(57)【要約】【課題】装置の構成を変更することなく、被処理体の表面に対して処理を行うための所望のパターン形状に応じて、被処理体の表面に対して部分的に確実に表面処理を行うことができる表面処理装置および表面処理方法を提供すること。【解決手段】印加電極とアース電極との間にプラズマ放電をして被処理体２０に表面処理をするための表面処理装置１０であり、第１方向Ｘに沿って平行な複数の第１線状導電体６０を有し、第１電極３０と、第１方向Ｘとは交差する第２方向Ｙに沿って平行な複数の第２線状導電体６１を有し、第２電極３１と、第１電極３０の複数の第１線状導電体６０の内の少なくとも１つの第１線状導電体６０を選択し、第２電極３１の複数の第２線状導電体６１の内の少なくとも１つの第２線状導電体６１を選択することで、選択された第１線状導電体６０と第２線状導電体６１の交差点位置に被処理体２０の表面処理を行わせる電極選択部３３とを備える。【選択図】図１
2005111293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電極と前記印加電極に対面するアース電極との間においてプラズマ放電をすることで、生成された反応ガスの励起活性種により被処理体に表面処理をするための表面処理装置であり、
第１方向に沿って平行に配列された複数の第１線状導電体を有している第１電極と、
前記第１方向とは交差する第２方向に沿って平行に配列された複数の第２線状導電体を有している第２電極と、
前記第１電極の複数の前記第１線状導電体の内の少なくとも１つの前記第１線状導電体を選択し、前記第２電極の複数の前記第２線状導電体の内の少なくとも１つの前記第２線状導電体を選択することで、前記選択された第１線状導電体と前記選択された第２線状導電体の交差点位置において前記被処理体の表面処理を行わせる電極選択部と、
を備えることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記第１電極は、前記印加電極であり第１誘電体に保持され、前記第２電極は、前記アース電極であり第２誘電体に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記第１電極は、前記第１誘電体に埋め込んで保持され、前記第２電極は、第２誘電体に埋め込んで保持されていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記第１電極は、前記第１誘電体の表面に接着または直接形成され、前記第２電極は、前記第２誘電体の表面に接着または直接形成されていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記第１誘電体は、前記反応ガスと前記反応ガスのキャリアガスを前記第１電極と前記第２電極の間に導入するために多孔質材料により形成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極の間には、前記第１電極と前記第２電極の間における前記プラズマ放電の領域を区画するための隔壁が配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方は、移動して位置決めする電極移動部を有していることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記被処理体を前記第１電極と前記第２電極に対して移動して位置決め可能な被処理体移動部を有していることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項９】
前記第１電極と前記第２電極の間には、少なくとも１つの誘電体が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項１０】
印加電極と前記印加電極に対面するアース電極との間においてプラズマ放電をすることで、生成された反応ガスの励起活性種により被処理体に表面処理をするための表面処理方法であり、
第１方向に沿って平行に配列された複数の第１線状導電体を有している第１電極と、前記第１方向とは交差する第２方向に沿って平行に配列された複数の第２線状導電体を有している第２電極との間に、前記被処理体を配置する被処理体配置ステップと、
電極選択部が、前記第１電極の複数の前記第１線状導電体の内の少なくとも１つの前記第１線状導電体を選択し、前記第２電極の複数の前記第２線状導電体の内の少なくとも１つの前記第２線状導電体を選択することで、前記選択された第１線状導電体と前記選択された第２線状導電体の交差点位置において前記被処理体の表面処理を行わせる処理ステップと、を備えることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１１】
前記第１電極と前記第２電極の間には、前記第１電極と前記第２電極の間における前記プラズマ放電の領域を区画するための隔壁が配置されることを特徴とする請求項１０に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印加電極とこの印加電極に対面するアース電極との間においてプラズマ放電をすることで、生成された反応ガスの励起活性種により被処理体に各種の表面処理をするための表面処理装置および表面処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理体の表面に成膜や加工などを行う際には、プラズマ表面処理装置が用いられる。通常のプラズマ表面処理装置は、印加電極とアース電極が対面していて、プラズマ発生方式の１つである容量結合型の平行平板方式の構造を有している。アース電極は被処理体を載せるテーブルになっており、アース電極は印加電極に対向する電極になっている。
しかし、このような形式のプラズマ表面処理装置では、被処理体の処理範囲が電極形状に左右されてしまい、主に被処理体の全面に対して表面処理を行う用途に使用されている。したがって、被処理体の表面を部分的に表面処理を行うには不向きである。
