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JP5129665B2 - Plasma processing equipment - Google Patents
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JP5129665B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

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JP5129665B2 JP2008166597A JP2008166597A JP5129665B2 JP 5129665 B2 JP5129665 B2 JP 5129665B2 JP 2008166597 A JP2008166597 A JP 2008166597A JP 2008166597 A JP2008166597 A JP 2008166597A JP 5129665 B2 JP5129665 B2 JP 5129665B2
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Description

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、レジストの剥離やエッチング、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、成膜、めっき前処理、コーティング前処理、各種材料・部品の表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズマ処理装置に関するものであり、特に、幅広の被処理物(ワーク)の表面の改質に好適に応用されるものである。   The present invention includes cleaning of foreign substances such as organic substances existing on the surface of the object to be processed, resist peeling and etching, improvement of organic film adhesion, metal oxide reduction, film formation, plating pretreatment, coating pretreatment, The present invention relates to a plasma processing apparatus used for plasma processing such as surface modification of various materials and parts, and is particularly suitably applied to surface modification of a wide workpiece (workpiece).

従来より、筒状容器内にプラズマ生成用ガスを導入し、筒状容器の外部に配設された電極により電圧を印加することにより、プラズマ生成用ガスのガス流れと同じ方向にストリーマ放電を形成すると共にこのストリーマ放電により筒状容器内にプラズマを生成し、このプラズマを筒状容器から吹き出して被処理物に供給することによって、被処理物にプラズマ処理を施すことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a streamer discharge is formed in the same direction as the gas flow of the plasma generating gas by introducing the plasma generating gas into the cylindrical container and applying a voltage with an electrode disposed outside the cylindrical container. At the same time, it has been proposed that plasma is generated in the cylindrical container by this streamer discharge, and the plasma is blown out of the cylindrical container and supplied to the object to be processed (for example, plasma processing is performed on the object to be processed) (for example, , See Patent Document 1).

また、ロール電極の周面に対向して複数個の固定電極を並設し、ロール電極と固定電極の間に電圧を印加して不均一なプラズマ状態を形成し、この不均一なプラズマ状態の中を通して被処理物を搬送することにより被処理物にプラズマ処理を施すことも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−93768号公報 特開2006−299000号公報
Further, a plurality of fixed electrodes are arranged in parallel to face the peripheral surface of the roll electrode, and a voltage is applied between the roll electrode and the fixed electrode to form a non-uniform plasma state. It has also been proposed to perform a plasma treatment on a workpiece by conveying the workpiece through the inside (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-93768 A JP 2006-299000 A

しかし、特許文献1に記載のプラズマ処理装置では、ストリーマ放電を生成するためのストリーマ放電形成手段がなく、単に電極間に電圧の印加により発生するストリーマ放電を利用しているため、ストリーマ放電を安定して持続させるのが難しい場合があった。また、幅広の被処理物をプラズマ処理するためには、幅広の筒状容器を必要とするが、ガラス等で形成される筒状容器の強度を確保するのは困難なため、筒状容器の変形によりプラズマを均一に吹き出すことが難しく、被処理物のプラズマ処理にバラツキが生じるおそれがあった。   However, in the plasma processing apparatus described in Patent Document 1, there is no streamer discharge forming means for generating streamer discharge, and streamer discharge generated by simply applying a voltage between the electrodes is used. Sometimes it was difficult to sustain. Moreover, in order to plasma-process a wide workpiece, a wide cylindrical container is required, but it is difficult to ensure the strength of the cylindrical container formed of glass or the like. Due to the deformation, it is difficult to blow out the plasma uniformly, which may cause variations in the plasma treatment of the workpiece.

一方、特許文献2に記載のプラズマ処理装置では、強制的に不均一な電界強度分布を形成しているが、一組の電極ではプラズマ処理が不均一になるために、被処理物への均一なプラズマ処理効果を発揮するためには、ロール電極の周りに多数個の固定電極を配設して不均一なプラズマを重ね合わせなければならず、装置の大型化や高コスト化になるという問題があった。   On the other hand, in the plasma processing apparatus described in Patent Document 2, a nonuniform electric field strength distribution is forcibly formed. However, since the plasma processing is nonuniform with a pair of electrodes, it is uniform on the object to be processed. In order to achieve a satisfactory plasma treatment effect, it is necessary to dispose a large number of fixed electrodes around the roll electrode and superimpose non-uniform plasma, which increases the size and cost of the apparatus. was there.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、安定してストリーマ放電を生成して均一なプラズマを生成することができ、しかも装置の大型化や高コスト化を抑制することができる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。   The present invention has been made in view of the above points, and can stably generate streamer discharge to generate uniform plasma, and can suppress the increase in size and cost of the apparatus. The object is to provide a processing apparatus.

本発明に係るプラズマ処理装置は、対向する一対の電極間に形成される対向領域にプラズマ生成ガスを供給し、大気圧又はその近傍の圧力下で前記電極間に電圧を印加することにより前記対向領域にストリーマ放電を形成すると共にこのストリーマ放電により前記対向領域でプラズマを生成し、このプラズマを被処理物に供給するプラズマ処理装置において、不均一な電界強度分布を対向領域に発生させることにより前記ストリーマ放電を形成するためのストリーマ放電形成手段と、前記ストリーマ放電を前記対向領域で分散させるためのストリーマ放電分散手段と、前記被処理物を前記対向領域で搬送するための搬送手段とを備え、前記ストリーマ放電分散手段として、前記プラズマ生成用ガスを前記対向領域に供給するためのガス供給手段を設け、このガス供給手段は先絞り形状のガスノズルで形成され、このガスノズルから噴射される前記プラズマ生成用ガスの乱流により前記ストリーマ放電を前記対向領域内で分散自在に形成して成ることを特徴とするものである。 The plasma processing apparatus according to the present invention supplies a plasma generating gas to an opposing region formed between a pair of opposing electrodes, and applies the voltage between the electrodes under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. In the plasma processing apparatus for forming a streamer discharge in the region and generating plasma in the opposed region by the streamer discharge and supplying the plasma to the object to be processed, by generating a non-uniform electric field strength distribution in the opposed region A streamer discharge forming means for forming a streamer discharge; a streamer discharge dispersing means for dispersing the streamer discharge in the facing area; and a transport means for transporting the object to be processed in the facing area. A gas supply means for supplying the plasma generating gas to the counter area as the streamer discharge dispersion means. The provided, the gas supply means is formed by a gas nozzle of the tapered shape, that turbulence of the plasma generation gas ejected from the gas nozzle comprising forming the streamer discharge freely dispersed in the counter area It is a feature.

本発明にあっては、前記ストリーマ放電形成手段は、前記被処理物の搬送方向と略平行な方向において不均一な電界強度分布を発生するものであることが好ましい。 In the present invention , the streamer discharge forming means preferably generates a non-uniform electric field strength distribution in a direction substantially parallel to the transport direction of the workpiece.

本発明にあっては、前記ストリーマ放電形成手段は、前記対向する電極の間隔を不均一にして形成して成ることが好ましい。 In the present invention , it is preferable that the streamer discharge forming means is formed with non-uniform intervals between the opposing electrodes.

本発明にあっては、前記ストリーマ放電形成手段は、前記対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の誘電率を部分的に異ならせることにより形成して成ることが好ましい。 In the present invention , the streamer discharge forming means is formed by covering at least one opposing surface of the opposing electrode with a dielectric and partially varying the dielectric constant of the dielectric. Is preferred.

