(57)【要約】【課題】  搬送される基板にプラズマ処理することのできる小型で簡素な構成のプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】  Ｚ方向側で搬送経路Ｃの近傍位置に配置された突起電極２と、該突起電極２をＸ方向に挟み込むように突起電極２と近接しながら対向配置されたスリット電極３との間に選択的にプラズマを発生させることで、プラズマ処理ヘッド１０の外部雰囲気をほぼ大気圧に近い準開放形とすることができる。これにより、基板Ｗを真空容器に収容する必要がなく、基板Ｗを搬送する搬送経路Ｃに沿って搬送しながら基板Ｗに対してプラズマ処理を施すことができ、処理効率を向上させることができる。さらに、減圧排気等にかかる装置の構成を簡素化するとともに、搬送方向（Ｘ方向）にプラズマ処理ヘッド１０をコンパクトに構成して装置を小型化することができる。【選択図】  図１
2006252819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その被処理面を第１方向に向けた状態で前記第１方向と略直交する第２方向に伸びる搬送経路に沿って搬送される基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
前記第１方向側でしかも前記搬送経路の近傍位置で突起電極が前記搬送経路に沿って搬送されてくる基板の被処理面に向けて突設されるとともに対向電極が前記突起電極と近接しながら対向配置されたプラズマ処理ヘッドと、
前記突起電極と前記対向電極との間に電圧を印加することによって前記突起電極と前記対向電極との間に選択的にプラズマを発生させる電圧印加手段と
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記対向電極は前記突起電極と前記第２方向において対向配置され、前記対向電極と前記突起電極とは、前記第１および前記第２方向の両方向と略直交する第３方向に延びるように形成されるとともに該第３方向の長さが少なくとも前記基板の前記第３方向の幅以上である請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記プラズマ処理ヘッドは、前記突起電極と前記対向電極とで挟まれた空間から前記基板の被処理面に向けて処理ガスを供給する処理ガス供給部を有する請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記プラズマ処理ヘッドは、前記基板の被処理面に供給されプラズマ処理された処理済ガスを排気する処理済ガス排気部を、前記処理ガス供給部に対して前記第２方向の上流側と下流側とに有する請求項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記プラズマ処理ヘッドは、前記処理ガス供給部から供給される処理ガスを外部雰囲気から遮断する緩衝空気を前記基板の被処理面に向けて供給する緩衝空気供給部を、前記処理ガス供給部に対して前記第２方向の上流側と下流側とに有する請求項３または４記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ処理ヘッドは、前記基板の被処理面に供給された緩衝空気を排気する緩衝空気排気部を前記緩衝空気供給部に対して前記第２方向の上流側と下流側とに有する請求項５記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記プラズマ処理ヘッドは、前記突起電極および前記対向電極の両電極と、前記搬送経路に沿って搬送されてくる前記基板の被処理面との間に介挿される制御電極を有し、
前記対向電極と前記制御電極との間に制御電圧を印加して前記制御電極の電位を制御する電位制御手段をさらに備える請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記搬送経路に対して前記プラズマ処理ヘッドの反対側に該プラズマ処理ヘッドと対向配置され、前記プラズマ処理ヘッドから供給されるガスを回収するガス回収部をさらに備える請求項３ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の製造に用いられるガラス基板や半導体ウエハ、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック、あるいはフレキシブルなポリイミドフィルム基板などの各種基板（以下、単に「基板」という）に対してプラズマによる除電、除塵、表面改質、エッチング、アッシング、成膜等の所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から液晶ディスプレイ用基板にプラズマ処理を施すための装置が種々提案されている。