(57)【要約】【課題】被処理物の種々のサイズに対応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Ｍは、長手方向に連なる複数の電極ユニット１０，１０を備えている。各電極ユニット１０は、互いに対応する長さの第１、第２電極部材１１，１２と、第１誘電部材１３と、一対のサイドフレーム１６を有している。複数の電極ユニット１０，１０における第１電極部材１１，１１どうし、第１誘電部材１３，１３どうし、及び幅方向の同側のサイドフレーム１６，１６どうしが、それぞれ互いに同一規格に形成されるとともに長手方向に連ねられている。【選択図】図１
2009205896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ガスを放電空間でプラズマ化し被処理物に接触させ、被処理物を表面処理する装置であって、
長手方向に連なる複数の電極ユニットを備え、
各電極ユニットが、金属からなる第１、第２電極部材と、固体誘電体からなる第１誘電部材と、一対のサイドフレームを有し、前記第１、第２電極部材が、それぞれ前記長手方向に延びるとともに互いに長手方向と直交する方向に対向し、前記第１誘電部材が、前記長手方向に延びるとともに前記第１電極部材の第２電極部材との対向面に当接され、前記一対のサイドフレームが、それぞれ前記長手方向に延びるとともに前記第１、第２電極部材及び第１誘電部材の幅方向の両側に配置され、前記第１誘電部材と第２電極部材との間に前記放電空間の一部となる隙間が画成され、前記第２電極部材には前記対向方向に貫通する噴出孔が形成され、前記第２電極部材の第１電極部材側とは反対側の面が前記被処理物と対向するようになっており、
前記複数の電極ユニットにおける第１電極部材どうし、第１誘電部材どうし、及び前記幅方向の同側のサイドフレームどうしが、それぞれ互いに同一規格に形成されるとともに前記長手方向に連ねられ、前記長手方向の両端の電極ユニットの端部にエンドフレームが配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
さらに、前記複数の電極ユニットにおける第２電極部材どうしが、互いに同一規格に形成されるとともに前記長手方向に連ねられてい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】
各電極ユニットにおいて、前記第１、第２電極部材及び前記第１誘電部材の長さが、互いに等しいことを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
各電極ユニットの前記サイドフレームが、前記第１電極部材より若干短く、隣接する電極ユニットの前記同側のサイドフレームどうし間に連結フレームが介在され、１のサイドフレームと連結フレームの合計長さが第１電極部材の長さと等しいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
隣接する電極ユニットの第１誘電部材どうしの継ぎ目には、固体誘電体からなる連結誘電部材がこれら第１誘電部材間に跨るように設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の表面に対し、親水化、撥水化、アッシング、エッチング、洗浄、成膜、乾燥等のプラズマ処理を行なう装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載のプラズマ処理装置には上下に対向する一対の長尺の電極が設けられている。これら電極間への電界印加によって電極間空間が放電空間となる。電極間空間の両サイドには処理ガス供給路が連なっている。この供給路からの処理ガスが放電空間に導入されてプラズマ化される。
下側の電極にはスリット状の噴出口が形成されている。この噴出口から上記処理ガスが噴き出され、下方に配置された被処理物に接触する。これにより被処理物の表面処理がなされる。
【特許文献１】特開２００４−００６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プラズマ処理装置の電極やフレームの長さは、一般に被処理物のサイズに合わせて決定される。しかし、被処理物のサイズはまちまちである。これら種々のサイズごとに電極やフレームを設計、製造することは煩雑でコストも嵩む。また、電極やフレームが長尺になるほど重量が嵩み、処理工場でメンテナンスする時、ハンドリングが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、処理ガスを放電空間でプラズマ化し被処理物に接触させ、被処理物を表面処理する装置であって、
長手方向に連なる複数の電極ユニットを備え、
各電極ユニットが、金属からなる第１、第２電極部材と、固体誘電体からなる第１誘電部材と、一対のサイドフレームを有し、前記第１、第２電極部材が、それぞれ前記長手方向に延びるとともに互いに長手方向と直交する方向に対向し、前記第１誘電部材が、前記長手方向に延びるとともに前記第１電極部材の第２電極部材との対向面に当接され、前記一対のサイドフレームが、それぞれ前記長手方向に延びるとともに前記第１、第２電極部材及び第１誘電部材の幅方向の両側に配置され、前記第１誘電部材と第２電極部材との間に前記放電空間の一部となる隙間が画成され、前記第２電極部材には前記対向方向に貫通する噴出孔が形成され、前記第２電極部材の第１電極部材側とは反対側の面が前記被処理物と対向するようになっており、
