(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側が吹き出し口として開放された反応容器と複数の電極とを具備して構成され、電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下で反応容器内に放電を発生させてプラズマを生成し、反応容器内で生成されたプラズマを吹き出し口からジェット状に吹き出すプラズマ処理装置において、電極間に電圧を印加した状態で、反応容器内に光を照射して放電を開始させるための光源部を備えると共に、電極間に印加される電圧が高周波電圧であって、電極に高周波電圧を供給することで発生する電極からの漏れ電波により光源部を点灯可能に形成して成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
反応容器の外面に電極を接触させて設け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】
光源部が紫外光を発生するものであ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】
ヘリウムとアルゴンとからなる混合気体に酸素あるいは水素を含有させたプラズマ生成用ガスを反応容器内に導入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５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、電極間に電圧を印加した状態で、光源部から反応容器内に光を照射することにより放電を開始させてプラズマを点灯することを特徴とするプラズマ点灯方法。
【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、表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズマを発生させるためのプラズマ処理装置、及びこれを用いたプラズマ点灯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のクリーニングに好適に応用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、大気圧下でプラズマ処理を行うことが試みられている。例えば、特開平２−１５１７１号公報や特開平３−２４１７３９号公報や特開平１−３０６５６９号公報には、反応容器内の放電空間に一対の電極を配置すると共に電極の間に誘電体を設け、放電空間をＨｅ（ヘリウム）やＡｒ（アルゴン）などの希ガスを主成分とするプラズマ生成用ガスで充満し、反応容器に被処理物を入れると共に電極の間に交流電界を印加するようにしたプラズマ処理方法が開示されており、誘電体が配置された電極の間に交流電界を印加することにより安定的にグロー放電を発生させ、このグロー放電によりプラズマ生成用ガスを励起して反応容器内にプラズマを生成し、このプラズマにより被処理物の処理を行うようにしたものである。
【０００３】
また、被処理物の特定の部分のみにプラズマ処理を行うために、特開平４−３５８０７６号公報、特開平３−２１９０８２号公報、特開平４−２１２２５３号公報、特開平６−１０８２５７号公報、特開平１１−２６０５９７公報などに開示されているような、大気圧下でグロー放電によりプラズマ（特にプラズマの活性種）を被処理物にジェット状に吹き出してプラズマ処理することが行われている。
【０００４】
このようなプラズマ処理装置としては、例えば、図７に示すようなものを例示することができる。２は円筒状の反応容器であって、反応容器２の上端はガス導入口１０として開口されていると共に反応容器２の下端は吹き出し口１として開口されている。また、反応容器２の外周に上下一対の電極３、４が設けられている。一方の電極３には高周波電圧を発生する電源１１がインピーダンス整合器１２を介して接続されている。また、他方の電極４は接地されている。インピーダンス整合器１２は反応容器２内において電極３、４の間に形成される放電空間１３と電源１１の間のインピーダンス整合を得るためのものであって、可変コンデンサ１４とインダクタ（図示省略）を内蔵しているものである。
【０００５】
そして、ガス導入口１０から反応容器２内にプラズマ生成用ガスを導入すると共に電極３、４間に電源１１で発生させた高周波電圧を印加することによって、反応容器２内の放電空間１３にプラズマを点灯させて放電を開始させ、この後、電極３、４間に高周波電圧を印加し続けることによって放電空間１３でプラズマを連続的に生成し、このプラズマを放電空間１３から流下させて反応容器２の吹き出し口１から吹き出すようにするのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなジェット状のプラズマを吹き出すプラズマ処理装置においては、大気圧近傍の圧力条件下での放電であるため、プラズマ生成用ガスの種類によっても異なるが、プラズマを点灯させて放電を開始させるには４〜５ｋＶ以上もの高電圧を電極３、４間に印加しなければならない。また、電極３、４間に印加する高周波電圧の周波数も１３．６５ＭＨｚに代表されるような高周波であるため、電源１１と放電空間１３との間のインピーダンス整合が必要である。
