(57)【要約】      （修正有）【課題】大気圧プラズマ処理や減圧プラズマ処理に用いられる大型電極を構成し、均一な成膜を形成するための電極構造を提供する。【解決手段】電力が印加される第１電極２と、該第１電極２と対峙して配置されると共にプラズマ処理される基板が載置される第２電極とを具備するプラズマ処理装置１において、前記第１電極２は、基板の進行方向Ｄに対して垂直に位置する一対の平行な辺２１，２２及び前記基板の進行方向Ｄに対して傾斜する一対の平行な辺２３，２４とを有する平行四辺形電極２０を、前記基板４の進行方向Ｄに対して垂直方向に接触させて複数配置して形成されること、且つ、該第１電極２の基板の進行方向Ｄに垂直に位置する長手辺に沿ってガス導入用の隙間３０が形成されることにある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力が印加される第１電極と、該第１電極と対峙して配置されると共にプラズマ処理される基板が載置される第２電極とを具備するプラズマ処理装置において、
前記第１電極は、基板の進行方向に対して垂直に位置する一対の平行な辺及び前記基板の進行方向に対して傾斜する一対の平行な辺とを有する平行四辺形電極を、前記基板の進行方向に対して垂直方向に接触させて複数配置して形成されること、且つ、
該第１電極の基板の進行方向に垂直に位置する長手辺に沿ってガス導入用の隙間が形成されることを特徴とするプラズマ処理装置の電極構造。
【請求項２】
前記第１電極は、前記隙間を介して前記基板の進行方向に並置されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置の電極構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、大気圧プラズマ処理若しくは減圧プラズマ処理を行うプラズマ処理装置の電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１２−１９０２４号公報）に開示される大気圧プラズマ装置は、高周波電力が印加される第１電極と、接地された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に形成され被処理部材の被処理面に反応ガスを供給する反応ガス流路と、前記反応ガス流路と前記第１及び第２電極との外周に配置された排気流路と、前記反応ガス流路と前記第１及び第２電極と前記排気流路の外周に前記反応ガス流路を挟んで互いに反対側に配置されカーテンガスを供給する第１及び第２カーテンガス供給路とを備えた大気圧プラズマ処理ヘッドと、前記反応ガス流路から供給される前記反応ガスに前記被処理面が曝されるように前記大気圧プラズマ処理ヘッドに対向して前記被処理部材を保持する接地されたステージであって、前記大気圧プラズマ処理ヘッドの前記第１カーテンガス供給路から前記反応ガス流路を経て前記第２カーテンガス供給路へと向かう方向に相対移動可能なステージとを備え、大気雰囲気中において、前記高周波電力の印加によって前記第１電極と前記第２電極との間に電界を発生させた状態で前記反応ガス流路に前記反応ガスを供給することにより前記反応ガスがプラズマ化されたプラズマ流を生成し、前記プラズマ流により前記被処理面に対してプラズマ処理を行う大気圧プラズマ処理装置であって、前記反応ガスの流量よりも前記排気流路の排気の総流量が多く且つ前記排気の総流量よりも前記第１および第２カーテンガス供給路からのカーテンガスを含むカーテンガスの総供給量が多くなるよう制御し、前記大気圧プラズマ処理ヘッドに対して前記ステージを前記方向に相対移動させて前記プラズマ処理を実行する際には、相対移動させないときに比べて、カーテンガスの前記総供給量を増加させない条件下で前記第１カーテンガス供給路からのカーテンガスの供給量を増やし且つ前記第２カーテンガス供給路からのカーテンガスの供給量を減らすよう制御する制御手段を備えることを特徴とするものである。これによって、大気雰囲気中におけるプラズマ処理において、大気との混合を避けるべき気体を反応ガスとして使用した場合においても、当該反応ガスを外部雰囲気である大気と混合させることを防いだ上で、カーテンガスの使用量を必要最小限にして排気することが可能な、経済性に優れた大気圧プラズマ処理装置を提供することができるという効果を奏するものである。
【０００３】