そこで、被処理体の表面の部分にあるパターン形状で表面処理するための表面処理装置が、提案されている（たとえば特許文献１および特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−７０９２号公報（第５頁ないし第６頁、図２）
【特許文献２】特開２００３−３６９９６号公報（第３頁ないし第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示されている処理装置では、あらかじめ所望のパターン形状に電極を形成しておく必要がある。そのため被処理体の種類によっては、所望のパターン形状が変わるために、この所望のパターン形状に合わせて複数種類の形状の電極を用意しておき、その都度電極は別の電極に交換をする必要があるという問題がある。
また特許文献２では、複数電極を切り替えることによって所望のパターン形状に処理を行うのであるが、印加側の平行平板電極と接地側の平行平板電極が完全に平行であるために、所望のパターン形状が変わるとやはりそのパターン形状に合わせた形状を有する電極を用意する必要があり、その度電極は別の電極に交換する必要がある。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を解消し、装置の構成を変更することなく、被処理体の表面に対して処理を行うための所望のパターン形状に応じて、被処理体の表面に対して部分的に確実に表面処理を行うことができる表面処理装置および表面処理方法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】
【０００６】
第１の発明は、印加電極と前記印加電極に対面するアース電極との間においてプラズマ放電をすることで、生成された反応ガスの励起活性種により被処理体に表面処理をするための表面処理装置であり、第１方向に沿って平行に配列された複数の第１線状導電体を有している第１電極と、前記第１方向とは交差する第２方向に沿って平行に配列された複数の第２線状導電体を有している第２電極と、前記第１電極の複数の前記第１線状導電体の内の少なくとも１つの前記第１線状導電体を選択し、前記第２電極の複数の前記第２線状導電体の内の少なくとも１つの前記第２線状導電体を選択することで、前記選択された第１線状導電体と前記選択された第２線状導電体の交差点位置において前記被処理体の表面処理を行わせる電極選択部と、を備えることを特徴とする表面処理装置である。
【０００７】
上記構成によれば、第１電極は、第１方向に沿って平行に配列された複数の第１線状導電体を有している。第２電極は、第１方向とは交差する第２方向に沿って平行に配列された複数の第２線状導電体を有している。
電極選択部は、第１電極の複数の第１線状導電体の内の少なくとも１つの第１線状導電体を選択する。しかも、この電極選択部は、第２電極の複数の第２線状導電体の内の少なくとも１つの第２線状導電体を選択する。
これによって、電極選択部は、選択された第１線状導電体と選択された第２線状導電体の任意の交差点位置において、被処理体の表面処理を行わせる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記第１電極は、前記印加電極であり第１誘電体に保持され、前記第２電極は、前記アース電極であり第２誘電体に保持されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第１電極は第１誘電体に保持されていて、第２電極は第２誘電体に保持されている。第１誘電体と第２誘電体は、異状な不要プラズマ放電であるストリーマを防ぐためのものである。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記第１電極は、前記第１誘電体に埋め込んで保持され、前記第２電極は、第２誘電体に埋め込んで保持されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第１電極は、第１誘電体に埋め込んで保持されている。第２電極は、第２誘電体に埋め込んで保持されている。
これにより、第１電極は第１誘電体に確実に保持され、第２電極は第２誘電体に確実に保持される。
【００１０】
第４の発明は、第２の発明の構成において、前記第１電極は、前記第１誘電体の表面に接着または直接形成され、前記第２電極は、前記第２誘電体の表面に接着または直接形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第１電極は、第１誘電体の表面に接着または直接形成されている。第２電極は、第２誘電体の表面に接着または直接形成されている。
これにより、第１電極は第１誘電体の表面に簡単に形成することができるとともに、第２電極も第２誘電体の表面に簡単に形成することができる。
【００１１】
第５の発明は、第２の発明ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記第１誘電体は、前記反応ガスと前記反応ガスのキャリアガスを前記第１電極と前記第２電極の間に導入するために多孔質材料により形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第１誘電体は、反応ガスと反応ガスのキャリアガスを第１電極と第２電極の間に導入するために多孔質材料により形成されている。
これにより、反応ガスとキャリアガスは、第１誘電体の全体を通じて、第１誘電体と第２誘電体の間に確実かつ簡単に導入することができる。
【００１２】
第６の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記第１電極と前記第２電極の間には、前記第１電極と前記第２電極の間における前記プラズマ放電の領域を区画するための隔壁が配置されることを特徴とする。
上記構成によれば、第１電極と第２電極の間には、第１電極と第２電極の間におけるプラズマ放電の領域を区画するための隔壁が配置されている。
