等離子處理裝置和電極結構的製作方法

2023-07-07 04:23:06 1

專利名稱：等離子處理裝置和電極結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於等離子化電極之間的處理氣體並處理將被處理的工件的表面的等離子處理裝置。
背景技術：
例如，在專利文件1中，描述了一種所謂的遠程類型等離子處理裝置，其中在電機之間的放電空間中等離子化處理氣體並噴射，以通過承載器裝置與工件接觸。所述裝置的電機是這樣的結構其中兩個扁平電極板以平行的關係相對安置。通常，這些電極板具有等於或者長於工件的寬度(在垂直於供給方向的方向上)的長度。因此，這些電極板之間的放電空間和連接到放電空間的等離子噴射埠也具有等於或者長於工件的寬度尺寸。由於此布置，通過均勻地將處理氣體噴射通過整個長度區域之上的噴射埠可以一次等離子處理工件的整個寬度，所述處理氣體在電機之間進行了等離子化。結果，可以有效地改良處理效率。
在專利文件2中，描述了一種用於通過將直流電通過逆變器轉換為連續波並將其施加在一對電極之間而進行等離子表面處理的裝置。
專利文件1日本專利公開出版物No.2002-143795(第一頁，圖4)日本專利公開出版物No.2003-2003800(第一頁)發明內容近來，諸如液晶玻璃襯底的工件的尺寸變大並仍然有這種趨勢。在它們之中，甚至出現了一側大到諸如1.5mm至幾個毫米。為了處理具有較寬的寬度的和較大的表面面積的工件，需要等離子處理裝置的電極板形成得較長。
但是，電極板的長度越是增加，獲得精確的尺寸精度越是困難。此外，電極板由於作用在相鄰的電極板之間的庫侖力、在構成電極的金屬主體和表面的固體電介質之間的熱膨脹係數的差異以及電極之內的溫度的差異等所引起的熱應力而很容易彎曲。結果，放電空間的厚度區域非均勻化，以及這樣表面處理的均勻性易於受到損害。為了應對庫侖力，電極板的厚度可以增加以增加剛度。但是，如果是這樣的布置，電極的重量增加，用於支撐其的電機支撐結構不僅承受較重的載荷而且增加了材料的成本和處理成本。
此外，如果電極尺寸增加，從電源所供給的功率每單位面積減小，處理性能下降。這個問題只有在替換具有較大容量的電源時才能解決。但是，實際上就產品的成本等的角度而言這實際上不是很容易。另外試圖利用多個電源，每個具有較小的容量並將它們連接到單個電極板以增加總的電源供給。但是，在那樣的情況下，這些電源需要彼此同步。
本發明的第一特徵涉及一種通過等離子化放電空間中的處理氣體並將其吹走以接觸將被處理的工件而進行等離子處理的裝置，具體而言，涉及一種用於形成如上所述的這樣的放電空間的電極結構。此電極結構包括在一個方向上以並排關係安置的多個電極部件所構成的第一電極排以及包括另外的多個電極部件的第二電極排。
在並排安置方向上在基本相同的位置上安置的第一電極排的電極部件之一和第二電極排的電極部件之一具有相反的極性，以及用作放電空間的一部分的排間部分間隙在其間形成。
在第一和第二電極排之間形成包括排間部分間隙的排間間隙。即，在第一和第二電極排之間形成包括以排連接的多個排間部分間隙的排間間隙。
第一和第二電極排的電極部件的長度每個都理想地小於工件的長度。
第一和第二電極排的長度每個都有利地整體對應工件的長度。
通過以排的形式以並排關係安置多個排間部分間隙形成排間間隙、並總體構成放電空間的整個或者大部分。
由於上述的布置，工件可以在整個寬度之上處理，可以獲得有利的處理效率，各電極部件的長度可以減小到大約工件的寬度一小部分。在可選的方式中，單個電極部件長度減小而不依賴於工件的寬度尺寸，通過調整電極部件的並排安置數目，電極排的長度可以形成對應工件的寬度。由於此布置，可以很容易獲得尺寸精度，此外，可以減小由於庫侖力所導致的彎曲量等，這樣可以獲得均勻的表面處理。不需要增大電極部件的厚度，並且可以避免重量的增加，由此減小施加到支撐結構上的重量，以及可以防止材料成本等的增加。
優選地，工件用以與第一和第二電極排的(第一和第二電極排的電極部件的並排安置方向)的延伸方向交叉的方式相對移動。即，等離子處理裝置優選地包括放電處理器，所述放電處理器包括電極結構和用於在相對於放電處理器與電極結構的排間間隙相交的方向上相對移動工件。
極性包括電場施加極和接地極。構成電場施加極的電極部件優選地分別連接到不同的電源(參看圖2)。由於此布置，可以充分地增加各電極部件的每單位面積的供給功率而不使用具有較大容量的電源，處理氣體可以充分地等離子化，以及可以改良處理性能。此外，用於電源單獨地形成到各電源的各電極部件，電源不需要彼此同步。
構成電場施加極的電極部件可以連接到共用(單個)電源(參看圖39)。
彼此相鄰的排間部分間隙可以彼此連通，或者直接地或者通過連通空間(參看圖2、42)，或者它們可以通過隔壁分隔。
在與第一和第二電極排基本相同的位置上彼此相對的至少一個電極部件設置在具有固體電介質的匹配表面上。固體電介質可以包括諸如氧化鋁構成的熱噴射薄膜，或者其可以包括諸如陶瓷的板，以及此板可以應用到電極部件的表面上。電極部件容納在由陶瓷等構成的容器中以及此容器用作固體電介質層也是可以接受的。
第一電極排的電極部件和第二電極排的電極部件可以在並排安置方向上(參看圖33)偏離。在這種情況下，在大於它們長度的一半之上彼此相對的電極部件對應安置在相對關係「基本在並排安置方向上相同的位置中」安置的電極部件。
根據處理條件等在各電極排中的相鄰電極部件之間適當建立間隔。
在並排安置方向上彼此相鄰的電極部件極性相對(相反)是有利的，以及在第一電極排/第二電極排中在並排安置方向上相鄰的兩個電極部件之間形成排內間隙是更為有利的。由於此布置，此排內間隙也用作放電空間的另外的一部分，以及甚至對應於相鄰電極部件之間的邊界的工件的一部分可以進行可靠的表面處理。這樣，可以更加改良處理的均勻性。在在並排安置方向上的電極部件之間形成排內間隙的情況下，作為放電空間的另外一部分，這些相鄰電極部件在至少一端表面上，設置有固體電介質。此外，在構成電場施加極的電極部件分別連接到不同的電源的情況下，單位面積的供給功率可以有效地增加，以及可以提高處理性能。此外，即使電源沒有彼此同步，也不用擔心產生電弧，因為電場施加極沒有彼此直接相鄰。
此外，在第一電極排/第二電極排中在並排安置方向上彼此相鄰安置的兩個電極部件之一包括形成排間間隙的第一表面以及相對於第一表面以角度設置的第二表面，以及兩個電極部件的另外一個包括通常於第一表面齊平的第三表面並形成排間間隙，以及與第二表面現對放置的第四表面，並相對第三表面以角度安置，在第二表面和第四表面之間形成排內間隙。第一表面和第二表面以直角設置也是可以接受的，第三表面和第四表面以直角設置，排內間隙設置與排間間隙正交。
第一表面和第二表面以鈍角設置、第三表面和第四表面以銳角設置以及排內間隙相對於排間間隙傾斜地設置也是可以接受的(參看圖34)。由於這種布置，即使在形成在第一表面和第二表面之間所形成的鈍角側上的拐角部分上也很容易發生有利的放電，以及可以防止發生處理遺漏。
在上述的布置中，形成在第一表面和第二表面之間的鈍角的側面上的拐角是具有相對較大的曲率半徑的R導角，而在第三表面和第四表面之間所形成的銳角的側面上的拐角是具有相對較小的曲率半徑的R導角(參看圖36)。由於此布置，形成在第一表面和第二表面之間的鈍角側上的拐角可以形成的更加光滑，形成在第三表面和第四表面之間的銳角側上的拐角突出到更大可能的角度，這樣可以減小形成在這兩個拐角和另外的電極排之間所形成的空間，這樣，在鈍角側上的拐角部分上可以很容易和可靠地發生有利的放電。
具在有第一表面的電極排的相對側上的電極排中，將安置在基本與具有第一表面的電極部件相同的位置中的電極部件安置跨過第一表面和第三表面的端表面也是可以接受的(參看圖34)。由於此布置，在形成在第一表面和第二表面之間的鈍角側上的拐角部分上可以很容易發生放電，並可以更為可靠地防止發生處理遺漏。
在第一電極排/第二電極排中並排安置方向上彼此相鄰的三個電極之中形成排內間隙，以及在相互相對的方向上傾斜這兩個排內間隙也是可以接受的(參看圖37)。
除了安置在電極排的相對端上之外的所有電極可以具有梯形結構、長方體結構或者任何其它的平面結構，所述梯形結構的相對端表面在相互相對的方向上對稱傾斜。
有利地，排內間隙的下遊端以能夠從其噴射處理氣體並沒有讓處理氣體通過排間間隙的方式打開(參看圖27、35)。由於此布置，通過排內間隙直接噴射排內間隙中的等離子化的處理氣體並施加到工件上。
除了交錯的極性布置結構(圖2以及其它地方)，在並排布置方向上相鄰的電極部件可以具有相同的極性(參看圖40)。
在上述的布置中，構成所有電極(電場施加電極和接地電極)的電場施加電極的電極部件可以分別連接到不同的電源。由於此布置，可以充分地增加每單位面積供給功率，以及可以改良處理性能。
此外，絕緣隔壁優選地設置在具有在在並排安置方向上相鄰的電場施加電極的電極部件之間(參看圖40)。由於此布置，即使電源沒有彼此同步，也可以防止在相鄰的電極部件之間發生電弧。絕緣隔壁也設置在具有接地電極的電極部件之間也是可以接受的。
有利地，放電空間在上遊端設有用於形成處理氣體引入埠的引入埠形成部分，以及在下遊側設有形成噴射埠的噴射埠形成部分。通過這樣做，延伸方向，即，第一和第二電排的並排安置方向與從處理氣體引入埠朝向噴射埠的方向相交。在並排安置方向上安置在第一位置中的第一電極排的電極部件之一和第二電極排的電極部件之一具有相反的極性並在其間形成第一排間部分間隙，第一排間部分間隙用作放電空間的一部分，安置在與第一位置相鄰的第二位置上的第一電極排的電極部件另外之一和第二電極排的電極部件另外之一具有彼此相反的極性並在其間形成第二排間部分間隙，第二排間部分間隙用作放電空間的另外的一部分。
此外，有利地，所述裝置還包括將流經在第一排間部分間隙中靠近第二位置(靠近相鄰間隙的部分)的一部分的處理氣體流引導至第一位置和第二位置之間的邊界或者朝向第二位置的方向(朝向相鄰間隙的方向)(參看圖5-30)的氣體引導件。更為有利地，所述裝置設有氣體引導件，所述氣體引導件不但將處理氣體流經第一排間部分間隙而且在各排間部分間隙中靠近相鄰的排間間隙部分的側部分的處理氣體引導至相鄰側。
由於上述的布置，等離子體可以充分地噴灑到對應於相鄰的排間部分間隙之間的邊界的工件的位置上，並且可以防止發生處理遺漏。這樣，伴隨彎曲減小的影響，可以充分地獲得表面處理的均勻性。
在上述的情況下，如果具有電場施加電極的電極部件分別與不同的電源相連接，可以在不增加電源容量的情況下充分地獲得單位面積的供給功率，並且此外，不需要這些電源彼此同步。
第一排間間隙部分可以設置在靠近第二位置的一部分之內上，氣體引導部件具有氣體引導表面，作為朝向噴射埠的方向在第二位置中傾斜的所述氣體引導件。由於此布置，可以可靠地將靠近相鄰間隙的氣體流沿著氣體引導表面引入到相鄰的方向。在那樣的情況下，優選地，氣體引導部件在從氣體引導表面的噴射埠側設置有與氣體引導表面相對的方向上傾斜的氣體返回表面(參看圖6)。由於此布置，一部分朝向相鄰方向流動的處理氣體可以從氣體引導部件朝向噴射埠側在周圍流動，處理氣體也可以噴射到工件中對應氣體引導部件的位置上，可以可靠地防止發生處理遺漏。
氣體引導件也可以設置在引入埠形成部分上(從電極結構的處理氣體引入側)。
例如，引入埠包括引導向靠近第一排間部分間隙的第二位置的一部分分支埠以及此分支埠朝向第二位置彎曲，由此構成氣體引導件(參看圖9)。由於此布置，可以將處理氣體可靠地引導到排間部分間隙之間的邊界。
作為氣體引導件，朝向第二位置傾斜的整流板可以在對應於靠近第一排間部分間隙的第二位置的部分的位置上容納在引入埠中(參看圖13)。由於此布置，可以可靠地將處理氣體引入到排間部分間隙之間的邊界。
氣體引導件可以包括阻擋部分，用於阻擋安置在第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界上安置的引入埠側上的端部部分，以及從其在噴射埠側上的區域上開口(參看圖15)。由於此布置，處理氣體可以在排間部分間隙中等離子化之後流動到排間部分間隙之間的邊界。
引入埠形成部分的引入埠具有在並排安置方向上延伸的切口狀結構並設置橫跨第一排間部分間隙和第二排間部分間隙也是可接受的，以及阻擋部分在對應於第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界的位置上容納在引入埠中(參看圖15)。
電極結構包括具有一對介入部分和用於連接介入部分的連接部分的分隔器也是可接受的，介入部分之一在第一電極排上安置在第一位置的電極部件和安置在第二位置上的電極部件之間夾持，介入部分的另外一個在第二電極排中夾持在安置在第一位置的電極部件和安置在第二位置上的電極部件之間，連接部分安置靠近邊界的引入埠側上的端部部分，由此設置作為阻擋部分(參看圖18)。處理氣體通過排間部分間隙從邊界的連接部分流動到噴射埠側上的一部分。
氣體引導件設置在噴射埠形成部分(從電極結構的噴射埠側上)上並將來自靠近第一排間部分間隙的第二位置的處理氣體朝向第二位置引入(參看圖21)也是可以接受的。