【０００７】
従って、プラズマを確実に点灯させてプラズマ処理装置を始動させるために、電源１１で高電圧を発生させて電極３、４間に印加するようにすると、インピーダンス整合器１２内の可変コンデンサ(通常は空気バリコン)１４内でアークが発生してしまい、プラズマが点灯せずにプラズマ処理装置の始動不良が発生することがあった。
【０００８】
この問題を解決する手法の一つとして、本出願人は、放電空間１３に導入されたプラズマ生成用ガスに高電圧のパルス電圧を印加することにより、プラズマを確実に点灯させることを提案している（特願平１１−３０３１１５号の願書に最初に添付された明細書及び図面参照）。しかしながら、この方法では高電圧のパルス電圧を印加するための点灯用電極を用いているので、この点灯用電極には高電圧が供給されることになって大きく消耗するものであり、従って、点灯用電極の交換が頻繁に必要になってメンテナンスに手間がかかるという問題があった。また、点灯用電極はプラズマを点灯させる際に反応容器２の吹き出し口１の近傍に配置しなければならず、よって、ジェット状のプラズマを吹き出し口１から吹き出してプラズマ処理を行うこの種のプラズマ処理装置では、点灯用電極をプラズマ点灯後に移動させてプラズマ処理の邪魔にならないようにする必要があり、点灯用電極を移動させる手段が必要となってプラズマ処理装置が高価になり、しかも、点灯用電極を移動させる工程も必要となってプラズマ点灯後に直ぐにプラズマ処理を開始することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プラズマの点灯が確実に行えて始動が良好であり、またメンテナンスにかかる手間を少なくすることができ、さらにプラズマ点灯後に直ぐにプラズマ処理を開始することができる安価なプラズマ処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
また本発明は、プラズマの点灯が確実に行えるプラズマ点灯方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【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、片側が吹き出し口１として開放された反応容器２と複数の電極３、４とを具備して構成され、電極３、４間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下で反応容器２内に放電を発生させてプラズマを生成し、反応容器２内で生成されたプラズマを吹き出し口１からジェット状に吹き出すプラズマ処理装置において、電極３、４間に電圧を印加した状態で、反応容器２内に光を照射して放電を開始させるための光源部５を備えて成ることを特徴とするものである。
また本発明の請求項１に係るプラズマ処理装置は、電極３、４間に印加される電圧が高周波電圧であって、電極３、４に高周波電圧を供給することで発生する電極３、４からの漏れ電波により光源部５を点灯可能に形成して成ることを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明の請求項２に係るプラズマ処理装置は、請求項１の構成に加えて、反応容器２の外面に電極３、４を接触させて設けて成ることを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明の請求項３に係るプラズマ処理装置は、請求項１又は２の構成に加えて、光源部５が紫外光を発生するものであることを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明の請求項４に係るプラズマ処理装置は、請求項１乃至３のいずれかの構成に加えて、ヘリウムとアルゴンとからなる混合気体に酸素あるいは水素を含有させたプラズマ生成用ガスを反応容器２内に導入して成ることを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明の請求項５に係るプラズマ点灯方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、電極３、４間に電圧を印加した状態で、光源部５から反応容器２内に光を照射することにより放電を開始させてプラズマを点灯することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１に実施の形態の一例を示す。このプラズマ処理装置は、複数（一対）の電極３、４を反応容器２の外周に接触させて設けると共に電極３、４を上下に対向させて配置することによって形成されており、反応容器２内において電極３、４の間の空間が放電空間１３として形成されている。
