JPH11335869A - 表面処理方法及び装置 - Google Patents
表面処理方法及び装置Info
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- JPH11335869A JPH11335869A JP10153710A JP15371098A JPH11335869A JP H11335869 A JPH11335869 A JP H11335869A JP 10153710 A JP10153710 A JP 10153710A JP 15371098 A JP15371098 A JP 15371098A JP H11335869 A JPH11335869 A JP H11335869A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 電極１３、１４間に高周波電圧を印加し
て、大気圧またはその近傍の圧力下で放電ガス中に気体
放電を生じさせ、それにより生成される励起活性種を含
む処理ガスを被処理物１７の表面に噴射すると同時に、
例えば処理ガスの通過により超音波振動を発生させる超
音波発生器２２をノズル１６に用いて被処理物表面に超
音波を照射し、又は被処理物を載せたテーブル２７を振
動させて数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの振動を被処理物に付与
し、若しくは流路制御板２９の被処理物との対向面に設
けたラビリンス３０の作用で被処理物表面に乱流を生じ
させて、被処理物表面に形成される境界層を破壊しかつ
その形成を困難にする。 【効果】 境界層を制御することにより、被処理物表面
に到達し得る励起活性種の量が増加しかつ常に新たな励
起活性種に入れ替わるので、表面処理が高速化かつ効率
化される。
て、大気圧またはその近傍の圧力下で放電ガス中に気体
放電を生じさせ、それにより生成される励起活性種を含
む処理ガスを被処理物１７の表面に噴射すると同時に、
例えば処理ガスの通過により超音波振動を発生させる超
音波発生器２２をノズル１６に用いて被処理物表面に超
音波を照射し、又は被処理物を載せたテーブル２７を振
動させて数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの振動を被処理物に付与
し、若しくは流路制御板２９の被処理物との対向面に設
けたラビリンス３０の作用で被処理物表面に乱流を生じ
させて、被処理物表面に形成される境界層を破壊しかつ
その形成を困難にする。 【効果】 境界層を制御することにより、被処理物表面
に到達し得る励起活性種の量が増加しかつ常に新たな励
起活性種に入れ替わるので、表面処理が高速化かつ効率
化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば被処理物の
表面をエッチング、アッシング、改質又は薄膜を形成す
る表面処理技術に関し、特に大気圧又はその近傍の圧力
下で気体放電で発生させたプラズマにより生成される励
起活性種を用いて被処理物を表面処理するための方法及
び装置に関する。
表面をエッチング、アッシング、改質又は薄膜を形成す
る表面処理技術に関し、特に大気圧又はその近傍の圧力
下で気体放電で発生させたプラズマにより生成される励
起活性種を用いて被処理物を表面処理するための方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、例えば特開平７−２４５１９２号
公報に記載されるように、大気圧付近の圧力下でプラズ
マ放電により生成される励起活性種を利用して、真空設
備を必要としない比較的低コストで簡単な構成により、
被処理物の表面を様々に処理する表面処理技術が提案さ
れている。大気圧下でのプラズマによる表面処理には、
被処理物との間での直接放電により発生したプラズマに
被処理物を直接曝露する直接放電方式と、１対の電極間
で気体放電させ、それにより発生させたプラズマにより
生成される励起活性種に被処理物を曝露する間接放電方
式とがある。
公報に記載されるように、大気圧付近の圧力下でプラズ
マ放電により生成される励起活性種を利用して、真空設
備を必要としない比較的低コストで簡単な構成により、
被処理物の表面を様々に処理する表面処理技術が提案さ
れている。大気圧下でのプラズマによる表面処理には、
被処理物との間での直接放電により発生したプラズマに
被処理物を直接曝露する直接放電方式と、１対の電極間
で気体放電させ、それにより発生させたプラズマにより
生成される励起活性種に被処理物を曝露する間接放電方
式とがある。
【０００３】図６は、大気圧プラズマを用いた間接放電
方式による従来の表面処理装置の一例を示しており、誘
電体材料からなる１対の平行板１によりその間に画定さ
れる狭いガス流路２と、その両側に対向配置された１対
の電極３、４とを備える。ガス供給源５から放電用ガス
を送給しつつ、電源６から前記両電極間に高周波電圧を
