(57)【要約】【課題】  プラズマの着火性能を高めて始動性が良好なプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】  保持治具１により反応容器支持体２に保持された反応容器３と、反応容器３の保持治具１で保持された位置に配設される着火電極４と、反応容器３内の放電空間５に電力を供給するためのプラズマ生成電極６とを備える。着火電極４とプラズマ生成電極６との間で着火火花Ｓを発生させて放電空間５にプラズマＰを着火すると共に、プラズマＰが着火した放電空間５にプラズマ生成電極６により電力を供給することで放電空間５でプラズマＰを連続的に生成するようにしたプラズマ処理装置に関する。プラズマ生成電極６と着火電極４との間の電位差の低減を防止するための電位差低減防止手段７を保持治具１に設ける。【選択図】  図１
2006278058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持治具により反応容器支持体に保持された反応容器と、反応容器の保持治具で保持された位置に配設される着火電極と、反応容器内の放電空間に電力を供給するためのプラズマ生成電極とを備え、着火電極とプラズマ生成電極との間で着火火花を発生させて放電空間にプラズマを着火すると共に、プラズマが着火した放電空間にプラズマ生成電極により電力を供給することで放電空間でプラズマを連続的に生成するようにしたプラズマ処理装置において、プラズマ生成電極と着火電極との間の電位差の低減を防止するための電位差低減防止手段を保持治具に設けて成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
電位差低減防止手段として着火電極の周辺部分において保持治具に空洞部を形成して成ることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
電位差低減防止手段として着火電極とプラズマ生成電極との間に火花誘導電極を設けて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
火花誘導電極を着火電極に対して近接離間自在に形成して成ることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
火花誘導電極を保持治具に設けて成ることを特徴とする請求項３又は４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】
本発明は、被処理物の表面に存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥離やエッチング、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、成膜、めっき前処理、コーティング前処理、各種材料・部品の表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズマ処理装置に関するものであり、特に、精密な接合が要求される電子部品の表面のクリーニングに好適に応用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大気圧近傍の圧力下で被処理物をプラズマ処理することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３、４に示すプラズマ処理装置は、ガラス管等で形成される反応容器３と、反応容器３の外面に設けた上下一対のプラズマ生成用電極６、６と、着火電極４などを備えて形成されている。着火電極４は反応容器３の上部周面に突設された導管部１０内に配置されている。尚、導管部１０の内側空間は反応容器３の内側空間と連通している。また、反応容器３の内側空間において、プラズマ生成用電極６、６の間の空間は放電空間５として形成されている。
【０００４】
