JP2005072016A - Electrode structure of plasma treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プラズマ処理装置の電極構造に関し、特に常圧下でプラズマ表面処理を行なうのに適した電極構造に関する。 The present invention relates to an electrode structure of a plasma processing apparatus, and more particularly to an electrode structure suitable for performing plasma surface treatment under normal pressure.
例えば、特許文献1には常圧プラズマ処理装置が記載されている。この装置は、常圧環境に配置された上下一対の電極を備えている。これら電極間に電界が印加されるとともに処理ガスが導入される。これにより、グロー状の放電が起き、処理ガスがプラズマ化され、被処理物のプラズマ表面処理が常圧下で行なわれるようになっている。一方、電界印加によってアークが立つおそれがある。特に常圧下ではそのおそれが高い。そこで、下側電極の導電金属からなる電極本体の上面には、例えば石英ガラスからなる固体誘電体の板が設置されている。これによって、アークを防止でき、ひいては被処理物の損傷を防止できる。 For example, Patent Document 1 describes an atmospheric pressure plasma processing apparatus. This apparatus includes a pair of upper and lower electrodes arranged in a normal pressure environment. An electric field is applied between these electrodes and a processing gas is introduced. As a result, glow-like discharge occurs, the processing gas is turned into plasma, and the plasma surface treatment of the workpiece is performed under normal pressure. On the other hand, there is a possibility that an arc may be generated by applying an electric field. This is particularly likely under normal pressure. Therefore, a solid dielectric plate made of, for example, quartz glass is provided on the upper surface of the electrode body made of the conductive metal of the lower electrode. As a result, arcing can be prevented, and damage to the workpiece can be prevented.
上掲特許文献の固体誘電体板は、電極本体の上に単に載せただけであるので、不安定なだけでなく、電極本体と固体誘電体板との間に微小隙間が出来、そこでアークが立つおそれがある。また、上側の電極には適用できない。そこで、例えば固体誘電体板の縁にこれを支持する部材を設け、この板支持部材を電極本体に固定することが考えられる。
しかし、各構成部材の製造誤差などによって、電極本体と固体誘電体板との間に隙間ができないとも限らない。
Since the solid dielectric plate of the above-mentioned patent document is simply placed on the electrode body, it is not only unstable, but also a minute gap is formed between the electrode body and the solid dielectric plate, where an arc is generated. There is a risk of standing. Further, it cannot be applied to the upper electrode. Therefore, for example, it is conceivable that a member for supporting the solid dielectric plate is provided on the edge of the solid dielectric plate and the plate support member is fixed to the electrode body.
However, there may be no gap between the electrode body and the solid dielectric plate due to manufacturing error of each component.
上記問題点を解決するために、本発明に係るプラズマ処理装置の電極構造は、1の電極と、この1の電極の他の電極との対向面を覆う固体誘電体の板と、この固体誘電体板を支持する板支持部材とを備え、前記固体誘電体板の縁面が、前記他の電極側から前記1の電極側へ向かうにしたがって前記板支持部材の側へ突出するように傾斜され、前記板支持部材には、前記固体誘電体板の縁部を嵌め込む断面レ字状の溝が形成されていることを特徴とする。これによって、固体誘電体板を簡単に支持できる。
前記板支持部材が、前記1の電極の両側部に一対設けられ、これら板支持部材が、前記固体誘電体板の両縁部を支持していることが望ましい。
In order to solve the above-described problems, an electrode structure of a plasma processing apparatus according to the present invention includes one electrode, a solid dielectric plate covering a surface facing the other electrode of the one electrode, and the solid dielectric A plate support member for supporting the body plate, and an edge surface of the solid dielectric plate is inclined so as to protrude toward the plate support member from the other electrode side toward the one electrode side. The plate support member is formed with a groove having a cross-sectional shape in which an edge of the solid dielectric plate is fitted. Thereby, the solid dielectric plate can be easily supported.
It is desirable that a pair of the plate support members are provided on both sides of the one electrode, and these plate support members support both edge portions of the solid dielectric plate.