印加すると、ガス流路２内で気体放電が発生し、プラズ
マが生成される。このプラズマにより前記ガスの励起活
性種が生成され、これを含む処理ガスがノズル部７から
噴射される。
方式による従来の表面処理装置の一例を示しており、誘
電体材料からなる１対の平行板１によりその間に画定さ
れる狭いガス流路２と、その両側に対向配置された１対
の電極３、４とを備える。ガス供給源５から放電用ガス
を送給しつつ、電源６から前記両電極間に高周波電圧を
印加すると、ガス流路２内で気体放電が発生し、プラズ
マが生成される。このプラズマにより前記ガスの励起活
性種が生成され、これを含む処理ガスがノズル部７から
噴射される。
【０００４】被処理物８が、ノズル部７の直ぐ下側に約
１〜２mmの僅かな隙間をもって移動可能なテーブル９に
載せて配置される。ノズル部７の下端には、その前後方
向に或る長さの処理ガス流路制御板１０が設けられ、前
記ノズル部から噴射された処理ガスの流れを被処理物表
面との狭い隙間内に制限している。この隙間を処理ガス
が外向きに即ち排気方向に流れる際に、それに含まれる
前記励起活性種が被処理物表面に曝露されることによ
り、該表面に所望の処理が行われる。
１〜２mmの僅かな隙間をもって移動可能なテーブル９に
載せて配置される。ノズル部７の下端には、その前後方
向に或る長さの処理ガス流路制御板１０が設けられ、前
記ノズル部から噴射された処理ガスの流れを被処理物表
面との狭い隙間内に制限している。この隙間を処理ガス
が外向きに即ち排気方向に流れる際に、それに含まれる
前記励起活性種が被処理物表面に曝露されることによ
り、該表面に所望の処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の表面処理装置では、被処理物表面に非常に薄い
数μｍ程度の、流れが停留する気体の境界層が生じるた
め、励起活性種は、その一部が熱拡散のみにより被処理
物表面に到達し、大部分が被処理物表面に到達できずに
排気されることになり、そのために処理速度が遅く、処
理効率が悪くなるという問題があった。
た従来の表面処理装置では、被処理物表面に非常に薄い
数μｍ程度の、流れが停留する気体の境界層が生じるた
め、励起活性種は、その一部が熱拡散のみにより被処理
物表面に到達し、大部分が被処理物表面に到達できずに
排気されることになり、そのために処理速度が遅く、処
理効率が悪くなるという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、上述した従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、大気圧下でのプラズマ放電による間接放電方式の表
面処理において、より多量の励起活性種を被処理物表面
に到達させて、該表面を高速度で効率良く処理すること
ができる方法及び装置を提供することにある。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、大気圧下でのプラズマ放電による間接放電方式の表
面処理において、より多量の励起活性種を被処理物表面
に到達させて、該表面を高速度で効率良く処理すること
ができる方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、大気圧またはその近傍の
圧力下で所定のガス中に気体放電を生じさせることによ
り前記ガスの励起活性種を生成し、この励起活性種を含
む処理ガスを被処理物の表面に噴射して該表面を励起活
性種に曝露させると同時に、被処理物表面における境界
層を減少させ又は除去することにより、被処理物表面を
処理することを特徴とする表面処理方法が提供される。
を達成するためのものであり、大気圧またはその近傍の
圧力下で所定のガス中に気体放電を生じさせることによ
り前記ガスの励起活性種を生成し、この励起活性種を含
む処理ガスを被処理物の表面に噴射して該表面を励起活
性種に曝露させると同時に、被処理物表面における境界
層を減少させ又は除去することにより、被処理物表面を
処理することを特徴とする表面処理方法が提供される。
【０００８】このように被処理物表面における境界層の
形成を制御しながら、励起活性種を含むガス流を噴射す
ることにより、被処理物表面に到達する励起活性種の量
が増加すると共に、常に新たな励起活性種が継続的に供
給されるので、被処理物表面での反応即ち表面処理が促
進される。
形成を制御しながら、励起活性種を含むガス流を噴射す
ることにより、被処理物表面に到達する励起活性種の量
が増加すると共に、常に新たな励起活性種が継続的に供
給されるので、被処理物表面での反応即ち表面処理が促
進される。
【０００９】本発明によれば、被処理物表面に超音波を
照射することにより、その脈動波で境界層を振動させ、
破壊することができる。
照射することにより、その脈動波で境界層を振動させ、
破壊することができる。
【００１０】また本発明によれば、例えば被処理物を載
せるテーブルを振動させることにより被処理物自体を振