在上述的布置中，氣體引導件包括在第二方向上傾斜的氣體引導表面並安置在對應於靠近噴射埠形成部分的噴射埠中的第一排間部分間隙的第二位置的一部分的位置上(參看21)也是可以接受的。由於此布置，等離子處理氣體可以可靠地施加到對應排間部分間隙之間的邊界的工件部分。
氣體引導件安置在對應於噴射埠形成部分的噴射埠中的第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界的位置上，以靠近電極結構側也是可接受的，而且氣體引導件包括用於阻擋邊界的噴射埠側上的端部部分的阻擋部分(參看圖26)。由於此布置，流經排間部分間隙之間的邊界的處理氣體可以流動到排間部分間隙並在其中等離子化，而且在排間部分間隙中等離子化的等離子氣體可以流入到阻擋部分的下遊側上的噴射埠中。
具有切口狀結構的噴射埠以能夠橫跨第一排間部分間隙和第二排間部分間隙的方式連接到第一和第二排間部分間隙也是可以接受的，以及由此允許來自第一排間部分間隙的處理氣體分散由此構成氣體引導件(參看圖27)。
噴射埠形成部分包括帶孔板，分散來自第一排間部分間隙的處理氣體，並且這樣朝向第二位置擴散並噴射處也是可以接受的，由此將帶孔板提供作為氣體引導件(參看圖23)。由於此布置，處理氣體可以可靠地和均勻地噴射出，以及也可以可靠地防止發生處理遺漏。
對應於第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界的噴射埠形成部分的噴射埠的一部分的開口埠、比對應於第一排間部分間隙的噴射埠形成部分的另外一部分更大，具有較大的開口寬度的前述部分設置為氣體引導件(參看圖27)。由於此布置，在噴射埠中對應於第一和的第二排間部分間隙之間的邊界的部分上的流動阻力可以比對應於第一排間部分間隙的部分上的流動阻力更小，在第一排間部分間隙中等離子化的處理氣體可以流動到對應邊界的部分。
在第一電極排中安置在第一位置的電極部件和安置在第二位置中的電極部件相對彼此具有相反的極性，以及在這些電極部件之間形成排內間隙，以及引入埠形成部分的引入埠包括設置橫跨第一排間部分間隙和第二排間部分間隙的排間引入埠以及排內引入埠直接連接到排內間隙(參看圖32)。
本發明的第二特徵在於包括電場施加電極和安置彼此相對的接地電極並在其間形成處理氣體路徑的等離子處理裝置，以及用於施加電場的多個電源裝置，用於在這些電極之間等離子化處理氣體，以及用於使這些電源裝置同步的同步裝置(參看圖44)。
由於上述的布置，可以充分增加電極的每單位面積的供給功率，即使各電源裝置的容量較小，也可以獲得處理性能。此外，可以消除電源裝置之間的相偏移，並且這樣，可以進行有利的等離子表面處理。
有利地，多個電源裝置中的每個包括用於將商用AC電壓整流為DC電壓的整流器，在通過切換開關整流到AC電壓之後用於切換DC電壓的逆變器，以及同步裝置控制用於電源裝置的逆變器，這樣逆變器在切換動作中彼此同步(參看圖45-48)。由於此布置，多個電源可以可靠地同步。來自逆變器的輸出可以是正弦波AC、脈衝波AC、矩形波AC等。
有利地，同步裝置包括用於電源裝置的逆變器的共用柵極信號輸出部分，從柵極信號輸出部分輸出的柵極信號輸入到並聯的各逆變器的切換元件的柵極中(圖45)。在可選的方式中，同步裝置包括多個柵極信號輸出部分也是可以接受的，柵極信號輸出部分設置到各電源裝置的逆變器，以及用於柵極信號輸出部分的共用同步信號供給部分，從同步信號供給部分輸出的同步信號輸入到並聯的柵極信號輸出部分的每個中，這樣響應同步信號的輸入，每個柵極信號輸出部分將柵極信號輸入到對應的逆變器的切換元件的柵極中(參看圖46、47)。
對於電場施加電極和接地電極，至少電場施加電極被分為多個電極部件，而且各電極部件與電源裝置相連接。
即，所述裝置可以包括電場施加電極，所述電場施加電極包括第一和第二分開電極部件；接地電極，用於在第一和第二電場施加電極之間形成處理氣體路徑；第一電源裝置，用於施加在第一分開電極部件和接地電極之間等離子化處理氣體用的電場；第二電源裝置，用於在第二分開電極部件和接地電極之間施加用於等離子化處理氣體的電場；以及同步裝置，用於使第一和第二電源裝置同步(參看圖44)。
由於上述的布置，各分開電極部件尺寸可以減小，以及由於靜負載、在相對電極之間可能發生的庫侖力等引起的彎曲可以儘可能地減小。
有利地，第一電源裝置包括用於將商用AC電壓整流為DC電壓的第一整流器，以及在整流到AC電壓之後用於切換DC電壓的第一逆變器，而且同步裝置控制用於電源裝置的逆變器，這樣逆變器在切換動作中彼此同步(參看圖45-48)。
多個分開電極部件以排安置為並排的關係，接地電極與此排平行設置(參看圖44)。同樣，在此布置中，可以通過同步裝置防止在分開電極部件之間的電勢差，以及可以防止在這些分開的電極部件之間發生電弧。通過此特徵，可以減小分開電極部件之間的間隔。也可以消除所述間隔，這樣分開的電極部件彼此相鄰。這樣，可以防止在對應於分開電極部件之間的間隔的工件中的部分上發生處理不規則，而且可以進行可靠的有利等離子表面處理。在上述布置中所利用的接地電極可以是一體的一種或者其可以分為接地分開電極部件。在並排安置方向上的相同的位置中安置的電場施加分開電極部件和接地分開電極部件可以正確地彼此相對，或者可在並排安置方向上偏移。
電場施加電極沒有分為多個電極部件但是其是一體的並且此單個電場施加電極與多個電源裝置相連接是可以接受的。即使在那樣的情況下，可以防止電場由於同步多個電源裝置而變得不穩定。
同步裝置包括用於第一和第二逆變器的共用柵極信號輸出部分，而且從柵極信號輸出部分所輸出的柵極信號輸入到並聯的第一和第二逆變器的切換元件的柵極中(參看圖45)也是可接受的。同步裝置包括第一和第二柵極信號輸出部分以及用於第一和第二柵極信號輸出部分的共用同步信號供給部分也是可以接受的，從同步信號供給部分所輸出的同步信號被輸入到並聯的第一和第二柵極信號輸出部分中，這樣響應同步信號的輸入，第一和第二柵極信號輸出部分將柵極信號分別輸入到第一和第二逆變器的切換元件的柵極中(參看圖6、47)。
第一電源裝置是在通過第一分開電極部件和第一電源裝置的輸出變壓器的輔助線圈所構成的第一LC諧振電路的諧振頻率上驅動的諧振類型高頻電源，而第二電源裝置是在通過第二分開電極部件和第二電源裝置的輸出變壓器的輔助線圈所構成的第二LC諧振電路的諧振頻率上驅動的諧振類型高頻電源。在那樣的情況下，同步裝置檢測第一逆變器的輸出波形(第一電源裝置的輸出變壓器的主電流波形)基於檢測的信號整流振蕩頻率，並且在從共用同步信號供給部分並聯整流第一和第二柵極信號檢測器之後，基于振蕩頻率輸出同步信號並響應其，第一柵極信號輸出部分將柵極信號輸入到第一逆變器的切換元件的柵極中，而第二柵極信號輸出部分將柵極信號輸入到第二逆變器的切換元件的柵極(參看圖48)也是可以接受的。
下述方式也是可以接受的在第一分開電極部件和接地電極之間的靜電電容大於第二分開電極部件和接地電極之間的靜電電容的情況下，第二電極裝置在所施加的電壓的升起/落下時間中比第一電源裝置(參看圖49)更長，或者第二分開電極部件與冷凝器並聯連接(參看圖50)。由於此布置，施加到第一和第二分開電極部件的電壓波形可以彼此一致。
本發明的等離子處理優選地在空氣壓力(正常壓力)的環境中的壓力下進行。環境壓力指的是1.013×104到50.663×104Pa的範圍中的壓力，優選地在1.333×104到10.66×104a(100-800託)的範圍之中，當考慮到所述裝置的壓力調整的容易性和結構的簡化，更為優選地，在9.331×104到10.394×104Pa(700-780託)的範圍之中。
優選地，本發明通過導致空氣輝光放電，即在環境壓力的範圍之內的壓力中發生輝光放電而產生等離子體來進行處理。


圖1是根據第一實施例的遠程型常壓等離子處理裝置的側視橫截面視圖；圖2是在圖1的線II-II上所取的遠程型常壓等離子處理裝置的俯視橫截面視圖；圖3是其中電極結構突入到作為遠程型常壓等離子處理裝置的工件的玻璃襯底上的俯視圖；圖4是其中在電極結構的電極的排間間隙中設置氣體引導部件的實施例的示意平面圖；圖5是在圖4的線V-V上所取的電極結構的主視橫截面視圖；圖6是氣體引導部件的修改示例的主視橫截面視圖；圖7是氣體引導部件的修改示例的主視橫截面視圖；圖8是氣體引導部件的修改示例的主視橫截面視圖；圖9是其中處理氣體引導埠形成部分設有氣體引導件的實施例的主視圖；圖10是顯示了設置在處理氣體引入埠形成部分上的氣體引導件的另外的實施例的主視圖；圖11是顯示了其中各電極部件的端部表面傾斜與處理氣體的傾斜的流匹配的實施例的俯視圖；圖12是從圖13的線XII-XII上所取的側視橫截面視圖，顯示了設置在處理氣體引入埠形成部分上的氣體引導件的另外的實施例；圖13是沿著圖12的線XIII-XIII所取的主視橫截面視圖；圖14是作為圖12的氣體引導件的流整流部件的透視圖；圖15顯示了其中處理氣體引入埠形成部分設有作為用於關閉排間部分間隙之間的邊界的氣體引導件的阻擋部分的實施例的主視橫截面視圖；圖16是圖15的實施例的俯視橫截面視圖；圖17是顯示了其中用作氣體引導件的柵極型分隔器設置在電極之間的實施例的主視橫截面視圖；圖18是其中柵極型分隔器為所示方形的視圖；圖19是圖17的實施例的主視橫截面視圖；圖20是其中噴射埠形成部分設有氣體引導件的實施例的分解透視圖；圖21是圖20的實施例的主視圖；
圖22是其中噴射埠設有作為氣體引導件的帶孔板的實施例的分解透視圖；圖23是圖22的實施例的主視橫截面視圖；圖24是顯示了其中噴射埠形成部分設有作為用於關閉排間部分間隙之間的邊界的氣體引導件的阻擋部分的實施例的分解透視圖；圖25是沿著圖24的線XXV-XXV所取的橫截面視圖；圖26是沿著圖24的線XXVI-XXVI所取的主視圖；圖27是顯示了其中排內間隙的下遊端通過排內噴射埠打開的實施例的分解透視圖；圖28是圖27的實施例的噴射埠形成部件(下板)的俯視圖；圖29是排內噴射埠的改進實施例的俯視圖；圖30(a)是排內噴射埠的另外改進的實施例的俯視圖；圖30(b)是排內噴射埠的另外改進的實施例的俯視圖；圖31是顯示了其中處理氣體引入部分設有排內引入埠的實施例的分解透視圖；圖32是圖31的處理氣體引入部分的俯視圖；圖33是顯示了其中第一和第二電極排的相互相對的電極部件稍微偏移的俯視圖；圖34是顯示了其中排內間隙傾斜的實施例的俯視橫截面視圖；圖35是圖34的實施例的分解透視圖；圖36(a)是顯示了放大基礎上的排間間隙和傾斜排內間隙之間的相交部分的俯視圖，以及(b)、(c)顯示了放大的俯視圖，分別顯示了其中傾斜排內間隙之間的傾斜角變化的修改示例；圖37是其中排內間隙傾斜以及各電極排的電極部件是4個的實施例的俯視橫截面視圖；圖38是圖37的實施例的分解透視圖；圖39是顯示了其中使用共用(單個)電源的實施例的俯視圖；圖40是顯示了其中各電極排具有相同的極性的實施例的俯視圖；
圖41是其中各電極具有相同的極性以及使用共用(單個)電源的實施例的平面圖；圖42是其中各電極排的相鄰電極部件的端部表面彼此鄰接這樣消除排內間隙的實施例的俯視橫截面視圖；圖43是其中在圖42中具有相同極性的各排中實施例的俯視橫截面視圖；圖44是顯示了設有用於同步多個電源裝置的同步裝置的實施例的基本結構的電路圖；圖45是顯示了具有圖44的特定的結構的實施例的電路圖；圖46是顯示了圖44的特定結構的另外的實施例的電路圖；圖47是圖46的修改實施例的電路圖；圖48是顯示了圖46的另外改進實施例的電路圖；圖49(a)是顯示其中第一和第二分開電極部件在圖44中尺寸彼此不同的實施例的電路圖；圖49(b)是顯示了圖49(a)的第一和第二電源裝置的輸出電壓的波形的視圖，其中水平軸顯示時間，而垂直軸顯示電壓；圖50是顯示了其中另外的解決裝置應用到圖49(a)的實施例的電路圖。
附圖標記
W......工件2......處理氣體源3A、3B、3C......電源3......共用(單個)電源30......放電處理部分30X......電極單元(電極結構)31X......第一電極排31A、31B、31C、31D......電極部件32X......第二電極排
32A、32B、32C、32D......電極部件33s......排間間隙33p......排間部分間隙33r......連通空間33q......排內間隙31d......鈍角側拐角31e......銳角側拐角32d......鈍角側拐角32e......銳角側拐角33u......第一電極排和排內間隙之間的相交部分33v......第二電極排和排間間隙之間的相交部分43......引入埠形成部分43a......處理氣體引入埠43b......與靠近第一排間部分間隙的第二位置的一部分相對應的分支埠(氣體引導件)43d......與靠近第二排間部分間隙的第二位置的一部分相對應的分支埠(氣體引導件)43h......排間引入埠(主引入埠)43i......排內引入埠(輔助引入埠)49......下板(噴射埠形成部分)49a......切口狀噴射埠49B......氣體引導部分(氣體引導件)49c......氣體引導表面49d......上臺階噴射埠49E......橋部(用於阻擋在噴射埠的相鄰的排間部分間隙之間的邊界上的噴射埠側上的端部部分的阻擋部分)49f......下臺階噴射埠