前記1の電極を含む電極本体部を有し、前記板支持部材が、前記電極本体部に前記対向方向へスライド可能かつ固定可能に設けられているのが望ましい。これによって、板支持部材を前記1の電極の側へスライドさせることによって固体誘電体板を前記1の電極に単に当てるに止まらず押し当てることができ、そうしながら板支持部材を電極本体部に固定することにより固体誘電体板の電極への押し当て状態を維持できる。これによって、固体誘電体板と電極との間に隙間が出来るのを確実に防止でき、ひいては固体誘電体板と電極との間でアークが発生するのを確実に防止することができる。 It is desirable to have an electrode main body portion including the one electrode, and the plate support member is provided on the electrode main body portion so as to be slidable and fixable in the facing direction. Thus, by sliding the plate support member toward the one electrode side, the solid dielectric plate can be pressed not only against the one electrode but also pressed against the electrode main body portion. By fixing, the pressed state of the solid dielectric plate to the electrode can be maintained. Accordingly, it is possible to reliably prevent a gap from being formed between the solid dielectric plate and the electrode, and to reliably prevent an arc from being generated between the solid dielectric plate and the electrode.
前記電極本体部と板支持部材の一方には、前記対向方向に延びるガイド溝が形成され、他方には、前記ガイド溝にスライド可能に嵌合する嵌合凸部が設けられていることが望ましい。
これによって、スライド構成を簡単化できる。
It is desirable that a guide groove extending in the facing direction is formed on one of the electrode main body and the plate support member, and a fitting protrusion that is slidably fitted in the guide groove is provided on the other. .
Thereby, the slide configuration can be simplified.
前記電極本体部と板支持部材がネジ部材により固定され、前記板支持部材のネジ部材を通す孔が、前記対向方向に長軸を向けた長孔であることが望ましい。
これによって、各構成部材の製造誤差などに関わらず、固体誘電体板を電極に押し当てた状態で、ネジ部材を板支持部材の長孔を通して電極本体部のネジ孔に確実にねじ込むことができ、板支持部材を電極本体部に確実かつ簡単に固定できる。
It is desirable that the electrode main body and the plate support member are fixed by a screw member, and the hole through which the screw member of the plate support member passes is a long hole having a long axis directed in the facing direction.
As a result, the screw member can be securely screwed into the screw hole of the electrode main body through the long hole of the plate support member in a state where the solid dielectric plate is pressed against the electrode regardless of the manufacturing error of each constituent member. The plate support member can be reliably and easily fixed to the electrode main body.
ネジ部材が、前記板支持部材を通して前記電極本体部の孔無しの部位にねじ込まれることにより、前記電極本体部と板支持部材が固定されるようにしてもよい。
これによって、各構成部材の製造誤差などに関わらず、固体誘電体板を電極に押し当てた状態で、ネジ部材を電極本体部の孔無しの部位にねじ込むことにより、板支持部材を電極本体部に確実かつ簡単に固定できる。
The electrode body portion and the plate support member may be fixed by screwing a screw member through the plate support member into a portion having no hole in the electrode body portion.
As a result, the plate support member is screwed into the electrode body portion without any holes in the state where the solid dielectric plate is pressed against the electrode regardless of the manufacturing error of each constituent member. Can be fixed securely and easily.
前記板支持部材が、前記電極本体部の両側部に一対設けられ、これら板支持部材が、前記固体誘電体板の両縁部を支持していることが望ましい。
これによって、板支持部材を電極本体部に安定的に設置できるとともに、固体誘電体板を安定的に支持できる。
It is desirable that a pair of the plate support members are provided on both side portions of the electrode main body, and these plate support members support both edge portions of the solid dielectric plate.
Accordingly, the plate support member can be stably installed on the electrode main body, and the solid dielectric plate can be stably supported.
一方の板支持部材の電極本体部とは逆の外側面が、電極間空間への処理ガスの導入路の画成面として提供されるとともに、他方の板支持部材の外側面が、電極間空間からのガスの導出路の画成面として提供され、これら板支持部材の外側面と他の電極側の面との角がR取りされ、さらに、板支持部材の他の電極側の面が、固体誘電体板の他の電極側の面と面一に連なっていることが望ましい。
これによって、処理ガスを導入部から電極間空間へスムーズに送り込むことができ、処理済みのガスを電極間空間から導出部へスムーズに流出させることができる。また、前記固体誘電体板の傾斜縁面付きの縁部を前記固体誘電体板の断面レ字状溝に嵌めた構成との組み合わせによって、固体誘電体板の縁面での異常放電を防止できることも確認できた。
An outer surface opposite to the electrode body of one plate support member is provided as a defining surface for introducing a processing gas into the interelectrode space, and an outer surface of the other plate support member is an interelectrode space. Provided as a defining surface of the gas outlet path from which the corners of the outer surface of the plate support member and the other electrode side surface are rounded, and the other electrode side surface of the plate support member is It is desirable that the solid dielectric plate be continuous with the other electrode side surface.
