(57)【要約】【課題】酸化被膜が形成された対象物から、当該酸化被膜を効率的に除去することが可能なプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置は、第１プラズマ照射部２２ａと、第２プラズマ照射部２２ｂと、第１プラズマ発生部１５ａと、第２プラズマ発生部１５ｂと、ガス供給部１８ａ、１８ｂとを備える。第１プラズマ照射部２２ａは、酸化被膜除去の対象物２に対して、第１ガスをプラズマ化した第１プラズマ５ａを照射する。第２プラズマ照射部２２ｂは、第１プラズマ照射部２２ａと区画して配置され、対象物２に対して第２ガスをプラズマ化した第２プラズマ５ｂを照射する。第１ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。第１ガスにおける酸素ガスの濃度は３％以上２０％以下である。第２ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。第２ガスにおける水素ガスの濃度は３％以上７０％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化被膜除去の対象物に対して、第１ガスをプラズマ化した第１プラズマを照射する第１プラズマ照射部と、
前記第１プラズマ照射部と区画して配置され、前記対象物に対して第２ガスをプラズマ化した第２プラズマを照射する第２プラズマ照射部と、
前記第１プラズマ照射部に供給される前記第１プラズマを発生させる第１プラズマ発生部と、
前記第２プラズマ照射部に供給される前記第２プラズマを発生させる第２プラズマ発生部と、
前記第１プラズマ発生部および前記第２プラズマ発生部に前記第１ガス及び前記第２ガスを供給するガス供給部とを備え、
前記第１ガスは、アルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスであり、
前記第１ガスにおける前記酸素ガスの濃度は３％以上２０％以下であり、
前記第２ガスは、アルゴンガスと水素ガスとの混合ガスであり、
前記第２ガスにおける前記水素ガスの濃度は３％以上７０％以下である、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記第１プラズマ照射部と前記第２プラズマ照射部とを分離する分離ガスを、前記第１プラズマ照射部と前記第２プラズマ照射部との境界領域に噴射する分離噴射部を備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第１プラズマ照射部を外部から区画する第１区画ガスを、前記第１プラズマ照射部の外周に噴射する第１区画噴射部と、
前記第２プラズマ照射部を前記外部から区画する第２区画ガスを、前記第２プラズマ照射部の外周に噴射する第２区画噴射部と、を備える、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記対象物を保持する保持部と、
前記第１プラズマ照射部に面する第１の位置から、前記第２プラズマ照射部に面する第２の位置に前記対象物を移動させるように、前記保持部と前記第１プラズマ照射部と前記第２プラズマ照射部とを相対的に移動させる移動部とを備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１プラズマ照射部において前記第１プラズマを照射する領域に第１不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給部と、
前記第２プラズマ照射部において前記第２プラズマを照射する領域に第２不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給部と、を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記第１プラズマ照射部は、前記第１プラズマを照射する領域を外部から区画するために前記対象物に密着するように構成され、
前記第２プラズマ照射部は、前記第２プラズマを照射する領域を前記外部から区画するために前記対象物に密着するように構成される、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記対象物を保持する保持部と、
前記対象物を、前記第１プラズマ照射部に面する第１の位置から、前記第２プラズマ照射部に面する第２の位置に移動させるように、前記保持部と前記第１プラズマ照射部と前記第２プラズマ照射部とを相対的に移動させる移動部と、を備える、請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１プラズマを照射する前記領域および前記第２プラズマを照射する前記領域を減圧する減圧部材を備える、請求項６または７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第１プラズマ照射部において前記第１プラズマを照射する前記領域に第１不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給部と、
前記第２プラズマ照射部において前記第２プラズマを照射する前記領域に第２不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給部と、を備える、請求項６または７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記第１プラズマ照射部と前記第２プラズマ照射部とを内部に収容する収容室と、
前記収容室の内部を減圧する収容室減圧部材と、を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第１プラズマ照射部と前記第２プラズマ照射部とを内部に収容する収容室と、
前記収容室の内部に第３不活性ガスを供給する第３不活性ガス供給部と、を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、
前記酸化被膜が形成された前記対象物に対して、前記第１プラズマを照射する工程と、