前記複数の電極ユニットにおける第１電極部材どうし、第１誘電部材どうし、及び前記幅方向の同側のサイドフレームどうしが、それぞれ互いに同一規格に形成されるとともに前記長手方向に連ねられ、前記長手方向の両端の電極ユニットの端部にエンドフレームが配置されていることを特徴とする。
この特徴構成によれば、電極ユニットの連結数を調節することにより被処理物の種々のサイズに対応する長さのプラズマ処理装置を製作することができる。したがって、被処理物のサイズごとにプラズマ処理装置の設計、製造を行なう必要がない。或いは被処理物のサイズごとにプラズマ処理装置を処理工場に設備しておく必要がない。また、第１電極部材、第１誘電部材、及びサイドフレームをそれぞれ同一規格で複数製作し、そのうち必要数を連ねればよいため、製造を容易化できるとともにコストダウンを図ることができる。さらに、各電極部材やフレームを短尺化、軽量化でき、処理工場でのメンテナンス時などにおけるハンドリングを容易化することができる。
【０００５】
ここで、各電極ユニットの前記第２電極部材の第１電極部材との対向面に、前記長手方向に延びる固体誘電体からなる第２誘電部材を当接することにしてもよい。その場合、各電極ユニットにおいて、前記第１誘電部材と第２誘電部材とが前記対向方向に対向し、これら第１、第２誘電部材によって前記第１誘電部材と第２電極部材との間の隙間（前記放電空間の一部となる隙間）が画成されることになる。前記第２誘電部材には前記第１誘電部材との対向面から前記第２電極部材との当接面に貫通する噴出導孔が形成され、この噴出導孔が前記噴出孔に連なっているのが好ましい。前記噴出導孔と噴出孔とによって、前記隙間から前記被処理物との対向面へ前記対向方向に貫通する噴出口が構成される。また、各電極ユニットの一対のサイドフレームは、前記第１、第２電極部材及び前記第１、第２誘電部材の幅方向の両側に配置されることになる。そして、前記複数の電極ユニットにおける第２誘電部材どうしが、それぞれ互いに同一規格に形成されるとともに前記長手方向に連ねられていることが好ましい。これによって、第２誘電部材をも同一規格で複数製作し、必要数を連ねればよく、設計、製造を一層容易化でき、一層のコストダウンを図ることができる。
【０００６】
さらに、前記複数の電極ユニットにおける第２電極部材どうしが、互いに同一規格に形成されるとともに前記長手方向に連ねられていることが好ましい。
これによって、第２電極部材をも同一規格で複数製作し、必要数を連ねればよく、設計、製造を一層容易化でき、一層のコストダウンを図ることができる。
【０００７】
各電極ユニットにおいて、前記第１、第２電極部材及び前記第１誘電部材の長さが、互いに等しいことが好ましい。第２誘電部材を設ける場合、各電極ユニットにおいて、前記第１、第２電極部材及び前記第１、第２誘電部材の長さが、互いに等しいことが好ましい。
これによって、複数の電極ユニットを一列に連結したとき、各ユニット構成部材の連結ピッチを揃えることができる。
【０００８】
各電極ユニットの前記サイドフレームが、前記第１電極部材より若干短く、隣接する電極ユニットの前記同側のサイドフレームどうし間に連結フレームが介在され、１のサイドフレームと連結フレームの合計長さが第１電極部材の長さと等しいことが好ましい。これによって、前記長手方向の両端の電極ユニットの第１電極部材の端部を、前記連結フレームの約半分の長さだけ前記エンドフレームに差し入れるようにすることができる。
【０００９】
隣接する電極ユニットの第１誘電部材どうしの継ぎ目には、固体誘電体からなる（第１の）連結誘電部材がこれら第１誘電部材間に跨るように設けられていることが好ましい。これによって、第１誘電部材どうしの継ぎ目を介して第１電極部材と第２電極部材との間に異常放電が生成されるのを防止することができる。
第２誘電部材を設ける場合、隣接する電極ユニットの第２誘電部材どうしの継ぎ目には、固体誘電体からなる（第２の）連結誘電部材がこれら第２誘電部材間に跨るように設けられていることが好ましい。これによって、第２誘電部材どうしの継ぎ目を介して第１電極部材と第２電極部材との間に異常放電が生成されるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極ユニットの連結数を調節することにより、被処理物の種々のサイズに対応することができ、被処理物のサイズごとに装置の設計、製造、設備を行なう必要がなく、設計、製造の容易化、及びコストダウンを図ることができる。また、各電極部材等を短尺化、軽量化でき、ハンドリングを容易化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
図１〜図３は、被処理物９の表面（上面）をプラズマ処理する装置Ｍを示したものである。被処理物９は、例えば大型液晶ディスプレイ用のガラス基板であるが、これに限定されるものではなく、有機フィルムや半導体ウェハなどであってもよい。被処理物９には種々のサイズがある。
処理内容は、例えば被処理物９の表面改質（親水化、撥水化等）であるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