As a result, the processing gas can be smoothly fed from the introduction part to the interelectrode space, and the treated gas can be smoothly flowed out from the interelectrode space to the outlet part. Moreover, abnormal discharge at the edge surface of the solid dielectric plate can be prevented by a combination with a configuration in which the edge portion with the inclined edge surface of the solid dielectric plate is fitted in the cross-sectionally shaped groove of the solid dielectric plate. Was also confirmed.
本発明の電極構造は、電極間空間が略常圧であり、この略常圧の電極間空間に被処理物が配され、プラズマ処理が行なわれる所謂ダイレクト式の常圧プラズマ処理装置において、特に効果的である。
本発明における略常圧(大気圧近傍の圧力)とは、1.333×104〜10.664
×104Paの範囲を言う。特に9.331×104〜10.397×104Paの範囲は
、圧力調整が容易で装置構成が簡便になり、好ましい。
In the electrode structure of the present invention, in a so-called direct type normal pressure plasma processing apparatus in which the space between the electrodes is substantially normal pressure, and an object to be processed is disposed in the space between the electrodes at approximately normal pressure, and plasma processing is performed. It is effective.
The substantially normal pressure (pressure near atmospheric pressure) in the present invention is 1.333 × 10 4 to 10.664.
It means the range of × 10 4 Pa. In particular, the range of 9.331 × 10 4 to 10.9797 × 10 4 Pa is preferable because the pressure adjustment is easy and the apparatus configuration is simple.
本発明によれば、固体誘電体板を板支持部材にて確実に支持できる。 According to the present invention, the solid dielectric plate can be reliably supported by the plate support member.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る常圧プラズマ処理装置M1を模式的に示したものである。装置M1は、上下に対をなす電極ユニット10,20と、ガス給排機構30と、送り機構60を備えている。上側のユニット10の電極11(図3)は、給電線41を介して電界印加手段40に接続され、下側ユニット20の他の電極21(図10)は、接地線42を介して接地されている。電界印加手段40は、例えばパルス状の電圧を出力する。これにより電極ユニット10,20間の略常圧の電極間空間1aが、プラズマ空間になる。このプラズマ空間1aにガス給排機構30によって処理ガスが導入され、プラズマ化される。そして、送り機構60によって上側ユニット10が、下側のユニット20上のワークW(被処理物)をスキャンするように前後に水平移動される。(プラズマ空間1a内にワークWが通される。)これによって、ワークWのプラズマ表面処理が行なわれるように
なっている。勿論、送り機構は、ワークWを移動させるようになっていてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows an atmospheric pressure plasma processing apparatus M1 according to an embodiment of the present invention. The apparatus M1 includes
図1および図10に示すように、下側の接地電極ユニット20の前記接地電極21は、大きな平板状をなしている。接地電極21の上面には、固体誘電体層23が溶射にて被膜されている。
As shown in FIGS. 1 and 10, the ground electrode 21 of the lower
