(57)【要約】【課題】被処理物の物性が限定されず、直接型プラズマ処理装置及び間接型プラズマ処理装置のいずれにも応用可能なセラミック被覆電極及びそれを用いた直接型プラズマ処理装置及び間接型プラズマ処理装置を提供する。【解決手段】単一のセラミック被覆電極１Ａの内部に第１電極１１と第２電極１２が埋設されており、第１電極１１及び第２電極１２は、セラミック基板２の最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、その断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、セラミック基板の最大面積を有する面のうち少なくとも一方を放電面とするので、放電面において、複数箇所の第１電極１１と第２電極１２の間で放電を発生させる。【選択図】図１
2011009047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板を平板状とした状態で、前記セラミック基板の最大面積を有する面と平行で、且つ、前記最大面積を有する面に対して垂直な方向における同一面に埋設された第１電極及び第２電極を備え、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、該断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されて、
前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち少なくとも一方が放電面となることを特徴とするプラズマ処理装置用のセラミック被覆電極。
【請求項２】
前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が矩形であり、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記矩形の一方の辺に平行に形成された櫛歯状電極部を有し、前記矩形の他方の辺に沿って、前記第１電極の櫛歯状電極部と前記第２電極の櫛歯状電極部が交互に配列されてい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用のセラミック被覆電極。
【請求項３】
前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が円筒面となる筒状体であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置用のセラミック被覆電極。
【請求項４】
前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が円形であり、
前記第１電極及び前記第２電極は、円の中心からの距離が徐々に長くなるように時計方向又は反時計方向に回転するように形成された渦巻き状であ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用のセラミック被覆電極。
【請求項５】
被処理物の被処理面にセラミック被覆電極の放電面を対向させ、前記平面状被処理物の被処理面と前記セラミック被覆電極の放電面の間に処理ガスを導入し、前記セラミック被覆電極の放電面において放電を発生させ、それによって前記処理ガスをプラズマ化させて前記被処理物の被処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記セラミック被覆電極は、セラミック基板を平板状とした状態で、前記セラミック基板の最大面積を有する面と平行で、且つ、前記最大面積を有する面に対して垂直な方向における同一面に埋設された第１電極及び第２電極を備え、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、該断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、
前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち少なくとも一方が放電面となり、
前記セラミック被覆電極の前記放電面において、互いに隣接する前記第１電極と前記第２電極の間で放電を発生させることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記被処理物は平面状であって、その両平面が被処理面であり、
前記被処理物の２つの被処理面に放電面がそれぞれ対向するように、２つの前記セラミック被覆電極を配置したことを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記被処理物は平面状であって、その両平面の一方が被処理面であり、
前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち両方が放電面となり、２つの前記被処理物の前記被処理面がそれぞれ前記セラミック被覆電極の放電面に対向するように、前記セラミック被覆電極が２つの前記被処理物の前記被処理面の間に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記被処理物は平面状であって、その両平面が被処理面であり、
３つ以上の前記セラミック被覆電極を用い、２つの前記セラミック被覆電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち一方を放電面とし、その他の前記セラミック被覆電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち両方を放電面とし、