プラズマ処理装置Ｍは、処理ヘッド１と、移動手段２を備えている。移動手段２は、例えば搬送コンベアで構成されている。この移動手段２によって被処理物９が例えば前後方向（図２の紙面直交方向）に移動されるようになっている。これに代えて、移動手段２が処理ヘッドに接続されていてもよく、被処理物９が位置固定される一方、処理ヘッド１が移動されるようになっていてもよい。
【００１３】
処理ヘッド１は、搬送コンベア２の上方に離れ、図示しない架台に支持されている。処理ヘッド１は、複数の電極ユニット１０，１０…と、両端のエンドフレーム２０，２０を備えている。電極ユニット１０の数は、被処理物９の寸法に応じて加減される。図１及び図２では、電極ユニット１０が２つ備えられている。２つの電極ユニット１０，１０は、左右方向（長手方向）に一列に連ねられている。
【００１４】
電極ユニット１０は、以下のような構造になっている。
図１〜図４に示すように、各電極ユニット１０は、第１、第２の電極部材１１，１２と、第１、第２の誘電部材１３，１４と、上面のトッププレート１５（図１、図４において省略）と、両側面の一対のサイドフレーム１６，１６とを有している。
【００１５】
第１電極部材１１は、ステンレスやアルミニウム等の金属で形成され、断面四角形をなして左右方向に長く延びる厚板状になっている。
【００１６】
第２電極部材１２は、ステンレスやアルミニウム等の金属で形成され、長手方向を左右に向け、幅方向を前後に向けた長方形の平板状になっている。図２に示すように、第２電極部材１２の長さは、第１電極部材１１と同一長さ（電極部材１１と対応する長さ）になっている。各電極ユニット１０における第２電極部材１２の長手方向の端面（左右端面）は、第１電極部材１１の長手方向の端面（左右端面）と平面視で一致している。
【００１７】
第１電極部材１１は、電極ユニット１０の内部に配置され、第２電極部材１２は、電極ユニット１０の底部に配置されている。両電極部材１１，１２は、上下（長手方向と直交する方向）に対向している。
【００１８】
第２電極部材１２の下方を被処理物９が前後に通されるようになっている。第２電極部材１２の下面は、被処理物９と対向すべき面１２ａになっている。
【００１９】
隣接する電極ユニット１０，１０の第１電極部材１１，１１どうしは、長手方向（左右）に一列に連ねられている。同様に、第２電極部材１２，１２どうしは、長手方向（左右）に一列に連ねられている。
【００２０】
上記の連結によって、すべてのユニット１０，１０の第１電極部材１１，１１どうしが電気的に一体になるとともに、第２電極部材１２，１２どうしが電気的に一体になっている。図３に示すように、１の電極ユニット１０の第１電極部材１１が、給電線３ａを介して電源に接続されている。これにより、第１電極部材１１，１１が互いに同位相、同電圧の高圧電極になる。第２電極部材１２，１２は、接地線３ｂを介して電気的に接地され、接地電極になっている。電源３からの電力供給によって、第１電極部材１１，１１と第２電極部材１２，１２の間に電界が印加され、大気圧近傍下でのグロー放電が発生してプラズマＰＬが生成されるようになっている。
【００２１】
ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡易化の観点からは、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
【００２２】
第１誘電部材１３は、アルミナ等のセラミック（固体誘電体）で形成され、長手方向を左右に向けた底板１３ａと、この底板１３ａの幅方向の両端部に立設された側壁１３ｂを有して断面Ｕ字状をなし、左右方向に延びている。図２に示すように、誘電部材１３の長さは、電極部材１１と同一長さ（電極部材１１と対応する長さ）になっている。誘電部材１３の長手方向の端面（左右端面）は、電極部材１１の長手方向の端面（左右端面）と面一になっている。
【００２３】
図３に示すように、誘電部材１３の内部に電極部材１１の下半部が収容されている。底板１３ａに電極部材１１が載置され、電極部材１１の下面（放電生成面）が底板１３ａの上面に当接されている。誘電部材１３は、電極部材１１の放電生成面を覆う固体誘電体層になっている。
側壁１３ｂは、電極部材１１の下半部を幅方向の両側から挟むように配置され、左右に延びている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、第２誘電部材１４は、アルミナ等のセラミックで構成され、長手方向を左右に向け、幅方向を前後に向けた平板状になっている。第２誘電部材１４の長さは、第１電極部材１１と同一長さ（電極部材１１と対応する長さ）になっている。各ユニット１０において、第２誘電部材１４の長手方向の端面（左右端面）は、第２電極部材１２の長手方向の端面（左右端面）と面一になっている。第２誘電部材１４は、第２電極部材１２の上面（放電生成面）に載置され当接されている。第２誘電部材１４は、第２電極部材１２の放電生成面を覆う固体誘電体層になっている。
【００２５】
第２誘電部材１４には、多数の噴出導孔１４ｂが貫通形成されている。第２電極部材１２には、多数の噴出孔１２ｂが形成されている。噴出導孔１４ｂの下方に噴出孔１２ｂが連なっている。噴出導孔１４ｂと噴出孔１２ｂによって噴出口１０ｃが構成されている。噴出口１０ｃは、第２誘電部材１４との上面から第２電極部材１２の下面に貫通している。
