JP4332894B2 - Surface treatment apparatus and surface treatment method - Google Patents
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Description
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。 The present invention provides a surface treatment for performing various surface treatments on an object to be processed by excited active species of a generated reactive gas by performing a plasma discharge between an applied electrode and an earth electrode facing the applied electrode. The present invention relates to an apparatus and a surface treatment method.
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)。
When performing film formation or processing on the surface of the object to be processed, a plasma surface treatment apparatus is used. An ordinary plasma surface treatment apparatus has a structure of a capacitively coupled parallel plate system, which is one of plasma generation systems, in which an application electrode and an earth electrode face each other. The ground electrode is a table on which the object to be processed is placed, and the ground electrode is an electrode facing the application electrode.
However, in such a type of plasma surface treatment apparatus, the treatment range of the object to be treated depends on the electrode shape, and is mainly used for the purpose of performing the surface treatment on the entire surface of the object to be treated. Therefore, it is unsuitable for partially surface-treating the surface of the object to be processed.
In view of this, surface treatment apparatuses have been proposed for surface treatment with a pattern shape on the surface of the object to be treated (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
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。
However, in the processing apparatus disclosed in Patent Document 1, it is necessary to form electrodes in a desired pattern shape in advance. Therefore, depending on the type of object to be processed, the desired pattern shape changes, so it is necessary to prepare multiple types of electrodes according to the desired pattern shape, and replace the electrode with another electrode each time. There is a problem that there is.
In Patent Document 2, processing is performed to a desired pattern shape by switching a plurality of electrodes. However, since the parallel plate electrode on the application side and the parallel plate electrode on the ground side are completely parallel, the desired pattern shape is obtained. If it changes, it is necessary to prepare an electrode having a shape corresponding to the pattern shape, and it is necessary to replace the electrode with another electrode each time.
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。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and partially applies to the surface of the object to be processed according to a desired pattern shape for processing the surface of the object to be processed without changing the configuration of the apparatus. An object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus and a surface treatment method capable of reliably performing a surface treatment.
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、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おり、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か、もしくは、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おり、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とともに、前記第1電極を有する前記第1誘電体と前記第2電極を有する前記第2誘電体のうちの一方は他方よりも小さく形成されていて、該一方の誘電体と前記隔壁とをともに移動して位置決めする電極移動部を有している表面処理装置である。 The first invention is a surface treatment for performing a surface treatment on an object to be treated by an excited active species of a generated reactive gas by performing a plasma discharge between an applied electrode and an earth electrode facing the applied electrode. A first electrode having a plurality of first linear conductors arranged in parallel along a first direction, and arranged in parallel along a second direction intersecting the first direction; A second electrode having a plurality of second linear conductors selected, and at least one of the plurality of first linear conductors of the first electrode is selected. Selecting at least one of the second linear conductors of the plurality of second linear conductors of the second electrode, thereby selecting the selected first linear conductor and the selected first linear conductor. An electrode selection section for performing surface treatment of the object to be processed at the intersection position of the two linear conductors; For example, the first electrode is held on the first dielectric is the applied electrode, the second electrode, said a ground electrode is held by a second dielectric, wherein the first electrode, the first Embedded in and held in one dielectric, and the second electrode is embedded and held in a second dielectric, or the first electrode is bonded or directly formed on the surface of the first dielectric, The second electrode is bonded or directly formed on the surface of the second dielectric, the first electrode is bonded or directly formed on the surface of the first dielectric, and the second electrode is formed on the second dielectric. A partition which is bonded or directly formed on the surface of the dielectric, and partitions the plasma discharge region between the first electrode and the second electrode between the first electrode and the second electrode. And the first electrode having the first electrode One of the first dielectric and the second dielectric having the second electrode is formed smaller than the other, and has an electrode moving portion that moves and positions the one dielectric and the partition together. This is a surface treatment device.
