(57)【要約】【課題】小型で処理効率の高いプラズマ装置を提供すること。【解決手段】プラズマ装置１は、長尺状のワーク１００を長手方向に走行させつつ、ワーク１００の被処理面１００１をプラズマにより処理するプラズマ装置であって、ワーク１００が被処理面１００１を外周側にして巻き付けられるドラム４と、ドラム４の外周面と対向して設けられた電極７と、電極７とドラム４との間に電圧を印加する高周波電源８と、電極７とドラム４との間にガスを供給するガス供給手段９とを備え、電極７とドラム４との間にガスを供給しつつ、電極７とドラム４との間に電圧を印加することにより、当該ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマによりドラム４に巻き付けられたワーク１００の被処理面１００１が処理されるよう構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2007328953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のワークを長手方向に走行させつつ、前記ワークの被処理面をプラズマにより処理するプラズマ装置であって、
前記ワークの前記被処理面を外周側に配置させて前記ワークを巻き付けるドラムと、
前記ドラムの外周面と対向して設けられた電極と、
前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加する電源と、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給するガス供給手段とを備え、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給しつつ、前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加することにより、当該ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマにより前記ドラムに巻き付けられたワークの被処理面が処理されるよう構成されていることを特徴とするプラズマ装置。
【請求項２】
前記ドラムに巻きつけられた前記ワークは、螺旋状に巻きつけられている請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項３】
前記ドラムは、その外周面に、巻き付けられた前記ワークの前記ドラムに対する位置を定める位置決め手段を有する請求項１または２に記載のプラズマ装置。
【請求項４】
前記位置決め手段は、前記ドラムの外周面に設けられた溝または凸条である請求項３に記載のプラズマ装置。
【請求項５】
前記電極は、前記ドラムの周方向に沿って設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項６】
前記電極は、前記ドラムの全周にわたって配置されている請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項７】
前記電極と前記ドラムとの間に、誘電体部材を備える請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項８】
前記ドラムを収容し、前記ドラムの一端側に設けられたガス導入口と、前記ドラムの他端側に設けられたガス排出口とを備えるチャンバを有する請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項９】
前記チャンバは、その外周面で前記誘電体部材を介して前記電極と接する請求項８に記載のプラズマ装置。
【請求項１０】
前記チャンバは、前記ワークが前記チャンバ内に導入されるワーク導入口と、前記チャンバ内から前記ワークを排出するワーク排出口とを有する請求項８または９に記載のプラズマ装置。
【請求項１１】
前記ワークを送り出すワーク送出手段と、
前記ワーク送出手段から送り出され、前記ドラムに巻き付けられた前記ワークを巻取るワーク巻取り手段とを備える請求項１ないし１０のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項１２】
前記ワーク巻取り手段のワーク巻取り速度は、前記ワーク送出手段のワーク送り出し速度よりも大きい請求項１１に記載のプラズマ装置。
【請求項１３】
前記ワーク巻取り手段は、前記チャンバの前記ガス導入口側に配設され、前記ワーク送出手段は、前記チャンバの前記ガス排出口側に配設される請求項１１または１２に記載のプラズマ装置。
【請求項１４】
前記チャンバのガス排出口に、前記ガス導入口から供給されたガスを排出するガス排出手段を備え、該ガス排出手段により前記チャンバ内を減圧することにより、前記ガス排出口からガスを排出させる請求項１ないし１３のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項１５】
前記電極と前記ドラムとの間に前記ガスを供給する前に、前記ガスを加熱するための加熱手段を備える請求項１ないし１４のいずれかに記載のプラズマ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状のワークをプラズマにより処理するプラズマ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子部品の小薄化を支える配線板として、ポリイミドなどの高分子系基板上に、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）技術を用いて配線を形成したＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板がある。
このようなＦＰＣ基板は、基板となるテープ状のフィルム（原反）に、導電材や絶縁材の成膜、エッチング、表面改質等の各種処理を施し、所定の寸法に分断されて製造される。
【０００３】
このうち、ドライエッチング等のプラズマを用いる処理は、ガス供給手段が接続されたチャンバと、チャンバ内に対向配置された１対の平板電極を有し、チャンバ内に所定のガスを供給しつつ１対の平板電極間に電圧を印加することによりプラズマを生成するプラズマ装置を用い、プラズマが生成された１対の平板電極間を、テープを直線上に走行させ、このテープの被処理面を、順次、プラズマによって処理することにより行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、このようなプラズマ装置によって比較的処理レートの小さいプラズマ処理を行う場合、十分な処理を行うためには、ワークがプラズマに曝される時間（処理時間）を長くすることが必要である。処理時間を稼ぐ方法としては、（１）１対の平板電極間を走行するテープの走行速度を遅くする、（２）平板電極のテープの走行方向での幅を長くする方法等が用いられる。
【０００５】
しかし、（１）テープの走行速度を遅くする方法では、テープに対するプラズマ処理が終了するまでに費やされる装置の稼動時間が長くなることから、ガスの消費量が多くなり、コスト高を招くという不都合が生じる。
また、（２）平板電極の幅を長くする方法では、処理領域が大きくなるものの、プラズマ装置が大型化してしまい、大きな設置スペースを要するものとなるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２６５８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、小型で処理効率の高いプラズマ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ装置は、長尺状のワークを長手方向に走行させつつ、前記ワークの被処理面をプラズマにより処理するプラズマ装置であって、