これにより、第１電極と第２電極の間では被処理体の表面の所望の領域に対応する位置に隔壁を配置することで、その隔壁内での所望の領域にはプラズマ放電領域を形成することができる。これにより、被処理体の表面の限定された領域だけに任意の種類の表面処理が確実に行える。
【００１３】
第７の発明は、第１の発明の構成において、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方は、移動して位置決めする電極移動部を有していることを特徴とする。
上記構成によれば、第１電極と第２電極の少なくとも一方は、電極移動部により移動して位置決めできる。
これにより、第１電極と第２電極の層の相対的な位置が簡単に位置決めできる。
【００１４】
第８の発明は、第１の発明の構成において、前記被処理体を前記第１電極と前記第２電極に対して移動して位置決め可能な被処理体移動部を有していることを特徴とする。
上記構成によれば、被処理体移動部は、被処理体を第１電極と第２電極に対して移動して位置決めできる。
これにより、被処理体は第１電極と第２電極に対して所望の位置に位置決め可能になる。
【００１５】
第９の発明は、第２の発明の構成において、前記第１電極と前記第２電極の間には、少なくとも１つの誘電体が配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第１電極と第２電極の間には少なくとも１つの誘電体が配置されている。
これによって、第１電極と第２電極の間における異状な不要プラズマ放電であるストリーマを防ぐことができる。
【００１６】
第１０の発明は、印加電極と前記印加電極に対面するアース電極との間においてプラズマ放電をすることで、生成された反応ガスの励起活性種により被処理体に表面処理をするための表面処理方法であり、第１方向に沿って平行に配列された複数の第１線状導電体を有している第１電極と、前記第１方向とは交差する第２方向に沿って平行に配列された複数の第２線状導電体を有している第２電極との間に、前記被処理体を配置する被処理体配置ステップと、電極選択部が、前記第１電極の複数の前記第１線状導電体の内の少なくとも１つの前記第１線状導電体を選択し、前記第２電極の複数の前記第２線状導電体の内の少なくとも１つの前記第２線状導電体を選択することで、前記選択された第１線状導電体と前記選択された第２線状導電体の交差点位置において前記被処理体の表面処理を行わせる処理ステップと、を備えることを特徴とする表面処理方法である。
【００１７】
上記構成によれば、被処理体配置ステップでは、第１電極と第２電極の間に被処理体を配置する。第１電極は、第１方向に沿って平行に配列された複数の第１線状導電体を有していて、第２電極は、第１方向とは交差する第２方向に沿って平行に配列された複数の第２線状導電体を有している。
処理ステップでは、電極選択部が、少なくとも１つの第１線状導電体を選択し、かつ少なくとも１つの第２線状導電体を選択する。
これによって、選択された第１線状導電体と選択された第２線状導電体の任意の交差点位置において、被処理体の表面処理が行える。
【００１８】
第１１の発明は、第１０の発明の構成において、前記第１電極と前記第２電極の間には、前記第１電極と前記第２電極の間における前記プラズマ放電の領域を区画するための隔壁が配置されることを特徴とする。
これにより、第１電極と第２電極の間では被処理体の表面の所望の領域に対応する位置に隔壁を配置することで、その隔壁内での所望の領域にはプラズマ放電領域を形成することができる。これにより、被処理体の表面の限定された領域だけに任意の種類の表面処理が確実に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
第１の実施形態
図１は、本発明の表面処理装置の第１の実施形態を示している。図２は、図１の表面処理装置を示す斜視図である。図３と図４は、図１と図２の表面処理装置を用いて表面処理をしている一例を示す斜視図である。
【００２０】
図１と図２に示す表面処理装置１０は、この例では大気圧または大気圧近傍の圧力下で、形成されたプラズマ放電領域で生成した反応ガスの励起活性種を、被処理体２０の表面２１に直接曝露して、被処理体２０の表面２１に対して所定の処理を施すための装置である。
被処理体２０はワークとも呼んでいる。この例では表面処理装置１０は、大気圧プラズマ表面処理装置などとも呼んでいる。この大気圧または大気圧近傍の圧力下のプラズマ放電領域により化学的に生成された反応ガスの励起活性種を利用することで、真空設備を必要としない比較的低コストな表面処理装置が得られる。
【００２１】
図１と図２に示す表面処理装置１０は、高い表面処理レートで被処理体２０の表面に対して各種の表面処理を行うことができる。
図１と図２に示す表面処理装置１０は、一例として平板状の部材である被処理体２０の表面２１を処理するものである。この被処理体２０は、たとえば液晶表示装置のような表示体装置のガラス基板である。被処理体２０は、表面２１とその反対の裏面２２を有している。
表面処理装置１０は、概略的には上部電極３０、下部電極３１、電極選択部３３、高周波電源３４、電極移動部３５，３６、ガス供給部４０、ガス回収部４１、上部誘電体５０、下部誘電体５１、そして制御部１００を有している。
【００２２】
まず上部電極３０と上部誘電体５０の上部ユニットについて説明する。
上部電極３０は、第１電極に相当する。上部誘電体５０は第１誘電体に相当する。
上部電極３０は、複数本の第１線状導電体６０を有している。各第１線状導電体６０は、図１と図２に示すように、第１方向Ｘに沿って同じ間隔をおいて平行になるように上部誘電体５０の溝５０Ａの中に埋め込まれて設けられている。上部電極３０は印加電極である。
図１の例では、各第１線状導電体６０の一部分は、上部誘電体５０の上面５０Ｂ側に露出するようにして埋め込まれている。これによって、第１線状導電体６０は、上部誘電体５０に対して確実に位置ずれのないように保持されている。上部誘電体５０は、平板状の誘電体である。
【００２３】
次に、下部電極３１と下部誘電体５１の下部ユニットについて説明する。
