プラズマ処理装置
【課題】比較的簡単な構成で、ワークの処理面の形状に拘わらず、その形状に対応してプラズマ処理を施すことができるプラズマ処理装置を提供すること。
【解決手段】プラズマ処理装置１は、第１の電極２と、ワーク設置部２１の第１の電極２の対向側に位置し、外周面が前記ワーク設置部２１に設置されたワーク１０の処理面１１に対面するように設置され、中心軸を回動軸として回転可能な円筒状の第２の電極３とを有し、発生したプラズマにより処理面１１を処理するものであり、第２の電極３は、その外周面に、周方向に沿って、有効電極領域３１ａの幅が変化している部分を有し、この第２の電極３を、その中心軸を回動軸として回転させることにより、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅が変化するよう構成され、ガス供給手段５により、有効電極領域３１ａの幅の大きさに応じて、処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されている。
【解決手段】プラズマ処理装置１は、第１の電極２と、ワーク設置部２１の第１の電極２の対向側に位置し、外周面が前記ワーク設置部２１に設置されたワーク１０の処理面１１に対面するように設置され、中心軸を回動軸として回転可能な円筒状の第２の電極３とを有し、発生したプラズマにより処理面１１を処理するものであり、第２の電極３は、その外周面に、周方向に沿って、有効電極領域３１ａの幅が変化している部分を有し、この第２の電極３を、その中心軸を回動軸として回転させることにより、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅が変化するよう構成され、ガス供給手段５により、有効電極領域３１ａの幅の大きさに応じて、処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをプラズマ処理するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマを発生させ、そのプラズマにより被処理物であるワークの表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置が知られている。
このようなプラズマ処理装置は、対向配置される電極を有しており、対をなす電極同士の間に形成される間隙内に所定のガスを供給しつつ、これらの電極間に電圧を印加して放電を生じさせ、プラズマを発生させる。発生したプラズマ中では、電界により加速された電子がガス分子と衝突し、励起分子、ラジカル原子、正イオン、負イオンなどの活性種を生成する。これら活性種をワークの表面に供給すると、この活性種の一部によりワークの表面や表面付近で各種反応が生じることとなり、ワークの表面（処理面）が分解・除去等されるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すように、それぞれ円筒状に形成された第１の電極１０２および第２の電極１０３を備え、互いに対向する電極１０２、１０３間に電圧を印加しつつ、プラズマを発生させる処理ガスを供給した状態で、電極１０２、１０３間にワーク１１０、１１０’を通過させることにより、ワーク１１０、１１０’の処理面にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が提案されている。
【０００４】
このようなプラズマ処理装置では、ワークの表面により電極１０２、１０３のほぼ全体が覆われた状態で処理するために、幅が広いワーク１１０の表面をプラズマ処理する場合、互いに対向する電極１０２、１０３を図６（ａ）に示すような位置に配置した状態で、図中の矢印方向にワーク１１０を移動させてワーク１１０の表面に処理が施され、さらに、幅が狭いワーク１１０’の表面をプラズマ処理する場合、電極１０２、１０３を図６（ｂ）に示すような位置に配置した状態で、図中の矢印方向にワーク１１０’を移動させてワーク１１０’の表面に処理が施される。
このように、ワークの表面により電極１０２、１０３のほぼ全体が覆われた状態で処理する構成とすることにより、ワークの処理面の品質向上および処理速度の向上等を実現している。
【０００５】
ところが、この特許文献１に記載のプラズマ処理装置では、ワークの形状に対応して電極１０２、１０３を位置合わせするのに時間を要するという問題がある。特に、円形状のワークのように、湾曲面を有するワークに対して、電極１０２、１０３を位置合わせするには、ワークの移動に伴って、電極１０２、１０３を経時的に位置合わせする必要が有り、困難を極める。
さらには、図６に示したように、電極１０２、１０３は、ワークの長手方向に対して傾斜するように配置されることから、これら電極１０２、１０３の両端部において、ワークの表面により電極１０２、１０３が覆われない部分が必然的に生じることとなり、その結果、電極１０２、１０３に供給された電力の無駄が生じるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、比較的簡単な構成で、ワークの処理面の形状に拘わらず、その形状に対応してプラズマ処理を施すことができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、ワークを設置するワーク設置部と、
第１の電極と、
前記ワーク設置部の前記第１の電極の対向側に位置し、外周面が前記ワーク設置部に設置されたワークの処理面に対面するように設置され、中心軸を回動軸として回転可能な円筒状の第２の電極と、
前記第２の電極と前記ワークとの間隙にプラズマを生成するための処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記間隙に供給された処理ガスがプラズマ化するように前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路とを有し、
発生したプラズマにより、前記ワークの処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記第２の電極は、前記外周面に、周方向に沿って、有効電極領域の幅が変化している部分を有し、
当該第２の電極を、前記中心軸を回動軸として回転させることにより、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が変化するよう構成され、
前記ガス供給手段により、前記処理ガスの前記有効電極領域の幅方向に対する供給領域が可変となっており、前記有効電極領域の幅の大きさに応じて、前記処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、比較的簡単な構成で、ワークの処理面の形状に拘わらず、その形状に対応してプラズマ処理を施すことができる。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記処理ガスを噴出させるノズルを複数有し、前記処理ガスが噴出される前記ノズルを選択することにより、前記処理ガスを供給する幅が変化することが好ましい。
かかる構成とすることにより、前記処理ガスを供給する幅を確実に変化させることができ、無駄となる処理ガス量の削減を図ることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置では、複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記ワークと前記第２の電極との間に向けて開口するように設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に対応して位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させることが好ましい。
これにより、前記処理ガスを供給する幅を変化させることができる。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置では、複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記有効電極領域で開口するように前記第２の電極に設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させることが好ましい。
かかる構成とすることにより、前記処理ガスを供給する幅を確実に変化させることができるとともに、プラズマ処理装置の装置構成の簡略化を図ることができる。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ノズルからの前記処理ガスの噴出を阻止する被覆部を有し、
当該被覆部により、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する以外の前記ノズルが覆われていることが好ましい。
これにより、ワークの処理面と対面する有効電極領域に位置するノズルから処理ガスが噴出することから、前記処理ガスを供給する幅が変化することとなる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、単位時間あたりに供給される処理ガスの供給量を可変し得るガス調整手段を有することが好ましい。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス調整手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅に応じて処理ガスの供給量を変化させることが好ましい。
これにより、過剰な量の処理ガスを供給することなく、処理面と有効電極領域との間に、プラズマを確実に発生させることができる。その結果、無駄となる処理ガス量の削減を図ることができる。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記中心軸の一方向の回転に伴って、前記ワークの処理面に対面する前記有効電極領域の幅が漸減または漸増するよう構成されていることが好ましい。
これにより、有効電極領域の幅が連続的に変化することとなる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、回転させたとき、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記第２の電極の回動軸方向に変位しないことが好ましい。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記ワークの処理面の幅の中心に対応することが好ましい。
これにより、ワークの処理面と対面する有効電極領域の幅を、ワークの処理面の幅に対応するように、第２の電極を位置させることができる。
【００１６】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分に対して突出することにより、前記処理面に対する距離が近くなるよう構成されていることが好ましい。
これにより、有効電極領域においてプラズマを優先的に発生させることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分よりも導電性が高くなるよう構成されていることが好ましい。
これにより、有効電極領域においてプラズマを優先的に発生させることができる。
【００１７】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極の回転を制御する制御手段を有することが好ましい。
これにより、ワークの処理面と対面する有効電極領域の幅を、制御手段により調整することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が、前記ワークの処理面の幅に対応するように、前記第２の電極の回転を制御することが好ましい。
これにより、処理面を、その幅に対応してプラズマ処理することができる。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの処理面の幅が変化する前記ワークを、前記第２の電極に対して相対的に移動させて処理するに際し、
前記制御手段により、前記第２の電極を回転させつつ、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅を前記ワークの処理面の幅に対応させて、前記ワークの処理面を処理することが好ましい。
これにより、円形状のように湾曲部を有する処理面に対しても、処理面の幅に対応してプラズマ処理することができ、処理面のほぼ全面に対してプラズマ処理を施すことができる。
【００１９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記ワークの前記第２の電極に対する相対移動速度を調整することが好ましい。
これにより、処理面の処理レートに差が生じるのが抑制され、その結果、処理面の処理ムラが緩和される。
【００２０】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記電源回路により前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加される電力の大きさを調整することが好ましい。
これにより、処理面の処理レートに差が生じるのが抑制され、その結果、処理面の処理ムラが緩和される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のプラズマ処理装置について、図示の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）、図２は、図１に示すプラズマ処理装置が備える第２の電極の構成を示す斜視図（一部展開図を含む）、図３は、第１実施形態のプラズマ処理装置により、幅広のワークを処理する場合を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図１および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すプラズマ処理装置１は、ワーク１０に対して、エッチング処理、アッシング処理、親水処理、撥水処理および成膜処理等の各種プラズマ処理を施すものである。
以下では、このプラズマ処理装置１により、ワーク１０の処理面１１に対してプラズマ処理を施し、その処理面１１を分解・除去するエッチング処理を一例に説明する。
【００２２】
図１に示すプラズマ処理装置１は、発生させた大気圧（常圧）プラズマの作用により、ワークに対してエッチング加工を施すプラズマ処理装置であり、ワーク１０を支持し、搬送する第１の電極２と、ワーク１０を介して第１の電極２の上方に設置された第２の電極３と、第１の電極２と第２の電極３との間に電圧を印加する電源回路４と、ワーク１０と第２の電極３との間に処理ガスを供給するガス供給部（ガス供給手段）５とを有する。
【００２３】
また、このプラズマ処理装置１は、プラズマ処理装置１の各部の作動を制御する制御手段６と、入力等の各操作を行う操作部（入力手段）７とを備えている。
以下、各部について詳細に説明する。
ここで、プラズマ処理装置１の説明に先立って、プラズマ処理装置１によりエッチング加工を施すワーク１０について説明する。
【００２４】
ワーク１０は、プラズマ処理装置１により、上面（以下、「処理面」とも言う。）１１にエッチング加工を施されるものである。
このようなワーク１０を構成する材料としては、後に詳述するプラズマ中に含まれる活性化原子（ラジカル）と反応し得る材料が挙げられる。
かかる材料としては、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４のようなシリコン系材料、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、またはこれらの金属を含む合金のような各種金属系材料、ポリオレフィン、ポリイミドのような有機系材料、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料、Ｃ、ＧａＡｓ等が挙げられる。
【００２５】
ワーク１０の形状（平面視での形状）は、特に限定されず、例えば、長方形、正方形、円形、長円形等とされるが、本実施形態では、図１に示すように長方形をなしている場合を一例に説明する。
ワーク１０の厚さは、特に限定されないが、通常は、０．０３〜１．２ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜０．７ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２６】
