特開 2023-180979 プラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180979

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/44 20060101AFI20231214BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

C23C16/44 B

H05H1/46 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094691

(22)【出願日】2022-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】大丸 智弘

【テーマコード（参考）】

2G084

4K030

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA03

2G084AA04

2G084AA05

2G084CC13

2G084CC33

2G084DD04

2G084DD12

2G084DD37

2G084FF31

4K030FA01

4K030GA14

(57)【要約】

【課題】被処理基材に対する熱影響を抑止しつつ、製造品質を向上させることができるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置は、被処理基材を周面の一部に接触させた状態で当該被処理基材を搬送可能に設けられたメインロール６を有するガイド部と、ガイド部を冷却するための冷却機構（９）と、ガイド部と冷却機構（９）との間に設けられた伝熱部（１０）と、を備えている。伝熱部（１０）は、被処理基材と接触していないメインロール（６）の周面（６Ａ）の部分に当接可能に構成されている。伝熱部（１０）は、回転自在に設けられた回転伝熱体（１０Ａ）を有する。冷却機構（９）は、回転伝熱体（１０Ａ）を介してガイド部のメインロール（６）を冷却する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理室を備え、前記処理室に連続して供給される被処理基材に対し、プラズマを用いた所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
前記処理室に連続して供給される前記被処理基材をガイドするガイド部と、
前記ガイド部にガイドされた前記被処理基材に対し、前記プラズマ処理を行うプラズマ処理部と、
前記ガイド部を冷却するための冷却機構と、
前記ガイド部と前記冷却機構との間に設けられた伝熱部と、を備え、
前記ガイド部は、前記処理室に回転可能に軸支されるとともに、前記被処理基材を周面の一部に接触させた状態で当該被処理基材を搬送可能に設けられたメインロールを有し、
前記伝熱部は、前記被処理基材と接触していない前記メインロールの周面の部分に当接可能に構成され、
前記伝熱部は、回転自在に設けられた回転伝熱体を有し、
前記冷却機構は、前記回転伝熱体を介して前記ガイド部の前記メインロールを冷却する、プラズマ処理装置。

【請求項2】

前記冷却機構は、冷却媒体を収容した筐体と、前記冷却媒体を冷却する冷却部と、を備え、
前記筐体は、前記回転伝熱体を回転自在に支持するとともに、前記冷却媒体の熱を当該回転伝熱体に伝えるベアリング部を備えている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

複数の前記回転伝熱体が、前記メインロールの周方向に沿って設けられている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

複数の前記回転伝熱体が、前記メインロールの軸方向に沿って設けられている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

複数の前記回転伝熱体が、前記メインロールの周方向及び軸方向に沿って各々設けられるとともに、
前記メインロールの前記周方向に沿って設けられた２つの前記伝熱部では、一方の前記伝熱部の前記回転伝熱体の前記軸方向の一端部と、他方の前記伝熱部の前記回転伝熱体の前記軸方向の他端部とが、前記メインロールの回転方向で互いに重なりあっている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記回転伝熱体の表面は、弾性変形が可能な伝熱被覆材により、覆われている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

前記プラズマ処理部は、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナを備えている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項8】

制御部と、
前記メインロールの表面の温度を検出する温度センサーと、を備え、
前記制御部は、前記温度センサーの検出結果を基に、前記冷却機構を制御する、請求項１から７のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プラズマ処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

処理室に連続して供給される長尺樹脂フィルム（被処理基材）に対してプラズマ処理を行うために、巻出ロール及び巻取ロールを使用してフィルムを搬送しつつ、回転ロールの周面で支持された搬送中のフィルムに対して、プラズマ処理を実施するプラズマ処理装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１１８６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のような従来のプラズマ処理装置では、被処理基材に対する熱影響を抑止することができずに、被処理基材の製造品質を向上させることが困難であるという問題点を生じることがあった。

【0005】

具体的にいえば、従来のプラズマ処理装置では、例えば、プラズマ処理を行う処理室の内部に、回転ロールに対向して配置された冷却パネルを有する冷却ボックスを設けるとともに、回転ロールと冷却パネルとの間の空間に所定の冷却ガスを導入する冷却機構を設置していた。そして、従来のプラズマ処理装置では、冷却ガスによって回転ロールを冷却することにより、被処理基材に対する熱影響を抑止可能としていた。