図1〜図3に示すように、上側の電界印加電極ユニット10は、送り機構60の送り方向すなわち前後方向に沿って4つ(複数)並べられている。各電極ユニット10は、前記電界印加電極11と、この電極11のためのホルダ12を備え、前記並び方向と直交する左右方向に長く延びている。
電極11とホルダ12とによって、「電極本体部」が構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, four (plural) upper electric field
The
電界印加電極11は、ステンレスやアルミニウムなどの導電金属によって左右に細長い板状に形成されている。電極11の前後方向に沿う幅は、0.1mm〜50mmであることが望ましい。50mmを超えると活性度の維持が難しく処理効率が低下することとなり、0.1mm未満だと異常放電を起こしやすくなる。40mm以下10mm以上であることがより望ましい。
The electric
なお、前後両端の電極11は、相対的に幅広になり、内側の2つの電極11は、相対的に幅狭になっている。ひいては、前後両端の電極ユニット10は、相対的に幅広になり、内側の2つの電極ユニット10は、相対的に幅狭になっている。
前記電界印加手段40からの給電線41は、各ユニット10の電極11にそれぞれ分岐して接続されている(図1参照)。
The front and
The
絶縁樹脂製のホルダ12は、下面の開口された細長箱状をなして左右に延びている。ホルダ12の前後の側面には、それぞれサイドプレート14(板支持部材)が設けられ、左右端面には、それぞれエンドキャップ15が設けられている。図3および図4に示すように、ホルダ12内に、電極11が収容されている。電極11の露出された下面(接地電極21との対向面)は、ホルダ12の前後の下端面と面一をなしている。これら電極11およびホルダ12の下面に、例えば石英ガラスからなる固体誘電体板13が当てられている。この固体誘電体板13によって、プラズマ空間1aでのアーク放電が防止されるようになっている。
The
図3および図9に示すように、ホルダ12の前後のサイドプレート14の外側面と上下の縁面との角は、それぞれR取りされている。サイドプレート14の下側の縁面は、固体誘電体板13の下面と面一に連なっている。
As shown in FIGS. 3 and 9, the corners of the outer surface of the
図4および図10に示すように、ホルダ12の左右両端の下端部には、ボトムホルダ16がボルト94にて取り付けられている。ボトムホルダ16の下端面は、固体誘電体板13より下に突出されている。このボトムホルダ16の下端部には、左右内側へ向けて突出する凸片16aが形成されている。この凸片16aが、電極11と協働して固体誘電体板13の左右端部を挟み付け、支持している。
固体誘電体板13の支持構造などに関する構成は、本発明の要旨を含むものであるので、追って更に詳述する。
As shown in FIGS. 4 and 10,
Since the configuration related to the support structure of the
図10に示すように、ボトムホルダ16の下端突出部と、接地電極ユニット20との間の隙間は、非常に狭くなっている。これにより、そこから外気がプラズマ空間1a内へ入り込んだり、プラズマ空間1a内の処理ガスが外に漏れたりするのを抑制できるようになっている。
As shown in FIG. 10, the gap between the lower end protrusion of the
図2および図3に示すように、前後に並べられた4つの電極ユニット10は、支持フレーム70によって連ねられている。また、これら電極ユニット10の前後外側には、電極ユニット10と略同一形状の樹脂からなる擬似ユニット19が設けられている。支持フレーム70は、この擬似ユニット19をも連ねている。これらユニット10,19とフレーム70によって、電極装置10Xが構成されている。前後に隣り合うユニット10,19どうしの間には、それぞれ隙間10aが形成されている。(すなわち、電極ユニット10の前後のサイドプレート14は、隙間10aを画成している。)
As shown in FIGS. 2 and 3, the four
図2および図3に示すように、支持フレーム70は、電極ユニット10の左右両端部において前後方向に延びる棒状の上下一対のフレーム部材71,72を有している。上下のフレーム部材71,72の端部どうしは、短い角柱状のエンドブロック73によって連ねられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the support frame 70 has a pair of upper and
左右の上フレーム部材71の中間部は、左右に延びる梁部材79によって連ねられている。この梁部材79が、前記送り機構60によって前後動されることにより、電極装置10X全体が前後に送られるようになっている。
Intermediate portions of the left and right
下側のフレーム部材72は、6つのユニット10,19を串刺し状に貫いている。これによって、ユニット10,19がフレーム70に支持されている。すなわち、図4および図5に示すように、各ユニット10のホルダ12とエンドキャップ15の合せ面には、それぞれ凹部12d,15dが形成され、これら凹部12d,15dによって画成された貫通孔11dにフレーム部材72が通されている。
なお、擬似ユニット19の左右両端部についても同様に構成されている。
The