上記の反応容器３は保持治具１により反応容器支持体２に保持されている。保持治具１は受け治具１１と固定治具１２とで構成されている。受け治具１１は反応容器支持体２に取り付けられており、その表面には反応容器３と導管部１０の結合部分周辺を嵌め込み可能な凹所１３が設けられている。また、固定治具１２の表面にも反応容器３と導管部１０の結合部分周辺を嵌め込み可能な凹所１３が設けられている。そして、受け治具１１の凹所１３に反応容器３と導管部４を嵌め込むと共に固定治具１２の凹所１３に反応容器３と導管部１０を嵌め込みながら受け治具１１に固定治具１２を結合させ、図４に示すように、反応容器３と導管部１０とを受け治具１１と固定治具１２で挟持することにより、反応容器３を反応容器支持体２に保持している。ここで、反応容器支持体２としては、反応容器３、導管部１０、プラズマ生成用電極６、保持治具１、着火電極４を内蔵した筐体（ケース）などで形成することができるが、この場合、筐体の下面からは反応容器３の下端を突出させるようにする。
【０００５】
このように形成されるプラズマ処理装置では、次のようにしてプラズマ処理を行なう。まず、反応容器３の上端のガス導入口２０から反応容器３の内側空間にプラズマ生成用のガスＧを導入して流下させると共にプラズマ生成用電極６に電気的に接続された電源２２によりプラズマ生成用電極６、６間の放電空間５に高周波電圧等の電圧を印加する。次に、この状態で下側のプラズマ生成用電極６と着火電極４との間に着火電源２３により高電圧を短時間印加して着火火花Ｓを発生させることにより、着火火花により放電空間５にプラズマＰを着火（点灯）する。プラズマＰが着火した後は、プラズマ生成用電極６、６から放電空間５に供給される電力によりプラズマＰが連続的に発生し、このプラズマＰがガスＧの流下圧力により反応容器３の下端の吹き出し口２１から吹き出される。そして、反応容器３の下側に被処理物を配置することにより、吹き出し口２１から吹き出されるプラズマＰを被処理物の表面に供給してプラズマ処理を行うことができるのである。
【０００６】
しかし、上記のプラズマ処理装置では、着火電極４から生じる着火火花が反応容器支持体２に向って飛びやすくプラズマ生成用電極６に向って飛びにくいために、プラズマＰを確実に着火することができず、始動性が低いという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３１３５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プラズマの着火性能を高めて始動性が良好なプラズマ処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプラズマ処理装置は、保持治具１により反応容器支持体２に保持された反応容器３と、反応容器３の保持治具１で保持された位置に配設される着火電極４と、反応容器３内の放電空間５に電力を供給するためのプラズマ生成電極６とを備え、着火電極４とプラズマ生成電極６との間で着火火花Ｓを発生させて放電空間５にプラズマＰを着火すると共に、プラズマＰが着火した放電空間５にプラズマ生成電極６により電力を供給することで放電空間５でプラズマＰを連続的に生成するようにしたプラズマ処理装置において、プラズマ生成電極６と着火電極４との間の電位差の低減を防止するための電位差低減防止手段７を保持治具１に設けて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明にあっては、電位差低減防止手段７として着火電極４の周辺部分において保持治具１に空洞部８を形成することができる。
【００１０】
また、本発明にあっては、電位差低減防止手段７として着火電極４とプラズマ生成電極６との間に火花誘導電極９を設けることができる。
【００１１】
また、本発明にあっては、火花誘導電極９を着火電極４に対して近接離間自在に形成することができる。
【００１２】
また、本発明にあっては、火花誘導電極９を保持治具１に設けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、電位差低減防止手段７でプラズマ生成電極６と着火電極４との間の電位差が低下するのを防止することにより、着火電極４から生じる着火火花Ｓがプラズマ生成用電極６に向って飛びやすくなって、放電空間５におけるプラズマＰの着火性能を高めることができ、始動性を良好にすることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置は、反応容器３、プラズマ生成用電極６、６、着火電極４、保持治具１、反応容器支持体２などを備えて形成されている。図１、２に示すプラズマ処理装置では、複数（一対）のプラズマ生成用電極６、６を反応容器３の外周に接触させて設けると共にプラズマ生成用電極６、６を上下に対向させて配置することによって形成されており、反応容器３内においてプラズマ生成用電極６、６の間の空間が放電空間５として形成されている。