動させ、それにより同様に被処理物表面に接するガスの
層を振動させ、境界層を破壊しかつその形成を困難にす
ることができる。
せるテーブルを振動させることにより被処理物自体を振
動させ、それにより同様に被処理物表面に接するガスの
層を振動させ、境界層を破壊しかつその形成を困難にす
ることができる。
【００１１】更に本発明によれば、被処理物表面におい
て処理ガスに乱流を発生させることにより、同様に境界
層の形成を困難にすると同時に、新たな励起活性種が被
処理物表面に到達するのを促進することができる。
て処理ガスに乱流を発生させることにより、同様に境界
層の形成を困難にすると同時に、新たな励起活性種が被
処理物表面に到達するのを促進することができる。
【００１２】本発明の別の側面によれば、所定のガスを
送給するためのガス流路と、該ガス流路内でガス中に大
気圧又はその近傍の圧力下で気体放電を発生させ、それ
により該ガスの励起活性種を生成するための１対の電源
電極及び接地電極と、生成した励起活性種を含む処理ガ
スを被処理物表面に向けて噴出させるノズルと、被処理
物表面の境界層を減少又は除去する境界層制御手段とか
らなることを特徴とする表面処理装置が提供される。こ
のように表面処理装置を構成することにより、上述した
本発明の方法を実現することができる。
送給するためのガス流路と、該ガス流路内でガス中に大
気圧又はその近傍の圧力下で気体放電を発生させ、それ
により該ガスの励起活性種を生成するための１対の電源
電極及び接地電極と、生成した励起活性種を含む処理ガ
スを被処理物表面に向けて噴出させるノズルと、被処理
物表面の境界層を減少又は除去する境界層制御手段とか
らなることを特徴とする表面処理装置が提供される。こ
のように表面処理装置を構成することにより、上述した
本発明の方法を実現することができる。
【００１３】本発明の実施例では、このような境界層制
御手段として、被処理物表面に振動を付与する手段を用
いることができ、それにより被処理物表面に接するガス
の層を振動させて境界層を破壊しかつその形成を困難に
する。より具体的には、被処理物表面に向けて超音波を
発射する装置や、被処理物を載せるテーブルを振動させ
る振動装置を用いることができる。超音波発射装置が、
処理ガスの通過により超音波振動を発生させる超音波発
生器からなり、処理ガスを脈動波流としてノズルから噴
射させると、励起活性種と超音波とが同時にかつ連続的
に被処理物表面に照射されるので好ましい。
御手段として、被処理物表面に振動を付与する手段を用
いることができ、それにより被処理物表面に接するガス
の層を振動させて境界層を破壊しかつその形成を困難に
する。より具体的には、被処理物表面に向けて超音波を
発射する装置や、被処理物を載せるテーブルを振動させ
る振動装置を用いることができる。超音波発射装置が、
処理ガスの通過により超音波振動を発生させる超音波発
生器からなり、処理ガスを脈動波流としてノズルから噴
射させると、励起活性種と超音波とが同時にかつ連続的
に被処理物表面に照射されるので好ましい。
【００１４】また、別の実施例では、境界層制御手段
が、ノズルから噴出させた処理ガスが被処理物表面に沿
って流れるように規制する流路制御板からなり、かつ該
流路制御板の被処理物との対向面に処理ガスの流れ方向
に沿って連続する複数の凹凸が設けられている。これに
より、処理ガスが前記凹凸を通過する際に乱流を生じる
ので、境界層が形成され難くなると同時に、境界層の破
壊により新たな励起活性種が被処理物表面に到達し易く
なる。
が、ノズルから噴出させた処理ガスが被処理物表面に沿
って流れるように規制する流路制御板からなり、かつ該
流路制御板の被処理物との対向面に処理ガスの流れ方向
に沿って連続する複数の凹凸が設けられている。これに
より、処理ガスが前記凹凸を通過する際に乱流を生じる
ので、境界層が形成され難くなると同時に、境界層の破
壊により新たな励起活性種が被処理物表面に到達し易く
なる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による表面処理装
置の好適な実施例を示している。この表面処理装置は、
ガラス板などの誘電体材料からなる２枚の矩形薄板１１
を僅かな隙間をもって対向配置することにより、その内
側に画定される狭いスリット状のガス流路１２と、これ
を挟むように配置された１対の電源電極１３及び接地電
極１４とを有する。ガス流路１２の上端はガス供給源１
５に接続され、かつその下端にはノズルユニット１６が
取り付けられている。ノズルユニット１６の下側には、
被処理物１７が僅かな間隙をもって移動可能なテーブル
１８上に載置される。
置の好適な実施例を示している。この表面処理装置は、
ガラス板などの誘電体材料からなる２枚の矩形薄板１１
を僅かな隙間をもって対向配置することにより、その内
側に画定される狭いスリット状のガス流路１２と、これ
を挟むように配置された１対の電源電極１３及び接地電
極１４とを有する。ガス流路１２の上端はガス供給源１
