(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置される少なくとも一対の電極をチャンバー内に配設すると共に、電極間にプラズマ生成用ガスを供給し、対をなす電極間に電界を負荷して大気圧下でグロー放電を発生させると共にこのグロー放電でプラズマ生成用ガスからプラズマを生成させ、このプラズマを被処理物に作用させて表面処理を行なうようにしたプラズマ処理装置において、被処理物を搬送する搬送手段をチャンバー内において上記の対をなす電極よりもプラズマ生成用ガスの流れの下流側に配置して設け、電極とチャンバーの内面との間に、チャンバー内をガス供給口を設けた側の室とガス排出口を設けた側の室とに仕切る仕切り板を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】
電極の表面にガラス質の融着で設けた被覆層で絶縁体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】
対をなす電極間の対向空間とプラズマ生成用ガスの流れ方向で対向しない位置に搬送手段を配置し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】
被処理物をチャンバー内に導入するための入口と、チャンバー内の被処理物を導出するための出口をそれぞれチャンバーに設け、入口に入口を開閉する入口扉を設けると共に出口に出口を開閉する出口扉を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
チャンバー内への被処理物の導入及びチャンバー内からの被処理物の導出を行なうための出入口をチャンバーに設け、出入口に出入口を開閉する出入口扉を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
被処理物をチャンバー内に導入するための入口と、チャンバー内の被処理物を導出するための出口をそれぞれチャンバーに設け、入口と出口をそれぞれスリット状に形成して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
チャンバーの入口と出口の外側に、チャンバー内のプラズマ生成用ガスの流出及び外気のチャンバー内への流入を緩和するための緩和室を設けて成ることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
チャンバーの内面を絶縁材料で形成して成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
被処理物を搬送する搬送手段をローラで形成すると共にローラの端部をチャンバーの外側に突出させ、この突出する端部にてローラを回転駆動させる駆動装置をチャンバーの外部に設けて成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
対をなす電極間の対向空間の間隔が１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
対をなす電極と被処理物との間の距離が２ｍｍ〜１０ｍｍとなるように搬送手段を配置して成ることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
プラズマ生成用ガスは不活性ガスあるいは不活性ガスと反応ガスの混合ガスであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置で被処理物の表面をプラズマ処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１４】
請求項４に記載のプラズマ処理装置で被処理物の表面をプラズマ処理するにあたって、入口扉を開いて入口からチャンバー内に被処理物を導入し、入口扉を閉じた後に被処理物にプラズマ処理を施し、次に、出口扉を開いて出口から被処理物を導出することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１５】
請求項５に記載のプラズマ処理装置で被処理物の表面をプラズマ処理するにあたって、出入口扉を開いて出入口からチャンバー内に被処理物を導入し、出入口扉を閉じた後に被処理物にプラズマ処理を施し、次に、出入口扉を開いて出入口から被処理物を導出することを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、製膜、表面改質、液晶用ガラス基板の表面クリーニングなどをプラズマ処理で行なうためのプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法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クリーニング等に応用することができる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被処理物の表面を大気圧下でプラズマ処理することが試みられており、また回路用基板等のピース状（短尺）で板状の部品を被処理物とし、複数枚の被処理物を連続的に送りながら各被処理物にプラズマ処理を施すことが行なわれている（例えば特開平５−２３５５２０号公報や特開平６−２１４９号公報でその技術が開示されている）。
【０００３】
図１０はこのような従来のプラズマ処理装置の一例を示すものであり、１はチャンバーであって、チャンバー１の一方の側壁には入口８が設けられていると共に、チャンバー１の他方の側壁には入口８と対向するように出口９が設けられている。また、チャンバー１内に上下に対向する一対の電極２，３が配設されている。さらに、このプラズマ処理装置には搬送手段６としてコンベアベルト２０が備えられており、コンベアベルト２０はチャンバー１内を通過するように配設されている。すなわち、コンベアベルト２０は、入口８からチャンバー１内に導入され、上下の電極２，３の間を通過した後、出口９からチャンバー１外に導出されるように、チャンバー１内を進行するようにしてある。
【０００４】
このプラズマ処理装置で被処理物５にプラズマ処理を施すにあたっては、チャンバー１内にプラズマ生成用ガスを導入すると共に電極２，３の間に高周波の交流電界を印加することによって、電極２，３の間でグロー放電させてプラズマ生成用ガスからプラズマを生成させる。そして進行するコンベアベルト２０の上に被処理物５を載せると、被処理物５は入口８からチャンバー１内に導入された後、上下の電極２，３の間を通過し、出口９からチャンバー１外に導出される。このように被処理物５がコンベアベルト２０で電極２，３の間を通過する際に、被処理物５の表面をプラズマで処理することができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のプラズマ処理装置では、搬送手段６として使用されるコンベアベルト２０がチャンバー１の両外側に突出しており、装置全体が大型化するという問題があった。また搬送手段６であるコンベアベルト２０が電極２，３の間を通過するように配置されており、搬送手段６が障害となって電極２，３の間のグロー放電が不安定となり、均質なプラズマを安定して生成させることができず、被処理物５のプラズマ処理を安定して均一に行なうことが難しいという問題があった。さらに、搬送手段６であるコンベアベルト２０の上に載せて電極２，３の間を通過させることができる被処理物５は、電極２，３の間の間隔からコンベアベルト２０の厚み分を差し引いた寸法より薄いものに制限されるものであり、厚物の被処理物５はプラズマ処理することができないという問題があった。
【０００６】
