(57)【要約】【課題】主にカソード電極の放電面に付着した堆積物を残留させずに効率よく、かつ電極にダメージを与えることなく除去することができるプラズマクリーニング方法を提供すること。【解決手段】平板状のカソード電極１およびアノード電極２を平行に対向して内部に有するチャンバーＣ１内にクリーニングガスＧ２を導入し、カソード電極１とアノード電極２の間でクリーニングガスＧ２を介してプラズマ放電させ、プラズマ放電を維持しながらカソード電極１とアノード電極２の間の電極間距離を所定の電極間距離まで広げる方向にカソード電極１とアノード電極２を相対的に徐々に移動させる電極クリーニング工程を含むことを特徴とするプラズマクリーニング方法。【選択図】図１
2010182937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のカソード電極およびアノード電極を平行に対向して内部に有するチャンバー内にクリーニングガスを導入し、カソード電極とアノード電極の間でクリーニングガスを介してプラズマ放電させ、プラズマ放電を維持しながらカソード電極とアノード電極の間の電極間距離を所定の電極間距離まで広げる方向にカソード電極とアノード電極を相対的に徐々に移動させる電極クリーニング工程を含むことを特徴とするプラズマクリーニング方法。
【請求項２】
電極クリーニング工程において、電極間距離が連続的または段階的に広がる請求項１に記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項３】
電極クリーニング工程の後に、プラズマ放電を維持しながら、電極クリーニング工程での最大の電極間距離よりも広い所定の電極間距離までカソード電極とアノード電極を相対的に移動させる後期クリーニング工程を含む請求項１または２に記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項４】
電極クリーニング工程の後に、プラズマ放電を維持しながら、電極クリーニング工程での最小の電極間距離よりも狭い所定の電極間距離までカソード電極とアノード電極を相対的に移動させる後期クリーニング工程を含む請求項１または２に記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項５】
電極クリーニング工程において、カソード電極およびアノード電極に印加される高周波電圧が放電開始時よりも所定電圧まで低下した後で、電極間距離を徐々に広げる請求項１〜４のいずれか１つに記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項６】
電極クリーニング工程で電極間距離が広がったカソード電極およびアノード電極に印加される高周波電圧が所定電圧まで低下した後で、後期クリーニング工程が開始する請求項３に記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項７】
電極クリーニング工程において、放電開始時に１０〜２０ｍｍの電極間距離に設定したカソード電極とアノード電極を相対的に２５〜５０ｍｍの電極間距離まで移動させる請求項１〜６のいずれか１つに記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項８】
後期クリーニング工程において、カソード電極とアノード電極を相対的に５０〜８０ｍｍの電極間距離まで移動させる請求項３、５〜７のいずれか１つに記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項９】
後期クリーニング工程において、カソード電極とアノード電極を相対的に５〜１０ｍｍの電極間距離まで移動させる請求項４〜７のいずれか１つに記載のプラズマクリーニング方法。
【請求項１０】
前記堆積膜が酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化窒化シリコン膜のうちの少なくとも１つを含み、クリーニングガスがフッ素系ガスを含む請求項１〜９のいずれか１つに記載のプラズマクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置によるプラズマクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置、液晶表示装置、薄膜太陽電池等の製造において、プラズマＣＶＤ装置が用いられている。
図１８に示すように、プラズマＣＶＤ装置は、内部にカソード電極１０１とアノード電極１０２の対が設けられたチャンバー１００内に反応ガスＧ１（例えば、ＳｉＨ4ガス）を導入すると共に、チャンバー１００の排気系（図示省略）に設けられた圧力調制御器によってチャンバー１００内のガス圧力を調整し、カソード電極１０１とアノード電極１０２の間（以下、電極間と称する場合がある）に高電圧を印加してプラズマを発生させることにより、アノード電極１０２にて支持された図示しない半導体基板上にＣＶＤプロセスを用いて半導体膜を形成することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プラズマＣＶＤ装置用いたＣＶＤプロセスにおいては、主にカソード電極１０１の放電面に本来不要な膜状あるいは粉体状の堆積物（生成物）ｄが付着し、ＣＶＤプロセス中にこのような堆積物ｄが半導体膜内に混入することによって良品率の低下や品質不良を招くこととなる。
例えば、カソード電極１０１の放電面で成長した膜状堆積物ｄは、厚さ100μｍ以上となると剥がれを生じ易くなる。
【０００４】