下部電極３１は、複数本の第２線状導電体６１を有している。各第２線状導電体６１は、第２方向Ｙに沿って平行になるように同じ間隔をおいて配列されている。第２方向Ｙは、第１方向Ｘに対して交差する方向、好ましくは図１と図２の例では直交する方向である。
各第２線状導電体６１は、下部誘電体５１の溝５１Ａに埋め込まれて設けられている。各第２線状誘電体６１の一部分は、下部誘電体５１の下面５１Ｂ側に露出している。これにより各第２線状導電体６１は、確実に位置ずれのないように下部誘電体５１に対して保持されている。下部電極３１はアース電極である。
【００２４】
複数の第１線状導電体６０と複数の第２線状導電体６１のそれぞれの配列ピッチは、任意に設定することができる。下部電極３１は、第２電極に相当し、下部誘電体５１は第２誘電体に相当する。
複数の第１線状導電体６０と複数の第２線状導電体６１の材質は、たとえばＣｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇなどの低抵抗導体を使用することができる。第１線状導電体６０と第２線状導電体６１の断面形状は、矩形形状あるいは円形形状もしくは楕円形状のような各種の形状を採用することができる。第１線状導電体６０と第２線状導電体６１は、線材もしくは細線とも呼ぶことができる。
【００２５】
上部誘電体（第１誘電体）５０と下部誘電体（第２誘電体）５１の材質としては、たとえば石英、硼珪酸ガラス、アルミナセラミックス、樹脂系材料などを使用することができる。
図１と図２の例では、第１線状導電体６０と第２線状導電体６１は、上部誘電体５０と下部誘電体５１にそれぞれ埋め込まれて設けられており、被処理体２０側には直接的には露出はしていない。
被処理体２０の裏面２２は、下部誘電体５１の上面である搭載面５１Ｃに着脱可能に搭載されている。
【００２６】
次に、図１と図２に示す電極選択部３３について説明する。
電極選択部３３は、上部電極選択部７０と下部電極選択部７１を有している。上部電極選択部７０は、第１電極選択部ともいい、各第１線状導電体６０と高周波電源３４の間に電気的に接続されている。下部電極選択部７１は、第２電極選択部ともいい、接地部分７３と各第２線状導電体６１の間に電気的に接続されている。
上部電極選択部７０と下部電極選択部７１は、図２に示すような構造例を採用することができる。上部電極選択部７０は、複数のスイッチ７０Ａを有していて、各スイッチ７０Ａは高周波電源３４と各第１線状導電体６０の間の電気的な接続をＯＮ／ＯＦＦすることができる。
同様にして、下部電極選択部７１は、複数のスイッチ７１Ａを有している。各スイッチ７１Ａは、各第２線状導電体６１と接地部分７３の間の電気的な接続をＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【００２７】
制御部１００は、上部電極選択部７０の任意のスイッチ７０ＡのＯＮ／ＯＦＦ操作の選択と、下部電極選択部７１の任意のスイッチ７１ＡのＯＮ／ＯＦＦ操作の選択を指令する。
その他、制御部１００は、高周波電源３４の動作を制御して、上部電極３０の第１線状導電体６０に対して印加する高周波電力を制御することができる。
この印加する高周波電力を可変することによって、被処理体２０の表面２１の表面処理範囲を拡大したり縮小したりすることが可能である。
【００２８】
次に、図１に示す電極移動部３５と電極移動部３６について説明する。
電極移動部３５は、上部誘電体５０と上部電極３０の上部ユニットを、一体的に第１方向Ｘと第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに沿って任意に移動して位置決めを行うことができる。同様にして、電極移動部３６は、下部誘電体５１と下部電極３１の下部ユニットを、一体的に第１方向Ｘと第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに沿って任意に移動して位置決め可能である。
これによって、上部誘電体５０と上部電極３０の上部ユニットと、下部誘電体５１と下部電極３１の下部ユニットの相対的な位置関係を任意に設定することができる。
しかし、電極移動部３５，３６の内の一方の電極移動部が設けられていて、他方の電極移動部の設定を省略しても構わない。
【００２９】
図１のガス供給部４０は、プラズマ放電による表面処理に必要なキャリアガスと処理ガスの混合ガスを、上部誘電体５０と上部電極３０の上部ユニットと、下部誘電体５１と下部電極３１の下部ユニットの間のプラズマ放電領域Ｓに供給するものである。ガス回収部４１は、プラズマ放電領域Ｓに供給された混合ガスを積極的に回収するものである。
しかし、このガス回収部４１は、設けなくても良い。ガス供給部４０、ガス回収部４１、電極移動部３５，３６は、制御部１００の指令により動作する。
【００３０】
ガス供給部４０が供給できるガスの種類の例について説明する。
ガス供給部４０が供給するキャリアガスとしては、ヘリウム、アルゴンなどを採用することができる。ガス供給部４０が供給する処理ガスとしては、たとえば酸素やＣＦ４などである。これらの処理ガスは、キャリアガスに対して数パーセント添加するものである。
【００３１】
たとえばキャリアガスに対して酸素を添加することで、図１に示す被処理体２０の表面２１に対して親液処理またはアッシング処理またはクリーニング処理（洗浄処理）を行うことができる。また、キャリアガスに対してＣＦ４を添加することで、撥液処理またはエッチング処理が可能になる。
【００３２】
本発明の表面処理装置１０が行う表面処理は、上述した親液処理、撥液処理、アッシング処理、エッチング処理、クリーニング処理、成膜処理などを含む概念である。
図１に示す上部誘電体５０と下部誘電体５１は、プラズマ放電領域Ｓにおいて発生するプラズマ放電領域の異状で不要なプラズマ放電（ストリーマという）を防ぐ機能を有している。
【００３３】
次に、図３と図４および図５を参照しながら、本発明の表面処理装置１０を用いることによって行われる表面処理方法について説明する。