第１誘電部材１３と第２誘電部材１４とによって水平な隙間１０ａが画成されている。隙間１０ａは、第１誘電部材１３と第２電極１２との間に配置されている。
【００２６】
図２に示すように、隣接する電極ユニット１０，１０の第１誘電部材１３，１３どうし及び第２誘電部材１４，１４どうしは、それぞれ長手方向に連なっている。
したがって、これら電極ユニット１０，１０の隙間１０ａ，１０ａどうしも互いに連なり、処理ヘッド１全体として間隙部１０ｄが形成されている。上記電極部材１１，１２間への電界印加によって、この間隙部１０ｄが放電空間となる。（各隙間１０ａが放電空間の一部となる。）
【００２７】
図２及び図３に示すように、処理ガス源６からの処理ガスが、後述する経路６５，６１（６３），６２（６４），１０ｂ（１０ｂ’）を経て、幅方向の両側から放電空間１０ｄの内部に導入されるようになっている。この放電空間１０ｄにおいて処理ガスがプラズマ化（分解、励起、活性化、ラジカル化、イオン化等）される。プラズマ化された処理ガスは、噴出口１０ｃを経て下方へ噴き出される。この処理ガスＧが、移動手段２で搬送されて来た被処理物９に接触する。これにより、被処理物９が表面処理される。
処理ガス成分は、処理目的に応じて適宜選択され、例えば、Ｎ２、Ｏ２、Ｈｅ、Ａｒ、ハロゲン系ガス等が用いられる。
【００２８】
各電極ユニット１０の上面にはトッププレート１５が設けられている。
図２及び図３に示すように、トッププレート１５は、耐腐食性の高い樹脂（絶縁体）で形成され、長手方向を左右に向け幅方向を前後に向けた長方形の板状になっている。図２に示すように、トッププレート１５の長さは、電極部材１１と同一長さ（電極部材１１と対応する長さ）になっている。トッププレート１５の長手方向の端面（左右端面）は、電極部材１１の長手方向の端面（左右端面）と面一になっている。トッププレート１５は、電極部材１１の上方に被さっている。図３に示すように、トッププレート１５の下面には一対の垂下壁１５ｂが下に突出して設けられている。垂下壁１５ｂは、電極部材１１の上半部を幅方向の両側から挟むように配置され、左右（図３の紙面直交方向）に延びている。垂下壁１５ｂの下端面が側壁１３ｂの上端面に突き当てられている。図示は省略するが、ボルトが垂下壁１５ｂを通して側壁１３ｂにねじ込まれている。これにより、誘電部材１３ひいては電極部材１１がトッププレート１５に支持されている。
【００２９】
図１及び図３に示すように、各電極ユニット１０の幅方向の両サイドには一対のサイドフレーム１６が配置されている。各サイドフレーム１６は、ステンレスやアルミニウム等の金属で形成され、左右方向に延びる厚板状になっている。
【００３０】
図１に示すように、サイドフレーム１６の長さは、電極部材１１より所定量だけ短い。電極部材１１の長手方向の両端部が、サイドフレーム１６よりそれぞれ突出している。電極部材１１の各端部の突出量は、電極部材１１とサイドフレーム１６の長さの差のちょうど２分の１である。
【００３１】
図３に示すように、サイドフレーム１６の上面にトッププレート１５の幅方向の端部が被さっている。図示しないボルトでトッププレート１５とサイドフレーム１６が連結されている。サイドフレーム１６の下端部には、第２電極部材１２の幅方向の両端部が図示しないボルトによって連結されている。
【００３２】
図３に示すように、一対のサイドフレーム１６は、誘電部材１３の側壁１３ｂ及びトッププレート１５の垂下壁１５ｂの幅方向（前後方向）の両側に離れて配置されている。サイドフレーム１６の内側面と、側壁１３ｂ及び垂下壁１５ｂとの間には垂直な隙間１０ｂが形成されている。隙間１０ｂの下端部が誘電部材１３，１４間の水平な隙間１０ａに連なっている。
【００３３】
図１及び図２に示すように、処理ヘッド１の長手方向の両端部には、それぞれエンドフレーム２０が設けられている。各エンドフレーム２０は、ステンレスやアルミニウム等の金属で形成されている。図１に示すように、エンドフレーム２０の前後方向の両端部には処理ヘッド１の長手方向の内側へ突出する側壁部２０ａ，２０ａが設けられ、エンドフレーム２０の平面断面がコ字状になっている。
【００３４】
左側のエンドフレーム２０と左側の電極ユニット１０との相互関係と、右側のエンドフレーム２０と右側の電極ユニット１０との相互関係とは、左右が反転している点を除き互いに同一であるため、ここでは左側のエンドフレーム２０と左側の電極ユニット１０との相互関係のみを説明し、右側のエンドフレーム２０と右側の電極ユニット１０との相互関係については記述を省略する。
【００３５】
図１及び図２に示すように、左側のエンドフレーム２０は、左側（長手方向の一端）の電極ユニット１０の左端部に被さるように配置されている。図１に示すように、エンドフレーム２０の内側に第１電極部材１１と第１誘電部材１３の左端部が差し入れられている。前後の側壁部２０ａが、第１電極部材１１及び第１誘電部材１３の左端部より右側（長手方向の内側）に位置している。側壁部２０ａの端面がサイドフレーム１６の端面に突き当てられ、エンドフレーム２０とサイドフレーム１６がボルト４０によって連結されている。図２に示すように、エンドフレーム２０の下端部は、第２電極部材１２の端面に突き当てられている。