２つ以上の前記被処理物の前記被処理面がそれぞれ前記セラミック被覆電極の放電面に対向し、２つの前記セラミック被覆電極で１つの前記被処理物を挟むように配置されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記被処理物の前記被処理面の面積に応じて、前記被処理物の前記被処理面に平行に複数の又は複数組の前記セラミック被覆電極を配列したことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
被処理物の被処理面に垂直な方向に２以上のセラミック被覆電極の放電面を対向させるように配置し、前記セラミック被覆電極の放電面の間に処理ガスを導入し、前記セラミック被覆電極の放電面において放電を発生させ、それによって前記処理ガスをプラズマ化させて、プラズマ化された処理ガスを前記被処理物の被処理面に噴射して表面処理するプラズマ処理装置において、
２以上の前記セラミック被覆電極は、セラミック基板を平板状とした状態で、前記セラミック基板の最大面積を有する面と平行で、且つ、前記最大面積を有する面に対して垂直な方向における同一面に埋設された第１電極及び第２電極を備え、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、該断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、
前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち少なくとも一方が放電面となり、
同一の前記セラミック被覆電極の前記放電面において、互いに隣接する前記第１電極と前記第２電極の間で放電を発生させることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１１】
２以上の前記セラミック被覆電極のうち、１つの前記セラミック被覆電極の前記第１電極と他の１つの前記セラミック被覆電極の前記第２電極が互いに対向するように配置され、前記１つの前記セラミック被覆電極の前記第１電極と前記他の１つの前記セラミック被覆電極の前記第２電極の間でも放電を発生させることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記セラミック被覆電極の前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が円筒面となる筒状体であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の間接型プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の表面にプラズマ流体を噴射して表面処理を行うプラズマ処理装置、及びそれに適するセラミック被覆電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理物の表面に付着したレジストを除去したり、樹脂材料の表面を改質したりする目的のために、被処理物の表面にプラズマ流体を噴射して表面処理を行うプラズマ処理装置が実用化されている。そのようなプラズマ処理装置は、電極間に被処理物を搬送すると共に、一方の電極と被処理物の間に処理ガスを供給し、電極間に所定の電力を供給して、被処理物の表面近傍で直接プラズマを発生させて表面処理を行う、いわゆる直接型プラズマ処理装置と、被処理物の表面から離れた位置に設けられた電極間に処理ガスを供給し、電極間で発生されたプラズマ流体を被処理物の表面に噴射する、いわゆる間接型プラズマ処理装置に分類される。直接型プラズマ処理装置では、その構成上、被処理物はシート状物などの表面の凹凸が小さいものに限定される。一方、間接型プラズマ処理装置では、プラズマの到達可能距離以下であれば、被処理物の形状や表面の凹凸は特に限定されない。
【０００３】
間接型プラズマ処理装置の一例として、本出願人は、例えば特許文献１に示すように、セラミック焼結体からなる絶縁基板に単一の導電層を埋設して被覆電極を形成し、複数の被覆電極を対向配置させ、被覆電極間に放電性の処理ガスを供給してプラズマを発生させる装置を提案している。このプラズマ発生装置は、電極はセラミック基板の内部に埋設されているため、電極の損傷を防止することができると共に、被覆電極の製造が容易であり、製造コストの低減が可能であるなどの有利点を有している。
【０００４】
また、特許文献２には、半導体ウエハに対向する電極として、セラミック基板内に埋設された平面状電極を用いたプラズマエッチング装置を開示している。
【０００５】
特許文献１のプラズマ処理装置では、セラミック基板内に埋設された被覆電極を対向配置させて使用しなければならないため、放電可能な距離を考慮すると、被覆電極間の距離を十分に採ることができず、電極間に被処理物を搬送する直接型プラズマ処理装置に適用することは困難である。また、特許文献２のプラズマエッチング装置では、被処理物又はその支持台を接地しなければならないため、絶縁性の被処理物の表面を処理することはできず、用途が限定されるという問題点を有していた。また、従来のプラズマ処理装置では、一般的にグロー状の誘電体バリア放電が用いられており、プラズマ密度が低いため、処理可能な面積や被処理対象など用途が限定されるという問題点を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０５２０９号公報