図３と図４は、被処理体２０の表面２１の図４に例示する所望のパターン領域Ｐに対して、表面処理を行う例を示している。
図５は、表面処理方法の手順の一例を示している。この表面処理方法の手順は、被処理体配置ステップＳＴ１、ガス供給ステップＳＴ２、線状導電体選択ステップＳＴ３、および処理ステップＳＴ４を有している。
【００３４】
まず被処理体配置ステップＳＴ１では、図１に示す下部誘電体５１の搭載面５１Ｃに対して、被処理体２０の裏面２２を載せる。これによって、表面２１は上部誘電体５０の下面５０Ｃに対面した状態になる。上部誘電体５０の上部電極３０と下部誘電体５１の下部電極３１の間隔は、表面２１に対して行う表面処理の状況に応じて、電極移動部３５，３６を作動することにより設定できる。
【００３５】
次に、図５のガス供給ステップＳＴ２では、図１のガス供給部４０が、上部誘電体５０と下部誘電体５１の間のプラズマ放電領域Ｓ内に混合ガスを供給する。この混合ガスのキャリアガスとしてはたとえばヘリウムを用い、処理ガスとしては酸素を用いる。被処理体２０の表面２１には、たとえば親液処理またはアッシング処理あるいはクリーニング処理を行うようにするのである。
【００３６】
次に、図５の線状導電体選択ステップＳＴ３では、図１の制御部１００の指令により、図１に示す上部電極３０の複数の第１線状導電体６０の内の少なくとも１つの第１線状導電体の選択と、下部電極３１の複数の第２線状導電体６１の少なくとも１つの第２線状導電体の選択を行う。
図５の処理ステップＳＴ４では、図３と図４は、被処理体２０の表面２１において、所望のパターン領域Ｐに対してたとえば親液処理を行う例を示している。
この所望のパターン領域Ｐは、図４に示すように第１方向Ｘに平行な破線で示すような帯状の領域である。
【００３７】
この所望のパターン領域Ｐは、次のようにして形成する。
図３の上部電極選択部７０の１つのスイッチ７０ＡがＯＮ操作されて、他のスイッチ７０ＡはＯＦＦ操作状態になっている。これによって、高周波電源３４の高周波電力は１本の第１線状導電体６０（６０Ｒ）に供給される。
【００３８】
一方、下部電極選択部７１の１つのスイッチ７１ＡがＯＮ操作されて、その他のスイッチ７１ＡがＯＦＦ操作状態になっている。
これによって、１本の第２線状導電体６１（６１Ｒ）が接地される。これによって、１本の第１線状導電体６０Ｒと１本の第２線状導電体６１Ｒの交差点位置に対応する表面２１の円形状の領域Ｐ１において、プラズマ放電領域Ｓで生成される反応ガスの励起活性種が直接曝される。表面２１の領域Ｐ１は、たとえば親液処理が施される。
【００３９】
次に、図４に示すように、第１線状導電体６０Ｒに対する高周波電力の供給はそのままの状態で、次の第２線状導電体６１Ｔが接地される。つまり第２線状導電体６１Ｔに対応するスイッチ７１ＡがＯＮ状態になって、その他のスイッチ７１ＡはＯＦＦ状態になっている。
これによって、図３と図４に示す領域Ｐ１の次の領域Ｐ２に対して親液処理が施される。この領域Ｐ２は、１本の第１線状導電体６０Ｒと１本の第２線状導電体６１Ｔの交差点位置に対応する領域である。
【００４０】
このような手順で、順次図１に示す制御部１００が下部電極選択部７１に対して指令を与えることによって、下部電極選択部７１のスイッチ７１Ａが順次ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わっていくことにより、図４に示すような帯状の所望のパターン領域Ｐに対してたとえば親液処理を行うことができる。
つまり、被処理体２０の表面２１の全面ではなく、表面のある特定の部分領域である所望のパターン領域Ｐに対してだけ確実かつ簡単に所定の処理を行うことができるという大きなメリットがある。
以上が図５に示す処理ステップＳＴ４である。なお、図５に示すガス供給ステップＳＴ２と線状導電体選択ステップＳＴ３は同時であっても良いし、逆の手順で行っても良い。
【００４１】
第２の実施形態
図６ないし図９は、本発明の表面処理装置の第２の実施形態を示している。
図６は、本発明の表面処理装置の第２の実施形態を示している。図６に示す表面処理装置１０は、基本的には図１に示す表面処理装置１０の構成と同じであるので、対応する個所には同じ符号を記してその説明を用いることにする。
【００４２】
図６に示す表面処理装置１０が図１の表面処理装置１０と異なるのは、隔壁１５０が、上部誘電体５０と下部誘電体５１の間のプラズマ放電領域Ｓ内に配置されていることである。この隔壁１５０は、たとえば上部誘電体５０の下面５０Ｃと被処理体２０の表面２１の間に配置されている。隔壁１５０は、たとえば上部誘電体５０と下部誘電体５１の材質と同じものを採用することができるが他の材質のものでもよい。
隔壁１５０は、図７に示すような複数の穴１５１を有している構造である。この隔壁１５０の壁部分１５２は、隣接する穴１５１を区分している。図６に示すように、壁部分１５２は、隣接する第１線状導電体６０の間と、隣接する第２線状導電体６１の間にくるように配置されている。つまり隣接する壁部分１５２の配列ピッチは、隣接する第１線状導電体６０の配列ピッチと、隣接する第２線状導電体６１の配列ピッチと同じである。
【００４３】
図６に示す隔壁１５０は、被処理体２０の表面２１の全面にわたって配置できる例を示している。
図８と図９に示すそれぞれの隔壁１５０は、被処理体２０の表面２１の大きさに比べてその大きさが小さい。図８に示す隔壁１５０は、たとえば４つの穴１５１を有している。図９に示す隔壁１５０は、１つの大きな穴１５１を有している。
【００４４】
図８の隔壁１５０の各穴１５１は、たとえば２つの第１線状導電体６０，６０と、２つの隣接する第２線状導電体６１，６１の交差点位置Ｅに対応した位置にある。
これに対して、図９の隔壁１５０の穴１５１は、たとえば隣接する３つの第１線状導電体６０，６０，６０と、隣接する３つの第２線状導電体６１，６１，６１のそれぞれの合計９つの交差点位置Ｆを含む位置にある。
【００４５】