５に接続され、かつその下端にはノズルユニット１６が
取り付けられている。ノズルユニット１６の下側には、
被処理物１７が僅かな間隙をもって移動可能なテーブル
１８上に載置される。
【００１６】ノズルユニット１６には、その前後方向に
延長する処理ガスの流路制御板１９が一体に設けられて
いる。流路制御板１９は、図６に関連して説明した従来
の流路制御板１０と同様に、前記ノズルユニットから噴
射される処理ガスの流れを被処理物表面との間に画定さ
れる狭い空間内に制限する。図２に示すように、ノズル
ユニット１６の下面には、細長い直線状のガス噴射口２
０が開設され、中間チャンバ２１を介してガス流路１２
に連通している。
延長する処理ガスの流路制御板１９が一体に設けられて
いる。流路制御板１９は、図６に関連して説明した従来
の流路制御板１０と同様に、前記ノズルユニットから噴
射される処理ガスの流れを被処理物表面との間に画定さ
れる狭い空間内に制限する。図２に示すように、ノズル
ユニット１６の下面には、細長い直線状のガス噴射口２
０が開設され、中間チャンバ２１を介してガス流路１２
に連通している。
【００１７】中間チャンバ２１の底部には、例えば特開
平６−１６５９６０号及び特開平７−６０２１１号両公
報に記載されるような、空気のキャビテーションを利用
した笛の原理による公知構造の超音波発生器２２が、ガ
ス噴射口２０に通じる通路内に配置されている。超音波
発生器２２は、狭窄部と拡張部とが交互に連続する上下
方向の空気通路２３を有し、その上端が中間チャンバ２
１内に開口し、かつ下端がガス噴射口２０に連通してい
る。
平６−１６５９６０号及び特開平７−６０２１１号両公
報に記載されるような、空気のキャビテーションを利用
した笛の原理による公知構造の超音波発生器２２が、ガ
ス噴射口２０に通じる通路内に配置されている。超音波
発生器２２は、狭窄部と拡張部とが交互に連続する上下
方向の空気通路２３を有し、その上端が中間チャンバ２
１内に開口し、かつ下端がガス噴射口２０に連通してい
る。
【００１８】使用の際には、従来の大気圧プラズマによ
る表面処理と同様に、ガス供給源１５から所定の放電ガ
スを供給しつつ、電源２４から両電極１３、１４間に高
周波電圧を印加し、ガス流路１２内に気体放電を発生さ
せる。これによりプラズマが形成され、該プラズマの作
用により前記ガスの励起活性種が生成される。この励起
活性種を含む処理ガスは、ガス流路１２から中間チャン
バ２１に入り、超音波発生器２２を通過してガス噴射口
２０から前記被処理物表面に噴射される。
る表面処理と同様に、ガス供給源１５から所定の放電ガ
スを供給しつつ、電源２４から両電極１３、１４間に高
周波電圧を印加し、ガス流路１２内に気体放電を発生さ
せる。これによりプラズマが形成され、該プラズマの作
用により前記ガスの励起活性種が生成される。この励起
活性種を含む処理ガスは、ガス流路１２から中間チャン
バ２１に入り、超音波発生器２２を通過してガス噴射口
２０から前記被処理物表面に噴射される。
【００１９】中間チャンバ２１に入った処理ガスが前記
超音波発生器の空気通路２３を高速で通過する際に、超
音波振動即ち超音波周波数の振動が発生する。これによ
り、前記処理ガスは脈動波ガス流として噴射されるの
で、被処理物１７表面には前記励起活性種に加えて超音
波が放射されることになる。尚、処理ガス中の励起活性
種は、中間チャンバ２１を設けたことによりガス噴射口
２０の全長に亘って概ね均一な密度に分散する。
超音波発生器の空気通路２３を高速で通過する際に、超
音波振動即ち超音波周波数の振動が発生する。これによ
り、前記処理ガスは脈動波ガス流として噴射されるの
で、被処理物１７表面には前記励起活性種に加えて超音
波が放射されることになる。尚、処理ガス中の励起活性
種は、中間チャンバ２１を設けたことによりガス噴射口
２０の全長に亘って概ね均一な密度に分散する。
【００２０】超音波を受けた被処理物１７表面は、その
振動により前記処理ガスの境界層が破壊され又はその形
成が困難になるので、処理ガス中の励起活性種が被処理
物表面に直接接触して反応し、所望の表面処理がより高
速で行われる。また、処理ガスと超音波とが同時にかつ
連続的に供給されて、常に新しい励起活性種が被処理物
表面に供給され続けるので、処理速度及び効率が一層向
上する。
振動により前記処理ガスの境界層が破壊され又はその形
成が困難になるので、処理ガス中の励起活性種が被処理
物表面に直接接触して反応し、所望の表面処理がより高
速で行われる。また、処理ガスと超音波とが同時にかつ
連続的に供給されて、常に新しい励起活性種が被処理物
表面に供給され続けるので、処理速度及び効率が一層向
上する。
【００２１】本実施例では、テーブル１８を矢印Ａの方
向に駆動して被処理物１７を移動させながら表面処理を
行うので、広い被処理物表面全面を効率よく良好に処理
できる。当然ながら、テーブル１８を固定して表面処理
装置を移動可能にすることにより、同様に広い面積を処
