(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-31
(45)【発行日】2022-09-08
(54)【発明の名称】プラズマ発生装置、およびプラズマ処理方法
(51)【国際特許分類】
H05H 1/24 20060101AFI20220901BHJP
【ＦＩ】
H05H1/24
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021553194
(86)(22)【出願日】2019-10-22
(86)【国際出願番号】 JP2019041419
(87)【国際公開番号】W WO2021079420
(87)【国際公開日】2021-04-29
【審査請求日】2021-10-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000237271
【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ
(74)【代理人】
【識別番号】110000992
【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト
(74)【代理人】
【識別番号】100162237
【弁理士】
【氏名又は名称】深津 泰隆
(74)【代理人】
【識別番号】100191433
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 友希
(72)【発明者】
【氏名】岩田 卓也
【審査官】右▲高▼ 孝幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／１９４１３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実公昭３６－０２１６２２（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特開２００５－３０２６８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１４４０７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｈ １／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理ガスをプラズマ化させるための反応室が形成された装置本体と、前記反応室に接続する少なくとも一つの排出通路と、
前記少なくとも一つの排出通路に接続する拡散室と、
前記拡散室に接続する複数の噴出通路であって、それら複数の噴出通路のうちの少なくとも一つの噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成された前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出する複数の噴出通路と、
を備え、
前記複数の噴出通路の全ての噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されず、前記複数の噴出通路のうちの一部の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されたプラズマ発生装置。
【請求項2】
処理ガスをプラズマ化させるための反応室が形成された装置本体と、前記装置本体に装着され、前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出するノズルと、
を備え、
前記装置本体は、
前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを前記装置本体の外部に排出するための排出通路を有し、
前記ノズルは、
前記排出通路の前記装置本体の外壁面への開口を覆うように形成される拡散室と、
前記拡散室を経由してプラズマガスを噴出するための複数の噴出通路であって、それら複数の噴出通路のうちの１以上の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成された前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出する複数の噴出通路と、
を有し、
前記複数の噴出通路の全ての噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されず、前記複数の噴出通路のうちの一部の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されたプラズマ発生装置。
【請求項3】
前記ノズルに複数の噴出通路が１列に並んで形成されており、前記テーパ面が、前記複数の噴出通路の１列に並ぶ方向での中央を中心として対称的に位置するように形成された請求項２に記載のプラズマ発生装置。
【請求項4】