【００３６】
エンドフレーム２０の内側面と第１電極部材１１の左端面との間には、エンドピース２１が介在されている。エンドピース２１は、セラミック等の絶縁体で構成され、四角形のブロック状になっている。エンドピース２１によって、エンドフレーム２０と第１電極部材１１とが絶縁されている。
【００３７】
隣接する電極ユニット１０，１０どうしの連結構造を説明する。
図１及び図２に示すように、各電極ユニット１０の第１電極部材１１の長手方向（左右）の両端部には突板部１１ａが上方へ突出するように設けられている。隣接する電極ユニット１０，１０の電極部材１１，１１どうしが互いに突き当てられ、これら電極部材１１，１１の互いに対向する突板部１１ａ，１１ａどうが、軸線を左右に向けたボルト４１によって連結されている。このボルト４１の締め付けによって電極部材１１，１１の端面どうしが互いに密着されている。
【００３８】
図１及び図４に示すように、隣接する電極ユニット１０，１０の幅方向（図１において上下）の互いに同側のサイドフレーム１６，１６どうし間には、連結フレーム１９が介在されている。左側のサイドフレーム１６と、連結フレーム１９と、右側のサイドフレーム１６とが、互いに一直線に揃えられている。連結フレーム１９は、サイドフレーム１６と同一の断面形状を有している。連結フレーム１９はサイドフレーム１６より十分に短い。１つのサイドフレーム１６と連結フレーム１９の合計長さは、電極部材１１の長さとちょうど等しい。図１に示すように、連結フレーム１９のちょうど中央部が、隣接する電極ユニット１０，１０の電極部材１１，１１どうしの継ぎ目と同じ左右方向の位置に配置されるようになっている。
【００３９】
各電極ユニット１０のサイドフレーム１６の長手方向（左右）の両端部の外側面には突板部１６ａが前後方向の外側へ突出するように設けられている。連結フレーム１９の左右の両端部の外側面には突板部１９ａが前後方向の外側へ突出するように設けられている。サイドフレーム１６と連結フレーム１９の互いに対向する突板部１６ａ，１９ａどうしが、軸線を左右に向けたボルト４２によって連結されている。このボルト４２の締め付けによってサイドフレーム１６と連結フレーム１９の端面どうしが互いに密着されている。
【００４０】
図１に示すように、連結フレーム１９の内側面と、第１誘電部材１４の側壁１３ｂ及びトッププレート１５の垂下壁１５ｂとの間には、隙間１０ｂ’が形成されている。この隙間１０ｂ’を介して、隣接する電極ユニット１０，１０の隙間１０ｂ，１０ｂが互いに連なっている。隙間１０ｂ’の下端部は、間隙部１０ｄに連なっている。
【００４１】
次に、隣接する電極ユニット１０，１０の第１誘電部材１３，１３どうし及び第２誘電部材１４，１４どうしの継ぎ目構造について説明する。
図５に示すように、左右の第１誘電部材１３，１３の端面どうしは互いに突き当てられている。各誘電部材１３の底板１３ａの端面と上面との角は切欠され、切欠部１３ｃが形成されている。切欠部１３ｃの側面は、上へ向かうにしたがって他方の誘電部材１３とは反対側へ傾く斜面になっている。左右の切欠部１３ｃ，１３ｃどうしが合わさって凹部１３ｄが形成されている。この凹部１３ｄに第１連結誘電部材３１が収容されている。連結誘電部材３１は、左右の誘電部材１３，１３間に跨っている。連結誘電部材３１は、逆さの台形状の断面を有して図５の紙面と直交する前後方向に延びている。連結誘電部材３１の左右の端面は、上へ向かうにしたがって左右外側へ突出する斜面になっており、この斜面が切欠部１３ｃの斜面に当接されている。連結誘電部材３１の上面は、左右の底板１３ａ，１３ａの上面と面一になっている。
【００４２】
図５に示すように、左右の第２誘電部材１４，１４どうしは互いに突き当てられている。各第２誘電部材１４の端面と下面との角は切欠され、切欠部１４ｃが形成されている。切欠部１４ｃの側面は、下へ向かうにしたがって他方の第２誘電部材１４とは反対側へ傾く斜面になっている。左右の切欠部１４ｃ，１４ｃどうしが合わさって凹部１４ｄが形成されている。この凹部１４ｄに第２連結誘電部材３２が収容されている。連結誘電部材３２は、左右の第２誘電部材１４，１４間に跨っている。連結誘電部材３２は、台形状の断面を有して図５の紙面と直交する前後方向に延びている。連結誘電部材３２の左右の端面は、下へ向かうにしたがって左右外側へ突出する斜面になっており、この斜面が切欠部１４ｃの斜面に当接されている。連結誘電部材３２の上面は、左右の第２誘電部材１４，１４の下面と面一になっている。
【００４３】
図２に示すように、プラズマ処理装置Ｍには冷却系５０が設けられている。冷却系５０は次のように構成されている。第１電極部材１１の内部には電極内冷却路５１が形成されている。冷却路５１は、電極部材１１の長手方向に延び、その両端部が電極部材１１の長手方向の両端面にそれぞれ達して開口している。左右の電極部材１１，１１の冷却路５１，５１どうしが互いに連なっている。
【００４４】
例えば左側（長手方向の一端）の電極部材１１の冷却路５１の左端部に冷媒導入路５２が連なり、右側（長手方向の他端）の電極部材１１の冷却路５１の右端部から冷媒排出路５３が引き出されている。導入路５２の基端部には、冷媒源５が連なっている。冷媒源５からの冷却水（冷媒）が導入路５２を経て、左側の冷却路５１から右側の冷却路５１へ流れ、この過程で各電極部材１１が冷却される。その後、冷媒は排出路５３を経て排出される。