前記第１プラズマを照射する工程の後、前記対象物に対して前記第２プラズマを照射する工程とを備える、プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅は、低価格で高い熱伝導率、電気伝導率、機械的強度を有し、また加工や溶接が容易であるといった特徴を有する事から、電極等の材料として広く使用されている。しかし、銅は空気中で容易に酸化され、低温下ではＣｕ２Ｏ、高温下においてはＣｕＯといった酸化銅を形成する。このような酸化銅が銅製の電極表面に形成されると、電極表面でのはんだのぬれ性不足に起因する電極とはんだとの接合強度の低下といった問題が発生する。また、銅製のリードフレーム表面に酸化銅が形成されると、リードフレームとモールド樹脂との剥離や、当該剥離に起因するリードフレームなどの腐食といった問題が発生する。
【０００３】
通常はんだ付け作業においては、フラックスに含まれている活性剤により、電極やリードフレームを構成する銅表面の酸化被膜は分解除去され、その上ではんだ付けされる。しかし、電子部品が小型化し、電極間隔が狭ピッチ化していくと、リフローはんだ付け工程において用いられるソルダペーストの量も減少する。これに伴い、当該ソルダペーストに含まれる活性剤の量も少なくなる。この結果、電極などを構成する銅表面の酸化被膜を除去できる十分な量の活性剤を供給できない場合があり、局所的にはんだぬれ性不良が発生する可能性がある。
【０００４】
酸化被膜を除去する方法としては、研磨など物理的に当該酸化被膜を銅表面から削り落とす方法がある。しかし、このような方法は処理に時間がかかり、さらに品質のばらつきや銅表面の再酸化といった問題の発生も考えられる。
【０００５】
また、酸化被膜を除去する方法としては、不活性ガスをプラズマ化したプラズマを電極表面に照射して、当該電極表面を還元させるプラズマクリーニング方法もある。たとえば、国際公開第２０１２／０６３４７４号には、アルゴンガスと水素ガスとの混合ガスからなるプラズマを銅酸化物除去の対象物へ照射するプラズマ処理装置が開示されている。国際公開第２０１２／０６３４７４号では、前処理工程としてアルゴンと酸素との混合ガスからなるプラズマを対象物に照射し、対象物の電極における酸化被膜上の有機物を分解除去している。その後、本工程としてアルゴンと水素との混合ガスからなるプラズマを対象物に照射し、対象物の電極における酸化被膜を還元除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０６３４７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したプラズマ処理装置では、前処理工程と本工程とを１つのプラズマ照射部に対して供給する混合ガスの組成を変えることで実施している。このため、それぞれ異なる種類のプラズマを対象物に照射する前処理工程と本工程と順次実施する場合、プラズマ照射部に供給される混合ガスの切替などの作業が必要であり、効率的に電極などの表面から酸化膜を除去することが難しかった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、酸化被膜が形成された対象物から、当該酸化被膜を効率的に除去することが可能なプラズマ処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に従ったプラズマ処理装置は、第１プラズマ照射部と、第２プラズマ照射部と、第１プラズマ発生部と、第２プラズマ発生部と、ガス供給部とを備える。第１プラズマ照射部は、酸化被膜除去の対象物に対して、第１ガスをプラズマ化した第１プラズマを照射する。第２プラズマ照射部は、第１プラズマ照射部と区画して配置され、対象物に対して第２ガスをプラズマ化した第２プラズマを照射する。第１プラズマ発生部は、第１プラズマ照射部に供給される第１プラズマを発生させる。第２プラズマ発生部は、第２プラズマ照射部に供給される第２プラズマを発生させる。ガス供給部は、第１プラズマ発生部および第２プラズマ発生部に第１ガス及び第２ガスを供給する。第１ガスは、アルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスである。第１ガスにおける酸素ガスの濃度は３％以上２０％以下である。第２ガスは、アルゴンガスと水素ガスとの混合ガスである。第２ガスにおける水素ガスの濃度は３％以上７０％以下である。
【００１０】
本開示に従ったプラズマ処理方法は、上記プラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法である。当該プラズマ処理方法では、酸化被膜が形成された対象物に対して、第１プラズマを照射する工程を実施する。また、第１プラズマを照射する工程の後、対象物に対して第２プラズマを照射する工程を実施する。
【００１１】
このようにすれば、酸化被膜表面の汚れを除去するための第１プラズマを照射する工程と、酸化被膜を除去するための第２プラズマを照射する工程と、をそれぞれ別のプラズマ照射部で個別に実施できる。したがって、対象物から汚れや酸化被膜を効率的に除去できる。
【発明の効果】
【００１２】
上記によれば、第１プラズマ照射部と第２プラズマ照射部という独立した複数のプラズマ照射部を設けるため、酸化被膜が形成された対象物から、当該酸化被膜を効率的に除去することが可能なプラズマ処理装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るプラズマ処理装置の模式図である。
【図２】図１に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法のフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係るプラズマ処理装置の変形例を示す模式図である。
【図４】実施の形態２に係るプラズマ処理装置の模式図である。
【図５】実施の形態２に係るプラズマ処理装置の模式図である。
【図６】実施の形態３に係るプラズマ処理装置の模式図である。
【図７】実施の形態４に係るプラズマ処理装置の模式図である。
【図８】実施の形態５に係るプラズマ処理装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１５】
実施の形態１．