例えば、基板を収容する真空容器内にエッチングガスを導入してガスプラズマを発生させて基板をエッチングするプラズマ処理する装置がある（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の装置では、真空容器内に基板を載置する下部電極と、下部電極の上方に上部電極とを備えており、上部電極からエッチングガスを分散させながら真空容器内に導入するとともに、下部電極と上部電極との間に高周波電圧を印加してガスプラズマを発生させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２９７１１号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の処理装置においては、基板サイズは大型化の傾向にあり、イニシャルコストやランニングコストの低減要求が厳しくなってきているとともに、環境への配慮も重要となってきている。そこで、精密な回路パターンが形成される、この種の基板に対する処理が高いクリーン度が維持されたクリーンルーム内で行われることから、処理装置のフットプリントを削減し、装置を小型化することがコスト削減のための重要な課題となっている。
【０００５】
ところが、従来のプラズマ処理装置では、下部電極に基板を載置するとともに、下部電極と上部電極との間に高周波電圧を印加してプラズマを発生させて基板を処理するように構成している。このため、基板表面全体をプラズマ処理させるために、基板サイズの大型化に伴って基板を載置する下部電極および該下部電極に対向する上部電極も大きくなってしまい、装置のフットプリントが増大してしまう。さらに、基板を収容する真空容器内にエッチングガス等の処理ガスを供給して基板をプラズマ処理しているため、真空容器をはじめとし所定の真空度とするための排気系を含めた装置の構成が複雑となる。
【０００６】
また、処理効率を向上させる観点から、基板を搬送する搬送経路に沿って基板処理装置を固定配置し、未処理基板を搬送経路に沿って搬送しながら該基板処理装置で所定の基板処理を行う方式の基板処理システムが従来より提案されている。しかしながら、従来のプラズマ処理装置では上記したように基板全体を真空容器に収容した上でプラズマ処理を施す必要があり、上記方式の基板処理システムにそのまま組み込むことができず、処理効率を向上させる上で重大な問題となっていた。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、搬送される基板にプラズマ処理することのできる小型で簡素な構成のプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる基板処理装置は、その被処理面を第１方向に向けた状態で第１方向と略直交する第２方向に伸びる搬送経路に沿って搬送される基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、上記目的を達成するため、第１方向側でしかも搬送経路の近傍位置で突起電極が搬送経路に沿って搬送されてくる基板の被処理面に向けて突設されるとともに対向電極が突起電極と近接しながら対向配置されたプラズマ処理ヘッドと、突起電極と対向電極との間に電圧を印加することによって突起電極と対向電極との間に選択的にプラズマを発生させる電圧印加手段とを備えている。
【０００９】
このように構成されたプラズマ処理装置では、次のようにして搬送される基板に対してプラズマ処理が施される。すなわち、プラズマ処理ヘッドは、第１方向側でしかも搬送経路の近傍位置に配置された突起電極と該突起電極と近接しながら対向配置された対向電極とを有しており、電圧印加手段から両電極間に電圧が印加されることで両電極の間にプラズマを選択的に発生させている。そして、基板の被処理面を第１方向に向けた状態で第１方向と略直交する第２方向に伸びる搬送経路に沿って基板が搬送されることで、発生させたプラズマによって基板の被処理面が搬送方向（第２方向）にプラズマ処理される。
【００１０】
このように、この発明によれば、搬送経路の近傍位置に配置された突起電極と該突起電極と近接しながら対向配置された対向電極との間で選択的にプラズマを発生させているので、プラズマ処理ヘッドの外部雰囲気をほぼ大気圧に近い準開放形とすることができる。このため、基板を真空容器に収容する必要がなく、基板を搬送経路に沿って搬送しながら基板に対してプラズマ処理を施すことができ、処理効率を向上させることができる。さらに、減圧排気等にかかる装置の構成を簡素化するとともに、搬送方向にプラズマ処理ヘッドをコンパクトに構成して装置を小型化することができる。すなわち、従来装置のように、基板の大型化に伴ってプラズマを発生させるための電極が大きくなるようなことがない。
