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Abstract
【課題】電源出力を小さく抑えつつ、加熱処理を行い得る領域を拡大することができ、かつ、確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるプラズマ装置を提供すること。
【解決手段】プラズマ装置1は、プラズマ生成空間21に所定のガスを供給しつつ、1対の電極25、26を介して1対の板状部材23、24間に電圧を印加することにより、プラズマを生成し、そのプラズマをワーク100に向けて放出してその被処理面101を加熱処理するよう構成されており、プラズマの温度を検出する第1の温度検出手段と、ワーク100の温度を検出する第2の温度検出手段とのうちの少なくとも一方と、第1の温度検出手段および/または第2の温度検出手段の検出結果に基づいて、加熱処理時の処理温度が目標処理温度になるように、電源部から1対の電極25、26に供給される電力の大きさを調整する調整手段とを備える。
【選択図】図2A plasma apparatus capable of expanding a region where heat treatment can be performed while suppressing power output to be small and capable of reliably performing heat treatment at a target treatment temperature.
A plasma apparatus 1 supplies a predetermined gas to a plasma generation space 21 and applies a voltage between a pair of plate-like members 23 and 24 via a pair of electrodes 25 and 26. A plasma is generated, the plasma is emitted toward the workpiece 100, and the surface 101 to be processed is heated, and a first temperature detecting means for detecting the temperature of the plasma and the temperature of the workpiece 100 are set. Based on at least one of the detected second temperature detecting means and the detection result of the first temperature detecting means and / or the second temperature detecting means, the processing temperature during the heating process becomes the target processing temperature. As described above, the power supply unit includes an adjusting unit that adjusts the magnitude of power supplied to the pair of electrodes 25 and 26.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、ワークをプラズマにより加熱処理するプラズマ装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma apparatus for heat-treating a workpiece with plasma.
放電管内に供給されたガスに対して、マイクロ波による電界を付与しつつ着火することにより、熱プラズマを発生させ、この熱プラズマにより有機ハロゲン化物を分解するプラズマ装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このようなプラズマ装置を、被処理物である基板(ワーク)の表面を加熱処理する装置に適用する場合、次のような問題点がある。
A plasma apparatus is known that generates thermal plasma by igniting a gas supplied into a discharge tube while applying an electric field by microwaves, and decomposes an organic halide by the thermal plasma (for example, (See Patent Document 1).
When such a plasma apparatus is applied to an apparatus that heat-treats the surface of a substrate (work) that is an object to be processed, there are the following problems.
第1に、熱プラズマを放電管内で発生させるため、熱プラズマを供給し得る範囲が制限され、加熱処理を行い得る範囲が狭い。
第2に、加熱処理を行い得る範囲の拡大を図ると、大きな電源出力を要するようになり、消費電力が増大してしまう。また、この場合、設備(装置)の規模が大きくなる。このため、加熱処理に要するコストの増大を招く。
First, since the thermal plasma is generated in the discharge tube, the range in which the thermal plasma can be supplied is limited, and the range in which the heat treatment can be performed is narrow.
Secondly, if the range in which heat treatment can be performed is increased, a large power output is required, and power consumption increases. In this case, the scale of equipment (apparatus) becomes large. For this reason, the cost which heat processing requires increases.
本発明の目的は、電源出力を小さく抑えつつ、加熱処理を行い得る領域を拡大することができ、かつ、確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるプラズマ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasma apparatus capable of expanding a region where heat treatment can be performed while suppressing power supply output to be small, and capable of reliably performing heat treatment at a target treatment temperature.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ装置は、プラズマ放出部とワークとを相対的に移動しつつ前記プラズマ放出部より放出されたプラズマにより前記ワークの被処理面を処理するプラズマ装置であって、
前記プラズマ放出部は、
誘電体材料で構成され、前記ワークの前記プラズマ放出部に対する移動方向と直交しかつ前記被処理面の法線方向と直交する方向に沿って互いに平行に配置され、それらの間にプラズマ生成空間を形成する1対の長尺な板状部材と、
前記1対の板状部材にそれぞれ電気的に接続された1対の電極と、該1対の電極間に電圧を印加する電源部とを有する通電手段と、
前記プラズマ生成空間に所定のガスを供給するガス供給手段とを備え、
前記プラズマ生成空間に前記ガスを供給しつつ、前記1対の電極を介して前記1対の板状部材間に電圧を印加することにより、前記プラズマ生成空間内の前記ガスを活性化して所定の温度のプラズマを生成し、該プラズマを前記ワークに向けて放出して前記ワークの被処理面を加熱処理するよう構成されており、
前記プラズマの温度を検出する第1の温度検出手段と、前記ワークの温度を検出する第2の温度検出手段とのうちの少なくとも一方と、
前記第1の温度検出手段および/または前記第2の温度検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱処理時の処理温度が目標処理温度になるように、前記電源部から前記1対の電極に供給される電力の大きさを調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
これにより、電源出力を小さく抑えつつ、加熱処理を行い得る領域を拡大することができ、かつ、確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。特に、電源部から1対の電極に供給される電力と、加熱処理時の処理温度とは、略比例関係にあり、加熱処理の際は、電力を調整することで処理温度を調整するので、その処理温度の制御を、容易に、精度良く行うことができ、これにより、処理温度を確実に目標処理温度にすることができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The plasma apparatus of the present invention is a plasma apparatus that processes a surface to be processed of the workpiece with plasma emitted from the plasma emission portion while relatively moving the plasma emission portion and the workpiece,
The plasma emission part is
It is made of a dielectric material, and is arranged in parallel to each other along a direction perpendicular to the moving direction of the workpiece with respect to the plasma emitting portion and perpendicular to the normal direction of the surface to be processed. A pair of long plate-like members to be formed;
Energization means having a pair of electrodes electrically connected to the pair of plate-like members, respectively, and a power supply unit for applying a voltage between the pair of electrodes;
Gas supply means for supplying a predetermined gas to the plasma generation space;
While supplying the gas to the plasma generation space, a voltage is applied between the pair of plate-like members via the pair of electrodes, thereby activating the gas in the plasma generation space to obtain a predetermined value. It is configured to generate a temperature plasma and discharge the plasma toward the workpiece to heat the surface to be processed of the workpiece.
At least one of first temperature detection means for detecting the temperature of the plasma and second temperature detection means for detecting the temperature of the workpiece;
Based on the detection result of the first temperature detecting means and / or the second temperature detecting means, the power supply unit applies the pair of electrodes to the processing temperature so that the processing temperature during the heat processing becomes a target processing temperature. And adjusting means for adjusting the magnitude of the supplied electric power.
As a result, it is possible to expand the region where the heat treatment can be performed while suppressing the power output to be small, and it is possible to reliably perform the heat treatment at the target processing temperature. In particular, the power supplied from the power supply unit to the pair of electrodes and the processing temperature during the heat treatment are in a substantially proportional relationship, and during the heat treatment, the processing temperature is adjusted by adjusting the power. The processing temperature can be easily and accurately controlled, and the processing temperature can be reliably set to the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記プラズマ放出部は、プラズマを放出するプラズマ放出口を有しており、
前記プラズマ放出口の長手方向の長さAは、前記ワークの被処理領域の幅方向の長さB以上に設定されていることが好ましい。
これにより、ワークやプラズマ放出部を、Y方向(図1参照)へ往復移動させることなく、X方向(図1参照)の一方向へ移動させるだけで、ワークの被処理領域の全体に対して加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the plasma emission part has a plasma emission port for emitting plasma,
The length A in the longitudinal direction of the plasma discharge port is preferably set to be equal to or longer than the length B in the width direction of the region to be processed of the workpiece.
As a result, the workpiece and the plasma emission part can be moved in one direction in the X direction (see FIG. 1) without reciprocating in the Y direction (see FIG. 1), and the entire region to be processed of the workpiece can be obtained. Heat treatment can be performed.
本発明のプラズマ装置では、前記目標処理温度は、所定の許容温度範囲を有し、
前記調整手段は、前記加熱処理時の処理温度が前記許容温度範囲内に入るように、前記電源部から前記1対の電極に供給される電力の大きさを調整するよう構成されていることが好ましい。
これにより、容易かつ安定的に、加熱処理時の処理温度を目標処理温度にすることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the target processing temperature has a predetermined allowable temperature range,
The adjusting means is configured to adjust the magnitude of electric power supplied from the power supply unit to the pair of electrodes so that a processing temperature during the heat treatment falls within the allowable temperature range. preferable.
Thereby, the process temperature at the time of heat processing can be made into target process temperature easily and stably.
本発明のプラズマ装置では、前記第1の温度検出手段の検出値をT1、前記第2の温度検出手段の検出値をT2としたとき、前記調整手段は、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式1により求め、前記調整を行なうよう構成されていることが好ましい。
T0=αT1+βT2 ・・・(式1)
但し、前記式1のαおよびβは、それぞれ、0を除く正の係数である。
これにより、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, when the detection value of the first temperature detection means is T 1 and the detection value of the second temperature detection means is T 2 , the adjustment means is a processing temperature during the heat treatment. It is preferable that T 0 is obtained by the following formula 1 and the adjustment is performed.
T 0 = αT 1 + βT 2 (Equation 1)
However, α and β in Equation 1 are positive coefficients other than 0, respectively.