前記ノズルが、前記装置本体に相対的に移動不能に装着された請求項２または請求項３に記載のプラズマ発生装置。
【請求項5】
処理ガスをプラズマ化させるための反応室が形成された装置本体と、前記装置本体に装着され、前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出するノズルと、
を備え、
前記装置本体は、
前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを前記装置本体の外部に排出するための排出通路を有し、
前記ノズルは、
前記排出通路の前記装置本体の外壁面への開口を覆うように形成される拡散室と、
前記拡散室を経由してプラズマガスを噴出するための複数の噴出通路であって、それら複数の噴出通路のうちの１以上の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成された前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出する複数の噴出通路と、
を有し、
前記複数の噴出通路の全ての噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されず、前記複数の噴出通路のうちの一部の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されたプラズマ発生装置において、
前記複数の噴出通路から噴出されるプラズマガスを被処理体に照射するプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、噴出通路からプラズマガスを噴出するプラズマ発生装置等に関するものである。
【背景技術】
【0002】
プラズマ発生装置には、反応室において処理ガスをプラズマ化させ、プラズマ化されたプラズマガスを、ノズルに形成された噴出通路から噴出する構造のものがある。下記特許文献には、そのようなプラズマ発生装置の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００１－０６８２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本明細書は、プラズマガスを噴出通路から噴出する構造のプラズマ発生装置の実用性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本明細書は、処理ガスをプラズマ化させるための反応室が形成された装置本体と、前記反応室に接続する少なくとも一つの排出通路と、前記少なくとも一つの排出通路に接続する拡散室と、前記拡散室に接続する複数の噴出通路であって、それら複数の噴出通路のうちの少なくとも一つの噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成された前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出する複数の噴出通路と、を備え、前記複数の噴出通路の全ての噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されず、前記複数の噴出通路のうちの一部の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されたプラズマ発生装置を開示する。
【0006】
また、本明細書は、処理ガスをプラズマ化させるための反応室が形成された装置本体と、前記装置本体に装着され、前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出するノズルと、を備え、前記装置本体は、前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを前記装置本体の外部に排出するための排出通路を有し、前記ノズルは、前記排出通路の前記装置本体の外壁面への開口を覆うように形成される拡散室と、前記拡散室を経由してプラズマガスを噴出するための複数の噴出通路であって、それら複数の噴出通路のうちの１以上の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成された前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出する複数の噴出通路と、を有し、前記複数の噴出通路の全ての噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されず、前記複数の噴出通路のうちの一部の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されたプラズマ発生装置を開示する。
【0007】