＜プラズマ処理装置の構成＞
図１は、実施の形態１に係るプラズマ処理装置の模式図である。図１に示すプラズマ処理装置は、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂを含む処理チャンバ２１と、第１プラズマ発生部１５ａと、第２プラズマ発生部１５ｂと、ガス供給部１８ａ、１８ｂと、保持部５２と、移動部５３とを主に備える。処理チャンバ２１において、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとは隣接するように配置されている。処理チャンバ２１は、分離噴射部２３ａと第１区画噴射部２４ａと第２区画噴射部２４ｂとをさらに含む。
【００１６】
分離噴射部２３ａは第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとの境界部に配置されている。つまり、分離噴射部２３ａは第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとの間を区切る隔壁として機能する。分離噴射部２３ａには、仕切用不活性ガス供給部１７ａが配管２３を介して接続されている。分離噴射部２３ａには、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとを分離する分離ガスである仕切用不活性ガスが上記仕切用不活性ガス供給部１７ａから供給される。分離噴射部２３ａは、当該仕切用不活性ガスを、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとの境界領域に噴射する。より具体的には、分離噴射部２３ａは、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとの境界領域に面する対象物２に向けて仕切用不活性ガスを矢印で示すように噴射する。
【００１７】
また、第１区画噴射部２４ａは、第１プラズマ照射部２２ａの外周を囲むように配置されている。より具体的には、第１プラズマ照射部２２ａは対象物２に面する開口部を有し、当該開口部を囲むように第１区画噴射部２４ａが配置されている。第１区画噴射部２４ａは配管を介して仕切用不活性ガス供給部１７ａと接続されている。また、第２区画噴射部２４ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂの外周を囲むように配置されている。より具体的には、第２プラズマ照射部２２ｂは対象物２に面する開口部を有し、当該開口部を囲むように第２区画噴射部２４ｂが配置されている。
【００１８】
第１区画噴射部２４ａは、第１プラズマ照射部２２ａを外部から区画する第１区画ガスとしての仕切用不活性ガスを仕切用不活性ガス供給部１７ａから供給される。第１区画噴射部２４ａは、当該仕切用不活性ガスを第１プラズマ照射部２２ａの外周に噴射する。より具体的には、第１区画噴射部２４ａは、第１プラズマ照射部２２ａの外周部に面する対象物２に向けて仕切用不活性ガスを噴射する。
【００１９】
第２区画噴射部２４ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂを外部から区画する第２区画ガスとしての仕切用不活性ガスを仕切用不活性ガス供給部１７ａから供給される。第２区画噴射部２４ｂは、当該仕切用不活性ガスを第２プラズマ照射部２２ｂの外周に噴射する。より具体的には、第２区画噴射部２４ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂの外周部に面する対象物２に向けて仕切用不活性ガスを噴射する。
【００２０】
第１プラズマ照射部２２ａは、酸化被膜除去の対象物２に対して、第１ガスをプラズマ化した第１プラズマ５ａを照射する。より具体的には、第１プラズマ照射部２２ａには、整合回路である第１プラズマ発生部１５ａが接続されている。第１プラズマ発生部１５ａは、第１プラズマ照射部２２ａに供給される第１プラズマ５ａを発生させる。第１プラズマ発生部１５ａには配管２０ａを介して第１混合ガス供給部としてのガス供給部１８ａが接続されている。第１プラズマ発生部１５ａには第１高周波電源１６ａが接続されている。ガス供給部１８ａは、第１プラズマ発生部１５ａに第１ガスを供給する。第１プラズマ発生部１５ａは、第１高周波電源１６ａにて制御されることで、上記第１ガスから第１プラズマ５ａを発生させる。第１プラズマ発生部１５ａは、第１プラズマ照射部２２ａに当該第１プラズマ５ａを供給する。
【００２１】
第２プラズマ照射部２２ｂは、第１プラズマ照射部２２ａと上記分離噴射部２３ａにより区画され配置されている。第２プラズマ照射部２２ｂは、酸化被膜除去の対象物２に対して、第２ガスをプラズマ化した第２プラズマ５ｂを照射する。より具体的には、第２プラズマ照射部２２ｂには、整合回路である第２プラズマ発生部１５ｂが接続されている。第２プラズマ発生部１５ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂに供給される第２プラズマ５ｂを発生させる。第２プラズマ発生部１５ｂには配管２０ｂを介して第２混合ガス供給部としてのガス供給部１８ｂが接続されている。第２プラズマ発生部１５ｂには第２高周波電源１６ｂが接続されている。ガス供給部１８ｂは、第２プラズマ発生部１５ｂに第２ガスを供給する。第２プラズマ発生部１５ｂは、第２高周波電源１６ｂにて制御されることで、上記第２ガスから第２プラズマ５ｂを発生させる。第２プラズマ発生部１５ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂに当該第２プラズマ５ｂを供給する。
【００２２】
第１ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。第１ガスにおける酸素ガスの濃度は３％以上２０％以下である。第１ガスにおける酸素ガスの濃度の下限は、５％でもよく、７％でもよく、１０％でもよい。また、第１ガスにおける酸素ガスの濃度の上限は１８％でもよく、１５％でもよく、１３％でもよい。第２ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。第２ガスにおける水素ガスの濃度は３％以上７０％以下である。第２ガスにおける水素ガスの濃度の下限は、５％でもよく、７％でもよく、１０％でもよく、１５％でもよく、２０％でもよく、３０％でもよい。また、第２ガスにおける水素ガスの濃度の上限は６５％でもよく、６０％でもよく、５５％でもよく、５０％でもよく、４５％でもよい。