【００１９】
反応容器２は高融点の絶縁材料（誘電体材料）で扁平形状で角筒状に形成されるものであって、その上端面はガス導入口１０として全面に亘って開口されていると共に反応容器２の下端面は全面に亘って開口されてスリット状の吹き出し口１として形成されている。反応容器２を形成する絶縁材料として、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。反応容器２は後述の光源部５からの光が通過可能なように透明であることが好ましい。また、反応容器２は円筒状に形成しても良い。
【００２０】
電極３、４は、例えば、銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）などの導電性の金属材料で形成することができる。電極３、４は反応容器２の外形形状に対応させて角環状（平面視で略ロ字状）に形成されており、その内周面を反応容器２の外周面に全周に亘って接触させて反応容器２を囲うように挿着されている。また、電極３、４は高周波電圧を発生する電源１１とインピーダンス整合器１２を介して接続されており、上側の電極３が高圧電極として、下側の電極４が低圧（接地）電極として形成されている。電極３、４の間隔はプラズマを安定に生成するために３〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。上記のように反応容器２の外側に電極３、４を設けることによって、電極３、４がプラズマによるスパッタリングや腐食作用を受けないようにすることができ、電極３、４のスパッタリングにより生じる汚染物質で被処理物が汚染されないようにすることができると共に電極３、４の長寿命化を図ることができるものである。また、電極３、４の内周面を反応容器２の外周面に全周に亘って接触させることによって、電極３、４を反応容器２の外周面に全周に亘って接触させない場合に比べて、電極３、４と反応容器２の接触面積が大きくなって接触性を向上させることができ、電極３、４間に電圧を印加した際に放電空間１３に放電が発生しやすくなってプラズマの生成効率を高めることができるものである。
【００２１】
上記反応容器２の外側にはプラズマを点灯させる手段として光源部５が設けられている。光源部５は反応容器２内の放電空間１３に光を照射するためのものであって、例えば、ランプで形成することができる。また、光源部５は水平方向に長い円柱状に形成されるものであって、電極３、４の間に形成される間隙と対向するように反応容器２の幅広方向と平行に配置されている。
【００２２】
プラズマ生成用ガスとして不活性ガス（希ガス）あるいは不活性ガスと反応ガスの混合気体を用いる。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。
【００２３】
そして、上記のようなプラズマ処理装置を用いてプラズマ処理を行うにあたっては、次のようにして行う。まず、ガス導入口１０から反応容器２の内部にプラズマ生成用ガスを上から下に向かって流して導入すると共にインピーダンス整合器１２を介して電極３に電源１１から高周波電圧を供給して電極３、４間に高周波電圧を印加する。この時、電極３、４間に印加する電圧はプラズマ生成用ガスの組成などの条件によって異なるが、通常は４〜２０ｋＶである。
【００２４】
次に、電極３、４間に高周波電圧を印加した状態で、光源部５から光を発生させ、電極３、４の間隙及び反応容器２を通して放電空間１３に光源部５からの光を到達させ、放電空間１３に光を照射する。このようにして電極３、４間に高周波電圧を印加すると共に放電空間１３に光を照射すると、大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ（７００〜８００Ｔｏｒｒ））で放電空間１３に上記通常の電圧よりも低い印加電圧でグロー状の放電が発生し、この放電でプラズマ生成用ガスがプラズマ化されてプラズマ活性種を含むプラズマが放電空間１３で連続的に生成される。そして、放電空間１３で生成されたプラズマを吹き出し口１から下方にジェット状（連続的）に流出させて吹き出し口１の下側に配置された被処理物の表面にプラズマを吹き付けるようにすることによって、被処理物のプラズマ処理を行うことができる。尚、プラズマを連続的に安定して生成するために、電極３、４間（放電空間１３）に印加される高周波電圧の周波数は１ｋＨｚ〜２００ＭＨｚに、放電空間１３に供給される電力の密度は２０〜３５００Ｗ／ｃｍ3にそれぞれ設定するのが好ましい。電力の密度（Ｗ／ｃｍ3）は、（放電空間１３に供給される電力／放電空間１３の体積）で定義される。
【００２５】