【００１６】
反応容器３は高融点の絶縁材料（誘電体材料）で円筒状に形成されるものであって、その上端面はガス導入口２０として開口されていると共に反応容器３の下端面は吹き出し口２１として開口されている。反応容器３を形成する絶縁材料として、石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などを例示することができる。また、本発明において反応容器３の内径は１〜２０ｍｍに形成するのが好ましい。反応容器３は上記のような絶縁材料で形成されているために、内径が１ｍｍ未満になるように形成することは難しく、仮に、内径が１ｍｍ未満の反応容器３が形成できたとしても、吹き出し口２１の開口寸法が均一にならず、均一なプラズマ処理が行えなくなる恐れがある。また、反応容器３の内径が２０ｍｍより大きくなると、着火電極４を用いても放電空間５でプラズマＰが着火（点灯）しにくくなることがあり、また、放電空間５の体積が大きくなり過ぎて放電空間５に均一で安定なプラズマＰを生成させることができず、均一なプラズマ処理が行えなくなる恐れがある。従って、プラズマＰの着火性を高めて均一なプラズマ処理が行えるように、反応容器３の内径は上記範囲にするのが好ましい。
【００１７】
反応容器３の上部周面には導管部１０が略水平に突設されている。導管部１０は反応容器３と同材料で一体的に形成されている。また、導管部１０の内側空間は反応容器３の内側空間と連通している。
【００１８】
プラズマ生成用電極６、６は導管部１０よりも下側に配設されており、例えば、銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）などの導電性の金属材料で形成することができる。また、プラズマ生成用電極６、６は円環状（リング状）に形成されており、その内周面を反応容器３の外周面に接触させて反応容器３を囲うようにそれぞれ挿着されている。一対のプラズマ生成用電極６、６のうち、上側に配置される一方のプラズマ生成用電極６は、高周波電圧などを発生する電源２２に接続されており、このプラズマ生成用電極６が高電圧側となる高圧電極として形成されている。また、下側に配設される他方のプラズマ生成用電極６は接地されて低電圧側となる接地電極として形成されている。プラズマ生成用電極６、６の間隔は放電空間５でプラズマＰを安定に生成するために３〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。
【００１９】
本発明には、その始動時に放電空間５で放電を開始させてプラズマＰを着火させる際の着火手段として着火電極４が設けられている。この着火電極４はプラズマ生成用電極６と同様の金属材料で形成することができ、その形態は特に限定されないが、線材、板材などにすることができる。着火電極４は上記反応容器３の導管部１０内に配置されており、また、着火電極４には着火電源２３が電気的に接続されている。着火電源２３としては高電圧のパルス電圧を発生させることができる高電圧パルス発生装置などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
上記のプラズマ生成用電極６、６を取り付けた反応容器３は、保持治具１により反応容器支持体２に取り付けられて保持されている。保持治具１は合成樹脂の成形品などの絶縁性部材で形成されるものであって、受け治具１１と固定治具１２とで構成されている。受け治具１１と固定治具１２は、いずれも上片１１ａ、１２ａと下片１１ｂ、１２ｂ及び縦片１１ｃ、１２ｃからなる断面略コ字状に形成されるものであるが、受け治具１１の縦片１１ｃは固定治具１２の縦片１２ｃよりも厚く形成されている。また、上片１１ａ、１２ａと下片１１ｂ、１２ｂには半円状の凹部１１ｄ、１２ｄが設けられている。