本発明にあっては、前記ストリーマ放電形成手段は、前記対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の厚みを部分的に異ならせることにより形成して成ることが好ましい。 In the present invention , the streamer discharge forming means is formed by covering at least one opposing surface of the opposing electrode with a dielectric and partially varying the thickness of the dielectric. preferable.

本発明にあっては、前記ストリーマ放電分散手段は、前記対向する電極の少なくとも一方を他方に対して変位自在に形成して成ることが好ましい。 In the present invention , it is preferable that the streamer discharge dispersing means is formed such that at least one of the opposed electrodes is displaceable with respect to the other.

本発明にあっては、前記ガス供給手段を前記対向領域に隣接して設けて成ることが好ましい。 In the present invention , the gas supply means is preferably provided adjacent to the facing region.

本発明にあっては、少なくとも前記対向する電極と前記ストリーマ放電形成手段と前記ストリーマ放電分散手段とを収容するチャンバーを具備して成ることが好ましい。 In the present invention , it is preferable to include a chamber for accommodating at least the opposing electrodes, the streamer discharge forming means, and the streamer discharge dispersing means.

本発明は、プラズマ生成効率のよいストリーマ放電をストリーマ放電形成手段で安定して形成することができると共に局所的な放電形態となりやすいストリーマ放電をストリーマ放電分散手段で対向領域で均一に分散させることができ、安定してストリーマ放電を生成して均一なプラズマを生成することができるものであり、しかも、ストリーマ放電をストリーマ放電分散手段で分散させるために、ストリーマ放電を発生させるための多数の電極を備える必要が無く、装置の大型化や高コスト化を抑制することができるものである。また、本発明は、ガス供給手段から供給されるプラズマ生成用ガスのガス流を利用することによりストリーマ放電を分散することができ、部材の兼用により装置の小型化や簡素化及び低コスト化を図ることができるものである。 The present invention is uniformly dispersed in the opposing area of the local discharge forms and tends streamer discharge collector with a good streamer discharge collector of the plasma generation efficiency can be stably formed by streamer discharge forming means in the streamer discharge dispersing means is to be able, which can generate stable and uniform plasma to generate a streamer discharge electricity, moreover, the streamer discharge electricity to disperse in streamer discharge dispersing means, to generate a streamer discharge electric Therefore, it is not necessary to provide a large number of electrodes, and the increase in size and cost of the apparatus can be suppressed. Further, the present invention can disperse the streamer discharge by using the gas flow of the plasma generating gas supplied from the gas supply means, and the device can be miniaturized, simplified, and reduced in cost by using the members together. It can be planned.

また、本発明は、前記ストリーマ放電形成手段は、前記被処理物の搬送方向と略平行な方向において不均一な電界強度分布を発生するものである場合には、搬送方向と略平行方向に電界強度分布をつけることにより、同一方向にストリーマ放電を分布させることができる。このようにストリーマ放電の分布方向を被処理物の幅方向と同一方向に形成することにより、被処理物が処理空間を通過する間に、ストリーマ放電が重ね合わさることになるため、被処理物表面のプラズマ処理強度のばらつきを抑制することができる。 Further, according to the present invention, when the streamer discharge forming means generates a non-uniform electric field intensity distribution in a direction substantially parallel to the conveyance direction of the workpiece, an electric field is generated in a direction substantially parallel to the conveyance direction. By providing an intensity distribution, streamer discharge can be distributed in the same direction. By forming the distribution direction of the streamer discharge in the same direction as the width direction of the workpiece, the streamer discharge is superimposed while the workpiece passes through the treatment space. Variation in plasma processing intensity can be suppressed.

また、本発明は、前記ストリーマ放電形成手段が、前記対向する電極の間隔を不均一にして形成して成る場合には、電極の対向する対向面を傾斜面としたり、平板と曲面等にしたりすることにより、不均一な電界強度分布を発生させるストリーマ放電形成手段を容易に形成することができるものである。 In the present invention, when the streamer discharge forming means is formed with non-uniform spacing between the opposing electrodes, the opposing surfaces of the electrodes are inclined surfaces, flat plates, curved surfaces, etc. By doing so, it is possible to easily form streamer discharge forming means for generating a non-uniform electric field strength distribution.

また、本発明は、前記ストリーマ放電形成手段が、前記対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の誘電率を部分的に異ならせることにより形成して成る場合には、誘電体の材質を変えることにより、対向面を平滑な状態のままで電界強度分布を不均一にすることができ、ストリーマ放電形成手段を有する電極であってもその間隔調整を容易に行うことができて安定してストリーマ放電を形成することができるものである。 In the present invention, the streamer discharge forming means is formed by covering at least one opposing surface of the opposing electrode with a dielectric and partially changing the dielectric constant of the dielectric. , by changing the material of the dielectric, the electric field strength distribution remains smooth state facing surfaces can be non-uniform, easily be the interval adjusting a conductive electrode having a streamer discharge forming means It can be performed and can stably form a streamer discharge.

また、本発明は、前記ストリーマ放電形成手段が、前記対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の厚みを部分的に異ならせることにより形成して成る場合には、誘電体の厚みを変えることにより、対向面に凹凸加工や傾斜加工をすることがなくても電界強度分布を不均一にすることができ、ストリーマ放電形成手段を容易に形成することができるものである。 Further, in the present invention, when the streamer discharge forming means is formed by covering at least one facing surface of the facing electrode with a dielectric and partially varying the thickness of the dielectric. By changing the thickness of the dielectric, the electric field strength distribution can be made non-uniform even without uneven processing or slant processing on the opposing surface, and streamer discharge forming means can be easily formed It is.

また、本発明は、前記ストリーマ放電分散手段が、前記対向する電極の少なくとも一方を他方に対して変位自在に形成して成る場合には、一方の電極を他方の電極に対して変位させることにより、対向領域でプラズマ生成用ガスに乱流成分を付与することができ、ストリーマ放電を効率よく分散することができるものである。 Further, the present invention, the streamer discharge dispersion means, when said at least one of opposing electrodes formed by displaced freely formed relative to the other displaces against one of the electrodes to the other electrodes it allows the gas for plasma generation in the opposing area can impart turbulent component, it is capable of dispersing the streamer discharge electricity efficiently.

また、本発明は、前記ガス供給手段を前記対向領域に隣接して設けて成る場合には、対向領域に効率よくプラズマ生成用ガスを供給することができ、プラズマ生成用ガスの使用効率を高めることができるものである。 Further, the present invention, when the gas supply means comprising provided adjacent to the opposing region can be efficiently supplied to the plasma generation gas in the opposite area, the use efficiency of the plasma generation gas It can be raised.