そのため、ＣＶＤプロセス後は、チャンバー１００内をプラズマクリーニングして堆積物ｄを除去している。例えば、チャンバー１００内にクリーニングガスＧ２としてＣ2Ｆ6、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3等のフッ素系ガスをチャンバー１００の外部のクリーニングガス供給源（図示省略）から導入し、クリーニングガスＧ２をプラズマ化することによりドライクリーニングを行う（例えば、特許文献２参照）。この際、電極間距離ＬはＣＶＤプロセス時のままである。
プラズマクリーニング時は、電極間のプラズマ領域に供給されたクリーニングガスＧ２が分解してラジカルが発生し、ラジカルにより化学的にエッチングが進行して堆積物が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０７９２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カソード電極１０１の放電面に付着した膜状堆積物ｄの膜厚の不均一性、カソード電極１０１またはアノード電極１０２の反りによって生じる電極間距離の不均一性、および、これらの両方を含むことによって、電極間においてプラズマ放電に不均一性が生じる。
例えば、図１８に示すように、膜状堆積物ｄの膜厚ｔは、カソード電極１０１の外周部よりも中央部の方が厚くなり易く、このような場合、プラズマ放電はカソード電極１０１の外周部の方に集中し易くなる。
また、図１９に示すように、例えば、カソード電極１０１の中央部が外周部よりも下がった反りによって電極間距離Ｌが外周部の方が中央部よりも広くなった場合も、プラズマ放電はカソード電極１０１の外周部の方に集中し易くなる。
ここで、カソード電極の中央部よりも外周部の方でプラズマ放電が集中し易くなることは、カソード電極の中央部よりも外周部の方でプラズマ放電が発生し易くなること、および、カソード電極の中央部よりも外周部の方でプラズマ放電領域が大きくなることと、同義である。
【０００７】
このようなプラズマ放電の不均一性は、電極間においてラジカルが多い領域と少ない領域を生じさせることとなり、プラズマ領域が広い箇所ほどラジカルは多くなり、ラジカルの多い領域は少ない領域よりもエッチングが進行し易くなる。
この結果、カソード電極１０１の放電面において堆積物ｄが速く除去される箇所とゆっくり除去される箇所が存在し、全ての堆積物ｄが除去されるまでプラズマクリーニングを継続すると、堆積物ｄが速く除去された箇所の放電面がプラズマ放電によってダメージを受け易いという問題がある。
また、上述のように、堆積物ｄのエッチング速度が場所によって不均一であるため、クリーニング完了までに時間を要する問題がある。
さらに、クリーニング後に堆積物ｄが残留し易くなり、残留した堆積物ｄはＣＶＤプロセスによって他の部分よりも厚くなって剥離し易くなるため、クリーニング周期を短くしなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、主にカソード電極の放電面に付着した堆積物を残留させずに効率よく、かつ電極にダメージを与えることなく除去することができるプラズマクリーニング方法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】
【０００９】
かくして、本発明によれば、平板状のカソード電極およびアノード電極を平行に対向して内部に有するチャンバー内にクリーニングガスを導入し、カソード電極とアノード電極の間でクリーニングガスを介してプラズマ放電させ、プラズマ放電を維持しながらカソード電極とアノード電極の間の電極間距離を所定の電極間距離まで広げる方向にカソード電極とアノード電極を相対的に徐々に移動させる電極クリーニング工程を含むプラズマクリーニング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプラズマクリーニング方法は、カソード電極とアノード電極の間で反応ガスを介してプラズマを発生させることにより、アノード電極にて支持した基板上に膜を成膜する成膜用プラズマ処理装置であって、カソード電極とアノード電極を相対的に移動させて電極間距離を変更することができるプラズマ処理装置に適用できる。
このプラズマ処理装置による成膜プロセス後に、本発明における電極クリーニング工程によって、主にカソード電極の放電面に付着した本来不要な堆積物を除去する。このとき、電極クリーニング工程では、カソード電極の放電面に付着した堆積物の厚み不均一性および電極間距離の不均一性を考慮して、プラズマ放電を維持しながらカソード電極とアノード電極を相対的に離間する方向に徐々に移動させることにより、電極間におけるプラズマ放電の不均一性（偏り）を抑制することができ、放電面方向で均一に堆積物を除去することができる。
また、それに伴い、放電面における堆積物が除去された領域と残留した領域が混在し、堆積物が除去された領域にプラズマ放電が集中してカソード電極およびアノード電極がダメージを受けるという問題を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明のプラズマクリーニング方法を適用可能なプラズマ処理装置を正面から見た構成図である。
【図２】図２は図１のプラズマ処理装置を一側面から見た内部構成図である。
【図３】図３は図２における電極が無い状態の内部構成図である。
【図４】図４は図１のプラズマ処理装置を上方から見た内部構成図である。
【図５】図５は図１のプラズマ処理装置の電極を支持する固定片と支持片との位置関係を説明する図である。
【図６】図６は図１のプラズマ処理装置の電極が昇降する状態を示す説明図である。
【図７】図７は実施形態１のプラズマ処理装置における固定片を示す構成説明図である。
【図８】図８は実施形態１のプラズマ処理装置における支持片を示す構成説明図である。
【図９】図９（Ａ）は実施形態１のプラズマクリーニング方法における電極クリーニング工程の電極移動前の状態を示す図であり、図９（Ｂ）は電極間距離を徐々に広くする状態を示す図である。