【００２１】
反応容器支持体２はプラズマ生成用電極６を取り付けた反応容器３（着火電極４を内在させた導管部１０を含む）及び保持治具１を内蔵する筐体（ケース）などであって、例えば、ステンレス鋼板（ＳＵＳ板）などで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
そして、保持治具１の受け治具１１を反応容器支持体２の表面（筐体の場合は内面）に取り付け、次に、受け治具１１の上片１１ａと下片１１ｂに設けた凹部１１ｄに嵌め込むようにして反応容器３を配置し、次に、この反応容器３に固定治具１２の上片１２ａと下片１２ｂに設けた凹部１２ｄに嵌め込むようにして受け治具１１に固定治具１２を位置合わせし、この後、受け治具１１と固定治具１２とをネジ２４で結合する。このようにしてプラズマ生成用電極６を取り付けた反応容器３を保持治具１により反応容器支持体２に保持することができる。この時、受け治具１１と固定治具１２とは断面略コ字状に形成されているために、上片１１ａ、１２ａと下片１１ｂ、１２ｂ及び縦片１１ｃ、１２ｃで囲まれる空間が空洞部８として形成される。また、この空洞部８に着火電極４を収納した導管部１０が位置するものであり、この結果、着火電極４の周辺に電位差低減防止手段７としての空洞部８が形成されることになる。そして、この空洞部８の寸法、特に、反応容器３の周面と受け治具１１の縦片１１ｃとの距離Ｔ３、反応容器３の周面と固定治具１２の縦片１２ｃとの距離Ｔ４、導管部１０の下面と下片１１ｂ、１２ｂとの距離Ｔ５、導管部１０の上面と上片１１ａ、１２ａとの距離Ｔ８が、プラズマ生成電極６と着火電極４との間の電位差の低減を防止する作用に寄与するものである。従って、例えば、Ｔ３は１〜１５ｍｍ、Ｔ４は１〜５ｍｍ、Ｔ５は０〜５ｍｍ、Ｔ８は５〜２０ｍｍとすることができるが、これらＴ３〜Ｔ５及びＴ８は、着火時にプラズマ生成電極６と着火電極４の間に印加する電圧や保持治具１の材質や反応容器３の大きさなどに応じて適宜設定可能であるので、上記の値に特に限定されてない。尚、反応容器支持体２が筐体の場合はその下面から反応容器３の下端（下側のプラズマ生成用電極６よりも下部）を突出させるようにして反応容器３を反応容器支持体２に保持する。
【００２３】
上記の保持治具１には空洞部８の他に電位差低減防止手段７として火花誘導電極９を設けることができる。この火花誘導電極９はプラズマ生成用電極６と同様の導電性のある金属材料などで形成することができる。また、火花誘導電極９はボルトやネジのような形状に形成されており、螺合により保持治具１の受け治具１１の下片１１ｂに差し込んで配設されている。従って、火花誘導電極９は空洞部８の下側で着火電極４と上側のプラズマ生成電極６との間に配設されていることになる。そして、火花誘導電極９の受け治具１１に対する差し込み深さを調整することにより、火花誘導電極９の先端が反応容器３に対して近接離間自在に形成されている。従って、火花誘導電極９の先端は導管部１０の所定位置に収納された着火電極４に対して近接離間自在に形成されているものである。
【００２４】
上記のように形成されるプラズマ処理装置では、プラズマＰを生成するにあたって、反応容器３にプラズマ生成用のガスＧを導入する。プラズマ生成用のガスＧとしては不活性ガス（希ガス）あるいは不活性ガスと反応ガスの混合気体を用いることができる。不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどを使用することができるが、放電の安定性や経済性を考慮すると、アルゴンやヘリウムを用いるのが好ましい。また反応ガスの種類は処理の内容によって任意に選択することができる。例えば、被処理物の表面に存在する有機物のクリーニング、レジストの剥離、有機フィルムのエッチングなどを行う場合は、酸素、空気、ＣＯ２、Ｎ２Ｏなどの酸化性ガスを用いるのが好ましい。また反応ガスとしてＣＦ４などのフッ素系ガスも適宜用いることができ、シリコンなどのエッチングを行う場合にはこのフッ素系ガスを用いるのが効果的である。また金属酸化物の還元を行う場合は、水素、アンモニアなどの還元性ガスを用いることができる。反応ガスの添加量は不活性ガスの全量に対して１０体積％以下、好ましくは０．１〜５体積％の範囲である。反応ガスの添加量が０．１体積％未満であれば、処理効果が低くなる恐れがあり、反応ガスの添加量が１０体積％を超えると、放電が不安定になる恐れがある。