また、本発明は、少なくとも前記対向する電極と前記ストリーマ放電形成手段と前記ストリーマ放電分散手段とを収容するチャンバーを具備して成る場合では、チャンバーによりプラズマ生成用ガスの拡散を少なくすることができ、対向領域でのガス雰囲気の制御を容易に行うことができると共に環境への負荷を小さくすることができるものである。 Further, the present invention is, in the case made comprises a chamber containing the at least the opposing electrode and the streamer discharge forming means the streamer discharge dispersion means, to reduce the diffusion of the more plasma generation gas into the chamber over it can be one in which it is possible to reduce a load on the environment along with the control of the gas atmosphere in the opposing area can be easily performed.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

(実施の形態1)
図1に示すプラズマ処理装置は、一対の電極1、1を上下に対向配置して備えるものであり、対向する電極1、1間の空間は対向領域2として形成されている。電極1は銅、アルミニウム、チタニウム合金、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。また、上側の電極1は円筒状のロール電極1aとして形成されており、下側の電極は上面が平坦な平板電極1bとして形成されている。図1のものではロール電極1aと平板電極1bは紙面に直交する方向に長尺に形成されている。また、ロール電極1aの両端面には軸部40が突設されており、ロール電極1aは軸部40を中心として回転駆動自在に形成されている。
(Embodiment 1)
The plasma processing apparatus shown in FIG. 1 is provided with a pair of electrodes 1, 1 arranged vertically opposite to each other, and a space between the opposed electrodes 1, 1 is formed as a facing region 2. The electrode 1 can be formed of a conductive metal material such as copper, aluminum, titanium alloy, brass, stainless steel having high corrosion resistance (such as SUS304). The upper electrode 1 is formed as a cylindrical roll electrode 1a, and the lower electrode is formed as a flat plate electrode 1b having a flat upper surface. In FIG. 1, the roll electrode 1a and the flat plate electrode 1b are formed long in a direction orthogonal to the paper surface. Moreover, the shaft part 40 is protrudingly provided in the both end surfaces of the roll electrode 1a, and the roll electrode 1a is formed so that rotation around the shaft part 40 is possible.

ロール電極1aの周面は曲面であるため、ロール電極1aの下面と平板電極1bの上面との間隔は、軸部40の真下が最も狭く、平板電極1bの両方の長辺に向かうに従って徐々に広がるように形成されている。すなわち、ロール電極1aの下面における周面の接線方向と平行な方向(平板電極1bの短手方向と平行な方向)において、対向領域2の間隔がその中央部から両側に向かって徐々に広がるように形成されている。このように電極1、1の間隔を上下方向で不均一にすることによって、ストリーマ放電形成手段を形成することができる。すなわち、ロール電極1aと平板電極1bとの間隔は平板電極1bの短手方向(図面の紙面と平行な水平方向)における対向領域2の両端になるほど広くなるため、対向領域2の中央部に比べて電界強度が低くなる。従って、対向領域2の中央部から両端に向かって電界強度が徐々に小さくなるように不均一な電界強度分布が生じることになる。ここで、対向領域2の中央部における電界強度は20kV/mm、対向領域2の両端における電界強度は18kV/mmとすることができるが、これに限定されるものではない。上記の対向領域2は被処理物HにプラズマPを供給してプラズマ処理するための処理空間5として形成されている。   Since the peripheral surface of the roll electrode 1a is a curved surface, the distance between the lower surface of the roll electrode 1a and the upper surface of the plate electrode 1b is narrowest immediately below the shaft portion 40 and gradually increases toward both long sides of the plate electrode 1b. It is formed to spread. That is, in the direction parallel to the tangential direction of the peripheral surface on the lower surface of the roll electrode 1a (the direction parallel to the short direction of the flat plate electrode 1b), the distance between the opposing regions 2 gradually increases from the center toward both sides. Is formed. Thus, the streamer discharge forming means can be formed by making the interval between the electrodes 1 and 1 non-uniform in the vertical direction. In other words, the distance between the roll electrode 1a and the flat plate electrode 1b becomes wider toward the both ends of the opposed region 2 in the short direction of the flat plate electrode 1b (horizontal direction parallel to the drawing sheet), and therefore, compared with the central portion of the opposed region 2. Electric field strength is reduced. Therefore, a non-uniform electric field strength distribution is generated so that the electric field strength gradually decreases from the central portion of the opposing region 2 toward both ends. Here, the electric field strength at the center of the opposing region 2 can be 20 kV / mm, and the electric field strength at both ends of the opposing region 2 can be 18 kV / mm, but is not limited thereto. The facing region 2 is formed as a processing space 5 for supplying plasma P to the workpiece H and performing plasma processing.

また、下側の平板電極1bには電源21が接続されて高圧電極として形成されていると共に上側のロール電極1aは軸部40において接地されて接地電極として形成されている。また、平板電極1bには冷却水循環用の流通孔30が長尺方向の略全長にわたって形成されている。さらに、ロール電極1aの周面及び平板電極1bの上面の対向面20を含む全面はアーク放電の防止のために誘電体3により被覆されている。誘電体3としては、例えば、石英ガラス、アルミナ、チタン酸バリウム、イットリア、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の高融点の絶縁材料で形成することができ、比誘電率が5以上であることが好ましい。また、誘電体3の被膜の厚みは全体にわたって一定であり、例えば、0.5〜5mmとする。   A power source 21 is connected to the lower flat plate electrode 1b to form a high voltage electrode, and the upper roll electrode 1a is grounded at the shaft portion 40 to be formed as a ground electrode. The flat plate electrode 1b is formed with a circulation hole 30 for circulating the cooling water over substantially the entire length in the longitudinal direction. Further, the entire surface including the facing surface 20 of the peripheral surface of the roll electrode 1a and the upper surface of the plate electrode 1b is covered with a dielectric 3 to prevent arc discharge. The dielectric 3 can be formed of a high-melting-point insulating material such as a vitreous material such as quartz glass, alumina, barium titanate, yttria, or zirconium, or a ceramic material, and has a relative dielectric constant of 5 or more. It is preferable. The thickness of the dielectric 3 coating is constant throughout, for example, 0.5 to 5 mm.

プラズマ処理装置はガス供給手段4としてガスノズル22を備えている。ガスノズル22は平板電極1bの側方に配置して対向領域2に隣接させている。また、ガスノズル22は平板電極1bの長尺方向の略全長にわたって配設されている。ガスノズル22には先絞り形状のガス噴出路23が形成されており、ガス噴出路23から対向領域2に側方からプラズマ生成用ガスGを噴出するものである。この実施の形態1では、ガスノズル22によってガス供給手段4とストリーマ放電分散手段とを兼用するものである。   The plasma processing apparatus includes a gas nozzle 22 as the gas supply means 4. The gas nozzle 22 is disposed on the side of the plate electrode 1b and is adjacent to the facing region 2. Moreover, the gas nozzle 22 is arrange | positioned over the substantially full length of the elongate direction of the flat plate electrode 1b. The gas nozzle 22 is formed with a point-shaped gas ejection path 23, and the plasma generating gas G is ejected from the gas ejection path 23 to the facing region 2 from the side. In the first embodiment, the gas nozzle 22 serves as both the gas supply means 4 and the streamer discharge dispersion means.

また、上記の電極1、ガスノズル22及び処理空間5は箱状のチャンバー6内に収容されている。チャンバー6の上面には搬入口26と搬出口27が設けられている。このプラズマ処理装置において、被処理物Hを搬送するための搬送手段はロール電極1aであり、ロール電極1aを回転駆動しながらその周面にフィルムなどの被処理物Hを沿わせて搬送することができる。   The electrode 1, the gas nozzle 22 and the processing space 5 are accommodated in a box-shaped chamber 6. A carry-in port 26 and a carry-out port 27 are provided on the upper surface of the chamber 6. In this plasma processing apparatus, the transport means for transporting the workpiece H is the roll electrode 1a, and the roll electrode 1a is rotationally driven to transport the workpiece H such as a film along its peripheral surface. Can do.