【0006】

しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、被処理基材の材質、冷却ガスの種類等によっては、冷却ガスが被処理基材内に混入することがあった。このため、従来のプラズマ処理装置では、そのプラズマ処理での処理精度が低下することがあり、被処理基材の製造品質を向上させることが難しいことがあった。

【0007】

本開示は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、被処理基材に対する熱影響を抑止しつつ、製造品質を向上させることができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係るプラズマ処理装置は、処理室を備え、前記処理室に連続して供給される被処理基材に対し、プラズマを用いた所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、前記処理室の内部に、前記処理室に連続して供給される前記被処理基材をガイドするガイド部と、前記ガイド部にガイドされた前記被処理基材に対し、前記プラズマ処理を行うプラズマ処理部と、前記ガイド部を冷却するための冷却機構と、前記ガイド部と前記冷却機構との間に設けられた伝熱部と、を備え、前記ガイド部は、前記処理室に回転可能に軸支されるとともに、前記被処理基材を周面の一部に接触させた状態で当該被処理基材を搬送可能に設けられたメインロールを有し、前記伝熱部は、前記被処理基材と接触していない前記メインロールの周面の部分に当接可能に構成され、前記伝熱部は、回転自在に設けられた回転伝熱体を有し、前記冷却機構は、前記回転伝熱体を介して前記ガイド部の前記メインロールを冷却する。

【発明の効果】

【0009】

本開示の一態様によれば、被処理基材に対する熱影響を抑止しつつ、製造品質を向上させることができるプラズマ処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態１に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。

【図2】図１に示した冷却機構及び伝熱部の要部構成を説明する図である。

【図3】上記冷却機構及び伝熱部の具体的な構成例を説明する図である。

【図4】本開示の実施形態２に係るプラズマ処理装置の要部構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

〔実施形態１〕
以下、本開示の実施形態１について、図１から図３を用いて詳細に説明する。図１は、本開示の実施形態１に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。図２は、図１に示した冷却機構９及び伝熱部１０の要部構成を説明する図である。図３は、上記冷却機構９及び伝熱部１０の具体的な構成例を説明する図である。

【0012】

なお、以下の説明では、所定のプラズマ処理として、誘導結合性のプラズマを使用したプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相堆積）法によって被処理基材Ｈ１の表面に所定の皮膜を成膜する成膜処理を行うプラズマ装置を例示して説明する。

【0013】

しかしながら、本開示は、所定のプラズマ処理として、例えば、スパッタ法によって被処理基材Ｈ１に所定の皮膜を成膜する成膜処理を行うプラズマ処理装置１に適用することができる。また、本開示は、所定のプラズマ処理として、プラズマを用いて、被処理基材Ｈ１の表面に対して、所定の加工を行う表面加工処理、例えば、エッチング処理あるいはアッシング処理を行うプラズマ処理装置１に適用することができる。尚、スパッタ法を行うプラズマ処理装置１においては、ターゲットは、例えば、後述するプラズマ生成領域の内部に設置される。

【0014】

＜プラズマ処理装置１＞
図１に示すように、本実施形態１のプラズマ処理装置１は、被処理基材Ｈ１に対して所定のプラズマ処理を行う処理室２を備えている。プラズマ処理装置１では、長尺の被処理基材Ｈ１に対して連続的にプラズマ処理を行うようになっており、被処理基材Ｈ１は処理室２の内部に形成されたプラズマ生成領域ＰＡに順次搬送される。そして、プラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１に対するプラズマ処理がプラズマ生成領域ＰＡで行われるように構成されている。なお、ここでいう長尺の被処理基材Ｈ１とは、処理室２に連続して供給される、フレキシブルな可撓性を有するフィルムの一例である。

【0015】

具体的にいえば、プラズマ処理装置１は、支持体３Ａに巻回されたプラズマ処理前の被処理基材Ｈ１を外部から搬入するための第１のロードロック室３を備えている。また、プラズマ処理装置１は、支持体４Ａに巻回されたプラズマ処理後の被処理基材Ｈ１を外部に搬出するための第２のロードロック室４を備えている。これら第１のロードロック室３及び第２のロードロック室４は、処理室２に対して気密に接続されている。また、これらの処理室２、第１のロードロック室３、及び第２のロードロック室４のそれぞれは、所定の真空環境下とされた真空チャンバーである。