【００２３】
保持部５２は対象物２を保持する。対象物２は、たとえば表面に電極３が形成された電子回路基板である。保持部５２の形状は任意の形状とすることができる。移動部５３は、第１プラズマ照射部２２ａに面する第１の位置から、第２プラズマ照射部２２ｂに面する第２の位置に対象物２を移動させるように、保持部５２を移動させる。なお、移動部５３の構成としてはベルトコンベアやロボットハンドなど、任意の構成を採用できる。また、図１に示した移動部５３は保持部５２を移動させているが、保持部５２と第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとの相対的な位置を変更できればよいため、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂを含む処理チャンバ２１を移動させるような構成を採用してもよい。
【００２４】
＜プラズマ処理方法＞
図２は、図１に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法のフローチャートである。図２に示すように、本実施の形態に係るプラズマ処理方法では、まず第１処理工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、図１に示したように、電子回路基板などの対象物２の処理対象領域を第１プラズマ照射部２２ａに対向する位置に配置する。この状態で、分離噴射部２３ａ、第１区画噴射部２４ａ、第２区画噴射部２４ｂから対象物２に向けて仕切用不活性ガスを矢印で示すように噴射する。さらに、第１プラズマ照射部２２ａに第１プラズマ発生部１５ａから第１プラズマ５ａが供給される。第１プラズマ５ａはアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスをプラズマ化したものである。
【００２５】
この結果、第１プラズマ５ａにより、対象物２の電極３表面に存在する有機物及び金属錯体を化学還元反応により除去できる。当該化学還元反応の反応式としては、たとえば下記の反応式（１）が挙げられる。
表面金属＋ＣＯ２Ｈ  ＋  Ｏ２  →  表面金属  ＋  ＣＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ    （１）
【００２６】
また、第１プラズマ５ａにおけるアルゴンガスのイオンのスパッタ力を利用し、電極３表面の有機物及び金属錯体を物理的に除去できる。
【００２７】
次に、移動工程（Ｓ２０）を実施する。具体的には、移動部５３により保持部５２を図１の矢印に示されるように右側に移動させる。この結果、上記工程（Ｓ１０）において処理された領域が、第２プラズマ照射部２２ｂに面する位置に移動される。なお、この工程（Ｓ２０）においては、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂには第１プラズマ５ａおよび第２プラズマ５ｂが供給されていない。また、この工程（Ｓ２０）においては、分離噴射部２３ａから仕切用不活性ガスを噴射していてもよいし、噴射しなくてもよい。また、この工程（Ｓ２０）においては、第１区画噴射部２４ａおよび第２区画噴射部２４ｂから仕切用不活性ガスを噴射してもよいし、噴射しなくてもよい。
【００２８】
次に、第２処理工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、図１に示したように、工程（Ｓ２０）において電第２プラズマ照射部２２ｂと対向する位置に対象物２の処理対象領域が配置された状態で、分離噴射部２３ａ、第１区画噴射部２４ａ、第２区画噴射部２４ｂから対象物２に向けて仕切用不活性ガスを矢印で示すように噴射する。さらに、第２プラズマ照射部２２ｂに第２プラズマ発生部１５ｂから第２プラズマ５ｂが供給される。第２プラズマ５ｂはアルゴンガスと水素ガスとの混合ガスをプラズマ化したものである。
【００２９】
第２プラズマ５ｂにおいて、プラズマ化により活性化された水素（Ｈ２）は対象物２の電極３表面に存在する酸化膜を還元除去する。当該還元反応の反応式としては、たとえば下記の反応式（２）が挙げられる。
表面金属＋Ｏ  ＋  Ｈ２  →  表面金属  ＋  Ｈ２Ｏ    （２）
【００３０】
このようにして、対象物２の電極３の表面から、有機物、金属錯体、酸化膜などを除去することができる。
【００３１】
また、上述した工程（Ｓ１０）〜工程（Ｓ３０）を、対象物２の表面の異なる領域において順次実施することで、対象物２の表面全体について有機物、金属錯体、酸化膜などを除去できる。たとえば、分離噴射部２３ａ、第１区画噴射部２４ａ、第２区画噴射部２４ｂからそれぞれ仕切用不活性ガスを噴射した状態を維持しながら、同時に第１プラズマ照射部２２ａに第１プラズマ５ａが供給され、第２プラズマ照射部２２ｂに第２プラズマ５ｂが供給された状態とする。そして、図１に示すように、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂに面する位置において、対象物２を第１プラズマ照射部２２ａ側から第２プラズマ照射部２２ｂ側に向かう方向に移動させてもよい。この場合、対象物２の表面の一部分においては、上記工程（Ｓ１０）が実施された後、連続的に上記工程（Ｓ３０）が実施される。また、このとき分離噴射部２３ａ、第１区画噴射部２４ａ、第２区画噴射部２４ｂからそれぞれ仕切用不活性ガスが噴射されているので、第１プラズマ照射部２２ａにおける第１プラズマ５ａと第２プラズマ照射部２２ｂにおける第２プラズマ５ｂとは仕切用不活性ガスによって分離される。したがって、第１プラズマ照射部２２ａでの処理と第２プラズマ照射部２２ｂでの処理とが互いに影響をうけて処理条件が劣化するといった問題の発生を抑制できる。
【００３２】
＜作用効果＞