【００４５】
隣接する電極部材１１，１１の冷却路５１，５１どうしは、次のようにして連結されている。
図５に示すように、各冷却路５１の端部は拡径されて拡径部５１ａになっている。左右の電極部材１１，１１の拡径部５１ａ，５１ａどうしが一直線に連なっている。これら左右の拡径部５１ａ，５１ａの内部には連結パイプ５４が挿入されている。連結パイプ５４は、左側の電極部材１１から右側の電極部材１１に跨っている。連結パイプ５４の外周面には環状のシール溝５４ａが軸線方向に離れて２つ形成されている。各シール溝５４ａにＯリング５５が収容されている。これらＯリング５５は電極部材１１，１１どうしの継ぎ目を挟んで左右両側に配置されている。これによって、連結パイプ５４の外周と各第１電極部材１１の拡径部５１ａの内周との間がシールされている。冷媒は、一方の第１電極部材１１の冷却路５１から連結パイプ５４の内部を経て他方の第１電極部材１１の冷却路５１へ流れていくようになっている。
【００４６】
図３及び図４に示すように、各サイドフレーム１６の内部にはサイドフレーム内冷却路５６が形成されている。冷却路５６は、サイドフレーム１６の長手方向（図３の紙面直交方向）に延び、その両端部がサイドフレーム１６の長手方向の両端面にそれぞれ達して開口している。図４に示すように、連結フレーム１９の内部には連結フレーム内冷却路５７が形成されている。冷却路５７の両端部が連結フレーム１９の左右の両端面にそれぞれ達して開口している。冷却路５７を介して左右の冷却路５６，５６が連なっている。詳細な図示は省略するが、冷媒源５からの冷媒導入路５２が分岐して例えば左側（一方）のサイドフレーム１６の冷却路５６の左端部に連なり、右側（他方）のサイドフレーム１６の冷却路５６の右端部に冷媒排出路５３が連なっている。冷却水が、左側の冷却路５６、冷却路５７、右側の冷却路５６の順に通り、この過程で各フレーム１６，１９を冷却するようになっている。
【００４７】
サイドフレーム１６の冷却路５６と連結フレーム１９の冷却路５７とは、次のように連結されている。
図６に示すように、冷却路５６の端部は拡径されて拡径部５６ａになっている。同様に冷却路５７の端部は拡径されて拡径部５７ａになっている。拡径部５６ａと拡径部５７ａが一直線に連なっている。これら拡径部５６ａ，５７ａの内部には連結パイプ５８が挿入されている。連結パイプ５８は、サイドフレーム１６と連結フレーム１９とに跨っている。連結パイプ５８の外周面には環状のシール溝５８ａが軸線方向に離れて２つ形成されている。各シール溝５８ａにＯリング５９が収容されている。これらＯリング５９はサイドフレーム１６と連結フレーム１９の継ぎ目を挟んで両側に配置されている。これによって、連結パイプ５８の外周と拡径部５６ａ，５７ａの内周との間がシールされている。冷媒は、連結パイプ５８の内部を介して冷却路５６から冷却路５７へ、又は冷却路５７から冷却路５６へ流れていくようになっている。
【００４８】
次に、プラズマ処理装置Ｍの処理ガス流通系６０について説明する。
図３及び図４に示すように、各サイドフレーム１６の内部にはヘッダ路６１が形成されている。ヘッダ路６１は、サイドフレーム１６の長手方向に延び、その両端部がサイドフレーム１６の長手方向の両端面にそれぞれ達して開口している。更にサイドフレーム１６には多数の分配導孔６２が形成されている。各分配導孔６２は、ヘッダ路６１の内周から延びてサイドフレーム１６の内側面（第１電極部材１１側を向く面）に達している。分配導孔６２は、サイドフレーム１６の長手方向に等間隔置きに配置されている。
【００４９】
図４に示すように、連結フレーム１９の内部にはヘッダ路６３が形成されている。ヘッダ路６３は、連結フレーム１９の長手方向に延び、その両端部が連結フレーム１９の長手方向の両端面にそれぞれ達して開口している。更に連結フレーム１９には多数のガス分配導孔６４が形成されている。各分配導孔６４は、ヘッダ路６３の内周から延びて連結フレーム１９の内側面（第１電極部材１１側を向く面）に達している。分配導孔６４は、連結フレーム１９の長手方向に等間隔置きに配置されている。分配導孔６４と分配導孔６２の配置間隔は互いに等しい。
【００５０】
図１に示すように、連結フレーム１９のヘッダ路６３を介して左右のサイドフレーム１６，１６のヘッダ路６１，６１が連結されている。図２に示すように、処理ガス源６から処理ガス導入路６５が延び、この導入路６５が、例えば左側（長手方向の一端）のサイドフレーム１６のヘッダ路６１の左端部に連なっている。詳細な図示は省略するが、右側（長手方向の他端）のサイドフレーム１６のヘッダ路６１の右端部は閉塞されている。
処理ガス源５からの処理ガスが、導入路６５を経て、左側のヘッダ路６１、中央のヘッダ路６３、右側のヘッダ路６１の順に流れながら、順次、分配導孔６２，６４を経て垂直な隙間１０ｂ，１０ｂ’に流入して下方へ流れ、上記放電空間１０ｄへ導かれ、プラズマ化されるようになっている。
【００５１】
サイドフレーム１６のヘッダ路６１と連結フレーム１９のヘッダ路６３とは、次のように連結されている。