【0016】

尚、支持体３Ａ及び支持体４Ａの少なくとも一方には、図示しない駆動機構が接続されている。そして、プラズマ処理装置１では、上記駆動機構が対応する支持体３Ａまたは支持体４Ａを回転させることにより、被処理基材Ｈ１は、第１のロードロック室３、処理室２、及び第２のロードロック室４に順番に移送される。

【0017】

また、処理室２の内部には、第１の内部ロール５、メインロール６、及び第２の内部ロール７が当該処理室２に回転可能に設けられている。これらの第１の内部ロール５、メインロール６、及び第２の内部ロール７は、処理室２に連続して供給される被処理基材Ｈ１をガイドするガイド部として機能する。

【0018】

具体的には、第１の内部ロール５は、第１のロードロック室３からの被処理基材Ｈ１をメインロール６に送出する。メインロール６は、図１にＲにて示す方向に回転するように構成されており、被処理基材Ｈ１を周面の一部に接触させた状態で当該被処理基材Ｈ１を搬送可能に設けられている。また、メインロール６は、搬送中の被処理基材Ｈ１がプラズマ生成領域ＰＡの内部を通過するように構成されている。更に、メインロール６の近傍には、図示しない温度センサーが設けられており、メインロール６の表面の温度が検出されるようになっている。なお、温度センサーは、メインロール６の表面と接触する接触型または当該表面と接触しない非接触型を適用し得る。

【0019】

また、メインロール６は、後述の冷却機構９によって、所定温度（例えば、１００℃）以下に冷却されるように構成されている。そして、プラズマ処理装置１は、メインロール６を冷却することにより、被処理基材Ｈ１に対する熱影響（熱負荷）を抑止して、プラズマ処理を実施し得る。また、メインロール６には、例えば、銅合金などの熱伝導性に優れた金属材料が用いられており、冷却機構９からの例えば、所定温度（例えば、－１００℃）以下に冷却された後述の冷却媒体が有する熱である冷熱を効率よく被処理基材Ｈ１に伝達して、当該被処理基材Ｈ１を効率よく冷却することができるようになっている。

【0020】

第２の内部ロール７は、メインロール６から被処理基材Ｈ１を第２のロードロック室４に搬出する。そして、プラズマ処理装置１では、図１に示すように、被処理基材Ｈ１が支持体３Ａから、第１の内部ロール５、及びメインロール６の各外周面上を順次搬送される。すなわち、プラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１が処理室２に連続して供給されてプラズマ処理が行われる。

【0021】

また、プラズマ処理装置１では、メインロール６の周面の一部分は、図１に示すように、処理室２に設けられたプラズマ処理部８との間に形成される、プラズマ生成領域ＰＡの内部に位置するように設けられている。そして、プラズマ処理装置１では、メインロール６によってプラズマ生成領域ＰＡに運ばれた、メインロール６上の被処理基材Ｈ１の部分に対して、プラズマ処理部８による、所定のプラズマ処理が行われて、当該部分の表面上に所定物（皮膜）が成膜される。

【0022】

また、プラズマ処理装置１では、図１に示すように、所定の皮膜が成膜された被処理基材Ｈ１がメインロール６から第２の内部ロール７を介して第２のロードロック室４に搬送されて、支持体４Ａに巻回される。

【0023】

被処理基材Ｈ１は、例えば、液晶パネルディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルディスプレイなどに用いられる各種フィルムや、合成樹脂基板（フレキシブル基板）であり得る。プラズマ処理装置１は、上記所定のプラズマ処理によって上記所定の皮膜としてバリア（防湿）膜などを被処理基材Ｈ１上に成膜する。また、支持体４Ａに巻回された被処理基材Ｈ１は、用途などに応じて、所望のサイズに適宜カットされて使用される。

【0024】

また、プラズマ処理装置１は、プラズマ処理装置１の各部を制御する制御部（図示せず）を備えている。この制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行う機能ブロックである。

【0025】

また、プラズマ処理装置１は、上記ガイド部を冷却するための冷却機構９と、上記ガイド部と冷却機構９との間に設けられた伝熱部１０と、を備えている。プラズマ処理装置１では、制御部が温度センサーの検出結果を基に冷却機構９を制御することにより、メインロール６及び被処理基材Ｈ１が十分に冷却された状態で、当該被処理基材Ｈ１に対するプラズマ処理が実施されるように構成されている。