【００１１】
しかも、基板の被処理面の近傍に２つの電極を近接して対向させながら両電極間にプラズマを選択的に発生させているので、プラズマ処理ヘッドをコンパクトに構成しながらプラズマによる処理効率を高めることができる。つまり、プラズマ処理が必要な被処理面の近傍位置で直接にプラズマを発生させるとともに処理しているのでエネルギー損失を少なくすることができる。
【００１２】
また、このようにプラズマ処理ヘッドと基板の被処理面を近接させて該被処理面に対してプラズマ処理を可能としていることからプラズマ処理の汎用性を飛躍的に高めることができる。つまり、搬送経路上にプラズマ処理ヘッドを必要に応じて対向配置させることにより迅速かつ容易に基板に対してプラズマ処理を施すことが可能となっている。
【００１３】
ここで、対向電極を突起電極と第２方向（搬送方向）において対向配置して、対向電極と突起電極とを、第１および第２方向の両方向と略直交する第３方向に延びるように形成するとともに該第３方向の長さが少なくとも基板の第３方向の幅以上であるとすると、基板の第３方向における幅全体にわたってプラズマを発生させることができる。その結果、搬送方向に基板が搬送されることで基板の被処理面の全面をプラズマ処理することが可能となる。しかも対向電極は突起電極と第２方向（搬送方向）において近接して対向配置されることで、プラズマ処理ヘッドを搬送方向にコンパクトに構成して装置を小型化することができる。
【００１４】
また、プラズマ処理ヘッドは、突起電極と対向電極とで挟まれた空間から基板の被処理面に向けて処理ガスを供給する処理ガス供給部を有するように構成すると、電圧印加される２つの電極の間に直接に処理ガスが供給されるので、基板の被処理面の近傍位置で効率良くガスプラズマを発生させることができる。しかも、電圧印加される２つの電極に挟まれた空間がガス流路の役割も兼ねることでプラズマ処理ヘッドをコンパクトに構成することができる。さらに、供給する処理ガスのガス種を変更することで、種々の基板処理に対応することができる。例えば、基板に対して除電、除塵、表面改質、エッチング、アッシング、成膜等を施すことができる。
【００１５】
また、プラズマ処理ヘッドは、基板の被処理面に供給されプラズマ処理された処理済ガスを排気する処理済ガス排気部を、処理ガス供給部に対して第２方向（搬送方向）の上流側と下流側とに備えることが望ましい。この構成によれば、処理ガス供給部から基板の被処理面に供給されプラズマ処理された処理済ガスを処理ガス供給部に対して搬送方向の上流側と下流側とから排気することができ、処理済ガスが基板の被処理面とプラズマ処理ヘッドとで挟まれた空間から外部に漏洩するのを防止することができる。
【００１６】
また、プラズマ処理ヘッドは、処理ガス供給部から供給される処理ガスを外部雰囲気から遮断する緩衝空気を基板の被処理面に向けて供給する緩衝空気供給部を、処理ガス供給部に対して第２方向（搬送方向）の上流側と下流側とに備えることが望ましい。この構成によれば、処理ガス供給部に対して搬送方向の上流側と下流側とから緩衝空気が基板の被処理面とプラズマ処理ヘッドとの間に供給され、処理ガス供給部から供給される処理ガスが基板の被処理面とプラズマ処理ヘッドとで挟まれた空間から外部雰囲気に拡散するのが防止される。つまり、緩衝空気供給部から供給される緩衝空気がエアカーテンの役割を果たし、搬送方向の上流側と下流側とに処理ガスが拡散するのを遮断することができる。また、処理ガスによって生成されるガスプラズマを緩衝空気によって閉じ込めることができ、ガスプラズマが拡散することなく効率的に基板をプラズマ処理することができる。
【００１７】
さらに、プラズマ処理ヘッドは、基板の被処理面に供給された緩衝空気を排気する緩衝空気排気部を緩衝空気供給部に対して第２方向（搬送方向）の上流側と下流側とに備えることが望ましい。この構成によれば、処理ガスが拡散された緩衝空気までも排気することができ、処理ガスが基板の被処理面とプラズマ処理ヘッドとで挟まれた空間から外部雰囲気に漏洩するのが確実に防止される。
【００１８】
また、突起電極および対向電極の両電極と、搬送経路に沿って搬送されてくる基板の被処理面との間に介挿される制御電極を設け、対向電極と制御電極との間に制御電圧を印加して制御電極の電位を制御する電位制御手段を備えるように構成することが望ましい。この構成によれば、電位制御手段が制御電極の電位を制御することによって、突起電極と対向電極との間で発生させたプラズマの反応性（プラズマが被処理面に及ぼす影響力）の強弱を調整することができる。例えば、除電、除塵、表面改質等の処理においては、制御電極を取り付けるとともにその電位を制御することによってプラズマによる基板の被処理面へのダメージを低減させることができる。