【特許文献１】特表２００３−５０４８７１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、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、被処理物の物性などによる用途が限定されず、直接型プラズマ処理装置及び間接型プラズマ処理装置のいずれにも応用可能であり、プラズマ密度の高いストリーマ状の沿面放電を発生させることが可能なセラミック被覆電極及びそれを用いたプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、プラズマ処理装置用のセラミック被覆電極であって、セラミック基板を平板状とした状態で、前記セラミック基板の最大面積を有する面と平行で、且つ、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面に対して垂直な方向における同一面に埋設された第１電極及び第２電極を備え、前記第１電極及び前記第２電極は、前記最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、該断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち少なくとも一方が放電面となることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプラズマ処理装置用のセラミック被覆電極において、前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が矩形であり、前記第１電極及び前記第２電極は、前記矩形の一方の辺に平行に形成された櫛歯状電極部を有し、前記矩形の他方の辺に沿って、前記第１電極の櫛歯状電極部と前記第２電極の櫛歯状電極部が交互に配列されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のプラズマ処理装置用のセラミック被覆電極において、前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が円筒面となる筒状体であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１に記載のプラズマ処理装置用のセラミック被覆電極において、前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が円形であり、前記第１電極及び前記第２電極は、円の中心からの距離が徐々に長くなるように時計方向又は反時計方向に回転するように形成された渦巻き状であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、被処理物の被処理面にセラミック被覆電極の放電面を対向させ、前記平面状被処理物の被処理面と前記セラミック被覆電極の放電面の間に処理ガスを導入し、前記セラミック被覆電極の放電面において放電を発生させ、それによって前記処理ガスをプラズマ化させて前記被処理物の被処理面を処理するプラズマ処理装置であって、前記セラミック被覆電極は、セラミック基板を平板状とした状態で、前記セラミック基板の最大面積を有する面と平行で、且つ、前記最大面積を有する面に対して垂直な方向における同一面に埋設された第１電極及び第２電極を備え、前記第１電極及び前記第２電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、該断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち少なくとも一方が放電面となり、前記セラミック被覆電極の前記放電面において、互いに隣接する前記第１電極と前記第２電極の間で放電を発生させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理物は平面状であって、その両平面が被処理面であり、前記被処理物の２つの被処理面に放電面がそれぞれ対向するように、２つの前記セラミック被覆電極を配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項５に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理物は平面状であって、その両平面の一方が被処理面であり、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち両方が放電面となり、２つの前記被処理物の前記被処理面がそれぞれ前記セラミック被覆電極の放電面に対向するように、前記セラミック被覆電極が２つの前記被処理物の前記被処理面の間に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項５に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理物は平面状であって、その両平面が被処理面であり、３つ以上の前記セラミック被覆電極を用い、２つの前記セラミック被覆電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち一方を放電面とし、その他の前記セラミック被覆電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち両方が放電面とし、２つ以上の前記被処理物の前記被処理面がそれぞれ前記セラミック被覆電極の放電面に対向し、２つの前記セラミック被覆電極で１つの前記被処理物を挟むように配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、前記被処理物の前記被処理面の面積に応じて、前記被処理物の前記被処理面に平行に複数の又は複数組の前記セラミック被覆電極を配列したことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、被処理物の被処理面に垂直な方向に２以上のセラミック被覆電極の放電面を対向させるように配置し、前記セラミック被覆電極の放電面の間に処理ガスを導入し、前記セラミック被覆電極の放電面において放電を発生させ、それによって前記処理ガスをプラズマ化させて、プラズマ化された処理ガスを前記被処理物の被処理面に噴射して表面処理するプラズマ処理装置において、２以上の前記セラミック被覆電極は、セラミック基板を平板状とした状態で、前記セラミック基板の最大面積を有する面と平行で、且つ、前記最大面積を有する面に対して垂直な方向における同一面に埋設された第１電極及び第２電極を備え、前記第１電極及び前記第２電極は、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、該断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、前記セラミック基板の前記最大面積を有する面のうち少なくとも一方が放電面となり、同一の前記セラミック被覆電極の前記放電面において、互いに隣接する前記第１電極と前記第２電極の間で放電を発生させることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載のプラズマ処理装置において、２以上の前記セラミック被覆電極のうち、１つの前記セラミック被覆電極の前記第１電極と他の１つの前記セラミック被覆電極の前記第２電極が互いに対向するように配置され、前記１つの前記セラミック被覆電極の前記第１電極と前記他の１つの前記セラミック被覆電極の前記第２電極の間でも放電を発生させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２の発明は、請求項９又は請求項１０に記載のプラズマ処理装置において、前記セラミック被覆電極の前記セラミック基板は、前記最大面積を有する面が円筒面となる筒状体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るセラミック被覆電極によれば、単一のセラミック被覆電極の内部に第１電極と第２電極が埋設されており、且つ、第１電極及び第２電極は、セラミック基板の最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、その断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されており、セラミック基板の最大面積を有する面のうち少なくとも一方を放電面としているので、放電面において、複数箇所の第１電極と第２電極の間で放電を発生させることができる。この放電は、ストリーマ状の沿面放電であるため、プラズマ密度の高い放電を発生させることができる。また、特許文献１のプラズマ処理装置のように、セラミック被覆電極を対向配置させる必要がないので、セラミック被覆電極と被処理物の間に処理ガスを供給し、その単一のセラミック被覆電極に所定の電力を供給することによって、被処理物の表面近傍で直接プラズマを発生させて表面処理を行う直接型プラズマ処理装置を実現することができる。また、単一の又は複数のセラミック被覆電極を用いて筒状体を形成し、その筒状体の内部空間に処理ガスを供給し、筒状体の内部で放電を発生させることにより、筒状体の端部の開口からプラズマ流体を被処理物の表面に噴射させる間接型プラズマ処理装置を実現することができる。さらに、特許文献２のプラズマエッチング装置のように、被処理物又はその支持台を接地する必要がなく、絶縁性の被処理物の表面を処理することも可能であり、用途が限定されないという有利性を有している。
【００２１】
また、セラミック基板の最大面積を有する面を矩形とし、第１電極及び第２電極を櫛歯状電極とし、平板状のまま焼結すれば平板状のセラミック被覆電極を形成することができる。また、それを、円筒状に丸めた後焼結すれば、円筒状のセラミック被覆電極を形成することができる。さらに、セラミック基板の最大面積を有する面を円形とし、第１電極及び第２電極は、円の中心からの距離が徐々に長くなるように時計方向又は反時計方向に回転するように形成された渦巻き状にすれば、円盤状のセラミック被覆電極を形成することができる。また、セラミック基板を形成するためのセラミックシートの厚さを適宜選択することにより、セラミック基板の一方の面のみを放電面とするセラミック被覆電極とセラミック基板の両面を放電面とするセラミック被覆電極のいずれでも形成することができる。
【００２２】
一方、本発明に係るプラズマ処理装置は、上記セラミック被覆電極を用いて構成されているので、直接型プラズマ処理装置及び間接型プラズマ処理装置のいずれをも実現することができる。また、セラミック被覆電極の形状、種類、数を組み合わせる事によって、様々な種類や大きさの被処理物の表面処理に適したプラズマ処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセラミック被覆電極の構成例を示す図であり、（ａ）はセラミック被覆電極の正面断面図、（ｂ）はその側部断面図。