The left and right ends of the
ホルダ12とエンドキャップ15を接合するボルト92を緩めることによって、ユニット10,19が、フレーム部材72に沿って前後に位置調節可能になっている。これによって、隣り合うユニット10,19どうしの隙間10aが拡縮可能になっている。更には、エンドキャップ15を外すことにより、ユニット10,19が、フレーム70から取り外し可能になっている。
By loosening the
次に、常圧プラズマ処理装置M1のガス給排機構30について説明する。
図1に示すように、常圧プラズマ処理装置M1のガス給排機構30は、上側の電極ユニット10に付設された二種類のユニット31,51と、処理ガス源3と、排気ポンプ5とを備えている。処理ガス源3からフレキシブルなガス供給管3aが延び、これが分岐して3つ(複数)の吹出しユニット31(処理ガス吹出し手段)にそれぞれ連なっている。2つ(複数)の吸込みユニット51(ガス吸込み手段)からフレキシブルな排気管5aがそれぞれ延び、これらが互いに合流して排気ポンプ5に連なっている。
Next, the gas supply /
As shown in FIG. 1, the gas supply /
図2および図3に示すように、吹出しユニット31と吸込みユニット51は、ユニット10,19の上側(接地電極21側とは逆側の背部)において隙間10aにそれぞれ対応するように前後方向に交互に配置されている。各吹吸ユニット31,51は、隣り合うユニット10,19の上面間に跨っている。
2 and 3, the blow-out
すなわち、3つの吹出しユニット31のうち両端の吹出しユニット31は、それぞれ前後両端の幅広ユニット10と擬似ユニット19の上面間に跨るようにして配置されている。また、中央の吹出しユニット31は、中央の2つの幅狭ユニット10の上面間に跨るようにして配置されている。これら吹出しユニット31に対応する隙間10aは、符号「10a1」にて示すことにする。
That is, the blowing
2つの吸込みユニット51は、それぞれ前後両端の幅広ユニット10とその隣りの幅狭
ユニット10の上面間に跨るようにして配置されている。これら吸込みユニット51に対応する隙間10aは、符号「10a2」にて示すことにする。
The two
各吹出しユニット31の具体構造を説明する。
図3、図5、図9に示すように、吹出しユニット31は、左右に延びる二重のパイプ33,34と、この二重パイプ33,34を収容するケーシング32とを有している。内パイプ33の例えば右端部(一端部)に、前記ガス供給管3aが接続されることにより、処理ガス源3の処理ガスが、管3aを経てパイプ33の内部に導入されるようになっている。内パイプ33の上側部には、スポット状の小孔33aが長手方向に沿って短間隔置きに多数形成されている。処理ガスは、これら小孔33aを通って内外のパイプ33,34間の空間に入り込むようになっている。内パイプ33は、外パイプ34に対し上側に偏芯している。これにより、内外のパイプ33,34間の空間は、上側で狭く、下側で広くなっている。この空間を処理ガスが上から下に流れる。こうして、処理ガスが、左右長手方向に均一化されるようになっている。外パイプ34の下側部には、略全長にわたるスリット34aが形成されている。このスリット34aが、上記の対応隙間10a1に連なっている。これにより、処理ガスが、スリット34aおよび対応隙間10a1を通り、プラズマ空間1aへ吹出されるようになっている。
A specific structure of each blowing
As shown in FIGS. 3, 5, and 9, the
吹出しユニット対応隙間10a1は、「処理ガスの電極空間への導入路」として提供され、該隙間10a1を画成する電極サイドプレート14の外側面(ホルダ12とは逆側の面)は、「処理ガスの電極空間への導入路の画成面」として提供されている。
Blowing
次に、吸込みユニット51の具体構造を説明する。
図3、図6、図9に示すように、吸込みユニット51は、左右に延びるケーシング52と、このケーシング52内を上下2つのチャンバー52a,52bに仕切る隔壁53とを有している。ケーシング52の底板54には、略全長にわたるスリット54aが形成されている。このスリット54aを介して、下側のチャンバー52bが、上記の対応隙間10a2に連なっている。隔壁53には、左右に間隔を置いて複数の円孔53aが形成されている。この円孔53aを介して上下のチャンバー52a,52bが連なっている。ケーシング52の天板の中央部には、上側のチャンバー52aに連なる排出筒54が設けられている。この排出筒54に前記排気ポンプ5への排気管5aが接続されている。排気ポンプ5を駆動することにより、プラズマ空間1aにおける処理済みのガス(処理により生じた副生成物を含む)が、長手方向に沿って均一に対応隙間10a2へ吸込まれ、ユニット51のスリット54a、下チャンバー52b、円孔53a、上チャンバー52a、および排出筒54を順次経た後、管5aを経て排気ポンプ5から排気されるようになっている。
Next, a specific structure of the
As shown in FIGS. 3, 6, and 9, the
吸込みユニット対応隙間10a2は、「電極間空間からのガスの導出路」として提供され、該隙間10a2を画成する電極サイドプレート14の外側面は、「電極間空間からのガスの導出路の画成面」として提供されている。