【0026】

＜処理室２＞
処理室２は、接地された真空容器を用いて構成されており、当該真空容器の内部が所定の真空度に保たれた状態で、プラズマ処理部８に対する上記制御部の制御によって、所定のプラズマ処理が被処理基材Ｈ１に施されるようになっている。

【0027】

また、処理室２には、上記所定のプラズマ処理に対応した、上記皮膜の成膜用ガスを含んだ処理ガスを処理室２の内部に導入する処理ガス供給部が設けられており（図示せず）、処理ガスの雰囲気化で当該プラズマ処理が行われるようになっている。処理ガスは、例えば、アルゴン、水素、窒素、シラン、または酸素である。また、上記処理ガス供給部のガス供給口は、プラズマ生成領域ＰＡに対応して、処理室２の壁面に設けられている（図示せず）。また、処理ガスを外部に排気する不図示の排気口が適宜設けられている。

【0028】

＜プラズマ処理部８＞
プラズマ処理部８は、誘導結合性のプラズマを処理室２の内部に発生させるためのアンテナ８ａを備えている。具体的には、アンテナ８ａは直線状のアンテナであり、メインロール６と同軸となるように設けられている。つまり、本実施形態１のプラズマ処理装置１は、アンテナ８ａに高周波電流を流してアンテナ８ａの近傍に高周波誘導電界を発生させ、誘導結合性のプラズマを生成させる。そして、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、メインロール６とプラズマ処理部８との間にプラズマ生成領域ＰＡを形成する。

【0029】

なお、上記の説明以外に、例えば、プラズマ処理部８において、上記プラズマに含まれた荷電粒子を制御する制御電極としての内部電極を設ける構成でもよい。このように内部電極を設けた場合では、上記荷電粒子の極性に応じて、選択的に運動エネルギーを荷電粒子に与えたり、被処理基材Ｈ１への荷電粒子の到達量を低減させたりすることができ、高精度なプラズマ処理を容易に行うことができる。

【0030】

＜冷却機構９＞
冷却機構９は、冷却媒体９Ｃを収容した筐体９Ａと、冷却媒体９Ｃを冷却する冷却部９Ｂと、を備えている。冷却機構９は、例えば、冷却部９Ｂにコンプレッサー（圧縮機）を用いたコンプレッサー型である。筐体９Ａには、後述するように、伝熱部１０の回転伝熱体１０Ａが連結されており、冷却媒体９Ｃから上記冷熱を回転伝熱体１０Ａに伝達するようになっている。冷却媒体９Ｃは、例えば、冷却水などの液状媒体、またはアルゴンガス、ヘリウムガス、水素ガス、あるいは酸素ガスなどの冷却ガスである。

【0031】

＜伝熱部１０＞
本実施形態１のプラズマ処理装置１は、複数、例えば、３つの伝熱部１０を備えている。各伝熱部１０は、被処理基材Ｈ１と接触していないメインロール６の周面の部分に当接可能に構成されている。また、各伝熱部１０は、回転自在に設けられた回転伝熱体１０Ａを有している。図２に例示するように、３つの回転伝熱体１０Ａが、メインロール６の周方向に沿って設けられている。回転伝熱体１０Ａは、冷却機構９の筐体９Ａに回転自在に設けられている。

【0032】

具体的にいえば、図３に示すように、回転伝熱体１０Ａの端部には、回転軸１０Ｂが一体的に設けられている。この回転軸１０Ｂは、冷却機構９の筐体９Ａに設けられたベアリング部９ＡＢを介して筐体９Ａに取り付けられており、回転伝熱体１０Ａは、ベアリング部９ＡＢを介して筐体９Ａに回転自在に設けられている。

【0033】

また、筐体９Ａ、ベアリング部９ＡＢ、回転軸１０Ｂを含んだ回転伝熱体１０Ａは、例えば、銅合金などの熱伝導性に優れた金属材料を用いて構成されており、上記冷熱が冷却媒体９Ｃから筐体９Ａ、ベアリング部９ＡＢ、回転軸１０Ｂ、及び回転伝熱体１０Ａに順次伝達されるようになっている。そして、回転伝熱体１０Ａでは、冷却機構９によって冷却される。