一方、被処理物５を電極２，３の間ではなく、電極２，３の下方に配置してプラズマ処理を行なうようにしたプラズマ処理装置が特開平４-３５８０７６号公報で開示されている。しかし、このものでは長尺の被処理物５を用い、チャンバー１の下部に一方の外側方から送り込み、プラズマ処理が済んだ部分を他方の外側方へ送り出すようにしており、チャンバー１の両外側に被処理物５が突出するものであって、装置全体が大型化するという問題を解決しているものではない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型に形成することが可能になり、プラズマ処理を安定して均一に行なうことができると共に厚物の被処理物でもプラズマ処理が可能になるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、絶縁体４を介して互いに対向して配置される少なくとも一対の電極２，３をチャンバー１内に配設すると共に、電極２，３間にプラズマ生成用ガスを供給し、対をなす電極２，３間に電界を負荷して大気圧下でグロー放電を発生させると共にこのグロー放電でプラズマ生成用ガスからプラズマを生成させ、このプラズマを被処理物５に作用させて表面処理を行なうようにしたプラズマ処理装置において、被処理物５を搬送する搬送手段６をチャンバー１内において上記の対をなす電極２、３よりもプラズマ生成用ガスの流れの下流側に配置して設け、電極２，３とチャンバー１の内面との間に、チャンバー１内をガス供給口２１を設けた側の室とガス排出口２２を設けた側の室とに仕切る仕切り板１７を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項２の発明は、請求項１において、電極２，３の表面にガラス質の融着で設けた被覆層７で絶縁体４を形成して成ることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、対をなす電極２，３の間の対向空間とプラズマ生成用ガスの流れ方向で対向しない位置に搬送手段６を配置して成ることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、被処理物５をチャンバー１内に導入するための入口８と、チャンバー１内の被処理物５を導出するための出口９をそれぞれチャンバー１に設け、入口８に入口８を開閉する入口扉１０を設けると共に出口９に出口９を開閉する出口扉１１を設けて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、チャンバー１内への被処理物５の導入及びチャンバー１内からの被処理物５の導出を行なうための出入口１２をチャンバー１に設け、出入口１２に出入口１２を開閉する出入口扉１３を設けて成ることを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項６の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、被処理物５をチャンバー１内に導入するための入口８と、チャンバー１内の被処理物５を導出するための出口９をそれぞれチャンバー１に設け、入口８と出口９をそれぞれスリット状に形成して成ることを特徴とするものである。
【００１４】
また請求項７の発明は、請求項４乃至６のいずれかにおいて、チャンバー１の入口８と出口９の外側に、チャンバー１内のプラズマ生成用ガスの流出及び外気のチャンバー１内への流入を緩和するための緩和室１４を設けて成ることを特徴とするものである。
【００１５】
また請求項８の発明は、チャンバー１の内面を絶縁材料で形成して成ることを特徴とするものである。
【００１６】
また請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかにおいて、被処理物５を搬送する搬送手段をローラ１５で形成すると共にローラ１５の端部をチャンバー１の外側に突出させ、この突出する端部にてローラ１５を回転駆動させる駆動装置１６をチャンバー１の外部に設けたものである。
【００１７】
また請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかにおいて、対をなす電極２，３間の対向空間の間隔が１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とするものである。
【００１８】
また請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかにおいて、対をなす電極２，３と被処理物５との間の距離が２ｍｍ〜１０ｍｍとなるように搬送手段６を配置して成ることを特徴とするものである。
【００１９】
また請求項１２の発明は、請求項１乃至１１のいずれかにおいて、プラズマ生成用ガスは不活性ガスあるいは不活性ガスと反応ガスの混合ガスであることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の請求項１３に係るプラズマ処理方法は、上記の請求項１乃至１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置で被処理物５の表面をプラズマ処理することを特徴とするものである。
【００２２】
また請求項１４の発明は、上記の請求項４に記載のプラズマ処理装置で被処理物５の表面をプラズマ処理するにあたって、入口扉１０を開いて入口８からチャンバー１内に被処理物５を導入し、入口扉１０を閉じた後に被処理物５にプラズマ処理を施し、次に、出口扉１１を開いて出口９から被処理物５を導出することを特徴とするものである。
【００２３】
また請求項１５の発明は、上記の請求項５に記載のプラズマ処理装置で被処理物５の表面をプラズマ処理するにあたって、出入口扉１３を開いて出入口１２からチャンバー１内に被処理物５を導入し、出入口扉１３を閉じた後に被処理物５にプラズマ処理を施し、次に、出入口扉１３を開いて出入口１２から被処理物５を導出することを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１はインライン方式でチャンバー１に被処理物５を出し入れするようにしたプラズマ処理装置の実施の形態の一例を示すものである。箱形に形成されるチャンバー１は接合部分にＯリング等のパッキンを設けて気密性が高く形成されるものであって、チャンバー１の内部には電極２，３及び被処理物５の搬送手段６としてローラ１５が設けられている。チャンバー１の一方の側面は入口８として形成されており、チャンバー１に設けられる入口扉１０によって開閉自在に形成されている。入口扉１０は空気圧等で上下駆動されるようにしてあり、上駆動されることにより入口８が開放され、下駆動されることにより入口８が閉塞されるようにしてある。また、チャンバー１の他方の側面は入口８と対向する出口９として形成されており、チャンバー１に設けられる出口扉１１によって開閉自在に形成されている。出口扉１１は空気圧等で上下駆動されるものであって、上駆動されることにより出口９が開放され、下駆動されることにより出口９が閉塞されるようにしてある。さらに、チャンバー１の上面にはガス供給口２１が、チャンバー１の下面にはガス排出口２２がそれぞれ設けてある。勿論、ガス供給口２１やガス排出口２２の位置関係は図１のものに限定されるものではない。
【００２６】
チャンバー１はアクリル樹脂等の合成樹脂やステンレス鋼などの金属で形成することができるが、その内面は絶縁物で形成されていることが望ましい。従ってチャンバー１を金属で形成する場合には、チャンバー１の内面を絶縁物でコーティングするのが好ましい。絶縁物としては、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。さらに、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（チタニアでＴｉＯ2）、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ、ＳｉＣ、ＤＬＣ（ダイヤモンド様炭素皮膜）、チタン酸バリウム、ＰＺＴ（チタン酸鉛ジルコネート）などの誘電体材質のものを例示することができる。またマグネシア（ＭｇＯ）単体あるいはマグネシアを含む絶縁材料を用いることもできる。コーティング方法としては、板状に形成した絶縁物をチャンバー１の内面に接着して密着させる方法、及びアルミナ、チタン酸バリウム、酸化チタン、ＰＺＴなどの粉末をプラズマ中で分散させ、チャンバー１の内面に吹き付けるようにするプラズマ溶射法、及びシリカ、酸化スズ、チタニア、ジルコニア、アルミナなどの無機質粉末を溶剤などにより分散し、チャンバー１の内面にスプレーなどで吹き付けて被覆した後、６００℃以上の温度で溶融させるいわゆる琺瑯被覆方法、及びゾルゲル法によるガラス質膜の形成方法などを採用することができる。さらに、気相蒸着法（ＣＶＤ）もしくは物理蒸着法（ＰＶＤ）によりチャンバー１の内面を絶縁物でコーティングすることもできる。このようにチャンバー１の内面を絶縁物で形成することによって、電極２，３とチャンバー１の内面との間で放電が起こらないようにすることができ、電極２，３の間の放電効率を高めることができるものであり、プラズマを効率よく生成することができるものである。
【００２７】
電極２，３は、高周波の交流電界が印加され高圧電極となる一方電極２と、接地電極となる他方電極３とから対をなすものとして使用されるものであり、各電極２，３の形状は特に制限されるものではなく、平板状に形成して平面同士を対向させて配置する他に、断面角形や、断面円管状に形成したりすることができる。図１の実施の形態では、ステンレス鋼などの金属で断面円管状に形成するようにしてある。