そして、上記のプラズマ処理装置を用いて合成樹脂フィルムなどの可撓性の長尺の被処理物Hをプラズマ処理するにあたって次のようにして行う。まず、大気圧又はその近傍の圧力下(90〜107kPa)において、プラズマ生成用ガスGを対向領域2にその側面開口から導入しながらロール電極1a、平板電極1bの間に電圧を印加することによって対向領域2に多数本のストリーマ放電Sを発生させる。ここで、プラズマ生成用ガスGはガスノズル22のガス噴出路23を通じて対向領域2に導入されるため、高速で対向領域2に噴射されることになり、この噴射によりプラズマ生成用ガスGの乱流が生じてストリーマ放電Sが対向領域2内で拡散されて分散される。従って、不均一な電界強度分布により局所的にストリーマ放電Sを形成しても、それを対向領域2の全体にわたって分散させることができる。この後、分散されたストリーマ放電Sにより対向領域2の全体にわたって略均一にプラズマPが生成される。尚、ロール電極1aと平板電極1b間に印加される電圧の波形は正弦波などの連続波形とすることができ、その周波数は1kHz〜200MHzに設定するのが好ましい。連続波形の電圧を用いると、ロール電極1aと平板電極1b間への電力の供給を大きくすることができ、高密度のプラズマを生成することができる。また、ロール電極1aと平板電極1b間に印加される電圧の波形はパルス波形とすることができ、この場合、周波数は0.5kHz〜200MHzに設定するのが好ましい。パルス波形の電圧を用いることにより、対向領域2の温度上昇を抑制することができ、耐熱性の低い被処理物Hであってもプラズマ処理をすることができる。電極1、1間に印加される電圧は電極1、1間の距離やプラズマ生成用ガスGの組成等によって異なるが、電界強度が1kV〜30kV/mmの範囲になるように設定するのが好ましい。   And when plasma-treating the flexible long to-be-processed object H, such as a synthetic resin film, using said plasma processing apparatus, it carries out as follows. First, by applying a voltage between the roll electrode 1a and the plate electrode 1b while introducing the plasma generating gas G into the facing region 2 from the side opening under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof (90 to 107 kPa). A large number of streamer discharges S are generated in the facing region 2. Here, since the plasma generating gas G is introduced into the opposing region 2 through the gas ejection path 23 of the gas nozzle 22, the plasma generating gas G is injected into the opposing region 2 at a high speed, and this injection causes turbulent flow of the plasma generating gas G. Occurs and the streamer discharge S is diffused and dispersed in the facing region 2. Therefore, even if the streamer discharge S is locally formed by the non-uniform electric field strength distribution, it can be dispersed over the entire opposing region 2. Thereafter, the plasma P is generated substantially uniformly over the entire facing region 2 by the distributed streamer discharge S. The waveform of the voltage applied between the roll electrode 1a and the plate electrode 1b can be a continuous waveform such as a sine wave, and the frequency is preferably set to 1 kHz to 200 MHz. When a voltage having a continuous waveform is used, the power supply between the roll electrode 1a and the plate electrode 1b can be increased, and high-density plasma can be generated. The waveform of the voltage applied between the roll electrode 1a and the flat plate electrode 1b can be a pulse waveform. In this case, the frequency is preferably set to 0.5 kHz to 200 MHz. By using the voltage of the pulse waveform, the temperature rise in the facing region 2 can be suppressed, and the plasma processing can be performed even for the workpiece H having low heat resistance. The voltage applied between the electrodes 1 and 1 varies depending on the distance between the electrodes 1 and 1 and the composition of the plasma generating gas G, but is preferably set so that the electric field strength is in the range of 1 kV to 30 kV / mm. .

一方、被処理物Hは搬入口26からチャンバー6内に搬入され、処理空間5である対向領域2を通過した後、搬出口27からチャンバー6外に搬出される。ここで、このプラズマ処理装置では被処理物Hが対向領域2を通過する際には略水平に搬送されるため、対向領域2における被処理物Hの搬送方向と略平行な水平方向において不均一な電界強度分布をストリーマ放電形成手段により発生させている。   On the other hand, the workpiece H is carried into the chamber 6 from the carry-in entrance 26, passes through the facing region 2 that is the treatment space 5, and is carried out of the chamber 6 through the carry-out port 27. Here, in this plasma processing apparatus, the workpiece H is transported substantially horizontally when passing through the facing region 2, and therefore is not uniform in the horizontal direction substantially parallel to the transport direction of the workpiece H in the facing region 2. An electric field intensity distribution is generated by the streamer discharge forming means.

そして、対向領域2を通過する際に被処理物Hの下面(ロール電極1aの誘電体3に接触しない方の面)に上記プラズマPを曝露して供給することによって、被処理物Hの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。ここで、被処理物Hを搬送しながらプラズマPを供給することにより、被処理物Hの搬送方向の全長にわたってプラズマ処理をすることができる。また、被処理物Hの幅方向(搬送方向と水平面内で直交する方向)においても、電極1の長尺方向の全長にわたってプラズマ処理をすることができる。尚、被処理物Hの搬送速度は0.05〜30m/分とすることができるが、これに限定されるものではない。   Then, the surface of the workpiece H is exposed by supplying the plasma P exposed to the lower surface of the workpiece H (the surface that does not contact the dielectric 3 of the roll electrode 1a) when passing through the facing region 2. Plasma treatment such as reforming treatment can be performed. Here, by supplying the plasma P while transporting the workpiece H, the plasma treatment can be performed over the entire length of the workpiece H in the transport direction. In addition, the plasma treatment can be performed over the entire length in the longitudinal direction of the electrode 1 also in the width direction of the workpiece H (the direction orthogonal to the transport direction in the horizontal plane). In addition, although the conveyance speed of the to-be-processed object H can be 0.05-30 m / min, it is not limited to this.