【図２】第１実施形態に係るセラミック被覆電極の変形例を示す側部断面図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ第１実施形態に係るセラミック被覆電極を用いた直接型プラズマ処理装置の構成例を示す断面図。
【図４】被処理物の被処理面の面積に応じて、被処理物の被処理面に平行に複数のセラミック被覆電極を配列した構成例を示す断面図。
【図５】第１実施形態に係るセラミック被覆電極の他の構成例を示す正面断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る間接型プラズマ処理装置であって、図１に示すセラミック被覆電極を２つ用いた構成例を示す断面図。
【図７】図１に示すセラミック被覆電極を２つと図２に示すセラミック被覆電極を１つ用いた間接型プラズマ処理装置の構成例を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態に係るセラミック被覆電極の構成を示す斜視図。
【図９】図８に示すセラミック被覆電極を用いた間接型プラズマ処理装置の構成を示す断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るセラミック被覆電極及びそれを用いた直接型プラズマ処理装置について、図面を参照しつつ説明する。図１は第１実施形態に係るセラミック被覆電極１Ａの構成例を示し、ａ）はセラミック被覆電極１Ａの正面断面図、（ｂ）はその側部断面図である。また、図２はその変形例であるセラミック被覆電極１Ｂを示す側部断面図。なお、変形例であるセラミック被覆電極１Ｂの正面断面図は、図１（ａ）と同様であるため、図示を省略する。又、以下の説明において、第１電極と第２電極の間に所定の電圧を印加するための電源及び制御装置は、自明につきその説明及び図示を省略する。
【００２５】
このセラミック被覆電極１Ａ，１Ｂは、例えばアルミナなどの絶縁材料の粉体にバインダーを混合し、平板状に形成されたセラミックシート１０の上に、銅、アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼などの導電性金属薄膜による櫛歯状の第１電極１１及び第２電極１２を印刷、めっき、蒸着などによって形成し、さらにセラミックシートを貼り重ね、焼結処理することによって形成される。この第１実施形態及び後述する第２実施形態では、第１電極１１及び第２電極１２を挟んだ状態のセラミックシート１０を、平板状のまま焼結処理を行っている。
【００２６】
このように、セラミック被覆電極１Ａ，１Ｂは、複数のセラミックシート１０を貼り重ねて形成されるセラミック基板２の内部において、セラミック基板２を焼結前の平板状とした状態で、セラミック基板２の最大面積を有する面、すなわち、矩形（長方形または正方形）を有する正面と平行で、且つ、その最大面積を有する面に対して垂直な方向（厚さ方向）における同一面に第１電極１１と第２電極１２が埋設されている。そして、第１電極１１及び第２電極１２は、矩形の一方の辺（長方形の短辺）に平行に形成された櫛歯状電極部１１ａ及び１２ａを有し、矩形の他方の辺（長方形の長辺）に沿って、第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａが交互に配列されている。
【００２７】
図１（ｂ）に示すセラミック被覆電極１Ａでは、第１電極１１及び第２電極１２が設けられている面に対して一方のセラミックシート１０の厚さ（又は積層枚数）を、互いに隣接する第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で放電が起こりうるような厚さ（又は枚数）に選択し、他方のセラミックシート１０の厚さ（又は積層枚数）を、互いに隣接する第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で放電が起こり得ないような厚さ（又は枚数）に選択している。それによって、図１（ｂ）に示すように、セラミック被覆電極１Ｂの一方の面（放電面）においてのみ、互いに隣接する第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間でストリーマ状の沿面放電が生じる。具体的には、誘電体（セラミック基板２）内部に並列に配置された２つの電極（第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａ）の間に、ある閾値以上の電圧が印加されると、その誘電体表面にフィラメント状のストリーマが現れる沿面放電が発生する。この沿面放電により、被処理物の表面処理に用いられる活性種（イオン、ラジカル）を効率良く生成することができる。
【００２８】