As a result, the heat treatment can be more reliably performed at the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記係数αおよび前記係数βは、それぞれ、前記ワークの種類、組成および特性のうちの少なくとも1つを含むワーク条件を考慮して決定されることが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the coefficient α and the coefficient β are preferably determined in consideration of a workpiece condition including at least one of the workpiece type, composition, and characteristics.
Thereby, it is possible to more reliably heat-treat various workpieces at the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記ワークの種類、組成および特性のうちの少なくとも1つを含むワーク条件を認識し、そのワーク条件に基づいて、前記係数αおよび前記係数βをそれぞれ決定する係数自動決定手段を有することが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるとともに、操作の簡略化を図ることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, automatic coefficient determination for recognizing a workpiece condition including at least one of the type, composition and characteristics of the workpiece and determining the coefficient α and the coefficient β based on the workpiece condition, respectively. It is preferable to have a means.
Thereby, while being able to heat-process with respect to various workpiece | work more reliably at target process temperature, simplification of operation can be achieved.
本発明のプラズマ装置では、前記調整手段は、前記第1の温度検出手段の検出値および前記第2の温度検出手段の検出値に基づいて、前記加熱処理時の処理温度を求め、前記調整を行なうよう構成されており、
前記加熱処理時の処理温度の求め方の異なる複数のモードを有し、該複数のモードのうちからいずれかのモードを選択し得るよう構成されていることが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the adjusting means obtains a processing temperature during the heat treatment based on the detected value of the first temperature detecting means and the detected value of the second temperature detecting means, and performs the adjustment. Configured to do,
It is preferable to have a plurality of modes with different processing temperature determination methods during the heat treatment, and to select any mode from the plurality of modes.
Thereby, it is possible to more reliably heat-treat various workpieces at the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記ワークの種類、組成および特性のうちの少なくとも1つを含むワーク条件を認識し、そのワーク条件に基づいて、前記複数のモードのうちから所定のモードを選択するモード自動選択手段を有することが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるとともに、操作の簡略化を図ることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, a mode for recognizing a workpiece condition including at least one of the type, composition and characteristics of the workpiece and selecting a predetermined mode from the plurality of modes based on the workpiece condition. It is preferable to have an automatic selection means.
Thereby, while being able to heat-process with respect to various workpiece | work more reliably at target process temperature, simplification of operation can be achieved.
本発明のプラズマ装置では、前記複数のモードには、第1のモードおよび第2のモードが含まれており、
前記第1の温度検出手段の検出値をT1、前記第2の温度検出手段の検出値をT2としたとき、前記調整手段は、前記第1のモードにおいては、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式1により求め、前記第2のモードにおいては、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式2により求めるよう構成されていることが好ましい。
T0=αT1+βT2 ・・・(式1)
但し、前記式1のαおよびβは、それぞれ、0を除く正の係数である。
T0=γT1 ・・・(式2)
但し、前記式2のγは、0を除く正の係数である。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the plurality of modes include a first mode and a second mode,
When the detection value of the first temperature detection means is T 1 and the detection value of the second temperature detection means is T 2 , the adjustment means is a process at the time of the heat treatment in the first mode. It is preferable that the temperature T 0 is obtained by the following formula 1, and in the second mode, the processing temperature T 0 at the time of the heat treatment is obtained by the following formula 2.
T 0 = αT 1 + βT 2 (Equation 1)
However, α and β in Equation 1 are positive coefficients other than 0, respectively.
T 0 = γT 1 (Expression 2)
However, γ in Equation 2 is a positive coefficient excluding 0.
Thereby, it is possible to more reliably heat-treat various workpieces at the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記係数αおよび前記係数βは、それぞれ、前記ワークの種類、組成および特性のうちの少なくとも1つを含むワーク条件を考慮して決定されることが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the coefficient α and the coefficient β are preferably determined in consideration of a workpiece condition including at least one of the workpiece type, composition, and characteristics.
Thereby, it is possible to more reliably heat-treat various workpieces at the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記ワークの種類、組成および特性のうちの少なくとも1つを含むワーク条件を認識し、そのワーク条件に基づいて、前記係数αおよび前記係数βをそれぞれ決定する係数自動決定手段を有することが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるとともに、操作の簡略化を図ることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, automatic coefficient determination for recognizing a workpiece condition including at least one of the type, composition and characteristics of the workpiece and determining the coefficient α and the coefficient β based on the workpiece condition, respectively. It is preferable to have a means.
Thereby, while being able to heat-process with respect to various workpiece | work more reliably at target process temperature, simplification of operation can be achieved.
本発明のプラズマ装置では、前記係数γは、前記ワークの種類、組成および特性のうちの少なくとも1つを含むワーク条件を考慮して決定されることが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
本発明のプラズマ装置では、前記係数自動決定手段は、前記ワーク条件を認識し、そのワーク条件に基づいて、前記係数γを決定するよう構成されていることが好ましい。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるとともに、操作の簡略化を図ることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the coefficient γ is preferably determined in consideration of a workpiece condition including at least one of the workpiece type, composition, and characteristics.
Thereby, it is possible to more reliably heat-treat various workpieces at the target processing temperature.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the automatic coefficient determination means is configured to recognize the workpiece condition and determine the coefficient γ based on the workpiece condition.
Thereby, while being able to heat-process with respect to various workpiece | work more reliably at target process temperature, simplification of operation can be achieved.
本発明のプラズマ装置では、前記複数のモードには、第3のモードが含まれており、
前記調整手段は、前記第3のモードにおいては、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式3により求めるよう構成されていることが好ましい。
T0=δT2 ・・・(式3)
但し、前記式3のδは、0を除く正の係数である。
これにより、種々のワークに対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the plurality of modes include a third mode,
In the third mode, the adjusting means is preferably configured to obtain a processing temperature T 0 during the heat processing according to the following expression 3.
T 0 = δT 2 (Equation 3)
However, δ in Equation 3 is a positive coefficient excluding 0.
Thereby, it is possible to more reliably heat-treat various workpieces at the target processing temperature.
本発明のプラズマ装置では、前記係数αおよび前記係数βは、それぞれ、0.5であることが好ましい。
これにより、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
本発明のプラズマ装置では、前記電源部は、周波数が、5〜100MHzの高周波電源を有することが好ましい。
これにより、簡易な構成で、より確実かつ十分なプラズマを発生させることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, the coefficient α and the coefficient β are each preferably 0.5.
As a result, the heat treatment can be more reliably performed at the target processing temperature.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the power supply unit has a high frequency power supply having a frequency of 5 to 100 MHz.
Thereby, more reliable and sufficient plasma can be generated with a simple configuration.
本発明のプラズマ装置では、前記プラズマ放出部と前記ワークとを相対的に移動する移動手段を有することが好ましい。
これにより、ワークを、均一に効率良く加熱処理することができ、生産性の向上に寄与する。
本発明のプラズマ装置では、前記移動手段は、前記プラズマ放出部と前記ワークとの相対移動速度を調節する機能を備えているものであることが好ましい。
これにより、ワークの加熱処理の程度を調整したり、全体処理時間(単位時間当たりの処理量)を調整したりすることができ、ワークに対する加熱処理の最適化を図ることができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable to have a moving means for relatively moving the plasma emitting part and the workpiece.
Thereby, the work can be uniformly and efficiently heat-treated, which contributes to the improvement of productivity.
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that the moving means has a function of adjusting a relative moving speed between the plasma emitting unit and the workpiece.
Thereby, the grade of the heat processing of a workpiece | work can be adjusted, the whole processing time (processing amount per unit time) can be adjusted, and the optimization of the heat processing with respect to a workpiece | work can be aimed at.
本発明のプラズマ装置では、前記プラズマ放出部と前記ワークの間において、プラズマが放出される領域を外部環境から遮蔽する遮蔽手段を有することが好ましい。
これにより、プラズマ放出部から放出されたプラズマが、プラズマ放出部とワークの間において、プラズマ温度が低下することや、プラズマの流量が低下することを防止することができる。
In the plasma apparatus of the present invention, it is preferable that a shielding unit is provided between the plasma emitting unit and the workpiece to shield an area from which plasma is emitted from an external environment.
Thereby, it is possible to prevent the plasma emitted from the plasma emission part from being lowered between the plasma emission part and the workpiece and the plasma temperature from being lowered and the plasma flow rate being lowered.
以下、本発明のプラズマ装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明のプラズマ装置の第1実施形態を示す部分断面斜視図、図2は、図1に示すプラズマ装置が備えるプラズマ放出部を模式的に示す縦断面図、図3は、図1に示すプラズマ装置が備えるプラズマ放出部の底面図、図4は、図1に示すプラズマ装置の回路構成を示すブロック図である。
Hereinafter, the plasma apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing a first embodiment of the plasma device of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing a plasma emission portion provided in the plasma device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of the plasma apparatus shown in FIG. 1.
なお、図1では、プラズマ放出部に設けられる一部の部材を省略してある。また、以下の説明では、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図1〜図3中に示すように、互いに直交するX軸(X方向)、Y軸(Y方向)およびZ軸(Z方向)を想定する。この場合、X方向およびY方向は、水平方向、すなわち、XY平面は、水平面であり、Z方向は、鉛直方向である。 In FIG. 1, some members provided in the plasma emission part are omitted. In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. In addition, as shown in FIGS. 1 to 3, an X axis (X direction), a Y axis (Y direction), and a Z axis (Z direction) orthogonal to each other are assumed. In this case, the X direction and the Y direction are horizontal directions, that is, the XY plane is a horizontal plane, and the Z direction is a vertical direction.