(実施の形態2)
図2に示すプラズマ処理装置は、図1のものにおいて、平板電極1bの上面の対向面20を凹凸面として形成されている。この凹凸面は複数の突起29や突条を対向面20に設けることにより形成することできる。対向面20の粗度は最大高さRmaxで10〜2000μmとすることができるが、これに限定されるものではない。このようにしてロール電極1aの周面と平板電極1bの上面の対向面20との間隔を平板電極1bの長尺方向と短尺方向で部分的に不均一にすることによって、ストリーマ放電形成手段を形成することができる。すなわち、電極1、1の間隔が広い部分では狭い部分に比べて電界強度が低くなる。従って、対向領域2の全体に不均一な電界強度分布が生じることになる。また、ロール電極1aの周面及び平板電極1bの全面は上記と同様の誘電体3により被覆されている。誘電体3の被膜の厚みは上記と同様に全体にわたって一定であるため、対向面20を被覆する部分では誘電体3の被膜の上面に対向面20の凹凸が表出することになる。そして、このプラズマ処理装置では、この誘電体3の上面の凹凸がストリーマ放電分散手段として形成されている。従って、このプラズマ処理装置にはガス供給手段4としてガス導入孔33を備えたカバー32が設けられているが、プラズマ生成用ガスGを対向領域2に噴出するような上記と同様のガスノズル22は備えられていない。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。
(Embodiment 2)
The plasma processing apparatus shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. 1 except that the opposing surface 20 on the upper surface of the plate electrode 1b is an uneven surface. The uneven surface can be formed by providing a plurality of protrusions 29 and protrusions on the opposing surface 20. The roughness of the facing surface 20 can be 10 to 2000 μm at the maximum height Rmax, but is not limited thereto. In this manner, the distance between the peripheral surface of the roll electrode 1a and the opposing surface 20 of the upper surface of the flat plate electrode 1b is partially non-uniform in the long direction and short direction of the flat plate electrode 1b. Can be formed. That is, the electric field strength is lower in the portion where the distance between the electrodes 1 and 1 is wide than in the narrow portion. Accordingly, a non-uniform electric field strength distribution is generated in the entire facing region 2. The peripheral surface of the roll electrode 1a and the entire surface of the flat plate electrode 1b are covered with the dielectric 3 similar to the above. Since the thickness of the coating of the dielectric 3 is constant over the entire surface in the same manner as described above, the unevenness of the facing surface 20 appears on the upper surface of the coating of the dielectric 3 in the portion covering the facing surface 20. And in this plasma processing apparatus, the unevenness | corrugation of the upper surface of this dielectric material 3 is formed as a streamer discharge dispersion | distribution means. Therefore, this plasma processing apparatus is provided with a cover 32 having a gas introduction hole 33 as the gas supply means 4, but a gas nozzle 22 similar to the above that jets the plasma generating gas G to the facing region 2 is provided. Not provided. Other configurations are the same as those of the plasma processing apparatus.

そして、このプラズマ処理装置を用いて合成樹脂フィルムなどの可撓性で長尺な被処理物Hをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、カバー32のガス導入孔33を通じてプラズマ生成用ガスGを対向領域2にその側面開口から導入しながらロール電極1aと平板電極1bの間に電圧を印加することによって対向領域2に多数本のストリーマ放電Sを発生させる。このとき、対向領域2に面する誘電体3の被膜の上面は凹凸面に形成されているので、対向領域2でプラズマ生成用ガスGの乱流が生じることになり、この乱流でストリーマ放電Sが対向領域2で拡散されて分散される。従って、不均一な電界強度分布により局所的にストリーマ放電Sを形成しても、それを対向領域2の全体にわたって分散させることができる。この後、上記と同様に、分散されたストリーマ放電Sにより対向領域2の全体にわたって略均一にプラズマPが生成される。そして、上記と同様にして、被処理物Hをチャンバー6内に搬入した後、対向領域2(処理空間5)を通過する際に被処理物Hの下面に上記プラズマPを曝露して供給することによって、被処理物Hの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。   And when plasma-treating the flexible and long to-be-processed object H, such as a synthetic resin film, using this plasma processing apparatus, it can carry out similarly to the above. In other words, a voltage is applied between the roll electrode 1a and the plate electrode 1b while introducing the plasma generating gas G into the opposing region 2 from the side opening through the gas introduction hole 33 of the cover 32 under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. As a result, a large number of streamer discharges S are generated in the facing region 2. At this time, since the upper surface of the coating film of the dielectric 3 facing the facing region 2 is formed as an uneven surface, a turbulent flow of the plasma generating gas G occurs in the facing region 2, and this turbulent flow causes a streamer discharge. S is diffused and dispersed in the facing region 2. Therefore, even if the streamer discharge S is locally formed by the non-uniform electric field strength distribution, it can be dispersed over the entire opposing region 2. Thereafter, in the same manner as described above, the plasma P is generated substantially uniformly over the entire opposing region 2 by the distributed streamer discharge S. In the same manner as described above, after the workpiece H is carried into the chamber 6, the plasma P is exposed and supplied to the lower surface of the workpiece H when passing through the facing region 2 (processing space 5). Thus, plasma treatment such as surface modification treatment of the workpiece H can be performed.

(実施の形態3)
図3に示すプラズマ処理装置は、図2のものと同様に、電極1、1の対向面20が凹凸面として形成されているが、これを被覆する誘電体3の厚みを不均一にして部分的に異ならせるようにし、対向領域2に面する誘電体3の被膜の上面を平坦面に形成している。従って、図2のプラズマ処理装置のように、誘電体3の被膜の上面の凹凸をストリーマ放電分散手段とせずに、その代わりに、図1のプラズマ処理装置のように、ガスノズル25でガス供給手段4とストリーマ放電分散手段とを兼用するようにしている。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。
(Embodiment 3)
In the plasma processing apparatus shown in FIG. 3, the opposing surface 20 of the electrodes 1 and 1 is formed as an uneven surface as in the case of FIG. 2, but the thickness of the dielectric 3 covering this is made uneven. The upper surface of the coating film of the dielectric 3 facing the opposing region 2 is formed as a flat surface. Therefore, the unevenness on the upper surface of the coating of the dielectric 3 is not used as the streamer discharge dispersion means as in the plasma processing apparatus in FIG. 2, but instead, the gas supply means is provided by the gas nozzle 25 as in the plasma processing apparatus in FIG. 4 and streamer discharge dispersing means are also used. Other configurations are the same as those of the plasma processing apparatus.

そして、このプラズマ処理装置を用いて上記のような可撓性の長尺の被処理物Hをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、ガスノズル22のガス噴出路23を通じてプラズマ生成用ガスGを対向領域2にその側面開口から導入しながら電極1、1の間に電圧を印加することによって対向領域2に多数本のストリーマ放電Sを発生させる。このとき、ストリーマ放電形成手段は平板電極1bの上面の対向面20の凹凸及び部分的に厚みの異なる誘電体3の被膜である。この後、上記と同様に、ストリーマ放電分散手段によりストリーマ放電Sが対向領域2内で拡散されて分散し、分散されたストリーマ放電Sにより対向領域2の全体にわたって略均一にプラズマPが生成される。そして、上記と同様にして、被処理物Hをチャンバー6内に搬入した後、対向領域2(処理空間5)を通過する際に被処理物Hの下面に上記プラズマPを曝露して供給することによって、被処理物Hの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。   And when plasma-treating the above-mentioned flexible long to-be-processed object H using this plasma processing apparatus, it can carry out similarly to the above. That is, by applying a voltage between the electrodes 1 and 1 while introducing the plasma generating gas G through the gas ejection path 23 of the gas nozzle 22 into the opposing region 2 from its side opening under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. A large number of streamer discharges S are generated in the facing region 2. At this time, the streamer discharge forming means is a film of the dielectric 3 having unevenness and a partially different thickness on the opposing surface 20 on the upper surface of the flat plate electrode 1b. Thereafter, similarly to the above, the streamer discharge S is diffused and dispersed in the opposing region 2 by the streamer discharge dispersing means, and the plasma P is generated substantially uniformly over the entire opposing region 2 by the dispersed streamer discharge S. . In the same manner as described above, after the workpiece H is carried into the chamber 6, the plasma P is exposed and supplied to the lower surface of the workpiece H when passing through the facing region 2 (processing space 5). Thus, plasma treatment such as surface modification treatment of the workpiece H can be performed.