図６に示すように、ヘッダ路６１の端部は拡径されて拡径部６１ａ，６１ａになっている。同様にヘッダ路６３の端部は拡径されて拡径部６３ａになっている。拡径部６１ａと拡径部６３ａが一直線に連なっている。これら拡径部６１ａ及び拡径部６３ａの内部には連結パイプ６６が挿入されている。連結パイプ６６は、サイドフレーム１６と連結フレーム１９とに跨っている。連結パイプ６６の外周面には環状のシール溝６６ａが軸線方向に離れて２つ形成されている。各シール溝６６ａにＯリング６７が収容されている。これらＯリング６７はサイドフレーム１６と連結フレーム１９の継ぎ目を挟んで両側に配置されている。これによって、連結パイプ６６の外周と拡径部６１ａ，６３ａの内周との間がシールされている。
【００５２】
本発明では、複数の電極ユニット１０，１０における各電極ユニット構成部材１１〜１６は、互いに同一規格になっている。すなわち、２つの電極ユニット１０，１０の第１電極部材１１どうし、第２電極部材１２，１２どうし、第１誘電部材１３，１３どうし、第２誘電部材１４，１４どうし、トッププレート１５，１５どうし、サイドフレーム１６，１６どうしが、それぞれ互いに同一の形状及び寸法になっている。
【００５３】
そこで、このような同一規格の電極ユニット構成部材１１〜１６を２つに限らず、３つ以上用意しておく。そして、被処理物９の幅（左右方向の寸法）が１つの電極ユニット１０の長さの２倍程度であるときは、電極ユニット構成部材１１〜１６をそれぞれ２つずつ選び、図１及び図２に示すように、２つの電極ユニット１０，１０を連ねてなる処理ヘッド１を作製する。
【００５４】
図７に示すように、被処理物９の幅が１つの電極ユニット１０の長さの３倍程度であるときは、電極ユニット構成部材１１〜１６をそれぞれ３つずつ選び、電極ユニット１０を３つ作ってこれらを一列に連ねる。隣接するサイドフレーム１６，１６どうしの間には連結フレーム１９を介在させる。両端には、エンド部材２０，２１を設ける。これにより、電極ユニット１０の３倍程度の幅を持つ被処理物９に対応する処理ヘッド１を作製することができる。
同様にして、被処理物９の幅が１つの電極ユニット１０の長さの４倍程度であるときは、４つの電極ユニット１０を一列に連ねる（図示省略）。
このようにして、プラズマ処理装置Ｍによれば、被処理物９のサイズに応じた長さの処理ヘッド１を容易に作製することができる。被処理物９のサイズごとに処理ヘッド１を設計、製造する必要がない。各電極ユニット構成部材１１〜１６を同一規格で複数製造すればよいため、コストを削減することができる。
ユニット構成部材１１〜１６を短尺化、軽量化できるため、処理工場でのメンテナンス時などにおけるハンドリングを容易化することができる。
各電極ユニット１０の電極部材１１，１２及び誘電部材１３，１４の長さが、互いに等しいため、複数の電極ユニット１０，１０…を一列に連結したとき、各ユニット構成部材１１〜１４の配置ピッチを揃えることができ、部材１１〜１４間でピッチがずれるのを回避できる。
また、１のサイドフレーム１６と連結フレーム１９の合計長さが電極部材１１の長さと等しいため、複数の電極ユニット１０，１０…を一列に連結したとき、サイドフレーム１６の配置ピッチをも他のユニット構成部材１１〜１４と一致させることができ、サイドフレーム１６の配置ピッチが他のユニット構成部材１１〜１４とずれるのを回避できる。
サイドフレーム１６を他のユニット構成部材１１〜１４より短くすることにより、長手方向の両端の電極ユニット１０のユニット構成部材１１〜１４の端部を、サイドフレーム１６より突出させ、エンドフレーム２０に差し入れるようにすることができる。
【００５５】
第１連結誘電部材３１によって、隣接する第１誘電部材１３，１３どうしの継ぎ目を覆うことができ、この継ぎ目を介して電極部材１１，１２間に異常放電が形成されるのを防止することができる。
また、第２連結誘電部材３２によって、隣接する第２誘電部材１４，１４どうしの継ぎ目を覆うことができ、この継ぎ目を介して電極部材１１，１２の間に異常放電が形成されるのを防止することができる。
連結誘電部材３１，３２の両端部を斜めにすることにより、応力集中を抑え、連結誘電部材３１，３２の破損を防止することができる。
【００５６】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図８に示すように、サイドフレーム１６の長さを第１電極部材１１と同一長さにしてもよい。この場合、連結フレーム１９は不要である。サイドフレーム１６の端部の左右方向の位置は、第１電極部材１１の端部の左右方向の位置と一致している。
【００５７】
図９は、第１、第２連結誘電部材３１，３２の変形例を示したものである。第１連結誘電部材３１の底面と左右の端面との角が、Ｒになっている。第１誘電部材１３の切欠部１３ｃは、凹曲面になり、これに第１連結誘電部材３１のＲ部が宛がわれている。同様に、第２連結誘電部材３２の上面と左右の端面との角が、Ｒになっている。第２誘電部材１４の切欠部１４ｃは、凹曲面になり、これに第２連結誘電部材３２のＲ部が宛がわれている。
【００５８】
図１０は、第１、第２連結誘電部材３１，３２の他の変形例を示したものである。第１連結誘電部材３１は、逆三角形の断面になっている。第１誘電部材１３の端面が斜めになり、これに第１連結誘電部材３１の斜面が宛がわれている。第１連結誘電部材３１の下端のエッジと左右の第１誘電部材１３，１３の端面の下端のエッジとが互いに合わさっている。
【００５９】