特許文献２（特開２００７−２１４５９４号公報）に開示される減圧プラズマ処理装置は、プラズマ処理装置本体外の基板搬入準備位置と上記プラズマ処理装置本体内の基板搬入位置との間でフィルム基板を移動させる基板搬入スライダと、上記プラズマ処理装置本体内の基板搬出準備位置と上記プラズマ処理装置本体外の基板搬出位置との間で上記フィルム基板を移動させる基板搬出スライダと、上記プラズマ処理装置本体内に配置され、その内部を排気しつつ反応ガスを導入して減圧下で高周波電力を印加してプラズマを発生させて上記フィルム基板から有機物を除去するプラズマ処理が上記内部にて行われるチャンバーと、上記基板搬入位置に移動された上記フィルム基板を保持して、上記チャンバーの上記内部に移動させる、基板搬入用の第１搬送アーム装置と、上記プラズマ処理された上記フィルム基板を保持して、上記チャンバーの上記内部から上記基板搬出準備位置に移動させる、基板搬出用の第２搬送アーム装置とを備えるものである。これによって、フィルム基板をプラズマ処理装置本体外からプラズマ処理装置本体内の基板搬入位置に搬入し、上記基板搬入位置に位置した上記フィルム基板をチャンバー内に搬入し、上記チャンバー内を排気しつつ反応ガスを導入して減圧下で高周波電力を印加してプラズマを発生させて上記フィルム基板から有機物を除去するプラズマ処理を行い、上記プラズマ処理されたフィルム基板を上記チャンバーから取り出して上記プラズマ処理装置本体内の基板搬出準備位置に位置させ、上記基板搬出準備位置に位置した上記フィルム基板を上記プラズマ処理装置本体外に搬出することができるため、フィルム基板毎に、搬入、プラズマ処理、搬出動作をそれぞれ独立して自動的に行うことができ、フィルム基板の減圧プラズマ洗浄処理を全自動化することによって人の介在を無くし、フィルム基板の実装工程におけるインライン化が可能となるものである。
【０００４】
特許文献３（特開２００６−３２７９５号公報）に開示されるプラズマ処理装置は、高周波電力を発信する発信器と、該発信器からの高周波電力が供給されるパワー電極とを備え、該パワー電極に対向配置されて相対的に移動する基板との間でプラズマを形成し、該基板上にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置に用いられる給電装置において、前記パワー電極は、複数に分割された小電極により形成され、これら小電極間には間隙が形成され、前記間隙が、前記基板の搬送方向に対して傾斜して配置されたことを特徴とする給電装置と、内部圧力を調整可能に設けられたチャンバーと、前記チャンバー内に処理されるガスを供給する処理ガス供給手段と、前記チャンバー内に基板を保持するように設けられ、接地されているアース電極と、前記基板を前記給電装置と略直交する方向へ移動させる基板搬送手段とを備えたことを特徴とし、これによって、基板面に均一で高密度のプラズマが形成されるので、大面積基板における処理速度の向上及び生産コストの低減、並びに処理品質の向上を図ることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９０２４号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４５９４号公報
【特許文献３】特開２００６−３２７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３の背景技術の欄に記載されているように、現在では、成膜される基板の生産性を向上と生産コストの大幅な低減を実現させるために、大面積化に伴うプラズマ処理装置の電極の大型化か要望される。このため、複数の小型電極を配置して大型電極を形成することが考えられていたが、基板の移動方向に対してスジ状のムラが生じ、基板の膜圧が均一に成膜されないという問題が生じた。このため、特許文献３では、基板の搬送方向に対して傾斜した状態で小電極を配置することで、基板が必ず隙間だけでなく小電極とも公差するよう移動するため、基板の搬送方向に対して小電極間の隙間によるスジ状のムラが生じることなく、均一な処理（例えば成膜）が可能となるものである。
【０００７】
しかしながら、特許文献３では、基板の進行方向に傾斜して配置された小電極間に隙間が形成されていることから、電極間の電界に微妙な干渉が生じ、これが基板の成膜に微妙な変化を与えるという問題点があった。
【０００８】
このため、本願発明は、特許文献１及び２に記載れるような大気圧プラズマ処理や減圧プラズマ処理に用いられる大型電極を構成し、均一な成膜を形成するための電極構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本願発明は、電力が印加される第１電極と、該第１電極と対峙して配置されると共にプラズマ処理される基板が載置される第２電極とを具備するプラズマ処理装置において、前記第１電極は、基板の進行方向に対して垂直に位置する一対の平行な辺及び前記基板の進行方向に対して傾斜する一対の平行な辺とを有する平行四辺形電極を、前記基板の進行方向に対して垂直方向に接触させて複数配置して形成されること、且つ、該第１電極の基板の進行方向に垂直に位置する長手辺に沿ってガス導入用の隙間が形成されることにある。尚、電力としては、１Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数と１ｋＶ〜５０ｋＶの電圧（尖頭値）を有する直流パルス電圧、商用交流電力を１ｋＶ〜５０ｋＶまで昇圧した交流電力、１ＭＨｚ〜５００ＭＨｚ程度（１０００ＭＨｚ）の周波数と、数Ｗから数百Ｗの電力を有する高周波電力が使用される。