図1に示すプラズマ装置1は、所定の温度のプラズマを発生(生成)し、そのプラズマにより、被処理物であるワーク(例えば基板等)100の被処理面(表面)101を加熱処理(熱処理)する装置である。
ここで、本発明の特徴(要部)のうちの最も大きな特徴は、加熱処理の際の電力の調整にあるが、本発明の理解を容易にするため、まずは、プラズマ装置1の構成や動作(作用)を一通り説明する。
A plasma apparatus 1 shown in FIG. 1 generates (generates) plasma at a predetermined temperature, and heats (heat treatment) a surface (surface) 101 to be processed of a workpiece (for example, a substrate) 100 as an object to be processed. ).
Here, the greatest feature among the features (essential parts) of the present invention is the adjustment of electric power during the heat treatment. First, in order to facilitate understanding of the present invention, the configuration and operation of the plasma apparatus 1 are first described. The (action) will be explained.
図1に示すように、プラズマ装置1は、ワーク100の上方(被処理面101側)に位置するプラズマ放出部2と、ワーク100の下方に位置し、ワーク100を載置するテーブル(可動テーブル)3と、ワーク100(テーブル3)とプラズマ放出部2とを相対的に移動させる移動手段として、テーブル3を図1中のX方向(左右方向:水平方向)に移動させる移動機構4とを備えている。
そして、ワーク100に対する加熱処理は、移動機構4によりワーク100をテーブル3ごと図1中のX方向に移動させつつ行う。
As shown in FIG. 1, the plasma apparatus 1 includes a plasma emitting unit 2 positioned above the workpiece 100 (on the
And the heat processing with respect to the workpiece | work 100 is performed by moving the workpiece | work 100 with the table 3 to the X direction in FIG.
各図に示すように、プラズマ放出部2は、互いに平行に配置され、それらの間にプラズマ生成空間21を形成する1対の長尺な板状部材23、24と、1対の板状部材23、24を介して、互いに平行に配置された1対の電極25、26と、1対の電極25、26間(1対の電極25、26を介して1対の板状部材23、24間)に電圧(高周波電圧)を印加するための高周波電源(電源部)28と、プラズマ生成空間21に所定のガスを供給するガス供給手段29とを有している。
1対の長尺な板状部材23、24は、ワーク100の移動方向(図1中のX方向)と直交しかつ被処理面101の法線方向と直交する方向に沿って、対向して配置されている。
As shown in each figure, the plasma emission part 2 is arranged in parallel with each other, and a pair of
The pair of long plate-
また、図3に示すように、1対の板状部材23、24の長手方向における両端部には、それぞれ側板(一対の側板)30、30が設けられ、各側板30に各板状部材23、24が固定されている。
具体的には、各側板30には、それぞれ、図3中紙面前後方向に延在し、かつ互いに平行な1対の溝301、302が形成され、各溝301、302に各板状部材23、24の端部がそれぞれ挿入、固定されている。これにより、1対の板状部材23、24は、その両端部において、一定の間隔を保持するように側板30、30に支持されている。
As shown in FIG. 3, side plates (a pair of side plates) 30, 30 are provided at both ends in the longitudinal direction of the pair of
Specifically, each
なお、各板状部材23、24の各側板30への固定の方法としては、例えば、嵌合、融着、接着剤による接着等の方法が挙げられる。
この1対の板状部材23、24および一対の側板30とにより、プラズマ生成空間21が画成(形成)されている。このプラズマ生成空間21は、その上方(基端側)において、後述するガス供給手段29のガス溜まり293に連通している。
Examples of a method for fixing the plate-
A
一方、プラズマ生成空間21は、その下方(先端側)において外部に開放し、プラズマ放出口(先端開口)211が形成されている。このプラズマ放出口211を介して、プラズマ生成空間21で生成されたプラズマが放出される。なお、プラズマ放出口211は、1対の板状部材23、24の下端(先端)および一対の側板30の下端(先端)で画成されている。
On the other hand, the
プラズマ放出口211の長手方向の長さ(図3中A)は、ワーク100の被処理領域(被処理面101のうち加熱処理を行うべき領域)(加熱領域)の幅B(図1中B)以上に設定されているのが好ましく、被処理領域の幅Bよりも大きく設定されているのがより好ましい。これにより、ワーク100を、X方向と直交するY方向へ往復移動させることなく、X方向の一方向へ移動させるだけで、その被処理領域の全体に対して加熱処理を行うことができる。なお、図示例では、ワーク100の被処理面101全体が被処理領域である場合が示されている。
The length in the longitudinal direction of the plasma discharge port 211 (A in FIG. 3) is the width B (B in FIG. 1) of the region to be processed of the workpiece 100 (the region of the
プラズマ放出口211の長手方向の長さAの具体的な値は、被処理対象物の形状(長さ)に合わせて決めるものであるために特に限定されないが、被処理対象物の長さに対して5〜20mm程度長くすることが好ましい。これにより、このプラズマ装置1を、各種製造分野の加熱処理に対応できるものとすることができる。
なお、図示例では、各板状部材23、24の長手方向の端部がそれぞれ各溝301、302に挿入されているので、各板状部材23、24の長手方向の長さ(図3中L1)は、プラズマ放出口211の長手方向の長さAより若干長い。
The specific value of the length A in the longitudinal direction of the
In the illustrated example, since the longitudinal ends of the
一方、各板状部材23、24の短手方向の長さ(図2中L2)は、長手方向の長さL1によっても若干異なり、特に限定されないが、30〜200mm程度であるのが好ましく、50〜80mm程度であるのがより好ましい。これにより、十分な大きさのプラズマ生成空間21を確保することができ、ワーク100の加熱処理に必要かつ十分なプラズマを発生させることができる。
On the other hand, the length in the short direction (L 2 in FIG. 2) of each plate-
また、各板状部材23、24の厚さdは、特に限定されないが、0.01〜4mm程度であるのが好ましく、1〜2mm程度であるのがより好ましい。これにより、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。また、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止することもできる。
Further, the thickness d of each of the plate-
板状部材23、24同士の間の距離(図2中L3)は、特に限定されないが、0.1〜5mm程度であるのが好ましく、0.5〜2mm程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマ生成空間21に供給されるガスに対して、十分な電界を付与することができ、プラズマを確実に発生させることができる。
これらの板状部材23、24は、それぞれ、誘電体材料で構成されている。
Distance between the plate-
Each of these plate-
この誘電体材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2等の金属酸化物、BaTiO3(チタン酸バリウム)等の複合酸化物等が挙げられる。
ここで、各板状部材23、24の構成材料として、それぞれ、25℃における比誘電率が10以上である誘電体材料を用いれば、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、ワーク100の処理効率がより向上するという利点がある。
The dielectric material is not particularly limited, and examples thereof include various plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, various glasses such as quartz glass, and inorganic oxides. Examples of the inorganic oxide include metal oxides such as Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , and TiO 2 , and composite oxides such as BaTiO 3 (barium titanate).
Here, if a dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. is used as a constituent material of each of the plate-
また、使用可能な誘電体材料の比誘電率の上限は、特に限定されないが、比誘電率が10〜100程度のものが好ましい。比誘電率が10以上である誘電体材料には、ZrO2、TiO2等の金属酸化物、BaTiO3等の複合酸化物が該当する。
なお、側板30も、板状部材23、24の構成材料と同様の誘電体材料で構成するのが好ましい。
Moreover, the upper limit of the relative dielectric constant of the usable dielectric material is not particularly limited, but those having a relative dielectric constant of about 10 to 100 are preferable. The dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more corresponds to a metal oxide such as ZrO 2 or TiO 2 or a composite oxide such as BaTiO 3 .