一方、図２に示すセラミック被覆電極１Ｂでは、第１電極１１及び第２電極１２が設けられている面に対して両側のセラミックシート１０の厚さを、互いに隣接する第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で放電が起こりうるような厚さ（ほぼ同じ厚さ）に選択しているので、セラミック基板２の両面において、互いに隣接する第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で放電が生じる。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれこれらのセラミック被覆電極１Ａ及び／又は１Ｂを用いた直接型プラズマ処理装置の構成例を示す。図３（ａ）は、図１に示すセラミック被覆電極１Ａを１つだけ用いた直接型プラズマ処理装置であり、被処理物３の搬送方向（例えば、図中左から右）のセラミック被覆電極１Ａの前後に放電性の処理ガスを供給するためのノズル４が設けられている。ノズル４から供給された処理ガスは、被処理物３の被処理面３ａとセラミック被覆電極１Ａの放電面１ａとに間に流れ、セラミック被覆電極１Ａの第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で生じる放電によってプラズマ化される。そして、被処理物３の被処理面３ａは、プラズマ化された処理ガスによって表面処理される。図３（ａ）の構成によれば、被処理物３の被処理面３ａとは反対側に電極を設けることなく、１つのセラミック被覆電極１Ａだけで直接型プラズマ処理装置を構成することができる。また、電極１１，１２への配線処理が単純化され、直接型プラズマ処理装置の構成を簡単にすることができる。
【００３０】
図３（ｂ）は、図１に示すセラミック被覆電極１Ａを２つ用い、被処理物３の両面を同時に処理することが可能な直接型プラズマ処理装置を示す。ここで、被処理物３を挟んで垂直方向に対向する一方のセラミック被覆電極１Ａの第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと、他方のセラミック被覆電極１Ａ’の第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａを互いに対向させることにより、同一のセラミック被覆電極１Ａの第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間だけでなく、一方のセラミック被覆電極１Ａの第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと他方セラミック被覆電極１Ａ’の第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間でも放電を発生させることができる。逆も同様である。
【００３１】
図３（ｃ）は、図２に示すセラミック被覆電極１Ｂを１つだけ用い、２つの被処理物３の片面同士を同時に処理することが可能な直接型プラズマ処理装置を示す。また、図３（ｄ）は、図１に示すセラミック被覆電極１Ａを２つと、図２に示すセラミック被覆電極１Ｂを１つ用い、２つの被処理物３の両面を同時に処理することが可能な直接型プラズマ処理装置を示す。なお、図２に示すセラミック被覆電極１Ｂを２つ以上用いることにより、３つ以上の被処理物３の両面を同時に処理することが可能である。また、被処理物３の大きさ（被処理面の面積）に合わせて、図４に示すように、被処理物３の被処理面に平行に複数のセラミック被覆電極１を配列するように構成してもよい。
【００３２】
図５は、第１実施形態に係るセラミック被覆電極１Ａ又は１Ｂの他の構成例を示す正面断面図である。図５に示す構成例では、セラミック基板２（セラミックシート１０）の最大面積を有する面が円形であり、第１電極１１及び第２電極１２は、円の中心Ｐからの距離が徐々に長くなるように時計方向又は反時計方向に回転するように形成された、いわゆる渦巻き状に形成されている。このセラミック被覆電極１は、例えば半導体製造装置など適しており、被処理物又はその支持台を接地する必要が無く、絶縁性の被処理物の表面を処理することができる。
【００３３】
なお、第１実施形態において、セラミック基板２の最大面積を有する面の形状は、上記矩形又は円形に限定されず、楕円形やその他の形状であってもよい。また、第１電極１１及び第２電極１２の形状も、上記櫛歯状又は渦巻き状に限定されず、ひだ状やその他の形状であってもよい。すなわち、第１電極１１及び第２電極１２は、セラミック基板２の最大面積を有する面に対して垂直な所定の断面において、その断面に平行に交互に所定の間隔を隔てて複数組配列されていればよい。
【００３４】
さらに、同一面における第１電極１１と第２電極１２の間隔は、これら電極間に印加される電圧、発生させるプラズマ流体の量、被処理物の大きさなどによって特に限定されないが、おおむね、０．０１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲が適当であり、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲がより好ましい。さらに、第１電極１１と第２電極１２の間に印加される電圧の波形は、パルス波形、交番波形及びそれらを重畳した波形など、様々な波形を用いることができる。さらに、第１電極１１と第２電極１２のいずれかを接地してもよいし、あるいは、第１電極１１と第２電極１２を共に接地に対して浮いた状態（中点接地）としてもよい。いずれの場合でも、印加される電圧の振幅は変わらないが、後者の方が最大電圧値を低くすることができる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る間接型プラズマ処理装置について説明する。図６は、上記図１に示すセラミック被覆電極１Ａを２つ用いた間接型プラズマ処理装置の構成例を示す。図６に示すように、この間接型プラズマ処理装置は、被処理物３の被処理面に垂直な方向において、２つのセラミック被覆電極１Ａ，１Ａ’が、その放電面１ａ，１ａ’が同士互いに対向するように配置され、処理ガスＧがセラミック被覆電極１の放電面１ａ，１ａ’間に導入されるように構成されている。なお、セラミック被覆電極１Ａ，１Ａ’における第１電極１１及び第２電極１２の櫛歯状電極部１１ａ及び１２ａの向きは特に限定されない。