【００１０】
さらに、本願発明において、前記第１電極は、前記隙間を介して前記基板の進行方向に並置されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、平行四辺形電極を隙間なく並べ、その長手方向に沿ってガス供給用の隙間を形成したことによって、大型の電極を容易に形成することが可能となると共に、移動する大型の基板に対して均一な表面処理を達成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プラズマ処理装置の概略構成図である。
【図２】本願発明の実施例１に係る電極構造を示した説明図である。
【図３】本願発明の実施例２に係る電極構造を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本願発明の実施例について、図面により説明する。
【実施例１】
【００１４】
本願発明に係るプラズマ処理装置１は、例えば図１に示すように、高周波発生装置６によって発生される１ＭＨｚ〜５００ＭＨｚ程度（１０００ＭＨｚ）の周波数と、数Ｗから数百Ｗの電力を有する高周波電力が印加される第１電極２と、第１電極２と移動可能に対峙する第２電極３と、該第２電極３に載置される基板４と、前記第１電極２と第２電極３の間であって前記基板４の上部に処理ガスを供給するガス導入機構５を基本的に有するものである。尚、この実施例では、上述した高周波電力を用いたが、１Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数と１ｋＶ〜５０ｋＶの電圧（尖頭値）を有する直流パルス電圧、商用交流電力を１ｋＶ〜５０ｋＶまで昇圧した交流電力が使用される場合もあり、これらの場合にも同様の効果を得ることが可能である。
【００１５】
また、前記第１電極２は、図２で示すように、ハウジング２５内に配置される複数の平行四辺形電極２０によって構成される。この平行四辺形電極２０は、前記基板４の進行方向Ｄに対して垂直に位置する一対の辺２１，２２と、前記基板４の進行方向Ｄに対して傾斜して傾斜している一対の辺２３，２４とを具備するものである。また、この平行四辺形電極２０はそれぞれ高周波発生装置６と接続される。
【００１６】
実施例１に係る第１電極２は、前記平行四辺形電極２０の傾斜する一辺を接触させて前記進行方向Ｄに対して垂直方向に並置させた第１列電極部２６と、同様に構成されると共に前記第１列電極部２６の進行方向前方に配置される第２列電極部２７とによって構成される。また、第１列電極部２６と第２列電極部２７の間には、処理ガスを供給するための隙間３０が形成されるものである。
【００１７】
これによって、第１電極２は、平行四辺形電極２０を所望の数、並置して形成できるために、所望の長さを有する電極を形成できるものである。特に進行方向Ｄに対して垂直方向に並置される電極間に隙間を形成せずに接触させて配置することから、進行方向Ｄに対して垂直方向における平行四辺形電極２０間の電界の干渉を防止することができ、均一な成膜を得ることができるものである。
【００１８】
また、第１列電極部２６と第２列電極部２７の間に処理ガス供給用の隙間を設けたことによって、処理ガスを効率的に第１電極２と第２電極３の間に供給できるため、さらに効率的な成膜を実行できるものである。
【実施例２】
【００１９】
図３に示す本願発明に係る実施例２に係る電極構造は、第１列電極部２６と処理ガスを供給する供給するための隙間３０とによって構成されるものである。この隙間３０は、実施例１と同様に、前記第１列電極部２６の長手方向に沿って形成される。この実施例２では、第１列電極部２６の基板４の進行方向Ｄ前方に処理ガスを供給する隙間３０が形成されるものであるが、第１列電極部２６の基板４の進行方向後方に隙間３０を形成するようにしても良いものである。
【００２０】
以上の構成によって、実施例２では、実施例１よりも簡易に電極を構成できるものである。
【符号の説明】
【００２１】
１  プラズマ処理装置
２  第１電極
３  第２電極
４  基板
５  ガス導入機構
６  高周波発生装置
２０  平行四辺形電極
２５  ハウジング
２６  第１列電極部
２７  第２列電極部
３０  隙間
【図１】
2014101556.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014101556.tif 000005