【００２８】
そして対をなす電極２，３を絶縁体４を介して対向配置させることによって、大気圧下でも電極２，３間に交流電界を印加することで、アーク放電が生じることなく、グロー放電させることができるのであるが、この絶縁体４は電極２，３の外周に例えばパイレックスガラス管をはめ込むことによって形成することができる。この絶縁体４は対をなす電極２，３の少なくとも一方に設けてあればよい。
【００２９】
また図１（ｃ）に示すように、電極２，３の外面に融着によるガラス質の被覆層７を全周に亘って設けるようにしてもよい。この場合には、絶縁体４であるこの被覆層７を介して電極２，３を対向配置することができるものである。このガラス質の被覆層７は対をなす電極２，３の少なくとも一方に設けてあればよいが、図１の実施の形態では電極２，３の両方にガラス質の被覆層７を設けるようにしてある。
【００３０】
ここで、既述の特開平４-３５８０７６号公報では、電極２，３の側面に固体誘電体を設けることによって、絶縁体であるこの固体誘電体を介して電極２，３を対向配置するようにしてあるが、特開平４-３５８０７６号公報では、この固体誘電体として、ガラス、セラミック等の板を使用し、これを電極２，３の表面に配設することによって、電極２，３の表面に固体誘電体を設けるようにしている。しかし、ガラス板を電極２，３の表面に配設する場合、ガラス板は薄く形成することが難しく、電極２，３の表面が厚みの厚いガラス板で覆われることになって、均一なグロー放電を安定して発生させることが難しいという問題があり、またセラミック板を電極２，３の表面に配設する場合、セラミック板は大面積に形成することが難しく、電極２，３の大面積化に対応することができないという問題がある。さらにこれらのガラス板やセラミック板はいずれも電極２，３の表面に重ねて配設されるものであるので、密着させることができず、密着していない部分でアーク放電が生じて均一なグロー放電を安定して発生させることが難しいという問題もある。また、上記のようなガラス板やセラミック板を用いる他、セラミックを電極２，３の表面に溶射するという技術も報告されているが、セラミック溶射では層内に小さなピンホールが存在し、そこからアーク放電が発生したり、層自身が破壊したりするおそれがあり、この場合も均一なグロー放電を安定して発生させることが難しいという問題がある。
【００３１】
これらに対して本発明のようにガラス質の融着で被覆層７を電極２，３に形成するようにすれば、被覆層７を薄い厚みで形成することが容易になり、均一なグロー放電を安定して発生させることができると共に、電極２，３を大面積に形成しても容易に対応することができ、さらに電極２，３の表面に密着させて被覆層７を形成することができ、均一なグロー放電を安定して発生させることができるものである。また、ガラス質の融着による被覆層７はセラミック溶射の場合のようなピンホールが発生することがなく、均一なグロー放電を安定して発生させることができるものである。
【００３２】
ガラス質の融着による被覆層７は、琺瑯を例示することができ、例えば、ガラスハンドブック（朝倉書店、１９９１．４．１０、第１２刷、ｐ１９１〜１９６）や実用表面改質技術総覧（技術材料研究協会編、１９９３．３．２５初版、ｐ７３１）などに記載されている方法で琺瑯の被覆層７を形成することができる。具体的には、シリカ、酸化スズ、チタニア、ジルコニア、アルミナ等の無機質粉末を溶剤などに分散させてガラス質材料を調製し、このガラス質材料を電極２，３の表面にスプレー掛けしたり、あるいは電極２，３をガラス質材料にディッピングして浸け掛けすることによって、電極２，３の表面にガラス質材料を被覆し、この後に、４８０〜１０００℃の温度で１〜１５分間加熱処理して電極２，３の表面に融着させることによって、電極２，３の表面に被覆層７を形成することができる。
【００３３】
また、被覆層７は重ね塗りによって形成するのが好ましい。重ね塗りは次のようにして行うことができる。まず、電極２，３の表面にスプレー掛けや浸け掛けなどでガラス質材料を被覆し、これを４８０〜１０００℃の温度で１〜１５分間加熱処理して融着させ、次に融着により形成された層の表面にスプレー掛けや浸け掛けなどでガラス質材料を被覆し、同様に加熱処理して融着させるようにして、ガラス質材料のスプレー掛けや浸け掛けと、ガラス質材料の融着とを交互に複数回（２〜３回）行なって被覆層７を形成することができるものである。このように重ね塗りをすることによって、被覆層７のピンホールを一層少なくすることができ、ピンホールによる電界集中、火花放電、被覆層７の破壊、被処理物５の熱的破損、不均一な放電の発生を確実に防止することができるものである。さらに、被覆層７の表面に平滑性を付与するために、削り工程で切削を施すようにしも良く、このことで、被覆層７のピンホールをより少なくして、電界集中、火花放電、被覆層７の破壊、被処理物５の熱的破損、不均一な放電の発生をさらに確実に防止することができるものである。
【００３４】
ここで、被覆層７は０．１ｍｍ〜２ｍｍの厚みで形成するのが好ましい。被覆層７の厚みが０．１ｍｍ未満であれば、被覆層７の耐電圧が小さく、しかもクラックや剥離が生じやすくなって、均一なグロー放電を安定して発生させることができなくなるおそれがあり、また被覆層７の厚みが２ｍｍを超えると、逆に耐電圧が大きくなり過ぎて、この場合も均一なグロー放電を安定して発生させることができなくなるおそれがある。
【００３５】
また被覆層７は耐電圧が１ｋＶ〜３０ｋVであることが好ましい。被覆層７の耐電圧が１ｋＶ未満であると、放電が発生する前に被覆層７が破壊されてしまうおそれがあり、均一なグロー放電を安定して発生させることができなくなるおそれがある。耐電圧は高いほうが好ましいが、耐電圧を高く得ようとすると被覆層７の厚みも厚くする必要が生じて、均一なグロー放電を安定して発生させることができなくなるおそれがあるので、耐電圧の上限は３０ｋＶに設定されるものである。
【００３６】
上記のように外周を被覆層７で被覆して保護した電極２，３の内部は、図１（ｃ）に示すように冷媒を通過させる流路２３として形成してある。このように流路２３に冷媒を通過させて電極２，３を冷却することによって、大気圧下で周波数の高い交流電界を印加してプラズマを生成させても、電極２，３の温度上昇を抑えることができ、プラズマの温度（ガス温度）が高くならないようにして被処理物５の熱的損傷を少なくすることができるものであり、また電極２，３間の放電空間での局所的な加熱を防ぐことができ、より均質なグロー放電を生成してストリーマー放電の生成を抑え、被処理物５がストリーマー放電によって損傷を受けることをより少なくすることができるものである。
【００３７】
この冷媒としては、イオン交換水や純水を使用することができる。イオン交換水や純水を用いることによって、冷媒中に不純物が含まれることがなく、電極２，３が冷媒で腐食されにくくなるものである。また、冷媒としては０℃で不凍性を有し、且つ電気絶縁性及び不燃性や化学安定性を有する液体を用いることができ、例えば、電気絶縁性能は０．１ｍｍ間隔での耐電圧が１０ｋＶ以上であることが好ましい。このような絶縁性を有する冷媒を用いるのが好ましい理由は、高電圧が印加される電極２，３からの漏電を防止するためである。このような性質を有する冷媒としては、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等を例示することができ、また純水にエチレングリコールを５〜６０重量％添加した混合液であってもよい。さらに冷媒は空気であってもよい。冷却は電極２，３の両方に行なう必要はなく、電極２，３の少なくとも一方を冷却するようにすればよい。電極２，３の一方を冷却する場合には、高周波の電界を印加する高圧電極２を冷却するのが好ましい。
【００３８】
上記のように形成される電極２，３は一対を一組として水平方向で対向させて用い、一方の電極２と他方の電極３が交互に入口８と出口９の対向方向に等間隔で並ぶように、複数組の電極２，３を略水平面上で並列させてチャンバー１内に配置してある。隣り合う電極２，３間の間隔（ギャップ）Lは、１ｍｍ〜１０ｍｍであることが望ましい。この間隔Ｌが１ｍｍ未満であると、電極２，３間の放電空間が狭くなってグロー放電が起こり難くなり、効率良くプラズマを生成させることが困難になる可能性がある。逆に間隔Ｌが１０ｍｍを超える場合にも、電極２，３間の放電空間でグロー放電が起こり難くなり、効率良くプラズマを生成させることが困難になる可能性がある。さらに図１（ａ）に示すように、略水平に複数本並列される電極２，３のうち、一方の端部に位置する電極２とチャンバー１の入口扉１０の内面との間、及び、他方の端部に位置する電極３とチャンバー１の出口扉１１の内面との間に、それぞれ仕切り板１７が張ってあり、チャンバー１内をガス供給口２１を設けた側の室と、ガス排出口２２を設けた側の室とに上下に仕切ってある。