本開示に従ったプラズマ処理装置は、第１プラズマ照射部２２ａと、第２プラズマ照射部２２ｂと、第１プラズマ発生部１５ａと、第２プラズマ発生部１５ｂと、ガス供給部１８ａ、１８ｂとを備える。第１プラズマ照射部２２ａは、酸化被膜除去の対象物２に対して、第１ガスをプラズマ化した第１プラズマ５ａを照射する。第２プラズマ照射部２２ｂは、第１プラズマ照射部２２ａと区画して配置され、対象物２に対して第２ガスをプラズマ化した第２プラズマ５ｂを照射する。第１プラズマ発生部１５ａは、第１プラズマ照射部２２ａに供給される第１プラズマ５ａを発生させる。第２プラズマ発生部１５ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂに供給される第２プラズマを５ｂ発生させる。ガス供給部１８ａ、１８ｂは、第１プラズマ発生部１５ａおよび第２プラズマ発生部１５ｂに第１ガス及び第２ガスを供給する。第１ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。第１ガスにおける酸素ガスの濃度は３％以上２０％以下である。第２ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。第２ガスにおける水素ガスの濃度は３％以上７０％以下である。
【００３３】
このようにすれば、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとが互いに区画して配置されているので、各プラズマ照射部２２ａ、２２ｂにおいて順次対象物２に第１プラズマ５ａおよび第２プラズマ５ｂを照射できる。第１プラズマ５ａはアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスをプラズマ化したものであるため、対象物２の酸化被膜表面に存在する有機物や金属錯体などの汚れを還元反応により除去できる。さらに、第２プラズマ５ｂはアルゴンガスと水素ガスとの混合ガスをプラズマ化したものであるため、対象物２の酸化被膜を還元反応により除去できる。このため、本開示に係るプラズマ処理装置では酸化被膜表面の汚れを第１プラズマ５ａにより除去する工程と、酸化被膜を第２プラズマ５ｂにより除去する工程とをそれぞれ第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂで個別に実施できる。したがって、上記のように第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとでそれぞれ異なるガスをプラズマ化した第１プラズマ５ａおよび第２プラズマ５ｂを用いた処理を同時に実施できる。また、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの運転条件をそれぞれ一定にしておき、対象物２を第１プラズマ照射部２２ａ側から第２プラズマ照射部２２ｂ側へ相対的に移動させる、といった対応により、対象物２の表面に対し、第１処理工程（Ｓ１０）と第２処理工程（Ｓ３０）とを順次実施できる。したがって、対象物２から汚れや酸化被膜を効率的に除去できる。
【００３４】
上記プラズマ処理装置は、分離噴射部２３ａを備える。分離噴射部２３ａは、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとを分離する分離ガスを、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとの境界領域に噴射する。
【００３５】
この場合、分離ガスにより第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂを分離することで、第１プラズマ照射部２２ａの第１プラズマ５ａが第２プラズマ照射部２２ｂでのプロセスに影響を与える、あるいは第２プラズマ照射部２２ｂの第２プラズマ５ｂが第１プラズマ照射部２２ａでのプロセスに影響を与える、といった問題の発生を抑制できる。
【００３６】
上記プラズマ処理装置は、第１区画噴射部２４ａと、第２区画噴射部２４ｂとを備える。第１区画噴射部２４ａは、第１プラズマ照射部２２ａを外部から区画する第１区画ガスを、第１プラズマ照射部２２ａの外周に噴射する。第２区画噴射部２４ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂを外部から区画する第２区画ガスを、第２プラズマ照射部２２ｂの外周に噴射する。
【００３７】
この場合、第１プラズマ照射部２２ａの外部から雰囲気ガスが第１プラズマ照射部２２ａに侵入することを抑制できる。また、第２プラズマ照射部２２ａの外部から雰囲気ガスが第２プラズマ照射部２２ｂに侵入することも抑制できる。このため、当該雰囲気ガスの侵入により第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂでのプロセス条件が影響を受けるといった問題の発生を抑制できる。
【００３８】
上記プラズマ処理装置は、保持部５２と、移動部５３とを備える。保持部５２は対象物２を保持する。移動部５３は、第１プラズマ照射部２２ａに面する第１の位置から、第２プラズマ照射部２２ｂに面する第２の位置に対象物２を移動させるように、保持部５２と第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとを相対的に移動させる。
【００３９】
この場合、保持部５２に保持された対象物２を第１プラズマ照射部２２ａにおいて処理した後、移動部５３により対象物２を第２の位置に移動させることで、第２プラズマ照射部２２ｂにおいて対象物を速やかに処理できる。
【００４０】
本開示に従ったプラズマ処理方法は、上記プラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法である。当該プラズマ処理方法では、図２に示すように、酸化被膜が形成された対象物２に対して、第１プラズマを照射する第１処理工程（Ｓ１０）を実施する。また、第１プラズマを照射する第１処理工程（Ｓ１０）の後、対象物２に対して第２プラズマを照射する第２処理工程（Ｓ３０）を実施する。
【００４１】