(実施の形態4)
図4に示すプラズマ処理装置では、ストリーマ放電形成手段は、対向する電極1、1の対向面20を被覆する誘電体3の誘電率を部分的に異ならせることにより形成している。すなわち、図4(b)に示すように、対向面20を被覆する誘電体3を誘電率が異なる複数種の誘電体3a、3bで形成し、タイル状の誘電体3a、3bを例えば市松模様などに並べて対向面20に設けている。これにより、誘電体3aの部分と誘電体3bの部分とで電界強度が異なり、上下方向に不均一な電界強度分布を対向領域2内に形成することができる。誘電体3aと誘電体3bの比誘電率の差は1〜1600であることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、図1のプラズマ処理装置のように、ガスノズル22でガス供給手段4とストリーマ放電分散手段とを兼用するようにしている。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。
(Embodiment 4)
In the plasma processing apparatus shown in FIG. 4, the streamer discharge forming means is formed by partially varying the dielectric constant of the dielectric 3 covering the facing surface 20 of the facing electrodes 1 and 1. That is, as shown in FIG. 4B, the dielectric 3 covering the facing surface 20 is formed of a plurality of types of dielectrics 3a and 3b having different dielectric constants, and the tile-shaped dielectrics 3a and 3b are, for example, a checkered pattern. Are arranged on the opposite surface 20. Thereby, the electric field strength is different between the dielectric 3a portion and the dielectric 3b portion, and a non-uniform electric field strength distribution in the vertical direction can be formed in the facing region 2. The relative dielectric constant difference between the dielectric 3a and the dielectric 3b is preferably 1 to 1600, but is not limited thereto. Further, as in the plasma processing apparatus of FIG. 1, the gas nozzle 22 serves as both the gas supply means 4 and the streamer discharge dispersion means. Other configurations are the same as those of the plasma processing apparatus.

そして、このプラズマ処理装置を用いて上記のような可撓性を有する長尺の被処理物Hをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、ガスノズル22のガス噴射路23を通じてプラズマ生成用ガスGを対向領域2にその側面開口から導入しながらロール電極1aと平板電極1bの間に電圧を印加することによって対向領域2に多数本のストリーマ放電Sを発生させる。この後、上記と同様に、ストリーマ放電分散手段によりストリーマ放電Sが対向領域2内で拡散されて分散し、分散されたストリーマ放電Sにより対向領域2の全体にわたって略均一にプラズマPが生成される。そして、上記と同様にして、被処理物Hをチャンバー6内に搬入した後、対向領域2(処理空間5)を通過する際に被処理物Hの下面に上記プラズマPを曝露して供給することによって、被処理物Hの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。   And when plasma-treating the long to-be-processed object H which has the above flexibility using this plasma processing apparatus, it can carry out similarly to the above. That is, a voltage is applied between the roll electrode 1a and the plate electrode 1b while introducing the plasma generating gas G into the opposing region 2 from the side opening through the gas injection path 23 of the gas nozzle 22 under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. As a result, a large number of streamer discharges S are generated in the facing region 2. Thereafter, similarly to the above, the streamer discharge S is diffused and dispersed in the opposing region 2 by the streamer discharge dispersing means, and the plasma P is generated substantially uniformly over the entire opposing region 2 by the dispersed streamer discharge S. . In the same manner as described above, after the workpiece H is carried into the chamber 6, the plasma P is exposed and supplied to the lower surface of the workpiece H when passing through the facing region 2 (processing space 5). Thus, plasma treatment such as surface modification treatment of the workpiece H can be performed.

(実施の形態5)
図5に示すプラズマ処理装置では、平板電極1bをロール電極1aに対して平板電極1bの長尺方向で略水平に駆動して変位させることによって、ストリーマ放電分散手段が形成されている。従って、図1のようなガスノズル22は具備せず、ガス導入孔33を有するカバー32でガス供給手段4が形成されている。平板電極1を変位させるにあたっては、平板電極1の下面に土台39の上で転動する車輪等の転動部材35を設けると共に平板電極1の一端にリンク部材36を突設し、このリンク部材36をモータなどを内蔵する揺動装置37に連結するものである。そして、リンク部材36を介して揺動装置37の駆動を平板電極1bに伝達させることによって、平板電極1bを長尺方向で略水平に往復移動させて振動させることができる。このように平板電極1bをロール電極1aに対して変位させることで、対向領域2内のプラズマ生成ガスGに乱流成分を付与することができ、局所的に発生するストリーマ放電Sを分散することができる。ここで、対向領域2内のプラズマ生成ガスGに乱流成分を付与するためには、平板電極1bを例えば1秒当たり0.1〜200mmで振動させることができる。その他の構成は上記プラズマ処理装置と同様である。
(Embodiment 5)
In the plasma processing apparatus shown in FIG. 5, the streamer discharge dispersing means is formed by driving and displacing the plate electrode 1b substantially horizontally in the longitudinal direction of the plate electrode 1b with respect to the roll electrode 1a. Therefore, the gas nozzle 22 as shown in FIG. 1 is not provided, and the gas supply means 4 is formed by the cover 32 having the gas introduction holes 33. In displacing the plate electrode 1, a rolling member 35 such as a wheel that rolls on the base 39 is provided on the lower surface of the plate electrode 1, and a link member 36 is projected from one end of the plate electrode 1. 36 is connected to a rocking device 37 containing a motor or the like. Then, by transmitting the drive of the swing device 37 to the plate electrode 1b via the link member 36, the plate electrode 1b can be vibrated by reciprocating substantially horizontally in the longitudinal direction. By displacing the plate electrode 1b with respect to the roll electrode 1a in this way, a turbulent component can be imparted to the plasma generating gas G in the facing region 2, and the locally generated streamer discharge S is dispersed. Can do. Here, in order to impart a turbulent flow component to the plasma generation gas G in the facing region 2, the plate electrode 1b can be vibrated at, for example, 0.1 to 200 mm per second. Other configurations are the same as those of the plasma processing apparatus.

そして、このプラズマ処理装置を用いて上記のような可撓性を有する長尺の被処理物Hをプラズマ処理するにあたって、上記と同様にして行うことができる。すなわち、大気圧又はその近傍の圧力下において、一対のカバー32のガス導入孔33を通じてプラズマ生成用ガスGを対向領域2にその側面開口から導入しながらロール電極1aと平板電極1bの間に電圧を印加することによって対向領域2に多数本のストリーマ放電Sを発生させる。この後、平板電極1bの往復移動によるストリーマ放電分散手段でストリーマ放電Sが対向領域2内で拡散されて分散し、分散されたストリーマ放電Sにより対向領域2の全体にわたって略均一にプラズマPが生成される。そして、上記と同様にして、被処理物Hをチャンバー6内に搬入した後、対向領域2(処理空間5)を通過する際に被処理物Hの下面に上記プラズマPを曝露して供給することによって、被処理物Hの表面改質処理などのプラズマ処理を行うことができる。   And when plasma-treating the long to-be-processed object H which has the above flexibility using this plasma processing apparatus, it can carry out similarly to the above. That is, the voltage between the roll electrode 1a and the plate electrode 1b is introduced while introducing the plasma generating gas G into the opposing region 2 from the side opening through the gas introduction holes 33 of the pair of covers 32 under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. As a result, a number of streamer discharges S are generated in the facing region 2. Thereafter, the streamer discharge S is diffused and dispersed in the opposing region 2 by the streamer discharge dispersing means by the reciprocating movement of the flat plate electrode 1b, and the plasma P is generated almost uniformly over the entire opposing region 2 by the dispersed streamer discharge S. Is done. In the same manner as described above, after the workpiece H is carried into the chamber 6, the plasma P is exposed and supplied to the lower surface of the workpiece H when passing through the facing region 2 (processing space 5). Thus, plasma treatment such as surface modification treatment of the workpiece H can be performed.