【００３９】
またチャンバー１内の電極２，３の下方位置に、すなわちガス供給口２１からチャンバー１内に供給されガス排出口２２から排出されるプラズマ発生用ガスの流れにおいて電極２，３よりも下流側の位置に、搬送手段６としてローラ１５が配置してある。ローラ１５はポリテトラフルオロエチレン（商標名：テフロン）などの耐熱性の高い合成樹脂を丸棒に成形して形成してあり、このローラ１５は図１の実施の形態ではチャンバー１内に４つ設け、それぞれのローラ１５を電極２，３の間の対向空間とプラズマ生成用ガスの流れ方向で対向しない位置において、入口８と出口９の対向方向に並ぶように配置してある。各ローラ１５はその長手方向が略水平になるように配置してあり、各ローラ１５の一方の端部はチャンバー１の側壁を貫通してチャンバー１の外側に突出されており、駆動装置１６で各ローラ１５を回転駆動するようにしてある。
【００４０】
この駆動装置１６はモータ等の駆動源２５と、駆動源２５の駆動軸２６に懸架される無限帯状の駆動ベルト２７とから形成されるものであり、図１（ｂ）に示すように、駆動ベルト２６はチャンバー１の外側に突出される各ローラ１５に掛け渡してある。駆動源２５を作動させて駆動軸２６を回転駆動させることによって、駆動ベルト２７を走行させ、この駆動ベルト２７の走行によって各ローラ１５を同一方向に回転駆動することができるものであり、ローラ１５の上に載置された被処理物５を搬送することができるものである。ここで、上記のようにローラ１５を駆動させる駆動装置１６をチャンバー１の外部に設けることによって、チャンバー１内に駆動装置１６を組み込む場合に比べて、チャンバー１を小型化することができるものである。
【００４１】
上記の図１のように形成されるプラズマ処理装置を用いて、回路用基板や液晶用ガラス基板等の被処理物５をプラズマ処理するにあたっては、まず図１（ａ）の矢印イで示すようにガス供給口２１からチャンバー１内にプラズマ生成用ガスを供給しながら、一方の電極２に高周波の交流電界を印加すると共に他方の電極３を接地して、電極２，３の間に交流電界を負荷する。このことで、電極２，３の間の対向空間である放電空間に誘電体である絶縁体４の被覆層７を介してグロー放電が生じ、このグロー放電によりプラズマ生成用ガスからプラズマが生成される。余剰のプラズマ生成用ガスはロ矢印のようにガス排出口２２から排出されるので、チャンバー１内にはガス供給口２１側からガス排出口２２側へと下向きのプラズマ生成用ガスの流れが生じており、電極２，３の間をプラズマ生成用ガスが通過する際に生成されたプラズマは、プラズマ生成用ガスに乗って下流へ流れ、図３に示すように、プラズマ生成用ガスの流れの下流に配置される被処理物５の表面をプラズマＰで処理することができるものである。このとき、チャンバー１内に設けた仕切り板１７によって、プラズマ生成用ガスは電極２，３の間の放電空間のみを通過するようになっているので、プラズマ生成用ガスからのプラズマの生成効率を高く得ることができるものである。
【００４２】
また、被処理物５を載置する搬送手段６であるローラ１５は、電極２，３よりもプラズマ生成用ガスの流れの下流に配置されているので、搬送手段６や被処理物５が電極２，３間の障害となって、電極２，３間のグロー放電が不安定になるようなことがなくなり、均質なプラズマを安定して生成させることができると共に、搬送手段６や被処理物５でプラズマを遮断することがなくなって、プラズマを弱めることがなくなり、被処理物５のプラズマ処理を安定して均一に行なうことが可能になるものである。さらに、被処理物５は電極２，３の下方に配置されるために、電極２，３の間の間隔によって処理できる被処理物５の厚みが制限されるようなことがなくなり、厚物の被処理物５であってもプラズマ処理することが可能になるものである。
【００４３】
また、電極２，３と被処理物５との間のプラズマ生成用ガスの流れの方向での距離が２〜１０ｍｍとなるように、搬送手段６であるローラ１５をチャンバー１内に配置するのが好ましい。この距離が２ｍｍ未満であると、電極２，３の間の放電空間と被処理物５とが近接し過ぎて、電極２，３の熱で被処理物５が熱ダメージを受けるおそれがあると共にプラズマ処理を均一に行なうことが難しくなり、この距離が１０ｍｍを超えると、電極２，３の間の放電空間と被処理物５が離れ過ぎて、同様にプラズマ処理を均一に行なうことが難しくなる。
【００４４】
ここで、プラズマ生成用ガスとしては、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ガスを用いるのが好ましい。このように不活性ガスあるいは不活性ガスと反応ガスの混合ガスを用いることで、例えば、被処理物５の表面に存在する有機物のクリーニングや金属酸化物の還元効果を実現することができる。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５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、ＬＣＤの表面クリーニング、ガラス板の表面クリーニ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重量％以下、好ましくは０．１〜５重量％の範囲である。反応ガスの添加量が０．１重量％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重量％を超えると、放電が不安定になる恐れがある。
【００４５】
また、電極２，３間の放電空間に印加される交流電界の周波数は１ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに設定するのが好ましい。交流電界の周波数が１ｋＨｚ未満であれば、電極２，３間の放電空間でのグロー放電を安定化させることができなくなり、プラズマ処理を効率よく行うことができなくなるおそれがある。交流電界の周波数が２００ＭＨｚを超えると、電極２，３間の放電空間でのプラズマの温度上昇が著しくなり、電極２，３の寿命が短くなるおそれがあると共に、プラズマ処理装置が複雑化及び大型化するおそれがある。
【００４６】
次に、上記のようにしてプラズマ処理装置で被処理物５をプラズマ処理する際の、被処理物５の搬送について説明する。図２は被処理物５の搬送の手順を示すものであり、まず駆動装置１６を作動させてローラ１５を時計回りに回転駆動させる。次に図２（ａ）に示すように、入口扉１０を上動駆動させてチャンバー１の入口８を開放し、入口８からチャンバー１内に被処理物５を導入する。チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５の上に載せられ、ローラ１５の回転駆動により被処理物５は電極２，３の下方へ搬送される。このように被処理物５がチャンバー１内に収まると、図２（ｂ）に示すように、入口扉１０を下動駆動させてチャンバー１の入口８を閉塞し、チャンバー１内を密閉する。そして、図２（ｃ）に示すように、チャンバー１内に導入された被処理物５はローラー１５で搬送されながら電極２，３の下方を通過して連続的にプラズマ処理される。この後、被処理物５が出口９に近づくと、図２（ｄ）に示すように、出口扉１１を上動駆動させてチャンバー１の出口９を開放し、図２（ｅ）に示すように、チャンバー１の出口９からプラズマ処理された被処理物５をローラ１５の回転駆動により導出する。この操作を繰り返すことによって、複数枚の被処理物５を連続的に搬送しながらプラズマ処理することができるものである。
【００４７】
また、被処理物５の搬送は次のような手順によって行なうこともできる。すなわちまず図２（ａ）に示すように、入口扉１０を上動駆動させてチャンバー１の入口８を開放し、入口８からチャンバー１内に被処理物５を導入する。チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５の上に載せられ、ローラ１５の回転駆動によりチャンバー１内の略中央部に搬送される。このように処理物５がチャンバー１内の略中央部にまで搬送されると、駆動装置１６を停止させることによりローラ１５の回転駆動を停止し、次に図２（ｂ）に示すように、入口扉１０を下動駆動させてチャンバー１の入口８を閉塞してチャンバー１内を密閉する。この状態で、図２（ｃ）で示すように、所定の時間だけ被処理物５をチャンバー１内に停止させて被処理物５にプラズマ処理を施す。次に、図２（ｄ）に示すように、出口扉１１を上動駆動させてチャンバー１の出口９を開放する。次に、駆動装置１６を再度作動させることによりローラ１５を時計回りに回転駆動させて被処理物５の搬送を再開し、図２（ｅ）に示すように、チャンバー１の出口９からプラズマ処理された被処理物５を導出する。この操作を繰り返して被処理物５をプラズマ処理装置に順次供給していくことによって、複数枚の被処理物５に連続的にプラズマ処理を施すことができる。