これにより図８の例では、表面２１では、４つの交差点位置Ｅに対応する領域に対してそれぞれプラズマ放電を限定的に発生させて、表面２１の４つの交差点位置Ｅに対応する領域に対して、たとえば所定の親液処理を行うことができる。
図９の例では、表面２１の９つの交差点位置Ｆの対応する領域に対してたとえば親液処理を限定的に行うことができる。
いずれにしても、被処理体２０の表面２１において、隔壁１５０を用いることにより任意のパターン領域に対して任意の形状で必要な表面処理を限定的に行うことができるというメリットがある。
【００４６】
第３の実施形態
図１０は、本発明の表面処理装置の第３の実施形態を示している。
図１０に示す表面処理装置１０は、図１に示す表面処理装置１０と基本的には同じ構造を有しているので、対応する個所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図１０に示す表面処理装置１０が、図１に示す表面処理装置１０と異なる点は、上部誘電体５０の材質である。図１０における上部誘電体５０の材質としては、多孔質材料を用いている。
この多孔質材料としては、たとえばセラミックス系の材質や樹脂系の材質など、用途などに応じて選択することができる。セラミックス系の多孔質材料としては、たとえばアルミナなどである。樹脂系の多孔質材料としては、ポリフッ化エチレンなどである。
【００４７】
上部誘電体５０が多孔質材料により作られていることにより、ガス供給部４０は、上部誘電体５０の全面を通じて、混合ガスを上部誘電体５０と下部誘電体５１の間に確実にかつスムーズに供給することができるというメリットがある。これによって、別途、ガス供給路を設ける必要がなく、領域Ｓの中には混合ガスを均一に供給することができ、プラズマ放電による表面処理の精度を上げることができる。
ガス回収部４１は、上部誘電体５０と下部誘電体５１の側方部分に１つまたは複数設けることにより、混合ガスの回収が確実に行える。
【００４８】
第４の実施形態
図１１は、本発明の表面処理装置の第４の実施形態を示している。
図１１に示す表面処理装置１０が、図１０に示す表面処理装置１０と異なるのは、隔壁１５０が上部誘電体５０と下部誘電体５１の間に配置されていることである。この隔壁１５０は、図６に示す隔壁１５０と同じものである。
【００４９】
図１１の表面処理装置１０のその他の構造については図１０と同じであるのでその説明を用いることにする。
この構造を採用することにより、ガス供給部４０は、混合ガスを隔壁１５０の各穴１５１内に、確実に上部誘電体５０を通じて供給することができるというメリットがある。
図１１における隔壁１５０は、被処理体２０の表面２１のほぼ全面にわたって設けられているが、隔壁１５０の大きさはこれに限らずもっと小さいものであっても良い。
【００５０】
第５の実施形態
図１２は、本発明の表面処理装置の第５の実施形態を示している。
図１２に示す表面処理装置１０では、上部誘電体５０の大きさが、下部誘電体５１に比べて小さくなっている。このために上部誘電体５０に形成されている第１線状導電体６０の本数は、下部誘電体５１の第２線状導電体６１の本数に比べて少ない。
図１２（Ａ）に示すように、上部誘電体５０に第１線状導電体６０は、電極移動部３５の動作により、第１方向Ｘと第２方向Ｙに沿って移動して位置決め可能である。
【００５１】
たとえば図１２（Ａ）の状態では、上部誘電体５０が下部誘電体５１と被処理体２０よりも小さく、下部誘電体５１は被処理体２０よりやや大きなサイズである。
上部誘電体５０は、被処理体２０の表面２１の一部の領域に対面している。この状態で、たとえば上部誘電体５０の２本の第１線状導電体６０Ｒに対して高周波電源に導通する。そして下部誘電体５１のたとえば２本の第２線状導電体６１Ｒ，６１Ｇは接地する。
【００５２】
これによって、図１２（Ａ）に示すように、２本の第１線状導電体６０Ｒ，６０Ｒと、２本の第２線状導電体６１Ｒ，６１Ｇの交差点位置に対応する部分に表面処理の領域Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８ができる。
その後、図１２（Ｂ）に示すように、電極移動部３５は上部誘電体５０を第１方向Ｘと第２方向Ｙに移動して、上部誘電体５０は被処理体２０の表面２１の別の領域に位置決めされる。その後、たとえば２本の第１線状導電体６０Ｒ，６０Ｒに対して高周波電源に接続するとともに、２本の第２線状導電体６１Ｈ，６１Ｊに対して接地することにより、これらの交差点位置に対応する領域Ｐ９とＰ１０が表面処理することができる。
【００５３】
このようにして、上部誘電体５０と第１線状導電体６０を含むユニットが、電極移動部３５により第１方向Ｘと第２方向Ｙに関して移動して位置決めされることにより、被処理体２０の表面２１の異なる位置に対して任意のパターン形状で選択的に表面処理を行うことが簡単かつ確実にできるのである。
【００５４】
第６の実施形態
図１３は、本発明の表面処理装置１０の第６の実施形態を示している。図１２の例では、上部誘電体５０と下部誘電体５１の間には隔壁が配置されていない例である。
これに対して図１３の例では、上部誘電体５０と下部誘電体５１の間には所定の大きさの隔壁１５０が配置されている。
【００５５】
図１３（Ａ）に示すように、上部誘電体５０の大きさは下部誘電体５１の大きさに比べて小さいものである。隔壁１５０の大きさはさらに上部誘電体５０よりも小さい。
たとえば図１３（Ａ）に示すように、１本の第１線状導電体６０Ｒに対して高周波電力を供給し、１本の第２線状導電体６１を接地する。これによって、これらの線状導電体の交差点位置には図１３（Ｂ）に示すように隔壁１５０で囲まれた表面２１の領域Ｐ１１に対してだけ表面処理を行うことができる。
【００５６】
次に、図１３（Ｂ）のように、電極移動部３５が、上部誘電体５０とともに隔壁１５０を第１方向Ｘと第２方向Ｙに沿って移動して位置決めする。この状態で、たとえば上部誘電体５０側の２本の第１線状導電体６０Ｒ，６０Ｒを高周波電源に接続し、３本の第２線状導電体６１Ｈ，６１Ｉ，６１Ｊを接地することにより、隔壁１５０で囲まれた比較的広い部分の領域Ｐ１２に表面処理を行うことができる。