第１の電極２は、この上面に設けられたワーク１０を設置するワーク設置部２１において、ワーク１０の下面（後述する処理面１１と反対側の面）全体を支持している。これにより、ワーク１０の全体にわたって電界を付与することができる。
また、第１の電極２は、第１の電極２に接続された搬送手段（図示せず）の作動により、図１中の矢印方向、すなわちＸ軸方向に移動することができる。
【００２７】
第１の電極２の構成材料としては、導電性および非磁性を有していればよく、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、金、鉄、銀のような金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金のような各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性が良好な導電性材料が挙げられる。
一方、第２の電極３は、ワーク１０を介して、第１の電極２と対向して配置されている。換言すれば、第２の電極３は、ワーク設置部２１の第１の電極２の対向側（と反対側）に配置されている。
この第１の電極２と第２の電極３との間には、後述する電源回路４により高周波電圧が印加される。これらの電極２、３間に高周波電圧が印加されると、ワーク１０と第２の電極３との間に存在するガス分子が電離して、プラズマを発生させることができる。
なお、第２の電極３の構成については、後に詳述する。
【００２８】
電源回路４は、第１の電極２と第２の電極３との間に高周波電圧を印加する。これにより、第１の電極２と第２の電極３との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
このような電源回路４は、高周波電源４１と、インピーダンスの整合を行う整合器（マッチングボックス）４４と、電源回路４を開閉するスイッチ４５と、高周波電源４１と第１の電極２とをスイッチ４５を介して接続する配線４２と、高周波電源４１と第２の電極３とを整合器４４を介して接続する配線４３とを有する。また、この電源回路４は、その一部、すなわち、本実施形態では、第１の電極２側の配線４２がアース（接地）されている。
【００２９】
高周波電圧の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマを安定して発生させることができる。
また、高周波電源の出力は、第１の電極２および第２の電極３の面積に応じて異なるが、１０Ｗ〜１０ｋＷ程度であるのが好ましく、５０Ｗ〜１ｋＷ程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマをより安定して発生させることができる。
【００３０】
ガス供給部（ガス供給手段）５は、ワーク１０と第２の電極３との間に、処理ガスを供給する機能を有するものである。
図１に示すガス供給部５は、ワーク１０の処理面１１と第２の電極３とが対向する位置に対して、処理ガスを噴出する開口部を備えた１０本のノズル５１０〜５１９と、これらのノズル５１の上流端側に接続され、処理ガスを充填し供給する共通のガスボンベ（ガス供給源）５２と、各ノズル５１０〜５１９に対応して設けられ、ガスボンベ５２から各ノズル５１０〜５１９に対して供給されるガスの単位時間あたりに供給されるガスの流量（供給量）を可変し得るレギュレータ（ガス調整手段）５３と、これら各部５１、５２、５３を接続する供給管５５とを有している。
【００３１】
各レギュレータ５３は、ガスボンベ５２より各ノズル５１０〜５１９の開口部側（下流側）に配置されている。また、各ノズル５１０〜５１９と各レギュレータ５３との間には、それぞれ、ノズル５１０〜５１９内への処理ガスの流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）５４が設けられている。
各ノズル５１０〜５１９は、それぞれ、それらの開口部から処理ガスを噴出し、各ノズル５１０〜５１９が対応する、ワーク１０の処理面１１と第２の電極３とが対向する位置に対して処理ガスを供給するものであり、本実施形態では、図１に示すように、ワーク１０の処理面１１に対して平行となるように、それぞれが隣接した状態で、並んで設けられている。
【００３２】
かかる構成のガス供給部５において、例えば、ノズル５１０に対応（連結）するバルブ５４が開かれると、ガスボンベ５２から処理ガスが送出される。そして、この処理ガスは、ノズル５１０に連結する供給管５５内を流れ、レギュレータ５３で流量が調節された後、供給管５５の下流端に形成されたガス流出口から、ノズル５１０内に供給され開口部から噴出される。これにより、ノズル５１０が対応する、第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に、処理ガスを導入（供給）することができる。
【００３３】
そのため、各ノズル５１０〜５１９に対応するバルブ５４のうち、開くバルブ５４を適宜選択することにより、第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間の所望の位置に処理ガスを供給することができる。したがって、上述したように、各ノズル５１０〜５１９は、それぞれが隣接した状態で、並んで設けられているので、処理ガスが噴出されるノズル５１０〜５１９を選択することにより、第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に供給される処理ガスの、有効電極領域３１ａの幅方向（図１中のＹ軸方向）の幅を変化させることができる。すなわち、ガス供給部５により、処理ガスの有効電極領域３１ａの幅方向に対する供給領域を可変とすることができる。これにより、過剰な量の処理ガスが第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に供給されてしまうのを確実に防止することができる。
なお、各ノズル５１０〜５１９を構成する材料としては、特に限定されないが、電気伝導性の低い材料が好ましい。これにより、第１の電極２と第２の電極３との間にプラズマを発生させる際に、各ノズル５１０〜５１９に火花放電が生じるのを防止することができる。その結果、プラズマ処理装置１に不具合が生じるのを防止することができる。
【００３４】
電気伝導性の低い材料としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素のような各種セラミックス材料、ポリオレフィン、ポリイミドのような各種樹脂材料等が挙げられ、中でも、特に、セラミックス材料であるのが好ましい。セラミックス材料は、電気伝導性が極めて低いため火花放電を確実に防止するとともに、耐熱性および耐候性にも優れるため、たとえ各ノズル５１０〜５１９に火花放電が起きたとしても、これらの変質・劣化を好適に抑制または防止することができる。
【００３５】
また、各ノズル５１０〜５１９の内径は、それぞれ５０μｍ〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、３００μｍ〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、処理ガスが供給される、有効電極領域３１ａの幅方向の幅を、所望の大きさに変化させることができる。
なお、このようなノズル５１０〜５１９は、本実施形態のように、１０本設けられている場合に限定されず、有効電極領域３１ａの幅方向の幅を所望の大きさに変化させ得るように複数設けられていればよく、１０本以上であってもよいし、それ以下であってもよい。
以上のようなガス供給部（ガス供給手段）５により、本発明のプラズマ処理装置１では、後述する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさの変化に応じて、処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されている。
【００３６】
ガス供給部５で供給される処理ガスは、高周波電圧の作用により、含まれるガス分子が電離してプラズマを生じるものである。
このような処理ガスには、処理目的により種々のガスを用いることができる。本実施形態のようなエッチング処理を目的とする場合の他、ダイシング処理を目的とする場合には、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガスが用いられる。
【００３７】
また、その他の処理目的の場合には、目的別に以下示すような処理ガスを用いることができる。
（ａ）ワーク１０の処理面１１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ２、Ｏ２等が用いられる。
（ｂ）ワーク１０の処理面１１を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、前記フッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
【００３８】
（ｃ）ワーク１０の処理面１１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ２、ＮＨ３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ２、ＳＯ３等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワーク１０の処理面１１にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積（形成）することもできる。
【００３９】
（ｄ）ワーク１０の処理面１１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の金属酸化物薄膜をワーク１０の処理面１１に形成するために、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド（有機金属化合物）等が用いられる。
（ｅ）レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。
【００４０】
このような処理ガスは、一般に、この処理ガスに、キャリアガスを添加して用いられる。なお、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
この場合、ガスボンベ５２内に、処理ガスおよびキャリアガスを充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、供給管５５の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
キャリアガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。
【００４１】
キャリアガスを添加したガス中における処理ガスの占める割合（混合比）は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、処理ガスの占める割合が０．１〜１０％程度であるのが好ましく、０．３〜４％程度であるのがより好ましい。これにより、効率的に放電が開始され、処理ガスにより、所望のプラズマ処理を施すことができる。
【００４２】
処理ガスの流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定される。通常は、３０ＳＣＣＭ〜２ＳＬＭ程度であるのが好ましい。これにより、ワーク１０の処理面１１を効率的にプラズマ処理することができる。
操作部７は、操作者等が入力等の各操作を行うものである。
この操作部７としては、例えば、キーボード、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７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。
【００４３】
また、記憶手段８は、操作部７から入力されたワーク１０の処理面１１の幅の大きさ等の各種の情報、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。この記憶手段８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６によりなされる。
【００４４】
さらに、制御部６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６には、操作部７からの信号（入力）が、それぞれ、随時入力される。そして、制御部６は、操作部７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、プラズマ処理装置１の各部の作動（駆動）、例えば、駆動源３３、レギュレータ５３および搬送手段等の作動をそれぞれ制御する。
このようなプラズマ処理装置１では、制御部６が操作部７により入力されたワーク１０の幅の大きさに応じて、処理面１１のプラズマ処理を実行するように後述する駆動源３３の作動を制御するよう構成されている。
【００４５】
さて、本発明のプラズマ処理装置１では、第２の電極３は、ワーク設置部２１の第１の電極２と反対側に位置し、その外周面がワーク設置部２１に対面するように設置され、その中心軸を回動軸として回転可能な円筒状をなしている。そして、この第２の電極３は、その外周面に、周方向に沿って、有効電極領域３１ａの幅が変化している部分を有し、第２の電極３を、その中心軸を回動軸として回転させることにより、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが変化するよう構成されている。
【００４６】
本実施形態では、第２の電極３の外周面に形成された有効電極領域３１ａは、図２（ａ）に示すように、第２の電極３の外周面から、有効電極領域３１ａの幅が最大となっている位置で幅方向に切断して展開すると、辺３１１、辺３１２および辺３１３の三辺で構成され、辺３１２と辺３１３との長さが等しくなっている。すなわち、有効電極領域３１ａは、頂点３１４が第２の電極３の幅の中心に位置する二等辺三角形をなしている。
【００４７】
また、プラズマ処理装置１は、図１に示すように、第２の電極３を回転させ得る回動軸３２と、回動軸３２を回動駆動する駆動源３３とを有している。
回動軸３２は、その一端部が第２の電極３の端部に連結されており、その中心軸が第２の電極３の中心軸と一致するように設けられている。そして、回動軸３２の他端部には、駆動源３３が接続されている。そのため、第２の電極３は、駆動源３３の作動により、その中心軸を回動軸として回転可能となっている。
【００４８】
かかる構成のプラズマ処理装置１において、第２の電極３を中心軸の一方向に回転させると、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａは、図２に示す、辺３１１の位置から頂点３１４の位置まで変化することとなる。すなわち、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗは、第２の電極３の幅からゼロ近傍となるまで、漸減または漸増して、連続的に変化することとなる。
【００４９】
ここで、本実施形態では、長方形状のワーク１０の処理面１１の幅の中心と、有効電極領域３１ａの幅の中心とが対応するように配置されている。さらに、前述したように、有効電極領域３１ａは、頂点３１４が第２の電極３の幅の中心に位置する二等辺三角形をなしていることから、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅の中心は、辺３１１の中心３１５と頂点３１４とを結ぶ線分上に位置する。そのため、第２の電極３を回転させたとしても、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅の中心は、第２の電極３の中心軸（回動軸）方向に変位しないこととなる。
そのため、本実施形態のように、ワーク１０の処理面１１が長方形状をなし、処理面１１の幅が一定である場合には、第２の電極３を回転させた後、所定の位置で停止すると、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを、ワーク１０の処理面１１の幅に対応するように、第２の電極３を位置させることができる。
【００５０】
そこで、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが、ワーク１０の処理面１１の幅に対応した状態で、処理面１１と第２の電極３との間に処理ガスを供給し、第１の電極２と第２の電極３との間に高周波電圧を印加すると、高周波電圧の作用により、有効電極領域３１ａと処理面１１との間でプラズマが発生する。このプラズマやプラズマ中のラジカルは、処理面１１（ワーク１０）と反応して反応生成物を生成する。そして、この反応生成物が気化等によって処理面１１から脱離することにより、ワーク１０が処理面１１の幅に対応してエッチング加工が施される。