前記ワークの前記被処理面を外周側に配置させて前記ワークを巻き付けるドラムと、
前記ドラムの外周面と対向して設けられた電極と、
前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加する電源と、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給するガス供給手段とを備え、
前記電極と前記ドラムとの間にガスを供給しつつ、前記電極と前記ドラムとの間に電圧を印加することにより、当該ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマにより前記ドラムに巻き付けられたワークの被処理面が処理されるよう構成されていることを特徴とする。
これにより、処理効率の高い、小型のプラズマ装置を提供することができる。その結果、ガスの消費量を抑えることができる。また、ワークがドラムに巻きつけられて走行するので、プラズマ処理の時間が長くなり、プラズマ処理レートが小さいワークの場合であっても、短時間に所望のレートでプラズマ処理をすることができる。
【０００９】
本発明のプラズマ装置では、前記ドラムに巻きつけられた前記ワークは、螺旋状に巻きつけられていることが好ましい。
これにより、電極とドラムとの間に存在するワークの長さが大きくなり、小型の装置で長さの長いワークを一度にプラズマ処理することができる。また、ワークがドラムに巻きつけられて走行するので、プラズマ処理の時間が長くなり、プラズマ処理レートが小さいワークの場合であっても、短時間に所望のレートでプラズマ処理をすることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ装置では、前記ドラムは、その外周面に、巻き付けられた前記ワークの前記ドラムに対する位置を定める位置決め手段を有することが好ましい。
これにより、ドラムに巻き付けられたワークの位置が適正となるので、例えば、ワークがズレることによるワーク同士の重なりが防止され、ワークの被処理面を均一にプラズマ処理することができる。
【００１１】
本発明のプラズマ装置では、前記位置決め手段は、前記ドラムの外周面に設けられた溝または凸条であることが好ましい。
これにより、ドラムに巻き付けられたワークの位置が確実に決められるので、例えば、ワークがズレることによるワーク同士の重なりなどの不都合を確実に防止することができ、ワークの被処理面を均一にプラズマ処理することができる。
【００１２】
本発明のプラズマ装置では、前記電極は、前記ドラムの周方向に沿って設けられていることが好ましい。
これにより、プラズマが発生する領域が大きくなり、小型の装置で長さの長いワークを一度にプラズマ処理することができる。その結果、ガス消費量を一層抑えることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電極は、前記ドラムの全周にわたって配置されていることが好ましい。
これにより、プラズマが発生する領域が大きくなり、小型の装置で長さの長いワークを一度にプラズマ処理することができる。その結果、ガス消費量を一層抑えることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電極と前記ドラムとの間に、誘電体部材を備えることが好ましい。
これにより、確実かつ効率的に放電を電極とドラムの間に生じさせることができる。
【００１３】
本発明のプラズマ装置では、前記ドラムを収容し、前記ドラムの一端側に設けられたガス導入口と、前記ドラムの他端側に設けられたガス排出口とを備えるチャンバを有することが好ましい。
これにより、ガスを効率的に電極とドラム間に供給することができ、ガス消費量を低減することができる。
【００１４】
本発明のプラズマ装置では、前記チャンバは、その外周面で前記誘電体部材を介して前記電極と接することが好ましい。
これにより、より確実かつ効率的に放電を電極とドラムの間に生じさせることができる。
本発明のプラズマ装置では、前記チャンバは、前記ワークが前記チャンバ内に導入されるワーク導入口と、前記チャンバ内から前記ワークを排出するワーク排出口とを有することが好ましい。
これにより、外部から随時チャンバ内にワークを導入し、チャンバ外に排出することができ、簡便かつ効率的に長尺のワークをプラズマ処理することができる。
【００１５】
本発明のプラズマ装置では、前記ワークを送り出すワーク送出手段と、
前記ワーク送出手段から送り出され、前記ドラムに巻き付けられた前記ワークを巻取るワーク巻取り手段とを備えることが好ましい。
これにより、より長いワークのプラズマ処理を簡便に行うことができ、従来よりもガスの消費量を飛躍的に抑えることができる。また、ドラムに巻き付いたワークを巻き取ることにより、ドラムの回転とともにワークが走行するので、プラズマ処理の時間が長くなり、プラズマ処理レートが小さいワークの場合であっても、短時間に所望のレートでプラズマ処理をすることができる。
【００１６】
本発明のプラズマ装置では、前記ワーク巻取り手段のワーク巻取り速度は、前記ワーク送出手段のワーク送り出し速度よりも大きいことが好ましい。
これにより、ワークをワーク巻取り手段に、比較的大きなテンションで確実に巻き取ることができ、ドラムに巻き付けられたワークの緩みにより、ワークのズレやワーク同士の重なりを防止することができる。
【００１７】
本発明のプラズマ装置では、前記ワーク巻取り手段は、前記チャンバの前記ガス導入口側に配設され、前記ワーク送出手段は、前記チャンバの前記ガス排出口側に配設されることが好ましい。
これにより、ガスが流れる方向とワークが走行する方向が逆となるため、電極とドラム間で生成された不要な反応生成物とワークとが接触する時間が短縮し、ワークに対する不要な反応生成物の影響を低減することができる。
【００１８】
本発明のプラズマ装置では、前記チャンバのガス排出口に、前記ガス導入口から供給されたガスを排出するガス排出手段を備え、該ガス排出手段により前記チャンバ内を減圧することにより、前記ガス排出口からガスを排出させることが好ましい。
これにより、ワーク導入口およびワーク排出口の開口部からガスが漏れ出るのを抑制することができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電極と前記ドラムとの間に前記ガスを供給する前に、前記ガスを加熱するための加熱手段を備えることが好ましい。
これにより、ガスに熱エネルギーが加えられ、プラズマの点火性が向上し、容易にプラズマを発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のプラズマ装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
（１）プラズマ装置
図１は、本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図、図２は、図１に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す縦断面図、図３は、図１に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
なお、以下の説明では、図１および図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、各部の構成について、図を用いて詳細に説明する。
【００２０】