【００４８】
ここで、被処理物５を搬送するための搬送手段６であるローラ１５は、チャンバー１内のみに設けるようにしているので、搬送手段６がチャンバー１の外方へ大きく突出することがなく、プラズマ処理装置を小型化することが可能になるものである。また、チャンバー１内への被処理物５の導入時とチャンバー１外への被処理物５の導出時のみに入口８及び出口９を開状態にし、プラズマ処理時には入口８及び出口９を閉状態にすることができるので、チャンバー１からのプラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができ、プラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。
【００４９】
図４はシャトル方式でチャンバー１に被処理物５を出し入れするようにしたプラズマ処理装置の実施の形態の一例を示すものである。図１とほぼ同様に形成されるチャンバー１の一方の側面は出入口１２として形成されており、チャンバー１に設けられる出入口扉１３によって、出入口１２は開閉自在に形成されている。すなわち、出入口扉１３は空気圧等で上下駆動されるものであって、上駆動されることにより出入口１２が開放され、下駆動されることにより出入口１２が閉塞されるのである。チャンバー１の他方の側面は閉じられている。また、チャンバー１の内部には図１と同様の電極２，３や、搬送手段６としてのローラ１５や仕切り板１７が設けられていると共に、チャンバー１の外部には図１と同様の駆動装置１６が設けられている。そしてこのプラズマ処理装置にあっても、既述と同様にしてチャンバー１内で被処理物５をプラズマ処理することができる。
【００５０】
次に、図４のプラズマ処理装置で被処理物５をプラズマ処理する際の、被処理物５の搬送について説明する。図５は被処理物５の搬送の手順を示すものであり、まず駆動装置１６を作動させることによりローラ１５を時計回りに回転駆動させると共に、図５（ａ）に示すように、出入口扉１３を上動駆動させてチャンバー１の出入口１２を開放し、出入口１２からチャンバー１内に被処理物５を導入する。チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５の上に載せられ、ローラ１５の回転駆動により電極２，３の下方へ搬送される。また、被処理物５がチャンバー１内に収まると、図５（ｂ）に示すように、出入口扉１３を下動駆動させてチャンバー１の出入口１２を閉塞してチャンバー１内を密閉する。そして、図５（ｃ）に示すように、チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５で出入口１２と反対側に向かって搬送されながら連続的にプラズマ処理される。この後、被処理物５が出入口１２と反対側に近づくと、駆動装置１６の作動を反転に切り替えてローラ１５を反時計回りに回転駆動させることによって被処理物５を出入口１２の側に向かって搬送する。このように被処理物５を出入口１２側に向かって搬送しているときには、被処理物５にプラズマ処理を行なっても良いし、行なわないようにしても良い。そして被処理物５が出入口１２に近づくと、図５（ｄ）に示すように、出入口扉１３を上動駆動させてチャンバー１の出入口１２を開放し、プラズマ処理された被処理物５をローラ１５の回転駆動により導出する。この操作を繰り返すことによって、複数枚の被処理物５を連続的に搬送しながらプラズマ処理することができるものである。
【００５１】
また、被処理物５の搬送は次のような手順によって行なうこともできる。すなわちまず駆動装置１６を作動させることによりローラ１５を時計回りに回転駆動させると共に、図５（ａ）に示すように、出入口扉１３を上動駆動させてチャンバー１の出入口１２を開放し、出入口１２からチャンバー１内に被処理物５を導入する。チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５の上に載せられ、ローラ１５の回転駆動によりチャンバー１内の略中央部に搬送される。このように被処理物５がチャンバー１内の略中央部に搬送されると、駆動装置１６の作動を停止させてローラ１５の回転駆動を停止する。次に、図５（ｂ）に示すように、出入口扉１３を下動駆動させてチャンバー１の出入口１２を閉塞してチャンバー１内を密閉する。そして図５（ｃ）で示すように、所定の時間だけ被処理物５をチャンバー１内に停止させて被処理物５にプラズマ処理を施す。この後、図５（ｄ）に示すように、出入口扉１３を上動駆動させてチャンバー１の出入口１２を開放し、次に駆動装置１６を反転作動させることによりローラ１５を反時計回りに回転駆動させて被処理物５の搬送を再開し、チャンバー１の出入口１２からプラズマ処理された被処理物５を導出する。この操作を繰り返して被処理物５をプラズマ処理装置に順次供給していくことによって、複数枚の被処理物５に連続的にプラズマ処理を施すことができる。
【００５２】
このものでは、チャンバー１内への被処理物５の導入時とチャンバー１外への被処理物５の導出時のみに出入口１２を開状態にし、プラズマ処理時には出入口１２を閉状態にすることによって、チャンバー１からのプラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができ、プラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。また、駆動装置１６でローラ１５を正転と反転の両方の回転駆動ができるようにし、ローラ１５の正転により出入口１２からチャンバー１内に被処理物５を導入すると共にローラ１５の反転により出入口１２からチャンバー１外へ被処理物５を導出することによって、出入口１２を設けた方のみからチャンバー１への被処理物５の導入及びチャンバー１からの被処理物５の導出を行うことができ、被処理物５の導入や導出のためにチャンバー１の周りに必要となるスペースを小さくすることが可能になり、省スペース化を図ることができるものである。
【００５３】
図６はプラズマ処理装置の実施の形態の一例を示すものである。このプラズマ処理装置のチャンバー１は上記と同様に箱形に形成されるものであって、チャンバー１の一方の側壁３１には略水平に長いスリット状の入口８が形成してあると共にチャンバー１の他方の側壁３２には略水平に長いスリット状の出口９が入口８と対向するように形成してある。また、チャンバー１の一方の側壁３１の外側と他方の側壁３２の外側にはそれぞれ緩和室１４が一体に形成してある。一方の側壁３１の外側の緩和室１４は入口８を囲う導入側緩和室１４ａとして形成されるものであって、チャンバー１の一方の側壁３１と対向する導入側緩和室１４ａの側壁３３には、略水平に長いスリット状の緩和室導入口３４が入口８と対向させて形成してある。他方の側壁３２の外側の緩和室１４は出口９を囲う導出側緩和室１４ｂとして形成されるものであって、チャンバー１の他方の側壁３２と対向する導出側緩和室１４ｂの側壁３５には、略水平に長いスリット状の緩和室導出口３６が出口９と対向させて形成してある。
【００５４】
チャンバー１の内部には図１と同様の電極２，３や、搬送手段６としてのローラ１５や仕切り板１７が設けてあると共に、チャンバー１の外部には図１と同様の駆動装置１６が設けてある。また、導入側緩和室１４ａや導出側緩和室１４ｂ内にはチャンバー１内のローラ１５と同様に駆動装置１６で回転駆動されるローラ１５が設けてある。そしてこのプラズマ処理装置にあっても、既述と同様にしてチャンバー１内で被処理物５をプラズマ処理することができる。
【００５５】