すなわち、非有効電極領域３１ｂと処理面１１との間でプラズマが発生することなく、有効電極領域３１ａと処理面１１との間で優先的にプラズマが発生することから、ワーク１０は、その処理面１１の幅に対応してエッチング加工が施される。
【００５１】
そして、処理面１１の幅に対応してエッチング加工が施されているワーク１０を、図１中のＸ軸方向（すなわち、ワーク１０の幅方向とほぼ垂直をなす方向）に移動させると、処理面１１が、その幅を維持した状態で長方形状にプラズマ処理されることとなる。その結果、ワーク１０の処理面１１の形状に対応して処理面１１にプラズマ処理を施すことができる。
【００５２】
以上のように、本発明のプラズマ処理装置１によれば、第２の電極３を回転させるという比較的簡単な構成で、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させることができることから、ワーク１０に対する第２の電極３の位置合わせを、ワーク１０の処理面１１の幅に応じて、比較的容易に行うことができる。
また、ワーク１０の幅に応じて、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させる構成となっていることから、第１の電極２と有効電極領域３１ａとが対面している領域に、ワーク１０の処理面１１が存在しない部分が生じないことから、電力の無駄が生じてしまうのを確実に防止することができる。
【００５３】
上述したように、非有効電極領域３１ｂにおいてプラズマが発生することなく、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生する第２の電極３の構成としては、例えば、以下のような構成のものが挙げられる。
すなわち、第２の電極３としては、その外周面に、例えば、Ｉ）その外周面において、有効電極領域３１ａがそれ以外の部分である非有効電極領域３１ｂに対して突出することにより、ワーク１０の処理面１１に対する距離が近くなるよう構成されているものや、II）その外周面において、有効電極領域３１ａが非有効電極領域３１ｂよりも導電性が高くなるよう構成されているものが挙げられる。Ｉ）の構成とすることにより、有効電極領域３１ａおよび第１の電極２間の離間距離と、非有効電極領域３１ｂおよび第１の電極２間の離間距離とに差が生じ、この離間距離の差に起因して、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生することとなる。またII）の構成とすることにより、有効電極領域３１ａと非有効電極領域３１ｂとの導電性の高さの差に起因して、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生することとなる。
【００５４】
具体的には、Ｉ）の構成の第２の電極３は、例えば、図２（ａ）に示すように、導電性を有する芯材３１６の外周面の有効電極領域３１ａとなる位置に対応するように、導電性を有する凸部３１７を形成することにより得ることができる。
また、II）の構成の第２の電極３は、例えば、図２（ｂ）に示すように、導電性を有する芯材３１６の外周面の非有効電極領域３１ｂとなる位置に対応するように、絶縁性材料で構成される凸部３１８を形成すること、すなわち有効電極領域３１ａから導電性を有する芯材３１６の外周面を露出させることにより得ることができる。
【００５５】
芯材３１６の構成材料としては、前述した第１の電極２の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることができる。
また、凸部３１７の構成材料としても、第１の電極２の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることができる。
さらに、凸部３１８の構成材料としては、絶縁性を有していればよく、特に限定されないが、例えば、セラミック（アルミナ）、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、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およびポリイミド等の絶縁性に優れた絶縁性材料が挙げられる。
【００５６】
また、凸部３１７の高さ（厚さ）は、凸部３１７の構成材料や芯材３１６の構成材料の種類等に応じて適宜設定されるが、例えば、１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜１２ｍｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、非有効電極領域３１ｂにおいてプラズマを発生させることなく、有効電極領域３１ａにおいて確実にプラズマを発生させることができる。
【００５７】
凸部３１８の厚さも、凸部３１８の構成材料や芯材３１６の構成材料の種類等に応じて適宜設定されるが、例えば、１〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜６ｍｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、非有効電極領域３１ｂにおいてプラズマを発生させることなく、有効電極領域３１ａにおいて確実にプラズマを発生させることができる。
なお、芯材３１６は、中空体で構成されていてもよいし、中実体で構成されていてもよい。
【００５８】
また、有効電極領域３１ａの外周面は、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生する範囲の厚さで、誘電体層（図示せず）で覆われているものであってもよい。かかる構成とすることにより、第２の電極３に火花放電が生じるのを防止することができる。その結果、火花放電により、プラズマ処理装置１に不具合が生じるのを防止することができる。
【００５９】
誘電体層を構成する材料としては、できるだけ誘電率の高い材料であるのが好ましく、例えば、アルミナ、ジルコニアのような各種セラミックス材料や、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料等が挙げられる。
また、誘電体層の厚さは、特に限定されないが、０．５〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００６０】
なお、有効電極領域３１ａの形状は、上述した二等辺三角形に類似する形状をなしていても、上述のような作用・効果が同様に得られる。かかる形状は、具体的には、辺３１２および辺３１３の双方が、中心３１５と頂点３１４とを結ぶ線分に向かって同一の曲率半径で湾曲するものであってもよいし、これとは反対側に湾曲するものであってもよい。
なお、プラズマ処理装置１は、第１の電極２と有効電極領域３１ａとの離間距離を接近または離間させるように駆動する機能を有しているのが好ましい。プラズマ処理装置１をかかる機能を備えるものとすることにより、第１の電極２と有効電極領域３１ａとの離間距離を所望の大きさに設定できることから、第２の電極３の形状等に関係なく、第１の電極２と、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａとの間において、優先的にプラズマを発生させることができる。
【００６１】
次に、上述したような構成のプラズマ処理装置１を用いてワーク１０にエッチング加工を施す方法について説明する。
＜１Ａ＞ まず、操作者は、ワーク１０の処理面１１の幅の大きさ（広さ）等を、操作部７に入力する。これにより、処理面１１の幅等のデータを記憶手段８に記録する。
＜２Ａ＞ 次に、操作者は、ワーク１０を、その処理面１１が上側になるようにして、第１の電極２に設けられたワーク設置部２１に載置した後、プラズマ処理装置１を作動させる。
【００６２】
＜３Ａ＞ プラズマ処理装置１が作動を開始すると、制御手段６は、記憶手段８が記憶しているワーク１０の幅のデータに基づいて、まず、駆動源３３を作動させて、図１に示すように、第２の電極３を回転させて、ワーク１０の処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを、ワーク１０の処理面１１の幅に対応させる。そして、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが、ワーク１０の処理面１１の幅に対応する位置で、制御手段６は、第２の電極３の回転を停止させる。
ここで、図１で示したワーク１０の処理面１１よりも、幅広の処理面１１’を有するワーク１０’を処理する場合には、図３に示すように、ワーク１０’の処理面１１’の幅に対応させるために、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが大きくなるように、第２の電極３を回転させた後、停止させる。
【００６３】
＜４Ａ＞ 次に、制御手段６は、高周波電源４１を作動させるとともに、スイッチ４５を閉じる。この高周波電源４１の作動により、第１の電極２と第２の電極３（処理面１１と対面する有効電極領域３１ａ）との間に高周波電圧が印加され、これらの間に電界が発生する。
また、このとき、制御手段６は、記憶手段８が記憶しているワーク１０の幅のデータに基づいて、すなわちワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさに基づいて、各ノズル５１０〜５１９のうち、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａに対応して位置する４個のノズル５１３〜５１６に連結するバルブ５４を開き、レギュレータ５３によりガスの流量を調整することにより、ガスボンベ５２から処理ガス（エッチング用の処理ガス）を送出する。これにより、ガスボンベ５２から送出された処理ガスは、供給管５５内を流れ、図１に示すように、４個のノズル５１３〜５１６の開口部から処理ガスが流出（噴出）される。その結果、処理ガスは、第２の電極３とワーク１０との間のうち有効電極領域３１ａの幅Ｗに対応する領域に選択的に導入（供給）され、放電によって活性化されることによりプラズマが発生する。このように電界が発生している、第１の電極２と、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａとの間に選択的に処理ガスを供給する構成とすることにより、これらの間にプラズマを確実かつ選択的に発生させることができるとともに、過剰な量の処理ガスが供給されてしまうのを確実に防止することができる。
【００６４】
この電界が発生している部位、すなわち、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａと、ワーク１０との間に発生したプラズマ（活性化された処理ガス）は、有効電極領域３１ａと対面する領域に位置する処理面１１に接触し、その処理面１１がエッチングされる。
このとき、処理ガスの供給量（各ノズル５１０〜５１９により供給される処理ガスの総量）は、各レギュレータ５３により、ワークの処理面と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさに応じて調整されている。すなわち、レギュレータ５３は、図１のように、図３で示した場合と比較して有効電極領域３１ａの幅Ｗが小さくなっている場合では、処理ガスの供給量を少なく設定する。このように、有効電極領域３１ａの幅に応じて処理ガスの供給量を調整する（変化させる）構成とすることにより、過剰な量の処理ガスが供給されることなく、処理面１１と有効電極領域３１ａとの間に、プラズマを確実に発生させることができる。その結果、無駄となる処理ガス量の削減を図ることができる。
なお、図１で示したワーク１０の処理面１１よりも、図３に示すような幅広の処理面１１’を有するワーク１０’を処理する場合には、制御手段６は、８個のノズル５１１〜５１８に連結するバルブ５４を開くことにより、これらのノズル５１１〜５１８の開口部から処理ガスを流出（噴出）するようにすればよい。
【００６５】
＜５Ａ＞ 次に、制御手段６は、搬送手段を作動させることにより、第１の電極２を図１中のＸ軸方向に移動させる。これにより、第１の電極２上に載置されたワーク１０も、Ｘ軸方向、すなわちワーク１０の幅方向とほぼ垂直をなす方向に移動することとなる。その結果、前記工程＜４Ａ＞において、処理面１１と有効電極領域３１ａとの間に発生したプラズマにより、有効電極領域３１ａの幅Ｗすなわち処理面１１の幅でＸ軸方向に向かって、順次、処理面１１がプラズマによりエッチングされることとなる。このように、搬送手段によりワーク１０を移動させる構成とすることにより、処理面１１の全面にわたってプラズマ処理を施すことができるようになる。
＜６Ａ＞ 次に、処理面１１の全面にプラズマ処理が施された時点で、制御手段６は、搬送手段、電源回路４およびガス供給部５の作動を停止させる。その後、操作者は、ワーク１０をワーク設置部２１から取り外す。
【００６６】
以上のような工程を経て、ワーク１０の処理面１１のエッチングが行われる。
このようなプラズマ処理装置１によれば、第２の電極３を回転させるという比較的簡単な構成で、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させることができることから、ワーク１０に対する第２の電極３の位置合わせを、ワーク１０の処理面１１の幅に応じて、比較的容易に行うことができる。
また、ワーク１０の幅に応じて、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させる構成となっていることから、第１の電極２と有効電極領域３１ａとが対面している領域に、ワーク１０の処理面１１が存在しない部分が生じないことから、電力の無駄が生じてしまうのを確実に防止することができる。
【００６７】
さらに、有効電極領域３１ａの幅の大きさに応じて、処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されていることにより、過剰な量の処理ガスが第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に供給されてしまうのを確実に防止することができる。
なお、本実施形態では、ワーク１０のほぼ全面が処理面１１で構成される場合について説明したが、このような場合に限定されず、ワーク１０は、その上面の一部が四角形状の処理面１１で構成されるものであってもよい。かかる構成のワーク１０のであっても、前記と同様にして、処理面１１に対してプラズマ処理を施すことができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６９】
以下、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態のプラズマ処理装置は、処理するワークの形状が円形であることにより、第２の電極３が異なる動作をすること以外は、前記第１実施形態とほぼ同様である。
本実施形態では、長方形状をなすワーク１０に代えて、円形状のワーク１０’’がワーク設置部２１に載置されており、以下、この円形状のワーク１０’’の上面の全面すなわち円形状の処理面１１’’を、プラズマ処理装置１を用いてエッチング加工を施す方法について説明する。
【００７０】
＜１Ｂ＞ まず、操作者は、ワーク１０’’の処理面１１’’の半径の大きさ等を、操作部７に入力する。これにより、処理面１１’’の半径等のデータを記憶手段８に記録する。
＜２Ｂ＞ 次に、操作者は、ワーク１０’’を、その処理面１１’’が上側になるようにして、第１の電極２に設けられたワーク設置部２１に載置した後、プラズマ処理装置１を作動させる。
【００７１】
＜３Ｂ＞ プラズマ処理装置１が作動を開始すると、制御手段６は、まず、搬送手段を作動させて、処理面１１’’の一端部が、有効電極領域３１ａに対面する位置までワーク１０’’を移動させた後、停止させる。そして、制御手段６は、駆動源３３を作動させて、処理面１１’’に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが、ゼロ近傍となる位置、すなわち処理面１１’’に頂点３１４が対面する位置で、第２の電極３の回転を停止させる。
【００７２】
＜４Ｂ＞ 次に、前記工程＜４Ａ＞と同様にすることにより、制御手段６は、電源回路４およびガス供給部５を作動させて、頂点３１４と処理面１１’’との間にプラズマを発生させる。これにより、頂点３１４と対面する処理面１１’’の一端部がエッチングされる。