このようにして、電極移動部３５により上部誘電体５０と隔壁１５０を、下部誘電体５１と被処理体２０に対して移動することにより、被処理体２０の表面２１の任意の領域に対して表面処理を所定のパターンで形成することができる。
【００５７】
第７の実施形態
図１４は、本発明の表面処理装置の第７の実施形態を示している。
図１４に示す表面処理装置１０は、図１に示す表面処理装置１０と基本的には構造は同じである。
しかしながら、図１４に示す表面処理装置１０の下部電極３１の各第２線状導電体６１の配置位置が異なる。
【００５８】
図１の例では、各第２線状導電体６１の一部分が、下部誘電体５１の下面５１Ｂ側に露出するようにして埋め込まれている。
これに対して図１４の例では、各第２線状導電体６１の一部分が、下部誘電体５１の上面である搭載面５１Ｃ側に露出するようにして埋め込まれている。
【００５９】
図１４に示す例は、上部電極３０の各第１線状導電体６０と下部電極３１の第２線状導電体６１の間に、少なくとも１つの誘電体が配置されている例である。この少なくとも１つの誘電体とは、上部誘電体５０のことを言う。つまり、上部電極３０の各第１線状導電体６０は、プラズマ放電領域Ｓに対して上部誘電体５０により遮断されている。
これに対して、第２線状導電体６１は、プラズマ放電領域Ｓに対して少なくとも一部が露出した状態になっている。このことから、上部電極３０と下部電極３１の間には、１つの上部誘電体５０が配置されることになる。
【００６０】
第８の実施形態
図１５は、本発明の表面処理装置の第８の実施形態を示している。
図１５の表面処理装置１０が、図１の表面処理装置１０と異なるのは、被処理体２０が、被処理体移動部２００により、第１方向Ｘと第２方向Ｙに沿って移動して位置決め可能である点である。
このようにすることで、被処理体２０は、上部電極３０と下部電極３１の適切な位置に確実に位置決めすることができる。
【００６１】
第９の実施形態
図１６は、本発明の表面処理装置の第９の実施形態を示している。
図１６の表面処理装置１０が、図１の表面処理装置１０と異なるのは、次のことであり、同様の箇所には同じ符号を付してその説明を用いる。
上部誘電体５０の上部電極（第１電極）３０の各第１線状導電体６０は、上部電極選択部７０を介して接地部分７３に接続されている。このため、上部電極３０はアース電極である。一方、下部誘電体５１の下部電極（第２電極）３１の各第２線状導電体６１は、下部電極選択部７１を介して高周波電源３４に接続されている。このため、下部電極３１は印加電極である。
このようにアース電極と印加電極が上下逆になっている構造は、第２の実施形態から第８の実施形態にも適用できる。
【００６２】
上述した本発明の表面処理装置の各実施形態は、他の実施形態と組み合わせて用いることも勿論可能である。たとえば図１４の第７の実施形態や図１５の第８の実施形態において、図６に示すような隔壁１５０を配置することも勿論可能である。
本発明では、電極選択部は、選択された第１線状導電体と選択された第２線状導電体の交差点位置において、被処理体の表面処理を行わせる。
第１電極は第１誘電体に確実に保持され、第２電極は第２誘電体に確実に保持される。
第１電極は第１誘電体の表面に簡単に形成することができるとともに、第２電極も第２誘電体の表面に簡単に形成することができる。
【００６３】
反応ガスとキャリアガスは、多孔質材料により作られた第１誘電体の全体を通じて、第１誘電体と第１電極のユニットと第２誘電体と第２電極のユニットとの間に、確実かつ簡単に導入することができる。
これにより、第１電極と第２電極の間では被処理体の表面の所望の領域に対応する位置に隔壁を配置することで、その隔壁内での所望の領域にプラズマ放電領域を形成することができる。
【００６４】
本発明の表面処理装置は、被処理体（被処理物ともいう）の表面において部分的にプラズマ表面処理を行うことができる。このような部分的なプラズマ表面処理を行う場合に、表面処理装置の装置構成を変更することなく、上部電極を第１線状導電体に対する高周波電力の供給の選択を行い、下部電極の第２線状導電体への接地を選択することにより、所望のパターン形状に応じて被処理体の表面に対して各種の表面処理を行うことができる。
したがって、従来のような複数の異なるパターン形状を有する複数の電極をあらかじめ用意しておく必要がなくなり、そのような電極の交換も不要になるので、電極の交換工数がなくなる。
【００６５】
本発明の表面処理装置では、上部電極の各第１線状導電体が上部誘電体５０に設けられる例として上部誘電体５０の溝に埋め込む例を示している。同様にして第２線状導電体６１についても、下部誘電体５１の溝に埋め込む例を示している。
しかしこれに限らず、上部電極３０の第１線状導電体６０は、上部誘電体５０の表面に対して接着して形成したり、他の方法により表面に直接形成するようにしても良い。同様にして、下部電極の第２線状導電体は、下部誘電体５１の表面に直接接着したり直接形成しても良い。
【００６６】
第１線状導電体と第２線状導電体をそれぞれ対応する誘電体に直接形成する例としては、第１線状導電体と第２線状導電体は、たとえばスパッタ薄膜形成、メッキ、蒸着などの方法により対応する誘電体上に直接形成することができる。またこれらの第１線状導電体と第２線状導電体は、それぞれの対応する誘電体に対してフォトリソグラフィーやエッチングなどにより微細パターンを形成するやり方で直接形成しても良い。
【００６７】
図１に示す上部電極選択部７０が複数の第１線状導電体６０の内の少なくとも１つの第１線状導電体を選択したり、下部電極選択部７１が複数の第２線状導電体６１の内の少なくとも１つの第２線状導電体６１を選択する場合には、制御部１００においてソフトウェアによるプログラミングにより行ったり、あるいは機械的な制御方法によって行うことができる。
第１線状導電体６０を少なくとも１つ選択し、第２線状導電体６１の少なくとも１つを選択することにより、選択された上部の線状導電体の交差点位置において、被処理体２０の表面２１に対して部分的もしくは局所的に表面処理を選択的に行うことができるのである。