The
1対の板状部材23、24には、それぞれ電気的に接続された1対の電極25、26が設けられている。
1対の電極25、26は、本実施形態では、横断面形状がほぼ四角形の棒状をなしており、その一側面が互いにほぼ平行となるように、板状部材23、24のプラズマ生成空間21と反対側の面に固定されている。
The pair of plate-
In the present embodiment, the pair of
板状部材23、24に対する電極25、26の固定の方法としては、例えば、ネジ止め、接着剤による接着等の方法が挙げられる。
これらの電極25、26の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性が良好な材料が挙げられる。
なお、各電極25、26の横断面形状は、前述した四角形に限らず、例えば、円形、楕円形、その他異形のものであってもよい。また、1対の電極は、複数組を板状部材23、24の短手方向(上下方向)に沿って設けるようにしてもよい。
Examples of the method for fixing the
The constituent materials of these
Note that the cross-sectional shape of each of the
1対の電極25、26は、それぞれ、導線(ケーブルや金属板)を介して、高周波電源(電源部)28に接続されており、これにより、1対の電極25、26間に電圧(高周波電圧)を印加する通電手段が構成されている。これにより、簡易な構成で、プラズマ生成空間21内に放電を生じさせることができる。また、高周波電源28は、後述する制御部(制御手段)7によりその作動(駆動)が制御される電力調整部を有しており、制御部7の制御(指令)により、1対の電極25、26に供給する電力の大きさ(電力値)を可変(変更)し得るようになっている。
The pair of
ワーク100にプラズマによる加熱処理を施すときは、高周波電源28が作動し、1対の電極25、26間に電圧が印加される。このとき、プラズマ生成空間21には、電界が発生し、後述するガス供給手段29よりガスが供給されると、放電が生じて、所定の温度のプラズマ(熱プラズマ)が発生(生成)する。このプラズマは、プラズマ放出口211から放出され、ワーク100の被処理面101に供給されて、ワーク100が加熱処理される。
When the
高周波電源28の周波数は、特に限定されないが、5〜100MHz程度であるのが好ましく、10〜50MHz程度であるのがより好ましく、10〜40MHz程度であるのがさらに好ましい。
プラズマ生成空間21には、ガス供給手段29により、所定のガスが供給される。
このガス供給手段29は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ(ガス供給源)291と、ガスボンベ291から供給されるガスの流量を調整するレギュレータ(流量調整部)292と、内部にガス溜まり293が形成された筐体294と、その上流端側がガスボンベ291に接続され、下流端側(ガス流出口)が筐体294の上面に設置された供給管295とを有している。
The frequency of the high
A predetermined gas is supplied to the
The gas supply means 29 includes a gas cylinder (gas supply source) 291 that is charged and supplied with a predetermined gas, a regulator (flow rate adjusting unit) 292 that adjusts the flow rate of the gas supplied from the
レギュレータ292は、ガスボンベ291よりガス流出口側(下流側)に配置されている。また、供給管295のレギュレータ292よりガス流出口側には、供給管295内の流路を開閉するバルブ(流路開閉手段)296が設けられている。なお、これらレギュレータ292およびバルブ296の作動(駆動)は、それぞれ、制御部7により制御されるようになっている。
The
バルブ296が開いた状態で、ガスボンベ291からは所定のガスが送出され、このガスは、供給管295内を流れ、レギュレータ292で流量を調節された後、供給管295の下流端に形成されたガス流出口297から、筐体294内のガス溜まり293に導入(供給)される。
この筐体294の下部に、1対の板状部材23、24が接合(固定)されている。筐体294に対する板状部材23、24の固定の方法としては、例えば、ネジ止め、融着、接着剤による接着等の方法が挙げられる。
この筐体294の上面のほぼ中央部には、供給管295のガス流出口297が形成されている。供給管295を流れるガスは、このガス流出口297から、ガス溜まり293内に供給される。
A predetermined gas is sent out from the
A pair of plate-
A
また、筐体294の下面には、プラズマ生成空間21に開放する開放部299が形成されており、この開放部299を介して、筐体294のガス溜まり293とプラズマ生成空間21とが連通している。
筐体294の一方の内側面には、ガス溜まり293の一部を上下の空間に仕切る長尺の仕切り板298が設けられており、この仕切り板298と、他方の内側面との間には、隙間が形成されている。
An
A
ガス流出口297から、ガス溜まり293内に供給されたガスは、まず、仕切り板298よりも上側の空間に流入し、仕切り板298と他方の側面との隙間を通過して、下側の空間に流入する。このガス溜まり293では、ガスがこのような経路(流路)で流れることにより、各部で流速が均一化する。そして、下側の空間に流入したガスは、開放部299を通過して、プラズマ生成空間21内に均一な流量で導入(供給)される。
処理に用いるガス(処理ガス)には、He、Ne、Ar、Xeまたはこれらの混合ガス等の不活性ガス(希ガス)を主成分とするものが好適に用いられる。不活性ガスのプラズマを用いることにより、ワーク100の被処理面101が改質される等の不都合を防止しつつ、加熱処理を行うことができる。
The gas supplied from the
As the gas (treatment gas) used for the treatment, a gas mainly containing an inert gas (rare gas) such as He, Ne, Ar, Xe or a mixed gas thereof is preferably used. By using the plasma of the inert gas, the heat treatment can be performed while preventing inconvenience such as the surface to be processed 101 of the
また、かかる処理ガスは、N2(窒素ガス)を含有するものが好ましい。これにより、より確実にプラズマ(熱プラズマ)を発生させることができる。
この場合、処理ガス中のN2の含有量は、特に限定されないが、常圧(1気圧換算)で10vol%以下が好ましく、5vol%以下であるのがより好ましい。これにより、ワーク100の被処理面101が改質される等の不都合を防止しつつ、より迅速に(効率良く)プラズマを発生させることができる。
供給するガスの流量は、ガスの種類、加熱処理の程度等に応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、30SCCM〜50SLM程度であるのが好ましい。
In addition, the processing gas preferably contains N 2 (nitrogen gas). Thereby, plasma (thermal plasma) can be generated more reliably.
In this case, the content of N 2 in the processing gas is not particularly limited, but is preferably 10 vol% or less, more preferably 5 vol% or less at normal pressure (in terms of 1 atmospheric pressure). Accordingly, it is possible to generate plasma more quickly (efficiently) while preventing inconveniences such as modification of the
The flow rate of the gas to be supplied is appropriately determined according to the type of gas, the degree of heat treatment, etc., and is not particularly limited, but it is usually preferably about 30 SCCM to 50 SLM.
ガス供給手段29から所定のガスが、1対の板状部材23、24の間(プラズマ生成空間21)に供給され、1対の電極25、26間に、所定の電圧、例えば、高周波電圧(電圧)が印加されると、プラズマ生成空間21に電界が発生して、放電、すなわち、グロー放電(バリア放電)が生じる。この放電により供給されたガスが活性化(電離、イオン化、励起等)され、プラズマが発生する。プラズマ生成空間21で発生したプラズマは、プラズマ放出口211からワーク100に向かって放出される。
A predetermined gas is supplied from the gas supply means 29 between the pair of plate-
プラズマ放出部2の下方には、テーブル3が配置されている。テーブル3は、上面が平坦面とされており、この上面にワーク100が載置される。
テーブル3の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、前記金属酸化物、複合酸化物等の各種無機酸化物(セラミックス)、各種金属材料等が挙げられるが、本実施形態においては、テーブル3は、金属材料以外の材料で構成されているものとする。
A table 3 is disposed below the plasma emission unit 2. The table 3 has a flat upper surface, and the
The constituent material of the table 3 is not particularly limited, and examples thereof include plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, various glasses such as quartz glass, and various inorganic oxides (ceramics) such as the metal oxide and composite oxide. In this embodiment, the table 3 is made of a material other than the metal material.
このようなテーブル3は、その下方に設けられた移動機構(移動手段)4により、図1中のX方向(左右方向)に移動し、このテーブル3の移動により、載置されたワーク100も同方向に移動する。なお、移動機構4の作動(駆動)は、制御部7により制御されるようになっている。
この移動機構4としては、公知のいずれの構成のものを用いてもよく、例えば、コンベア(ベルト駆動、チェーン駆動等)、スクリュー軸を備えた送り機構、ローラ送り機構等が挙げられる。
Such a table 3 is moved in the X direction (left-right direction) in FIG. 1 by a moving mechanism (moving means) 4 provided below, and the
As the moving
また、移動機構4は、移動速度(プラズマ放出部2とワーク100との相対移動速度)を調節可能とするものが好ましい。これにより、ワーク100の加熱処理の程度を調整したり、全体処理時間(単位時間当たりの処理量)を調整したりすることができ、ワーク100に対する加熱処理の最適化を図ることができる。例えば、他の条件を固定し、プラズマ放出部2に対するワーク100の相対移動速度(処理速度)を遅くした場合には、ワーク100の加熱処理の程度(密度)を大とすること、すなわち、より緻密な加熱処理を行うことができる。
Further, it is preferable that the moving
なお、本発明では、テーブル3側が固定され、プラズマ放出部2側がX方向に移動するような構成であってもよい。
加熱処理の目的としては、例えば、液状被膜の乾燥、膜中におけるモノマーの重合反応、ポリマーの架橋反応、結晶の相変化等が挙げられる。
プラズマ装置1による加熱処理に供されるワーク100としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック(樹脂材料)のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。さらに、これらの材料によって構成された基材上に、揮発性の溶媒を含有する液状被膜等が形成されたもの等が挙げられる。
In the present invention, the table 3 side may be fixed and the plasma emission unit 2 side may move in the X direction.
Examples of the purpose of the heat treatment include drying of the liquid film, polymerization reaction of monomers in the film, cross-linking reaction of the polymer, phase change of crystals, and the like.
Examples of the
ワーク100の形状としては、板状(基板)、層状、フィルム状が挙げられる。また、ワーク100は、1枚の大きな基板でもよく、小片状をなす複数個のものであってもよい。このような小片状をなすワーク100としては、例えば、液晶表示装置や有機EL表示装置等に用いられるディスプレイパネル、小片状のガラスチップ、半導体チップ、セラミックスチップ等が挙げられる。
また、ワーク100の形状(平面視での形状)は、四角形のものに限らず、例えば円形、楕円形等のものであってもよい。
ワーク100の厚さは、特に限定されないが、通常は、0.3〜2.0mm程度であるのが好ましく、0.5〜0.7mm程度であるのがより好ましい。
Examples of the shape of the
Further, the shape of the workpiece 100 (the shape in plan view) is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a circular shape or an elliptical shape.