第2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表面処理方法であって、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おり、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か、もしくは、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おり、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とともに、前記第1電極を有する前記第1誘電体と前記第2電極を有する前記第2誘電体のうちの一方は他方よりも小さく形成されており、電極移動部により、前記一方の誘電体と前記隔壁をともに移動して位置決めする表面処理方法である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a surface treatment for performing a surface treatment on an object to be processed by an excited active species of a generated reactive gas by performing a plasma discharge between an applied electrode and an earth electrode facing the applied electrode. A first electrode having a plurality of first linear conductors arranged in parallel along a first direction, and arranged in parallel along a second direction intersecting the first direction. An object selection step for disposing the object to be processed between the second electrode having the plurality of second linear conductors, and an electrode selection unit including the plurality of the first electrodes. At least one of the first linear conductors is selected, and at least one of the plurality of second linear conductors of the second electrode is selected. The selected first linear conductor and the selected second linear conductor A surface treatment method including performing a surface treatment of the object to be processed at an intersection position, wherein the first electrode is the application electrode and is held by the first dielectric, and the second electrode is The ground electrode is held by a second dielectric, the first electrode is embedded and held in the first dielectric, and the second electrode is embedded and held in a second dielectric, Alternatively, the first electrode is bonded or directly formed on the surface of the first dielectric, the second electrode is bonded or directly formed on the surface of the second dielectric, and the first electrode is Bonded or directly formed on the surface of the first dielectric, and the second electrode is bonded or directly formed on the surface of the second dielectric, and between the first electrode and the second electrode, Between the first electrode and the second electrode; A partition for partitioning the plasma discharge region is disposed, and one of the first dielectric having the first electrode and the second dielectric having the second electrode is formed smaller than the other. In the surface treatment method, the one dielectric and the partition wall are both moved and positioned by the electrode moving part.
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。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the surface treatment apparatus of FIG. 3 and 4 are perspective views showing an example in which surface treatment is performed using the surface treatment apparatus of FIGS. 1 and 2.
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。
In this example, the surface treatment apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 converts the excited active species of the reaction gas generated in the formed plasma discharge region under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to the surface of the object 20 to be treated. This is an apparatus for performing a predetermined process on the surface 21 of the workpiece 20 by direct exposure to the substrate 21.
The workpiece 20 is also called a workpiece. In this example, the surface treatment apparatus 10 is also called an atmospheric pressure plasma surface treatment apparatus. A relatively low-cost surface treatment apparatus that does not require vacuum equipment can be obtained by utilizing the excited active species of the reaction gas chemically generated by the plasma discharge region under the atmospheric pressure or a pressure near the atmospheric pressure. .
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。
The surface treatment apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 can perform various surface treatments on the surface of the workpiece 20 at a high surface treatment rate.
The surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 1 and FIG. 2 processes the surface 21 of the to-be-processed object 20 which is a flat member as an example. The object 20 is a glass substrate of a display device such as a liquid crystal display device. The workpiece 20 has a front surface 21 and a
The surface treatment apparatus 10 generally includes an upper electrode 30, a lower electrode 31, an electrode selection unit 33, a high-frequency power source 34,
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。
First, the upper unit of the upper electrode 30 and the upper dielectric 50 will be described.
The upper electrode 30 corresponds to the first electrode. The upper dielectric 50 corresponds to a first dielectric.
The upper electrode 30 has a plurality of first
In the example of FIG. 1, a part of each first
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。
Next, the lower unit of the lower electrode 31 and the lower dielectric 51 will be described.
The lower electrode 31 has a plurality of second
Each second
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。
The arrangement pitch of each of the plurality of first
As a material of the plurality of first
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。
As materials for the upper dielectric (first dielectric) 50 and the lower dielectric (second dielectric) 51, for example, quartz, borosilicate glass, alumina ceramic, resin-based material, or the like can be used.
In the example of FIGS. 1 and 2, the first
The
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。
Next, the electrode selection unit 33 shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
The electrode selection unit 33 includes an upper
The upper
Similarly, the
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。
The
In addition, the
By varying the applied high frequency power, the surface treatment range of the surface 21 of the workpiece 20 can be expanded or reduced.
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。
Next, the
The
Accordingly, the relative positional relationship between the upper unit of the upper dielectric 50 and the upper electrode 30 and the lower unit of the lower dielectric 51 and the lower electrode 31 can be arbitrarily set.
However, one of the
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。
1 supplies a mixed gas of a carrier gas and a processing gas necessary for surface treatment by plasma discharge, an upper unit of an upper dielectric 50 and an upper electrode 30, and a lower portion of a lower dielectric 51 and a lower electrode 31. It supplies to the plasma discharge area | region S between units. The
However, the
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。
An example of the type of gas that can be supplied by the
As the carrier gas supplied by the
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。 For example, by adding oxygen to the carrier gas, a lyophilic process, an ashing process, or a cleaning process (cleaning process) can be performed on the surface 21 of the target object 20 shown in FIG. Further, by adding CF 4 to the carrier gas, a liquid repellent process or an etching process can be performed.