【００６８】
上部電極３０と下部電極３１の間には、少なくとも１枚の誘電体が配置されていれば良い。したがって誘電体は上部電極３０と下部電極３１の両方もしくは片方に配置されていれば良い。
一例としては、上部電極３０側に上部誘電体５０を設けて、下部電極３１側には誘電体を設けないような構造を採用することができる。
これに対して、上部電極３０側に誘電体を配置しない場合には、たとえば上部電極３０の各第１線状導電体６０は、外枠状の部材に対してギターの弦を張るようにして張っておくことも可能である。いずれにしても、少なくとも１枚の誘電体は、異状で不要なプラズマ放電を防ぐ。
【００６９】
本発明では、被処理体が位置決めされた後にプラズマ放電することで被処理体の所望の領域に表面処理を施すことができる。しかし、これに限らず被処理体が移動されながら、プラズマ放電により被処理体の所望の領域に表面処理を施すようにしてもよい。
本発明では、第１電極の各第１線状導電体は第１誘電体に埋め込んで形成され、第２電極の各第２線状導電体は第２誘電体の表面に形成してもよい。また、逆に、本発明では、第２電極の各第２線状導電体は第２誘電体に埋め込んで形成され、第１電極の各第１線状導電体は第１誘電体の表面に形成してもよい。
【００７０】
本発明の表面処理装置は、大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマ放電方式のみならず、真空プラズマ放電にも適用することができる。
ところで本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した大気圧プラズマ表面処理の他に真空プラズマ表面処理にも適用できる。
上述した実施形態では混合ガスのキャリアガスとしてヘリウムを用い、処理ガスとしてＯ２を用いている。
【００７１】
これに限らず、たとえばキャリアガスとしてはアルゴンを用い、処理ガスとしてはＣＦ４を用いることもできる。たとえばキャリアガスとしてＨｅを用い処理ガスとしてＣＦ４を用いることにより、被処理体２０の表面２１には、撥水性処理を行うことができる。
その他に、本発明による表面処理は、混合ガスのキャリアガスと処理ガスの種類を適宜選択することにより行えるたとえば被処理体の表面に対してエッチングなどの加工処理、アッシング、表面改質（親液処理や撥液処理）や、洗浄処理、成膜処理などを含んでいる。
【００７２】
被処理体としては、ガラス、セラミックス、樹脂系材料、金属など多種のものがある。本発明により処理される被処理体の用途は、表示体用のガラスの部分処理（たとえばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの液晶用基板、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）用基板、プラズマディスプレイ用基板）や、電子部品や電子デバイスの配線基板の部分の表面処理である。
【００７３】
本発明の実施形態では、被処理体の種類は、処理目的に応じて種々のものを採用することができる。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の表面処理装置の第１の実施形態を示す側面図。
【図２】図１の表面処理装置の斜視図。
【図３】図１に示す表面処理装置による表面処理例を示す斜視図。
【図４】図３に続いて表面処理を行う例を示す斜視図。
【図５】本発明の表面処理方法の一例を示すフロー図。
【図６】本発明の表面処理装置の第２の実施形態を示す側面図。
【図７】図６の表面処理装置に用いている隔壁の形状例を示す斜視図。
【図８】別の隔壁を用いて表面処理をする例を示す斜視図。
【図９】さらに別の隔壁を用いて表面処理を行う例を示す斜視図。
【図１０】本発明の表面処理装置の第３の実施形態を示す側面図。
【図１１】本発明の表面処理装置の第４の実施形態を示す側面図。
【図１２】本発明の表面処理装置の第５の実施形態により表面処理を行っている例を示す斜視図。
【図１３】本発明の表面処理装置の第６の実施形態により表面処理を行っている例を示す斜視図。
【図１４】本発明の表面処理装置の第７の実施形態を示す側面図。
【図１５】本発明の表面処理装置の第８の実施形態を示す側面図。
【図１６】本発明の表面処理装置の第９の実施形態を示す側面図。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・表面処理装置、２０・・・被処理体、２１・・・被処理体の表面、３０・・・上部電極（第１電極）、３１・・・下部電極（第２電極）、３３・・・電極選択部、３５，３６・・・電極移動部、４０・・・ガス供給部、５０・・・上部誘電体（第１誘電体）、５１・・・下部誘電体（第２誘電体）、６０・・・第１線状導電体、６１・・・第２線状導電体、７０・・・上部電極選択部（第１電極選択部）、７１・・・下部電極選択部（第２電極選択部）、１００・・・制御部、Ｓ・・・プラズマ放電領域、Ｘ・・・大１方向、Ｙ・・・第２方向
【図１】
2005111293.tif 000003
【図２】
2005111293.tif 000004
【図３】
2005111293.tif 000005
【図４】
2005111293.tif 000006
【図５】
2005111293.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005111293.tif 000009
【図８】
2005111293.tif 000010
【図９】
2005111293.tif 000011
【図１０】
2005111293.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005111293.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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