Although the thickness of the workpiece | work 100 is not specifically limited, Usually, it is preferable that it is about 0.3-2.0 mm, and it is more preferable that it is about 0.5-0.7 mm.
プラズマ放出部2とワーク100との間隙距離(板状部材23、24の下面とワーク100の被処理面101との距離)は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜決定することができるが、通常は、0.5〜10mm程度であるのが好ましく、0.5〜5mm程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマ放出口211から放出されるプラズマを、ワーク100の被処理面101にムラなく照射(供給)することができ、ワークの被処理面101を均一に加熱処理することができる。
The gap distance between the plasma emission part 2 and the workpiece 100 (the distance between the lower surfaces of the plate-
なお、このプラズマ放出部2とワーク100との間隙距離は、被処理面101に均一で適正なプラズマによる処理を行う上で重要な条件の1つである(ガスの種類や流量、供給する電力(印加電圧)等も同様)。
したがって、本プラズマ装置1では、例えばプラズマ放出部2またはテーブル3の少なくとも一方をZ方向(上下方向:鉛直方向)に移動可能とし、プラズマ放出部2とワーク100との間隙距離を調整可能とした構成であるのが好ましい。
Note that the gap distance between the plasma emitting portion 2 and the
Therefore, in the present plasma apparatus 1, for example, at least one of the plasma emission part 2 or the table 3 can be moved in the Z direction (vertical direction: vertical direction), and the gap distance between the plasma emission part 2 and the
次に、プラズマ装置1の作用(動作)を説明する。
テーブル3に載置(支持)されたワーク100の被処理面101にプラズマによる加熱処理を施す際は、高周波電源28を作動させるとともに、バルブ296を開き、レギュレータ292によりガスの流量を調整し、ガスボンベ291からガスを送出する。
これにより、ガスボンベ291から送出されたガスは、供給管295内を流れ、そのガス流出口297から所定の流量でガス溜まり293に供給される。そして、ガス溜まり293に供給されたガスは、ガス溜まり293を通過することにより、各部で流速が均一化し、開放部299を通過して、プラズマ生成空間21内に供給される。
Next, the operation (operation) of the plasma apparatus 1 will be described.
When the surface to be processed 101 of the
As a result, the gas sent from the
一方、高周波電源28の作動により、1対の電極25、26間に高周波電圧が印加され、プラズマ生成空間21に電界が発生する。
プラズマ生成空間21内に流入したガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生する。
このプラズマは、プラズマ放出口211から、ワーク100の被処理面101に向けて放出される。
On the other hand, by the operation of the high
The gas flowing into the
This plasma is emitted from the
一方、これと同時に、移動機構4を作動させて、テーブル3を例えば図1中X方向へ等速で移動させる。これにより、このプラズマ放出口211の直下を、ワーク100が通過すると、放出されたプラズマ(活性化されたガス)は、ワーク100の被処理面101に接触し、その被処理面101に均一で良好な加熱処理が施される。
そして、テーブル3の移動により、ワーク100の被処理領域の全体に対し均一で良好な加熱処理を行うことができる。
On the other hand, at the same time, the moving
By moving the table 3, uniform and good heat treatment can be performed on the entire region to be processed of the
テーブル3の移動速度は、0.1〜100mm/sec程度であるのが好ましく、1〜10mm/sec程度であるのがより好ましい。この移動速度は、必要に応じて変化させるようにしてもよい。
なお、ワーク100の被処理面101に対する加熱処理の回数(パス回数)は、特に限定されず(1回でもよく、また、複数回でもよく)、諸条件等に応じて、適宜設定される。
また、このプラズマ装置1は、例えば、100〜500℃程度の処理温度(温度)、特に、200〜450℃程度の処理温度で、加熱処理を行う場合に好適に用いることができる。
The moving speed of the table 3 is preferably about 0.1 to 100 mm / sec, and more preferably about 1 to 10 mm / sec. You may make it change this moving speed as needed.
Note that the number of times of heat treatment (pass number of times) for the surface to be processed 101 of the
Moreover, this plasma apparatus 1 can be used suitably, for example, when performing heat processing at the processing temperature (temperature) of about 100-500 degreeC, especially the processing temperature of about 200-450 degreeC.
図2および図4に示すように、このプラズマ装置1は、プラズマの温度を検出する第1の温度センサ(第1の温度検出手段)81と、ワーク100の温度を検出する第2の温度センサ(第2の温度検出手段)82と、制御部(制御手段)7と、記憶部(記憶手段)91と、入力等の各操作を行う操作部(入力手段)92とを備えている。
第1の温度センサ81は、一方の板状部材24に設置され、また、第2の温度センサ82は、ワーク100の下側の面(裏面)、すなわち、被処理面101と反対側の面に設置されている。
これら第1の温度センサ81および第2の温度センサ82としては、それぞれ、例えば、熱伝対、サーミスタ等を用いることができる。
As shown in FIGS. 2 and 4, this plasma apparatus 1 includes a first temperature sensor (first temperature detection means) 81 that detects the temperature of the plasma, and a second temperature sensor that detects the temperature of the
The
As the
なお、第1の温度センサ81および第2の温度センサ82の設置箇所(設置位置)は、それぞれ、他の部位(位置)であってもよいことは、言うまでもない。
また、操作部92としては、例えば、液晶表示パネル、EL表示パネル等を備えたタッチパネル等を用いることができ、この場合は、操作部92は、各種の情報を表示(報知)する表示手段(報知手段)も兼ねる。
Needless to say, the installation location (installation position) of the
Further, as the
また、記憶部91は、各種の情報、データ、演算式、テーブル、プログラム等が記憶(記録とも言う)される記憶媒体(記録媒体とも言う)を有しており、この記憶媒体は、例えば、RAM等の揮発性メモリー、ROM等の不揮発性メモリー、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリー等の書き換え可能(消去、書き換え可能)な不揮発性メモリー等、各種半導体メモリー、ICメモリー、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。この記憶部91における書き込み(記憶)、書き換え、消去、読み出し等の制御は、制御部7によりなされる。
The
また、制御部7は、例えば、演算部やメモリー等を内蔵するマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されており、制御部7には、前記第1の温度センサ81および第2の温度センサ82からの検出信号(検出値)、操作部92からの信号(入力)が、それぞれ、随時入力される。
また、制御部7は、第1の温度センサ81および第2の温度センサ82からの検出信号、操作部92からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、プラズマ装置1の各部の作動(駆動)、例えば、レギュレータ292、バルブ296、高周波電源28、移動機構4等の作動をそれぞれ制御する。
なお、この制御部7により、調整手段、モード自動選択手段および係数自動決定手段の主機能が達成される。
In addition, the
The
The
さて、このプラズマ装置1は、制御部7の制御により、加熱処理の際、第1の温度センサ81により、プラズマ生成空間21内のプラズマの温度を検出し、第2の温度センサ82により、ワーク100の温度を検出し、第1の温度センサ81および第2の温度センサ82の検出値(検出結果)に基づいて、その加熱処理時の処理温度を求め、その処理温度が目標処理温度になるように、高周波電源28から1対の電極25、26に供給される電力の大きさを調整するよう構成されている。これにより、確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
In the plasma apparatus 1, the temperature of the plasma in the
また、目標処理温度Tは、所定の許容温度範囲Tmin(下限値)〜Tmax(上限値)を有しており、加熱処理の際は、その処理温度が許容温度範囲Tmin〜Tmax内に入るように、高周波電源28から1対の電極25、26に供給される電力の大きさが調整される。
前記許容温度範囲Tmin〜Tmaxとしては、Tmin〜TmaxをT±ΔT(Tmin=T−ΔT、Tmax=T+ΔT)としたとき、そのΔTが、0〜10℃程度であるのが好ましく、1〜5℃程度であるのがより好ましい。
また、プラズマ装置1は、加熱処理時の処理温度の求め方の異なる複数のモードを有し、複数のモードのうちからいずれかのモードを選択し得るよう構成されている。これにより、種々のワーク100に対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。
The target processing temperature T has a predetermined allowable temperature range T min (lower limit value) to T max (upper limit value), and during the heat treatment, the processing temperature is within the allowable temperature range T min to T max. The magnitude of the electric power supplied from the high
As the allowable temperature range T min to T max , when T min to T max is T ± ΔT (T min = T−ΔT, T max = T + ΔT), the ΔT is about 0 to 10 ° C. Is preferable, and it is more preferable that it is about 1-5 degreeC.
Moreover, the plasma apparatus 1 has a plurality of modes different in how to obtain the processing temperature during the heat treatment, and is configured to be able to select one of the plurality of modes. Thereby, it is possible to more reliably heat the
本実施形態では、前記複数のモードとして、下記第1のモード、第2のモードおよび第3のモードが設けられている。
この場合、第1の温度センサ81の検出値をT1、第2の温度センサ82の検出値をT2としたとき、第1のモードにおいては、加熱処理時の処理温度T0を下記式1(演算式)により求め、第2のモードにおいては、加熱処理時の処理温度T0を下記式2(演算式)により求め、第3のモードにおいては、加熱処理時の処理温度T0を下記式3(演算式)により求めるよう構成されている。
In the present embodiment, the following first mode, second mode, and third mode are provided as the plurality of modes.