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。
The surface treatment performed by the surface treatment apparatus 10 of the present invention is a concept including the above-described lyophilic treatment, lyophobic treatment, ashing treatment, etching treatment, cleaning treatment, film formation treatment, and the like.
The upper dielectric 50 and the lower dielectric 51 shown in FIG. 1 have a function of preventing an unnecessary plasma discharge (referred to as a streamer) that is abnormal in the plasma discharge region generated in the plasma discharge region S.
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。
Next, a surface treatment method performed by using the surface treatment apparatus 10 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
3 and 4 show an example in which the surface treatment is performed on the desired pattern region P illustrated in FIG. 4 on the surface 21 of the workpiece 20.
FIG. 5 shows an example of the procedure of the surface treatment method. The procedure of this surface treatment method includes an object placement step ST1, a gas supply step ST2, a linear conductor selection step ST3, and a treatment step ST4.
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。
First, in the processing object placement step ST1, the
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。
Next, in the gas supply step ST <b> 2 of FIG. 5, the
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。
Next, in the linear conductor selection step ST3 of FIG. 5, at least one first of the plurality of first
In processing step ST4 of FIG. 5, FIGS. 3 and 4 show an example in which, for example, a lyophilic process is performed on a desired pattern region P on the surface 21 of the object 20 to be processed.
The desired pattern area P is a band-shaped area as shown by a broken line parallel to the first direction X as shown in FIG.
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。
This desired pattern region P is formed as follows.
One
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。
On the other hand, one
As a result, one second linear conductor 61 (61R) is grounded. As a result, the reaction gas generated in the plasma discharge region S in the circular region P1 of the surface 21 corresponding to the intersection position of one first
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。
Next, as shown in FIG. 4, the next second
Thus, the lyophilic process is performed on the area P2 next to the area P1 shown in FIGS. This region P2 is a region corresponding to the intersection position of one first
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。
In such a procedure, the
That is, there is a great merit that predetermined processing can be performed reliably and easily only on a desired pattern region P which is a specific partial region on the surface, not on the entire surface 21 of the object 20.
The above is the processing step ST4 shown in FIG. Note that the gas supply step ST2 and the linear conductor selection step ST3 shown in FIG. 5 may be performed simultaneously or in reverse order.
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。
Second Embodiment FIGS. 6 to 9 show a second embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
FIG. 6 shows a second embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention. Since the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 6 is basically the same as the structure of the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 1, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is used.
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。
The surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 6 is different from the surface treatment apparatus 10 in FIG. 1 in that the partition wall 150 is disposed in the plasma discharge region S between the upper dielectric 50 and the lower dielectric 51. . For example, the partition wall 150 is disposed between the lower surface 50 </ b> C of the upper dielectric 50 and the surface 21 of the workpiece 20. For example, the same material as the material of the upper dielectric 50 and the lower dielectric 51 can be used for the partition 150, but other materials may be used.
The partition 150 has a structure having a plurality of
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。
The partition 150 shown in FIG. 6 shows an example that can be disposed over the entire surface 21 of the workpiece 20.
Each of the partition walls 150 shown in FIGS. 8 and 9 is smaller than the size of the surface 21 of the workpiece 20. The partition 150 shown in FIG. 8 has, for example, four
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。
Each
On the other hand, the
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。
Thus, in the example of FIG. 8, on the surface 21, plasma discharges are generated in a limited manner with respect to the regions corresponding to the four intersection positions E, respectively, and the regions corresponding to the four intersection positions E on the surface 21 are generated. For example, a predetermined lyophilic process can be performed.
In the example of FIG. 9, for example, lyophilic processing can be limitedly performed on regions corresponding to nine intersection positions F on the surface 21.
In any case, on the surface 21 of the object 20 to be processed, the use of the partition wall 150 has an advantage that a necessary surface treatment can be limitedly performed in an arbitrary shape on an arbitrary pattern region.
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。
Third Embodiment FIG. 10 shows a third embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
Since the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 10 has basically the same structure as the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 1, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is used.
The surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 10 is different from the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 1 in the material of the upper dielectric 50. As the material of the upper dielectric 50 in FIG. 10, a porous material is used.
As the porous material, for example, a ceramic material or a resin material can be selected according to the application. An example of the ceramic porous material is alumina. Examples of the resin-based porous material include polyfluoroethylene.
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。
Since the upper dielectric 50 is made of a porous material, the
By providing one or a plurality of
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。
Fourth Embodiment FIG. 11 shows a fourth embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
The surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 11 is different from the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 10 in that the partition wall 150 is disposed between the upper dielectric 50 and the lower dielectric 51. This partition 150 is the same as the partition 150 shown in FIG.
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。
Since the other structure of the surface treatment apparatus 10 of FIG. 11 is the same as that of FIG. 10, the description will be used.
By adopting this structure, the
The partition 150 in FIG. 11 is provided over almost the entire surface 21 of the workpiece 20, but the size of the partition 150 is not limited to this and may be smaller.
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。
Fifth Embodiment FIG. 12 shows a fifth embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
In the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 12, the size of the upper dielectric 50 is smaller than that of the lower dielectric 51. For this reason, the number of the first
As shown in FIG. 12A, the first
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。
For example, in the state of FIG. 12A, the upper dielectric 50 is smaller than the lower dielectric 51 and the object to be processed 20, and the lower dielectric 51 is slightly larger in size than the object to be processed 20.
The upper dielectric 50 faces a part of the surface 21 of the workpiece 20. In this state, for example, the two first
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。
As a result, as shown in FIG. 12 (A), the surface treatment is performed on the portions corresponding to the intersection positions of the two first
Thereafter, as shown in FIG. 12B, the
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。
In this way, the unit including the upper dielectric 50 and the first
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。
Sixth Embodiment FIG. 13 shows a sixth embodiment of the surface treatment apparatus 10 of the present invention. In the example of FIG. 12, no partition is arranged between the upper dielectric 50 and the lower dielectric 51.
In contrast, in the example of FIG. 13, a partition 150 having a predetermined size is disposed between the upper dielectric 50 and the lower dielectric 51.
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。
As shown in FIG. 13A, the size of the upper dielectric 50 is smaller than the size of the lower dielectric 51. The size of the partition 150 is further smaller than that of the upper dielectric 50.
For example, as shown in FIG. 13A, high frequency power is supplied to one first
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。
Next, as illustrated in FIG. 13B, the
In this way, by moving the upper dielectric 50 and the partition wall 150 with respect to the lower dielectric 51 and the object to be processed 20 by the
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。
Seventh Embodiment FIG. 14 shows a seventh embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
The surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 14 has basically the same structure as the surface treatment apparatus 10 shown in FIG.
However, the arrangement positions of the second
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。
In the example of FIG. 1, a part of each second
On the other hand, in the example of FIG. 14, a part of each second
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。
The example shown in FIG. 14 is an example in which at least one dielectric is disposed between each first
On the other hand, at least a part of the second
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。
Eighth Embodiment FIG. 15 shows an eighth embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
The surface treatment apparatus 10 in FIG. 15 differs from the surface treatment apparatus 10 in FIG. 1 in that the object to be processed 20 is moved along the first direction X and the second direction Y by the
By doing in this way, the to-be-processed object 20 can be positioned reliably in the appropriate position of the upper electrode 30 and the lower electrode 31.
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。
Ninth Embodiment FIG. 16 shows a ninth embodiment of the surface treatment apparatus of the present invention.
The surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 16 is different from the surface treatment apparatus 10 shown in FIG. 1 in the following points.
Each first
Such a structure in which the ground electrode and the application electrode are turned upside down can be applied to the second to eighth embodiments.
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。
Of course, the above-described embodiments of the surface treatment apparatus of the present invention can be used in combination with other embodiments. For example, in the seventh embodiment shown in FIG. 14 and the eighth embodiment shown in FIG. 15, it is of course possible to arrange the partition 150 as shown in FIG.
In the present invention, the electrode selection unit causes the surface treatment of the object to be processed at the intersection position of the selected first linear conductor and the selected second linear conductor.
The first electrode is securely held by the first dielectric, and the second electrode is securely held by the second dielectric.
The first electrode can be easily formed on the surface of the first dielectric, and the second electrode can also be easily formed on the surface of the second dielectric.