【００１９】
また、搬送経路に対してプラズマ処理ヘッドの反対側に該プラズマ処理ヘッドと対向配置され、プラズマ処理ヘッドから供給されるガスを回収するガス回収部を設けるのが望ましい。この構成によれば、プラズマ処理ヘッドに基板が対向して配置されないとき（つまり空運転時）でも、プラズマ処理ヘッドから供給されるガス（処理ガスおよび緩衝空気）を回収することができる。これによって、プラズマ処理ヘッドから供給されるガスが外部雰囲気に漏洩するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、搬送経路の近傍位置に配置された突起電極と該突起電極と近接しながら対向配置された対向電極との間で選択的にプラズマを発生させているので、プラズマ処理ヘッドの外部雰囲気をほぼ大気圧に近い準開放形とすることができる。これにより、真空容器を不要として、基板を搬送しながら該基板の被処理面にプラズマ処理を施すことができ、処理効率を向上させることができる。さらに、減圧排気等にかかる装置の構成を簡素化するとともに、搬送方向にプラズマ処理ヘッドをコンパクトに構成して装置を小型化することができる。しかも、基板の被処理面の近傍に２つの電極を近接して対向させながら両電極間にプラズマを選択的に発生させているので、プラズマ処理ヘッドをコンパクトに構成しながらプラズマによる処理効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明にかかるプラズマ処理装置の一実施形態を示す図である。また、図２は、図１のプラズマ処理装置の動作を模式的に示す図である。詳しくは、図１および図２は、プラズマ処理装置の電気的構成を示す図である。このプラズマ処理装置は、矩形状で板状の液晶表示パネル用ガラス基板（以下、単に「基板」という）Ｗの被処理面ＷａをＺ方向（本発明の「第１方向」に相当）に向けた状態で、該基板ＷをＸ方向（本発明の「第２方向」に相当）に伸びる搬送経路Ｃに沿って搬送する搬送機構１と、搬送経路Ｃに対してＺ方向側でしかも搬送経路Ｃの近傍位置に配置されるプラズマ処理ヘッド１０とを備えている。なお、図１および以降の各図には、ＸＹＺ直交座標系を付して適宜参照する。
【００２２】
搬送機構１は、複数の搬送ローラ１ａをＸ方向に並べた構成となっており、これらの搬送ローラ１ａの一部（あるいは全て）を回転させることで搬送機構１上の基板ＷをＸ方向に直線的に、しかも連続的に搬送する。複数の搬送ローラ１ａは基板Ｗの搬送方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に配設された支持軸（図示せず）に軸支され、基板Ｗをほぼ水平姿勢で支持して搬送する。
【００２３】
プラズマ処理ヘッド１０は、搬送経路Ｃ上を複数の搬送ローラ１ａにより搬送されてくる基板Ｗの被処理面Ｗａに近接して対向配置されながら該被処理面Ｗａにプラズマ処理を施すことが可能となっている。プラズマ処理ヘッド１０には、Ｚ方向側で搬送経路Ｃの近傍位置で突起電極２が搬送されてくる基板Ｗの被処理面Ｗａに向けて突設されるとともに、スリット電極３（本発明の「対向電極」に相当）が突起電極２をＸ方向において両側から挟み込むように突起電極２と近接しながら対向配置されている。
【００２４】
突起電極２は、被処理面Ｗａと対向する側の先端部が搬送方向（Ｘ方向）において先細りするくさび状に形成されるとともに、Ｙ方向（本発明の「第３方向」に相当）に延びるように形成されている。一方、スリット電極３は被処理面Ｗａと対向する側の先端部が搬送方向（Ｘ方向）において突起電極２のくさび状の先端部に合わせて傾斜しながら形成されることで、突起電極２と所定の間隙を空けて平行して対向配置されている。また、突起電極２を中心としてＸ方向の両側に配置されたスリット電極３はそれぞれＸ方向における突起電極２との所定の間隙を保ったままＹ方向に突起電極２の大きさと同等に延びるように形成されている。このように、突起電極２を中心としてＸ方向の両側にスリット電極３がＹ方向に沿って平行に対向配置されることで、突起電極２のＸ方向の両側にＹ方向に伸びるスリットが形成される。これら突起電極２とスリット電極３のＹ方向の長さは、少なくとも基板ＷのＹ方向の幅以上となるように形成されている。
【００２５】