各図に示すプラズマ装置１は、プラズマを発生（生成）し、そのプラズマにより、被処理物である長尺状のワーク（例えばテープ状のフィルム等）１００の被処理面（表面）１００１を処理する装置である。
このプラズマ装置１は、長尺状のワーク１００を送り出すワーク送出用リール（ワーク送出手段）２と、ワーク送出用リール２から送り出され、チャンバ５内で処理されたワーク１００を巻取るワーク巻取り用リール（ワーク巻取り手段）３と、ワーク送出用リール２から送り出されたワーク１００が巻き付けられるドラム４と、ドラム４が収容され、その内部にプラズマ生成領域を形成するチャンバ５と、チャンバ５の外周面に、誘電体部材６を介して固定された電極７と、電極７とドラム４の間に電圧（高周波電圧）を印加するための高周波電源８と、チャンバ５内に所定のガスを供給するガス供給手段９と、チャンバ５内のガスを排出するガス排出手段１０とを有している。
そして、ワーク１００に対する処理は、ドラム４に巻き付けられたワーク１００をドラム４毎回転し、ドラム４の外周面に沿って長手方向に走行させつつ行う。
【００２１】
ワーク送出用リール２は、ワーク１００をドラム４に送り出す機能を有する。
ワーク巻取り用リール３は、ワーク送出用リール２から送り出され、チャンバ５内でドラム４に巻き付けられ、処理されたワーク１００を巻き取る機能を有する。
そして、そられは、それぞれ回転ロール２１、３１と、回転ロール２１、３１の両端部にそれぞれ取り付けられたフランジ部２２、３２を有している。
【００２２】
本実施形態では、ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３の回転軸が互いに平行になるように離間して、すなわち、ワーク送出用リール２はチャンバ５のガス排出口側に配設され、ワーク巻取り用リール３はチャンバ５のガス導入口側に配設されている。これにより、ワーク１００はガスの流れと反対に走行する。
一方、後述するチャンバ５内で、副次的に生成される不要な反応生成物は、下方に向かって流れる。したがって、当該反応生成物とワーク１００とが接触する時間が短く、ワーク１００に対する不要な反応生成物の影響を低減することができる。
ここで、反応生成物とは、電極７とドラム４との間のプラズマが発生するプラズマ生成領域２０で、プラズマが発生することにより副次的に生成する不要な化合物である。例えば、ＳｉＯ２のエッチングにＣＦ系ガスを用いる場合におけるＳｉＦ４等が挙げられる。これらは、ガス排出手段１０によりガス排出口５２を通って、チャンバ５から排出される。
【００２３】
回転ロール２１、３１およびフランジ部２２、３２の構成材料としては、特に限定されないが、テフロン等が挙げられる。
ワーク送出用リール２の回転ロール２１には、ワーク１００の一端部が取り付けられる。そして、このワーク１００が、所定の向き（本実施形態では左回り）に巻き付けられている。また、ワーク巻取り用リール３の回転ロール３１には、ワーク１００の他端部が取り付けられる。そして、ワーク１００は、ワーク送出用リール２の回転ロール２１に対するのと同じ向きに巻き付けられている。また、ワーク送出用リール２から送り出されたワーク１００は、ワーク導入口５８からチャンバ５内に導入されてドラム４に螺旋状に巻き付けられ、ワーク排出口５９からチャンバ５外に排出されてワーク巻取り用リール３に巻き取られる。
【００２４】
ワーク１００が回転ロール２１、３１に巻きとられているため、ワーク巻取り用リール３を巻き取るだけで、長さの長いワーク１００を簡便に巻き取ることができる。
また、ワーク１００が螺旋状に巻き付けられるため、装置全体を大型化することなく、電極とドラムとの間に存在するワーク１００の長さを大きくすることができる。したがって、従来より長さの長いワーク１００を、小型の装置でプラズマ処理することができる。
ここで、本実施形態では、回転ロール２１、３１は、ドラム４の回転軸４１、４２と直交して設けられている。この場合、ワーク送出用リール２から送り出されたワーク１００は、チャンバ５のワーク導入口５８に導入するために９０度回転される。これにより、チャンバ５に導入された後、効率的にドラム４に巻き付けることができる。
一方、チャンバ５から排出されたワーク１００は、ワーク巻取りリール３に巻きとられるために９０度回転される。これにより、プラズマ処理面を傷つけることなく巻取りリール３に巻き付けることができる。
【００２５】
ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３の回転ロール２１、３１には、それぞれ、図示しない回転駆動機構が設置されている。そして、これらリール２、３は、この回転駆動機構の動作により回転する。
この機構は、例えば、モーター変速機を備えている。モーター変速機を備えることにより、モーターの回転数や速度など、その回転を制御することができる。このように回転を制御することによって、処理レートの大きいワーク１００、処理レートの小さいワーク１００など、種々のワーク１００を効率よくプラズマ処理することができる。
【００２６】
ここで、回転駆動機構は、回転速度（ワークの走行速度）を調節可能とするものが好ましい。これにより、ワーク１００の処理の程度を調整したり、全体処理時間（単位時間当たりの処理量）を調整したりすることができ、ワーク１００に対する処理の最適化を図ることができる。例えば、他の条件を固定し、ワーク１００の走行速度を遅くした場合には、ワーク１００の処理の程度（密度）を大とすること、すなわち、より緻密な処理を行うことができる。
【００２７】
ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３を、回転駆動機構により回転させると、ワーク１００は、ワーク送出用リール２から送り出され、ワーク送出用リール２とワーク巻取り用リール３の間を、後述するドラム４に巻き付けられながら長手方向に走行し、ワーク巻取り用リール３に巻き取られる。
また、ワーク巻取り用リール３の回転速度は、ワーク送出用リール２の回転速度よりも大きい方が好ましい。これにより、ワーク送出用リール２から送り出されたワーク１００を、ワーク巻取り用リール３に、比較的大きなテンションで確実に巻き取ることができる。また、ドラム４に巻き付けられたワーク１００の緩みにより、ドラム４上でのワーク１００のズレやワーク１００同士の重なりを防止することができる。
【００２８】
ドラム４は、ワーク１００をその被処理面１００１を外周側にして巻きつける。また、ドラム４は、チャンバ５内のドラム収容空間５５に収容され、その外周面で電極７と対向している。ドラム４は、ロール４３と、ロール４３の上端面および下端面から突出する１対の回転軸４１、４２とを有している。そして、上端面の回転軸４１が第１の壁部５３の軸受け５３１に回転可能に支持され、下端面の回転軸４２が第２の壁部５４の軸受け５４１に回転可能に支持されている。また、これら回転軸４１、４２は、電極７に対してほぼ直交している。
【００２９】
ドラム４の外周面には、ワーク導入口５８からドラム収容空間５５に導入されたワーク１００が、被処理面１００１（本実施形態では左回り）に螺旋状に巻き付けられる。このドラム４に巻き付けられたワーク１００は、ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３が回転駆動されると、ドラム４の外周面に沿って螺旋状に走行する。
また、ドラム４は、ワーク１００の被処理面１００１とは反対側の面と、ドラム４の外周面との摩擦力によって、ワーク１００の走行に追従して回転する。
【００３０】