なお、このとき、ガス供給部５により供給される処理ガスは、その有効電極領域３１ａの幅方向（図４中のＹ軸方向）の幅が頂点３１４の大きさに対応するように、各ノズル５１０〜５１９のうち１個のノズル５１４から供給されるように設定されている。
【００７３】
＜５Ｂ＞ 次に、制御手段６は、搬送手段を作動させることにより、第１の電極２を図４中のＸ軸方向に移動させる。これにより、第１の電極２上に載置されたワーク１０’’も、Ｘ軸方向、すなわちワーク１０’’の幅方向とほぼ垂直をなす方向に移動する。
この移動にともなって、第２の電極３（有効電極領域３１ａ）と対面する処理面１１の幅の大きさは、処理面１１’’の一端部と対面してからその幅の大きさが直径と一致するまでの間では漸増し、その幅の大きさが直径と一致してからその他端部と対面するまでの間では漸減することとなる。
そのため、有効電極領域３１ａと対面する処理面１１’’の幅が変化するにも拘わらず、処理面１１’’の全面にプラズマ処理を施すには、処理面１１’’の幅が漸増または漸減するに伴って、これに対応するように、有効電極領域３１ａの幅を漸増または漸減させる必要がある。
【００７４】
そこで、本実施形態のプラズマ発生装置１では、制御手段６は、駆動源３３を作動させて、有効電極領域３１ａが処理面１１’’の一端部と対面してから、対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致するまでの間、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸増するように、図４中矢印Ａで示す方向に、第２の電極３を回転させるよう構成されている。そして、制御手段６は、有効電極領域３１ａが対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致してから、処理面１１’’の他端部と対面するまでの間、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸減するように、図４中矢印Ｂで示す方向に、第２の電極３を回転させるよう構成されている。すなわち、制御手段６は、第２の電極３を回転させることにより、有効電極領域３１ａの幅Ｗを、ワーク１０’’の処理面１１’’の幅に対応させるよう構成されている。
さらに、制御手段６は、ワーク１０’’の処理面１１’’に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさに対応するように、処理ガスが噴出されるノズルを選択することにより、有効電極領域３１ａの幅方向に対して処理ガスを供給する幅が変化するように構成されている。
【００７５】
かかる構成とすることにより、処理面１１’’と有効電極領域３１ａとの間に発生するプラズマは、処理面１１’’の幅の大きさに対応して発生することとなる。その結果、有効電極領域３１ａの幅Ｗすなわち処理面１１’’の幅でＸ軸方向に向かって、順次、処理面１１’’をプラズマによりエッチングすることができることから、処理面１１’’の全面にわたってプラズマ処理を施すことができる。
【００７６】
ところで、本実施形態のように、処理面１１’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさが変化する構成とすると、第１の電極２と第２の電極３（有効電極領域３１ａ）との間の電力密度の大きさが変化する。このように電力密度の大きさが変化した状態で、被処理面１１’’にプラズマ処理を施すと、処理面１１’’のエッチングにムラが生じることとなる。
そのため、第１の電極２と第２の電極３との間の電力密度の大きさが変化する場合には、この電力密度の大きさの変化を緩和するような構成とするのが好ましい。これにより、処理面１１’’のエッチングレートに差が生じるのが抑制され、その結果、処理面１１’’のエッチング（処理）のムラが緩和される。
【００７７】
この電力密度の大きさの変化を緩和する方法としては、特に限定されないが、例えば、ワーク１０の第２の電極３に対する相対移動速度を調整する方法が挙げられる。具体的には、本実施形態では、有効電極領域３１ａが処理面１１’’の一端部と対面してから、対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸増する場合には、ワーク１０の移動速度を減速するように構成する。そして、有効電極領域３１ａが対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致してから、処理面１１’’の他端部と対面するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸減する場合には、ワーク１０の移動速度を加速するように構成すればよい。
【００７８】
その他、電力密度の大きさの変化を緩和する方法としては、例えば、電源回路４により第１の電極２と第２の電極３との間に印加される電力の大きさを調整する方法が挙げられる。具体的には、本実施形態では、有効電極領域３１ａが処理面１１’’の一端部と対面してから、対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸増する場合には、高周波電源４１により印加される電力の大きさが漸増するように構成する。そして、有効電極領域３１ａが対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致してから、処理面１１’’の他端部と対面するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸減する場合には、高周波電源４１により印加される電力の大きさが漸減するように構成すればよい。
【００７９】
＜６Ｂ＞ 次に、処理面１１’’の全面にプラズマ処理が施された時点で、制御手段６は、搬送手段、電源回路４およびガス供給部５の作動を停止させる。その後、操作者は、ワーク１０’’をワーク設置部２１から取り外す。
以上のような工程を経て、円形状のワーク１０’’の処理面１１’’のエッチングが行われる。
【００８０】
以上のような構成とすることにより、本実施形態のプラズマ処理装置１は、円形状の処理面１１’’に対してプラズマ処理を施すことができ、前記第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、有効電極領域３１ａの形状が二等辺三角形をなす場合について説明したが、このような場合の他、ワーク１０’’の処理面１１’’の形状に対応するように形成されていてもよい。かかる構成とする場合、ワーク１０’’の移動および第２の電極３の回転を、それぞれの形状が対応するようにして行うことにより、処理面１１’’の全面にプラズマ処理を施すことができ、上述のような作用・効果が同様に得られる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態のプラズマ処理装置は、ガス供給部５が有するノズルの構成が異なり、カバー３４を有すること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【００８２】
本実施形態では、図５に示すように、ノズル５１の開口部が第２の電極３の有効電極領域３１ａで開口するように複数設けられている。このように、有効電極領域３１ａでノズル５１が開口する構成とすることにより、有効電極領域３１ａから選択的に処理ガスが噴出することとなる。
さらに、第２の電極３に、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａに位置する以外のノズル５１を被覆するカバー（被覆部）３４が設けられている。
【００８３】
このカバー３４は、カバー３４により被覆した有効電極領域３１ａに位置するノズル５１からの処理ガスの噴出を阻止する機能を有するものである。このようなカバー３４を第２の電極３に設ける構成とすることにより、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａに位置するノズル５１から、選択的に処理ガスを噴出させることができる。
そのため、第２の電極３を回転させることにより、ワーク１０の処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させることができるとともに、この幅Ｗの変化に応じて、第２の電極３と処理面１１との間に供給される処理ガスの幅をも変化させることができる。
【００８４】
本実施形態のように、第２の電極３の回転により、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗと、第２の電極３と処理面１１との間に供給される処理ガスの幅との双方が変化する構成とすることにより、制御手段６は、第２の電極３の作動を制御することにより、これらの双方の大きさを変化させることができるため、プラズマ処理装置１の装置構成の簡略化を図ることができる。
なお、カバー３４の構成材料としては、特に限定されないが、ノズル５１０〜５１９の構成材料で説明したのと同様のものを用いることができる。
このような本実施形態のプラズマ処理装置１によっても、前記第１実施形態で説明したプラズマ処理装置１と同様の作用・効果が得られる。
【００８５】
以上、本発明のプラズマ処理装置について、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、プラズマ処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、または、任意の構成のものを付加することもできる。
また、本発明のプラズマ処理装置は、各前記実施形態のうち任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置が備える第２の電極の構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態のプラズマ処理装置により、幅広のワークを処理する場合を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図６】従来のプラズマ処理装置によりワークを処理する際のワークと電極との位置関係を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１……プラズマ処理装置 ２……第１の電極 ２１……ワーク設置部 ３……第２の電極 ３１ａ……有効電極領域 ３１ｂ……非有効電極領域 ３１１、３１２、３１３……辺 ３１４……頂点 ３１５……中心 ３１６……芯材 ３１７、３１８……凸部 ３２……回動軸 ３３……駆動源 ３４……カバー ４……電源回路 ４１……高周波電源 ４２、４３……配線 ４４……整合器 ４５……スイッチ ５……ガス供給部 ５１、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９……ノズル ５２……ガスボンベ ５３……レギュレータ ５４……バルブ ５５……供給管 ６……制御手段 ７……操作部 ８……記憶手段 １０、１０’、１０’’……ワーク １１、１１’、１１’’……処理面 １０２……第１の電極 １０３……第２の電極 １１０、１１０’……ワーク Ｗ……幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをプラズマ処理するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマを発生させ、そのプラズマにより被処理物であるワークの表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置が知られている。
このようなプラズマ処理装置は、対向配置される電極を有しており、対をなす電極同士の間に形成される間隙内に所定のガスを供給しつつ、これらの電極間に電圧を印加して放電を生じさせ、プラズマを発生させる。発生したプラズマ中では、電界により加速された電子がガス分子と衝突し、励起分子、ラジカル原子、正イオン、負イオンなどの活性種を生成する。これら活性種をワークの表面に供給すると、この活性種の一部によりワークの表面や表面付近で各種反応が生じることとなり、ワークの表面（処理面）が分解・除去等されるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すように、それぞれ円筒状に形成された第１の電極１０２および第２の電極１０３を備え、互いに対向する電極１０２、１０３間に電圧を印加しつつ、プラズマを発生させる処理ガスを供給した状態で、電極１０２、１０３間にワーク１１０、１１０’を通過させることにより、ワーク１１０、１１０’の処理面にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が提案されている。
【０００４】
このようなプラズマ処理装置では、ワークの表面により電極１０２、１０３のほぼ全体が覆われた状態で処理するために、幅が広いワーク１１０の表面をプラズマ処理する場合、互いに対向する電極１０２、１０３を図６（ａ）に示すような位置に配置した状態で、図中の矢印方向にワーク１１０を移動させてワーク１１０の表面に処理が施され、さらに、幅が狭いワーク１１０’の表面をプラズマ処理する場合、電極１０２、１０３を図６（ｂ）に示すような位置に配置した状態で、図中の矢印方向にワーク１１０’を移動させてワーク１１０’の表面に処理が施される。
このように、ワークの表面により電極１０２、１０３のほぼ全体が覆われた状態で処理する構成とすることにより、ワークの処理面の品質向上および処理速度の向上等を実現している。
【０００５】
ところが、この特許文献１に記載のプラズマ処理装置では、ワークの形状に対応して電極１０２、１０３を位置合わせするのに時間を要するという問題がある。特に、円形状のワークのように、湾曲面を有するワークに対して、電極１０２、１０３を位置合わせするには、ワークの移動に伴って、電極１０２、１０３を経時的に位置合わせする必要が有り、困難を極める。
さらには、図６に示したように、電極１０２、１０３は、ワークの長手方向に対して傾斜するように配置されることから、これら電極１０２、１０３の両端部において、ワークの表面により電極１０２、１０３が覆われない部分が必然的に生じることとなり、その結果、電極１０２、１０３に供給された電力の無駄が生じるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、比較的簡単な構成で、ワークの処理面の形状に拘わらず、その形状に対応してプラズマ処理を施すことができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、ワークを設置するワーク設置部と、
第１の電極と、
前記ワーク設置部の前記第１の電極の対向側に位置し、外周面が前記ワーク設置部に設置されたワークの処理面に対面するように設置され、中心軸を回動軸として回転可能な円筒状の第２の電極と、
前記第２の電極と前記ワークとの間隙にプラズマを生成するための処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記間隙に供給された処理ガスがプラズマ化するように前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路とを有し、
発生したプラズマにより、前記ワークの処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記第２の電極は、前記外周面に、周方向に沿って、有効電極領域の幅が変化している部分を有し、
当該第２の電極を、前記中心軸を回動軸として回転させることにより、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が変化するよう構成され、
前記ガス供給手段により、前記処理ガスの前記有効電極領域の幅方向に対する供給領域が可変となっており、前記有効電極領域の幅の大きさに応じて、前記処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、比較的簡単な構成で、ワークの処理面の形状に拘わらず、その形状に対応してプラズマ処理を施すことができる。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記処理ガスを噴出させるノズルを複数有し、前記処理ガスが噴出される前記ノズルを選択することにより、前記処理ガスを供給する幅が変化することが好ましい。