【００３６】
セラミック被覆電極１Ａ，１Ａ’の放電面１ａ，１ａ’間に導入された処理ガスＧは、同一のセラミック被覆電極１Ａ，１Ａ’の第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で、及び必要に応じて、対向する一方のセラミック被覆電極１Ａの第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと他方のセラミック被覆電極１Ａ’の第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間でも発生された放電によりプラズマ化され、被処理物３の被処理面３ａに噴射される。それによって、被処理物３の被処理面が処理される。
【００３７】
また、被処理物３の被処理面３ａの大きさに応じて処理ガスの量を多くするには、例えば図７に示すように、図１に示すセラミック被覆電極１Ａ，１Ａ’と図２に示すセラミック被覆電極１Ｂを組み合わせて構成すればよく、セラミック被覆電極１Ｂの数は特に限定されない。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るセラミック被覆電極及びそれを用いた間接型プラズマ処理装置について説明する。図８は、第３実施形態に係るセラミック被覆電極１Ｃの構成を示し、図９は、そのセラミック被覆電極を用いた間接型プラズマ処理装置の構成を示す。
【００３９】
上記第１実施形態及び第２実施形態では、セラミック被覆電極１Ａ，１Ｂを平板状としたが、第３実施形態では、セラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’を筒状体としている。すなわち、図８に示すように、第１電極１１及び第２電極１２を挟んだ状態の矩形のセラミックシート１０を、最大面積を有する面が円筒面となるように筒状体に成形した後、焼結処理を行っている。なお、円筒の直径及び高さによって、セラミックシート１０の大きさ及び第１電極１１及び第２電極の大きさ、櫛歯の数及び櫛歯の長さなどの値が変化することは言うまでもない。また、セラミック被覆電極１Ｃにおける第１電極１１及び第２電極１２の櫛歯状電極部１１ａ及び１２ａの向きは特に限定されない。
【００４０】
例えば、被処理物３の被処理面が小さく、処理ガスが少なく、この円筒状のセラミック被覆電極１Ｃが１つだけ用いられる場合は、円筒の内周面を放電面１ｃとする。また、この円筒状のセラミック被覆電極１Ｃが２つ用いられる場合は、最も外側のセラミック被覆電極１Ｃでは、円筒の内周面が放電面１ｃとなり、内側のセラミック被覆電極１Ｃ’では、円筒の外周面が放電面１ｃ’となる。また、必要に応じて、内側のセラミック被覆電極１Ｃ’の円筒の内周面及び外周面の両方が放電面となるように、セラミックシート１０の厚さを選択してもよい。なお、円筒状のセラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’・・・を３つ以上用いる場合も同様である。
【００４１】
図８に示すように、この間接型プラズマ処理装置は、円筒状の２つのセラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’が、その円筒の中心軸が被処理物３の被処理面３ａに対して垂直となるように、且つ、外側のセラミック被覆電極１Ｃの放電面１ｃと内側のセラミック被覆電極１Ｃ’の放電面１ｃ’が同士互いに対向するように同心配置され、処理ガスＧがセラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’の放電面１ｃ，１ｃ’間に導入されるように構成されている。
【００４２】
セラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’の放電面１ｃ，１ｃ’間に導入された処理ガスＧは、同一のセラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’の第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間で、及び必要に応じて、対向する一方のセラミック被覆電極１Ｃの第１電極１１の櫛歯状電極部１１ａと他方のセラミック被覆電極１ｃ’の第２電極１２の櫛歯状電極部１２ａの間でも発生された放電によりプラズマ化され、被処理物３の被処理面３ａに噴射される。それによって、被処理物３の被処理面が処理される。なお、上記のように、円筒状のセラミック被覆電極１Ｃ，１Ｃ’・・・の数、直径及び高さなどは特に限定されない。
【符号の説明】
【００４３】
１Ａ、１Ａ’、１Ｂ、１Ｃ、１Ｃ’  セラミック被覆電極
１ａ、１ａ’、１ｃ、１ｃ’  放電面
２  セラミック基板
３  被処理物
４  ノズル
１０  セラミックシート
１１  第１電極
１１ａ  櫛歯状電極部
１２  第２電極
１２ａ  櫛歯状電極部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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