したがって、各電極ユニット10の前後両側のサイドプレート14のうち一方のサイドプレート14の外表面は、処理ガスのプラズマ空間1aへの導入路の画成面として提供され、他方のサイドプレート14の外表面は、プラズマ空間1aからのガスの導出路の画成面として提供されている。
Suction
Therefore, the outer surface of one
電極装置10Xの両端の吹出しユニット31からの処理ガスは、各ユニット31の対応隙間10a1を経て、両端の幅広ユニット10の下側の空間1aを通ってプラズ化された後、該幅広ユニット10の前後内側の隙間10a2から吸込みユニット51に吸込まれるようになっている(図1の矢印参照)。また、中央の吹出しユニット31からの処理ガスは、中央の隙間10a1を経て前後二手に分流し、前後2つの幅狭ユニット10の下側の空間1aを通ってプラズ化された後、それら幅狭ユニット10の前後外側の隙間10a2
から吸込みユニット51に吸込まれるようになっている(図1の矢印参照)。これによって、どのユニット10の下側においても、大きな活性度を得ることのできる新鮮な処理ガスだけを流すことができ、プラズマ表面処理の効率を向上させることができる。
Processing gas from the blowing
Is sucked into the suction unit 51 (see the arrow in FIG. 1). As a result, only a fresh process gas capable of obtaining a large degree of activity can be flowed below any
吹吸ユニット31,51のユニット10,19への取り付け構造について説明する。各ユニット31,51は、ユニット10,19に前後位置を調節可能かつ取り外し可能かつ配置換え可能に設けられている。
The attachment structure to the
詳述すると、図2および図9に示すように、電極ユニット10のホルダ12の上面および擬似ユニット19の上面には、ボルト孔12e,19eがそれぞれ形成されている。一方、吹出しユニット31のケーシング32の前後両側部の底フランジには、挿通孔32aが形成されている。この挿通孔32aに通されたボルト93が、ボルト孔12e,19eにねじ込まれている。これによって、隣り合うユニット10,19どうしが、吹出しユニット31を介して取り外し可能に固定されている。また、挿通孔32aは、長軸を前後方向へ向けた長孔になっている。これによって、ユニット10,19の前後位置を調節でき、ひいては隣り合うユニット10,19間の間隔(隙間10a1の幅)を調節できるようになっている。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 9, bolt holes 12 e and 19 e are formed in the upper surface of the
さらに、ユニット10の上面におけるボルト孔12eは、吹出しユニット31の取り付けられている側とは前後対称の位置にも設けられている。これによって、図9の仮想線で示すように、吸込みユニット51の配置位置に、それに代えて吹出しユニット31を取り付けることもできるようになっている。
Further, the bolt holes 12e on the upper surface of the
なお、図3および図4に示すように、吹出しユニット31の左右両端部は、上フレーム部材71とユニット10,19との間に挟み付けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the left and right ends of the
図6に示すように、吸込みユニット51の左右両端部には、板状の絶縁樹脂からなる挿入片56が垂下されている。図2および図6に示すように、この挿入片56が、隙間10a2の左右端部に差し入れられている。更に、図2、図5、図6に示すように、ユニット10のサイドプレート14の左右両端面と、エンドキャップ15およびフレーム部材72との間には、狭い隙間10bが形成されている。この隙間10bに挿入片56の前後の側縁部が差し入れられている。そして、エンドキャップ15のボルト締めにより、挿入片56の側縁部が、エンドキャップ15とサイドプレート14とに挟み付けられている。これによって、隣り合うユニット10どうしが、挿入片56を介して固定されている。各吸込みユニット51は、隙間10a2の幅調節を許容しつつユニット10に固定可能になっている。また、挿入片56によって隙間10a2の左右端部からの処理ガスの漏れや外の雰囲気の吸込みを防止できるようになっている。
As shown in FIG. 6,
なお、図2に示すように、挿入片56用の隙間10bは、吸込み対応隙間10a2にだけでなく吹出し対応隙間10a1にも設けられている。したがって、吹出しユニット31の配置位置に、それに代えて吸込みユニット51を取り付けることもできるようになっている。
Incidentally, as shown in FIG. 2, a
本発明の最も特徴的な部分について説明する。
上述したように、各電極ユニット10の下面には、固体誘電体板13が設けられている。固体誘電体板13は、電極11とは別体をなして分離可能になるとともに、ホルダ12の前後側面のサイドプレート14によって支持されている。
The most characteristic part of the present invention will be described.