かかる構成とすることにより、前記処理ガスを供給する幅を確実に変化させることができ、無駄となる処理ガス量の削減を図ることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置では、複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記ワークと前記第２の電極との間に向けて開口するように設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に対応して位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させることが好ましい。
これにより、前記処理ガスを供給する幅を変化させることができる。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置では、複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記有効電極領域で開口するように前記第２の電極に設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させることが好ましい。
かかる構成とすることにより、前記処理ガスを供給する幅を確実に変化させることができるとともに、プラズマ処理装置の装置構成の簡略化を図ることができる。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ノズルからの前記処理ガスの噴出を阻止する被覆部を有し、
当該被覆部により、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する以外の前記ノズルが覆われていることが好ましい。
これにより、ワークの処理面と対面する有効電極領域に位置するノズルから処理ガスが噴出することから、前記処理ガスを供給する幅が変化することとなる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、単位時間あたりに供給される処理ガスの供給量を可変し得るガス調整手段を有することが好ましい。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス調整手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅に応じて処理ガスの供給量を変化させることが好ましい。
これにより、過剰な量の処理ガスを供給することなく、処理面と有効電極領域との間に、プラズマを確実に発生させることができる。その結果、無駄となる処理ガス量の削減を図ることができる。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記中心軸の一方向の回転に伴って、前記ワークの処理面に対面する前記有効電極領域の幅が漸減または漸増するよう構成されていることが好ましい。
これにより、有効電極領域の幅が連続的に変化することとなる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、回転させたとき、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記第２の電極の回動軸方向に変位しないことが好ましい。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記ワークの処理面の幅の中心に対応することが好ましい。
これにより、ワークの処理面と対面する有効電極領域の幅を、ワークの処理面の幅に対応するように、第２の電極を位置させることができる。
【００１６】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分に対して突出することにより、前記処理面に対する距離が近くなるよう構成されていることが好ましい。
これにより、有効電極領域においてプラズマを優先的に発生させることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分よりも導電性が高くなるよう構成されていることが好ましい。
これにより、有効電極領域においてプラズマを優先的に発生させることができる。
【００１７】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極の回転を制御する制御手段を有することが好ましい。
これにより、ワークの処理面と対面する有効電極領域の幅を、制御手段により調整することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が、前記ワークの処理面の幅に対応するように、前記第２の電極の回転を制御することが好ましい。
これにより、処理面を、その幅に対応してプラズマ処理することができる。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの処理面の幅が変化する前記ワークを、前記第２の電極に対して相対的に移動させて処理するに際し、
前記制御手段により、前記第２の電極を回転させつつ、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅を前記ワークの処理面の幅に対応させて、前記ワークの処理面を処理することが好ましい。
これにより、円形状のように湾曲部を有する処理面に対しても、処理面の幅に対応してプラズマ処理することができ、処理面のほぼ全面に対してプラズマ処理を施すことができる。
【００１９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記ワークの前記第２の電極に対する相対移動速度を調整することが好ましい。
これにより、処理面の処理レートに差が生じるのが抑制され、その結果、処理面の処理ムラが緩和される。
【００２０】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記電源回路により前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加される電力の大きさを調整することが好ましい。
これにより、処理面の処理レートに差が生じるのが抑制され、その結果、処理面の処理ムラが緩和される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のプラズマ処理装置について、図示の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）、図２は、図１に示すプラズマ処理装置が備える第２の電極の構成を示す斜視図（一部展開図を含む）、図３は、第１実施形態のプラズマ処理装置により、幅広のワークを処理する場合を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図１および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すプラズマ処理装置１は、ワーク１０に対して、エッチング処理、アッシング処理、親水処理、撥水処理および成膜処理等の各種プラズマ処理を施すものである。
以下では、このプラズマ処理装置１により、ワーク１０の処理面１１に対してプラズマ処理を施し、その処理面１１を分解・除去するエッチング処理を一例に説明する。
【００２２】
図１に示すプラズマ処理装置１は、発生させた大気圧（常圧）プラズマの作用により、ワークに対してエッチング加工を施すプラズマ処理装置であり、ワーク１０を支持し、搬送する第１の電極２と、ワーク１０を介して第１の電極２の上方に設置された第２の電極３と、第１の電極２と第２の電極３との間に電圧を印加する電源回路４と、ワーク１０と第２の電極３との間に処理ガスを供給するガス供給部（ガス供給手段）５とを有する。
【００２３】
また、このプラズマ処理装置１は、プラズマ処理装置１の各部の作動を制御する制御手段６と、入力等の各操作を行う操作部（入力手段）７とを備えている。
以下、各部について詳細に説明する。
ここで、プラズマ処理装置１の説明に先立って、プラズマ処理装置１によりエッチング加工を施すワーク１０について説明する。
【００２４】
ワーク１０は、プラズマ処理装置１により、上面（以下、「処理面」とも言う。）１１にエッチング加工を施されるものである。
このようなワーク１０を構成する材料としては、後に詳述するプラズマ中に含まれる活性化原子（ラジカル）と反応し得る材料が挙げられる。
かかる材料としては、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４のようなシリコン系材料、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、またはこれらの金属を含む合金のような各種金属系材料、ポリオレフィン、ポリイミドのような有機系材料、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料、Ｃ、ＧａＡｓ等が挙げられる。
【００２５】
ワーク１０の形状（平面視での形状）は、特に限定されず、例えば、長方形、正方形、円形、長円形等とされるが、本実施形態では、図１に示すように長方形をなしている場合を一例に説明する。
ワーク１０の厚さは、特に限定されないが、通常は、０．０３〜１．２ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜０．７ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２６】
第１の電極２は、この上面に設けられたワーク１０を設置するワーク設置部２１において、ワーク１０の下面（後述する処理面１１と反対側の面）全体を支持している。これにより、ワーク１０の全体にわたって電界を付与することができる。
また、第１の電極２は、第１の電極２に接続された搬送手段（図示せず）の作動により、図１中の矢印方向、すなわちＸ軸方向に移動することができる。
【００２７】
第１の電極２の構成材料としては、導電性および非磁性を有していればよく、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、金、鉄、銀のような金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金のような各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性が良好な導電性材料が挙げられる。
一方、第２の電極３は、ワーク１０を介して、第１の電極２と対向して配置されている。換言すれば、第２の電極３は、ワーク設置部２１の第１の電極２の対向側（と反対側）に配置されている。
この第１の電極２と第２の電極３との間には、後述する電源回路４により高周波電圧が印加される。これらの電極２、３間に高周波電圧が印加されると、ワーク１０と第２の電極３との間に存在するガス分子が電離して、プラズマを発生させることができる。
なお、第２の電極３の構成については、後に詳述する。
【００２８】
電源回路４は、第１の電極２と第２の電極３との間に高周波電圧を印加する。これにより、第１の電極２と第２の電極３との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
このような電源回路４は、高周波電源４１と、インピーダンスの整合を行う整合器（マッチングボックス）４４と、電源回路４を開閉するスイッチ４５と、高周波電源４１と第１の電極２とをスイッチ４５を介して接続する配線４２と、高周波電源４１と第２の電極３とを整合器４４を介して接続する配線４３とを有する。また、この電源回路４は、その一部、すなわち、本実施形態では、第１の電極２側の配線４２がアース（接地）されている。
【００２９】
高周波電圧の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマを安定して発生させることができる。
また、高周波電源の出力は、第１の電極２および第２の電極３の面積に応じて異なるが、１０Ｗ〜１０ｋＷ程度であるのが好ましく、５０Ｗ〜１ｋＷ程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマをより安定して発生させることができる。
【００３０】
ガス供給部（ガス供給手段）５は、ワーク１０と第２の電極３との間に、処理ガスを供給する機能を有するものである。
図１に示すガス供給部５は、ワーク１０の処理面１１と第２の電極３とが対向する位置に対して、処理ガスを噴出する開口部を備えた１０本のノズル５１０〜５１９と、これらのノズル５１の上流端側に接続され、処理ガスを充填し供給する共通のガスボンベ（ガス供給源）５２と、各ノズル５１０〜５１９に対応して設けられ、ガスボンベ５２から各ノズル５１０〜５１９に対して供給されるガスの単位時間あたりに供給されるガスの流量（供給量）を可変し得るレギュレータ（ガス調整手段）５３と、これら各部５１、５２、５３を接続する供給管５５とを有している。
【００３１】
各レギュレータ５３は、ガスボンベ５２より各ノズル５１０〜５１９の開口部側（下流側）に配置されている。また、各ノズル５１０〜５１９と各レギュレータ５３との間には、それぞれ、ノズル５１０〜５１９内への処理ガスの流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）５４が設けられている。
各ノズル５１０〜５１９は、それぞれ、それらの開口部から処理ガスを噴出し、各ノズル５１０〜５１９が対応する、ワーク１０の処理面１１と第２の電極３とが対向する位置に対して処理ガスを供給するものであり、本実施形態では、図１に示すように、ワーク１０の処理面１１に対して平行となるように、それぞれが隣接した状態で、並んで設けられている。
【００３２】
かかる構成のガス供給部５において、例えば、ノズル５１０に対応（連結）するバルブ５４が開かれると、ガスボンベ５２から処理ガスが送出される。そして、この処理ガスは、ノズル５１０に連結する供給管５５内を流れ、レギュレータ５３で流量が調節された後、供給管５５の下流端に形成されたガス流出口から、ノズル５１０内に供給され開口部から噴出される。これにより、ノズル５１０が対応する、第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に、処理ガスを導入（供給）することができる。
【００３３】
そのため、各ノズル５１０〜５１９に対応するバルブ５４のうち、開くバルブ５４を適宜選択することにより、第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間の所望の位置に処理ガスを供給することができる。したがって、上述したように、各ノズル５１０〜５１９は、それぞれが隣接した状態で、並んで設けられているので、処理ガスが噴出されるノズル５１０〜５１９を選択することにより、第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に供給される処理ガスの、有効電極領域３１ａの幅方向（図１中のＹ軸方向）の幅を変化させることができる。すなわち、ガス供給部５により、処理ガスの有効電極領域３１ａの幅方向に対する供給領域を可変とすることができる。これにより、過剰な量の処理ガスが第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に供給されてしまうのを確実に防止することができる。
なお、各ノズル５１０〜５１９を構成する材料としては、特に限定されないが、電気伝導性の低い材料が好ましい。これにより、第１の電極２と第２の電極３との間にプラズマを発生させる際に、各ノズル５１０〜５１９に火花放電が生じるのを防止することができる。その結果、プラズマ処理装置１に不具合が生じるのを防止することができる。
【００３４】
電気伝導性の低い材料としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素のような各種セラミックス材料、ポリオレフィン、ポリイミドのような各種樹脂材料等が挙げられ、中でも、特に、セラミックス材料であるのが好ましい。セラミックス材料は、電気伝導性が極めて低いため火花放電を確実に防止するとともに、耐熱性および耐候性にも優れるため、たとえ各ノズル５１０〜５１９に火花放電が起きたとしても、これらの変質・劣化を好適に抑制または防止することができる。
【００３５】
また、各ノズル５１０〜５１９の内径は、それぞれ５０μｍ〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、３００μｍ〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、処理ガスが供給される、有効電極領域３１ａの幅方向の幅を、所望の大きさに変化させることができる。