次に、図６のプラズマ処理装置で被処理物５をプラズマ処理する際の、被処理物５の搬送について説明する。図７は被処理物５の搬送の手順を示すものであり、まず駆動装置１６を作動させることによりローラ１５を時計回りに回転駆動させると共に、図７（ａ）に示すように、緩和室導入口３４及び入口８からチャンバー１内に被処理物５を導入する。チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５の上に載せられ、ローラ１５の回転駆動により電極２，３の下方へ搬送される。そして、図７（ｂ）に示すように、チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５で搬送されながら電極２，３の下方を通過して連続的にプラズマ処理される。この後、図７（ｃ）に示すように、出口９及び緩和室導出口３６からプラズマ処理された被処理物５をローラ１５の回転駆動により導出する。このようにして被処理物５をプラズマ処理装置に供給していくことによって、複数枚の被処理物４に連続的にプラズマ処理を施すことができる。この操作を繰り返すことによって、複数枚の被処理物５を連続的に搬送しながらプラズマ処理することができるものである。
【００５６】
また、被処理物５の搬送は次のような手順によって行なうこともできる。すなわちまず駆動装置１６を作動させることによりローラ１５を時計回りに回転駆動させると共に、図７（ａ）に示すように緩和室導入口３４及び入口８からチャンバー１内に被処理物５を導入する。チャンバー１内に導入された被処理物５はローラ１５の上に載せられ、チャンバー１内の略中央部に搬送される。このように被処理物５がチャンバー１内の略中央部に搬送されると、図７（ｂ）に示すように、駆動装置１６の作動を停止させてローラ１５の回転駆動を停止する。そして所定の時間だけ被処理物５をチャンバー１内に停止させて被処理物５にプラズマ処理を施す。次に、駆動装置１６を再度作動させてローラ１５を時計回りに回転駆動させることによって被処理物５の搬送を再開し、図７（ｃ）に示すように、出口９及び緩和室導出口３６からプラズマ処理された被処理物５を導出する。この操作を繰り返して被処理物５をプラズマ処理装置に順次供給していくことによって、複数枚の被処理物５に連続的にプラズマ処理を施すことができる。
【００５７】
この実施の形態では、チャンバー１の入口８及び出口９を常時開口しているスリット状に形成しているので、入口８及び出口９を開閉するための扉や扉を開閉動作させる機構が不要であり、構造を簡素化することができるものである。また、入口８や出口９を囲うように緩和室１４を設けてあるので、入口８や出口９を通してチャンバー１内からプラズマ生成用ガスが流出しても、緩和室１４内に留められて外気に放散することがなく、チャンバー１から流出して放散されるプラズマ生成用ガスの量を少なくすることができるものであり、また外部の空気は、一旦、緩和室１４に留められてから入口８や出口９を通じてチャンバー１へ流入するものであって、入口８や出口９からチャンバー１内へ直接流入することがなく、入口８や出口９からチャンバー１内へ流入する空気の量を少なくすることができるものである。従って、この緩和室１４によるプラズマ生成用ガスの流出及び外気の流入の緩和作用によって、入口８及び出口９が常時開口していても、チャンバー１内のプラズマ生成用ガスの濃度を略一定に保つことができ、均質なプラズマを安定して生成することができると共にチャンバー１からのプラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができてプラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。
【００５８】
図８はプラズマ処理装置の実施の形態の一例を示すものである。このプラズマ処理装置のチャンバー１は図１と同様に形成してあり、また図１と同様に、チャンバー１の内部には電極２，３や、搬送手段６としてのローラ１５や、仕切り板１７が設けてあると共に、図１と同様に、チャンバー１の外部には駆動装置１６が設けてある。
【００５９】
そしてこの実施の形態では、電極２，３をステンレス鋼の金属板で矩形板状に形成してあり、図９に示すように、各電極２，３は矩形各電極２，３の両面にアルミナセラミックなどで矩形板状に形成される絶縁体４が重ねてある。この両面に絶縁体４を重ねた電極２，３をアルミナセラミックなどで板状に形成される絶縁性のスペーサ３８を介して重ね合わせることによって、電極２，３の間にスペーサ３８で放電空間３９が形成されるようにしてある。ここで、細長い矩形板状に形成される２枚の絶縁体４の一方の端部間に一方の電極２を挟み込むと共に、同様に細長い矩形板状に形成される他の２枚の絶縁体４の他方の端部間に他方の電極３を挟み込むようにしてあり、図９（ａ）のように電極２，３はその長手方向に位置をずらしてその約半分ずつの部分が対向するようにしてある。そしてステンレス鋼管などで形成される金属パイプ４０を一方の電極２を貫通し且つ他方の電極３を貫通しない位置で絶縁体４やスペーサ３８に貫通させると共に、同様にステンレス鋼管などで形成される金属パイプ４１を一方の電極２を貫通せず且つ他方の電極３を貫通する位置で絶縁体４やスペーサ３８に貫通させることによって、電極２，３や絶縁体４、スペーサ３８を一体化した状態に保持するようにしてある。金属パイプ４０は電極２に、金属パイプ４１は電極３にそれぞれ導電ペースト４２で導通接続してあり、この一方の金属パイプ４０に高周波の交流電界を通電することによって、金属パイプ４０を介して一方の電極２に交流電界を印加し、他方の金属パイプ４１を接地することによって、金属パイプ４１を介して他方の電極３を接地するようにしてある。また各金属パイプ４０，４１内に冷媒を循環させることによって、電極２，３を冷却することができるようにしてある。
【００６０】
上記の電極２、３は入口８と出口９の対向方向に並ぶように、長手方向が略水平にしてチャンバー１内に配置してある。そしてこのように形成されるプラズマ処理装置にあっても、上記と同様にして被処理物５をプラズマ処理することができる。すなわち、ガス供給口２１からチャンバー１内にプラズマ生成用ガスを供給しながら、一方の電極２に高周波の交流電界を印加すると共に他方の電極３を接地して電極２，３の間に交流電界を負荷する。このことで、電極２，３の間の対向空間である放電空間３９に誘電体である絶縁体４を介してグロー放電が生じ、このグロー放電によりプラズマ生成用ガスからプラズマが放電空間３９内で生成される。余剰のプラズマ生成用ガスはガス排出口２２から排出されるので、チャンバー１内にはガス供給口２１側からガス排出口２２側へと下向きのプラズマ生成用ガスの流れが生じており、放電空間３９をプラズマ生成用ガスが通過する際に生成されたプラズマは、プラズマ生成用ガスに乗って下流へ流れ、プラズマ生成用ガスの流れの下流において搬送手段６の上に配置される被処理物５の表面をプラズマで処理することができるものである。このとき、チャンバー１内に設けた仕切り板１７によって、プラズマ生成用ガスは電極２，３の間の放電空間３９のみを通過するようになっているので、プラズマ生成用ガスからのプラズマの生成効率を高く得ることができるものである。
【００６１】
【実施例】
次に本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００６２】
（実施例１）
本実施例で使用するプラズマ処理装置の概略を図１に示す。チャンバー１は長さ５２０ｍｍ×幅３５２ｍｍ×高さ２００ｍｍのアクリル樹脂板製のものを用い、接合部分の総てをＯリング等のパッキンで気密性を保った。またチャンバー１の一方の側面を入口８、他方の側面を出口９として形成し、空圧式の開閉機構を有する入口扉１０と出口扉１１を取り付けた。
【００６３】
電極２，３は直径６．３５ｍｍのＳＵＳ３１６の円管で形成し、その外面に厚み１ｍｍのパイレックスガラス管を被せて絶縁体４を設けた。電極２，３は高圧用と接地用を一対として、３対を図１のように長手方向を水平にして平行に並列配置し、各電極２，３をチャンバー１の側壁に設けたホルダーで固定した。そして隣り合う電極２，３間の間隔を１ｍｍに設定し、各電極２，３内の流路２３にポンプによって純水を循環させて冷却した。
【００６４】
また搬送手段６として直径２０ｍｍ、長さ４００ｍｍのテフロン製の丸棒で形成したローラ１５を用い、チャンバー１の外部に設けた駆動装置１６のゴムベルトで形成される駆動ベルト２７でローラ１５を回転駆動するようにした。
【００６５】
プラズマ生成用ガスは、ヘリウムを４Ｌ／ｍｉｎ、アルゴンを１Ｌ／ｍｉｎ、酸素を６０ｃｃ／ｍｉｎの割合で混合してガス供給口２１からチャンバー１内に供給し、また電極２，３間の放電空間に印加電力が２５０Ｗで、１３．５６ＭＨｚの高周波交流電界を印加し、プラズマを発生させた。
【００６６】