49g......從噴射埠的帶孔板起的上側空間49h......排間噴射埠49i......排內噴射埠(較大開口寬度的噴射埠，氣體引導件)49j......鑽石狀開口(較大開口寬度的噴射埠，氣體引導件)49k......三角形開口(較大開口寬度的噴射埠，氣體引導件)49m......排間噴射埠49n......傾斜排內噴射埠49U......下板的上臺階板部分49L......下板的下臺階板部分51......氣體引導部件(氣體引導件)51a......氣體引導表面52......氣體引導部件(氣體引導件)52a......氣體引導表面52b......氣體返回表面53......氣體引導部件(氣體引導件)54......氣體引導部件(氣體引導件)53a、54a......氣體引導表面60......作為氣體引導件的流整流部件62......安置靠近連通空間的整流板70......阻擋部件(阻擋部分)80......柵極類型空間81......流出部分(相鄰電極部件之間的插入部分)82......連接部分(阻擋部分)90......作為氣體引導件的帶孔板90a......多個孔100......電場施加電極200......接地電極
301......第一電源裝置302......第二電源裝置400......同步裝置111......第一分開電極部件112......第二分開電極部件211、212......接地電極的分開電極部件311......第一DC整流器321......第一逆變器331......第一變壓器321a、321b、321c、321d......第一切換元件312......第二DC整流器322......第二逆變器332......第二變壓器322a、322b、322c、322d......第二切換元件410......共用(單個)柵極信號輸出部分411......第一柵極信號輸出部分412......第二柵極信號輸出部分450......共用同步信號供給部分A......商用AC電源具體實施方式
此後將參照附圖對本發明的實施例進行說明。
圖1-3顯示了根據本發明的第一實施例的遠程類型的常壓等離子處理裝置。此裝置的工件W是諸如大尺寸液晶玻璃襯底，以及其寬度方向(圖2、3中的左右方向，以及與圖1中的紙面正交的方向)寬度大約1.5m。可以在常溫中加熱、冷卻或者保持工件W。
如圖1所示，等離子處理裝置包括噴嘴頭1、處理氣體源2、三個(多個)電源3A、3B、3C以及傳輸裝置4。
噴嘴頭1通過支撐裝置(未示出)所支撐，這樣吹送方向向下指向。
適於處理目的的處理氣體被儲存在處理氣體源2中。
電源3A、3B、3C輸出相同的脈衝狀電壓。有利地，此脈衝的升起/落下時間是10μs或者更小，以及在此後將說明的排間部分的間隙33p中，電場強度是10-1000kV/cm，頻率是0.5kHz或者更大。
除了脈衝波之外，可以使用諸如高頻的連續波電源。
傳輸裝置4包括諸如輥傳送器並將玻璃襯底W作為工件在前後方向上傳送(圖1中的左右方向)並將其通過噴嘴頭1的下側。在噴嘴頭1中等離子化的處理氣體被吹送到此玻璃襯底W上，以及通常在常壓下進行等離子處理。當然，固定玻璃襯底W以及移動噴嘴頭1也是可以接受的。傳送裝置4可以包括帶傳送器。在可選的方式中，工件可以通過夾持在上下輥之間而傳送。
將詳細地說明根據遠程類型常壓等離子處理裝置的噴嘴頭1。如圖1、2所示，噴嘴頭1包括上處理氣體引入部分20和下釋放處理器30。噴嘴頭1在與玻璃襯底W的傳輸方向(圖2、3中的上下方向)正交的側向方向上延伸較長。
處理氣體引入部分20包括由向左和向右(與圖1的紙表面正交的方向)延伸的兩個管21、22的管單元25，以及以上下關係安置的雙側細長室。從各管21、22的上側至上室23通過的較大數目的點狀孔25a沿著縱向方向以較短的間距安置。處理氣體源2連接到管21的左端(圖1中的紙表面的靠近側)以及通過氣體供給路徑2a的另外的管22的右端(圖1中的紙表面的內側)。來自處理氣體源2的處理氣體通過這些點狀孔25a流入到上室23中同時在管21、22之內在相反的方向上流動。此後，處理氣體通過形成在管單元25的前和後側中的切口狀間隙20a流入到下室24中。由於此布置，處理氣體在處理氣體引入部分20的雙側縱向方向中的所有位置上均勻化。
放電處理器30包括框架40、容納在此框架40中的電極保持器48、設置在保持器48之內的電極單元(電極結構)30X以及下板49。框架40包括每個由剛性金屬所形成的上板41和側板42。
保持器48包括一對橫截面反向L形部件，其每個由諸如陶瓷和樹脂的絕緣材料所形成。
連接到室24並左右(與圖1中的紙表面方向垂直)延伸的切口狀通孔41a被形成在框架40的上板41中。連接到通孔41a並左右延伸的切口狀間隙48a被形成在保持器48的橫截面中的一對反向L形部件的上側部分之間。左右延伸的切口狀處理氣體引入埠43a通過通孔41a和間隙48a所構成。引入埠形成部分43通過框架40的上板和橫截面為反向L形的一對上側部分所構成。
由絕緣部件所形成的下板49包括左右延伸的切口狀噴射埠49a並構成噴射埠形成部分。
包括處理氣體引入埠43a的引入埠形成部分43和包括噴射埠49a的下板49以垂直夾持電極單元30X的方式安置。
下面將詳細說明電極單元30X。
如圖1、2所示，電極單元30X包括在前後方向上以相對的關係安置的一對電極排31X、32X。電極排31X、32X每個左右延伸。前側第一電極排31X包括以並排關係雙側安置的三個(n件)電極部件31A、31B、31C。後側第二電極排32X包括以其方式能夠平行於第一電極排31X的並排關係雙側安置的3個(n件)電極部件32A、32B、32C。線性地左右延伸的切口狀排間間隙33s形成在這些第一和第二電極排31X、32X之間。
電極部件31A-32C每個由諸如銅和鋁的金屬、諸如不鏽鋼和青銅的金屬合金，以及諸如金屬互化物的導電部件的元素物質所形成。電極部件31A-32C每個具有雙側延伸厚度和扁平狀的結構。它們的雙側長度大約是工件W的雙側寬度尺寸的1/3(1/n)。包括三個電極部件的整個電極排的長度以及排間間隙33s的長度稍微長於工件W的寬度尺寸。
電極部件31A-32C的長度分別是諸如50-奇數cm。通過在縱向方向上以並排的關係安置三個電極部件，對於整個電極單元30X可以形成大約1.5m的有效的處理寬度。
各電極部件的長度可以彼此不同，但是相對電極部件的長度優選地彼此相同。
如圖1、2所示，為了防止電弧放電，包括諸如氧化鋁的熱噴射薄膜的固體電介質層34塗布在各電極部件31A-31C上。(在圖3中以及此後，固體電介質層34在適當時未示出)。
固體電介質層34覆蓋與配對排相對的前表面，縱向方向上的兩個端部表面以及各電極部件的上下表面。固體電介質層34進一步從這些表面延伸到後表面的四個側面。固體電介質層34優選地厚度大約為0.01-4mm。除了氧化鋁、其它諸如陶瓷和樹脂的板狀、片狀或者薄膜狀材料可以被用於塗布在電極部件的外周表面上。在後表面上的固體電介質層34的寬度優選地是1mm或者更多，以及更為優選地是3mm或者更多。在圖1、2中，固體電介質層34的厚度以誇大的方式顯示。
各電極部件31A-32C的拐角為R導角，以防止電弧放電。此R的曲率半徑是優選地1-10mm以及更為優選地為2-6mm。
如圖2中所示，雙側安置在兩個電極排31X、32X中的相同的位置上的電極部件31A、32A；31B和32B；以及31C和32C分別在前後的方向上彼此相對。
即，安置在電極單元30X的左側上的電極部件31A和電極部件32A在前後的方向上彼此相對。用作排間間隙33s的左側部分的排間部分間隙33p形成在這些電極部件31A、32A之間。安置在中心位置中的電極部件31B和電極部件32B在前後的方向上彼此相對，以及用作排間間隙33s的中心部分的排間部分間隙33p形成在這些電極部件31B、32B之間。安置在右側上的電極部件31C和電極部件32C在前後的方向上彼此相對，用作排間間隙33s的右側部分的排間部分間隙33p形成在這些電極31C、32C之間。各排間部分間隙33p的厚度(前後方向上相對的電極部件之間的距離)優選地是大約1mm-3mm以及更為優選地是大約1mm-2mm。
在左側排間部分間隙33p和中心排間部分間隙33p之間的邊界上，通過四個電極部件31A、31B、32A、32B的拐角形成連通空間33r。左側排間部分間隙33p和中心排間部分間隙33p通過連通空間33r彼此線性連通。相似地，在中央排間部分間隙33p和右側排間部分間隙33p之間的邊界上，用於相互連通這些排間部分間隙33p、33p的連通空間33r通過四個電極部件31B、31C、32B、32C所形成。
排間間隙33A由三個左側、中心部分和右側排間間隙33p以及互連這些間隙33p的連通空間33r所形成。
如圖1所示，此排間間隙33s的上端開口的整個長度與氣體引入埠43a相連接，同時下端開口的整個長度連接到噴射埠49a。
省略下板或者噴射埠形成部件49也是可以接受的，排間間隙33s的下端開口本身構成噴射埠，處理氣體通過此排間間隙33s的下端開口直接噴出。
如圖2所示，在左側電極部件31A和與第一電極排31X中的部件31A相鄰的中心部分電極部件31B之間形成排內間隙33q。此排內間隙33q與左側連通空間33r相連接。排內間隙33q也形成在中心部分電極部件31B和右側電極部件31C之間，以及此排內間隙33q與右側連通空間33r相連接。
同樣地，排內間隙33q也分別形成在第二電極排32X中的相鄰的電極部件32A、32B、32C中，以及此排內間隙33q與對應的連通空間33r相連接。
用於形成排內間隙33q的各電極部件31A-32C的表面與用於形成排間間隙33p的部件31A-32C的表面成直角。排內間隙33q與排間間隙33s正交。排內間隙33q厚度優選地大約是1-3mm。
用於保持各相鄰電極部件之間的間隔的小分隔件36設置在各排內間隙33q上。分隔器36由諸如陶瓷的絕緣和等離子耐蝕材料所形成。分隔器36安置的方式是能夠對各電極部件的後表面成一側(從另外的電極排起的更遠側的一側)，由此保證排內間隙33q作為空間。作為空間(減去分隔器36的寬度)的排內間隙33q的深度諸如大約是5mm。排內間隙33q的厚度(雙側相鄰電極部件之間的距離)可以大約等於排內電極33q或者排間部分間隙33p，或者大於間隙33q或者33s諸如大約1mm-3mm。
如圖2所示，電極單元30X是交錯極性安置結構。即，在前後方向上彼此相向的電極部件之一用作電場施加電極，另外一個作為接地電極。這樣，這些電極部件相對彼此具有相反的極性。此外，雙側地彼此相鄰的電極部件也具有相反的極性。
特別地，在電極單元30X的左側部分中，前側電極部件31A通過電源供給線3a連接到脈衝電源3A，同時後側電極部件32A通過地線3e接地。由於此布置，脈衝電場通過由電源3A所供給的脈衝電壓而形成在電極單元30X的左側排間部分間隙33p中，並且在其中產生輝光放電。
在電極單元30X的中心部分中，電極部件31B通過地線3e接地，同時電極部件32B通過電源供給線3b連接到脈衝電源3B。由於此布置，脈衝電場通過電源3B所供給的脈衝電壓形成在中心排間部分間隙33p中，並且在其中產生輝光放電。
在電極單元30X的右側部分中，電極部件31C通過電源供給線3e連接到脈衝電源3C，同時電極部件32C通過地線3e接地。由於此布置，脈衝電場通過電源3C所供給的脈衝電壓形成在右側排間部分間隙33p中，並且在其中產生輝光放電。
由於上述的布置，電極單元30X的三個排間部分間隙33p的每個用作放電空間的一部分，以及這樣，通常的整個排間間隙33s用作放電空間。
此外，脈衝電場通過電源3A、3B、3C所供給的電壓相似地形成在四個排內間隙33q的每個排內間隙中，並且在其中產生輝光放電。由於此布置，排內間隙33q也用作電極單元30X的放電空間的一部分。這些排內間隙33q分別連接左側和中心排間部分間隙33p之間以及中心和右側排間部分間隙33p之間的斷開部分，由此在電極單元30X的雙側整個長度之上連續地形成放電空間。
形成電場施加電極的三個電極部件31A、32B、31C分別連接到不同的電源3A、3B、3C。
如果分別地，將電場單元30X的左側部分稱為「第一位置」，並且將「左側排間部分間隙33p」作為「第一排間部分間隙」，則分別地，將中心部分可以稱為「與第一位置相鄰的第二位置」，而且將中心排間部分間隙33p作為「第二排間部分間隙」。
如果分別地將電極單元30X的中心部分被稱為「第一位置」並且將中心排間部分間隙33p被稱為「第一排間部分間隙」，則分別地，將左側部分或者右側部分稱為「與第一位置相鄰的第二位置」並且將左側和右側排間部分間隙33p稱為「第二排間部分間隙33p」。
如果分別地，將電極單元30X的右側部分稱為「第一位置」，將右側排間部分間隙33p稱為「第一排間部分間隙」，則分別地，將中心部分稱為「與第一位置相鄰的第二位置」以及中心排間部分間隙33p稱為「第二排間部分間隙」。