ドラム４の直径は、ワークの許容屈曲率によっても異なるが、φ５０ｍｍ〜φ３００ｍｍ程度であるのが好ましく、φ１００ｍｍ〜φ２００ｍｍであるのがより好ましい。かかる範囲内であれば、プラズマ装置１を適切なサイズにすることができ、省スペース化を実現することができる。また、適切なサイズになるため、容易にワーク１００をドラム４に沿って巻き付けることができる。
【００３１】
ドラム４の高さは、１５０ｍｍ〜１，０００ｍｍであるのが好ましく、３００ｍｍ〜５００ｍｍであるのがより好ましい。これにより、プラズマ装置１を適切なサイズにすることができ、省スペース化を実現することができる。また、ドラム４にワーク１００を巻き付けた場合に、プラズマ生成領域２０におけるワーク１００の巻回長さが長くなり、プラズマによる処理時間を長くすることができる。
【００３２】
また、ドラム４の高さは、ワーク１００の幅（ワークの短手方向の長さ）に対して３〜３０倍であるのが好ましく、４〜１２倍であるのがより好ましい。かかる範囲内であれば、ワーク１００を後述する適正な間隔で巻き付けた場合に、後述するプラズマ生成領域２０におけるワーク１００の巻回長さが十分得られ、プラズマによる処理時間を十分に長くすることが可能となる。したがって、プラズマ処理レートが小さいワーク１００にも対応することができる。また、プラズマ装置１の設置スペースを低減することもできる。
【００３３】
チャンバ５の内側面とドラム４の外周面との距離は、特に限定されないが、０．１ｍｍ〜１ｍｍであるのが好ましく、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。これにより、チャンバ５のドラム収容空間５５に供給されるガスに対して、十分な電界を付与することができ、プラズマを確実に発生させることができる。
このドラム４には、その外周面に、巻き付けられたワーク１００のドラム４に対する位置を定める位置決め手段４４が設けられているのが好ましい。これにより、ドラム４におけるワーク１００の位置が定まり、巻き付けられたワーク１００がズレることによるワーク１００同士の重なりを防止することができる。その結果、ワーク１００を、均一にプラズマ処理することができる。また、ドラム４におけるワーク１００の位置が容易に定まるため、ワーク１００の巻き付けも容易にすることができる。
【００３４】
位置決め手段４４としては、ワーク１００を巻き付けるラインに対応して形成された溝や凸条（ただし、溝や凸条のエッジ部分には面取り加工を施すなど、電界の集中を緩和する手立てを講ずるか、ワークとほぼ同じ高さの溝にすることにより、段差を緩和した構造とする。）、ワーク１００を巻き付けるラインに沿って形成されたピンやボス等が挙げられる。このうち、溝または凸条が好ましい。
【００３５】
位置決め手段４４を溝とすることにより、ワーク１００がドラム４の溝内に収まり、ワーク１００がズレることによるワーク１００同士の重なりを確実に防止することができる。
また、位置決め手段４４を凸条とすることにより、ワーク１００がドラム４の凸条に位置決めされ、ワーク１００がズレることによるワーク１００同士の重なりを確実に防止することができる。
【００３６】
ドラム４に巻き付けられたワーク１００において、隣り合うワーク１００同士の間隔は、ワークの幅によって異なるが、ワーク幅＋５ｍｍ〜ワーク幅×２倍の距離であるのが好ましく、ワーク幅＋１０ｍｍ〜ワーク幅×１．５倍であるのがより好ましい。ワーク１００同士の間隔が前記範囲であれば、ワーク１００がドラム４に沿って走行する際に、隣り合うワーク１００同士が重なり合う可能性が低く、ワーク１００に対するプラズマ処理が均一行われる。また、後述するプラズマ生成領域２０におけるワーク１００の巻回長さが長くなり、プラズマによる処理時間を十分に長くすることができる。
【００３７】
また、ドラム４に螺旋状に巻き付けられたワーク１００の螺旋巻き数は、ワーク１００の幅にもよるが、２巻き〜５巻きであることが好ましい。これにより、後述するプラズマ生成領域２０におけるワーク１００の存在長さをある程度大きくとることができ、プラズマ処理の処理効率の向上に寄与することができる。
また、プラズマ生成領域２０に同時に位置しているワーク１００の総長さは、処理レートによって変わるが、０．３〜３ｍであることが好ましく、０．５〜１ｍであることがより好ましい。これにより、プラズマ生成領域２０におけるワーク１００の存在長さを大きくとることができ、プラズマ処理の処理効率の向上に寄与することができる。
【００３８】
ドラム４は、本実施形態では、後述する電極７との間で電圧が印加される対向電極として機能する。このようにドラム４に対向電極の機能を兼ねさせることにより、別途電極を設けることが不要となるので、装置の構成を簡易化することができる。
ドラム４の構成材料としては、特に限定されない。例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性材料等が挙げられる。また、金属面上への放電がアーク状態とならないよう、誘電体、例えば、アルマイト処理、アルミナ溶射による被覆等を施しても良い。
【００３９】
このようなドラム４は、ワーク１００が巻きつけられているため、ワーク１００のプラズマ処理時間を長く設定することができる。また、ワーク１００が巻きつけられているため、プラズマ生成領域２０に存在するワーク１００の長さが大きくなり、長さの長いワーク１００のプラズマ処理を一度に行うことができる。その結果、ガス消費量の低減にも資することができる。
【００４０】
チャンバ５は、ドラム４を収容し、内部にプラズマ処理空間を形成する。また、チャンバ５は、その外周面で誘電体部材６を介して電極７と接している。また、チャンバ５は、略円筒状の形状をなしている。そして、チャンバ５は、上端部および下端部が、それぞれ端部に向かって縮径したほぼ円錐状に形成されている。これら上端部（ドラム４の一端側）および下端部（ドラム４の他端側）の円錐の頂部に、それぞれ、ガス導入口５１およびガス排出口５２が設けられている。ガス導入口５１には、後述するガス供給手段９の供給管９５が接続され、ガス排出口５２には、後述するガス排出手段１０の排出管１０２が接続されている。
このような構成により、ガスを効率的に電極とドラム間に供給することができ、ガス消費量を低減することができる。また、誘電体部材６を介して電極７と接していることから、より確実かつ効率的に放電を生じさせることができる。
【００４１】
チャンバ５の高さは、ドラム４の高さによって異なるが、２００ｍｍ〜１１００ｍｍであるのが好ましく、３５０ｍｍ〜６００ｍｍであるのがより好ましい。これにより、ドラム４を収容することができ、プラズマ装置１のサイズを適切なサイズにすることができる。また、ドラム４を収容してプラズマ生成領域２０を密閉系にすることができ、ガスの消費量を抑制することができる。
【００４２】
また、チャンバ５の直径は、ドラム４の直径によってことなるが、６０ｍｍ〜３１０ｍｍであるのが好ましく、１１０ｍｍ〜２１０ｍｍであるのがより好ましい。これにより、ドラム４を収容することができ、プラズマ装置１のサイズを適切なサイズにすることができる。また、ドラム４を収容してプラズマ生成領域２０を密閉系にすることができ、ガスの消費量を抑制することができる。
【００４３】
チャンバ５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。
【００４４】
ここで、チャンバ５の構成材料として、それぞれ、２５℃における比誘電率が１０以上である誘電体材料を用いれば、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、ワーク１００の処理効率がより向上するという利点があり好ましい。