理することができる。
向に駆動して被処理物１７を移動させながら表面処理を
行うので、広い被処理物表面全面を効率よく良好に処理
できる。当然ながら、テーブル１８を固定して表面処理
装置を移動可能にすることにより、同様に広い面積を処
理することができる。
【００２２】別の実施例では、中間チャンバを省略し
て、ガス流路１２下端のガス噴射口に前記超音波発生器
を配置することができる。また、前記超音波発生器に変
えて、例えば圧電振動子のように電気的に超音波を発生
させる別個の装置等をガス噴射口付近に設けることがで
きる。
て、ガス流路１２下端のガス噴射口に前記超音波発生器
を配置することができる。また、前記超音波発生器に変
えて、例えば圧電振動子のように電気的に超音波を発生
させる別個の装置等をガス噴射口付近に設けることがで
きる。
【００２３】図３は、本発明による表面処理装置の第２
実施例を示している。この表面処理装置は、図６の従来
装置と同様に、２枚の平行なガラス薄板１１からなるガ
ス流路１２下端のノズル部２５に、その前後方向に延長
する処理ガスの流路制御板２６が取り付けられており、
処理ガスが前記ノズル部から直接被処理物１７の表面に
噴射される点、及び被処理物１７を載置するテーブル２
７が振動装置を備えている点において、図１の第１実施
例と異なる。
実施例を示している。この表面処理装置は、図６の従来
装置と同様に、２枚の平行なガラス薄板１１からなるガ
ス流路１２下端のノズル部２５に、その前後方向に延長
する処理ガスの流路制御板２６が取り付けられており、
処理ガスが前記ノズル部から直接被処理物１７の表面に
噴射される点、及び被処理物１７を載置するテーブル２
７が振動装置を備えている点において、図１の第１実施
例と異なる。
【００２４】テーブル２７に内蔵される前記振動装置
は、例えば従来より自動組立機又は加工機等に部品を整
列させて供給するための電磁振動式パーツフィーダに採
用されているような公知の構造を使用することができ
る。具体的には、被処理物１７を載せるテーブル上面を
形成する振動プレートとバランサとをそれぞれ独立して
固定ベースにばね支持し、前記バランサに設けた電磁石
に電源２８から加振周波数を印加して、前記振動プレー
トに取り付けた鉄片を磁気吸引することにより、前記振
動プレートを数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの振動数で振動させ
る。
は、例えば従来より自動組立機又は加工機等に部品を整
列させて供給するための電磁振動式パーツフィーダに採
用されているような公知の構造を使用することができ
る。具体的には、被処理物１７を載せるテーブル上面を
形成する振動プレートとバランサとをそれぞれ独立して
固定ベースにばね支持し、前記バランサに設けた電磁石
に電源２８から加振周波数を印加して、前記振動プレー
トに取り付けた鉄片を磁気吸引することにより、前記振
動プレートを数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの振動数で振動させ
る。
【００２５】これにより、テーブル２７上の被処理物に
同じく数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの振動が付与されるので、ノ
ズル部２５から噴射された処理ガスは、流路制御板２６
により規制されて被処理物表面に沿って流れる際に乱流
状態となる。そのために被処理物表面の境界層が破壊さ
れかつその形成が抑制又は阻止される。従って、処理ガ
スに含まれる励起活性種が直接被処理物表面に接触し、
かつ常に新しい励起活性種が入れ替えられて被処理物表
面に供給されるので、表面処理がより高速で効率良く行
われる。
同じく数十Ｈｚ〜数ＫＨｚの振動が付与されるので、ノ
ズル部２５から噴射された処理ガスは、流路制御板２６
により規制されて被処理物表面に沿って流れる際に乱流
状態となる。そのために被処理物表面の境界層が破壊さ
れかつその形成が抑制又は阻止される。従って、処理ガ
スに含まれる励起活性種が直接被処理物表面に接触し、
かつ常に新しい励起活性種が入れ替えられて被処理物表
面に供給されるので、表面処理がより高速で効率良く行
われる。
【００２６】別の実施例では、被処理物を搬送しながら
処理できるように、テーブル２７を移動可能に構成する
ことができる。被処理物の形態、重量等によっては、テ
ーブル２７の振動により表面処理と同時に被処理物を搬
送することもできる。また、振動装置として上述したも
の以外に様々な構造のものを用いることができる。
処理できるように、テーブル２７を移動可能に構成する
ことができる。被処理物の形態、重量等によっては、テ
ーブル２７の振動により表面処理と同時に被処理物を搬
送することもできる。また、振動装置として上述したも
の以外に様々な構造のものを用いることができる。
【００２７】図４は、本発明による表面処理装置の第３
実施例を示している。この表面処理装置は、図３の第２