また、本明細書は、処理ガスをプラズマ化させるための反応室が形成された装置本体と、前記装置本体に装着され、前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出するノズルと、を備え、前記装置本体は、前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを前記装置本体の外部に排出するための排出通路を有し、前記ノズルは、前記排出通路の前記装置本体の外壁面への開口を覆うように形成される拡散室と、前記拡散室を経由してプラズマガスを噴出するための複数の噴出通路であって、それら複数の噴出通路のうちの１以上の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成された前記反応室においてプラズマ化されたプラズマガスを噴出する複数の噴出通路と、を有し、前記複数の噴出通路の全ての噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されず、前記複数の噴出通路のうちの一部の噴出通路の前記拡散室への開口にテーパ面が形成されたプラズマ発生装置において、前記複数の噴出通路から噴出されるプラズマガスを被処理体に照射するプラズマ処理方法を開示する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、噴出通路の拡散室への開口にテーパ面が形成されることで、例えば、その開口に異物が付着した場合であっても、その開口が異物により塞がれ難くなる。これにより、噴出通路からのプラズマガスの噴出を担保することが可能なり、プラズマガスを噴出通路から噴出する構造のプラズマ発生装置の実用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
【0011】
図１に示すように、プラズマ装置１０は、プラズマヘッド１１、ロボット１３、制御ボックス１５を備えている。プラズマヘッド１１は、ロボット１３に取り付けられている。ロボット１３は、例えば、シリアルリンク型ロボット（多関節型ロボットと呼ぶこともできる）である。プラズマヘッド１１は、ロボット１３の先端に保持された状態でプラズマガスを照射可能となっている。プラズマヘッド１１は、ロボット１３の駆動に応じて３次元的に移動可能となっている。
【0012】
制御ボックス１５は、コンピュータを主体として構成され、プラズマ装置１０を統括的に制御する。制御ボックス１５は、プラズマヘッド１１に電力を供給する電源部１５Ａ及びプラズマヘッド１１へガスを供給するガス供給部１５Ｂを有している。電源部１５Ａは、電源ケーブル（図示略）を介してプラズマヘッド１１と接続されている。電源部１５Ａは、制御ボックス１５の制御に基づいて、プラズマヘッド１１の電極３３（図３及び図４参照）に印加する電圧を変更する。
【0013】
また、ガス供給部１５Ｂは、複数（本実施形態では４本）のガスチューブ１９を介してプラズマヘッド１１と接続されている。ガス供給部１５Ｂは、制御ボックス１５の制御に基づいて、後述する反応ガス、キャリアガス、ヒートガスをプラズマヘッド１１へ供給する。制御ボックス１５は、ガス供給部１５Ｂを制御し、ガス供給部１５Ｂからプラズマヘッド１１へ供給するガスの量などを制御する。これにより、ロボット１３は、制御ボックス１５の制御に基づいて動作し、テーブル１７の上に載置された被処理物Ｗに対してプラズマヘッド１１からプラズマガスを照射する。
【0014】
また、制御ボックス１５は、タッチパネルや各種スイッチを有する操作部１５Ｃを備えている。制御ボックス１５は、各種の設定画面や動作状態（例えば、ガス供給状態など）等を操作部１５Ｃのタッチパネルに表示する。また、制御ボックス１５は、操作部１５Ｃに対する操作入力により各種の情報を受け付ける。
【0015】
図２に示すように、プラズマヘッド１１は、プラズマ生成部２１、ヒートガス供給部２３等を備えている。プラズマ生成部２１は、制御ボックス１５のガス供給部１５Ｂ（図１参照）から供給された処理ガスをプラズマ化して、プラズマガスを生成する。ヒートガス供給部２３は、ガス供給部１５Ｂから供給されたガスを加熱してヒートガスを生成する。本実施形態のプラズマヘッド１１は、プラズマ生成部２１において生成したプラズマガスを、ヒートガス供給部２３によって生成したヒートガスとともに、図１に示す被処理物Ｗへ噴出する。プラズマヘッド１１には、図２に示す矢印の方向に上流側から下流側へと処理ガスが供給される。なお、プラズマヘッド１１は、ヒートガス供給部２３を備えない構成でも良い。即ち、本開示のプラズマ装置は、ヒートガスを用いない構成でも良い。
【0016】
図３及び図４に示すように、プラズマ生成部２１は、ヘッド本体部３１、一対の電極３３、プラズマ照射部３５等を含む。なお、図３は、一対の電極３３及び後述する複数の本体側プラズマ通路７１の位置に合わせて切断した断面図であり、図４は、図３のＡＡ線における断面図である。ヘッド本体部３１は、耐熱性の高いセラミックにより成形されており、そのヘッド本体部３１の内部には、プラズマガスを発生させる反応室３７が形成されている。一対の電極３３の各々は、例えば、円柱形状をなしており、その先端部を反応室３７に突出させた状態で固定されている。以下の説明では、一対の電極３３を、単に電極３３と称する場合がある。また、一対の電極３３が並ぶ方向をＸ方向、プラズマ生成部２１とヒートガス供給部２３とが並ぶ方向をＹ方向、円柱形状の電極３３の軸方向をＺ方向と称して説明する。なお、本実施形態では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交する方向である。