また、使用可能な誘電体材料の比誘電率の上限は、特に限定されないが、比誘電率が１０〜１００程度のものが好ましい。比誘電率が１０以上である誘電体材料には、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ３等の複合酸化物が該当する。
【００４５】
チャンバ５の内側面には、その上端側および下端側に、それぞれ、チャンバ５内の空間を上下に仕切る第１の壁部５３および第２の壁部５４が設けられている。チャンバ５内のこれら第１の壁部５３および第２の壁部５４との間の空間は、後述するドラム４が収容されるドラム収容空間５５を構成する。
第１の壁部５３および第２の壁部５４には、それぞれ、ドラム収容空間５５側のほぼ中央部に、後述するドラム４の回転軸４１、４２が回転可能に支持される軸受け５３１、５４１が形成されている。
【００４６】
また、第１の壁部５３の外周部近傍（ドラム収容空間５５に対面した位置）には、外周に沿って、複数のガス流通口５３２が形成されている。これは、第１の壁部５３上で均一に配置されていることが好ましい。ガス流通口５３２がドラム収容空間５５と対面して形成されているので、ガスがドラム収容空間５５に均一に流れる。その結果、プラズマ生成領域２０でプラズマが均一に生成し、ワーク１００を均一にプラズマ処理することができる。
第２の壁部５４についても同様に、ガス流通口５４２が形成され、同様の効果を有する。
【００４７】
このチャンバ５では、ガス供給手段９から供給されたガスは、ガス導入口５１から、第１の壁部５３より上側の第１の空間５６に導入され、第１の壁部５３のガス流通口５３２を通過してドラム収容空間５５に供給される。そして、ドラム収容空間５５で生成されたプラズマ、反応生成物および未活性のガスは、第２の壁部５４のガス流通口５４２を通過して、第２の壁部５４より下側の第２の空間５７に導入され、ガス排出口５２から排出される。このように、ガスを、ガス流通口５３２を介してドラム収容空間５５に供給することにより、ガスの漏れは専らワーク導入口５８およびワーク排出口５９で生じるので、例えば、ドラム４の内側のような無用な領域にガスが流れるのが防止され、ガスの消費量を抑えることができる。
【００４８】
第１の壁部５３および第２の壁部５４の構成材料としては、特に限定されないが、第１の壁部５３と第２の壁部５４は同じ材料であることが好ましい。
本実施形態では、第２の壁部５４がドラムとアースを導通するリードとして機能する。したがって、第２の壁部５４の構成材料には導電性が良好な材料が用いられる。導電材料としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
【００４９】
また、チャンバ５のドラム収容空間５５を囲む側壁には、その下方に、ワーク１００がドラム収容空間５５に導入されるワーク導入口５８が設けられ、上方には、ドラム収容空間５５内のワーク１００が排出されるワーク排出口５９が設けられている。ワーク１００は、このワーク導入口５８からドラム収容空間５５に導入され、後述するドラム４に巻き付けられつつ、長手方向に走行する。そして、このワーク１００は、上方においてドラム４から外れてワーク排出口５９から排出される。これにより、外部から随時チャンバ５内にワーク１００を導入、排出することができ、長尺のワーク１００を簡便にプラズマ処理することができる。
ワーク導入口５８およびワーク排出口５９は、ガスの漏れる量をできるだけ少なくするために、ワーク１００が導入、排出される最小限の大きさに設定されている。かかる大きさは、ワーク１００の大きさによって適宜設定すればよい。
【００５０】
誘電体部材６は、電極７とドラム４との間で放電を生じさせ、確実にプラズマを発生させる。かかる誘電体部材６は、電極７とドラム４との間で、チャンバ５の外周面に設けられている。そして、誘電体部材６は、少なくともドラム収容空間５５の一部を囲むように環状に形成されている。
誘電体部材６の外周面のほぼ中央部には、外周に沿って凹部６１が形成されている。この凹部６１には、後述する電極７が埋め込まれている。
【００５１】
また、誘電体部材６の凹部６１における厚さとチャンバの厚さの合計は、０．０１〜４ｍｍ程度であるのが好ましく、１〜２ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。また、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止することもできる。
誘電体部材６の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、チャンバ５の構成材料と同様の誘電体材料等が挙げられる。
【００５２】
電極７は、対向するドラム４とともに電源８により電圧を印加されることにより、プラズマを発生させる。また、電極７は、ドラム４の周方向に沿ってドラム４と対向して設けられている。かかる構成により、プラズマが発生する領域が大きくなり、処理効率を上げることができる。その結果、ガス消費量を抑えることができ、装置の小型化も図ることができる。
【００５３】
また、電極７は、ドラム４の全周にわたって配置されている。これにより、プラズマが発生する領域がさらに大きくなり、長さの長いワーク１００を一度にプラズマ処理することができる。その結果、ガス消費量を抑えることができ、装置の小型化を図ることもできる。
さらに、電極７は、そのドラム４との間に誘電体部材６を備えている。そして、誘電体部材６の凹部６１を埋めるように形成され、この誘電体部材６の凹部６１内に固定されている。これにより、確実かつ効率的に電極７とドラム４の間に放電を生じさせることができる。
なお、このプラズマ装置１では、この電極７の高さによって、プラズマ生成領域２０の大きさ（高さ）が制御される。
【００５４】
電極７の凹部６１への固定の方法としては、例えば、嵌合、融着、接着剤による接着等の方法が挙げられる。
電極７の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、第２の壁部５４の構成材料と同様の導電性材料等が挙げられる。
電極７の大きさは、ドラム４の大きさやドラムへのワーク巻き数によって異なるが、例えば、その高さは、ワーク幅＋５ｍｍ〜ワーク幅×１２倍であることが好ましく、ワーク幅＋５ｍｍ〜ワーク幅×８倍であることがより好ましい。これにより、広範囲でプラズマを発生させることができ、長さの長いワーク１００を一度にプラズマ処理することができる。
【００５５】
また、電極７がドラム４の全周にわたって配置されている場合、すなわち、円筒状の構造である場合、電極７の直径は、ドラム４の大きさによって異なるが、６０ｍｍ〜３１０ｍｍであることが好ましく、１１０ｍｍ〜２１０ｍｍであることがより好ましい。これにより、ドラム４とその外周面で対向して電極７を配置させることができ、確実にプラズマを発生させることができる。
【００５６】
電極７は、導線（ケーブルや金属板）を介して、高周波電源（電源部）８に接続されている。一方、ドラム４には、第２の壁部５４および導線（ケーブルや金属板）を介して、高周波電源８に接続されている。これにより、電極７とドラム４の間に電圧（高周波電圧）を印加する通電手段を構成することができる。これにより、簡易な構成で、チャンバ５のドラム収容空間５５内に放電を生じさせることができる。
なお、第２の壁部５４とチャンバ５との接続部分には、ドラム４に電気が流れ、かつ、チャンバ５に電気が流れないように、チャンバ５を絶縁する図示しない絶縁部が形成されている。
【００５７】
ワーク１００にプラズマによる処理を施すときは、高周波電源８が作動し、電極７とドラム４の間に電圧が印加される。このとき、チャンバ５の側壁の電極に対応する部分とドラムとの間には、電界が発生し、後述するガス供給手段９よりガスが供給されると、放電が生じて、プラズマが発生（生成）する。ここでは、このプラズマが発生する領域をプラズマ生成領域２０と言う。