【００２５】
そして、本発明のプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うにあたっては、次のようにして行う。まず、ガス導入口２０から反応容器３の内部にプラズマ生成用のガスＧを上から下に向かって流して導入すると共に上側のプラズマ生成用電極６に電源２２から電圧を供給してプラズマ生成用電極６、６間に高周波電圧等の電圧を印加し、これにより、反応容器３内の放電空間５に電界を発生させて電力を供給する。この時、プラズマ生成用電極６、６間に印加する電圧はプラズマ着火後に放電空間５でプラズマを連続的に生成するのに必要な電圧であって、０．５〜１ｋＶである。また、プラズマ生成用電極６、６間に印加する電圧は、交番する電圧あるいはパルス状の電圧であり、これにより、放電空間５に発生する電界も交番する電界あるいはパルス状の電界となる。また、反応容器３へのガスＧの供給は、ガス供給用のホースを接続したコネクタ２６を反応容器３の上端に装着するようにして行なう。
【００２６】
次に、着火電源２３でパルス電圧等の高電圧を発生させ、この高電圧を着火電極４から反応容器３内の放電空間５を通じて下側のプラズマ生成用電極６に放電させて着火火花Ｓを発生させる。この時、着火電極４とプラズマ生成用電極６との間に印加する電圧の大きさは上記のプラズマ生成用電極６、６間に印加する電圧、すなわち、プラズマＰを連続的に生成するのに必要な電圧の３倍以上にするのが好ましい。この電圧がプラズマを連続的に生成するのに必要な電圧の３倍未満であれば、プラズマを短時間（１秒以下）で確実に点火させることが難しく、プラズマ処理装置の始動が不良になる恐れがある。この着火するための電圧は大きいほど好ましいので、特に上限は設定されないが、通常はプラズマＰを連続的に生成するのに必要な電圧の４０倍以下である。
【００２７】
このようにして放電空間５を通過するように着火火花Ｓを発生させると、放電空間５の空間中に予備電離プラズマが発生する。この後、予備電離プラズマがプラズマ生成用電極６、６間に印加された電圧(本来であれば、反応容器３内を絶縁破壊させることのできない低い電圧)によって増幅され、反応容器３内の放電空間５にプラズマが生成される。この後、プラズマ生成用電極６、６間に印加された高周波電圧により大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ（７００〜８００Ｔｏｒｒ））で放電空間５にグロー状の放電（誘電体バリア放電）が発生し、グロー状の放電でプラズマ生成用ガスをプラズマ化してプラズマ活性種を含むプラズマが連続的に生成される。そして、このようにして生成されたプラズマを吹き出し口２１から下方にジェット状（連続的）に流出させて吹き出し口２１の下側に配置された被処理物の表面にプラズマを吹き付けるようにする。このようにして被処理物のプラズマ処理を行うことができる。
【００２８】
尚、プラズマを連続的に安定して生成するために、プラズマ生成用電極６、６間に印加する電圧は周波数（放電空間５に印加される電界の周波数）が１ｋＨｚ〜２００ＭＨｚの高周波電圧にするのが好ましい。また、プラズマを連続的に安定して生成するために、放電空間５に供給される印加電力の密度は２０〜３５００Ｗ／ｃｍ３に設定するのが好ましい。印加電力の密度（Ｗ／ｃｍ３）は、（印加電力／放電空間５の体積）で定義される。
【００２９】
本発明では、電位差低減防止手段７である空洞部８を着火電極４の周辺部分において保持治具１に形成するので、空洞部８により金属で形成される反応容器支持体２と着火電極４との間に生じる電位差を極力低く抑えることができ、これにより、反応容器３を保持治具１で反応容器支持体２に保持しても、上側のプラズマ生成電極６と着火電極４との間の電位差が低下するのを防止することができる。従って、着火電極４から生じる着火火花Ｓがプラズマ生成用電極６に向って飛びやすくなって、放電空間５におけるプラズマＰの着火性能を高めることができ、始動性を良好にすることができるものである。