【0017】
ヒートガス供給部２３は、ガス管４１、ヒータ４３、連結部４５等を備えている。ガス管４１及びヒータ４３は、ヘッド本体部３１の外周面に取り付けられ、図４に示すカバー４７によって覆われている。ガス管４１は、ガスチューブ１９（図１参照）を介して、制御ボックス１５のガス供給部１５Ｂに接続されている。ガス管４１には、ガス供給部１５Ｂからガス（例えば、空気）が供給される。ヒータ４３は、ガス管４１の途中に取り付けられている。ヒータ４３は、ガス管４１を流れるガスを温めてヒートガスを生成する。
【0018】
図４に示すように、連結部４５は、ガス管４１をプラズマ照射部３５に連結するものである。プラズマ照射部３５がヘッド本体部３１に取り付けられた状態では、連結部４５は、一端部をガス管４１に接続され、他端部をプラズマ照射部３５に形成されたヒートガス通路５１に接続される。ヒートガス通路５１には、ガス管４１を介してヒートガスが供給される。
【0019】
図４に示すように電極３３の一部の外周部は、セラミックス等の絶縁体で製造された電極カバー５３によって覆われている。電極カバー５３は、略中空筒状をなし、長手方向の両端部に開口が形成されている。電極カバー５３の内周面と電極３３の外周面との間の隙間は、ガス通路５５として機能する。電極カバー５３の下流側の開口は、反応室３７に接続されている。電極３３の下端は、電極カバー５３の下流側の開口から突出している。
【0020】
また、ヘッド本体部３１の内部には、反応ガス流路６１と、一対のキャリアガス流路６３とが形成されている。反応ガス流路６１は、ヘッド本体部３１の略中央部に設けられ、ガスチューブ１９（図１参照）を介してガス供給部１５Ｂと接続され、ガス供給部１５Ｂから供給される反応ガスを反応室３７へ流入させる。また、一対のキャリアガス流路６３は、Ｘ方向において反応ガス流路６１を間に挟んだ位置に配置されている。一対のキャリアガス流路６３の各々は、ガスチューブ１９（図１参照）を介してガス供給部１５Ｂと接続され、ガス供給部１５Ｂからキャリアガスが供給される。キャリアガス流路６３は、ガス通路５５を介してキャリアガスを反応室３７へ流入させる。
【0021】
反応ガス（種ガス）としては、酸素（Ｏ２）を採用できる。ガス供給部１５Ｂは、例えば、反応ガス流路６１を介して、酸素と窒素（Ｎ２）との混合気体（例えば、乾燥空気（Ａｉｒ））を、反応室３７の電極３３の間に流入させる。以下、この混合気体を、便宜的に反応ガスと呼び、酸素を種ガスと呼ぶ場合がある。キャリアガスとしては、窒素を採用できる。ガス供給部１５Ｂは、ガス通路５５の各々から、一対の電極３３の各々を取り巻くようにキャリアガスを流入させる。
【0022】
一対の電極３３には、制御ボックス１５の電源部１５Ａから交流の電圧が印加される。電圧を印加することによって、例えば、図４に示すように、反応室３７内において、一対の電極３３の下端の間に、擬似アークＡが発生する。この擬似アークＡを反応ガスが通過する際に、反応ガスは、プラズマ化される。従って、一対の電極３３は、擬似アークＡの放電を発生させ、反応ガスをプラズマ化し、プラズマガスを発生させる。
【0023】
また、ヘッド本体部３１における反応室３７の下流側の部分には、Ｘ方向に間隔を隔てて並び、Ｚ方向に伸びて形成された複数（本実施例においては、６本）の本体側プラズマ通路７１が形成されている。複数の本体側プラズマ通路７１の上流側の端部は、反応室３７に開口しており、複数の本体側プラズマ通路７１の下流側の端部は、ヘッド本体部３１の下端面に開口している。
【0024】
プラズマ照射部３５は、ノズル７３、ノズルカバー７５等を備えている。ノズル７３は、Ｘ方向からの側面視において概してＴ字形をなし、ノズル本体７７とノズル先端７９とにより構成されている。なお、ノズル７３は、ノズル本体７７とノズル先端７９とによる一体物であり、耐熱性の高いセラミックにより成形されている。ノズル本体７７は、概してフランジ形状をなし、ボルト８０により、ヘッド本体部３１の下面に固定されている。このため、ノズル７３は、ヘッド本体部３１に着脱可能とされており、種類の異なるノズルに変更することができる。また、ノズル先端７９は、ノズル本体７７の下面から下方に向って延び出す形状とされている。
【0025】
ノズル７３には、ノズル本体７７の上端面に開口する一対の溝８１が形成されている。一対の溝８１は、Ｘ方向に延びるように１列に並んで形成されており、ノズル７３がヘッド本体部３１に装着された状態において、一対の溝８１の各々に、ヘッド本体部３１の下端面に開口する３本の本体側プラズマ通路７１が連通している。つまり、６本の本体側プラズマ通路７１のうちの３本の本体側プラズマ通路７１の下端の開口が、一対の溝８１の一方に連通し、残りの３本の本体側プラズマ通路７１の下端の開口が、一対の溝８１の他方に連通している。