突起電極２は、抵抗５を介して本発明の「電圧印加手段」として機能する交流電源６に接続されている。一方、突起電極２と対向配置されるスリット電極３は接地抵抗７を介してグラウンドに接地されている。交流電源６からは突起電極２と接地されたスリット電極３との間に高周波電圧を印加可能となっており、印加電圧として例えばＡＣ５００Ｖの電圧が突起電極２とスリット電極３との間に印加される。このように、突起電極２への印加電圧は、例えば基板処理として除塵を行う際にコロナ放電利用では７ｋＶを要するのに対して低電圧化が可能となっている。なお、抵抗５は交流電源６からの正弦波電圧波形をパルス電圧波形に変換するために設けられている。
【００２６】
このような構成により、交流電源６から突起電極２とスリット電極３との間に電圧が印加されると、図２に示すように、突起電極２とスリット電極３との間に選択的にプラズマＰを発生させることができる。詳しくは、突起電極２を中心としてＸ方向の両側に配置されたスリット電極３との間で基板ＷのＹ方向の幅全体にわたってプラズマＰを発生させることができる。したがって、基板ＷがＸ方向に搬送されることで、被処理面Ｗａの全面をプラズマ処理することが可能となっている。
【００２７】
しかも、搬送経路Ｃの近傍位置に配置された突起電極２と該突起電極２と近接しながら対向配置されたスリット電極３との間で選択的にプラズマを発生させているので、プラズマ処理ヘッド１０の外部雰囲気をほぼ大気圧に近い準開放形とすることができる。したがって、基板Ｗの周囲雰囲気を所定の真空度とするための真空容器を不要とすることができ、減圧排気等にかかる装置の構成を簡素化することができる。
【００２８】
さらに、被処理面Ｗａの近傍に２つの電極２，３を近接して対向させながら両電極間にプラズマを選択的に発生させているので、プラズマ処理ヘッド１０をコンパクトに構成しながらプラズマによる処理効率を高めることができる。具体的には、プラズマ処理が必要な被処理面Ｗａの近傍位置で直接にプラズマを発生させるとともに処理しているのでエネルギー損失を少なくすることができる。また、２つの電極２，３を搬送方向（Ｘ方向）に対向配置させながら被処理面Ｗａの近傍に位置させて該被処理面Ｗａをプラズマ処理しているので、基板Ｗの搬送移動によってプラズマの発生環境の変動を受けにくく、安定して基板Ｗに対してプラズマ処理を施すことができる。
【００２９】
図１に戻って説明を続ける。プラズマ処理ヘッド１０には、突起電極２およびスリット電極３の両電極と、搬送経路Ｃに沿って搬送されてくる基板Ｗの被処理面Ｗａとの間にグリッド電極４（本発明の「制御電極」に相当）が介挿されている。なお、グリッド電極４の配設するか否かは任意であるが、グリッド電極４を設けることによって突起電極２とスリット電極３との間に発生させたプラズマの被処理面Ｗａに対する反応性（プラズマが被処理面Ｗａに及ぼす影響力）の強弱を制御することができる。これにより、種々の基板処理に対応させることができ、装置の用途を拡大させ汎用性を高めることができる。
【００３０】
グリッド電極４にはＸＹ平面において格子状に電極が形成されており、グリッド電極４とスリット電極３との間には直流電源８（本発明の「電位制御手段」に相当）が接続されている。そして、直流電源８から制御電圧（ＤＣ数Ｖ程度）を印加することでグリッド電極４の電位（グリッド電位）を制御することが可能となっている。これにより、突起電極２とスリット電極３との間で発生させたプラズマの反応性の強弱を調整することができる。例えば、除電、除塵、表面改質等の処理を行う際には、グリッド電極４を取り付けるとともにグリッド電位を制御することでプラズマによる被処理面Ｗａへのダメージを低減することができる。一方で、エッチング、アッシング、成膜等の処理を行う際には、グリッド電極４を取り外すようにしてもよい。
【００３１】
次に、プラズマ処理ヘッド１０のガス給排気系について説明する。図３は、図１のプラズマ処理装置に装備されたプラズマ処理ヘッドのガス給排気系を示す断面図である。突起電極２とスリット電極３とで挟まれた、Ｙ方向に延びるスリット状の空間ＳＰは、搬送経路Ｃに向けて処理ガスを供給する処理ガス供給ノズル１１（本発明の「処理ガス供給部」に相当）を構成している。つまり、交流電源６から電圧印加される２つの電極２，３に挟まれた空間ＳＰがガス流路の役割も兼ねており、プラズマ処理ヘッド１０のコンパクト化に寄与している。
【００３２】
なお、処理ガス供給ノズル１１および後に記載する各ノズルはすべて基板ＷのＹ方向の幅全体にわたってＹ方向に延びるようにスリット状に形成されており、基板ＷのＹ方向の幅全体にわたって各ノズルによるガスの給排気を可能としている。また、各ノズルは突起電極２を中心として搬送方向（Ｘ方向）に略対称位置に形成されており、搬送方向に対して上流側のノズルと下流側のノズルとが連通して接続されることで、上流側あるいは下流側の一方のノズルについてのみにガス供給源あるいはポンプなどのガス排気手段を設けることで、上流側のノズルと下流側のノズルからのガスの給排気を可能としている。