そして１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚み１ｍｍの白板ガラスを被処理物５として用い、プラズマ生成用ガスの流れの下流側において電極２，３から５ｍｍ下方の位置において被処理物５を配置し、被処理物５にプラズマを約２０秒間供給してプラズマ処理し、表面の改質及びクリーニングした。このとき、被処理物５は図２に示すようにしてチャンバー１への搬入及び搬出を行なった。
【００６７】
このプラズマ処理の結果、被処理物５の表面の水の濡れ性は、処理前が接触角３０度であったものが、接触角１０度になった。またこの接触角は被処理物５の表面で均一であった。
【００６８】
（実施例２）
本実施例で使用するプラズマ処理装置の概略を図４に示す。このものではチャンバー１の一方の側面を出入口１２として形成し、空圧式の開閉機構を有する出入口扉１３を取り付けた。その他は実施例１と同様の構成に形成した。
【００６９】
そして実施例１と同様にして被処理物５をプラズマ処理し、表面の改質及びクリーニングした。このとき、被処理物５は図５に示すようにしてチャンバー１への搬入及び搬出を行なった。
【００７０】
このプラズマ処理の結果、被処理物５の表面の水の濡れ性は、処理前が接触角３０度であったものが、接触角１０度になった。またこの接触角は被処理物５の表面で均一であった。
【００７１】
（実施例３）
本実施例で使用するプラズマ処理装置の概略を図６に示す。チャンバー１は長さ５２０ｍｍ×幅３５２ｍｍ×高さ２００ｍｍに形成し、電極２，３を支持する両側板は厚み１０ｍｍのベークライト板、それ以外は琺瑯を焼き付けたステンレス板でチャンバー１を作製し、接合部分の総てをＯリング等のパッキンで気密性を保った。またチャンバー１の一方の側面に高さ５ｍｍ×幅２００ｍｍのスリット状の入口８を、他方の側面に同じ大きさのスリット状の出口９を形成した。さらに入口８の外側に導入側緩和室１４ａを設けて入口８と対向する位置において入口８と同じ大きさの緩和室導入口３４を形成し、出口９の外側に導出側緩和室１４ｂを設けて出口９と対向する位置において出口９と同じ大きさの緩和室導出口３６を形成した。
【００７２】
電極２，３は直径６．３５ｍｍのＳＵＳ３１６の円管で形成し、その外面に琺瑯を融着して絶縁体４としての被覆層７を設けた。被覆層７の形成は、シリカとアルミナの粉末を溶剤に分散して調製したガラス質材料をスプレーガンで電極２，３の表面に塗布し、これを約８５０℃で１０分間溶融して焼き付けることによって融着させ、そしてこのスプレーガンによる塗布と焼き付けとを交互に３回ずつ繰り返して重ね塗りして行ない、厚み０．５ｍｍ程度に均一に仕上げた。このようにして得られた琺瑯の被覆層４の耐電圧は２０ｋＶであった。
【００７３】
電極２，３は高圧用と接地用を一対として、３対を図６のように長手方向を水平にして平行に並列配置し、各電極２，３をチャンバー１の側壁に設けたホルダーで固定した。そして隣り合う電極１，２間の間隔を１ｍｍに設定し、各電極１，２内の流路１９にポンプによって純水を循環させて冷却した。
【００７４】
プラズマ生成用ガスは、ヘリウムを８Ｌ／ｍｉｎ、酸素を１２０ｃｃ／ｍｉｎの割合で混合してガス供給口２１からチャンバー１内に供給し、また電極２，３間の放電空間に印加電力が５００Ｗで、１００ｋＨｚの高周波交流電界を印加し、プラズマを発生させた。
【００７５】
そして１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚み１ｍｍの白板ガラスを被処理物５として用い、プラズマ生成用ガスの流れの下流側において電極２，３から５ｍｍ下方の位置において被処理物５を配置し、被処理物５にプラズマを約２０秒間供給してプラズマ処理し、表面の改質及びクリーニングした。このとき、被処理物５は図２に示すようにしてチャンバー１への搬入及び搬出を行ない、１．５ｍｍ／秒の速度で搬送した。
【００７６】
このプラズマ処理の結果、被処理物５の表面の水の濡れ性は、処理前が接触角３０度であったものが、接触角９度になり、この接触角は被処理物５の表面で均一であった。また放電も安定しており、火花放電、異常放電、琺瑯の被覆層７の破壊等は発生しなかった。また６ヶ月程度の連続運転を行なっても、琺瑯の被覆層７の破壊はみられなかった。
【００７７】
（実施例４）
実施例１と同様のプラズマ処理装置を用い、ＩＣを搭載したＯＭＰＡＣ（Ｏｖｅｒ  Ｍｏｌｄｅｄ  Ｐａｄ  Ａｒｒａｙ  Ｃａｒｒｉｅｒ）型のＢＧＡ基板を１０ｍｍ／秒の搬送速度でチャンバー１内に搬入し、プラズマ処理を行なった。
【００７８】
プラズマ処理後、ＢＧＡ基板の金メッキパッド部とＩＣとのワイヤボンディング強度及びＢＧＡ基板の濡れ性を測定し、処理前の測定結果と比較した。処理前のＢＧＡ基板ではワイヤボンディング強度５．１ｇ（５０ｍＮ）であったが、プラズマ処理後のＢＧＡ基板のワイヤボンディング強度は８．２ｇ（８０．４ｍＮ）に向上した。また処理前のＢＧＡ基板の水の接触角は１０４度であったが、プラズマ処理後のＢＧＡ基板の接触角は１１度まで低下した。
【００７９】
（実施例５）
本実施例で使用するプラズマ処理装置の概略を図８及び図９に示す。チャンバー１は図１のものと同じであり、電極２，３以外のものも図１のものと同じである。
【００８０】
電極２，３はそれぞれＳＵＳ３０４の４３ｍｍ×１６ｍｍの板で形成し、各電極２，３の両面に７０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナセラミック板で形成される絶縁体４を重ねると共にその間に２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ１ｍｍのアルミナセラミック板で形成されるスペーサ３８を挟み込むことによって、図９（ａ）のような１４ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍのサイズの放電空間３９を電極２，３間に形成し、そして直径６．３５ｍｍのＳＵＳ３１６の円管で形成される金属パイプ４０，４１をこれらに貫通させることによってこれらを一体化し、金属パイプ４０，４１と電極２，３とは導電ペースト４２で接続した。この金属パイプ４０，４１には不凍液を循環させ、電極２，３を冷却するようにした。この電極２，３は長手方向を水平にしてチャンバー１内に配置した。
【００８１】
プラズマ生成用ガスは、ヘリウムを３Ｌ／ｍｉｎ、酸素を６０ｃｃ／ｍｉｎの割合で混合してガス供給口２１からチャンバー１内に供給し、また電極２，３間の放電空間３９に印加電力が２５０Ｗで、１３．５６ＭＨｚの高周波交流電界を印加し、プラズマを発生させた。
【００８２】
そして１００ｍｍ×１４ｍｍ×厚み１ｍｍの白板ガラスを被処理物５として用い、プラズマ生成用ガスの流れの下流側において電極２，３から５ｍｍ下方の位置において被処理物５を配置し、被処理物５をプラズマ処理し、表面の改質及びクリーニングした。このとき、被処理物５は図２に示すようにしてチャンバー１への搬入及び搬出を行ない、１ｍｍ／秒の速度で搬送した。
【００８３】
このプラズマ処理の結果、被処理物５の表面の水の濡れ性は、処理前が接触角３０度であったものが、接触角９度になった。またこの接触角は被処理物５の表面で均一であった。
【００８４】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、絶縁体を介して互いに対向して配置される少なくとも一対の電極をチャンバー内に配設すると共に、電極間にプラズマ生成用ガスを供給し、対をなす電極間に電界を負荷して大気圧下でグロー放電を発生させると共にこのグロー放電でプラズマ生成用ガスからプラズマを生成させ、このプラズマを被処理物に作用させて表面処理を行なうようにしたプラズマ処理装置において、被処理物を搬送する搬送手段をチャンバー内において上記の対をなす電極よりもプラズマ生成用ガスの流れの下流側に配置して設けるようにしたので、搬送手段がチャンバーの外方へ突出することがなく、装置全体を小型に形成することが可能になるものである。また搬送手段や被処理物は対をなす電極間の障害となることがなく、電極間のグロー放電が不安定になるようなことがなくなって均質なプラズマを安定して生成させることができると共に、搬送手段や被処理物でプラズマを遮断することがなく、プラズマを弱めることがなくなって被処理物のプラズマ処理を安定して均一に行なうことが可能になるものである。さらに、被処理物は厚みが電極の間の間隔によって制限されるようなことがなくなり、厚物の被処理物であってもプラズマ処理することが可能になるものである。
また、電極とチャンバーの内面との間に、チャンバー内をガス供給口を設けた側の室とガス排出口を設けた側の室とに仕切る仕切り板を設けるようにしたので、仕切り板によってプラズマ生成用ガスは電極の間の放電空間のみを通過するようになり、プラズマ生成用ガスからのプラズマの生成効率を高く得ることができるものである。