【0026】
さらに、ノズル７３には、ノズル本体７７とノズル先端７９とを上下方向、つまり、Ｚ方向に貫通する複数（本実施例においては、１０本）のノズル側プラズマ通路８２が形成されており、それら複数のノズル側プラズマ通路８２は、Ｘ方向に間隔を隔てて並んでいる。なお、１０本のノズル側プラズマ通路８２のうちの５本のノズル側プラズマ通路８２の上端が、一対の溝８１の一方の底面に開口し、残りの５本のノズル側プラズマ通路８２の上端が、一対の溝８１の他方の底面に開口している。
【0027】
ノズルカバー７５は、Ｘ方向からの側面視において概してＴ字形をなし、カバー本体８５とカバー先端８７とにより構成されている。なお、ノズルカバー７５は、カバー本体８５とカバー先端８７とによる一体物であり、耐熱性の高いセラミックにより成形されている。カバー本体８５は、板厚の概して板形状とされており、カバー本体８５には、上面に開口するとともに、Ｚ方向に凹んだ形状の凹部８９が形成されている。そして、その凹部８９にノズル７３のノズル本体７７が収納されるように、カバー本体８５が、ボルト９０によりヘッド本体部３１の下面に固定されている。このため、ノズルカバー７５は、ヘッド本体部３１に着脱可能とされており、ノズル７３の交換時などに、ヘッド本体部３１から取り外される。さらに、カバー本体８５には、Ｙ方向に延びるように、ヒートガス通路５１が形成されており、そのヒートガス通路５１の一端部が、凹部８９に開口し、ヒートガス通路５１の他端部が、カバー本体８５の側面に開口している。そして、カバー本体８５の側面に開口するヒートガス通路５１の端部が、上記したヒートガス供給部２３の連結部４５に連結されている。
【0028】
カバー先端８７は、カバー本体８５の下面から下方に向って延び出している。カバー先端８７には、Ｚ方向に貫通する１つの貫通孔９３が形成されており、その貫通孔９３の上端部は、カバー本体８５の凹部８９に連通している。そして、その貫通孔９３に、ノズル７３のノズル先端７９が挿入されている。これにより、ノズル７３は、ノズルカバー７５により全体的に覆われている。なお、ノズル７３のノズル先端７９の下端と、ノズルカバー７５のカバー先端８７の下端とは、同じ高さに位置している。
【0029】
また、ノズル７３がノズルカバー７５により覆われた状態において、ノズルカバー７５の凹部８９の内部にノズル７３のノズル本体７７が位置し、ノズルカバー７５の貫通孔９３の内部にノズル７３のノズル先端７９が位置する。このような状態において、凹部８９とノズル本体７７との間及び、貫通孔９３とノズル先端７９との間に隙間が存在し、その隙間がヒートガス出力通路９５として機能する。ヒートガス出力通路９５には、ヒートガス通路５１を経てヒートガスが供給される。
【0030】
このような構造により、反応室３７で発生したプラズマガスは、キャリアガスとともに、本体側プラズマ通路７１を経由して溝８１の内部に噴出される。そして、プラズマガスは、溝８１の内部において拡散し、ノズル側プラズマ通路８２を経由して、ノズル側プラズマ通路８２の下端の開口８２Ａから噴出される。また、ガス管４１からヒートガス通路５１へ供給されたヒートガスは、ヒートガス出力通路９５を流れる。このヒートガスは、プラズマガスを保護するシールドガスとして機能するものである。ヒートガスは、ヒートガス出力通路９５を流れ、ヒートガス出力通路９５の下端の開口９５Ａからプラズマガスの噴出方向に沿って噴出される。この際、ヒートガスは、ノズル側プラズマ通路８２の開口８２Ａから噴出されるプラズマガスの周囲を取り巻くように噴出される。このように、加熱したヒートガスをプラズマガスの周囲に噴出することで、プラズマガスの効能（濡れ性など）を高めることができる。
【0031】
このように、プラズマヘッド１１では、反応室３７において放電が生じ、プラズマが発生することで、そのプラズマガスがノズル７３の先端から噴出され、被処理物Ｗに対してプラズマ処理が施される。ただし、反応室３７での放電により、反応室３７を区画するヘッド本体部３１の内壁面，電極３３等が炭化し、異物が生じる。このように、反応室３７において異物が生じると、その異物は、本体側プラズマ通路７１を経由して、溝８１に排出される。この際、溝８１の内部において、その溝８１に開口するノズル側プラズマ通路８２の開口に、異物が付着し、堆積していく。そして、そのノズル側プラズマ通路８２の開口に堆積した異物が、ノズル側プラズマ通路８２の開口を塞ぐ場合があり、そのような場合には、反応室３７の内部圧力が上昇し、適切な放電を担保することができなくなる。このようなことを防ぐためには、ノズル７３をヘッド本体部３１から取り外し、ノズル側プラズマ通路８２の溝８１の内部への開口を清掃すればよいが、清掃の度に、プラズマヘッド１１の作動を停止させる必要があり、生産性が低下する。