なお、このようなノズル５１０〜５１９は、本実施形態のように、１０本設けられている場合に限定されず、有効電極領域３１ａの幅方向の幅を所望の大きさに変化させ得るように複数設けられていればよく、１０本以上であってもよいし、それ以下であってもよい。
以上のようなガス供給部（ガス供給手段）５により、本発明のプラズマ処理装置１では、後述する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさの変化に応じて、処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されている。
【００３６】
ガス供給部５で供給される処理ガスは、高周波電圧の作用により、含まれるガス分子が電離してプラズマを生じるものである。
このような処理ガスには、処理目的により種々のガスを用いることができる。本実施形態のようなエッチング処理を目的とする場合の他、ダイシング処理を目的とする場合には、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガスが用いられる。
【００３７】
また、その他の処理目的の場合には、目的別に以下示すような処理ガスを用いることができる。
（ａ）ワーク１０の処理面１１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ２、Ｏ２等が用いられる。
（ｂ）ワーク１０の処理面１１を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、前記フッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
【００３８】
（ｃ）ワーク１０の処理面１１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ２、ＮＨ３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ２、ＳＯ３等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワーク１０の処理面１１にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積（形成）することもできる。
【００３９】
（ｄ）ワーク１０の処理面１１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の金属酸化物薄膜をワーク１０の処理面１１に形成するために、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド（有機金属化合物）等が用いられる。
（ｅ）レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。
【００４０】
このような処理ガスは、一般に、この処理ガスに、キャリアガスを添加して用いられる。なお、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
この場合、ガスボンベ５２内に、処理ガスおよびキャリアガスを充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、供給管５５の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
キャリアガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。
【００４１】
キャリアガスを添加したガス中における処理ガスの占める割合（混合比）は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、処理ガスの占める割合が０．１〜１０％程度であるのが好ましく、０．３〜４％程度であるのがより好ましい。これにより、効率的に放電が開始され、処理ガスにより、所望のプラズマ処理を施すことができる。
【００４２】
処理ガスの流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定される。通常は、３０ＳＣＣＭ〜２ＳＬＭ程度であるのが好ましい。これにより、ワーク１０の処理面１１を効率的にプラズマ処理することができる。
操作部７は、操作者等が入力等の各操作を行うものである。
この操作部７としては、例えば、キーボード、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７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。
【００４３】
また、記憶手段８は、操作部７から入力されたワーク１０の処理面１１の幅の大きさ等の各種の情報、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。この記憶手段８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６によりなされる。
【００４４】
さらに、制御部６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６には、操作部７からの信号（入力）が、それぞれ、随時入力される。そして、制御部６は、操作部７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、プラズマ処理装置１の各部の作動（駆動）、例えば、駆動源３３、レギュレータ５３および搬送手段等の作動をそれぞれ制御する。
このようなプラズマ処理装置１では、制御部６が操作部７により入力されたワーク１０の幅の大きさに応じて、処理面１１のプラズマ処理を実行するように後述する駆動源３３の作動を制御するよう構成されている。
【００４５】
さて、本発明のプラズマ処理装置１では、第２の電極３は、ワーク設置部２１の第１の電極２と反対側に位置し、その外周面がワーク設置部２１に対面するように設置され、その中心軸を回動軸として回転可能な円筒状をなしている。そして、この第２の電極３は、その外周面に、周方向に沿って、有効電極領域３１ａの幅が変化している部分を有し、第２の電極３を、その中心軸を回動軸として回転させることにより、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが変化するよう構成されている。
【００４６】
本実施形態では、第２の電極３の外周面に形成された有効電極領域３１ａは、図２（ａ）に示すように、第２の電極３の外周面から、有効電極領域３１ａの幅が最大となっている位置で幅方向に切断して展開すると、辺３１１、辺３１２および辺３１３の三辺で構成され、辺３１２と辺３１３との長さが等しくなっている。すなわち、有効電極領域３１ａは、頂点３１４が第２の電極３の幅の中心に位置する二等辺三角形をなしている。
【００４７】
また、プラズマ処理装置１は、図１に示すように、第２の電極３を回転させ得る回動軸３２と、回動軸３２を回動駆動する駆動源３３とを有している。
回動軸３２は、その一端部が第２の電極３の端部に連結されており、その中心軸が第２の電極３の中心軸と一致するように設けられている。そして、回動軸３２の他端部には、駆動源３３が接続されている。そのため、第２の電極３は、駆動源３３の作動により、その中心軸を回動軸として回転可能となっている。
【００４８】
かかる構成のプラズマ処理装置１において、第２の電極３を中心軸の一方向に回転させると、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａは、図２に示す、辺３１１の位置から頂点３１４の位置まで変化することとなる。すなわち、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗは、第２の電極３の幅からゼロ近傍となるまで、漸減または漸増して、連続的に変化することとなる。
【００４９】
ここで、本実施形態では、長方形状のワーク１０の処理面１１の幅の中心と、有効電極領域３１ａの幅の中心とが対応するように配置されている。さらに、前述したように、有効電極領域３１ａは、頂点３１４が第２の電極３の幅の中心に位置する二等辺三角形をなしていることから、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅の中心は、辺３１１の中心３１５と頂点３１４とを結ぶ線分上に位置する。そのため、第２の電極３を回転させたとしても、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅の中心は、第２の電極３の中心軸（回動軸）方向に変位しないこととなる。
そのため、本実施形態のように、ワーク１０の処理面１１が長方形状をなし、処理面１１の幅が一定である場合には、第２の電極３を回転させた後、所定の位置で停止すると、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを、ワーク１０の処理面１１の幅に対応するように、第２の電極３を位置させることができる。
【００５０】
そこで、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが、ワーク１０の処理面１１の幅に対応した状態で、処理面１１と第２の電極３との間に処理ガスを供給し、第１の電極２と第２の電極３との間に高周波電圧を印加すると、高周波電圧の作用により、有効電極領域３１ａと処理面１１との間でプラズマが発生する。このプラズマやプラズマ中のラジカルは、処理面１１（ワーク１０）と反応して反応生成物を生成する。そして、この反応生成物が気化等によって処理面１１から脱離することにより、ワーク１０が処理面１１の幅に対応してエッチング加工が施される。
すなわち、非有効電極領域３１ｂと処理面１１との間でプラズマが発生することなく、有効電極領域３１ａと処理面１１との間で優先的にプラズマが発生することから、ワーク１０は、その処理面１１の幅に対応してエッチング加工が施される。
【００５１】
そして、処理面１１の幅に対応してエッチング加工が施されているワーク１０を、図１中のＸ軸方向（すなわち、ワーク１０の幅方向とほぼ垂直をなす方向）に移動させると、処理面１１が、その幅を維持した状態で長方形状にプラズマ処理されることとなる。その結果、ワーク１０の処理面１１の形状に対応して処理面１１にプラズマ処理を施すことができる。
【００５２】
以上のように、本発明のプラズマ処理装置１によれば、第２の電極３を回転させるという比較的簡単な構成で、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させることができることから、ワーク１０に対する第２の電極３の位置合わせを、ワーク１０の処理面１１の幅に応じて、比較的容易に行うことができる。
また、ワーク１０の幅に応じて、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させる構成となっていることから、第１の電極２と有効電極領域３１ａとが対面している領域に、ワーク１０の処理面１１が存在しない部分が生じないことから、電力の無駄が生じてしまうのを確実に防止することができる。
【００５３】
上述したように、非有効電極領域３１ｂにおいてプラズマが発生することなく、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生する第２の電極３の構成としては、例えば、以下のような構成のものが挙げられる。
すなわち、第２の電極３としては、その外周面に、例えば、Ｉ）その外周面において、有効電極領域３１ａがそれ以外の部分である非有効電極領域３１ｂに対して突出することにより、ワーク１０の処理面１１に対する距離が近くなるよう構成されているものや、II）その外周面において、有効電極領域３１ａが非有効電極領域３１ｂよりも導電性が高くなるよう構成されているものが挙げられる。Ｉ）の構成とすることにより、有効電極領域３１ａおよび第１の電極２間の離間距離と、非有効電極領域３１ｂおよび第１の電極２間の離間距離とに差が生じ、この離間距離の差に起因して、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生することとなる。またII）の構成とすることにより、有効電極領域３１ａと非有効電極領域３１ｂとの導電性の高さの差に起因して、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生することとなる。
【００５４】
具体的には、Ｉ）の構成の第２の電極３は、例えば、図２（ａ）に示すように、導電性を有する芯材３１６の外周面の有効電極領域３１ａとなる位置に対応するように、導電性を有する凸部３１７を形成することにより得ることができる。
また、II）の構成の第２の電極３は、例えば、図２（ｂ）に示すように、導電性を有する芯材３１６の外周面の非有効電極領域３１ｂとなる位置に対応するように、絶縁性材料で構成される凸部３１８を形成すること、すなわち有効電極領域３１ａから導電性を有する芯材３１６の外周面を露出させることにより得ることができる。
【００５５】
芯材３１６の構成材料としては、前述した第１の電極２の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることができる。
また、凸部３１７の構成材料としても、第１の電極２の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることができる。
さらに、凸部３１８の構成材料としては、絶縁性を有していればよく、特に限定されないが、例えば、セラミック（アルミナ）、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、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およびポリイミド等の絶縁性に優れた絶縁性材料が挙げられる。
【００５６】
また、凸部３１７の高さ（厚さ）は、凸部３１７の構成材料や芯材３１６の構成材料の種類等に応じて適宜設定されるが、例えば、１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜１２ｍｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、非有効電極領域３１ｂにおいてプラズマを発生させることなく、有効電極領域３１ａにおいて確実にプラズマを発生させることができる。
【００５７】
凸部３１８の厚さも、凸部３１８の構成材料や芯材３１６の構成材料の種類等に応じて適宜設定されるが、例えば、１〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜６ｍｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、非有効電極領域３１ｂにおいてプラズマを発生させることなく、有効電極領域３１ａにおいて確実にプラズマを発生させることができる。
なお、芯材３１６は、中空体で構成されていてもよいし、中実体で構成されていてもよい。
【００５８】
また、有効電極領域３１ａの外周面は、有効電極領域３１ａにおいて優先的にプラズマが発生する範囲の厚さで、誘電体層（図示せず）で覆われているものであってもよい。かかる構成とすることにより、第２の電極３に火花放電が生じるのを防止することができる。その結果、火花放電により、プラズマ処理装置１に不具合が生じるのを防止することができる。
【００５９】
誘電体層を構成する材料としては、できるだけ誘電率の高い材料であるのが好ましく、例えば、アルミナ、ジルコニアのような各種セラミックス材料や、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料等が挙げられる。
また、誘電体層の厚さは、特に限定されないが、０．５〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００６０】
なお、有効電極領域３１ａの形状は、上述した二等辺三角形に類似する形状をなしていても、上述のような作用・効果が同様に得られる。かかる形状は、具体的には、辺３１２および辺３１３の双方が、中心３１５と頂点３１４とを結ぶ線分に向かって同一の曲率半径で湾曲するものであってもよいし、これとは反対側に湾曲するものであってもよい。
なお、プラズマ処理装置１は、第１の電極２と有効電極領域３１ａとの離間距離を接近または離間させるように駆動する機能を有しているのが好ましい。プラズマ処理装置１をかかる機能を備えるものとすることにより、第１の電極２と有効電極領域３１ａとの離間距離を所望の大きさに設定できることから、第２の電極３の形状等に関係なく、第１の電極２と、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａとの間において、優先的にプラズマを発生させることができる。