In this case, when the detection value of the
(1)第1のモード
T0=αT1+βT2 ・・・(式1)
但し、前記式1のαおよびβは、それぞれ、0を除く正の係数である。
(2)第2のモード
T0=γT1 ・・・(式2)
但し、前記式2のγは、0を除く正の係数である。
(3)第3のモード
T0=δT2 ・・・(式3)
但し、前記式3のδは、0を除く正の係数である。
これらの式1〜式3は、それぞれ、記憶部91に格納(記憶)されており、各係数α、β、γ、δは、それぞれ、例えば、ワーク条件等を考慮して決定される。
(1) First mode T 0 = αT 1 + βT 2 (Expression 1)
However, α and β in Equation 1 are positive coefficients other than 0, respectively.
(2) Second mode T 0 = γT 1 (Expression 2)
However, γ in Equation 2 is a positive coefficient excluding 0.
(3) Third mode T 0 = δT 2 (Equation 3)
However, δ in Equation 3 is a positive coefficient excluding 0.
These equations 1 to 3 are respectively stored (stored) in the
ワーク条件としては、例えば、ワーク100の種類、組成および特性等が挙げられ、ワーク条件には、これらのうちの少なくとも1つが含まれる。また、ワーク100の特性としては、例えば、ワーク100の熱伝導率等の物理的特性や、化学的特性等が挙げられる。
また、使用者が、例えば、操作部92を操作して、各係数α、β、γ、δの値を入力すると、それぞれ、各係数α、β、γ、δは、その入力値に設定されるようになっている。また、操作部92を操作して、第1〜第3のモードのうちから所定のモードを選択し得るようになっている。
Examples of the work conditions include the type, composition, and characteristics of the
For example, when the user operates the
ここで、第1のモードの式1では、例えば、ワーク100の熱伝導率が低い程、係数αに対して係数βを大きくするのが好ましい。
また、例えば、式1において、係数α、βを、α=0.5、β=0.5に設定すると、加熱処理時の処理温度T0は、第1の温度センサ81の検出値と、第2の温度センサ82の検出値との平均(平均値)になる。
Here, in Formula 1 of the first mode, for example, the coefficient β is preferably increased with respect to the coefficient α as the thermal conductivity of the
Further, for example, in Equation 1, when the coefficients α and β are set to α = 0.5 and β = 0.5, the processing temperature T 0 at the time of the heat processing is the detected value of the
また、第2のモードは、第2の温度センサ82を無効、すなわち、第2の温度センサ82によるワーク100の温度の検出を行ないか、または、その検出を行っても検出値を利用しないモードである。この第2のモードは、例えば、ワーク100の熱伝導率が低い場合等に用いると有効である。
また、第3のモードは、第1の温度センサ81を無効、第1の温度センサ81によるプラズマの温度の検出を行ないか、または、その検出を行っても検出値を利用しないモードである。
The second mode is a mode in which the
The third mode is a mode in which the
ここで、本発明では、プラズマ装置1(制御部7)が、ワーク条件を認識して、モードの選択(設定)や、各係数α、β、γ、δの決定(設定)が、自動的になされるように構成されていてもよい。これにより、種々のワーク100に対して、より確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができるとともに、操作の簡略化を図ることができる。
すなわち、本発明では、使用者が、操作部92を操作して、ワーク条件を入力すると、プラズマ装置1(制御部7)が、そのワーク条件を認識し、ワーク条件に基づいて、第1〜第3のモード(複数のモード)のうちから所定のモード(適正なモード)を選択し、そのモードに設定するようになっていてもよい。
Here, in the present invention, the plasma apparatus 1 (control unit 7) recognizes the workpiece condition, and mode selection (setting) and determination (setting) of each coefficient α, β, γ, δ are automatically performed. You may be comprised so that it may be made. Thereby, while being able to heat-process with respect to various workpiece | work 100 more reliably at target process temperature, simplification of operation can be aimed at.
That is, in the present invention, when the user operates the
また、本発明では、使用者が、操作部92を操作して、ワーク条件を入力すると、プラズマ装置1(制御部7)が、そのワーク条件を認識し、ワーク条件に基づいて、各係数α、β、γ、δを決定(設定)するようになっていてもよい。
また、前記式1において、α=0.5、β=0.5とすると、下記式4が得られ、加熱処理時の処理温度T0を下記式4(演算式)により求めるモードを、別途、第4のモードとして設けてもよい。
In the present invention, when the user operates the
Further, in the above formula 1, when α = 0.5 and β = 0.5, the following
(4)第4のモード
T0=(T1+T2)/2 ・・・(式4)
この第4のモードは、第1の温度センサ81の検出値と、第2の温度センサ82の検出値との平均(平均値)をとるモードである。
なお、本発明では、モードの数は、3つや4つに限らず、2つでもよく、また、5つ以上でもよい。また、モードが1つ、すなわち、モードを選択する余地のないものでもよい。
また、モードの内容は、前述のものに限らず、他のものでもよい。
また、モードを追加したり、削除したりし得るようになっていてもよく、また、モードの内容を変更し得るようになっていてもよい。
(4) Fourth mode T 0 = (T 1 + T 2 ) / 2 (Expression 4)
The fourth mode is a mode that takes the average (average value) of the detection value of the
In the present invention, the number of modes is not limited to three or four, but may be two or five or more. Further, there may be one mode, that is, there is no room for selecting a mode.
Further, the contents of the mode are not limited to those described above, and other modes may be used.
Further, the mode may be added or deleted, and the mode content may be changed.
次に、図5および図6に示すフローチャートを参照して、プラズマ装置1の加熱処理の際の動作(温度制御)をさらに詳細に説明する。
ここで、このフローチャートに記述されている各機能を実現するためのプログラムは、コンピュータに読み取り可能なプログラムコードの形態でプラズマ装置1の記憶部91に格納(記憶)されており、プラズマ装置1(制御部7)は、このプログラムコードにしたがった動作を逐次実行する。
Next, the operation (temperature control) during the heat treatment of the plasma apparatus 1 will be described in more detail with reference to the flowcharts shown in FIGS.
Here, a program for realizing each function described in this flowchart is stored (stored) in the
図5および図6は、図1に示すプラズマ装置の加熱処理の際の制御動作(作用)を示すフローチャートである。
ワーク100に対して加熱処理を行う場合(加熱処理が開始される前であればいつでもよい)は、使用者は、操作部92を操作して、第1〜第3のモードのうちから所定のモードを選択し、また、各係数α、β、γ、δの値を入力し、また、目標処理温度Tの値を入力する。これにより、モード、各係数α、β、γ、δおよび目標処理温度Tが決定する。なお、既に、決定(設定)されているもので、その変更の必要のないものについては、前記操作を行う必要がないことは言うまでもない。
5 and 6 are flowcharts showing the control operation (action) during the heat treatment of the plasma apparatus shown in FIG.
When performing a heat treatment on the workpiece 100 (any time before the heat treatment is started), the user operates the
図5に示すように、まず、モードを設定する(ステップS101)。このステップS101では、使用者が選択したモードに設定される。
なお、モードを選択(決定)する方法や、各係数α、β、γ、δを決定する方法は、前述したものに限らず、例えば、前述したように、使用者が、操作部92を操作して、ワーク条件を入力すると、制御部7が、そのワーク条件を認識し、ワーク条件に基づいて、所定のモードを選択し、また、各係数α、β、γ、δを決定するようになっていてもよい。
As shown in FIG. 5, first, a mode is set (step S101). In step S101, the mode selected by the user is set.
Note that the method for selecting (determining) the mode and the method for determining the coefficients α, β, γ, and δ are not limited to those described above. For example, as described above, the user operates the
次いで、目標処理温度Tの許容範囲Tmin〜Tmaxを設定する(ステップS102)。
次いで、高周波電源28から供給する電力の初期値を設定する(ステップS103)。
この場合、モード毎に、目標処理温度Tに基づいて、電力の初期値(値)を求めるためのテーブルや、演算式(関数)等の検量線が、予め、記憶部91に格納(記憶)されており、その検量線を用いて、電力の値を求め、この値を電力の初期値として設定する。なお、この検量線は、実験的に求めることができる。
Next, an allowable range T min to T max for the target processing temperature T is set (step S102).
Next, an initial value of power supplied from the high
In this case, for each mode, a table for obtaining an initial value (value) of power based on the target processing temperature T and a calibration curve such as an arithmetic expression (function) are stored (stored) in the
次いで、高周波電源28に、電力の初期値を指示する(ステップS104)。これにより、高周波電源28が作動し、1対の電極25、26間に電圧が印加され、プラズマ生成空間21に、電界が発生する。そして、ガス供給手段29より、プラズマ生成空間21にガスが供給されると、放電が生じて、所定の温度のプラズマが発生し、そのプラズマが放出口211から放出される。
Next, an initial value of power is instructed to the high frequency power supply 28 (step S104). As a result, the high
次いで、図6に示すように、第1の温度センサ81により、プラズマの温度T1を検出し(ステップS105)、第2の温度センサ82により、ワーク100の温度T2を検出する(ステップS106)。
次いで、検出したプラズマの温度T1と、ワーク100の温度T2とに基づいて、現在の処理温度T0を求める(ステップS107)。
Then, as shown in FIG. 6, the
Next, the current processing temperature T 0 is obtained based on the detected plasma temperature T 1 and the workpiece temperature T 2 (step S107).