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。
The reaction gas and the carrier gas are reliably and between the first dielectric, the first electrode unit, the second dielectric, and the second electrode unit throughout the first dielectric made of the porous material. Easy to install.
As a result, a partition is disposed between the first electrode and the second electrode at a position corresponding to a desired region on the surface of the object to be processed, thereby forming a plasma discharge region in the desired region within the partition. Can do.
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。
The surface treatment apparatus of the present invention can partially perform plasma surface treatment on the surface of an object to be processed (also referred to as an object to be processed). When performing such partial plasma surface treatment, the upper electrode is selected to supply high-frequency power to the first linear conductor without changing the apparatus configuration of the surface treatment apparatus, and the second electrode of the lower electrode is selected. By selecting the grounding to the linear conductor, various surface treatments can be performed on the surface of the object to be processed according to a desired pattern shape.
Therefore, it becomes unnecessary to previously prepare a plurality of electrodes having a plurality of different pattern shapes as in the prior art, and it is not necessary to replace such electrodes, thereby eliminating the man-hours for replacing the electrodes.
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。
In the surface treatment apparatus of the present invention, an example in which each first linear conductor of the upper electrode is embedded in the groove of the upper dielectric 50 is shown as an example in which the upper dielectric 50 is provided. Similarly, the second
However, the present invention is not limited to this, and the first
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。 As an example in which the first linear conductor and the second linear conductor are directly formed on the corresponding dielectrics, for example, the first linear conductor and the second linear conductor are formed by sputtering thin film, plating, vapor deposition, for example. It can be directly formed on a corresponding dielectric by a method such as Further, the first linear conductor and the second linear conductor may be directly formed by forming a fine pattern by photolithography, etching or the like on the corresponding dielectric.
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。
The upper
By selecting at least one of the first
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。
It is sufficient that at least one dielectric is disposed between the upper electrode 30 and the lower electrode 31. Therefore, it is sufficient that the dielectric is disposed on both or one of the upper electrode 30 and the lower electrode 31.
As an example, a structure in which the upper dielectric 50 is provided on the upper electrode 30 side and no dielectric is provided on the lower electrode 31 side can be employed.
On the other hand, when the dielectric is not disposed on the upper electrode 30 side, for example, the first
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。
In the present invention, a surface treatment can be performed on a desired region of the object by performing plasma discharge after the object is positioned. However, the present invention is not limited thereto, and the surface treatment may be performed on a desired region of the object to be processed by plasma discharge while the object to be processed is moved.
In the present invention, each first linear conductor of the first electrode may be formed by being embedded in the first dielectric, and each second linear conductor of the second electrode may be formed on the surface of the second dielectric. . Conversely, in the present invention, each second linear conductor of the second electrode is formed by being embedded in the second dielectric, and each first linear conductor of the first electrode is formed on the surface of the first dielectric. It may be formed.
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。
The surface treatment apparatus of the present invention can be applied not only to a plasma discharge system under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, but also to vacuum plasma discharge.
By the way, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be applied to vacuum plasma surface treatment in addition to the atmospheric pressure plasma surface treatment described above.
In the embodiment described above, helium is used as the carrier gas of the mixed gas, and O 2 is used as the processing gas.
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。
For example, argon may be used as the carrier gas, and CF 4 may be used as the processing gas. For example, by using He as the carrier gas and CF 4 as the processing gas, the surface 21 of the object to be processed 20 can be subjected to water repellency treatment.
In addition, the surface treatment according to the present invention can be performed by appropriately selecting the type of carrier gas and treatment gas of the mixed gas, for example, processing such as etching, ashing, surface modification (lyophilic liquid) on the surface of the object to be treated. Treatment, liquid repellent treatment), cleaning treatment, film formation treatment, and the like.
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。 There are various types of objects to be processed, such as glass, ceramics, resin-based materials, and metals. Applications of the object to be processed according to the present invention include partial processing of glass for a display body (for example, a substrate for liquid crystal such as TFT (Thin Film Transistor), a substrate for organic EL (electroluminescence), a substrate for plasma display) This is a surface treatment of a wiring board portion of an electronic component or an electronic device.
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。
In the embodiment of the present invention, various types of objects to be processed can be adopted depending on the purpose of processing.
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims.