このようにすれば、酸化被膜表面の汚れを除去するための第１プラズマを照射する第１処理工程（Ｓ１０）と、酸化被膜を除去するための第２プラズマを照射する第２処理工程（Ｓ３０）と、をそれぞれ第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂで個別に実施できる。したがって、対象物２から汚れや酸化被膜を効率的に除去できる。
【００４２】
＜変形例の構成および作用効果＞
図３は、実施の形態１に係るプラズマ処理装置の変形例を示す模式図である。図３に示すプラズマ処理装置は、基本的には図１に示したプラズマ処理装置と同様の構成を備えるが、第１不活性ガス供給部３０ａと、第２不活性ガス供給部３０ｂとを備える点が図１に示したプラズマ処理装置と異なっている。
【００４３】
第１不活性ガス供給部３０ａは、第１プラズマ照射部２２ａにおいて第１プラズマを照射する領域に第１不活性ガスを供給する。第１不活性ガス供給部３０ａは配管３１ａにより第１プラズマ照射部２２ａと接続されている。第２不活性ガス供給部３０ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂにおいて第２プラズマを照射する領域に第２不活性ガスを供給する。第２不活性ガス供給部３０ｂは、配管３１ｂにより第２プラズマ照射部２２ｂと接続されている。
【００４４】
このような構成を備えることで、図３に示したプラズマ処理装置では、図１に示したプラズマ処理装置により得られる効果に加えて、以下のような効果を奏する。すなわち、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂに、それぞれ第１および第２不活性ガスが供給され、第１および第２プラズマ照射部２２ａ、２２ｂの内部を不活性ガスで満たすことができる。このため、第１および第２プラズマ照射部２２ａ、２２ｂに対して外部から雰囲気ガスが侵入し、当該雰囲気ガスによって第１処理工程（Ｓ１０）および第２処理工程（Ｓ３０）のプロセス条件が影響を受けるといった問題の発生を抑制できる。
【００４５】
実施の形態２．
＜プラズマ処理装置の構成＞
図４および図５は、実施の形態２に係るプラズマ処理装置の模式図である。図４および図５に示したプラズマ処理装置は、基本的には図１に示したプラズマ処理装置と同様の構成を備えるが、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂが対象物２の表面に接触するように構成されている点、さらに減圧部材４０ａ、４０ｂを備える点、分離噴射部２３ａ、第１区画噴射部２４ａ、第２区画噴射部２４ｂを有さない点、が図１に示したプラズマ処理装置と主に異なっている。すなわち、図４および図５に示したプラズマ処理装置において、第１プラズマ照射部２２ａは、第１プラズマ５ａを照射する領域を外部から区画するために対象物２に密着するように構成される。また、第２プラズマ照射部２２ｂは、第２プラズマを照射する領域を外部から区画するために対象物２に密着するように構成される。具体的には、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの対象物２に面する開口部を規定する壁部の下端が対象物２の表面に接触するように、処理チャンバ２１に対して保持部５２が相対的に移動可能になっている。ここで、具体的な構成として、プラズマ処理装置は、処理チャンバ２１を保持部５２に向かう方向において上下に移動させるための移動部材を備えていてもよいし、保持部５２を処理チャンバ２１に向かう方向において上下させる移動部材を備えていてもよい。
【００４６】
図４および図５では、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの対象物２に面する開口部を規定する壁部の下端に、シール部材４５が配置されている。シール部材４５は、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部を減圧したときに、外部から雰囲気ガスが当該内部に侵入することを抑制するために設けられる。シール部材４５としては任意の材料及び構成を採用できる。例えば、プラズマが当たるとシール部材４５は熱くなるので耐熱性を有する材料が用いられる。また、アウトガスが出ない材料が用いられる。なお、このシール部材４５を配置しない構成としてもよい。
【００４７】
減圧部材４０ａは、第１プラズマ照射部２２ａの内部、すなわち第１プラズマを照射する領域を減圧する。減圧部材４０ａは配管４１ａにより第１プラズマ照射部２２ａに接続されている。減圧部材４０ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂの内部、すなわち第２プラズマを照射する領域を減圧する。減圧部材４０ｂは配管４１ｂにより第２プラズマ照射部２２ｂに接続されている。
【００４８】
＜プラズマ処理方法＞
図４および図５に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法は、基本的には図２に示したプラズマ処理方法と同様である。図４は図２の第１処理工程（Ｓ１０）および第２処理工程（Ｓ３０）を実施している状態を示す。
【００４９】
図４および図５に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、第１処理工程（Ｓ１０）および第２処理工程（Ｓ３０）において、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂが、予め対象物２に密着するように、処理チャンバ２１または保持部５２が移動される。そして、図４に示すように、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂが対象物２に密着した状態で、減圧部材４０ａ、４０ｂにより第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部が減圧される。この状態で、第１処理工程（Ｓ１０）および第２処理工程（Ｓ３０）が実施される。
【００５０】