このステップS107では、前記式1〜式3のうちからモードに対応する演算式を選択し、その演算式に、プラズマの温度T1や、ワーク100の温度T2を代入して、処理温度T0を算出する。すなわち、第1のモードの場合は、前記式1を用い、また、第2のモードの場合は、前記式2を用い、また、第3のモードの場合は、前記式3を用いる。
なお、第2のモードの場合は、第2の温度センサ82によりワーク100の温度T2を検出するステップS106の工程は、省略される。
また、第3のモードの場合は、第1の温度センサ81によりプラズマの温度T1を検出するステップS105の工程は、省略される。
In step S107, the select an arithmetic expression that corresponds to the mode from among the type 1 type 3, in the calculation equation, plasma or the temperature T 1 of the, by substituting the temperature T 2 of the
In the case of the second mode, the process of step S106 of detecting a temperature T 2 of the
In the case of the third mode, the process of step S105 of detecting a temperature T 1 of the plasma by the
次いで、前記ステップS107で求めた処理温度T0が、目標処理温度Tの許容範囲Tmin〜Tmax内に入っているか否かを判断する(ステップS108)。
ステップS108において、処理温度T0が、目標処理温度Tの許容範囲Tmin〜Tmax内に入っていない場合(ステップS108で「NO」)には、高周波電源28から供給する電力の値を更新する(ステップS109)。
Then, the processing temperature T 0 determined in step S107 it is determined whether the entered target treatment temperature T in the allowed range T min through T max (step S108).
In step S108, the update processing temperature T 0 is, if not in the target treatment temperature T in the allowed range T min through T max ( "NO" in step S108), the power value of the supplied high-frequency power source 28 (Step S109).
このステップS109では、処理温度T0が、目標処理温度Tの許容範囲Tmin〜Tmaxより低い場合は、電力を増大させて処理温度を増大させ、逆に、高い場合は、電力を減少させて処理温度を減少させる。
この場合、目標処理温度T、検出された処理温度T0および電力の現在設定されている値(現在の電力の値)に基づいて、電力の適正値(処理温度T0が目標処理温度Tになると推定される値)を求めるためのテーブルや、演算式(関数)等の検量線が、予め、記憶部91に格納(記憶)されており、その検量線を用いて、電力の適正値を求め、この値に更新する。なお、この検量線は、実験的に求めることができる。
In step S109, the processing temperature T 0 is lower than the allowable range T min through T max of the target treatment temperature T increases the processing temperature by increasing the power, Conversely, if high, and reducing the power Reduce the processing temperature.
In this case, based on the target processing temperature T, the detected processing temperature T 0, and the currently set value of power (current power value), an appropriate power value (the processing temperature T 0 becomes the target processing temperature T). A calibration curve such as a table for calculating (value estimated to be) and an arithmetic expression (function) is stored (stored) in the
次いで、高周波電源28に、更新した電力の値を指示し(ステップS110)、ステップS111に移行する。
一方、ステップS108において、処理温度T0が、目標処理温度Tの許容範囲Tmin〜Tmax内に入っている場合(ステップS108で「YES」)には、高周波電源28から供給する電力の値をそのまま維持し、ステップS111に移行する。
Next, the high-
On the other hand, when the processing temperature T 0 is within the allowable range T min to T max of the target processing temperature T in step S108 (“YES” in step S108), the value of power supplied from the high
ステップS111では、加熱処理が終了したか否かを判断し、加熱処理が終了していない場合には、ステップS105に戻り、再度、ステップS105以降を実行する。加熱処理の最中は、前記ステップS105〜S111のルーチンが繰り返し実行され、これにより、目標処理温度Tの許容範囲Tmin〜Tmax内の温度で加熱処理が行われる。
一方、ステップS111において、加熱処理が終了した場合は、このプログラムを終了する。
In step S111, it is determined whether or not the heating process has been completed. If the heating process has not been completed, the process returns to step S105, and step S105 and subsequent steps are executed again. During the heat treatment, the routine of steps S105 to S111 is repeatedly executed, whereby the heat treatment is performed at a temperature within the allowable range T min to T max of the target treatment temperature T.
On the other hand, in step S111, when the heating process is finished, this program is finished.
以上説明したように、このプラズマ装置1によれば、確実に目標処理温度で加熱処理を行うことができる。特に、高周波電源28から1対の電極25、26に供給される電力と、加熱処理時の処理温度とは、略比例関係にあり、加熱処理の際は、電力を調整することで処理温度を調整するので、その処理温度の制御を、容易に、精度良く行うことができ、これにより、処理温度を確実に目標処理温度にすることができる。
また、プラズマ装置1は、前述した構造のものであるので、電源出力を小さく抑えつつ、加熱処理を行い得る領域を広くすることができる。
As described above, according to the plasma apparatus 1, the heat treatment can be reliably performed at the target processing temperature. In particular, the power supplied from the high
Moreover, since the plasma apparatus 1 has the above-described structure, it is possible to widen a region where the heat treatment can be performed while suppressing the power output.
<第2実施形態>
図7は、本発明本発明のプラズマ装置の第2実施形態におけるプラズマ放出部を模式的に示す縦断面図である。
なお、以下の説明では、図7中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図7中に示すように、前述した第1実施形態と同様に、互いに直交するX軸(X方向)、Y軸(Y方向)およびZ軸(Z方向)を想定する。
Second Embodiment
FIG. 7 is a longitudinal sectional view schematically showing a plasma emission part in the second embodiment of the plasma apparatus of the present invention.
In the following description, the upper side in FIG. 7 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. Further, as shown in FIG. 7, similarly to the first embodiment described above, an X axis (X direction), a Y axis (Y direction), and a Z axis (Z direction) that are orthogonal to each other are assumed.
以下、第2実施形態のプラズマ装置について、前述した第1実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図7に示すように、第2実施形態のプラズマ装置1では、プラズマ放出部2は、1対の電極25、26を冷却する冷却手段5と、プラズマ放出部2とワーク100の間において、プラズマが放出される領域を外部環境から遮蔽する遮蔽手段(隔離手段)6とを有している。
Hereinafter, the plasma apparatus according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
As shown in FIG. 7, in the plasma apparatus 1 of the second embodiment, the plasma emission unit 2 includes a cooling means 5 that cools the pair of
冷却手段5は、各電極25、26を覆う(収納する)カバー51、52と、カバー51、52内に供給される冷媒(例えば水等)53と、この冷媒53をカバー51、52内に供給する冷媒供給手段(図示せず)とを有している。
カバー51、52は、板状部材23、24に対して液密に固定されている。このカバー51、52の板状部材23、24に対する固定の方法には、前述したような固定の方法を用いることができる。
このような冷却手段5を設けることにより、電極25、26を冷却することができ、電極25、26が必要以上に加熱され、板状部材23、24と電極25、26との熱膨張係数の差により、電極25、26が板状部材23、24から脱落することや、板状部材23、24および電極25、26が破損することを好適に防止することができる。
The cooling means 5 includes
The
By providing such a cooling means 5, the
一方、遮蔽手段6は、各板状部材23、24のワーク100側の端部に設けられた長尺の遮蔽板61、62と、遮蔽板61、62の両端部を固定する側板60、60とを有している。
各側板60は、前記側板30と同様の構成とされ、各遮蔽板61、62を、前記板状部材23、24と同様に固定、支持している。
On the other hand, the shielding means 6 includes
Each
また、遮蔽板61、62の板状部材23、24に対する固定の方法としては、前述したような固定の方法を用いることができる。
各遮蔽板61、62および各側板60の構成材料としては、前述したような誘電体材料等が好適に用いられる。
このような隔離手段6を設けることにより、プラズマ放出部2から放出されたプラズマが、プラズマ放出部2とワーク100の間において、大気(空気)等に曝されることによる減衰を抑制することや、プラズマが外部環境へ拡散するのを抑制することができる。すなわち、プラズマ放出部2から放出されたプラズマが、プラズマ放出部2とワーク100の間において、プラズマ温度が低下することや、プラズマの流量が低下することを防止することができ、遮蔽板61、62は、防熱板として機能する。
Further, as a method for fixing the shielding
As the constituent materials of the shielding
By providing such an isolating
このようなことから、ワーク100をより確実にプラズマにより加熱処理することができるようになるとともに、加熱処理に際して制御の応答性が向上し、ワーク100の処理時間の短縮を図ることもできる。
以上、本発明のプラズマ装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
For this reason, the
As mentioned above, although the plasma apparatus of this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this, The structure of each part is substituted by the thing of the arbitrary structures which have the same function. be able to. Moreover, other arbitrary structures and processes may be added.
例えば、前記実施形態では、ワーク側が移動するようになっているが、本発明では、例えば、プラズマ放出部側が移動するようになっていてもよく、また、ワークおよびプラズマ放出部の双方がそれぞれ異なる方向に移動するようになっていてもよい。
また、本発明では、第1の温度検出手段と第2の温度検出手段とのうちのいずれか一方が省略されていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the workpiece side moves. However, in the present invention, for example, the plasma emission portion side may move, and both the workpiece and the plasma emission portion are different. It may move in the direction.
In the present invention, either one of the first temperature detection means and the second temperature detection means may be omitted.