以下本発明を実施例によって具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.

(実施例1)
図1に示すプラズマ処理装置を形成した。ロール電極1aはステンレス鋼製であって、直径300mmの円筒状に形成されている。平板電極1bはチタン合金製で長尺方向の寸法が200mm、短尺方向の寸法が30mm、高さ25mmに形成されている。また、平板電極1bの断面は長方形に形成されている。従って、対向領域2における被処理物Hの搬送方向と略平行な水平方向において不均一な電界強度分布をストリーマ放電形成手段により発生させている。ロール電極1aの周面と平板電極1bの全面には溶射法により1mm厚の誘電体(アルミナ)3の被膜を形成した。また、平板電極1bの流通孔30に冷却水を流して循環させた。ロール電極1aと平板電極1bは未放電時において最も短い箇所での間隔が0.8mmとなるように対向配置した。ガス供給手段4としては先絞り形状のガス噴出路23を備えたガスノズル22を用い、ストリーマ放電分散手段と兼用するようにした。
Example 1
The plasma processing apparatus shown in FIG. 1 was formed. The roll electrode 1a is made of stainless steel and has a cylindrical shape with a diameter of 300 mm. The plate electrode 1b is made of a titanium alloy and has a lengthwise dimension of 200 mm, a lengthwise dimension of 30 mm, and a height of 25 mm. Further, the cross section of the plate electrode 1b is formed in a rectangular shape. Therefore, the non-uniform electric field strength distribution is generated by the streamer discharge forming means in the horizontal direction substantially parallel to the conveying direction of the workpiece H in the facing region 2. A 1 mm-thick dielectric (alumina) 3 film was formed on the peripheral surface of the roll electrode 1a and the entire surface of the flat plate electrode 1b by thermal spraying. Further, cooling water was circulated through the circulation hole 30 of the flat plate electrode 1b. The roll electrode 1a and the flat plate electrode 1b were disposed so as to face each other so that the interval at the shortest portion when not discharged was 0.8 mm. As the gas supply means 4, a gas nozzle 22 having a pre-shaped gas ejection passage 23 is used, and the gas supply means 4 is also used as a streamer discharge dispersion means.

(実施例2)
図2に示すプラズマ処理装置を形成した。平板電極1bの上面の対向面20には多数の突起29を設けて凹凸面(最大高さRmax500μm)に形成されている。また、ロール電極1aの周面と平板電極1bの全面には溶射法により1mm厚の誘電体(アルミナ)3の被膜を形成し、対向面20を被覆する誘電体3の被膜の表面も凹凸面に形成されている。これら以外は実施例1と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。
(Example 2)
The plasma processing apparatus shown in FIG. 2 was formed. A large number of protrusions 29 are provided on the opposing surface 20 on the upper surface of the plate electrode 1b to form an uneven surface (maximum height Rmax 500 μm). A 1 mm thick dielectric (alumina) 3 coating is formed on the peripheral surface of the roll electrode 1 a and the entire surface of the flat plate electrode 1 b by a thermal spraying method, and the surface of the dielectric 3 coating covering the opposing surface 20 is also uneven. Is formed. A plasma processing apparatus was formed in the same manner as Example 1 except for these.

(実施例3)
図3に示すプラズマ処理装置を形成した。平板電極1bとしては実施例2と同様のものを用い、また、ロール電極1aの周面と平板電極1bの全面には溶射法により最も薄い部分の厚みが1mmとなる誘電体(アルミナ)3の被膜を形成した。対向面20を被覆する誘電体3の被膜の表面は平坦面に形成した。これら以外は実施例1と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。
(Example 3)
The plasma processing apparatus shown in FIG. 3 was formed. The plate electrode 1b is the same as that of Example 2, and the dielectric (alumina) 3 having a thickness of 1 mm at the thinnest portion on the peripheral surface of the roll electrode 1a and the entire surface of the plate electrode 1b by thermal spraying is used. A film was formed. The surface of the coating of the dielectric 3 that covers the facing surface 20 was formed to be a flat surface. A plasma processing apparatus was formed in the same manner as Example 1 except for these.

(実施例4)
図4に示すプラズマ処理装置を形成した。平板電極1bの断面は長方形とし、その対向面20は平坦面とした。また、平板電極1bの対向面20以外の表面には溶射法により厚み1mmとなる誘電体(アルミナ)3の被膜を形成した。対向面20を被覆する誘電体3の被膜はアルミナからなる誘電体3aとチタン酸バリウムからなる誘電体3bを用いた。二種類の誘電体3a、3bの被膜は大きさ5mm×10mmのタイル状で、これを市松模様に並べて配置した。また、誘電体3の被膜の上面は平坦面に形成した。これら以外は実施例1と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。
Example 4
The plasma processing apparatus shown in FIG. 4 was formed. The cross section of the plate electrode 1b was rectangular, and the opposing surface 20 was a flat surface. A coating of dielectric (alumina) 3 having a thickness of 1 mm was formed on the surface other than the facing surface 20 of the flat plate electrode 1b by a thermal spraying method. Dielectric 3a made of alumina and dielectric 3b made of barium titanate were used for the film of dielectric 3 covering the facing surface 20. The coatings of the two kinds of dielectrics 3a and 3b are tiles having a size of 5 mm × 10 mm, and these are arranged in a checkered pattern. The upper surface of the dielectric 3 film was formed to be a flat surface. A plasma processing apparatus was formed in the same manner as Example 1 except for these.

(実施例5)
図5に示すプラズマ処理装置を形成した。平板電極1bは、その長尺方向と平行な方向で振幅2mmで1秒当たり1回振動させることによりロール電極1aに対して変位させた。また、ガスノズル22の代わりにガス導入孔33を有するカバー32を用いた。これら以外は実施例1と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。
(Example 5)
The plasma processing apparatus shown in FIG. 5 was formed. The plate electrode 1b was displaced with respect to the roll electrode 1a by vibrating once per second with an amplitude of 2 mm in a direction parallel to the longitudinal direction. Further, a cover 32 having a gas introduction hole 33 is used instead of the gas nozzle 22. A plasma processing apparatus was formed in the same manner as Example 1 except for these.

(比較例1)
平板電極1bの対向面20をロール電極1aの周面と平行な曲面としたものを用いると共にガス導入孔33を有するカバー32を用いた。これら以外は実施例1と同様にしてプラズマ処理装置を形成した。従って、これはストリーマ放電形成手段及びストリーマ放電分散手段を具備しないものである。
(Comparative Example 1)
A cover 32 having a gas introduction hole 33 was used while the opposing surface 20 of the plate electrode 1b was a curved surface parallel to the peripheral surface of the roll electrode 1a. A plasma processing apparatus was formed in the same manner as Example 1 except for these. Therefore, this does not include the streamer discharge forming means and the streamer discharge dispersing means.