第１処理工程（Ｓ１０）の後、移動工程（Ｓ２０）の前には、図５に示すように、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂが、対象物２から離れるように、処理チャンバ２１または保持部５２が移動される。当該処理チャンバ２１または保持部５２の上下方向の移動の前に、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部の圧力を上昇させておくことが好ましい。当該圧力を上昇させる方法は、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂに圧力調整弁を設置し、当該圧力調整弁から第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部に雰囲気ガスを導入するなど、任意の方法を採用できる。
【００５１】
＜作用効果＞
上記プラズマ処理装置において、第１プラズマ照射部２２ａは、第１プラズマ５ａを照射する領域を外部から区画するために対象物２に密着するように構成される。また、上記プラズマ処理装置において、第２プラズマ照射部２２ｂは、第２プラズマを照射する領域を外部から区画するために対象物２に密着するように構成される。
【００５２】
この場合、図１に示すように仕切用不活性ガス（パージガス）などを噴射するといった構成を用いることなく、第１プラズマ５ａを照射する領域および第２プラズマ５ｂを照射する領域を外部から区画した状態で対象物２に対する処理を行うことができる。
【００５３】
上記プラズマ処理装置は、減圧部材４０ａ、４０ｂを備える。減圧部材４０ａ、４０ｂは、第１プラズマを照射する領域および第２プラズマを照射する領域を減圧する。この場合、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂにおける処理を、減圧環境または真空環境において実施できる。
【００５４】
実施の形態３．
＜プラズマ処理装置の構成＞
図６は、実施の形態３に係るプラズマ処理装置の模式図である。図６に示したプラズマ処理装置は、基本的には図４および図５に示したプラズマ処理装置と同様の構成を備えるが、減圧部材４０ａ、４０ｂに変えて第１不活性ガス供給部３０ａと、第２不活性ガス供給部３０ｂとを備える点が図４および図５に示したプラズマ処理装置と異なっている。第１不活性ガス供給部３０ａおよび第２不活性ガス供給部３０ｂの構成は、図４に示したプラズマ処理装置における第１不活性ガス供給部３０ａおよび第２不活性ガス供給部３０ｂの構成と同様である。なお、図６ではシール部材４５が処理チャンバ２１に設置されているが、当該シール部材４５を設置しない構成としてもよい。
【００５５】
＜プラズマ処理方法＞
図６に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法は、基本的には図４および図５に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法と同様である。ただし、図４および図５に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、図２に示す工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ３０）にて第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部が減圧されていたが、図６に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、減圧するのではなく第１不活性ガス供給部３０ａおよび第２不活性ガス供給部３０ｂから第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部にそれぞれ第１不活性ガスおよび第２不活性ガスが供給される。
【００５６】
＜作用効果＞
図６に示したプラズマ処理装置は、図４および図５に示したプラズマ処理装置と同様に、第１プラズマ照射部２２ａが対象物２に密着するように構成され、第２プラズマ照射部２２ｂが対象物２に密着するように構成されている。さらに、プラズマ処理装置は、第１不活性ガス供給部３０ａと、第２不活性ガス供給部３０ｂとを備える。第１不活性ガス供給部３０ｂは、第１プラズマ照射部２２ａにおいて第１プラズマを照射する領域に第１不活性ガスを供給する。第２不活性ガス供給部３０ｂは、第２プラズマ照射部２２ｂにおいて第２プラズマを照射する領域に第２不活性ガスを供給する。
【００５７】
この場合、第１プラズマ５ａを照射する領域および第２プラズマ５ｂを照射する領域を外部から区画し、かつ第１不活性ガスまたは第２不活性ガスを雰囲気とした状態で対象物２に対する処理を行うことができる。このため、第１および第２プラズマ照射部２２ａ、２２ｂに対して外部から雰囲気ガスが侵入し、当該雰囲気ガスによってプロセス条件が影響を受けるといった問題の発生を抑制できる。
【００５８】
実施の形態４．
＜プラズマ処理装置の構成＞
図７は、実施の形態４に係るプラズマ処理装置の模式図である。図７に示したプラズマ処理装置は、基本的には図４および図５に示したプラズマ処理装置と同様の構成を備えるが、処理チャンバ２１、対象物２、保持部５２を内部に保持する収容室５０を備える点、減圧部材４０ａ、４０ｂに変えて収容室減圧部材４０ｃを備える点、が図４および図５に示したプラズマ処理装置と主に異なっている。
【００５９】
収容室５０は、処理チャンバ２１、対象物２、保持部５２、移動部５３を内部に保持するものであり、任意の構成を採用できる。収容室５０は気密に構成されることが好ましい。収容室５０には配管４２を介して収容室減圧部材４０ｃが接続される。また、収容室５０には、対象物２を収容室５０内部から出し入れするための受け入れ部５１が設置されている。受け入れ部５１は、収容室５０の内部の圧力を大きく変化させることなく、対象物２を収容室５０の内部と外部との間で出し入れできれば、任意の構成を採用できる。たとえば、受け入れ部５１の外側の壁に第１開閉部、受け入れ部５１と収容室５０との境界部に第２開閉部が配置されてもよく、受け入れ部５１の内部の圧力を調整する圧力調整部が設置されていてもよい。また、受け入れ部５１の内部に受け入れ部５１と収容室５０との間で対象物２を移動させるためのロボットアームなどの移動部材が設置されていてもよい。
【００６０】
＜プラズマ処理方法＞