【００３０】
また、本発明では、電位差低減防止手段７として着火電極４とプラズマ生成電極６との間に火花誘導電極９を設けるので、火花誘導電極９により着火電極４から生じる着火火花Ｓを下側のプラズマ生成用電極６に向って誘導することができて、上側のプラズマ生成電極６と着火電極４との間の電位差が低下するのをさらに防止することができる。従って、着火電極４から生じる着火火花Ｓがプラズマ生成用電極６に向ってさらに飛びやすくなって、放電空間５におけるプラズマＰの着火性能をより高めることができ、始動性を向上させることができるものである。
【００３１】
また、本発明では、火花誘導電極９の先端を着火電極４に対して近接離間自在に形成するので、火花誘導電極９の先端を着火電極４に近接させることにより着火電極４から生じる着火火花Ｓをプラズマ生成用電極６に向って飛びやすくすることができると共に、火花誘導電極９の先端を着火電極４に離間させることにより着火電極４から生じる着火火花Ｓを火花誘導電極９のみに向って飛びにくくすることができ、火花誘導電極９により放電空間５におけるプラズマＰの着火性を調整することができるものである。尚、火花誘導電極９の先端と着火電極４の先端との距離は、反応容器３の材質や径、着火電極４とプラズマ生成電極６との間に印加する電圧の大きさなどによって、適宜設定可能であるが、例えば、図２のおけるＴ６が０〜１０ｍｍ、Ｔ７が１０〜３０ｍｍに設定することができる。
【００３２】
さらに、本発明では、火花誘導電極９を保持治具１に設けるので、反応容器３を保持するための保持治具１を利用して火花誘導電極９を配設することができ、火花誘導電極９を配設するための部材を別途具備する必要がなく、火花誘導電極９を設けたにもかかわらず、装置が複雑化するのを防止することができるものである。
【実施例】
【００３３】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３４】
（実施例１）
図１、２に示すプラズマ処理装置を形成した。
【００３５】
保持治具１は材質が樹脂（ＭＣナイロン）であり、高さＨ１が５０ｍｍ、幅Ｗ１が３２ｍｍ、長さＬ１が３４ｍｍの外形寸法を有する形状に形成されている。また、保持治具１に設けた空洞部８は、高さＨ２が３０ｍｍ、幅Ｗ２が３２ｍｍ、長さＬ２が１２ｍｍに形成されている。保持治具１には反応容器３が保持されていると共に空洞部８内には反応容器３の導管部１０が位置している。保持治具１の内面（空洞部８を囲う面）と導管部１０との間には隙間が設けてあって、導管部１０は保持治具１に接触していない。また、反応容器３の中心軸と受け治具１１の縦片１１ｃとの距離Ｔ１は７ｍｍ、反応容器３の中心軸と固定治具１２の縦片１２ｃとの距離Ｔ２は５ｍｍ、反応容器３の周面と受け治具１１の縦片１１ｃとの距離Ｔ３は３．５ｍｍ、反応容器３の周面と固定治具１２の縦片１２ｃとの距離Ｔ４は１．５ｍｍ、導管部１０の下面と下片１１ｂ、１２ｂとの距離Ｔ５は０．２５ｍｍ、導管部１０の上面と上片１１ａ、１２ａとの距離Ｔ８は１７ｍｍとした。
【００３６】
反応容器３及び導管部１０は石英ガラス製で一体的に形成されている。反応容器３の下部には上下一対のＳＵＳ３０４製のプラズマ生成用電極６、６が嵌め込まれて設けられている。反応容器３の外径は７ｍｍ、内径は５ｍｍに形成されている。上側のプラズマ生成用電極６は電源２２と接続されて高電圧が印加される高圧電極として、他方のプラズマ生成用電極６が接地される接地電極として形成されている。高周波を発生する電源２２としては１３．５６ＭＨｚの周波数の交流電圧を発振するものを用いた。
【００３７】
導管部１０には着火電源（イグナイター）２３に接続された線径０．５ｍｍのプラチナ製の着火電極４が設けられている。また、保持治具１には火花誘導電極９が設けられている。ここで、火花誘導電極９はＳＵＳ製のボルトであって、受け治具１１の下片１１ｂに螺入されている。また、火花誘導電極９は接地されている。火花誘導電極９の先端と反応容器３の周面との距離Ｔ６は２ｍｍ、鉛直方向における火花誘導電極９と着火電極４との距離Ｔ７は１４ｍｍとした。