第２連結誘電部材３２は、三角形の断面になっている。第２誘電部材１４の端面が斜めになり、これに第２連結誘電部材３２の斜面が宛がわれている。第２連結誘電部材３２の上端のエッジと左右の第２誘電部材１４，１４の端面の上端のエッジとが互いに合わさっている。
【００６０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者に自明の範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、各ユニット１０の第１誘電部材１３の長さが第１電極部材１１より所定量だけ短く、隣接するユニット１０，１０の誘電部材１３間に上記所定量の２倍の長さを有する連結誘電部材３１を介在させることにより、誘電部材１３の配置ピッチを電極部材１１の配置ピッチと一致させることにしてもよい。第２誘電部材１４についても同様である。
隣接する電極ユニット１０，１０の第２電極部材１２，１２が一体に連なっていてもよい。処理ヘッド１のすべての電極ユニット１０，１０…の第２電極部材１２，１２…が一体に連なっていてもよい。
放電の均一性が要求されない場合は、第２誘電部材１４を省略してもよい。
【００６１】
本発明は、表面改質に限られず、洗浄、アッシング、エッチング、成膜、乾燥等の種々の表面処理に適用可能であり、大気圧近傍下でのプラズマ処理に限られず、低圧下でのプラズマ処理にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や半導体ウェハの製造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置を示し、電極ユニットを２つ連ねた処理ヘッドのトッププレートを省略した平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う上記プラズマ処理装置の正面断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う上記プラズマ処理装置の平面断面図である。
【図４】上記処理ヘッドの２つの電極ユニットのトッププレートを省略した分解斜視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿って２つの電極ユニットの継ぎ目部分を拡大して示す断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿って１つの電極ユニットのサイドフレームと連結フレームの継ぎ目部分を拡大して示す断面図である。
【図７】第１実施形態において、電極ユニットを３つ連ねた処理ヘッドのトッププレートを省略した平面図である。
【図８】処理ヘッドの変形例を示し、トッププレートを省略した平面図である。
【図９】連結誘電部材の変形例を示す断面図である。
【図１０】連結誘電部材の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      処理ヘッド
２      移動手段
３      電源
５      冷媒源
６      処理ガス源
９      被処理物
１０    電極ユニット
１０ａ  水平隙間
１０ｂ，１０ｂ’  垂直隙間
１０ｃ  噴出口
１０ｄ  間隙部（放電空間）
１１    第１電極部材
１１ａ  突板部
１２    第２電極部材
１２ａ  被処理物との対向面
１２ｂ  噴出孔
１３    第１誘電部材
１３ａ  底板
１３ｂ  側壁
１３ｃ  切欠部
１３ｄ  凹部
１４    第２誘電部材
１４ｂ  噴出導孔
１４ｃ  切欠部
１４ｄ  凹部
１５    トッププレート
１５ｂ  垂下壁
１６    サイドフレーム
１６ａ  突板部
１９    連結フレーム
１９ａ  突板部
２０    エンドフレーム
２０ａ  側壁部
２１    エンドピース
３１    第１連結誘電部材
３２    第２連結誘電部材
４０，４１，４２    ボルト
５０    冷却系
５１    電極内冷却路
５１ａ  拡径部
５２    冷媒導入路
５３    冷媒排出路
５４    連結パイプ
５４ａ  シール溝
５５    Ｏリング）
５６    サイドフレーム内冷却路
５６ａ  拡径部
５７    連結フレーム内冷却路
５７ａ  拡径部
５８    連結パイプ
５８ａ  シール溝
５９    Ｏリング
６０    処理ガス流通系
６１    ガス分配ヘッダ路
６１ａ  拡径部
６２    ガス分配導孔
６３    ガス分配ヘッダ路）
６３ａ  拡径部
６４    ガス分配導孔）
６５    処理ガス導入路
６６    連結パイプ
６６ａ  シール溝
６７    Ｏリング
【図１】
2009205896.tif 000003
【図２】
2009205896.tif 000004
【図３】
2009205896.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009205896.tif 000007
【図６】
2009205896.tif 000008
【図７】
2009205896.tif 000009
【図８】
2009205896.tif 000010
【図９】
2009205896.tif 000011
【図１０】
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