【0034】

また、回転伝熱体１０Ａでは、その表面が伝熱被覆材１１により、覆われている。具体的には、伝熱被覆材１１は、例えば、カーボンシート等の弾性変形が可能であって熱伝導性に優れた材料を用いて構成されている。伝熱被覆材１１は、メインロール６の周面と接触したときに、当該周面によって弾性変形するとともに、回転伝熱体１０Ａからメインロール６側に冷却機構９からの上記冷熱を確実に伝達するようになっている。これにより、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、メインロール６が、例えば、軸方向の長さ寸法（つまり、被処理基材Ｈ１の幅寸法）が１ｍ程度に構成されている場合でも、その両端部の回転軸１０Ｂから上記冷熱を伝達することにより、メインロール６及び当該メインロール６で搬送中の被処理基材Ｈ１を十分に冷却することができる。

【0035】

以上のように構成された本実施形態１のプラズマ処理装置１は、伝熱部１０が被処理基材Ｈ１をガイドする上記ガイド部と当該ガイド部を冷却するための冷却機構９との間に設けられている。上記ガイド部は、被処理基材Ｈ１を周面の一部に接触させた状態で当該被処理基材Ｈ１を搬送可能に設けられたメインロール６を有する。伝熱部１０は、被処理基材Ｈ１と接触していないメインロール６の周面の部分に当接可能に構成されている。また、伝熱部１０は、回転自在に設けられた回転伝熱体１０Ａを有する。冷却機構９は、回転伝熱体１０Ａを介して上記ガイド部のメインロール６を冷却する。

【0036】

以上のように構成された本実施形態１のプラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１に対して、プラズマ処理を行う場合でも、当該被処理基材Ｈ１に対する熱影響を抑止することができる。また、冷却機構９が、回転伝熱体１０Ａを介してメインロール６を冷却することにより、被処理基材Ｈ１に対する熱影響を抑止することができることから、上記従来例と異なり、冷却ガスなどの冷却媒体９Ｃが当該被処理基材Ｈ１内に混入することがない。この結果、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１の製造品質を向上させることができる。

【0037】

具体的にいえば、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１において、熱影響を抑止した状態で、プラズマ処理を実施することができることから、熱影響による皺などの問題点の発生を確実に抑えることができる。この結果、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１の製造品質を向上させることができる。

【0038】

また、本実施形態１のプラズマ処理装置１は、伝熱部１０を介在させてメインロール６及び被処理基材Ｈ１を冷却機構９によって冷却している。従って、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、メインロール内部に冷却媒体を流すことによって冷却を実施していた従来例と異なり、被処理基材Ｈ１の幅寸法などを大きく変更した場合でも、この変更に対応して、メインロール６及び被処理基材Ｈ１に対する冷却能力を容易に高めることができる。

【0039】

また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、温度センサーの検出結果を基に、制御部が冷却機構９を制御するので、メインロール６及び被処理基材Ｈ１をより適切に冷却することができる。この結果、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１に対する熱影響をより抑止しつつ、被処理基材Ｈ１の製造品質を容易に向上できる。

【0040】

また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、ベアリング部９ＡＢを介して回転伝熱体１０Ａを冷却するので、ベアリング部９ＡＢは熱伝導構造と回転伝熱体１０Ａの支持構造とを兼用することができる。これにより、本実施形態１では、コンパクトでコストが安価なプラズマ処理装置１を容易に構成することができる。また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、冷却媒体９Ｃは筐体９Ａに収容されているので、被処理基材Ｈ１に冷却媒体９Ｃが直接的に触れることを確実に抑制することができ、被処理基材Ｈ１の製造品質を容易に向上させることができる。

【0041】

また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、３つの回転伝熱体１０Ａが、メインロール６の周方向に沿って設けられているので、冷却機構９は、メインロール６を確実に冷却することができる。これにより、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、被処理基材Ｈ１に対する熱影響を確実に抑止することができる。

【0042】

また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、回転伝熱体１０Ａの表面は弾性変形が可能な伝熱被覆材１１により覆われている。これにより、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、伝熱被覆材１１により、メインロール６の周面に対する回転伝熱体１０Ａの密着性を確実に向上させることができる。この結果、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、冷却機構９による回転伝熱体１０Ａを介したメインロール６及び被処理基材の冷却を効率よく行うことができる。