如圖1所示，(在圖2以及後續視圖中未示出)，噴嘴頭1在放電處理器30上設有通過樹脂製造的栓環603鉤到框架40的側板42上的拉栓(拉螺杆部件)601並螺紋連接到各電極部件31A-32C以在前後方向上向外拉動電極部件，以及用於在前後方向上將電極部件向內推動通過保持48的壓緊螺栓(壓緊螺杆部件)602。拉栓601和壓緊螺栓602在雙側方向上以間距設置。各電極部件31A-32C的前後位置，以及由此使排間間隙33s的厚度可以通過這些螺栓601、602調節。這些推/壓緊螺栓601、602也用作通過電極部件31A-32C的庫侖力所導致彎曲的阻止裝置。電極部件31A-32C優選地設有兩組或者更多組推/壓縮螺栓601、602。
下面將說明這樣構造的遠程型常壓等離子處理裝置的操作。
在處理氣體引入部分20中雙向地均勻化的處理氣體通過引入埠43a被引入到電極單元30X的排間間隙33s的縱向方向上。與此平行，脈衝電源分別從電源3A、3B、3C供給到電極部件31A、32B、31C。通過這樣做，脈衝電場形成在各排間部分間隙33p中，在其中發生輝光放電以及對處理氣體進行等離子化(激活/去激活)。這樣等離子化的處理氣體通過噴射埠49a中的各排間部分間隙33p均勻地噴射。這樣，如圖3所示，等離子體施加到對應玻璃襯底W的上表面上的各排間部分間隙33p的區域R1，這樣可以進行表面處理。
來自引入埠43a的處理氣體的一部分引入到連通空間33r中並從其流入到排內間隙33q。通過從電源供給脈衝電壓在此排內間隙33q中也發生輝光放電，以及對處理氣體進行等離子化。在排內間隙33q中這樣等離子化的處理氣體從對應噴射埠49a中的連通空間33r的一部分噴射。通過這樣做，等離子也可以噴射到對應玻璃襯底W中的連通空間33r的區域R2上。通過這樣做，具有較大區域的玻璃襯底W通常可以在雙向的整個寬度之上進行均勻等離子表面處理而沒有任何不規則。
相似地，可以通過將玻璃襯底W通過承載器裝置4前後移動來處理玻璃襯底W的整個表面。
即使整個電極單元30X具有對應玻璃襯底W的寬度尺寸的長度，各電極部件31A-32C的長度等於其大約三分之一(一小部分)以及，因此，可以很容易獲得尺寸精度。此外，即使通過施加電場使庫侖力作用很大，由於構成電極部件31A-32C的金屬主體以及設置在其表面上的固體電介質層34之間的熱膨脹係數中的差異產生較大的熱應力，這可以限制彎曲量。由於此布置，可以恆定地保持排間部分間隙33p的寬度。相應地，處理氣體的流動可以在排間部分間隙33p中均勻地保持，並且由此可以獲得均勻的表面處理。此外，不需要擴大電極部件的厚度，以增加剛度，可以通過避免重量增加減小可施加到支撐結構的載荷，以及可以防止增加材料的成本。
由於對於小電極部件31A、32B、31C分別使用電源3A、3B、3C，即使各電源3A、3B、3C的容量較小，也可以充分地增加每單位面積的電源的供給。這樣，處理氣體可以充分地等離子化，以及可以獲得較高的處理性能。此外，由於電源3A、3B、3C分別連接到單獨的電極部件，它們不需要彼此同步。此外，由於以交錯的方式設置極性，電場施加電極不是雙向彼此相鄰，因此不用擔心由於相鄰電極部件之間所形成的不正常電場所產生的電弧，即使電源3A、3B、3C沒有彼此同步。
本發明的其它實施例將在下面進行說明。在此後所說明的實施例中，與上述的實施例相同的部件用在附圖中用相同的參考數字表示，並且簡化了說明。
在如圖4、5所示的實施例中，構成「氣體引導件」的氣體引導部件51容納在各排間部分間隙33p中。此氣體引導部件51被安置在靠近各第一排間部分間隙33p中的相鄰(第二位置)排間部分間隙上。即，在左邊排間部分間隙33p中，氣體引導部件51被安置在其右側部分上。在中心排間部分間隙33p中，氣體引導部件51分別安置在左側和右側部分上。在右側排間部分間隙33p中，氣體引導部件51安置在其左側部分上。
氣體引導部件51由諸如陶瓷的絕緣和等離子體耐蝕材料所形成並具有朝向上的鍥形結構(細長三角形結構)。即，氣體引導部件51包括垂直表面，在與此垂直表面呈銳角的相鄰側(朝向第二位置的方向)向下傾斜的氣體引導表面51a以及連接這兩個表面的下端的底部表面。氣體引導部件51的底部表面的雙側寬度優選地是5mm或者更小。
如圖5中的箭頭所指示，從引導埠43a流入排間間隙33s中的所有的處理氣體的氣體流f0直接向下流動，所述氣體流f0通過除了在每個第一位置中以排間部分間隙33p相鄰的部分(靠近第二位置的部分)之外的部分。另一方面，通過靠近各第一位置的排間部分間隙33p中相鄰的部分的氣體流f1沿著氣體引導部件51的引導表面51a被引入到相鄰的方向上。在此過程中等離子化所述處理氣體。等離子化氣體流f1通過連通空間33r噴射通過噴射埠49a。由於此布置，等離子體可以更為可靠地噴灑到對應玻璃襯底W中的連通空間33r的區域R2上。結果，可以更為可靠地防止處理不規則性，以及可以更加提高表面處理的均勻性。
對於各第一位置中的排間部分間隙33p中的氣體流f0，沿著氣體引導部件51的垂直表面向下緊鄰流動的氣體的一部分f2環流到氣體引導部件51的下側。這使得其可以可靠地進行等離子處理，即使在對應氣體引導部件51的下側的部分上，以及可以更加改良處理的均勻性。
根據發明人所進行的試驗，排空所需要的時間可以在排空的過程中減小，這在處理之前，通過進行所述排空加熱電極等。
圖6顯示了氣體引導部件的改進實施例。此氣體引導部件52設有向下從頂點角度與相鄰側(朝向第二位置的方向)傾斜的氣體引導表面52a以及向下從氣體引導表面52a的下端與相鄰側相對的側面傾斜的氣體返回表面52b。
根據此氣體引導部件52，沿著氣體引導表面52a引入到相鄰的方向上的氣體流f1的一部分f3可以可靠地沿著氣體返回表面52b返回到相對的側面並可以可靠地環流到氣體引導部件52的下側。由於此布置，可以緊鄰氣體引導部件52之下可靠地執行等離子處理並且可以更加提高處理的均勻性。
氣體引導部件不限於如圖5、6中所示的結構，但是，其可以具有其它不同的結構，只要它們可以靠近第一排間部分間隙33p的第二位置將氣體流引入到相鄰的第二位置。例如，氣體引導部件可以具有橫截面與如圖7中所示的氣體引導部件53的橫截面中的規則三角形結構或者與如圖8中所示的氣體引導部件54的相鄰方向上向下傾斜的扁平板狀結構相似的結構。在這些部件53、54中，在相鄰的方向上(朝向第二位置的方向)向下傾斜的傾斜表面分別構成氣體引導表面53a、54a。
在如圖9所示的實施例中，用於將氣體流在相鄰的方向上引導的氣體引導件從電極單元30X設置在上側(處理氣體引入側)上的氣體引入埠形成部分43上。具體地說，氣體引入埠形成部分43的引入埠通過大量數目的微小分支埠43b、43c所構成，所述微小分支埠43b、43c在雙向方向上安置在較短的間距上，而不是第一實施例的雙側狹長切口48a。對於這些分支埠43b、43c，對應於排間部分間隙33p的中間部分的分支埠43c緊隨向下打開。另一方面，對應靠近各第一排間部分間隙33p的側部分(靠近第二位置的部分)的分支埠43b在相鄰的方向上(朝向第二位置的方向)傾斜。此傾斜分支埠43b構成「氣體引導件」。
對於所有的處理氣體，等離子化通過垂直分支埠43c的氣體流f0，同時緊隨向下流經排間部分間隙33p，然後噴灑到玻璃襯底W上。
另一方面，流經傾斜分支埠43b的氣體流f1在相鄰的方向上(朝向第二位置的方向)向下傾斜流動同時在排間部分間隙33p中等離子化。然後，等離子化的氣體向連通空間33r之下噴射。由於此布置，在對應玻璃襯底W的連通空間的區域R2上可以可靠地進行等離子表面處理，以及可以提高處理的均勻性。
在如圖10所示的實施例中，用作處理氣體引入埠形成部分的氣體引入管43P設置在電機單元30X(只顯示了參考數字33B)的上部部分上。氣體引入管43P沿著第一排間部分間隙33p延伸並以在對應於第一排間部分間隙33p的左側和右側的縱向部分上向上彎曲的方式彎曲。用作將處理氣體引入到第一排間部分間隙33p中的埠的較大數目的銷孔分支埠43d、43e以較短的間距在管43P的縱向方向上形成在氣體引導管43P的下側部分中。對應於第一排間部分間隙33p的中間部分的分支埠43e通常緊隨向下開口。另一方面，更靠近兩端的這些分支埠43e在相鄰的方向上(朝向第二位置的方向)更加傾斜。安置更靠近兩端的這些分支埠43e比在相鄰的方向上更加傾斜(朝向第二位置的方向)。安置在兩端上的分支埠43d，即，靠近第一排間部分間隙33p相鄰的側部分(靠近第二位置的部分)在相鄰的方向上是最傾斜的。此分支埠43d構成「氣體引導件」。
處理氣體引入到引入管43P的一個端部部分上。此處理氣體流經引導管43P並逐漸從分支埠43d、43e洩漏到安置在下部部分上的第一排間部分間隙33p。對於所有的氣體，流出分支埠43d的氣體流f1』在相鄰的方向上(朝向第二位置的方向)向下傾斜地流動通過第一排間部分間隙33p。由於此布置，等離子處理可以在與玻璃襯底W的連通空間對應的區域R2上進行，並且可以提高處理的均勻性。
在如圖11所示的實施例中，傾斜切割相對雙側相鄰的各電極部件31A-32C(只有參考數字31A、31B被顯示)的相對端部表面，各相對端部表面的上側部分從相鄰的電極部件較大地分離並與相鄰的電極向下更加靠近。相應地，連通空間33r和排內間隙33q的寬度向下更加減小。
如圖11中的箭頭所指示，將處理氣體在通常與各端部表面的傾斜相同的角度上引入到排間部分間隙33p中，由於此布置，可以增加通過排間部分間隙的用於處理氣體的通過距離，並可以充分地等離子化處理氣體。
在如圖12、13所示的實施例中，處理氣體引入埠形成部分43在引入埠43a上設有三個(多個)用作氣體引導件的絕緣樹脂製造的流動整流部件60。引入埠43a是在排間間隙33s的整個長度之上，即三個排間部分間隙33p，延伸的切口的形式。如圖14所示，各流動整流部件60一體地包括基板61和多個設置在基板61的單個表面上的流動整流整流板62、63。基板61是具有對應於各排間部分間隙33p的長度的細長薄板的形式。如圖12、13所示，基板61與框架上板41的切口狀通孔41s的一個內側表面相鄰接，以及三個流動整流部件60以並排的關係成排地雙側安置，並在那樣的條件下容納在切口狀通孔41a中。流動整流部件60與排間部分間隙33p成一對一的對應關係。相鄰的流動整流部件60之間的邊界與連通空間33r對應。
如圖13、14所示，流動整流板62、63在基板61的縱向方向上以間距安置。切口狀通孔41a被這些流動整流板62、63分隔。如圖12所示，流動整流板62、63與切口狀通孔41a中的基板61的相對側上的內表面相鄰接，由此流動整流部件60s牢固地固定到通孔41a的內部。如圖13所示，安置靠近連通空間33r的流動整流板62朝向相鄰的流動整流部件60向下傾斜。所有的其它的流動整流板63通常以它們的垂直的姿勢設置。
如圖13中的參考數字f0所指示，引入到引入埠43a的大部分處理氣體直接向下流動。處理氣體很難通過流動整流板63所擾動。另一方面，如參考數字f1中所指示的，處理氣體流靠近安置流動整流板62的地方傾斜。此傾斜的流f1通過靠近相鄰的第一排間部分間隙33p的部分(靠近第二位置的部分)並更靠近連通空間33r流動，並且由此使相鄰的第二排間部分間隙33p同時進行等離子化。由於此布置，等離子體也可以噴射到連通空間33r的下側，等離子體的表面處理可以在對應玻璃襯底W的連通空間的區域R2上進行，並可以提高處理的均勻性。
流動整流部件60可以只設置在連通空間33r的附近中的上部部分上。對於流動整流板62、63，可以消除流動整流板63並且只利用流動整流板62。
在如圖12、13所示的實施例中，儘管流動整流部件60隻設置在框架40的上板41的通孔41a中，其也可以設置在保持器48的間隙48a上。
在如圖15、16所示的實施例中，絕緣樹脂形成的阻擋部件(阻擋部分)70配合到處理氣體引入埠形成部分43的引入埠43a。阻擋部件70安置在對應於引入埠43a中的連通空間33r的部分(第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界)上，其方式是能夠跨過相鄰的兩個排間部分間隙33p。連通空間33r的引入埠43a側上的端部部分用此阻擋部件70阻擋。噴射埠上的連通空間33r通過阻擋部件70打開，並通過與其相鄰的兩個排間部分間隙33p與引入埠43a相連通。
如圖15中的參考數字f1所指示的，通過靠近第一排間部分間隙33p的連通空間33r(這樣，靠近第二排間部分間隙33p)的一部分的處理氣體等離子化，然後以環流到阻擋部件70的下側的方式流入到連通空間33r。由於此布置，等離子體也噴射到連通空間33r的下側，等離子體表面處理可以可靠地在對應玻璃襯底W的連通空間的區域R2上進行，並且提高處理的均勻性。
在如圖17-19所示的實施例中，修改圖2的分隔器以提供為「氣體引導件」，如圖17和19所示，由絕緣樹脂所形成的門形狀的分隔器80插入到電極結構30X的雙側相鄰的電極部件之間的邊界中。即，門形狀的分隔器80每個都分別夾持在左側電極部件31A、32A和中央部分電極部件31B、32B之間以及中央部分電極部件31B、32B和右側電極部件31C、32C之間。
如圖18所示，分隔器80包括一對腿部分81和用於將這些腿部分81的上端部分彼此連接的連接部分82並具有門形狀的扁平板狀結構。門形狀分隔器80的外輪廓與整個電極單元30X的側部分的輪廓一致。如圖19中所示，一對腿部分81在第一電極排31X的相鄰第一電極部件之間夾持，以及另外的腿部分81在第二電極排32X的相鄰第二電極部件之間夾持。這些腿部分81用作「相鄰電極部件之間的插入部分」。