<プラズマ処理能力の評価>
大気圧下で窒素10リットル/分、酸素0.01リットル/分のプラズマ生成用ガスGを対向領域2に導入し、電源21により電極1、1間に正弦波の波形を有する30Hz、12kVの電圧を印加した。これにより、対向領域2内に実施例1〜5及び比較例1ではストリーマ放電Sを、比較例2ではグロー状の放電を生じさせると共にプラズマPを生成し、このプラズマPを処理空間5に吹き出した。
<Evaluation of plasma processing capability>
A plasma generating gas G of 10 liters / minute of nitrogen and 0.01 liters / minute of oxygen is introduced into the facing region 2 at atmospheric pressure, and 30 Hz and 12 kV having a sine wave waveform between the electrodes 1 and 1 by the power source 21. A voltage was applied. As a result, streamer discharge S is generated in the facing region 2 in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, and glow discharge is generated in Comparative Example 2 and plasma P is generated, and this plasma P is blown into the processing space 5. It was.

被処理物Hとしてはポリイミドフィルムを用い、20m/分で対向領域2を通過するように搬送した。そして、この条件で実施例1〜5及び比較例1で被処理物Hにプラズマ処理を施し、プラズマ処理前後での水の接触角を測定した。プラズマ処理後の水の接触角は被処理物Hの上面に20点の測定点を10mm間隔で設定して測定した。プラズマ処理前の水の接触角は72°であった。結果を表1に示す。   As the workpiece H, a polyimide film was used and conveyed so as to pass through the facing region 2 at 20 m / min. And the plasma treatment was performed to the to-be-processed object H in Examples 1-5 and the comparative example 1 on this condition, and the contact angle of the water before and behind plasma treatment was measured. The contact angle of water after the plasma treatment was measured by setting 20 measurement points on the upper surface of the workpiece H at 10 mm intervals. The contact angle of water before the plasma treatment was 72 °. The results are shown in Table 1.

Figure 0005129665
Figure 0005129665

表1から判るように、実施例1〜5は比較例1よりもプラズマ処理後の水の接触角が低下した。比較例1は水の接触角の変化が小さいものであった。従って、不均一な電界強度分布を生じさせるストリーマ放電形成手段を具備し、且つストリーマ放電Sを分散させるストリーマ放電分散手段を具備する実施例1〜5のプラズマ処理能力が高いと言える。   As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 5, the contact angle of water after plasma treatment was lower than that in Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the change in the contact angle of water was small. Therefore, it can be said that the plasma processing capability of Examples 1 to 5 including the streamer discharge forming means for generating the non-uniform electric field strength distribution and the streamer discharge dispersing means for dispersing the streamer discharge S is high.

本発明の実施の形態1を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows Embodiment 1 of this invention. 同上の実施の形態2を示す概略の断面図である。It is general | schematic sectional drawing which shows Embodiment 2 same as the above. 同上の実施の形態3を示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows Embodiment 3 same as the above. (a)は同上の実施の形態4を示す概略の側面図、(b)は電極を示す概略図、(c)は概略の断面図である。(A) is the schematic side view which shows Embodiment 4 same as the above, (b) is the schematic which shows an electrode, (c) is a schematic sectional drawing. (a)は同上の実施の形態4を示す概略の側面図、(b)は概略の断面図である。(A) is a schematic side view which shows Embodiment 4 same as the above, (b) is a schematic sectional drawing. 比較例1を示す概略の断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a comparative example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 電極
2 対向領域
3 誘電体
4 ガス供給手段
5 処理空間
6 チャンバー
S ストリーマ放電
G プラズマ生成用ガス
H 被処理物
P プラズマ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode 2 Opposite area | region 3 Dielectric material 4 Gas supply means 5 Processing space 6 Chamber S Streamer discharge G Gas for plasma generation H To-be-processed object P Plasma

Claims (8)

対向する一対の電極間に形成される対向領域にプラズマ生成ガスを供給し、大気圧又はその近傍の圧力下で前記電極間に電圧を印加することにより前記対向領域にストリーマ放電を形成すると共にこのストリーマ放電により前記対向領域でプラズマを生成し、このプラズマを被処理物に供給するプラズマ処理装置において、不均一な電界強度分布を対向領域に発生させることにより前記ストリーマ放電を形成するためのストリーマ放電形成手段と、前記ストリーマ放電を前記対向領域で分散させるためのストリーマ放電分散手段と、前記被処理物を前記対向領域で搬送するための搬送手段とを備え、前記ストリーマ放電分散手段として、前記プラズマ生成用ガスを前記対向領域に供給するためのガス供給手段を設け、このガス供給手段は先絞り形状のガスノズルで形成され、このガスノズルから噴射される前記プラズマ生成用ガスの乱流により前記ストリーマ放電を前記対向領域内で分散自在に形成して成ることを特徴とするプラズマ処理装置。 Supplying a plasma generation gas to the opposed region formed between a pair of opposing electrodes, the to form a streamer discharge to the opposing region by applying a voltage between the electrodes under a pressure at or near atmospheric pressure the streamer discharge to generate a plasma in said opposing region, the plasma processing apparatus for supplying the plasma to the object to be processed, streamer discharge for forming the streamer discharge by generating a non-uniform electric field intensity distribution in the opposite region a forming unit, a streamer discharge dispersing means for dispersing the streamer discharge by the facing region, the object to be processed and a conveyance means for conveying at the facing region, as the streamer discharge dispersion means, said plasma A gas supply means for supplying the generation gas to the facing region is provided, and the gas supply means Is formed in the gas nozzle shape, the plasma processing apparatus characterized by comprising forming freely disperse the streamer discharge in the opposite region by turbulence of the plasma generation gas ejected from the gas nozzle. 前記ストリーマ放電形成手段は、前記被処理物の搬送方向と略平行な方向において不均一な電界強度分布を発生するものであ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。 The streamer discharge forming means, a plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said is to generate a non-uniform electric field strength distribution in the conveyance direction substantially parallel to the direction of the object. 前記ストリーマ放電形成手段は、前記対向する電極の間隔を不均一にして形成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。 The streamer discharge forming means, a plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized by comprising a distance between the opposing electrodes is formed in the non-uniform. 前記ストリーマ放電形成手段は、前記対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の誘電率を部分的に異ならせることにより形成して成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The streamer discharge forming means, according to claim 1, characterized by comprising the dielectric constant of the dielectric with at least one of the opposing surfaces of the opposing electrode is coated with a dielectric formed by changing the partial The plasma processing apparatus as described in any one of thru | or 3. 前記ストリーマ放電形成手段は、前記対向する電極の少なくとも一つの対向面を誘電体で被覆すると共にこの誘電体の厚みを部分的に異ならせることにより形成して成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The streamer discharge forming means 1 through claim, characterized by comprising formed by varying the thickness of the dielectric in part with at least one of the opposing surfaces of the opposing electrode is coated with a dielectric 5. The plasma processing apparatus according to claim 4. 前記ストリーマ放電分散手段は、前記対向する電極の少なくとも一方を他方に対して変位自在に形成して成ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The streamer discharge dispersion means, plasma treatment apparatus according to any of claims 1 to 5, characterized by comprising displaced freely form relative to the other at least one of the opposing electrode. 前記ガス供給手段を前記対向領域に隣接して設けて成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized by comprising provided adjacent the gas supply means to said opposed region. 少なくとも前記対向する電極と前記ストリーマ放電形成手段と前記ストリーマ放電分散手段とを収容するチャンバーを具備して成ることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized by comprising comprises a chamber containing at least said the opposing electrode and the streamer discharge forming means the streamer discharge dispersion means.
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