本発明では、電極３、４間に高周波電圧を印加した状態で放電空間１３に光を照射して放電を開始させるための光源部５を備えるので、電極３、４間に高電圧をかけなくても放電空間１３で絶縁破壊を起こして放電を発生させ、プラズマを容易に点灯させることができる。電極間に電圧を印加することにより起こる気体の絶縁破壊は次のような過程で生じる。まず、空間に存在する偶存電子が電極間に印加された電圧によって加速され、空間中の原子や分子と衝突し、この原子や分子を電離させる（α作用）。次に、このα作用により新たに発生した電子が電極間に印加された電圧により加速され、α作用を繰り返し、空間中の電子数が増加し、ある条件（火花条件）が成立した時点（状態）で絶縁破壊（全路破壊）が生じる。
【００２６】
以上のことから、空間中に偶存電子がなければ、非常に高い電圧を電極間に印加し、電極そのものから電子を空間中に引き出すか、高電界によって空間の原子や分子を電離させなければならず、絶縁破壊が非常に困難になる。逆に、空間に偶存電子が多ければ、低い電圧でα作用が進展し、火花条件が成立するために、絶縁破壊が容易になる。
【００２７】
そこで本発明では、光源部５から放電空間１３に光を照射するようにしたものであり、これにより、放電空間１３中の原子や分子を光電離や光解離、光脱離させたり、放電空間１３を形成している反応容器２の内面から光電子を出させたりして放電空間１３中の偶存電子を増加することが可能となって、放電を容易に開始させてプラズマを点灯することができるものである。特に、図１のような反応容器２の外面に接するように電極３、４を配置した場合、電極３、４間に印加した電圧は放電空間１３よりもそれ以外の空間に印加される割合が大きいので、光源部５が無いと、通常の大気圧放電プラズマよりも放電開始電圧が高くなってしまうが、本発明では光源部５を用いて放電空間１３に光を照射して偶存電子を増加させているので、通常の大気圧放電プラズマよりも放電開始電圧が高くならないようすることができる。従って、電極３、４間に非常に大きな電圧を印加する必要がなくなるので、インピーダンス整合器１２の可変コンデンサ１４にアークが発生するのを防止してプラズマの点灯が確実に行えて始動が良好になるものであり、しかも、インピーダンス整合器１２の可変コンデンサ１４を真空バリコンのような高耐圧バリコンにする必要が無く、プラズマ処理装置を安価にすることができるものである。
【００２８】
そして、本発明の放電開始時に電極３、４間に印加する電圧は、通常の方法（光の照射や高電圧パルスの印加等の補助的な点灯手段が無い場合）の放電開始時の電圧に対して、下記実施例に示すように大幅に低減することができる。例えば、被処理物の表面の有機物の除去や金属酸化物の還元などを行なう場合、上記のようにプラズマ生成用ガスとして、ヘリウムとアルゴンの混合気体に酸素あるいは水素を含有させたものを用いるが、このようなプラズマ生成用ガスを用いた場合、通常の方法では４ｋＶ（電圧のピーク値）以上もの高電圧を電極３、４間に印加しなければならないが、本発明のように光源部５から放電空間１３に光を照射することによって、３ｋＶ程度の電圧を電極３、４間に印加すれば放電が開始されてプラズマを点灯させることができ、放電開始電圧を１ｋＶ程度（２５％程度）低下させることができるものである。
【００２９】
また、高電圧のパルス電圧を印加してプラズマを点灯する場合では、点灯用電極に大きな消耗が生じるが、本発明では光源部５に消耗がほとんど生じないので、光源部５を頻繁に交換する必要がなく、メンテナンスにかかる手間を低減することができるものである。さらに、高電圧のパルス電圧を印加してプラズマを点灯する場合では、プラズマ点灯後に点灯用電極を移動させる必要があるが、本発明では光源部５を反応容器２の側方に配置しているので、プラズマ点灯後に光源部５を移動させる必要が無く、光源部５を移動させる手段が不要となってプラズマ処理装置を安価にすることができるものであり、また、光源部５を移動させる工程も不要となってプラズマ点灯後に直ぐにプラズマ処理を開始することができるものである。
【００３０】
光源部５としては紫外光を発生するものであるのが好ましく、これにより、放電空間１３に波長の短い紫外光を照射することができ、波長の長い光を照射する場合に比べて、放電空間１３中の原子や分子を光電離や光解離、光脱離させたり、放電空間１３を形成している反応容器２の内面から光電子を出させたりする能力を高くすることができ、放電をより容易に開始させてプラズマを点灯することができるものである。
【００３１】
上記のプラズマ処理装置において、プラズマが点灯していない状態で電極３、４間に電圧を印加すると、電極３、４の周りに図４に示すような電気力線２０が形成される。電極３、４には１３．５６ＭＨｚに代表されるような高周波電圧が印加されることが多く、このような高周波電圧が印加されると、電極３、４がアンテナと同様の作用をして電極３、４の周囲に電波を放射するのである。このように放電空間１３以外の空間に放射される電波はプラズマ生成のために使用されないものであり、これを漏れ電波と呼ぶ。そして、このような高周波電波が存在している空間中に放電ランプを設置すると、放電ランプが高周波電波を吸収して特別な点灯回路や放電ランプへ給電するための電源を用いなくても自発的に点灯する。