分隔器80的腿部分81靠近電極部件的後部表面(靠近從其它的電極排分開的側面)安置，由此獲得作為空間的排內間隙33q。腿部分81的寬度等於電極部件31A-32C也是可以接受的，這樣排內間隙33q完全填充腿部分81。
如圖17、18所示，連接部分82安置靠近排內間隙33q和連通空間33r的上側，即，靠近引入埠43a側。連通空間33r的側面的引入埠43a上的端部部分用此連接部分82阻擋。從連接部分82的噴射埠上的連通空間33r打開並通過與其相鄰的排間部分間隙33p與引入埠43a相連通。連接部分82設置為「用於阻擋第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界的引入埠側上的端部部分的阻擋部分並從其打開吹送埠側」。
如圖17中的參考數字f1所指示，處理氣體通過連接部分82的兩側上的排間部分間隙33p並在其中等離子化，然後從連接部分82流入到下側上的連通空間33r。由於此布置，等離子表面處理可以在對應玻璃襯底W的連通空間的區域R2上可靠地進行，並提高處理的均勻性。此外，通過讓相鄰的電極部件在各電極排31X、32X中彼此極性不同，排內間隙33p可以用作放電空間的一部分並且處理氣體也可以在其中等離子化。由於此布置，等離子表面處理可以在對應玻璃襯底W的連通空間的區域R2上可靠地進行並且更加提高處理的均勻性。
在如圖20、21所示的實施例中，「氣體引導件」從電極單元30X設置在下側(噴射埠側)上。即，下板49在其雙側細長切口狀噴射埠49a上在對應於靠近各第一排間部分間隙33p的側部部分(靠近第二位置的部分)的位置上設有作為氣體引導件的氣體引導部分49B。氣體引導部分49B與下板49一體形成。氣體引導部分49B橫截面具有三角形布置，具有朝向相鄰側面(朝向第二位置的方向)向下傾斜的氣體引導表面49c，並在噴射埠49a的前和後邊表面之間橋接。
如圖21中所示，對於第一排間部分間隙33p中等離子化的處理氣體，靠近相鄰流出側部分的氣體流f1」通過氣體引導部分49B的氣體引導表面49c在相鄰的方向(朝向第二位置的方向)上引入。由於此布置，可以在對應玻璃襯底W的連通空間的區域R2上可以可靠地進行等離子表面處理，以及可以提高處理的均勻性。
在如圖22、23中所示的實施例中，具有大量的孔90a的帶孔板90配合到作為氣體引導件的下板49的切口狀噴射埠49a中。從電極單元30X安置稍微向下的帶孔板90並靠近噴射埠49a的下側部分。
來自排間部分間隙33s的處理氣體從噴射埠49a的帶孔板90在上側空間49g中分散並在其中均勻化。相應地，如圖23中的參考數字f1所示，一部分在各排間部分間隙33p中等離子化的處理氣體也分散到連通空間33r的下側。然後，氣體均勻地噴射出所述大量的孔90a。由於此布置，可以提高處理的均勻性。
在如圖24、25和26中所示的實施例中，用作排放處理器30的噴射埠形成部分的下板49通過兩個上下板部分49U、49L所構成。對應於各排間部分間隙33p的三個切口狀上臺階噴射埠49d在上臺階板部分49U上以排形成。左側上臺階噴射埠49d和中央上臺階噴射埠49d通過橋部分49E切斷。相似地，中央上臺階噴射埠49d和右側上臺階噴射埠49d通過另外的橋部分49E切斷。
各上臺階噴射埠49d直接連接到上側排間部分間隙33p。上臺階噴射埠49d的寬度大於排間部分間隙33p的寬度。
具有長度大致等於排間間隙33s的整個長度的下臺階噴射埠49f形成在下臺階板部分49L中。下臺階噴射埠49f的寬度小於上臺階噴射埠49d的寬度並大致等於排間部分間隙33p的寬度。
橋部分49E被安置成緊鄰在連通空間33r之下。連通空間33r的下端通過此橋部分49E所阻擋。由於此布置，橋部分49E構成「用於阻擋第一排間部分間隙和第二排間部分間隙之間的邊界的引入埠側上的端部部分的阻擋部分」。下臺階噴射埠49f安置在橋部分49E之下。即，橋部分49E在包括上下臺階噴射埠49d、49f的整個噴射埠中靠近上側安置。連通空間33r與噴射埠49d、49f只通過與其相鄰的排間部分間隙相連通。
板部分49U、49L可以彼此一體形成，噴射埠形成部分可以通過層壓三個或者多個板部分而不是兩個來構成。
如圖26中的參考數字f1所指示，阻止在連通空間33r之內向下流動的處理氣體從連通空間33r通過橋部分49E直接流動到噴射埠，並必然流經與其相鄰的排間部分間隙並在其中等離子化，然後等離子化的氣體流入到噴射埠49d中。等離子化氣體然後環流到橋部49E的下側上的下臺階噴射埠49f並在其下噴射。由於此布置，等離子表面處理可以在對應連通空間的區域R2上可靠地進行並且提高處理的均勻性。
圖27、28顯示了形成在等離子處理裝置的下板49中所形成的噴射埠49a的更加實施例。在雙側方向上延伸的排間噴射埠以及兩個前後延伸以在其中間部分的兩個地方上與排間噴射埠49h相交的方式的較短排內噴射埠49i形成在下板49中。排間噴射埠49h在其整個長度之上連接到排間間隙33s的端部部分。兩個排內噴射埠49i之一正好安置在左側電極部件31A、32A以及中央電極部件31B、32B之間的邊界上並連接到這些電極部件之間的排內間隙33q和連通空間33r的下端部分。另外的排內噴射埠49i恰安置在中央電極部件31B、32B和右側電極部件31C、32C之間的邊界上並在這些電極部件和連通空間33r的下端部分之間連接到排內間隙33q。由於此布置，下板49的噴射埠的開口寬度在對應相鄰的排間部分間隙33p之間的邊界的部分上壁在對應各排間部分間隙33p的部分上更大並減小了流動阻力。
在排內間隙33q中等離子化的處理氣體噴射出連接到緊鄰排內間隙33q之下的排內噴射埠49i之外。靠近各第一排間部分間隙33p離開側部部分(靠近第二位置的部分)的處理氣體噴射，同時朝向具有較小的流動阻力的排內噴射埠49i流動。由於此布置，可以改良處理的均勻性。對應噴射埠49a的排內噴射埠49i(對應第一和第二排間部分間隙之間的邊界的較大開口的噴射埠部分)構成「氣體引導件」。
排內噴射埠49i在下列布置中是有效的，其中整個排內間隙33q填充以絕緣分隔器，這樣處理氣體可以只通過排間間隙33s的結構中，或者在其中與設置在其間的排內間隙33q而彼此相鄰的電極部件具有相同的極性，這樣如同將在後面說明的實施例(圖40、41，以及其它地方)中的排內間隙33q中不發生放電。即，在各排間部分間隙33p中等離子化的處理氣體試圖流入具有較大開口的排內噴射埠49i以及較小的流動阻力，由此可以獲得處理氣體的均勻性。
排內噴射埠49i的長度可以適當地增加或者減小，而且並不需要與排內間隙33q的長度一致。
此外，如圖29中所示，排內噴射埠49i可以只設置在排間噴射埠49h的一側(例如，第二電極排32X側)上。
排內噴射埠49i可以與圖20的氣體引導部分49B等組合。
消除下板或者噴射埠形成部件49也是可以接收的，排內間隙33q和排間間隙33s的下端開口本身構成噴射埠，處理氣體直接通過其噴射。
對應於第一和第二排間部分間隙33p之間的邊界的較大開口的噴射埠部分的結構不限於如同排內噴射埠49i的切口狀結構。例如，作為如圖30(a)中所示的開口49j，其可以是鑽石狀結構或者作為如圖30(b)中所示的開口49k，其可以是朝向排間噴射埠49h的一側凸起的三角形結構。其也可以具有其它的不同的結構，諸如圓形結構。
圖31、32顯示了氣體引導件或者引入埠形成部分43的修改的實施例。在未示出的處理氣體引入部分20的下端中連接到室24的處理氣體引入埠43a形成在引入埠形成部分43中。處理氣體引入埠43a包括在雙側方向上長度延伸的排間引入埠(主引入埠)以及在此排間引入埠43h的中間部分上的兩個地方的兩側上所形成的切割形狀的排內引入埠(輔助引入埠)43i。
排間引入埠43h的下端部分在其整個長度之上直接連接到排間間隙33s。
排內引入埠43i每個都安置在相鄰的電極部件31A、31B之間的邊界以及在第一電極排31X的相鄰的電極部件31B、31C之間的邊界上，以及在相鄰的電極部件32A、32B之間的邊界上以及在第二電極排32X的相鄰電極部件32B、32C之間的邊界上，而且它們直接連接到這些電極部件之間的排內間隙33q的上端部分。
在處理氣體引入部分20中均勻化的處理氣體從排間引入埠33q引入到各排間部分間隙33q並從排內引入埠43i直接引入到排內間隙33q。由於此布置，直接引入到排內間隙33q的處理氣體可以在不朝向第一排間部分間隙33p和第二排間部分間隙33p之間的邊界偏轉在各第一排間部分間隙33p中被等離子化的處理氣體的情況下等離子化，而且可以在第一和第二排間部分間隙33p之間的邊界上可靠地獲得等離子體量。結果，提高了處理的均勻性。
排內引入埠43i的長度可以適當地增加或者減小，而且並不需要與排內間隙33q的長度一致。此外，排內引入埠43i可以只設置在排間引入埠43h的前後側的一個側面上。
在本實施例中，兩個電極排31X、32X的電極部件31A、32A；31B和32B；以及31C和32C不需要正確地在前後方向上彼此相對，但是它們需要在基本相同的位置上彼此相對。例如，在如圖33中所示的實施例中，第一電極排31X的電極部分31A-31C和第二電極排32X的電極部件32A-32C稍微偏離安置在雙向方向上。
圖33的偏離布置結構可以應用到具有圖2以及其它地方的具有交替極性布置的電極結構，並且其可以應用到具有如圖40、41所示的每個各排具有相同的極性的電極結構，以及其它地方，這將在後面說明。根據本發明人所進行的試驗，在寬度方向上工件W的整個區域可以進行處理，即使兩排彼此稍微偏離，不僅在每個各排的相同極性的結構的情況下而且在交替極性結構的情況下。
在此前所描述的實施例中，排內間隙33q與排間間隙33s正交但是前者可以相對如圖34和35所示的後者傾斜。對於第一電極排31X的所有的左右兩個電極部件，左側電極部件31A的形成表面(第二表面)的排內間隙33q在相對於排間間隙33s形成表面(第一表面)以例如150度的鈍角設置。另一方面，右側電極部件31B的排間間隙33q形成表面(第四表面)相對於排間間隙33s形成表面(第三表面)以例如30度的銳角設置。由於這種布置，第一電極排31X的排內間隙33q相對於排間間隙33s以例如30度的銳角遠離排間間隙33s向右向下傾斜。
相似地，對於第二電極排32X的左右兩個電極部件，左側電極部件32A的排內間隙33q形成表面(第四表面)相對於排間間隙33s形成形成表面(第三表面)以諸如30度的銳角設置，而右側電極部件32B的排內間隙33q形成表面(第二表面)相對於排間間隙33s的形成表面(第一表面)以諸如150度的鈍角設置。由於此布置，第二電極排32X的排內間隙33q相對於排間間隙33s遠離排間間隙33s以諸如30度角度向左向下傾斜。
排內間隙33q的傾斜角度優選地是從大約30度到大約60度。排間間隙33p和排內間隙33q的厚度每個都優選為大約1mm至大約3mm。電極部件31A、31B、32A、32B的長度每個大約是1m，通過在縱向方向上安置兩個電極部件而在整個電極之上形成大約2m的有效處理寬度。
如在放大的基礎上的圖36(a)所示，在第一電極排31X中，形成在排間形成表面(第一表面)和左側電極部件31A的排內間隙形成表面(第二表面)之間的鈍角拐角31d是具有相對較大的曲率半徑R的導角。形成在排間形成表面(第三表面)和排內間隙形成表面(第四表面)之間的銳角拐角31e是具有相對較小的曲率半徑R的導角。儘管未示出，在第二電極排32X中，形成在排間形成表面(第二表面)和左側電極部件32A的排內間隙形成表面(第四表面)之間的銳角拐角32e是具有相對較小的曲率半徑的R導角，而形成在排間形成表面(第一表面)和右側電極部件32B的排內間隙形成表面(第三表面)之間的鈍角拐角32d是具有相對較大的曲率半徑R的導角。例如，鈍角拐角31d、32d的曲率半徑大約為40mm，銳角拐角31e、32e的曲率半徑大約為3mm。
部僅銳角或者鈍角而且所有的各電極部件31A、31B、32A、32B的拐角部分是R導角的。
曲率半徑在排內間隙33q的傾斜角度靠近90度時的差異優選地減小。例如，如圖36(b)所示，當形成在排內間隙33q和排間間隙33s之間的角度是大約45度，如果銳角側上的拐角31e的曲率半徑是3mm，鈍角側上的拐角31d的曲率半徑優選地是大約40mm。如圖36(c)中所示，當形成在排內間隙33q和排間間隙33s之間的角度大約是60度時，如果銳角側上的拐角31e的曲率半徑是3mm，則鈍角側上的拐角31d的曲率半徑優選地大約是8mm。
如圖35、36(a)中所示，第二電極排32X的左側上的電極部件32A的排間間隙33s形成表面安置成橫跨左側電極部件31A的排間間隙33s形成表面(第一表面)和第一電極排31X的右側電極部件31B的排間間隙33s形成表面(第三表面)。
相似地，第一電極排31X的右側電極部件31B的排間間隙33s形成表面安置成橫跨右側電極部件32B的排間間隙33s形成表面(第一表面)以及第二電極排32X的左側電極部件32A的排間間隙33s形成表面(第三表面)。
由於上述的布置，排內間隙33q和第一電極排的排間間隙33s之間的相交部分33u以及排內間隙33q和第二電極排的排間間隙33s之間的相交部分33v在雙側方向上偏離。在限定各相交部分33u、33v的四個拐角部分33u、33v中，兩個鈍角拐角部分31d、32d在雙側方向上安置在外側，而剩餘兩個銳角拐角部分31e、32e安置在鈍角拐角部分31d、32d之間。
如圖35中所示，在雙側方向上長度延伸的排間噴射埠49m和一對以切離的方式設置在此排間噴射埠49m的中心部分的兩側上的排內噴射埠49n形成在下板49中。排間噴射埠49m與排間間隙33s的下端部分對齊並連接到其整個長度。第一電極排31X側上的排內噴射埠49n在從排間噴射埠49m離開的例如30度角度上向右傾斜並直接連接到第一電極排31X的傾斜排內間隙33q的下端部分。第二電極排32X側上的排內噴射埠49n以從排間噴射埠49m離開的大約30度角度上向左傾斜並直接連接到第二電極排32X的傾斜排內間隙33q。可以消除下板49。
根據圖34-36的此實施例，由於形成在電極部件31A的排間間隙33s形成表面和排內間隙33q形成表面之間的拐角以及形成在電極部件32B的排間間隙33s形成表面和排內間隙33q形成表面之間的拐角每個都是鈍角，有利的輝光放電也很容易在這些拐角部分31d、32d上發生，並且可以防止處理洩漏在對應這些拐角部分31d、32d的地方發生。
此外，由於鈍角拐角部分31d、32d是較大的R導角，它們可以儘可能地平穩地形成，並且很容易發生有利的輝光放電。另一方面，由於與鈍角拐角部分31d、32d相對的電極部件31B、32B的銳角拐角部分31e、32e為稍微的R導角，它們允許儘可能地突出，這樣在排內間隙33q和排間間隙33s之間的相交部分33u、33v可以減小。由於此布置，可以在鈍角側上的拐角部分更加可靠地獲得有利的輝光放電。結果，可以更為可靠地防止在對應鈍角側上的拐角部分的位置上發生處理洩漏。
此外，可以在電極部件的不同的拐角部分上通過R導角防止發生弧光放電。
在排間部分間隙33p中等離子化的處理氣體通過排間噴射埠49m所噴射，以及在排內間隙33q中等離子化的處理氣體直接通過排內噴射埠49n所噴射。通過相對地平行前後移動工件W，不僅對應工件W的排間部分間隙33p的區域而且對應排內間隙33q的區域都可以可靠地進行等離子化處理。儘管在銳角側上以及兩個相交部分33u、33v之間的部分很難發生輝光放電，對應這些部分的區域也可以通過來自排內間隙33q的等離子體噴射而可靠地進行等離子處理。通過此特徵，可以完全防止處理洩漏發生，工件W的整個區域可以均勻地處理。
發明人使用圖34、35的裝置進行了均勻性處理試驗。
各電極部件31A、32B的中心長度是987mm，每個電極部件32A、32B的中心長度是1013mm，各電極排的整個長度是2m，以及這些電極部件的每個的厚度是1mm。傾斜排內間隙33q的傾斜角度是30度，電極部件的銳角部分31e、32e的角度是150度。拐角銳角部分31e、32e的曲率半徑R是3mm，以及鈍角拐角部分31d、32d的曲率半徑R是40mm。固體電介質層34是具有厚度為0.5mm的氧化鋁熱噴射薄膜。
12A、7.5kW的電源裝置被用作電源3A、3B，而且具有15kHz頻率的脈衝電壓，以及施加15kV的峰值至峰值電壓Vpp。用作液晶面板的ITO襯底用作工件W。水對未處理襯底的接觸角是95度。使用氮氣來作為用於洗滌襯底的處理氣體並在800slm上洗滌襯底W。用於傳輸襯底的速度是2m/min。總功率是4.5kW。
在洗滌之後，相對於與相交部分33u、33v的附近相對應的10cm之上的襯底的表面面積，以3mm的間距測量水的接觸角。結果，在所有的測量點上，接觸角是25度或者更小。當水施加到襯底的整個表面時，使得表面均勻地潤溼。這樣確認處理洩漏沒有發生。
在如圖37、38所示的實施例中，第一電極排31X包括以並排關係雙側線性安置的四個電極部件31A、31B、31C、31D，而且三個傾斜排內間隙33q形成在相鄰的第一電極部件之間。這些三個傾斜排內間隙中的每兩個相鄰間隙相互相對地傾斜。即，每個第一電極排31X的中心兩電極部件31B、31C具有雙側對稱梯形結構。具有梯形結構的每個相鄰電極部件31B、31C長側和短側相互反向安置。由於此布置，在第一電極排31X中，左側排內間隙33q遠離左側排內間隙33q和排間間隙33之間的相交部分向右傾斜，中心排內間隙33q遠離排內間隙33q和排間間隙33s之間的相交部分向左傾斜，而右側排內間隙33q遠離右側排內間隙33q和排間間隙33s之間的相交部分向右傾斜。
相似地，第二電極排32X包括以並排關係雙側向下安置的四個電極部件32A、32B、32C、32D。這些形成在第二電極部件中的三個傾斜排內間隙33q中的每兩個相鄰間隙相互相對傾斜。中心的兩個電極部件32B、32C每個具有雙側對稱梯形結構並使它們的長側和短側相互反向安置。
中心電極部件31B、31C、32B、32C每個都具有六面體結構而不是梯形結構是可以接受的，三個排內間隙33q的傾斜方向彼此重合。
如圖38所示，具有切口狀的結構並在雙側方向上延伸並且與排間間隙33s重合的排間噴射埠49m以及設置成與傾斜排內間隙33q成一對一關係的排內間隙33q被形成在下板49中。下板49是任選的。
發明人使用圖37、38的裝置進行了均勻性處理試驗。
每個電極部件31A、32A的中心長度是513mm，每個電極部件31B、32B的中心長度是526mm，每個電極部件31C、32C的中心長度是487mm，每個電極部件31D、32D的中心長度是474mm，電極排的整個長度是2m，這些電極部件的每個的厚度是30mm。排間間隙33s和排內間隙33q的厚度分別是1mm。傾斜排內間隙33q的傾斜角度是30度，每個電極部件的銳角是30度，每個的鈍角是150度。每個傾斜排內間隙33q的傾斜角度是30度，每個電極部件的銳角是30度，每個鈍角是150度。銳角拐角部分的曲率半徑R是3mm，而鈍角拐角部分的曲率半徑是40mm。固體電介質層34是具有厚度0.5mm的氧化鋁熱噴射薄膜。
工件的種類、處理氣體的種類等與使用如圖34、33的裝置的上述試驗相同。總功率是8.9kW。
在洗滌之後，在所有的測量點上接觸角度是16度或者更小。這樣確定了沒有發生處理洩漏。
在如圖39所示的實施例中，構成電場施加電極的電極部件31A、32B、31C連接到共用(單個)電源3，而不是如上述的實施例中的單獨的電源3A、3B、3C。相應地，形成在各排間部分間隙33p中的等離子電場可以彼此可靠地同步。當然，氣體引導件也施加到此單個電源結構。
在如圖40中所示的實施例中，電極單元30X的極性布置使得每個電極排31X、32X具有相同的極性而不是如上述的實施例中的交替布置。
即，第一電極排31X的電極部件31A、31B、31C分別連接到電源3A、3B、3C以及這樣它們都具有電場施加極性。另一方面，所有的第二電極排32X的電極部件32A、32B、32C具有接地電極。在此極性布置中，輝光放電也在排間部分間隙33p中發生，以及處理氣體也在其中等離子化。
排內間隙33q完全填充有絕緣和抗等離子化材料的諸如陶瓷的分隔壁35，雙側相鄰的電極部件彼此絕緣。由於此布置，可以防止在雙側相鄰的電極之間發生電弧。
每個如果分隔壁35設置在具有電場施加電極的至少相鄰電極部件31A-31C之間，分隔壁35不需要設置在具有接地電極的相鄰電極32A-32C之間。可以連接接地電極32A-32C。
各第一排間部分間隙33p在靠近第二位置的部分上設置有如圖4、5中所示的氣體引導部件51，作為「氣體引導件」。可選地，可以利用如其它附圖中所顯示的其它類型的「氣體引導件」。
在如圖41中所示的實施例中，在其中各排具有如圖40中所示相同的極性的電極單元30X中，具有電場施加電極的電極部件32A-31C連接到共用(單個)電源3。
儘管如圖41中所示的實施例的各排內間隙33q如圖40所示完全填充相同的絕緣分隔壁35，也可以消除分隔壁35以打開排內間隙33q，因為將電壓施加到電極部件31A-31C彼此可靠地同步。不僅相鄰的接地電極部件32A-32C而且相鄰的電源電極部件31A-31C都直接接觸是可以接受的，這樣不形成排內間隙33q。
如圖42中所示，在具有如第一實施例(圖2)中的交替極性布置的電極單元30X中，各電極排31X、32X的雙側相鄰電極部件彼此相鄰也是可以接受的，這樣消除排內間隙33q。具體而言，各電極部件具有每個塗布在其側端表面上的固體電介質層34e，以及相鄰的電極部件的側端表面上的固體電介質層34e、34e彼此相鄰並緊密彼此粘附。側端表面上的這些固體電介質層34e、34e具有在這些相鄰的電極部件之間用作絕緣層的作用。相鄰的排間部分間隙33p之間的連通空間33r的寬度等於兩個固體電介質層34e、34e的總厚度。
相互相鄰的兩個電極部件之一在其一個側端表面上只設置固體電介質層34e，而且暴露另外的電介質部件的其金屬主體的側端表面。在那樣的情況下，塗布在前述的一個單獨的電極部件的側端表面上的固體電介質層34e可以將兩個電極部件絕緣。
在如圖42的實施例中，提供諸如氣體引導部件51的氣體引導件也是可以接受的。由於此布置，即使在連通空間33r中也可以噴射等離子體，即緊鄰固體電介質層34e、34e之下，並可以提高處理的均勻性。
在如圖42的實施例中，如圖40中的分隔壁35可以插入到相鄰的電極部件之間。
在圖42的實施例中，為電極部件31A、32B、31C提供各電源3A、3B、3C，分別如在第一實施例中，但是單個電源3而不是單個電源31A、32B、31C可以用在如圖39的實施例中。
如圖43中所示，在具有如圖40的實施例中的每排相同極性布置的電極單元30X中，各電極排31X、32X的相鄰電極部件可以彼此相鄰。此實施例的各電極部件的側端表面沒有分別塗布固體電介質層，但是暴露了金屬主體。由於此布置，雙側相鄰電極部件的金屬主體的側端表面彼此直接相鄰。連通空間33r幾乎沒有尺寸，相鄰的排間部分間隙33p通常直接彼此連接。三個電源3A、3B、3C有利地彼此對稱。在它們彼此沒有對稱的情況下，至少電極排31X的電場施加電極部件31A-31C在側端表面上每個設有固體電介質層34e作為如圖42的實施例中的絕緣層。除了單獨的電源31A、32B、31C之外，單個電源3可以被用於如圖41的實施例中。在如圖43的實施例中，可以應用諸如氣體引導部件的氣體引導件。
圖44顯示了根據第二特徵的通常的等離子處理裝置的基本結構的示例。此裝置包括一對電場施加電極100和接地電極200、兩個(多個)電源裝置301、302，以及用於這些電源裝置301、302的同步器400。
電場施加電極100分為兩個(多個)電極部件111、112。分開的電極部件111、112每個具有扁平板狀結構並以並排關係線性雙側安置。相似地，接地電極200分為兩個(多個)扁平板狀分開電極部件212、212，以及這些分開的電極部件211、212以並排關係線性雙側安置。
左側分開電極部件111、211彼此相對。右側分開電極部件112、212彼此相對。
包括分開電極部件111、112的電場施加電極100對應上述實施例的第一電極排，同時包括分開電極部件211、212的接地電極200對應上述實施例的第二電極排。
電場施加電極100的左側分開電場部件111對應於諸如在權利要求中所限定的「第一分開電極部件」，而右側分開電極部件112對應於「第二分開電極部件」。電場施加電極100可以分為三個或者多個電極部件，而不是兩個。在那樣的情況下，所選擇的這些三個分開電極部件之一用作第一分開電極部件和剩餘的兩個的另外一個分別作為第二分開電極部件。
間隙33s形成在兩種類型的電極100、200，即第一和第二電極排之間。來自未示出的處理氣體源的處理氣體被引入到此間隙33s中並通過來自電源裝置301、302施加的電場在其中等離子化。這樣等離子化的處理氣體噴射到工件上，以在通常正常的壓力之下實現所需的等離子表面處理。間隙33s用作處理氣體路徑和等離子空間。
儘管未示出，電場施加電極100和接地電極200至少在相對表面之一上設置有包括諸如氧化鋁的陶瓷所構成的固體電介質層。
兩個接地分開電極部件211、212分別通過地線3e接地。
左側第一分開電極部件111連接到第一電源裝置301。右側第二分開電極部件112連接到與第一電源裝置301不同的第二電源裝置302。電源裝置301、302每個都輸出高頻AD電壓，諸如以脈衝的狀態或者正弦波狀態。
在電場施加電極100被分為三個或者多個電極部件的情況下，利用電源裝置的數目與分開的電極部件的數目相同是有利的，它們以一對一的關係彼此連接。在那樣的情況下，連接到這三個分開電極部件的第一分開電極部件的電源裝置用作「第一電極裝置」，連接到第二分開電極部件的電源用作「第二電源裝置」。
第一和第二分開電極部件111、112不需要在相同的排中以並排關係安置，但是它們可以分別安置在不同的排中。
電場施加電極100分為多個分開電極部件以及接地電極200沒有分開並保留為單個單元是可以接受的。電場施加電極100沒有分開並保留作為單個單元以及多個電源裝置連接到此單個單元電場施加電極100也是可以接受的。
電極結構不限於平行的扁平板狀結構，但是其可以是雙環形結構。也可以是這樣的結構一個具有圓形圓柱形(輥狀結構以及另外一個具有圓柱形凹陷表面)。
兩個電源裝置301、302連接到同步器400。同步器400同步電源裝置301、302的輸出相位。