【００３３】
処理ガス供給ノズル１１の先端部は搬送経路Ｃに向けて開口する一方、後端部は処理ガス供給源１２と接続されている。したがって、処理ガス供給源１２から処理ガスが処理ガス供給ノズル１１に供給されることで、突起電極２とスリット電極３との間にガスプラズマを発生させることができる。これにより、交流電源６から電圧印加される２つの電極２，３の間に直接に処理ガスを供給することができ、被処理面Ｗａの近傍位置で効率良くガスプラズマを発生させることができる。ここで、処理ガスとしては空気、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、ＳｉＯ２膜や金属膜などの各種成膜用のガス、エッチング処理用のハロゲン系ガスなど任意のガスを選択することができ、処理ガスのガス種を変更することで、種々の基板処理に対応することができる。例えば、除電、除塵、表面改質、エッチング、アッシング、成膜を基板Ｗに施すことができる。
【００３４】
また、処理ガス供給ノズル１１に対して搬送方向（Ｘ方向）の上流側と下流側にはそれぞれ被処理面Ｗａに供給されプラズマ処理された処理済ガスを排気する処理済ガス排気ノズル１３（本発明の「処理済ガス排気部」に相当）が配設されている。処理済ガス排気ノズル１３の先端部は搬送経路Ｃに向けて開口する一方、後端部は排気ポンプ１４と接続されている。したがって、排気ポンプ１４を稼動させることで被処理面Ｗａ上の処理済ガスを搬送方向（Ｘ方向）の上流側と下流側とから排気することができ、被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０とで挟まれた空間から処理済ガスが外部に漏洩するのを防止することができる。これにより、特に処理ガスとして有害ガスを使用する場合において外部への有害ガスの漏洩が防止される。
【００３５】
また、処理済ガス排気ノズル１３に対して搬送方向（Ｘ方向）の上流側と下流側にはそれぞれ処理ガス供給ノズル１１から供給される処理ガスをプラズマ処理ヘッド１０の外部雰囲気から遮断する緩衝用の空気（以下、単に「緩衝空気」という）を被処理面Ｗａに向けて供給する緩衝空気供給ノズル１５（本発明の「緩衝空気供給部」に相当）が配設されている。緩衝空気供給ノズル１５の先端部は搬送経路Ｃに向けて開口する一方、後端部は緩衝空気供給源１６と接続されている。したがって、緩衝空気供給源１６から緩衝空気が緩衝空気供給ノズル１５に供給されることで、処理ガス供給ノズル１１に対して搬送方向の上流側と下流側とから緩衝空気が被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０との間に供給される。これにより、被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッドとで挟まれた空間から外部雰囲気に処理ガス（特に有害ガス）が拡散するのが防止される。つまり、緩衝空気がエアカーテンの役割を果たし、搬送方向の上流側と下流側とに処理ガスが拡散するのを遮断することができる。また、処理ガスによって生成されるガスプラズマを緩衝空気によって閉じ込めることができ、ガスプラズマが拡散することなく効率的に基板Ｗをプラズマ処理することができる。
【００３６】
さらに、緩衝空気供給ノズル１５に対して搬送方向（Ｘ方向）の上流側と下流側にはそれぞれ被処理面Ｗａに供給された緩衝空気を排気する緩衝空気排気ノズル１７（本発明の「緩衝空気排気部」に相当）が配設されている。緩衝空気供給ノズル１５の先端部は搬送経路Ｃに向けて開口する一方、後端部は排気ポンプ１８と接続されている。したがって、排気ポンプ１８を稼動させることで処理ガス（処理済ガス）を含んだ緩衝空気を搬送方向（Ｘ方向）の上流側と下流側とから排気することができ、処理ガスが被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０とで挟まれた空間から外部雰囲気に漏洩するのを確実に防止することができる。
【００３７】
ここで、プラズマ処理ヘッド１０と対向する搬送経路Ｃ上に基板Ｗがない場合には、プラズマ処理ヘッド１０から供給される処理ガスおよび処理ガスを含んだ緩衝空気の一部が処理済ガス排気ノズル１３および緩衝空気排気ノズル１７から排気されずに、プラズマ処理ヘッド１０から外部雰囲気に漏洩してしまう。そこで、プラズマ処理ヘッド１０からのガス供給を停止することも考えられるが、ガス停止に伴うタイムラグにより結果的にガスの漏洩が生じてしまう。また、複数の基板Ｗを連続的に搬送する場合には基板Ｗの被処理面Ｗａに安定してガスを供給するため、ガスを連続供給することが望ましい。そこで、次のようにして連続的にガスを供給しながらガスを回収することによりガスの漏洩を防止している。