【００５８】
電源８は、電極７とドラム４との間に電圧を印加する。かかる電源８は、典型的には高周波電源であるが、低周波電源も用いることができる。
電源８の周波数は、特に限定されないが、１０〜５０ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜４０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
なお、図示されていないが、回路は、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源８の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源８の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）を有していてもよい。これにより、必要に応じ、ワーク１００に対するプラズマ処理の処理条件を調整することができる。
【００５９】
ガス供給手段９は、電極７とドラム４との間にガスを供給する。このガス供給手段９は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ（ガス供給源）９１と、ガスボンベ９１から供給されるガスの流量を調整するレギュレータ（流量調整手段）９２と、その上流端側がガスボンベ９１に接続され、下流端側がチャンバ５のガス導入口５１に接続された供給管９５とを有している。レギュレータ９２は、ガスボンベ９１より下流端側に配置されている。また、供給管９５のレギュレータ９２より下流端側には、供給管９５内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）９６が設けられている。
【００６０】
ガスボンベ９１から所定のガスが送出され、レギュレータ９２で流量を調節された後、バルブ９６が開いた状態で、供給管９５内をガスが通って、供給管９５の下流端側に流れ、ガス導入口５１を通過してチャンバ５内に導入（供給）される。
【００６１】
プラズマ処理に用いるガス（処理ガス）には、処理目的により種々のガスを用いることができる。以下、目的別に用いられるガスの例を挙げる。
（ａ）ワーク１００の被処理面１００１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ２、Ｏ２等が用いられる。
（ｂ）ワーク１００の被処理面１００１を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
【００６２】
（ｃ）ワーク１００の被処理面１００１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ２、ＮＨ３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ２、ＳＯ３等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワーク１００の被処理面１００１にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積（形成）することもできる。
（ｄ）ワーク１００の被処理面１００１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の金属酸化物薄膜をワーク１００の被処理面１００１に形成するために、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド（有機金属化合物）等が用いられる。
（ｅ）エッチング処理やダイシング処理を目的とする場合、例えばハロゲン系ガスが用いられ、レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。
【００６３】
なお、プラズマ生成領域２０に供給するガスとしては、一般に、処理ガスとキャリアガス（例えば、Ｈｅ等）とからなる混合ガス（以下、単に「ガス」とも言う）が用いられる。「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
この場合、ガスボンベ９１内に、混合ガス（処理ガス＋キャリアガス）を充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、供給管９５の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
【００６４】
なお、キャリアガスとしては、Ｈｅ（ヘリウム）の他、例えば、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができ、これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。
なお、混合ガス中における処理ガスの占める割合（混合比）は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合が１〜１０％であるのが好ましく、５〜１０％であるのがより好ましい。
供給するガスの流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、３０ＳＣＣＭ〜５０ＳＬＭ程度であるのが好ましい。
【００６５】
ガス供給手段９から所定のガスが、チャンバ５のドラム収容空間５５に供給され、電極７とドラム４の間に、所定の電圧、例えば、高周波電圧（電圧）が印加されると、チャンバ５の側壁の電極７に対応する部分と、ドラム４との間に電界が発生して、放電、すなわち、グロー放電（バリア放電）が生じる。この放電により供給されたガスが活性化（電離、イオン化、励起等）され、プラズマが発生する。この発生したプラズマによって、ドラム４に巻き付けられたワーク１００の被処理面１００１がプラズマ処理される。
【００６６】
ガス排出手段１０は、プラズマ生成領域で生成したプラズマ、反応生成物および未活性のガスをガス排出口５２から排出する。
このガス排出手段１０は、ポンプ１０１と、一端側がポンプ１０１に接続され、他端側がチャンバ５のガス排出口５２に接続された排出管１０２とを有している。また、排出管１０２の途中には、排出管１０２内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）１０３が設けられている。
【００６７】
ポンプ１０１を動作状態として、バルブ１０３を開くと、チャンバ５内のガスが、ガス排出口５２を通過して、ガス排出管１０２に流出し、ポンプ１０１の下流域側に設けられたガス回収タンク１０４に回収される。そして、このガス回収タンク１０４に回収されたガスは、所定の処理を施すことにより、再びプラズマ処理に用いるガスとして使用することができる。
【００６８】
また、ポンプ１０１を動作すると、チャンバ５、ガス排出口５２、排出管１０２内などが一時的に減圧される。そして、チャンバ５内に導入されたガスはガス排出口５２を通ってポンプ１０１のガス回収用タンク１０４に回収される。これにより、チャンバ５のワーク導入口５８やワーク排出口５９からガスが漏れることを抑制し、ガス導入口５１から供給されたガスをより多くガス排出口５２から排出させることができる。
【００６９】
ワーク１００としては特に限定されないが、本実施形態では、例えば、電子デバイスの基板として用いられるものが挙げられる。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。但し、ワーク１００は、リール２、３やドラム４に巻き付けられるため、可とう性を有することが好ましい。したがって、ガラスや半導体材料の場合には、比較的厚さの薄いものを用いるのが好ましい。