【００８５】
また請求項２の発明は、電極の表面にガラス質の融着で設けた被覆層で絶縁体を形成するようにしたので、被覆層をガラス質の融着で薄い厚みに形成することが容易になると共に電極の表面に密着させて被覆層を形成することができ、さらには被覆層にピンホールが発生することがなく、均一なグロー放電を安定して発生させることができるものであって、被処理物のプラズマ処理を安定して均一に行なうことが可能になるものである。
【００８６】
また請求項３の発明は、対をなす電極間の対向空間とプラズマ生成用ガスの流れ方向で対向しない位置に搬送手段を配置したので、搬送手段にプラズマが作用することを防ぐことができ、搬送手段の損傷等を防止することができるものである。
【００８７】
また請求項４の発明は、被処理物をチャンバー内に導入するための入口と、チャンバー内の被処理物を導出するための出口をそれぞれチャンバーに設け、入口に入口を開閉する入口扉を設けると共に出口に出口を開閉する出口扉を設けてあるので、チャンバー内への被処理物の導入時とチャンバー外への被処理物の導出時のみに入口及び出口を開状態にし、プラズマ処理時には入口及び出口を入口扉及び出口扉で閉状態にすることによって、チャンバーからのプラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができ、プラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。
【００８８】
また請求項５の発明は、チャンバー内への被処理物の導入及びチャンバー内からの被処理物の導出を行なうための出入口をチャンバーに設け、出入口に出入口を開閉する出入口扉を設けてあるので、チャンバー内への被処理物の導入時とチャンバー外への被処理物の導出時のみに出入口を開状態にし、プラズマ処理時には出入口を出入口扉で閉状態にすることによって、チャンバーからのプラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができ、プラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。しかも、出入口を設けた方のみからチャンバーへの被処理物の導入及びチャンバーからの被処理物の導出を行うことができ、プラズマ処理の際にチャンバーの周りに必要なスペースを小さくして省スペース化を図ることができるものである。
【００８９】
また請求項６の発明は、被処理物をチャンバー内に導入するための入口と、チャンバー内の被処理物を導出するための出口をそれぞれチャンバーに設け、入口と出口をそれぞれスリット状に形成したので、入口及び出口を開閉するための扉や扉を開閉動作させる機構が不要であり、構造を簡素化することができるものである。しかも入口及び出口はスリット状で開口面積が小さく、プラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができ、プラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。
【００９０】
また請求項７の発明は、チャンバーの入口と出口の外側に、チャンバー内のプラズマ生成用ガスの流出及び外気のチャンバー内への流入を緩和するための緩和室を設けたので、緩和室によるプラズマ生成用ガスの流出及び外気の流入の緩和作用によって、入口及び出口が常時開放していても、チャンバー内のプラズマ生成用ガスの濃度を略一定に保つことができて均質なプラズマを安定して生成することができると共にチャンバーからのプラズマ生成用ガスの無駄な流出を最小限に止めることができてプラズマ生成用ガスを効率よく利用することができるものである。
【００９１】
また請求項８の発明は、チャンバーの内面を絶縁材料で形成したので、電極とチャンバーの内面との間で放電が起こらないようにすることができ、高圧電極と接地電極の間の放電効率を高めることができるものであり、プラズマを効率よく生成することができるものである。
【００９２】
また請求項９の発明は、被処理物を搬送する搬送手段をローラで形成すると共にローラの端部をチャンバーの外側に突出させ、この突出する端部にてローラを回転駆動させる駆動装置をチャンバーの外部に設けたので、駆動装置をチャンバー内に納める必要が無くなって、チャンバーを小型化することができるものである。
【００９３】
また請求項１０の発明は、対をなす電極間の対向空間の間隔を１ｍｍ〜１０ｍｍに設定するようにしたので、電極間にグロー放電を確実に発生させることができ、効率よくプラズマを生成することができるものである。
【００９４】
また請求項１１の発明は、対をなす電極と被処理物との間の距離が２ｍｍ〜１０ｍｍとなるように搬送手段を配置したので、被処理物の熱ダメージを避けながら被処理物を均一にプラズマ処理することができるものである。
【００９５】
また請求項１２の発明は、プラズマ生成用ガスは不活性ガスあるいは不活性ガスと反応ガスの混合ガスであるので、安定したグロー放電を発生させることができ、均質なプラズマを安定して生成することができるものである。
【００９７】
本発明の請求項１３に係るプラズマ処理方法は、上記の請求項１乃至１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置で被処理物の表面をプラズマ処理するようにしたので、均質で安定して発生するプラズマで、被処理物の表面を効率良く均一に処理することができるものである。
【００９８】
本発明の請求項１４に係るプラズマ処理方法は、上記の請求項４に記載のプラズマ処理装置で被処理物の表面をプラズマ処理するにあたって、入口扉を開いて入口からチャンバー内に被処理物を導入し、入口扉を閉じた後に被処理物にプラズマ処理を施し、次に、出口扉を開いて出口から被処理物を導出するようにしたので、被処理物をチャンバーに連続的に供給して処理することができ、プラズマ処理を効率よく行うことができるものである。
【００９９】
本発明の請求項１５に係るプラズマ処理方法は、上記の請求項５に記載のプラズマ処理装置で被処理物の表面をプラズマ処理するにあたって、出入口扉を開いて出入口からチャンバー内に被処理物を導入し、出入口扉を閉じた後に被処理物にプラズマ処理を施し、次に、出入口扉を開いて出入口から被処理物を導出するようにしたので、被処理物をチャンバーに連続的に供給して処理することができ、プラズマ処理を効率よく行うことができるものである。また出入口を設けた方のみからチャンバーへの被処理物の導入及びチャンバーからの被処理物の導出を行うことができ、被処理物の取り扱いが容易になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は電極の拡大断面図である。
【図２】同上の実施形態における被処理物の搬送の手順を示すものであり、（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ断面図である。
【図３】同上のプラズマ処理の状態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図である。
【図５】同上の実施形態における被処理物の搬送の手順を示すものであり、（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】同上の実施形態における被処理物の搬送の手順を示すものであり、（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図である。
【図９】同上の電極の部分を示すものであり、（ａ）は平断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図１０】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  チャンバー
２  電極
３  電極
４  絶縁体
５  被処理物
６  搬送手段
７  被覆層
８  入口
９  出口
１０  入口扉
１１  出口扉
１２  出入口
１３  出入口扉
１４  緩和室
１５  ローラ
１６  駆動装置
１７  仕切り板
２１  ガス供給口
２２  ガス排出口
【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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【図１０】
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