【００６１】
次に、上述したような構成のプラズマ処理装置１を用いてワーク１０にエッチング加工を施す方法について説明する。
＜１Ａ＞ まず、操作者は、ワーク１０の処理面１１の幅の大きさ（広さ）等を、操作部７に入力する。これにより、処理面１１の幅等のデータを記憶手段８に記録する。
＜２Ａ＞ 次に、操作者は、ワーク１０を、その処理面１１が上側になるようにして、第１の電極２に設けられたワーク設置部２１に載置した後、プラズマ処理装置１を作動させる。
【００６２】
＜３Ａ＞ プラズマ処理装置１が作動を開始すると、制御手段６は、記憶手段８が記憶しているワーク１０の幅のデータに基づいて、まず、駆動源３３を作動させて、図１に示すように、第２の電極３を回転させて、ワーク１０の処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを、ワーク１０の処理面１１の幅に対応させる。そして、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが、ワーク１０の処理面１１の幅に対応する位置で、制御手段６は、第２の電極３の回転を停止させる。
ここで、図１で示したワーク１０の処理面１１よりも、幅広の処理面１１’を有するワーク１０’を処理する場合には、図３に示すように、ワーク１０’の処理面１１’の幅に対応させるために、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが大きくなるように、第２の電極３を回転させた後、停止させる。
【００６３】
＜４Ａ＞ 次に、制御手段６は、高周波電源４１を作動させるとともに、スイッチ４５を閉じる。この高周波電源４１の作動により、第１の電極２と第２の電極３（処理面１１と対面する有効電極領域３１ａ）との間に高周波電圧が印加され、これらの間に電界が発生する。
また、このとき、制御手段６は、記憶手段８が記憶しているワーク１０の幅のデータに基づいて、すなわちワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさに基づいて、各ノズル５１０〜５１９のうち、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａに対応して位置する４個のノズル５１３〜５１６に連結するバルブ５４を開き、レギュレータ５３によりガスの流量を調整することにより、ガスボンベ５２から処理ガス（エッチング用の処理ガス）を送出する。これにより、ガスボンベ５２から送出された処理ガスは、供給管５５内を流れ、図１に示すように、４個のノズル５１３〜５１６の開口部から処理ガスが流出（噴出）される。その結果、処理ガスは、第２の電極３とワーク１０との間のうち有効電極領域３１ａの幅Ｗに対応する領域に選択的に導入（供給）され、放電によって活性化されることによりプラズマが発生する。このように電界が発生している、第１の電極２と、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａとの間に選択的に処理ガスを供給する構成とすることにより、これらの間にプラズマを確実かつ選択的に発生させることができるとともに、過剰な量の処理ガスが供給されてしまうのを確実に防止することができる。
【００６４】
この電界が発生している部位、すなわち、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａと、ワーク１０との間に発生したプラズマ（活性化された処理ガス）は、有効電極領域３１ａと対面する領域に位置する処理面１１に接触し、その処理面１１がエッチングされる。
このとき、処理ガスの供給量（各ノズル５１０〜５１９により供給される処理ガスの総量）は、各レギュレータ５３により、ワークの処理面と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさに応じて調整されている。すなわち、レギュレータ５３は、図１のように、図３で示した場合と比較して有効電極領域３１ａの幅Ｗが小さくなっている場合では、処理ガスの供給量を少なく設定する。このように、有効電極領域３１ａの幅に応じて処理ガスの供給量を調整する（変化させる）構成とすることにより、過剰な量の処理ガスが供給されることなく、処理面１１と有効電極領域３１ａとの間に、プラズマを確実に発生させることができる。その結果、無駄となる処理ガス量の削減を図ることができる。
なお、図１で示したワーク１０の処理面１１よりも、図３に示すような幅広の処理面１１’を有するワーク１０’を処理する場合には、制御手段６は、８個のノズル５１１〜５１８に連結するバルブ５４を開くことにより、これらのノズル５１１〜５１８の開口部から処理ガスを流出（噴出）するようにすればよい。
【００６５】
＜５Ａ＞ 次に、制御手段６は、搬送手段を作動させることにより、第１の電極２を図１中のＸ軸方向に移動させる。これにより、第１の電極２上に載置されたワーク１０も、Ｘ軸方向、すなわちワーク１０の幅方向とほぼ垂直をなす方向に移動することとなる。その結果、前記工程＜４Ａ＞において、処理面１１と有効電極領域３１ａとの間に発生したプラズマにより、有効電極領域３１ａの幅Ｗすなわち処理面１１の幅でＸ軸方向に向かって、順次、処理面１１がプラズマによりエッチングされることとなる。このように、搬送手段によりワーク１０を移動させる構成とすることにより、処理面１１の全面にわたってプラズマ処理を施すことができるようになる。
＜６Ａ＞ 次に、処理面１１の全面にプラズマ処理が施された時点で、制御手段６は、搬送手段、電源回路４およびガス供給部５の作動を停止させる。その後、操作者は、ワーク１０をワーク設置部２１から取り外す。
【００６６】
以上のような工程を経て、ワーク１０の処理面１１のエッチングが行われる。
このようなプラズマ処理装置１によれば、第２の電極３を回転させるという比較的簡単な構成で、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させることができることから、ワーク１０に対する第２の電極３の位置合わせを、ワーク１０の処理面１１の幅に応じて、比較的容易に行うことができる。
また、ワーク１０の幅に応じて、処理面１１と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させる構成となっていることから、第１の電極２と有効電極領域３１ａとが対面している領域に、ワーク１０の処理面１１が存在しない部分が生じないことから、電力の無駄が生じてしまうのを確実に防止することができる。
【００６７】
さらに、有効電極領域３１ａの幅の大きさに応じて、処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されていることにより、過剰な量の処理ガスが第２の電極３とワーク１０の処理面１１との間に供給されてしまうのを確実に防止することができる。
なお、本実施形態では、ワーク１０のほぼ全面が処理面１１で構成される場合について説明したが、このような場合に限定されず、ワーク１０は、その上面の一部が四角形状の処理面１１で構成されるものであってもよい。かかる構成のワーク１０のであっても、前記と同様にして、処理面１１に対してプラズマ処理を施すことができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６９】
以下、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態のプラズマ処理装置は、処理するワークの形状が円形であることにより、第２の電極３が異なる動作をすること以外は、前記第１実施形態とほぼ同様である。
本実施形態では、長方形状をなすワーク１０に代えて、円形状のワーク１０’’がワーク設置部２１に載置されており、以下、この円形状のワーク１０’’の上面の全面すなわち円形状の処理面１１’’を、プラズマ処理装置１を用いてエッチング加工を施す方法について説明する。
【００７０】
＜１Ｂ＞ まず、操作者は、ワーク１０’’の処理面１１’’の半径の大きさ等を、操作部７に入力する。これにより、処理面１１’’の半径等のデータを記憶手段８に記録する。
＜２Ｂ＞ 次に、操作者は、ワーク１０’’を、その処理面１１’’が上側になるようにして、第１の電極２に設けられたワーク設置部２１に載置した後、プラズマ処理装置１を作動させる。
【００７１】
＜３Ｂ＞ プラズマ処理装置１が作動を開始すると、制御手段６は、まず、搬送手段を作動させて、処理面１１’’の一端部が、有効電極領域３１ａに対面する位置までワーク１０’’を移動させた後、停止させる。そして、制御手段６は、駆動源３３を作動させて、処理面１１’’に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが、ゼロ近傍となる位置、すなわち処理面１１’’に頂点３１４が対面する位置で、第２の電極３の回転を停止させる。
【００７２】
＜４Ｂ＞ 次に、前記工程＜４Ａ＞と同様にすることにより、制御手段６は、電源回路４およびガス供給部５を作動させて、頂点３１４と処理面１１’’との間にプラズマを発生させる。これにより、頂点３１４と対面する処理面１１’’の一端部がエッチングされる。
なお、このとき、ガス供給部５により供給される処理ガスは、その有効電極領域３１ａの幅方向（図４中のＹ軸方向）の幅が頂点３１４の大きさに対応するように、各ノズル５１０〜５１９のうち１個のノズル５１４から供給されるように設定されている。
【００７３】
＜５Ｂ＞ 次に、制御手段６は、搬送手段を作動させることにより、第１の電極２を図４中のＸ軸方向に移動させる。これにより、第１の電極２上に載置されたワーク１０’’も、Ｘ軸方向、すなわちワーク１０’’の幅方向とほぼ垂直をなす方向に移動する。
この移動にともなって、第２の電極３（有効電極領域３１ａ）と対面する処理面１１の幅の大きさは、処理面１１’’の一端部と対面してからその幅の大きさが直径と一致するまでの間では漸増し、その幅の大きさが直径と一致してからその他端部と対面するまでの間では漸減することとなる。
そのため、有効電極領域３１ａと対面する処理面１１’’の幅が変化するにも拘わらず、処理面１１’’の全面にプラズマ処理を施すには、処理面１１’’の幅が漸増または漸減するに伴って、これに対応するように、有効電極領域３１ａの幅を漸増または漸減させる必要がある。
【００７４】
そこで、本実施形態のプラズマ発生装置１では、制御手段６は、駆動源３３を作動させて、有効電極領域３１ａが処理面１１’’の一端部と対面してから、対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致するまでの間、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸増するように、図４中矢印Ａで示す方向に、第２の電極３を回転させるよう構成されている。そして、制御手段６は、有効電極領域３１ａが対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致してから、処理面１１’’の他端部と対面するまでの間、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸減するように、図４中矢印Ｂで示す方向に、第２の電極３を回転させるよう構成されている。すなわち、制御手段６は、第２の電極３を回転させることにより、有効電極領域３１ａの幅Ｗを、ワーク１０’’の処理面１１’’の幅に対応させるよう構成されている。
さらに、制御手段６は、ワーク１０’’の処理面１１’’に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさに対応するように、処理ガスが噴出されるノズルを選択することにより、有効電極領域３１ａの幅方向に対して処理ガスを供給する幅が変化するように構成されている。
【００７５】
かかる構成とすることにより、処理面１１’’と有効電極領域３１ａとの間に発生するプラズマは、処理面１１’’の幅の大きさに対応して発生することとなる。その結果、有効電極領域３１ａの幅Ｗすなわち処理面１１’’の幅でＸ軸方向に向かって、順次、処理面１１’’をプラズマによりエッチングすることができることから、処理面１１’’の全面にわたってプラズマ処理を施すことができる。
【００７６】
ところで、本実施形態のように、処理面１１’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗの大きさが変化する構成とすると、第１の電極２と第２の電極３（有効電極領域３１ａ）との間の電力密度の大きさが変化する。このように電力密度の大きさが変化した状態で、被処理面１１’’にプラズマ処理を施すと、処理面１１’’のエッチングにムラが生じることとなる。
そのため、第１の電極２と第２の電極３との間の電力密度の大きさが変化する場合には、この電力密度の大きさの変化を緩和するような構成とするのが好ましい。これにより、処理面１１’’のエッチングレートに差が生じるのが抑制され、その結果、処理面１１’’のエッチング（処理）のムラが緩和される。
【００７７】
この電力密度の大きさの変化を緩和する方法としては、特に限定されないが、例えば、ワーク１０の第２の電極３に対する相対移動速度を調整する方法が挙げられる。具体的には、本実施形態では、有効電極領域３１ａが処理面１１’’の一端部と対面してから、対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸増する場合には、ワーク１０の移動速度を減速するように構成する。そして、有効電極領域３１ａが対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致してから、処理面１１’’の他端部と対面するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸減する場合には、ワーク１０の移動速度を加速するように構成すればよい。
【００７８】
その他、電力密度の大きさの変化を緩和する方法としては、例えば、電源回路４により第１の電極２と第２の電極３との間に印加される電力の大きさを調整する方法が挙げられる。具体的には、本実施形態では、有効電極領域３１ａが処理面１１’’の一端部と対面してから、対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸増する場合には、高周波電源４１により印加される電力の大きさが漸増するように構成する。そして、有効電極領域３１ａが対面する処理面１１’の幅の大きさが直径と一致してから、処理面１１’’の他端部と対面するまでの間のように、処理面１１’’と対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗが漸減する場合には、高周波電源４１により印加される電力の大きさが漸減するように構成すればよい。
【００７９】
＜６Ｂ＞ 次に、処理面１１’’の全面にプラズマ処理が施された時点で、制御手段６は、搬送手段、電源回路４およびガス供給部５の作動を停止させる。その後、操作者は、ワーク１０’’をワーク設置部２１から取り外す。
以上のような工程を経て、円形状のワーク１０’’の処理面１１’’のエッチングが行われる。
【００８０】
以上のような構成とすることにより、本実施形態のプラズマ処理装置１は、円形状の処理面１１’’に対してプラズマ処理を施すことができ、前記第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、有効電極領域３１ａの形状が二等辺三角形をなす場合について説明したが、このような場合の他、ワーク１０’’の処理面１１’’の形状に対応するように形成されていてもよい。かかる構成とする場合、ワーク１０’’の移動および第２の電極３の回転を、それぞれの形状が対応するようにして行うことにより、処理面１１’’の全面にプラズマ処理を施すことができ、上述のような作用・効果が同様に得られる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態を模式的に示す斜視図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態のプラズマ処理装置は、ガス供給部５が有するノズルの構成が異なり、カバー３４を有すること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【００８２】