【００３２】
そこで、本発明では光源部５として紫外光を放射する放電ランプ（例えば、殺菌灯）を用い、図３に示すように、この光源部５を電極３、４の近傍で漏れ電波が放射される位置に配設することによって、電極３、４からの漏れ電波で光源部５を自発的に点灯させることができ、電極３、４間への高周波電圧の印加とほぼ同時に光源部５を点灯させて紫外光を放電空間１３に照射することができるものであり、特別な点灯回路や光源部５へ給電するための電源を用いなくてもプラズマを容易に点灯させることができるものである。また、光源部５は放電開始後（プラズマ点灯後）も電極３、４からの漏れ電波を吸収して点灯しつづけるので、放射ノイズとなる漏れ電波を光の形に変換して消費することができ、機器の誤作動の原因となる放射ノイズを低減することができるものである。
【００３３】
本発明では、反応容器２の形状や電極３、４の形状や配置位置は任意である。例えば、図６（ａ）のものは電極３、４を、反応容器２の外周面に接触して設けられた外側電極４０と反応容器２の内側に配置された内側電極４１とで構成したものである。また、図６（ｂ）のものは電極３、４が反応容器２を挟んで対向するように、反応容器２の外周面に電極３、４を設けたものである。そして、図６（ａ）（ｂ）のものに上記と同様の光源部５を設けることができる。
【００３４】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３５】
（実施例１）
図１に示すプラズマ処理装置を形成した。反応容器２は内側寸法が５６ｍｍ×１．２ｍｍで外側寸法が５８ｍｍ×３．２ｍｍで石英により角筒状に形成した。この反応容器２の外側には電極３、４を吹き出し口１に対して上下に配置して設け、一方の電極３が高圧電極、他方の電極４が接地電極となるように、インピーダンス整合器１２を介して高周波電圧を発生する電源１１と電極３、４とを接続した。この電源１１としては１３．５６ＭＨｚの周波数の電圧を発振するものを用いた。
【００３６】
そして、大気圧下において、反応容器２にプラズマ生成用ガスとしてヘリウムを２リットル／分、アルゴンを１０リットル／分、酸素を０．４リットル／分で導入し、４００Ｗの電力にてプラズマを生成しようとした場合、図７に示すような従来例では、電極３、４間に５ｋＶ以上もの電圧を印加しなければならず、インピーダンス整合器１２の内部の可変コンデンサ１４の内部で毎回アークが発生し、始動させることができなかった。
【００３７】
しかし、電極３、４の近傍に殺菌灯を配設すると、電極３、４間に高周波電圧（高周波電力）を印加するのとほぼ同時に殺菌灯が自発的に点灯し、電極３、４間に印加する電圧が約３ｋＶ（４０％の電圧低下）で放電を開始させてプラズマを点灯させることができ、この後連続的にプラズマを生成することができた。
【００３８】
上記のような高周波電力の印加から放電開始に至るまでにどのような現象が生じているかを図５を用いて説明する。尚、この図におけるタイムチャートは放電開始時において非常に短時間に起こっている現象を説明するための模式図であり、実際はほとんど同じタイミングで発生していると見なすことができる。
【００３９】
まず、高周波電源より電極３、４に電力が供給された（ａ）後に、電極３、４近傍の殺菌灯が点灯し（ｂ）、次に、殺菌灯からの紫外線が放電空間１３に照射されて（ｃ）、これに伴って、放電空間中の偶存電子が増加し（ｄ）、偶存電子の数が電極３、４間に印加している電圧に対して火花条件を満たす（図５にａで示す時点）まで増加すると、全路破壊が生じて放電が開始し（ｅ）、プラズマが点灯するのである。
【００４０】
（実施例２）
図２に示すプラズマ処理装置を形成した。このプラズマ処理装置の反応容器２は外径が５ｍｍ、内径が３ｍｍで石英により円筒状に形成されている。反応容器２の外面には電極３、４を吹き出し口１に対して上下に配置しており、一方の電極３が電源１１と接続されて高電圧が印加される高圧電極として、他方の電極４が接地される接地電極として形成されている。高周波電圧を発生する電源１１としては１３．５６ＭＨｚの周波数の電圧を発振するものを用いた。
【００４１】
そして、大気圧下において、反応容器２にプラズマ生成用ガスとしてヘリウムを０．３リットル／分、アルゴンを１．５リットル／分、酸素を０．０２リットル／分で導入し、１００Ｗの電力にてプラズマを生成しようとした場合、図７に示すような従来例では、電極３、４の間に５ｋＶ以上もの電圧を印加しなければならず、インピーダンス整合器１２の内部の可変コンデンサ１４の内部で毎回アークが発生し、始動させることができなかった。
【００４２】