図７に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法は、基本的には図４および図５に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法と同様である。ただし、図４および図５に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、図２に示す工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ３０）にて第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部が減圧されていたが、図７に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ３０）を実施するときに、まず対象物２と第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂが離れた状態で、収容室減圧部材４０ｃにより収容室５０内部が減圧される。その後、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂが対象物２に密着し、工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ３０）が実施される。
【００６１】
＜作用効果＞
上記プラズマ処理装置は、収容室５０と収容室減圧部材４０ｃとを備える。収容室５０は、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとを内部に収容する。収容室減圧部材４０ｃは、収容室５０の内部を減圧する。
【００６２】
この場合、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの全体を減圧環境または真空環境に配置できる。そのため、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂ自体の気密性を高めなくても、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂにおける処理を、減圧環境または真空環境において実施できる。
【００６３】
実施の形態５．
＜プラズマ処理装置の構成＞
図８は、実施の形態５に係るプラズマ処理装置の模式図である。図８に示したプラズマ処理装置は、基本的には図７に示したプラズマ処理装置と同様の構成を備えるが、収容室減圧部材４０ｃに変えて第３不活性ガス供給部３０ｃを備える点が図７に示したプラズマ処理装置と異なっている。第３不活性ガス供給部３０ｃの構成は、図４に示したプラズマ処理装置における第１不活性ガス供給部３０ａおよび第２不活性ガス供給部３０ｂの構成と同様である。第３不活性ガス供給部３０ｃは、配管３２を介して収容室５０と接続されている。なお、図８ではシール部材４５が処理チャンバ２１に設置されているが、当該シール部材４５を設置しない構成としてもよい。
【００６４】
＜プラズマ処理方法＞
図８に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法は、基本的には図７に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法と同様である。ただし、図７に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、図２に示す工程（Ｓ１０）および工程（Ｓ３０）にて収容室５０の内部、つまり第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部が減圧されていたが、図８に示したプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法では、減圧するのではなく第３不活性ガス供給部３０ｃから収容室５０の内部、つまり第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの内部にそれぞれ第３不活性ガスが供給される。
【００６５】
＜作用効果＞
上記プラズマ処理装置は、収容室５０と第３不活性ガス供給部３０ｃとを備える。収容室５０は、第１プラズマ照射部２２ａと第２プラズマ照射部２２ｂとを内部に収容する。第３不活性ガス供給部３０ｃは、収容室５０の内部に第３不活性ガスを供給する。
【００６６】
この場合、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂの全体を第３不活性ガス環境に配置できる。そのため、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂそれぞれに第３不活性ガスを供給する設備を設置したり、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂ自体の気密性を高めなくても、第１プラズマ照射部２２ａおよび第２プラズマ照射部２２ｂにおける処理を、第３不活性ガス環境において実施できる。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
２  対象物、３  電極、５ａ  第１プラズマ、５ｂ  第２プラズマ、１５ａ  第１プラズマ発生部、１５ｂ  第２プラズマ発生部、１６ａ  第１高周波電源、１６ｂ  第２高周波電源、１７ａ  不活性ガス供給部、１８ａ，１８ｂ  ガス供給部、２０ａ，２０ｂ，２３，３１ａ，３１ｂ，３２，４１ａ，４１ｂ，４２  配管、２１  処理チャンバ、２２ａ  第１プラズマ照射部、２２ｂ  第２プラズマ照射部、２３ａ  分離噴射部、２４ａ  第１区画噴射部、２４ｂ  第２区画噴射部、３０ａ  第１不活性ガス供給部、３０ｂ  第２不活性ガス供給部、３０ｃ  第３不活性ガス供給部、４０ａ，４０ｂ  減圧部材、４０ｃ  収容室減圧部材、４５  シール部材、５０  収容室、５１  受け入れ部、５２  保持部、５３  移動部。 
【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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