【0043】

〔実施形態２〕
本開示の実施形態２について、図４を用いて具体的に説明する。図４は、本開示の実施形態２に係るプラズマ処理装置１の要部構成を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0044】

本実施形態２と上記実施形態１との主な相違点は、メインロール６の周方向及び軸方向に沿って各々複数の回転伝熱体を設けた点である。

【0045】

本実施形態２のプラズマ処理装置１では、図４に示すように、冷却機構１９は、メインロール６の軸方向（図４にＪにて示す方向）に沿って配置された複数、例えば、４つの冷却機構１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、及び１９Ｄを備えている。また、複数、例えば、３つの伝熱部２１、２２、及び２３がメインロール６の周方向（図４にＲにて示す方向）に沿って設けられている。

【0046】

伝熱部２１は、メインロール６の軸方向に沿って設けられた回転伝熱体２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、及び２１Ｄを備えている。同様に、伝熱部２２は、メインロール６の軸方向に沿って設けられた回転伝熱体２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、及び２２Ｄを備えている。同様に、伝熱部２３は、メインロール６の軸方向に沿って設けられた回転伝熱体２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、及び２３Ｄを備えている。

【0047】

回転伝熱体２１Ａ、２２Ａ、及び２３Ａは、冷却機構１９Ａによって冷却され、回転伝熱体２１Ｂ、２２Ｂ、及び２３Ｂは、冷却機構１９Ｂによって冷却される。また、回転伝熱体２１Ｃ、２２Ｃ、及び２３ＣＡは、冷却機構１９Ｃによって冷却され、回転伝熱体２１Ｄ、２２Ｄ、及び２３Ｄは、冷却機構１９Ｄによって冷却される。

【0048】

また、メインロール６の周方向に沿って設けられた、例えば、２つの伝熱部２１及び２３では、一方の伝熱部の回転伝熱体の軸方向の一端部と、他方の伝熱部の回転伝熱体の軸方向の他端部とが、メインロール６の回転方向（つまり、上記周方向）で互いに重なりあっている。具体的にいえば、２つの伝熱部２１及び２３では、例えば、一方の伝熱部２３の回転伝熱体２３Ａの軸方向の一端部と、他方の伝熱部２１の回転伝熱体２１Ｂの軸方向の他端部とが、メインロール６の回転方向で互いに重なりあっている。

【0049】

以上の構成により、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、上記実施形態１のものと同様な効果を奏する。また、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、例えば、回転伝熱体２３Ａの軸方向の一端部と、回転伝熱体２１Ｂの軸方向の他端部とが、メインロール６の回転方向で互いに重なりあっている。これにより、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、冷却機構１９は、軸方向において、均一な冷却をより確実に行うことができ、製造品質が向上された被処理基材Ｈ１を容易に製造することができる。

【0050】

なお、上記の説明以外に、メインロール６の軸方向のみに沿って複数の回転伝熱体１０Ａを設ける構成でもよい。このように構成した場合では、メインロール６の軸方向の寸法が大きい場合でも、冷却機構９は軸方向に分割して設けられた複数の回転伝熱体１０Ａを介してメインロール６を冷却することができる。この結果、上記軸方向において、メインロール６を均一に冷却することができ、被処理基材Ｈ１の製造品質をより容易に向上させることができる点で好ましい。

【0051】

〔まとめ〕
上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係るプラズマ処理装置は、処理室を備え、前記処理室に連続して供給される被処理基材に対し、プラズマを用いた所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、前記処理室に連続して供給される前記被処理基材をガイドするガイド部と、前記ガイド部にガイドされた前記被処理基材に対し、前記プラズマ処理を行うプラズマ処理部と、前記ガイド部を冷却するための冷却機構と、前記ガイド部と前記冷却機構との間に設けられた伝熱部と、を備え、前記ガイド部は、前記処理室に回転可能に軸支されるとともに、前記被処理基材を周面の一部に接触させた状態で当該被処理基材を搬送可能に設けられたメインロールを有し、前記伝熱部は、前記被処理基材と接触していない前記メインロールの周面の部分に当接可能に構成され、前記伝熱部は、回転自在に設けられた回転伝熱体を有し、前記冷却機構は、前記回転伝熱体を介して前記ガイド部の前記メインロールを冷却する。