【００７０】
ワーク１００の形状としては、長尺な層状、長尺なフィルム状が挙げられる。
また、ワーク１００の辺縁の形状は、直線状のものに限らず、波形状、櫛歯状等のものであってもよい。
ワーク１００の厚さは、特に限定されないが、通常は、０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜０．７ｍｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内であれば、強度が大きく、走行の途中で破損するおそれもなく、リールやドラムに巻き付け易くなる。
【００７１】
ワーク１００の長手方向の長さは、本発明ではいかなる長さのワーク１００にも対応することができるため、特に限定されないが、１０ｍ〜４０ｍ程度が好ましい。
ワークの短手方向の長さ（幅）は、ドラム４の高さよりも小さければよく、３〜１５ｃｍ程度であることが好ましく、５〜１０ｃｍであることがより好ましい。かかる範囲内であれば、ドラム４に巻き付けることができ、ワーク１００の被処理面１００１の全面をプラズマ処理することができる。
【００７２】
ワーク１００の被処理面１００１は、ワーク１００のいずれの面であってもよく、両方の面であってもよい。
また、ワーク１００は、プラズマ処理された後、ワーク巻取り用リール３に巻きつけられるため、ワーク１００の被処理面１００１が当該面の裏面と接触する。したがって、プラズマ処理されたワーク１００の被処理面１００１が、その裏面と接触することによる悪影響が生じないよう、被処理面１００１の裏面を保護するため、所定の保護層などをあらかじめ形成させていてもよい。
【００７３】
（２）プラズマ装置の動作方法
次に、プラズマ装置１の作用（動作）を説明する。
ワーク送出用リール２に巻き付けられたワーク１００の被処理面１００１にプラズマによる処理を施す際は、ワーク送出用リール２からワーク１００を送り出し、ドラム４の外周面に螺旋状に巻き付けるとともに、その送り出された端部をワーク巻取り用リール３に取り付ける。
【００７４】
そして、高周波電源８およびポンプ１０１を作動させるとともに、バルブ９６、１０３を開き、レギュレータ９２によりガスの流量を調整し、ガスボンベ９１からガスを送り出す。
これにより、ガスボンベ９１から送り出されたガスは、供給管９５内を流れ、チャンバ５のガス導入口５１から所定の流量でチャンバ５の第１の空間５６に供給される。そして、第１の空間５６に供給されたガスは、ガス流通口５３２を通過して、ドラム収容空間５５、特にドラム４の外周面とチャンバ５のない周面との間の空間に供給される。
【００７５】
一方、高周波電源８の作動により、電極７とドラム４の間に高周波電圧が印加され、チャンバ５の側壁の電極７に対応する部分と、ドラム４との間に電界が発生する。
ドラム収容空間５５内に流入したガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生し、プラズマ生成領域２０が生じる。
これと同時に、回転駆動機構を作動させて、ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３を回転させる。これにより、ワーク送出用リール２に巻き付けられているワーク１００が送り出され、チャンバ５のワーク導入口５８を通過してドラム収容空間５５に導入され、ドラム４の外周面に沿って螺旋状に走行する。この時、同時にドラム４も回転する。そして、プラズマ生成領域２０に、ワーク１００が入ると、発生したプラズマ（活性化されたガス）が、ワーク１００の被処理面１００１に接触し、その被処理面１００１に処理が施される。そして、プラズマ生成領域２０を通過し、ドラム４の上端側に達したワーク１００は、ドラム４から離れてワーク排出口５９から排出され、ワーク巻取り用リール３に巻き取られる。
【００７６】
このようなプラズマ装置１では、ワーク１００のプラズマによる処理時間は、ワーク１００がプラズマ生成領域２０を走行する走行時間に対応する。そして、この走行時間は、プラズマ生成領域２０におけるワーク１００の巻回長さ（ドラム４に巻き付けられる長さ）およびワーク１００の走行速度によって決まる。このうち、プラズマ生成領域２０におけるワーク１００の巻回長さは、電極７の高さによって制御されるプラズマ生成領域２０の大きさ（高さ）と、ドラム４へのワーク１００の巻回数によって制御することができる。
【００７７】
したがって、例えば、処理レートが小さいワーク１００の処理を行う場合のように、処理時間を長くする必要がある場合でも、装置を大型化したり、ワークの走行速度を低速化したりすることがない。また、電極の高さを高くすること、および、ドラム４へのワーク１００の巻回数を多くすることにより、ワーク１００のプラズマによる処理時間を延長することができる。よって、処理レートが小さいワーク１００であっても、プラズマ処理をすることができる。その結果、ガス消費量を抑えることができる、省スペース化されたプラズマ装置１を提供できる。
以上説明したプラズマ装置は、ＦＰＣ製造工程、ＦＰＣ使用デバイス製造工程、ＩＣタグ製造工程等、ＦＰＣを用いたデバイス製造工程全般に好ましく用いられる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
本発明のプラズマ装置１の第２実施形態について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図４は、本発明のプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
図４に示したプラズマ装置１は、第１実施形態のプラズマ装置１と電極７の構造が異なり、それ以外は第１実施形態のプラズマ装置１と同様である。
【００７９】
すなわち、本実施形態では、電極７がドラム４の全周にわたって形成されておらず、複数の電極７を備えている点が異なるものである。
かかる電極７は、それぞれ湾曲した板片状（かわら状）の形状をしている。そして、電極７は、チャンバ５の外周に沿って、等角度間隔で配置されている。このように配置することにより、発生するプラズマの周方向の分布を均一にすることができる。本実施形態では、４つの板片状の電極７が等角度間隔で配置されている。このようにすることにより、電極７とドラム４との間に存在するワーク１００の長さが大きくなり、長さの長いワーク１００を一度にプラズマ処理することができる。また、第１実施形態よりも少ない材料で装置を構成することができ、装置の小型化、軽量化にも寄与することができる。
各電極７の大きさ、すなわち、各板片状の大きさは、チャンバ５の外周に対する占有率で表すことができる。具体的には、チャンバ５の外周（１００％）に対し、１／６４〜１／４の占有率であることが好ましい。これにより、少ない材料で効率的にプラズマ処理をすることができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
本発明のプラズマ装置１の第３実施形態について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図５は、本発明のプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
図５に示したプラズマ装置１は、第１実施形態のプラズマ装置１と電極７の数および大きさが異なり、それ以外は第１実施形態のプラズマ装置１と同様である。
【００８１】
すなわち、本実施形態では、電極７がドラム４の全周にわたって形成されておらず、１つの電極７を備えている点で異なるものである。