実施例と同様にガス流路１２下端のノズル部２５から被
処理物１７表面に直接噴射するようになっているが、ノ
ズル部２５には、上記各実施例と異なる凹凸面を備えた
流路制御板２９が取り付けられている。
実施例を示している。この表面処理装置は、図３の第２
実施例と同様にガス流路１２下端のノズル部２５から被
処理物１７表面に直接噴射するようになっているが、ノ
ズル部２５には、上記各実施例と異なる凹凸面を備えた
流路制御板２９が取り付けられている。
【００２８】本実施例の流路制御板２９は、ノズル部２
５からの処理ガスの流れを被処理物表面との狭い隙間内
に制限するためだけのものでなく、図５に併せて良く示
されるように、その下面即ち被処理物との対向面に処理
ガスの流れ方向に沿ってラビリンス３０が形設されてい
る。ラビリンス３０は、例えば多数の薄い垂直板を短い
一定間隔で流路制御板下面に植設することにより、又は
比較的厚い板材の下面に多数の絞り片を切削加工するこ
とにより形成することができる。
５からの処理ガスの流れを被処理物表面との狭い隙間内
に制限するためだけのものでなく、図５に併せて良く示
されるように、その下面即ち被処理物との対向面に処理
ガスの流れ方向に沿ってラビリンス３０が形設されてい
る。ラビリンス３０は、例えば多数の薄い垂直板を短い
一定間隔で流路制御板下面に植設することにより、又は
比較的厚い板材の下面に多数の絞り片を切削加工するこ
とにより形成することができる。
【００２９】このように流路制御板２９の下面を細かい
凹凸面で構成することにより、該流路制御板と被処理物
表面との間に、多数の狭窄部と拡大部とが細かく連続す
る処理ガスの流路が形成される。ノズル部２５から噴射
された処理ガスは、狭窄部を通過する際に絞られて高速
化し、かつ拡大部では、先に拡大部に流入した処理ガス
の流れと合流して、図５に良く示すように被処理物１７
表面に小さな乱流３１を多数生じさせる。そのため、被
処理物表面では境界層が破壊され、かつその形成が抑制
又は阻止されるので、処理ガスに含まれる励起活性種が
直接被処理物表面に接触し、かつ常に新しい励起活性種
が入れ替えられて被処理物表面に供給され、表面処理の
高速化及び効率化が実現される。
凹凸面で構成することにより、該流路制御板と被処理物
表面との間に、多数の狭窄部と拡大部とが細かく連続す
る処理ガスの流路が形成される。ノズル部２５から噴射
された処理ガスは、狭窄部を通過する際に絞られて高速
化し、かつ拡大部では、先に拡大部に流入した処理ガス
の流れと合流して、図５に良く示すように被処理物１７
表面に小さな乱流３１を多数生じさせる。そのため、被
処理物表面では境界層が破壊され、かつその形成が抑制
又は阻止されるので、処理ガスに含まれる励起活性種が
直接被処理物表面に接触し、かつ常に新しい励起活性種
が入れ替えられて被処理物表面に供給され、表面処理の
高速化及び効率化が実現される。
【００３０】当然ながら、流路制御板２９の下面は、上
述した乱流効果が生じる限り、ラビリンス３０以外の様
々な形状・構造の凹凸面で構成することができる。
述した乱流効果が生じる限り、ラビリンス３０以外の様
々な形状・構造の凹凸面で構成することができる。
【００３１】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、本発明はその技術的範囲内において上記
実施例に様々な変形・変更を加えて実施することができ
る。例えばガス流路は、２枚の平行なガラス薄板を用い
た平板状のものに代えて、円形ガラス管等で形成するこ
とができる。また、例えば第１実施例に第２実施例の振
動可能なテーブルを用いたり、第３実施例の制御板を付
加することにより、上記各実施例の構成を適当に組み合
わせて構成することも可能である。
に説明したが、本発明はその技術的範囲内において上記
実施例に様々な変形・変更を加えて実施することができ
る。例えばガス流路は、２枚の平行なガラス薄板を用い
た平板状のものに代えて、円形ガラス管等で形成するこ
とができる。また、例えば第１実施例に第２実施例の振
動可能なテーブルを用いたり、第３実施例の制御板を付
加することにより、上記各実施例の構成を適当に組み合
わせて構成することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
表面処理方法によれば、大気圧プラズマによる間接放電
方式の表面処理において、被処理物表面における境界層
の形成が制御されることにより、噴射された処理ガスに
含まれる励起活性種の被処理物表面に到達し得る量が増
加し、かつ常に新たな励起活性種が入れ替わるので、表
面処理の高速化及び効率化を実現することができる。そ
して、本発明の表面処理装置によれば、被処理物表面の
境界層を良好に制御して、本発明の表面処理方法を実現
することができる。
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
表面処理方法によれば、大気圧プラズマによる間接放電