【0032】
そこで、プラズマヘッド１１では、図５に示すように、ノズル側プラズマ通路８２の溝８１の内部への開口にテーパ面１００が形成されている。つまり、ノズル側プラズマ通路８２の溝８１の内部への開口が面取りされており、ノズル側プラズマ通路８２の溝８１の内部への開口側の端部の内径が徐々に大きくされている。なお、ノズル側プラズマ通路８２のテーパ面１００が形成されていない箇所の内径は均一とされている。このように、ノズル側プラズマ通路８２の溝８１への開口にテーパ面１００が形成されることで、異物がノズル側プラズマ通路８２の開口に付着し、堆積した場合であっても、その開口が塞がれ難くなる。これにより、ノズル側プラズマ通路８２の開口の清掃頻度を少なくすることが可能となり、生産性の低下を抑制することができる。
【0033】
また、プラズマヘッド１１では、複数のノズル側プラズマ通路８２の全てにテーパ面１００は形成されておらず、複数のノズル側プラズマ通路８２のうちの一部のノズル側プラズマ通路８２にのみ、テーパ面１００が形成されている。詳しくは、反応室３７で生じたプラズマガスが、本体側プラズマ通路７１から溝８１の内部に流入し、溝８１の内部において拡散する。そして、溝８１の内部から複数のノズル側プラズマ通路８２に流出する。この際に、溝８１の内部でのプラズマガスの拡散時、及び、溝８１から複数のノズル側プラズマ通路８２の各々へのプラズマガスの流入時において、プラズマガスの流れが異なるため、プラズマガスの流れによって渦が発生する箇所に異物が留まり易いことが判明している。
【0034】
そこで、ノズル７３の製造時において、本体側プラズマ通路７１，溝８１，ノズル側プラズマ通路８２等の寸法，数，配置、プラズマガスの流量などに基づいて、プラズマヘッド１１でのプラズマガスの流れがコンピュータ解析によりシミュレートされる。この際、シミュレートされたプラズマガスの流れにおいて、１０本のノズル側プラズマ通路８２のうちのＸ方向での両端から２番目および３番目の開口付近に渦が生じる。このため、１０本のノズル側プラズマ通路８２のうちのＸ方向での両端から２番目および３番目に位置する４本のノズル側プラズマ通路８２の溝８１への開口に、テーパ面１００が形成される。つまり、１０本のノズル側プラズマ通路８２の並ぶ方向での中央を中心として、対称的に、その中心から３番目および４番目に位置する４本のノズル側プラズマ通路８２の溝８１への開口に、テーパ面１００が形成される。
【0035】
このように、複数のノズル側プラズマ通路８２のうちの一部のノズル側プラズマ通路８２の開口にテーパ面１００が形成されることで、異物が堆積しやすいノズル側プラズマ通路８２の開口が大きくなる。これにより、ノズル側プラズマ通路８２の溝８１への開口に経時的に異物が堆積した場合であっても、異物が堆積し易い開口のノズル側プラズマ通路８２と、異物が堆積し難い開口のノズル側プラズマ通路８２とにおいてプラズマガスの流量の差が小さくなり、適切なプラズマ処理が担保される。
【0036】
また、プラズマヘッド１１では、上述したように、ノズル７３を交換することが可能とされており、例えば、ノズル７３の代わりに、図６に示すノズル１１０を、ヘッド本体部３１に装着することが可能とされている。ノズル１１０には、１対の溝１１２と、６本のノズル側プラズマ通路１１４とが形成されている。そして、６本のノズル側プラズマ通路１１４のうちの３本のノズル側プラズマ通路１１４が、１対の溝１１２の一方に開口し、残りの３本のノズル側プラズマ通路１１４が、１対の溝１１２の他方に開口している。
【0037】
また、ノズル１１０の製造時においても、本体側プラズマ通路７１，溝１１２，ノズル側プラズマ通路１１４等の寸法，数，配置、プラズマガスの流量などに基づいて、プラズマヘッド１１でのプラズマガスの流れがコンピュータ解析によりシミュレートされている。この際、シミュレートされたプラズマガスの流れにおいて、６本のノズル側プラズマ通路１１４のうちのＸ方向での両端から２番目の開口付近に渦が生じる。このため、６本のノズル側プラズマ通路１１４のうちのＸ方向での両端から２番目に位置する２本のノズル側プラズマ通路１１４の溝１１２への開口に、テーパ面１２０が形成される。つまり、６本のノズル側プラズマ通路１１４の並ぶ方向での中央を中心として、対称的に、その中心から２番目に位置する２本のノズル側プラズマ通路１１４の溝１１２への開口に、テーパ面１２０が形成される。
【0038】
このように、ノズル７３，１１０の種類毎に、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４のうちの一部のノズル側プラズマ通路８２，１１４の開口にテーパ面１００，１２０が形成されている。これにより、複数種類のノズル７３，１１０の各々において、異物の堆積による生産性の低下の防止，適切なプラズマ処理の担保などが図られている。
【0039】