【００３８】
図４は、プラズマ処理ヘッドから供給されるガスの回収を説明するための図である。図４に示すように、搬送経路Ｃに対してプラズマ処理ヘッド１０の反対側には、排気フード２０が本発明の「ガス回収部」としてプラズマ処理ヘッド１０と対向して配置されている。この排気フード２０は、排気口２１がプラズマ処理ヘッド１０の基板対向面（Ｚ方向にみたヘッド断面形状）を覆うように形成されている。また、排気口２１は排気ポンプ２２と連通して排気口２１から回収されたガスを図外に排気するように構成されている。したがって、排気ポンプ２２を稼動させることでプラズマ処理ヘッド１０に基板Ｗが対向して配置されないとき（つまり空運転時）でも、プラズマ処理ヘッド１０から供給されるガス（処理ガスおよび緩衝空気）を排気フード２０によって回収することができる。これによって、プラズマ処理ヘッド１０から供給されるガスが外部雰囲気に漏洩するのを防止しながらも、搬送されてくる基板Ｗの被処理面Ｗａに向けて安定してガスを供給することができる。
【００３９】
また、プラズマ処理ヘッド１０の全体をチャンバー（図示せず）で覆うように構成してもよい。これにより、プラズマ処理ヘッド１０から処理ガスが漏洩する場合であっても、処理ガスをチャンバー内に閉じ込めることが可能となる。ここで、チャンバー内の圧力はチャンバー内の雰囲気を外部に出さない程度に少し減圧される程度で十分である。
【００４０】
以上のように、この実施形態によれば、搬送経路Ｃの近傍位置に配置された突起電極２と該突起電極２と近接しながら対向配置されたスリット電極３との間で選択的にプラズマを発生させているので、プラズマ処理ヘッド１０の外部雰囲気をほぼ大気圧に近い準開放形とすることができる。このため、基板Ｗを真空容器に収容する必要がなく、基板Ｗを搬送する搬送経路Ｃに沿って搬送しながら基板Ｗに対してプラズマ処理を施すことができ、処理効率を向上させることができる。さらに、減圧排気等にかかる装置の構成を簡素化するとともに、搬送方向（Ｘ方向）にプラズマ処理ヘッド１０をコンパクトに構成して装置を小型化することができる。
【００４１】
また、この実施形態によれば、基板Ｗの被処理面Ｗａの近傍位置に突起電極２とスリット電極３を近接して対向させながら両電極間にプラズマを選択的に発生させるとともに、発生させたプラズマによって被処理面Ｗａをプラズマ処理させているので次のような利点がある。すなわち、プラズマ処理ヘッド１０をコンパクトに構成しながらも、プラズマ処理が必要とされる被処理面Ｗａの近傍位置で直接にプラズマを発生させるとともに処理しているので、エネルギー損失を少なくして処理効率を高めることができる。
【００４２】
さらに、突起電極２とスリット電極３とで挟まれた空間ＳＰを処理ガス供給ノズル１１としているので、プラズマ発生箇所に直接に処理ガスを送り込むことができ、処理ガスを有効利用するとともに安定してガスプラズマを生成することができる。しかも、プラズマ発生電圧が印加される２つの電極２，３に挟まれた空間ＳＰがガス流路の役割を兼ねることにより、プラズマ処理ヘッド１０をコンパクトに構成することができる。
【００４３】
また、この実施形態によれば、突起電極２とスリット電極３の両電極と、搬送経路Ｃに沿って搬送されてくる基板Ｗとの間にグリッド電極４を設けるとともに該グリッド電極４の電位を制御可能に構成している。このため、突起電極２とスリット電極３との間で発生させたプラズマの被処理面Ｗａに対する反応性（プラズマが被処理面Ｗａに及ぼす影響力）の強弱を調整することができる。その結果、種々の基板処理に対応させることができ、装置の汎用性を高めている。
【００４４】
また、この実施形態によれば、処理ガス供給ノズル１１に対して搬送方向の上流側と下流側とに処理済ガス排気ノズル１３を設けて、処理済ガス排気ノズル１３から被処理面Ｗａに供給されプラズマ処理された処理済ガスを排気しているので、処理済ガスが被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０とで挟まれた空間から外部に漏洩するのを防止することができる。
【００４５】