すなわち、本発明では、第1の温度検出手段のみが設けられており、調整手段は、その第1の温度検出手段の検出結果に基づいて、加熱処理時の処理温度が目標処理温度になるように、電源部から1対の電極に供給される電力の大きさを調整するよう構成されていてもよい。
また、第2の温度検出手段のみが設けられており、調整手段は、その第2の温度検出手段の検出結果に基づいて、加熱処理時の処理温度が目標処理温度になるように、電源部から1対の電極に供給される電力の大きさを調整するよう構成されていてもよい。
That is, in the present invention, only the first temperature detecting means is provided, and the adjusting means is configured so that the processing temperature during the heat treatment becomes the target processing temperature based on the detection result of the first temperature detecting means. In addition, the power supplied to the pair of electrodes from the power supply unit may be adjusted.
In addition, only the second temperature detecting means is provided, and the adjusting means is configured so that the processing temperature during the heat treatment becomes the target processing temperature based on the detection result of the second temperature detecting means. The power supplied to the pair of electrodes may be adjusted.
また、本発明では、1対の電極間に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよい。
また、前記実施形態では、プラズマ装置は、大気圧下において、ワークの表面に加熱処理を施すことを想定しているが、本発明では、減圧または真空状態においてワークの表面に加熱処理を施してもよい。
また、本発明のプラズマ装置の用途は、加熱処理であれば、特に限定されず、本発明は、加熱処理を必要とする種々のプロセス(例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、プラズマ表示装置等の各種の電気機器、電気光学機器、光学機器等の製造)において用いることができる。
In the present invention, the voltage applied between the pair of electrodes is not limited to a high frequency, and may be a pulse wave or a microwave, for example.
In the above embodiment, it is assumed that the plasma apparatus heat-treats the surface of the work under atmospheric pressure, but in the present invention, the heat-treating is performed on the surface of the work in a reduced pressure or vacuum state. Also good.
In addition, the application of the plasma device of the present invention is not particularly limited as long as it is a heat treatment, and the present invention is not limited to various processes (for example, liquid crystal display devices, organic EL display devices, plasma display devices) that require heat treatment. And the like in the manufacture of various electric devices such as electro-optical devices and optical devices).
1……プラズマ装置 2……プラズマ放出部 21……プラズマ生成空間 211……プラズマ放出口 23、24……板状部材 25、26……電極 28……高周波電源 29……ガス供給手段 291……ガスボンベ 292……レギュレータ 293……ガス溜まり 294……筐体 295……供給管 296……バルブ 297……ガス流出口 298……仕切り板 299……開放部 30……側板 301、302……溝 3……テーブル 4……移動機構 5……冷却手段 51、52……カバー 53……冷媒 6……遮蔽手段 60……側板 61、62……遮蔽板 7……制御部 81……第1の温度センサ 82……第2の温度センサ 91……記憶部 92……操作部 100……ワーク 101……被処理面 S101〜S111……ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma apparatus 2 ...
Claims (19)
前記プラズマ放出部は、
誘電体材料で構成され、前記ワークの前記プラズマ放出部に対する移動方向と直交しかつ前記被処理面の法線方向と直交する方向に沿って互いに平行に配置され、それらの間にプラズマ生成空間を形成する1対の長尺な板状部材と、
前記1対の板状部材にそれぞれ電気的に接続された1対の電極と、該1対の電極間に電圧を印加する電源部とを有する通電手段と、
前記プラズマ生成空間に所定のガスを供給するガス供給手段とを備え、
前記プラズマ生成空間に前記ガスを供給しつつ、前記1対の電極を介して前記1対の板状部材間に電圧を印加することにより、前記プラズマ生成空間内の前記ガスを活性化して所定の温度のプラズマを生成し、該プラズマを前記ワークに向けて放出して前記ワークの被処理面を加熱処理するよう構成されており、
前記プラズマの温度を検出する第1の温度検出手段と、前記ワークの温度を検出する第2の温度検出手段とのうちの少なくとも一方と、
前記第1の温度検出手段および/または前記第2の温度検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱処理時の処理温度が目標処理温度になるように、前記電源部から前記1対の電極に供給される電力の大きさを調整する調整手段とを備えることを特徴とするプラズマ装置。 A plasma apparatus that processes a surface to be processed of the workpiece with plasma emitted from the plasma emission portion while relatively moving the plasma emission portion and the workpiece,
The plasma emission part is
It is made of a dielectric material, and is arranged in parallel to each other along a direction perpendicular to the moving direction of the workpiece with respect to the plasma emitting portion and perpendicular to the normal direction of the surface to be processed. A pair of long plate-like members to be formed;
Energization means having a pair of electrodes electrically connected to the pair of plate-like members, respectively, and a power supply unit for applying a voltage between the pair of electrodes;
Gas supply means for supplying a predetermined gas to the plasma generation space;
While supplying the gas to the plasma generation space, a voltage is applied between the pair of plate-like members via the pair of electrodes, thereby activating the gas in the plasma generation space to obtain a predetermined value. It is configured to generate a temperature plasma and discharge the plasma toward the workpiece to heat the surface to be processed of the workpiece.
At least one of first temperature detection means for detecting the temperature of the plasma and second temperature detection means for detecting the temperature of the workpiece;
Based on the detection result of the first temperature detecting means and / or the second temperature detecting means, the power supply unit applies the pair of electrodes to the processing temperature so that the processing temperature during the heat processing becomes a target processing temperature. A plasma apparatus comprising: adjusting means for adjusting the magnitude of supplied power.
前記プラズマ放出口の長手方向の長さAは、前記ワークの被処理領域の幅方向の長さB以上に設定されている請求項1に記載のプラズマ装置。 The plasma emission part has a plasma emission port for emitting plasma,
2. The plasma apparatus according to claim 1, wherein a length A in the longitudinal direction of the plasma discharge port is set to be equal to or longer than a length B in the width direction of the region to be processed of the workpiece.
前記調整手段は、前記加熱処理時の処理温度が前記許容温度範囲内に入るように、前記電源部から前記1対の電極に供給される電力の大きさを調整するよう構成されている請求項1または2に記載のプラズマ装置。 The target processing temperature has a predetermined allowable temperature range,
The said adjustment means is comprised so that the magnitude | size of the electric power supplied to the said pair of electrode from the said power supply part may be adjusted so that the process temperature at the time of the said heat processing may enter in the said allowable temperature range. 3. The plasma apparatus according to 1 or 2.
T0=αT1+βT2 ・・・(式1)
但し、前記式1のαおよびβは、それぞれ、0を除く正の係数である。 When the detection value of the first temperature detection means is T 1 and the detection value of the second temperature detection means is T 2 , the adjustment means sets the treatment temperature T 0 during the heat treatment according to the following formula 1. The plasma apparatus according to claim 1, wherein the plasma apparatus is configured to obtain and perform the adjustment.
T 0 = αT 1 + βT 2 (Equation 1)
However, α and β in Equation 1 are positive coefficients other than 0, respectively.
前記加熱処理時の処理温度の求め方の異なる複数のモードを有し、該複数のモードのうちからいずれかのモードを選択し得るよう構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載のプラズマ装置。 The adjusting means is configured to obtain the processing temperature during the heat treatment based on the detected value of the first temperature detecting means and the detected value of the second temperature detecting means, and perform the adjustment.
The method according to any one of claims 1 to 3, comprising a plurality of modes having different methods of obtaining a processing temperature during the heat treatment, and being configured to select any one of the plurality of modes. Plasma device.
前記第1の温度検出手段の検出値をT1、前記第2の温度検出手段の検出値をT2としたとき、前記調整手段は、前記第1のモードにおいては、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式1により求め、前記第2のモードにおいては、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式2により求めるよう構成されている請求項7または8に記載のプラズマ装置。
T0=αT1+βT2 ・・・(式1)
但し、前記式1のαおよびβは、それぞれ、0を除く正の係数である。
T0=γT1 ・・・(式2)
但し、前記式2のγは、0を除く正の係数である。 The plurality of modes include a first mode and a second mode,
When the detection value of the first temperature detection means is T 1 and the detection value of the second temperature detection means is T 2 , the adjustment means is a process at the time of the heat treatment in the first mode. the temperature T 0 determined by the following formula 1, wherein in the second mode, the plasma apparatus according to the processing temperature T 0 during the heat treatment to claim 7 or 8 is configured to determine the following formula 2.
T 0 = αT 1 + βT 2 (Equation 1)
However, α and β in Equation 1 are positive coefficients other than 0, respectively.
T 0 = γT 1 (Expression 2)
However, γ in Equation 2 is a positive coefficient excluding 0.
前記調整手段は、前記第3のモードにおいては、前記加熱処理時の処理温度T0を下記式3により求めるよう構成されている請求項9ないし13のいずれかに記載のプラズマ装置。
T0=δT2 ・・・(式3)
但し、前記式3のδは、0を除く正の係数である。 The plurality of modes includes a third mode,
Said adjustment means, said in the third mode, the plasma apparatus according to any one of the processing temperature T 0 during the heat treatment to 9 claims is configured to determine the following formula 3 13.
T 0 = δT 2 (Equation 3)
However, δ in Equation 3 is a positive coefficient excluding 0.
The plasma apparatus according to claim 1, further comprising a shielding unit that shields a region from which plasma is emitted from an external environment between the plasma emitting unit and the workpiece.
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