A part of each configuration of the above embodiment can be omitted, or can be arbitrarily combined so as to be different from the above.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Surface treatment apparatus, 20 ... To-be-processed object, 21 ... Surface of to-be-processed object, 30 ... Upper electrode (1st electrode), 31 ... Lower electrode (2nd electrode), 33 ... Electrode selection unit, 35, 36 ... Electrode moving unit, 40 ... Gas supply unit, 50 ... Upper dielectric (first dielectric), 51 ... Lower dielectric (second dielectric) Dielectric), 60 ... first linear conductor, 61 ... second linear conductor, 70 ... upper electrode selection unit (first electrode selection unit), 71 ... lower electrode selection unit (Second electrode selection unit), 100 ... control unit, S ... plasma discharge region, X ... large one direction, Y ... second direction
Claims (2)
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、
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おり、
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か、もしくは、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おり、
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とともに、
前記第1電極を有する前記第1誘電体と前記第2電極を有する前記第2誘電体のうちの一方は他方よりも小さく形成されていて、該一方の誘電体と前記隔壁とをともに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表面処理装置。
A surface treatment apparatus for performing a surface treatment on an object to be treated by excited active species of a reaction gas generated by performing a plasma discharge between an application electrode and an earth electrode facing the application electrode,
A first electrode having a plurality of first linear conductors arranged in parallel along a first direction;
A second electrode having a plurality of second linear conductors arranged in parallel along a second direction intersecting the first direction;
At least one of the plurality of first linear conductors of the plurality of first electrodes of the first electrode is selected, and at least one of the plurality of second linear conductors of the second electrode is selected. By selecting one of the second linear conductors, an electrode for performing surface treatment of the object to be processed at the intersection position of the selected first linear conductor and the selected second linear conductor With a selection unit,
The first electrode is the application electrode and held by the first dielectric; the second electrode is the ground electrode and held by the second dielectric;
The first electrode is embedded and held in the first dielectric, and the second electrode is embedded and held in the second dielectric, or the first electrode is a surface of the first dielectric The second electrode is adhered or directly formed on the surface of the second dielectric,
The first electrode is bonded or directly formed on the surface of the first dielectric, and the second electrode is bonded or directly formed on the surface of the second dielectric,
Between the first electrode and the second electrode, a partition for partitioning the plasma discharge region between the first electrode and the second electrode is disposed,
One of the first dielectric having the first electrode and the second dielectric having the second electrode is formed smaller than the other, and moves together with the one dielectric and the partition. A surface treatment apparatus having an electrode moving part for positioning.
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表面処理方法であって、
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おり、
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か、もしくは、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おり、
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とともに、
前記第1電極を有する前記第1誘電体と前記第2電極を有する前記第2誘電体のうちの一方は他方よりも小さく形成されており、
電極移動部により、前記一方の誘電体と前記隔壁をともに移動して位置決めする
ことを特徴とする表面処理方法。 A surface treatment method for surface-treating an object to be treated with excited active species of a reaction gas generated by performing plasma discharge between an application electrode and an earth electrode facing the application electrode,
A first electrode having a plurality of first linear conductors arranged in parallel along the first direction, and a plurality of electrodes arranged in parallel along a second direction intersecting the first direction A target object disposing step of disposing the target object between the second electrode having the second linear conductor;
The electrode selection unit selects at least one of the first linear conductors among the plurality of first linear conductors of the first electrode, and the plurality of second linear conductors of the second electrode. By selecting at least one of the second linear conductors, the surface of the object to be processed at the intersection of the selected first linear conductor and the selected second linear conductor A surface treatment method comprising a treatment step for performing treatment,
The first electrode is the application electrode and held by the first dielectric; the second electrode is the ground electrode and held by the second dielectric;
The first electrode is embedded and held in the first dielectric, and the second electrode is embedded and held in the second dielectric, or the first electrode is a surface of the first dielectric The second electrode is adhered or directly formed on the surface of the second dielectric,
The first electrode is bonded or directly formed on the surface of the first dielectric, and the second electrode is bonded or directly formed on the surface of the second dielectric,
Between the first electrode and the second electrode, a partition for partitioning the plasma discharge region between the first electrode and the second electrode is disposed,
One of the first dielectric having the first electrode and the second dielectric having the second electrode is formed smaller than the other,
The electrode moving part moves and positions the one dielectric and the partition together.
A surface treatment method characterized by the above.
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