As described above, the
固体誘電体板13の支持構造について詳述する。図9に示すように、固体誘電体板13の前後の縁面は、前後のサイドプレート14へ向かって上に傾くように傾斜されている。
すなわち、下側(接地電極の側)から上側(電界印加電極の側)へ向かうにしたがってサイドプレート14の側へ突出するように傾斜されている。これにより、固体誘電体板13の前後縁部は、ナイフエッジ状に尖り、ナイフエッジ部13cを形成している。
The support structure for the
That is, it is inclined so as to protrude toward the
一方、前後のサイドプレート14の内側面の下端部には、それぞれ断面レ字状の凹溝14cが形成されている。この凹溝14cに固体誘電体板13のナイフエッジ部13cが挿し入れられている。これによって、前後一対のサイドプレート14により固体誘電体板13の前後両縁が支持されている。
On the other hand,
サイドプレート14のホルダ12への取り付け構造を説明する。図7および図9に示すように、ホルダ12の前後側面には、上下に長い縦突起12a(嵌合凸部)が設けられている。一方、図8および図9に示すように、サイドプレート14の内側面には、上下に長い縦溝14a(ガイド溝)が形成されている。この縦溝14aに縦突起12aが上下スライド可能に挿入されている。これにより、サイドプレート14が、ホルダ12に対し上下スライド可能になっている。
A structure for attaching the
図8および図9に示すように、サイドプレート14には、上下に延びる長孔状のボルト挿通孔14bが形成されている。この孔14bに通されたボルト91(ネジ部材)が、ホルダ12のネジ孔12bにねじ込まれている。これによって、サイドプレート14がホルダ12に固定されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
上記構成によれば、固体誘電体板13のナイフエッジ部13cをサイドプレート14の断面レ字状の凹溝14cに簡単に嵌め込むことができ、固体誘電体板13の前後の縁を一対のサイドプレート14で簡単に支持できる。
According to the above configuration, the
そして、ホルダ12の縦突起12aとサイドプレート14の縦溝14aのスライド嵌合を利用して、サイドプレート14を押し上げることにより(図9の仮想線)、固体誘電体板13を電極11に単に当てるに止まらず押し当てることができる。この時、各構成部材に製造誤差などがあったとしても、サイドプレート14の長孔14bは、ホルダ12のネジ孔12bに確実に連通する。したがって、ボルト91を、長孔14を通してネジ孔12bに簡単にねじ込むことができる。これによって、固体誘電体板13を電極11に押し当てた状態で、サイドプレート14をホルダ12に固定することができる。この結果、固体誘電体板13と電極11との間に隙間が出来るのを確実に防止でき、ひいては固体誘電体板13と電極11との間でアークが発生するのを確実に防止できる。
Then, by using the sliding fit between the
また、サイドプレート14の上下の縁部がR取りされ、下端面が固体誘電体板13と面一になることにより、処理ガスを隙間10a1からプラズマ空間1aへスムーズに送り込むことができ、処理済みのガスを空間1aから隙間10a2へスムーズに流出させることができる。
Further, the upper and lower edges R up of the
図11は、サイドプレート14のホルダ12への固定手段の変形例を示したものである。
この変形例においても、サイドプレート14とホルダ12は、ボルト95(ネジ部材)によって固定される。一方、サイドプレート14のボルト95挿通用の孔14dは、長孔ではなく、通常の丸孔である。また、図11(a)に示すように、サイドプレート14を固定する前のホルダ12には、ボルト95用の孔がまったく形成されていない。
FIG. 11 shows a modification of the means for fixing the
Also in this modification, the
この変形例では、固体誘電体板13を電極11に押し当てた後、ボルト95をサイドピレート14の孔14dを通してホルダ12の前後側部(孔無しの部位)にねじ込む。これによって、図11(b)に示すように、各構成部材の製造誤差などに関わらす、固体誘電
体板13の電極11への押し当て状態を維持しながら、サイドプレート14をホルダ12に簡単に固定することができる。
ホルダ12には、ボルト95のねじ込みによってネジ孔12gが形成されることになる。勿論、ホルダ12は、ボルト95をねじ込み可能な程度に軟質の樹脂にて構成され、ボルト95は、ホルダ12にねじ込み可能な程度に硬質の金属にて構成されている。
In this modification, after the
A
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の形態を採用可能である。
例えば、固体誘電体板13の上面にアルミ箔などの導電体層を貼り付けておき、この導電体層が電極11に押し当てられて導通するようにしてもよい。
電界印加電極(上側電極)に代えて、またはそれに加えて、接地電極(下側電極)に本発明を適用してもよい。
プラズマ処理装置の一対の電極を、円筒状電極と、この円筒状電極の円筒面に対応する部分円筒凹面を有する凹面電極とで構成し、この凹面電極に本発明を適用することもできる。この場合、固定誘電体板は、部分円筒凹面に対応する湾曲板形状をなす。
実施形態のように被処理物が電極間空間内に配置される所謂ダイレクト式の装置に限らず、被処理物が電極間空間の外に配置され、これに向けてプラズマ流を吹出す所謂リモート式の装置にも適用できる。
本発明は、略常圧下に限らず、減圧下でのプラズマ処理にも適用できる。
本発明は、洗浄、エッチング、成膜、表面改質、アッシング等の種々のプラズマ処理に遍く適用できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various forms can be adopted.