【0052】

上記構成によれば、被処理基材に対して、プラズマ処理を行う場合でも、当該被処理基材に対する熱影響を抑止することができる。また、冷却機構が、回転伝熱体を介してガイド部のメインロールを冷却することにより、被処理基材に対する熱影響を抑止することができることから、上記従来例と異なり、冷却ガスなどの冷却媒体が当該被処理基材内に混入することがない。この結果、被処理基材の製造品質を向上させることができる。

【0053】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、前記冷却機構は、冷却媒体を収容した筐体と、前記冷却媒体を冷却する冷却部と、を備え、前記筐体は、前記回転伝熱体を回転自在に支持するとともに、前記冷却媒体の熱を当該回転伝熱体に伝えるベアリング部を備えてもよい。

【0054】

上記構成によれば、ベアリング部は、熱伝導構造と回転伝熱体の支持構造とを兼用することができる。これにより、コンパクトでコストが安価なプラズマ処理装置を容易に構成することができる。また、冷却媒体は筐体に収容されているので、被処理基材に冷却媒体が直接的に触れることを確実に抑制することができ、被処理基材の製造品質を容易に向上させることができる。

【0055】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、複数の前記回転伝熱体が、前記メインロールの周方向に沿って設けられてもよい。

【0056】

上記構成によれば、冷却機構は、ガイド部のメインロールを確実に冷却することができ、被処理基材に対する熱影響を確実に抑止することができる。

【0057】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、複数の前記回転伝熱体が、前記メインロールの軸方向に沿って設けられてもよい。

【0058】

上記構成によれば、冷却機構は、軸方向に分割して設けられた複数の回転伝熱体を介してメインロールを冷却することとなり、軸方向において、均一に冷却することができる。これにより、被処理基材の製造品質をより容易に向上させることができる。

【0059】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、複数の前記回転伝熱体が、前記メインロールの周方向及び軸方向に沿って各々設けられるとともに、前記メインロールの前記周方向に沿って設けられた２つの前記伝熱部では、一方の前記伝熱部の前記回転伝熱体の前記軸方向の一端部と、他方の前記伝熱部の前記回転伝熱体の前記軸方向の他端部とが、前記メインロールの回転方向で互いに重なりあってもよい。

【0060】

上記構成によれば、冷却機構は、軸方向において、均一な冷却をより確実に行うことができ、製造品質が向上された被処理基材を容易に製造することができる。

【0061】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、前記回転伝熱体の表面は、弾性変形が可能な伝熱被覆材により、覆われてもよい。

【0062】

上記構成によれば、伝熱被覆材により、メインロールの周面に対する回転伝熱体の密着性を確実に向上させることができる。これにより、冷却機構による回転伝熱体を介したメインロール及び被処理基材の冷却を効率よく行うことができる。

【0063】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、前記プラズマ処理部は、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナを備えてもよい。

【0064】

上記構成によれば、プラズマ処理部は、アンテナからのプラズマを用いて、被処理基材に対し、所定のプラズマ処理を行うことができる。

【0065】

上記一側面に係るプラズマ処理装置において、制御部と、前記メインロールの表面の温度を検出する温度センサーと、を備え、前記制御部は、前記温度センサーの検出結果を基に、前記冷却機構を制御してもよい。

【0066】

上記構成によれば、制御部は、冷却機構により、メインロール及び被処理基材をより適切に冷却することができる。この結果、被処理基材に対する熱影響をより抑止しつつ、被処理基材の製造品質を容易に向上できる。

【0067】

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0068】

１ プラズマ処理装置
２ 処理室
５ 第１の内部ロール（ガイド部）
６ メインロール（ガイド部）
７ 第２の内部ロール（ガイド部）
８ プラズマ処理部
８ａ アンテナ
９、１９、１９Ａ～１９Ｄ 冷却機構
９Ａ 筐体
９Ｂ 冷却部
９Ｃ 冷却媒体
９ＡＢ ベアリング部
１０、２１、２２、２３ 伝熱部
１０Ａ、２１Ａ～２１Ｄ、２２Ａ～２２Ｄ、２３Ａ～２３Ｄ 回転伝熱体
１１ 伝熱被覆材
Ｈ１ 被処理基材（フィルム）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】