因みに、プラズマ装置１０は、プラズマ発生装置の一例である。ヘッド本体部３１は、装置本体の一例である。反応室３７は、反応室の一例である。ノズル７３は、ノズルの一例である。本体側プラズマ通路７１は、排出通路の一例である。溝８１は、拡散室の一例である。ノズル側プラズマ通路８２は、噴出通路の一例である。テーパ面１００は、テーパ面の一例である。ノズル１１０は、ノズルの一例である。溝１１２は、拡散室の一例である。ノズル側プラズマ通路１１４は、噴出通路の一例である。テーパ面１２０は、テーパ面の一例である。
【0040】
以上、上記した本実施形態では、以下の効果を奏する。
【0041】
プラズマヘッド１１では、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４のうちの１以上のノズル側プラズマ通路８２，１１４の開口にテーパ面１００，１２０が形成されている。これにより、ノズル側プラズマ通路８２の開口の清掃頻度を少なくすることが可能となり、生産性の低下を抑制することができる。
【0042】
また、プラズマヘッド１１では、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４の全てにテーパ面１００，１２０は形成されておらず、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４のうちの一部のノズル側プラズマ通路８２，１１４にのみ、テーパ面１００，１２０が形成されている。これにより、異物が堆積し易い開口のノズル側プラズマ通路８２，１１４と、異物が堆積し難い開口のノズル側プラズマ通路８２，１１４とにおいてプラズマガスの流量の差を小さくし、適切なプラズマ処理を担保することが可能とされている。
【0043】
また、プラズマヘッド１１では、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４の並ぶ方向での中央を中心として、対称的に位置するように、テーパ面１００，１２０が形成されている。これにより、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４の全体において好適にノズル詰まりを抑制することができる。
【0044】
また、プラズマヘッド１１では、ノズル７３，１１０がヘッド本体部３１に相対的に移動不能に装着されている。これにより、安定的にプラズマガスを被処理物Ｗに噴出することができる。さらに言えば、プラズマヘッド１１では、上述したように、ヒートガスが、噴出されるプラズマガスの周囲を取り巻くように噴出される。このため、ノズル７３，１１０がヘッド本体部３１に相対的に移動不能に装着されることで、プラズマガスをヒートガスにより適切に覆われた状態で噴出することができる。
【0045】
尚、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、プラズマヘッド１１では、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４のうちの一部のノズル側プラズマ通路８２，１１４にのみ、テーパ面１００，１２０が形成されているが、複数のノズル側プラズマ通路８２，１１４の全てにテーパ面１００，１２０が形成されてもよい。
【0046】
また、上記実施形態では、拡散室として溝８１が採用されているが、本体側プラズマ通路７１に連通するものであれば、凹部，通路，区画された空間など、種々のものを、拡散室として採用することが可能である。
【0047】
また、上記実施形態では、ヘッド本体部３１に、本体側プラズマ通路７１が形成され、ノズル７３に溝８１とノズル側プラズマ通路８２とが形成されているが、ヘッド本体部３１に、本体側プラズマ通路７１と溝８１とが形成され、ノズル７３にノズル側プラズマ通路８２が形成されてもよい。
【0048】
また、上記実施形態では、ヘッド本体部３１とノズル７３とが着脱可能とされているが、ヘッド本体部３１とノズル７３とが一体的に形成されていてもよい。つまり、一体的な装置本体の内部に、反応室３７と本体側プラズマ通路７１と溝８１とノズル側プラズマ通路８２とが形成されていてもよい。
【0049】
また、プラズマヘッド１１では、プラズマガスの流れがシミュレートされ、シミュレートされたプラズマガスの流れに基づいて、テーパ面が形成されるノズル側プラズマ通路が決定されているが、別の手法に基づいて、テーパ面が形成されるノズル側プラズマ通路が決定されてもよい。例えば、経験則に基づいて、異物が堆積しやすい位置のノズル側プラズマ通路を、テーパ面が形成されるノズル側プラズマ通路に決定してもよい。
【符号の説明】
【0050】
１０：プラズマ装置（プラズマ発生装置）、３１：ヘッド本体部（装置本体）、３７：反応室、７１：本体側プラズマ通路（排出通路）、７３：ノズル、８１：溝（拡散室）、８２：ノズル側プラズマ通路（噴出通路）、１００：テーパ面、１１０：ノズル、１１２：溝（拡散室）、１１４：ノズル側プラズマ通路（噴出通路）、１２０：テーパ面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】