For example, a conductor layer such as an aluminum foil may be pasted on the upper surface of the
The present invention may be applied to the ground electrode (lower electrode) instead of or in addition to the electric field application electrode (upper electrode).
The pair of electrodes of the plasma processing apparatus is constituted by a cylindrical electrode and a concave electrode having a partial cylindrical concave surface corresponding to the cylindrical surface of the cylindrical electrode, and the present invention can be applied to the concave electrode. In this case, the fixed dielectric plate has a curved plate shape corresponding to the partial cylindrical concave surface.
In addition to the so-called direct type apparatus in which the object to be processed is arranged in the interelectrode space as in the embodiment, the so-called remote apparatus in which the object to be processed is arranged outside the interelectrode space and blows a plasma flow toward this. It can also be applied to a device of the type.
The present invention is applicable not only to a substantially normal pressure but also to a plasma treatment under a reduced pressure.
The present invention can be applied to various plasma processes such as cleaning, etching, film formation, surface modification, and ashing.
M1 常圧プラズマ処理装置
W ワーク
1a プラズマ空間(電極間空間)
10X 電界印加電極装置
10 電界印加電極ユニット
10a1 吹出しユニット対応隙間(電極間空間への処理ガスの導入路)
10a2 吸込みユニット対応隙間(電極間空間からのガスの導出路)
11 電界印加電極(1の電極、電極本体部の構成要素)
12 ホルダ(電極本体部の構成要素)
12a 縦突起(嵌合凸部)
13 固体誘電体板
13c ナイフエッジ部(固体誘電体板の傾斜された縁部)
14 サイドプレート(板支持部材)
14a 縦溝(ガイド溝)
14b 長孔
14c 凹溝(断面レ字状の溝)
20 接地電極ユニット
21 接地電極(他の電極)
91 ボルト(長孔に通されるネジ部材)
95 ボルト(電極本体部の孔無し部位にねじ込まれるネジ部材)
M1 Atmospheric pressure plasma processing equipment W Work 1a Plasma space (space between electrodes)
10X electric field
10a 2 Suction unit compatible gap (gas lead-out path from the space between electrodes)
11 Electric field application electrode (1 electrode, electrode body component)
12 Holder (component of electrode body)
12a Longitudinal protrusion (fitting protrusion)
13
14 Side plate (plate support member)
14a Vertical groove (guide groove)
20 Ground electrode unit 21 Ground electrode (other electrode)
91 bolts (screw members passed through the long holes)
95 bolt (screw member screwed into the hole-free part of the electrode body)
Claims (2)
前記固体誘電体板の縁面が、前記他の電極側から前記1の電極側へ向かうにしたがって前記板支持部材の側へ突出するように傾斜され、
前記板支持部材には、前記固体誘電体板の縁部を嵌め込む断面レ字状の溝が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置の電極構造。 1 electrode, a solid dielectric plate that covers a surface facing the other electrode of the one electrode, and a plate support member that supports the solid dielectric plate,
The solid dielectric plate is inclined so that an edge surface of the solid dielectric plate protrudes from the other electrode side toward the one electrode side toward the plate support member,
An electrode structure for a plasma processing apparatus, wherein the plate support member is formed with a cross-sectionally-shaped groove into which an edge of the solid dielectric plate is fitted.
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