さらに、この実施形態によれば、処理ガス供給ノズル１１に対して搬送方向の上流側と下流側とに緩衝空気供給ノズル１５を設けて、被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０とで挟まれた空間に緩衝空気を供給している。これにより、処理ガス供給ノズル１１から供給される処理ガスが被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０とで挟まれた空間から外部雰囲気に拡散するのを防止するとともに、処理ガスによって生成されるガスプラズマを緩衝空気によって閉じ込めることができ、ガスプラズマを拡散させることなく効率的に基板Ｗをプラズマ処理することができる。また、緩衝空気供給ノズル１５に対して搬送方向の上流側と下流側とに緩衝空気排気ノズル１７を設けて、処理ガスを含んだ緩衝空気を排気しているので、処理ガスが被処理面Ｗａとプラズマ処理ヘッド１０とで挟まれた空間から外部雰囲気に漏洩するのが確実に防止される。
【００４６】
また、この実施形態によれば、搬送経路Ｃに対してプラズマ処理ヘッド１０の反対側に排気フード２０を設けて、プラズマ処理ヘッド１０に基板Ｗが対向して配置されないとき（空運転時）に該排気フード２０によってプラズマ処理ヘッド１０から供給されるガス（処理ガスおよび緩衝空気）を回収している。これによって、空運転時におけるプラズマ処理ヘッド１０から供給されるガスが外部雰囲気に漏洩するのを防止することができる。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、プラズマ処理ヘッド１０を水平方向に搬送される基板Ｗの上面を「被処理面」として該上面に対向配置させてプラズマ処理を実行しているが、これに限定されず、プラズマ処理ヘッド１０を基板Ｗの下面を「被処理面」として該下面にに対向配置させてプラズマ処理させてもよい。また、傾斜して搬送される基板Ｗに対してプラズマ処理ヘッド１０を対向配置させてプラズマ処理を実行してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、突起電極２とスリット電極３の両電極と、搬送経路Ｃに沿って搬送されてくる基板Ｗとの間にグリッド電極４を介挿するとともに該グリッド電極４の電位を制御して基板Ｗの被処理面Ｗａへのダメージを低減させているが、被処理面Ｗａへのダメージの低減方法はこれに限定されない。例えば、グリッド電極４を設ける代わりに、処理ガスに水蒸気を添加して処理ガスとともにプラズマ化させてもよい。これにより、分解した分子をクッション材として被処理面Ｗａへのダメージを低減させるようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、突起電極２とスリット電極３とを基板ＷのＹ方向の幅全体にわたってＹ方向に延びるように形成しているが、電極形状はこれに限定されない。例えば、処理対象としての基板表面に搬送方向（Ｘ方向）に伸びるように処理すべき処理領域と処理を要しない非処理領域とがＹ方向にそれぞれ存在する場合、電極をＹ方向における処理領域に応じて形成するようにしてもよい。このように構成することで、非処理領域にプラズマによるダメージを与えることなく、処理領域のみを選択的にプラズマ処理することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の製造に用いられるガラス基板や半導体ウエハ、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板、あるいはフレキシブルなポリイミドフィルム基板などを含む基板全般の表面に対して所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明にかかるプラズマ処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置の動作を模式的に示す図である。
【図３】図１のプラズマ処理装置に装備されたプラズマ処理ヘッドのガス給排気系を示す断面図である。
【図４】プラズマ処理ヘッドから供給されるガスの回収を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
２…突起電極
３…スリット電極（対向電極）
４…グリッド電極（制御電極）
６…交流電源（電圧印加手段）
８…直流電源（電位制御手段）
１０…プラズマ処理ヘッド
１１…処理ガス供給ノズル（処理ガス供給部）
１３…処理済ガス排気ノズル（処理済ガス排気部）
１５…緩衝空気供給ノズル（緩衝空気供給部）
１７…緩衝空気排気ノズル（緩衝空気排気部）
２０…排気フード（ガス回収手段）
ＳＰ…（突起電極とスリット電極とで挟まれた）空間
Ｗ…基板
Ｗａ…被処理面
【図１】
2006252819.tif 000003
【図２】
2006252819.tif 000004
【図３】
2006252819.tif 000005
【図４】
2006252819.tif 000006