根據上述結構，由於分開的電極部件111、112分別連接到電源裝置301、302，可以充分增加電極100、200的每單位面積的電源供給，即使電源裝置301、302容量不是很大。相應地，可以提高處理性能。
此外，兩個電源裝置301、302可以通過同步器400防止相位偏差。相應地，可以防止在分開電極部件111、112之間形成相位差異，並且這樣可以防止在這些電極部件111、112之間產生弧光放電。由於此布置，分開電極部件111、112之間的間隔可以減小，或者部件111、112可以均勻地彼此相鄰。這樣，可以防止在對應分開電極部件111、112之間的空間的部分上發生處理不規則性。結果，可以進行有利的表面處理。
此外，通過如同第一實施例中那樣將電極100、200分為多個部分，各電極部件長度可以減小並且可以減小由於庫侖力所導致的彎曲、靜負載。
圖45顯示了圖44的結構的特定的示例。第一電源裝置301包括連接到商用AC電源A的第一DC整流器311，連接到此第一DC整流器311的第一逆變器321、以及連接到第一逆變器321的第一變壓器331。
DC整流器311包括諸如二極體電橋和平滑電路並適於將商用電源A的商用AD電壓整流為DC。
第一逆變器321包括由電晶體所構成的第一切換元件321a、321b、321c、321d的橋接電路，並在整流到具有預定的波形的AC之後切換和轉換DC。
第一變壓器331的第二側連接到第一分開電極部件111。第一變壓器331增加來自第一逆變器321的輸出電壓並將其供給到第一分開電極部件111。
第二電源裝置302具有與第一電源裝置301相同的結構。即，第二電源裝置302包括連接到商用AC電源A的第二DC整流器312、連接到此第二DC整流器321的第二逆變器322，以及連接到第二逆變器322的第二變壓器322。
第二整流器312包括諸如二極體電橋和平滑電路，並適於將商用電源A的商用AD電壓整流為DC。
第二逆變器322包括由電晶體所構成的第二切換元件322a、322b、322c、322d的橋接電路，並在整流到具有預定的波形的AC之後切換和轉換DC。
第二變壓器332的第二側連接到第二分開電極部件112。第二變壓器332增加來自第二逆變器322的輸出電壓，並將其供給到第二分開電極部件112。
同步器400包括用於第一和第二逆變器321、322的控制裝置。即，同步器(逆變器控制器)40包括共用(單個)柵極信號輸出部分410，用於切換通過兩個(多個)逆變器321、322的切換元件321a-321d，322a-322d。輸出部分410設有四個端子410a、410b、410c、410d。柵極信號線420a從端子410a延伸。柵極信號線420a分支成兩個線421a、422a。分支線421a通過多個變壓器431a連接到第一電源裝置301的切換元件321a的柵極。另外的分支線422a通過脈衝變換器342a連接到第二電源裝置302的切換元件322a的柵極。
相似地，引自端子410b的柵極信號線420b分支為兩個分支線。一個分支線421b通過脈衝變換器431b連接到第一電源301的切換元件321b的柵極，另外一個分支線422b通過脈衝變換器432b連接到第二電源裝置302的切換元件322b的柵極。
引自端子410c的柵極信號線420c分支為兩個分支線。分支線421c之一通過脈衝變換器431c連接到第一電源裝置301的切換元件321c的柵極，以及另外的分支線422c通過脈衝變換器432c連接到第二電源裝置302的切換元件322c的柵極。
引自端子410d的柵極信號線420d分支為兩條分支線。一個分支線421d通過脈衝變換器431d連接到第一電源裝置301的切換元件321d的柵極，而且另外的分支線422d通過脈衝變換器432d連接到第二電源裝置302的切換元件322d的柵極。
根據上述的結構，柵極信號可以分配到並聯的第一電源裝置301的逆變器321的切換元件321a以及第二電源裝置302的切換元件322a中。由於此布置，切換元件321a、322a可以同時打開/關閉。相似地，切換元件321b、322b可以同時打開/關閉，並且切換元件321d、322d可以同時打開/關閉。
由於上述布置，兩個電源裝置301、302的逆變器321、322的切換操作可以可靠地同步，以及電源裝置301、302的輸出相可以可靠地同步。相應地，具有相同相的電壓可以施加到兩個被分割的電極部件111、112。這樣，可以在分開電極部件111、112之間可靠地防止電勢差的產生，以及可靠地防止發生弧光放電。由於此布置，可以可靠地進行穩定和有利的等離子表面處理。
發明人使用如圖5所示的裝置進行等離子處理。切換頻率是30kHz，以及電極10、20之間的峰值至峰值電壓是Vpp＝15kV。
結果，確認不會在相鄰的分開電極部件111、112之間產生諸如弧光放電的不正常放電。
圖46顯示了圖44的另外的典型示例結構。此裝置在同步器(逆變器控制器)的結構方面與圖45的裝置不同。即，在同步器400中，在每個電源裝置301、302中提供柵極信號輸出部分。即，同步器400設有用於第一電源裝置301的第一柵極信號輸出部分411以及用於第二電源抓裝置302的第二柵極信號輸出部分412，以及這些柵極信號輸出部分411、412通過共用同步信號供給部分450同步控制。
第一柵極信號輸出部分411設有四個端子411a、411b、411c、411d。柵極信號線421a從端子411a延伸。柵極信號線421a通過脈衝變換器431a連接到第一電源裝置301的切換元件321a的柵極。相似地，柵極信號線421b從端子411b延伸並通過脈衝變換器431b連接到切換元件321c的柵極。柵極信號線421d從端子411延伸並通過脈衝變換器431d連接到切換元件321d的柵極。
第二柵極輸出部分412設有四個端子412a、412b、412c、412d。柵極信號線422a從端子412a延伸。柵極信號線422a通過脈衝變換器432a連接到第二電源裝置302的切換元件322a的柵極。相似地，柵極信號線422b從端子412b延伸並通過脈衝變換器412b連接到切換裝置322b的柵極。柵極信號線422c從端子412c延伸並通過脈衝變換器432c連接到切換元件322c的柵極。柵極信號線422d從端子412d延伸並通過脈衝變換器432d連接到切換元件322d的柵極。
同步信號供給部分450將共用同步信號供給到兩個柵極信號輸出部分411、412。即，同步信號線460從同步信號供給部分450的輸出端子延伸。同步信號線460分支為兩條線461、462。一個分支線461連接到第一柵極信號輸出部分411，另外的分支線462連接到第二柵極信號輸出部分412。
根據上述結構，來自同步信號供給部分450的同步信號分為到並聯的兩個柵極信號輸出部分411、412中，並基於此同步信號，柵極信號輸出部分411、412分別輸出柵極信號。由於此結構，兩個電源裝置301、302的切換操作可以彼此可靠地同步，以及電源裝置301、302的輸出相可以可靠地同步。這樣，具有相同相的電源可以施加到兩個分開的電極部件111、112，以及可以可靠地防止發生弧光放電，否則將由於在分開電極部件111、112之間所產生的電勢差所發生這種情況。由於此布置，可以可靠地進行穩定和有利的等離子表面處理。
圖47顯示了圖46的改進實施例。此改進實施例的同步器設有用於第一電源裝置301的第一控制IC413和用於第二電源裝置302的第二控制IC414。第一控制IC 413包括對應同步信號供給部分450和圖46的第一柵極信號輸出部分411的功能。即，第一控制IC 413具有內置於其中的振蕩電路並基於從此振蕩電路中所輸出的振蕩信號，柵極信號從端子411a、411b、411c、411d輸出到第一逆變器321。此外，第一控制IC 413的振蕩電路通過振蕩信號線463連接到第二控制IC 414。由於此布置，從第一控制IC 413輸出的振蕩信號也輸入到第二控制IC 414中。
第二控制IC 414包括對應圖46的第二柵極信號輸出部分412的功能並基於來自第一控制IC 413的振蕩信號將來自端子412a、412b、412c、412d的柵極信號輸出到第二逆變器322。
由於上述的布置，兩個逆變器321、322的切換操作可以可靠地同步，以及電源裝置301、302的輸出相可以可靠地同步。
圖48顯示了圖46的另外的改進實施例。
第一LC諧振電路315通過第一分開電極部件111、211以及第一變壓器331的第二線圈所構成，以及第二LC諧振電路352通過第二分開電極部件112、212以及第二變壓器332的第二線圈所構成。對於電源裝置301、302，使用用於諧振這些LC諧振電路351、352的諧振類型的高頻電源。
反饋信號線459從第一電源裝置301的逆變器321的輸出側(變壓器331的主側)延伸。此反饋信號線459連接到儲存在同步器400中的檢測電路452。檢測電路452連接到存儲在同步信號供給部分450中的整流電路453。
檢測電路452通過反饋信號線459檢測第一逆變器321的輸出電流(第一變壓器331的主電流)並將其輸出到整流電路453。整流電路453基於來自檢測電路452的輸入整流振蕩頻率。即，當逆變器321的輸出頻低於第一LC諧振電路351的諧振頻率時，增加了振蕩頻率。另一方面，當第一逆變器321的輸出頻率高於第一LC諧振電路351的諧振頻率時，降低了振蕩頻率。同步信號供給部分450在整流到並聯的第一柵極信號輸出部分411和第二柵極信號輸出部分412之後分配振蕩頻率的同步信號。由於此布置，兩個電源裝置301、302可以同步並且此外，電源裝置301、302的逆變器321、322的輸出頻率可以可靠地與LC諧振電路351、352的諧振頻率相一致，並且可以獲得較高的輸出功率。
尺寸以及由此導致的第一和第二電極部件的靜電容量優選地與如圖44-48的實施例相同，但是它們可以不同。例如，在如圖49(a)所示的裝置中，第一分開電極部件111、211長度尺寸更大，並且這樣，靜電容量比第二分開電極部件112、212更大。在那樣的情況下，如圖49(b)所示，輸出脈衝電壓從第二電源裝置302至第二分開電極部件112的上升和/或者下降時間優選地比從第一電源裝置301至第一分開電極部件111的輸出脈衝電壓的上升/下落時間更長。可選地，如圖50中所示，冷凝器113可以連接到尺寸更小的分開電極部件112。由於此布置，施加到大尺寸的分開電極部件111和小尺寸的分開電極部件112的電壓波形可以彼此一致。
本發明不限於上述的實施例，但是在不背離本發明的精神的情況下可以進行修改。
例如，在電極結構中，相鄰的排間部分間隙33p可以通過填充諸如形成在相鄰的排間部分間隙33p之間的連通空間33r之間的絕緣樹脂的分隔壁而彼此絕緣。
電極單元30X的多個臺階可以在前後方向上安置。
適當建立排內間隙33q的寬度以及排間部分間隙33p的寬度。排內間隙33q的寬度可以大於或者小於排間部分間隙33p的寬度。
不同實施例的主要部分可以組合，諸如圖9-16、31-32中的氣體引入埠形成部分43的氣體引導件或者氣體引入裝置，以及其它部件，圖4-8的放電空間33s中的氣體引導件，以及其它部件，以及圖20-30的噴射埠形成部分49中的氣體引導件，以及其它部件。
可以消除處理氣體引導部分20以及處理氣體可以從處理氣體源直接引導到放電處理部分30中。在該通路上設置設置用於防止壓力改變的壓力調整閥也是可以接受的。
本發明甚至可以應用到諸如清潔、薄膜沉積、蝕刻、表面修改(親水處理、水排斥處理等)以及灰化的不同的等離子表面處理中，其也可以應用到不僅使用輝光放電而且電暈放電、表面放電、弧光放電等的等離子表面處理中，以及其也可以應用到在常壓以及減小的壓力之下進行的等離子表面處理中。
權利要求
1.一種等離子處理裝置的電極結構，用於等離子化放電空間中的處理氣體並噴射所述等離子化的氣體以與將被處理的工件相接觸，所述電極結構在所述裝置中形成所述放電空間，所述電極結構包括第一電極排，所述第一電極排包括多個電極部件，每個電極部件具有比所述工件短的長度，並在一個方向上以並排關係安置，所述第一電極排作為整體具有對應於所述工件的長度；第二電極排，所述第二電極排包括另外的多個電極部件且與所述第一電極排成平行的關係，每個另外的多個電極部件具有比所述工件短的長度，並被安置成彼此並排的關係，所述第二電極排作為整體具有對應於所述工件的長度；在並排安置方向上在基本相同的位置上安置的所述第一電極排的所述電極部件之一以及所述第二電極排的所述電極部件之一具有相反的極性，並且其間形成排間部分間隙，所述排間部分間隙用作所述放電空間的一部分；以及排間間隙，該排間間隙包括所述第一和第二電極排之間的所述排間部分間隙，所述排間間隙具有對應於所述工件的長度。
2.根據權利要求1所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，所述極性包括電場施加電極和接地電極，只有構成所述電場施加電極的那些所述電極部件分別連接到不同的電源。
3.根據權利要求1所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，所述極性包括電場施加電極和接地電極，只有構成所述電場施加電極的那些所述電極部件連接到共用電源。