【００３８】
反応容器支持体２は厚み８ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ板）を用いて形成した筐体であって、この筐体にプラズマ生成用電極６を取り付けた反応容器３（着火電極４を内在させた導管部１０を含む）及び保持治具１を内蔵させると共に筐体の下面からは反応容器３の下端を突出させるようにした。また、反応容器支持体２は接地した。
【００３９】
そして、反応容器３にガスＧとして（アルゴンガス２．１４Ｌ／ｍｉｎ、酸素ガス２７ＣＣ／ｍｉｎ）導入すると共にプラズマ生成用電極６、６の間に１ｋＶの交流電圧を電源２２により印加しながら、着火電極４から下側のプラズマ生成用電極６の間に１５ｋＶの電圧を印加し、着火電極４から下側のプラズマ生成用電極６に向って着火火花Ｓを発生させた。これにより、放電空間５でプラズマＰを着火すると共にプラズマ生成用電極６、６にて放電空間５に１００Ｗの電力を連続的に投入することによりプラズマＰを生成した。
【００４０】
（実施例２）
実施例１のプラズマ処理装置から火花誘導電極９を除いた以外は、実施例１と同様に形成した。
【００４１】
（比較例）
図３、４に示すプラズマ処理装置を形成した。すなわち、実施例１において、保持治具１として空洞部８が無いものを用い、且つ火花誘導電極９も用いていないものである。
【００４２】
上記の実施例１、２と比較例のプラズマ着火時の始動状態を比較した。比較の方法は、プラズマ着火時に着火電極４から発生する火花状の放電の放電経路と放電回数を、高速度ビデオカメラにより調べた。また、プラズマ着火動作を１００回繰り返した場合に、プラズマ着火に失敗した回数も調べた。評価結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2006278058.tif 000003
【００４４】
比較例でのプラズマ着火時の着火火花Ｓは、反応容器３の導管部１０の着火電極４の先端を起点にして、プラズマ着火に寄与する下側（プラズマ生成用電極６側）向きと、プラズマ着火に寄与しない上側向きとの両方に発生した。また、比較例では下側向きへの火花数は１０秒間あたり２０回であったが、プラズマ着火の失敗も８回発生した。
【００４５】
一方、空洞部８を有する保持治具１を用いた実施例２では、比較例に比べて、下側向きへの火花数は１０秒間あたり４０回に増加した。また、上側向きの火花の発生数は著しく低下した。さらに、プラズマ着火の失敗は１回に減少した。これは、着火電極４近傍が空洞化されたことにより、導管部１０周囲の誘電率が低下し、反応容器支持体２と着火電極４との間に生じる電位差を極力低く抑えると共に反応容器３の下側のプラズマ生成用電極６と着火電極４との電位差が相対的に増大したため、着火電極４からプラズマ生成用電極６への下向きの着火火花Ｓが増加したものと考えられる。
【００４６】
さらに、実施例１では下側向きへの火花数は１０秒間あたり６０回に増加し、プラズマ着火の失敗は見られなかった。これは、実施例２の効果に加えて、火花誘導電極９を設けることで着火電極４と火花誘導電極９との間の電位差により火花が下向きに誘導されることにより、着火火花Ｓが下側のプラズマ生成用電極６へ到達しやすくなったためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の斜視図である。
【図２】同上の（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】従来例を示す概略の斜視図である。
【図４】同上の概略の斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  保持治具
２  反応容器支持体
３  反応容器
４  着火電極
５  放電空間
６  プラズマ生成用電極
７  電位差低減防止手段
８  空洞部
９  火花誘導電極
Ｐ  プラズマ
Ｓ  着火火花
【図１】
2006278058.tif 000004
【図２】
2006278058.tif 000005
【図３】
2006278058.tif 000006
【図４】
2006278058.tif 000007