方式の表面処理において、被処理物表面における境界層
の形成が制御されることにより、噴射された処理ガスに
含まれる励起活性種の被処理物表面に到達し得る量が増
加し、かつ常に新たな励起活性種が入れ替わるので、表
面処理の高速化及び効率化を実現することができる。そ
して、本発明の表面処理装置によれば、被処理物表面の
境界層を良好に制御して、本発明の表面処理方法を実現
することができる。
【図１】本発明による表面処理装置の第１実施例の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】Ａ図は図１のノズル部の部分拡大断面図、Ｂ図
はその底面図である。
はその底面図である。
【図３】本発明による表面処理装置の第２実施例の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図４】本発明による表面処理装置の第３実施例の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】従来の表面処理装置の構成を示す概略図であ
る。
る。
１ 平行板 ２ ガス流路 ３、４ 電極 ５ ガス供給源 ６ 電源 ７ ノズル部 ８ 被処理物 ９ テーブル １０ 流路制御板 １１ 薄板 １２ ガス流路 １３ 電源電極 １４ 接地電極 １５ ガス供給源 １６ ノズルユニット １７ 被処理物 １８ テーブル １９ 流路制御板 ２０ ガス噴射口 ２１ 中間チャンバ ２２ 超音波発生器 ２３ 空気通路 ２４ 電源 ２５ ノズル部 ２６ 流路制御板 ２７ テーブル ２８ 電源 ２９ 流路制御板 ３０ ラビリンス ３１ 乱流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０５Ｈ 1/24 Ｈ０５Ｈ 1/24 1/46 Ａ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ
Claims (11)
- 【請求項１】 被処理物を表面処理するために、大気圧
またはその近傍の圧力下で所定のガス中に気体放電を生
じさせることにより前記ガスの励起活性種を生成し、前
記励起活性種を含む処理ガスを前記被処理物表面に噴射
して該表面を前記励起活性種に曝露させる過程と、それ
と同時に前記被処理物表面の境界層を減少又は除去する
過程とからなることを特徴とする表面処理方法。 - 【請求項２】 前記境界層を減少又は除去する過程が、
前記被処理物表面に超音波を照射する過程からなること
を特徴とする請求項１記載の表面処理方法。 - 【請求項３】 前記境界層を減少又は除去する過程が、
前記被処理物自体を振動させる過程からなることを特徴
とする請求項１記載の表面処理方法。 - 【請求項４】 前記被処理物を載せたテーブルを振動さ
せることにより前記被処理物を振動させることを特徴と
する請求項３記載の表面処理方法。 - 【請求項５】 前記境界層を減少又は除去する過程が、
前記被処理物表面において前記処理ガスに乱流を生じさ
せる過程からなることを特徴とする請求項１記載の表面
処理方法。 - 【請求項６】 所定のガスを送給するためのガス流路
と、前記ガス流路内で前記ガスに大気圧又はその近傍の
圧力下で気体放電を発生させ、それにより前記ガスの励
起活性種を生成するための１対の電源電極及び接地電極
と、前記励起活性種を含む処理ガスを前記被処理物表面
に向けて噴出させるノズルと、前記被処理物表面の境界
層を減少又は除去する境界層制御手段とからなることを
特徴とする表面処理装置。 - 【請求項７】 前記境界層制御手段が、前記被処理物表
面に振動を付与する手段からなることを特徴とする請求
項６記載の表面処理装置。 - 【請求項８】 前記振動付与手段が、前記被処理物表面
に向けて超音波を発射する装置からなることを特徴とす
る請求項７記載の表面処理装置。 - 【請求項９】 前記超音波発射装置が、前記処理ガスの
通過により超音波振動を発生させる超音波発生器からな
り、前記処理ガスを脈動波流として前記ノズルから噴射
させることを特徴とする請求項８記載の表面処理装置。 - 【請求項１０】 前記振動付与手段が、前記被処理物を
載せるテーブルを振動させる振動装置からなることを特
徴とする請求項７記載の表面処理装置。 - 【請求項１１】 前記境界層制御手段が、前記処理ガス
を前記被処理物表面に沿って流れるように規制する流路
制御板からなり、前記流路制御板の前記被処理物との対
向面に前記処理ガスの流れ方向に沿って連続する複数の
凹凸が設けられていることを特徴とする請求項６記載の