4.一種等離子處理裝置的電極結構，用於等離子化放電空間中的處理氣體並噴射所等離子化的氣體以與將被處理的工件相接觸，所述電極結構在所述裝置中形成所述放電空間，所述電極結構包括第一電極排，所述第一電極排包括在一個方向上以並排關係安置的多個電極部件；第二電極排，所述第二電極排包括彼此以並排關係安置的另外的多個電極部件並與所述第一電極排平行；在並排安置方向上在基本相同的位置上安置的所述第一電極排的所述電極部件之一以及所述第二電極排的所述電極部件之一具有相反的極性，並且其間形成排間部分間隙，所述排間部分間隙用作所述放電空間的一部分；以及排間間隙，所述排間間隙包括形成於所述第一和第二電極排之間的所述排間部分間隙；以及在所述並排安置方向上彼此相鄰安置的每個所述電極排的所述電極部件中的兩個電極部件相對於彼此極性相反。
5.根據權利要求4所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，排內間隙形成於在所述第一電極排和/或者所述第二電極排中在所述並排安置方向上彼此相鄰安置的所述電極部件的兩個電極部件之間，所述排內間隙也形成所述放電空間的一部分。
6.根據權利要求5所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，所述兩個電極部件之一包括形成所述排間間隙的第一表面和相對於所述第一表面成角度設置的第二表面，而且所述兩個電極部件中的另外一個包括大致與所述第一表面平齊並形成所述排間間隙的第三表面、以及與所述第二表面相對放置並相對於所述第三表面成角度安置的第四表面，所述排內間隙被形成在所述第二表面和所述第四表面之間。
7.根據權利要求6所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，所述第一表面和第二表面形成鈍角，所述第三表面和所述第二表面形成銳角，所述排內間隙與所述排間間隙成傾斜關係。
8.根據權利要求7所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，形成在所述第一表面和第二表面之間的鈍角的側面上的拐角是具有相對較大的曲率半徑的R導角，同時在所述第三表面和第四表面之間所形成的銳角的側面上的拐角是具有相對較小的曲率半徑的R導角。
9.根據權利要求7所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，在具有所述第一表面的所述電極排的相對側上的所述電極排中，基本安置在與具有所述第一表面的所述電極部件相同的位置上的所述電極部件安置橫跨所述第一表面和所述第三表面的端部表面。
10.根據權利要求7所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，所述排內間隙的下遊端打開，以能夠從其噴射處理氣體而不使所述處理氣體通過所述排間間隙。
11.一種等離子處理裝置的電極結構，用於等離子化放電空間中的處理氣體並噴射所等離子化的氣體以與將被處理的工件相接觸，所述電極結構在所述裝置中形成所述放電空間，所述電極結構包括第一電極排，所述第一電極排包括在一個方向上以並排關係安置的多個電極部件；第二電極排，所述第二電極排包括彼此以並排關係安置的另外的多個電極部件並與所述第一電極排平行；在並排安置方向上在基本相同的位置上安置的所述第一電極排的所述電極部件之一以及所述第二電極排的所述電極部件之一具有相反的極性，並且其間形成排間部分間隙，所述排間部分間隙用作所述放電空間的一部分；以及排間間隙，所述排間間隙包括形成在所述第一和第二電極排之間的所述排間部分間隙；以及在所述並排安置方向上彼此相鄰安置的每個所述電極排的所述電極部件中的兩個電極部件相對於彼此極性相同。
12.根據權利要求11所述的等離子處理裝置的電極結構，其中，所述極性包括電場施加電極和接地電極，而且絕緣分隔壁設置在具有在所述並排安置方向上彼此相鄰的所述電場施加電極的所述電極部件中的兩個電極部件之間。
13.一種等離子處理裝置，用於將處理氣體從引入埠引入到放電空間，將所述氣體在所述放電空間中等離子化並將被等離子化的氣體噴射通過噴射埠以與將被處理的工件相接觸，所述裝置包括電極結構，包括第一電極排和第二電極排，所述第一電極排包括在從所述引入埠朝向所述噴射埠的方向相交的方向上以並排關係安置的多個電極部件，而所述第二電極排包括彼此以並排關係安置的另外的多個電極部件並與所述第一電極排平行；以及在所述並排安置方向上在第一位置上安置的所述第一電極排的所述電極部件之一以及所述第二電極排的所述電極部件之一具有相反的極性，並且其間形成第一排間部分間隙，所述第一排間部分間隙用作放電空間的一部分；而且在與所述第一位置相鄰的第二位置上安置的所述第一電極排的所述電極部件中的另外一個電極部件以及所述第二電極排的所述電極部件中的另外一個電極部件具有彼此相反的極性，並且其間形成第二排間部分間隙，所述第二排間部分間隙用作所述放電空間的另外一部分；所述裝置還包括氣體引導件，所述氣體引導件將處理氣體流通過靠近所述第一排間部分間隙中的所述第二位置的一部分引導到所述第一位置和所述第二位置之間的邊界，或者在朝向所述第二位置的方向上進行引導。
14.根據權利要求13所述的等離子處理裝置，其中，所述第一排間部分間隙在靠近所述第二位置的所述部分之內設有氣體引導部件，所述氣體引導部件具有朝向所述第二位置傾斜的氣體引導表面。
15.根據權利要求14所述的等離子處理裝置，其中，所述氣體引導部件在所述氣體引導表面的所述噴射埠側上設有在與所述氣體引導表面相對的方向上傾斜的氣體返回表面。
16.根據權利要求13所述的等離子處理裝置，其中，還包括用於形成所述引入埠的引入埠形成部分；所述氣體引導件設置在所述引入埠形成部分上。
17.根據權利要求16所述的等離子處理裝置，其中，所述引入埠形成部分的所述引入埠包括引導到靠近所述第一排間部分間隙的所述第二位置的所述部分的分支埠，所述分支埠朝向第二位置設置，由此形成所述氣體引導件。
18.根據權利要求16所述的等離子處理裝置，其中，朝向所述第二位置傾斜的整流板，作為所述氣體指令裝置，在對應於靠近所述第一排間部分間隙的所述第二位置的所述部分的位置上容納在所述所述引入埠形成部分的所述引入埠中。
19.根據權利要求13所述的等離子處理裝置，其中，所述氣體引導件包括用於阻擋在所述第一排間部分間隙和所述第二排間部分間隙之間的邊界上安置的所述引入埠側上的端部部分的阻擋部分，並由此在噴射埠側上打開所述區域。
20.根據權利要求19所述的等離子處理裝置，其中，還包括用於形成所述引入埠的引入埠形成部分，所述引入埠形成部分的所述引入埠具有在所述並排安置方向上延伸的切口狀結構並設置橫跨所述第一排間部分間隙排間以及所述第二排間部分間隙，所述阻擋部分在對應於所述第一排間部分間隙和所述第二排間部分間隙之間的所述邊界的位置上容納在所述引入埠中。
21.根據權利要求19所述的等離子處理裝置，其中，所述電極結構包括具有一對插入部分和用於連接所述插入部分的連接部分的分隔器，所述插入部分之一夾持在安置在所述第一位置上的所述電極部件和安置在所述第一電極排中的所述第二位置上的所述電極部件，所述插入部分的另外一個夾持在安置在所述第二電極排中的在所述第一位置上的所述電極部件和所述第二位置上的所述電極部件之間，所述連接部分安置靠近所述邊界的所述引入埠側上的端部部分，由此設置為阻擋部分。
22.根據權利要求13所述的等離子處理裝置，其中，還包括用於形成所述噴射埠的噴射埠形成部分，所述氣體引導件設置在所述噴射埠形成部分上並將來自靠近所述第一排間部分間隙的所述第二位置的所述部分的處理氣體朝向所述第二位置引入。
23.根據權利要求22所述的等離子處理裝置，其中，所述氣體引導件包括氣體引導表面，所述氣體引導表面在第二方向上傾斜並安置在與靠近所述噴射埠形成部分的所述噴射埠中的所述第一排間部分間隙的所述第二位置的所述部分相對應的位置上。
24.根據權利要求22所述的等離子處理裝置，其中，所述氣體引導件安置在與所述噴射埠形成部分的所述噴射埠中的所述第一排間部分間隙和所述第二排間部分間隙之間的邊界相對應的位置上，其安置方式使得靠近所述電極結構側，而且所述氣體引導件包括用於阻擋所述邊界的所述噴射埠側上的端部部分的阻擋部分。
25.根據權利要求22所述的等離子處理裝置，其中，所述噴射埠形成部分包括帶孔板，來自所述第一排間部分間隙的處理氣體被分散並進而也朝向所述第二位置擴散並噴射出，由此提供所述帶孔板作為所述氣體引導件。
26.根據權利要求22所述的等離子處理裝置，其中，與所述第一排間部分間隙和所述第二排間部分間隙之間的所述邊界相對應的所述噴射埠形成部分的所述噴射埠的一部分的開口大於與所述第一排間部分間隙相對應的所述噴射埠形成部分的所述噴射埠的另外的一部分的開口，並且具有較大的開口寬度的所述前者部分設置為所述氣體引導件。
27.一種等離子處理裝置，用於將處理氣體從引入埠引入到放電空間，將所述氣體在所述放電空間中等離子化並將被等離子化的氣體噴射通過噴射埠以與將被處理的工件相接觸，所述裝置包括電極結構，包括第一電極排和第二電極排，所述第一電極排包括在從所述引入埠朝向所述噴射埠的方向相交的方向上以並排的關係安置的多個電極部件，而所述第二電極排包括彼此以並排關係安置的另外的多個電極部件並與所述第一電極排平行；以及在所述並排安置方向上在第一位置上安置的所述第一電極排的所述電極部件之一以及所述第二電極排的所述電極部件之一具有相反的極性，並且其間形成第一排間部分間隙，所述第一排間部分間隙用作所述放電空間的一部分；以及在與所述第一位置相鄰的第二位置上安置的所述第一電極排的電極部件中的另外一個電極部件以及所述第二電極排的電極部件中的另外一個電極部件具有彼此相反的極性，並且其間形成第二排間部分間隙，所述第二排間部分間隙用作所述放電空間的另外一部分，安置在所述第一電極排中的第一位置上的所述電極部件以及安置在所述第一電極排中的第二位置上的所述電極部件具有彼此相反的極性，並在其間形成排內間隙；所述裝置還包括用於形成所述引入埠的引入埠形成部分；以及所述引入埠形成部分的所述引入埠包括橫跨所述第一排間部分間隙和所述第二排間部分間隙設置的排間引入埠以及直接連接到所述排內間隙的排內引入埠。
28.一種等離子處理裝置，包括彼此相對安置並在其間形成處理氣體路徑的電場施加電極以及接地電極；多個電源裝置，用於施加用於在所述電極之間等離子化所述處理氣體的電場；以及使所述電源裝置同步的同步器。
29.根據權利要求28所述的等離子處理裝置，其中，所述多個電源裝置每個都包括整流通路整流，用於將商用交流電壓整流整流成直流電壓；以及逆變器，用於在通過切換元件整流整流成交流電壓之後切換直流電壓，所述同步器控制用於所述電源裝置的所述逆變器，這樣所述逆變器在切換動作中彼此同步。
30.根據權利要求29所述的等離子處理裝置，其中，所述同步器包括用於所述電源裝置的所述逆變器的共用柵極信號輸出部分，從所述柵極信號輸出部分輸出的柵極信號被輸入到並聯的各個所述逆變器的所述切換元件的柵極中。
31.根據權利要求29所述的等離子處理裝置，其中，所述同步器包括多個柵極信號輸出部分，所述柵極信號輸出部分設置到各電源裝置的所述逆變器；以及共用同步信號供給部分，用於所述柵極信號輸出部分，從所述同步信號供給部分輸出的同步信號被輸入到並聯的各個所述柵極信號輸出部分中，從而響應於所述同步信號的輸入，每個所述柵極信號輸出部分都將柵極信號輸入到對應的逆變器的所述切換元件的所述柵極中。
32.一種等離子處理裝置，包括電場施加電極，包括第一和第二分開電極部件；接地電極，用於在所述第一和第二電場施加電極之間形成處理氣體路徑；第一電源裝置，用於在所述第一分開電極部件和所述接地電極之間施加用於等離子化所述處理氣體的電場；第二電源裝置，用於在所述第二分開電極部件和所述接地電極之間施加等離子化所述處理氣體的電場；以及同步器，所述同步器使所述第一和第二電源裝置同步。
33.根據權利要求32所述的等離子處理裝置，其中，所述第一分開電極和所述接地電極之間的靜電電容大於所述第二分開電極和所述接地電極之間的靜電電容，以及所述第二電極裝置比所述第一電源裝置的施加電壓的上升/下降時間更長。
34.根據權利要求32所述的等離子處理裝置，其中，所述第一分開電極和所述接地電極之間的靜電電容大於所述第二分開電極和所述接地電極之間的靜電電容，以及所述第二分開電極部件與冷凝器並聯連接。
全文摘要
為了解決電極的庫侖力所導致的彎曲量並在用於具有較大區域的工件的等離子處理裝置中獲得均勻的表面處理。本發明提供的等離子處理裝置的電極結構(30X)包括左右延伸的一對電極排(31X、32X)並在前後方向上彼此相對。各電極排包括側向以並排關係安置的多個電極部件(31A－32C)。側向安置在基本相同的位置中的兩個電極排的電極部件具有相反的極性並在其間形成排間部分間隙(33p)。彼此相鄰的電極部件設置成具有彼此相反的極性。
文檔編號H01L21/02GK1826843SQ200480020800
公開日2006年8月30日 申請日期2004年7月22日 優先權日2003年7月23日
發明者上原剛, 大野毅之, 勢造一志, 竹內裕人, 小宮廣實, 伊藤巧, 太田宜衛 申請人:積水化學工業株式會社