しかし、電極３、４の近傍に殺菌灯を配設すると、電極３、４間に高周波電圧（高周波電力）を印加するのとほぼ同時に殺菌灯が自発的に点灯し、電極３、４間に印加する電圧が約３ｋＶ（４０％の電圧低下）で放電を開始させてプラズマを点灯させることができ、この後連続的にプラズマを生成することができた。
【００４３】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、片側が吹き出し口として開放された反応容器と複数の電極とを具備して構成され、電極間に電圧を印加することにより大気圧近傍の圧力下で反応容器内に放電を発生させてプラズマを生成し、反応容器内で生成されたプラズマを吹き出し口からジェット状に吹き出すプラズマ処理装置において、電極間に電圧を印加した状態で、反応容器内に光を照射して放電を開始させるための光源部を備えるので、光源部から反応容器内に光を照射することによって、反応容器内の原子や分子を光電離や光解離、光脱離させたり、反応容器の内面から光電子を出させたりして反応容器内の偶存電子を増加することができ、電極間に高電圧をかけなくても反応容器内で絶縁破壊を起こして放電を容易に開始させてプラズマを確実に点灯させることができて始動が良好になるものである。また、高電圧のパルス電圧を印加する場合のようにプラズマ点灯用の電極の消耗がなく、メンテナンスにかかる手間を少なくすることができるものである。さらに、高電圧のパルス電圧を印加する場合のように、プラズマ点灯用の電極を移動させる手段が不要となり安価に形成することができると共にプラズマ点灯用の電極を移動させる工程も不要となってプラズマ点灯後直ぐにプラズマ処理を開始することができるものである。
また本発明の請求項１の発明は、電極間に印加される電圧が高周波電圧であって、電極に高周波電圧を供給することで発生する電極からの漏れ電波により光源部を点灯可能に形成したので、電極からの漏れ電波を利用して光源部を自発的に点灯させることができ、電極間への高周波電圧の印加とほぼ同時に自動的に光源部を点灯させて紫外光を反応容器内に照射することができるものであり、特別な点灯回路や光源部へ給電するための電源を用いなくてもプラズマを容易に点灯させることができるものである。また、光源部は放電開始後も電極からの漏れ電波を吸収して点灯しつづけるので、放射ノイズとなる漏れ電波を光の形に変換して消費することができ、機器の誤作動の原因となる放射ノイズを低減することができるものである。
【００４４】
また本発明の請求項２の発明は、反応容器の外面に電極を接触させて設けるので、電極と反応容器の接触面積が大きくなって接触性を向上させることができ、電極間に電圧を印加した際に反応容器内にに放電が発生しやすくなってプラズマの生成効率を高めることができるものである。
【００４５】
また本発明の請求項３の発明は、光源部が紫外光を発生するものであるので、反応容器内の原子や分子を光電離や光解離、光脱離させたり、反応容器の内面から光電子を出させたりする能力を高くすることができ、放電をより容易に開始させてプラズマを点灯することができるものである。
【００４７】
また本発明の請求項４の発明は、ヘリウムとアルゴンとからなる混合気体に酸素あるいは水素を含有させたプラズマ生成用ガスを反応容器内に導入するので、生成されるプラズマを被処理物に供給することによって、有機物除去や金属酸化物の還元などの表面改質処理を行うことができるものである。
【００４８】
また本発明の請求項５の発明は、電極間に電圧を印加した状態で、光源部から反応容器内に光を照射することにより放電を開始させてプラズマを点灯するので、反応容器内の原子や分子を光電離や光解離、光脱離させたり、反応容器の内面から光電子を出させたりして反応容器内の偶存電子を増加することができ、電極間に高電圧をかけなくても反応容器内で絶縁破壊を起こして放電を容易に開始させてプラズマを確実に点灯させることができて始動が良好になるものである。
【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斜視図である。
【図２】同上の他の実施の形態の一例を示す正面図である。
【図３】同上の一部の断面図である。
【図４】同上の一部の断面図である。
【図５】同上の反応容器内における高周波電力の印加から放電開始に至るまでの変化を示し、（ａ）〜（ｅ）はタイムチャートである。
【図６】同上の他の実施の形態を示す（ａ）（ｂ）は断面図である。
【図７】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  吹き出し口
２  反応容器
３  電極
４  電極
５  光源部
【図１】
0004032625.tif 000002
【図２】
0004032625.tif 000003
【図３】
0004032625.tif 000004
【図４】
0004032625.tif 000005
【図５】
0004032625.tif 000006
【図６】
0004032625.tif 000007
【図７】
0004032625.tif 000008