本実施形態では、図５に示すように、ノズル５１の開口部が第２の電極３の有効電極領域３１ａで開口するように複数設けられている。このように、有効電極領域３１ａでノズル５１が開口する構成とすることにより、有効電極領域３１ａから選択的に処理ガスが噴出することとなる。
さらに、第２の電極３に、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａに位置する以外のノズル５１を被覆するカバー（被覆部）３４が設けられている。
【００８３】
このカバー３４は、カバー３４により被覆した有効電極領域３１ａに位置するノズル５１からの処理ガスの噴出を阻止する機能を有するものである。このようなカバー３４を第２の電極３に設ける構成とすることにより、ワーク１０の処理面１１と対面する有効電極領域３１ａに位置するノズル５１から、選択的に処理ガスを噴出させることができる。
そのため、第２の電極３を回転させることにより、ワーク１０の処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗを変化させることができるとともに、この幅Ｗの変化に応じて、第２の電極３と処理面１１との間に供給される処理ガスの幅をも変化させることができる。
【００８４】
本実施形態のように、第２の電極３の回転により、処理面１１に対面する有効電極領域３１ａの幅Ｗと、第２の電極３と処理面１１との間に供給される処理ガスの幅との双方が変化する構成とすることにより、制御手段６は、第２の電極３の作動を制御することにより、これらの双方の大きさを変化させることができるため、プラズマ処理装置１の装置構成の簡略化を図ることができる。
なお、カバー３４の構成材料としては、特に限定されないが、ノズル５１０〜５１９の構成材料で説明したのと同様のものを用いることができる。
このような本実施形態のプラズマ処理装置１によっても、前記第１実施形態で説明したプラズマ処理装置１と同様の作用・効果が得られる。
【００８５】
以上、本発明のプラズマ処理装置について、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、プラズマ処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、または、任意の構成のものを付加することもできる。
また、本発明のプラズマ処理装置は、各前記実施形態のうち任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置が備える第２の電極の構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態のプラズマ処理装置により、幅広のワークを処理する場合を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図６】従来のプラズマ処理装置によりワークを処理する際のワークと電極との位置関係を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１……プラズマ処理装置 ２……第１の電極 ２１……ワーク設置部 ３……第２の電極 ３１ａ……有効電極領域 ３１ｂ……非有効電極領域 ３１１、３１２、３１３……辺 ３１４……頂点 ３１５……中心 ３１６……芯材 ３１７、３１８……凸部 ３２……回動軸 ３３……駆動源 ３４……カバー ４……電源回路 ４１……高周波電源 ４２、４３……配線 ４４……整合器 ４５……スイッチ ５……ガス供給部 ５１、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９……ノズル ５２……ガスボンベ ５３……レギュレータ ５４……バルブ ５５……供給管 ６……制御手段 ７……操作部 ８……記憶手段 １０、１０’、１０’’……ワーク １１、１１’、１１’’……処理面 １０２……第１の電極 １０３……第２の電極 １１０、１１０’……ワーク Ｗ……幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを設置するワーク設置部と、
第１の電極と、
前記ワーク設置部の前記第１の電極の対向側に位置し、外周面が前記ワーク設置部に設置されたワークの処理面に対面するように設置され、中心軸を回動軸として回転可能な円筒状の第２の電極と、
前記第２の電極と前記ワークとの間隙にプラズマを生成するための処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記間隙に供給された処理ガスがプラズマ化するように前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路とを有し、
発生したプラズマにより、前記ワークの処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記第２の電極は、前記外周面に、周方向に沿って、有効電極領域の幅が変化している部分を有し、
当該第２の電極を、前記中心軸を回動軸として回転させることにより、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が変化するよう構成され、
前記ガス供給手段により、前記処理ガスの前記有効電極領域の幅方向に対する供給領域が可変となっており、前記有効電極領域の幅の大きさに応じて、前記処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給手段は、前記処理ガスを噴出させるノズルを複数有し、前記処理ガスが噴出される前記ノズルを選択することにより、前記処理ガスを供給する幅が変化する請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記ワークと前記第２の電極との間に向けて開口するように設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に対応して位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させる請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記有効電極領域で開口するように前記第２の電極に設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させる請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ノズルからの前記処理ガスの噴出を阻止する被覆部を有し、
当該被覆部により、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する以外の前記ノズルが覆われている請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記ガス供給手段は、単位時間あたりに供給される処理ガスの供給量を可変し得るガス調整手段を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ガス調整手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅に応じて処理ガスの供給量を変化させる請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第２の電極は、前記中心軸の一方向の回転に伴って、前記ワークの処理面に対面する前記有効電極領域の幅が漸減または漸増するよう構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第２の電極は、回転させたとき、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記第２の電極の回動軸方向に変位しない請求項１ないし８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記第２の電極は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記ワークの処理面の幅の中心に対応する請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分に対して突出することにより、前記処理面に対する距離が近くなるよう構成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分よりも導電性が高くなるよう構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記第２の電極の回転を制御する制御手段を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が、前記ワークの処理面の幅に対応するように、前記第２の電極の回転を制御する請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記ワークの処理面の幅が変化する前記ワークを、前記第２の電極に対して相対的に移動させて処理するに際し、
前記制御手段により、前記第２の電極を回転させつつ、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅を前記ワークの処理面の幅に対応させて、前記ワークの処理面を処理する請求項１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記ワークの前記第２の電極に対する相対移動速度を調整する請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記電源回路により前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加される電力の大きさを調整する請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１】
ワークを設置するワーク設置部と、
第１の電極と、
前記ワーク設置部の前記第１の電極の対向側に位置し、外周面が前記ワーク設置部に設置されたワークの処理面に対面するように設置され、中心軸を回動軸として回転可能な円筒状の第２の電極と、
前記第２の電極と前記ワークとの間隙にプラズマを生成するための処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記間隙に供給された処理ガスがプラズマ化するように前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電圧を印加する電源を備えた電源回路とを有し、
発生したプラズマにより、前記ワークの処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記第２の電極は、前記外周面に、周方向に沿って、有効電極領域の幅が変化している部分を有し、
当該第２の電極を、前記中心軸を回動軸として回転させることにより、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が変化するよう構成され、
前記ガス供給手段により、前記処理ガスの前記有効電極領域の幅方向に対する供給領域が可変となっており、前記有効電極領域の幅の大きさに応じて、前記処理ガスを供給する幅も変化するよう構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給手段は、前記処理ガスを噴出させるノズルを複数有し、前記処理ガスが噴出される前記ノズルを選択することにより、前記処理ガスを供給する幅が変化する請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記ワークと前記第２の電極との間に向けて開口するように設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に対応して位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させる請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
複数の前記ノズルは、前記処理ガスを噴出する開口部が前記有効電極領域で開口するように前記第２の電極に設けられており、
前記ガス供給手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する前記ノズルから、前記処理ガスを噴出させる請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ノズルからの前記処理ガスの噴出を阻止する被覆部を有し、
当該被覆部により、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域に位置する以外の前記ノズルが覆われている請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記ガス供給手段は、単位時間あたりに供給される処理ガスの供給量を可変し得るガス調整手段を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ガス調整手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅に応じて処理ガスの供給量を変化させる請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第２の電極は、前記中心軸の一方向の回転に伴って、前記ワークの処理面に対面する前記有効電極領域の幅が漸減または漸増するよう構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第２の電極は、回転させたとき、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記第２の電極の回動軸方向に変位しない請求項１ないし８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記第２の電極は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の中心が、前記ワークの処理面の幅の中心に対応する請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分に対して突出することにより、前記処理面に対する距離が近くなるよう構成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第２の電極は、前記外周面において、前記有効電極領域が前記有効電極領域以外の部分よりも導電性が高くなるよう構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記第２の電極の回転を制御する制御手段を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅が、前記ワークの処理面の幅に対応するように、前記第２の電極の回転を制御する請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記ワークの処理面の幅が変化する前記ワークを、前記第２の電極に対して相対的に移動させて処理するに際し、
前記制御手段により、前記第２の電極を回転させつつ、前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅を前記ワークの処理面の幅に対応させて、前記ワークの処理面を処理する請求項１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記ワークの前記第２の電極に対する相対移動速度を調整する請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記ワークの処理面と対面する前記有効電極領域の幅の大きさが変化することにより生じる、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電力密度の大きさの変化を緩和するように、前記電源回路により前記第１の電極と前記第２の電極との間に印加される電力の大きさを調整する請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１４７５３６（Ｐ２００８−１４７５３６Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３５３７３（Ｐ２００６−３３５３７３）
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]