表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10153710A JPH11335869A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 表面処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10153710A JPH11335869A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 表面処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11335869A true JPH11335869A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15568413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10153710A Pending JPH11335869A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 表面処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11335869A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000192261A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Seiko Epson Corp | 表面処理装置 |
| JP2003051490A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2003173899A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 放電プラズマ処理装置 |
| JP2006286325A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sekisui Chem Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| KR100766771B1 (ko) | 2006-06-05 | 2007-10-12 | 주식회사 케이씨텍 | 초음파 장치를 구비한 플라즈마 장치 및 그 표면처리 방법 |
| US8399795B2 (en) | 2007-05-11 | 2013-03-19 | Force Technology | Enhancing plasma surface modification using high intensity and high power ultrasonic acoustic waves |
| US9089829B2 (en) | 2004-08-13 | 2015-07-28 | Force Technology | Method and device for enhancing a process involving a solid object and a gas |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10153710A patent/JPH11335869A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000192261A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Seiko Epson Corp | 表面処理装置 |
| JP2003051490A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2003173899A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 放電プラズマ処理装置 |
| US9089829B2 (en) | 2004-08-13 | 2015-07-28 | Force Technology | Method and device for enhancing a process involving a solid object and a gas |
| JP2006286325A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sekisui Chem Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| KR100766771B1 (ko) | 2006-06-05 | 2007-10-12 | 주식회사 케이씨텍 | 초음파 장치를 구비한 플라즈마 장치 및 그 표면처리 방법 |
| US8399795B2 (en) | 2007-05-11 | 2013-03-19 | Force Technology | Enhancing plasma surface modification using high intensity and high power ultrasonic acoustic waves |
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