かかる電極７は、チャンバ５の外周に沿って、いずれかの位置に配置されている。これにより、対向するドラム４との間でプラズマが発生するため、ドラム４を回転させれば、従来よりもプラズマ生成領域２０におけるワーク１００の長さが大きくなり、長さの長いワーク１００を一度にプラズマ処理することができる。
【００８２】
電極７の大きさ、すなわち、板片状の大きさは、チャンバ５の外周（１００％）に対する占有率で表すことができる。具体的には、チャンバ５の外周よりも小さく、チャンバ５の外周に対し１／６４の占有率より大きい占有率であることが好ましい。これにより、対向するドラム４との間でプラズマが発生するため、ワーク１００が巻き付いたドラム４を回転させれば、従来のプラズマ装置よりも、短時間で長さの長いワーク１００のプラズマ処理をすることができる。その結果、ガス消費量も低減することができる。また、少ない材料で効率的にプラズマ処理をすることもできる。
【００８３】
＜第４実施形態＞
本発明のプラズマ装置１の第４実施形態について、前記第１〜３の実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図６は、本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図である。
なお、以下の説明では、図１および図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態のプラズマ装置１は、第１〜第３実施形態と加熱手段を有している点で異なり、それ以外は第１〜第３実施形態のプラズマ装置１と同様である。
【００８４】
すなわち、本実施形態では、ガス供給管９５にヒーター３０の加熱手段を備えている。
かかるヒーター３０は、チャンバ５にガスを供給する前に、ガスを加熱する。ヒーター３０は、チャンバ５のガス導入口５１より上側（ガスボンベ９１側）でバルブ９６の下側（チャンバ５側）に配設されている。
ガスの加熱温度は、４０〜２５０℃が好ましく、５０〜２００がより好ましい。これにより、ガスに熱エネルギーが加えられ、プラズマの点火性が向上し、低周波、低出力の電源８でも容易にプラズマを発生させることができる。また、プラズマ処理レートも向上し、特に、プラズマ処理レートが小さいワーク１００に好ましく用いられる。
【００８５】
＜その他の実施形態＞
以上説明したプラズマ装置１では、ドラム４に対向電極の機能を兼ねさせているが、ドラム４とは別に対向電極を設けるようにしても構わない。この場合、ドラム４の構成材料としては、導電性材料に限らず、各種材料を用いることができる。
また、電極７とドラム４（対向電極）間に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、ワーク１００は螺旋状にドラム４に巻き付けられていたが、第１、第２の壁部５３、５４と平行して（リング状）ドラム４に巻き付けられていてもよい。この場合、ドラム４の外周分の長さのワーク１００をプラズマ処理することができる。
また、上記実施形態では、ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３
が配設されていたが、それらを配設せず、ワーク１００をドラム４に巻き付けてプラズマ処理した後、チャンバ５を開けて処理されたワーク１００を取り出してもよい。これにより、バッチ式のプラズマ処理にも対応することができる。
【００８７】
また、上記実施形態では、ワーク１００は、チャンバ５に導入される前に９０度回転し、チャンバ５から排出された後９０度回転したが、ワーク送出用リール２から送り出されたワークがチャンバ５のワーク導入口５８に導入された後、９０度回転し、ドラム４に巻きつけられていてもよい。また、ドラム４から離れてチャンバ５のワーク排出口５９から排出される前に９０度回転して排出されてもよい。これにより、ワーク送出用リール２およびワーク巻取り用リール３による、ワーク１００の送り出しおよび巻取りを効率良く行うことができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、回転ロール２１、３１は、ドラム４の回転軸４１、４２と直行して設けられていたが、平行して設けられていてもよい。これにより、ワーク１００のチャンバ５内への導入時、チャンバ５からの排出時の９０度回転を省略することができ、極めて簡便にワーク１００の送り出し、巻取り、チャンバ５への導入、ドラム４への巻き付け、チャンバ５からの排出を行うことができる。また、ワーク１００がよじれることによるプラズマ未処理部分の防止やワーク巻取り時のプラズマ処理部破損の防止をすることができる。
【００８９】
また、上記実施形態ではガス供給管９５にヒーター３０を備えるが、チャンバ５全体を加熱するヒーター３０を取り付けてもよい。これにより、プラズマの点火性が向上し、容易にプラズマを発生させることができる。
また、ヒーター３０はガスボンベ９１そのものに取り付けられてもよい。これにより、容易にプラズマを発生させるとともに、プラズマ装置自体の小型化に寄与することができる。
【００９０】
以上、本発明のプラズマ装置を、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、前記実施形態では、プラズマ装置は、大気圧下において、ワークの表面にプラズマ処理を施すことを想定しているが、本発明では、減圧または真空状態においてワークの表面にプラズマ処理を施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図である。
【図２】図１に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す縦断面図である。
【図３】図１に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
【図４】図１に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
【図５】図１に示すプラズマ装置が備えるチャンバ、ドラムおよび電極を模式的に示す横断面図である。
【図６】本発明のプラズマ装置の実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９２】
１……プラズマ装置  ２……ワーク送出用リール  ２１……回転ロール  ２２……フランジ部  ３……ワーク巻取り用リール  ３１……回転ロール  ３２……フランジ部  ４……ドラム  ４１、４２……回転軸  ４３……ロール  ４４……ワーク位置決め手段  ５……チャンバ  ５１……ガス導入口  ５２……ガス排出口  ５３……第１の壁部  ５３１……軸受け  ５３２……ガス流通口  ５４……第２の壁部  ５４１……軸受け  ５４２……ガス流通口  ５５……ドラム収容空間  ５６……第１の空間  ５７……第２の空間  ５８……ワーク導入口  ５９……ワーク排出口    ６……誘電体部材  ６１……凹部  ７……電極  ８……高周波電源  ９……ガス供給手段  ９１……ガスボンベ  ９２……レギュレータ  ９５……供給管  ９６……バルブ  １０……ガス排出手段  １０１……ポンプ  １０２……排出管  １０３……バルブ  １０４……ガス回収タンク  ２０……プラズマ生成領域  ３０……ヒーター  １００……ワーク  １００１……被処理面
【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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