【図１０】図１０は実施形態１のプラズマクリーニング方法における後期クリーニング工程を示す図である。
【図１１】図１１は実施形態２のプラズマクリーニング方法における後期クリーニング工程を示す図である。
【図１２】図１２は実施形態１のプラズマクリーニング方法における高周波電圧の変化を示すグラフである。
【図１３】図１３は実施形態３のプラズマ処理装置の電極が昇降する状態を示す説明図である。
【図１４】図１４は実施形態４のプラズマ処理装置を示す正面から見た構成図である。
【図１５】図１５は実施形態４のプラズマ処理装置を一側面から見た内部構成図である。
【図１６】図１６は実施形態４のプラズマ処理装置を上方から見た内部構成図である。
【図１７】図１７は実施形態４のプラズマ処理装置におけるカソード電極が水平方向に移動する状態を示す説明図である。
【図１８】図１８は従来のプラズマＣＶＤ装置での膜状堆積物の膜厚不均一性を説明する図である。
【図１９】図１９は従来のプラズマＣＶＤ装置でのカソード電極の反りを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のプラズマクリーニング方法は、平板状のカソード電極およびアノード電極を平行に対向して内部に有するチャンバー内にクリーニングガスを導入し、カソード電極とアノード電極の間でクリーニングガスを介してプラズマ放電させ、プラズマ放電を維持しながらカソード電極とアノード電極の間の電極間距離を所定の電極間距離まで広げる方向にカソード電極とアノード電極を相対的に徐々に移動させる電極クリーニング工程を含むことを特徴とする。
以下、単に「電極間」と称する場合は、カソード電極とアノード電極の間の電極間を意味するものとする。
【００１３】
つまり、このプラズマクリーニング方法は、上述のように、カソード電極の放電面に付着した堆積物の厚み不均一性および電極間距離の不均一性を考慮し、かつクリーニング進行度合いに応じて、プラズマ放電を維持しながらカソード電極とアノード電極を相対的に離間する方向に移動させることにより、電極間におけるプラズマ放電の不均一性を抑制し、各電極にプラズマ放電によるダメージを与えることなく堆積膜をきれいに除去することができる。
ここで、「堆積物の厚み不均一性」とはカソード電極の放電面内における堆積物の電極間方向の厚みにばらつきがあることを意味し、「電極間距離の不均一性」とは電極間が放電面方向でばらつきがあることを意味し、「堆積物のクリーニング進行度合い」とは、電極クリーニング工程による堆積物の厚みの減少度合い（膜減り度合い）を意味する。
【００１４】
電極クリーニング工程は、成膜時の電極間距離に設定された初期状態の電極間にクリーニングガスを介してプラズマ放電を発生させる。
この際、例えば、カソード電極の放電面に付着した堆積物の膜厚が不均一な場合（図１８参照）、カソード電極またはアノード電極の反りによって電極間距離が不均一な場合（図１９参照）、および、これらの両方を含む場合、電極間の放電面方向の位置によってプラズマ放電が比較的発生し易い位置と発生し難い位置が存在することとなる。
具体的には、成膜工程で原料ガスとしてＳｉＨ4（モノシラン）ガス、ジシラン等のシリコン系ガスを用い、堆積物が酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン等のシリコン化合物の１種以上を含み、クリーニングガスとしてＣ2Ｆ6、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3等のフッ素系ガスを用いる場合、初期状態の電極間において、堆積物の膜厚が薄い位置および電極間が広い位置は、堆積物の膜厚が厚い位置および電極間が狭い位置と比較して、クリーニングガスのプラズマが発生し易い。
【００１５】
このように、電極間の放電面方向におけるプラズマ発生の容易性の差は、電極間においてラジカルが多い領域と少ない領域を生じさせることとなり、プラズマ領域が広い箇所ほどラジカルは多くなり、ラジカルの多い領域は少ない領域よりもエッチングが進行し易くなる。
そのため、本発明における電極クリーニング工程では、電極間距離を徐々に広げることにより、電極間の放電面方向におけるプラズマ発生の容易性の差を低減してプラズマ放電を均一にすると共に、均一なプラズマ放電を維持しながら電極クリーニングを進行することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明のプラズマクリーニング方法の実施形態を具体的に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は本発明のプラズマクリーニング方法を適用可能なプラズマ処理装置を正面から見た構成図である。図２は図１のプラズマ処理装置を一側面から見た内部構成図である。図３は図２における電極が無い状態の内部構成図である。図４は図１のプラズマ処理装置を上方から見た内部構成図である。図５は図１のプラズマ処理装置の電極を支持する固定片と支持片との位置関係を説明する図である。図６は図１のプラズマ処理装置の電極が昇降する状態を示す説明図である。
【００１７】
図１に示すプラズマ処理装置は、カソード電極１およびアノード電極２を相対的に移動させて電極間距離を変更できるよう構成されている。
まず、このプラズマ処理装置の構成について説明する。
【００１８】
＜プラズマ処理装置の構成例１＞
このプラズマ処理装置は上下並列タイプであり、反応室Ｒを構成するチャンバーＣ１と、反応室Ｒに矢印で示すガスを導入するガス導入部１ａと、反応室Ｒからガスを排気する排気部６と、反応室Ｒ内に水平対向状に配置されかつガスを介してプラズマ放電させる平板状のカソード電極１およびアノード電極２からなる放電部３と、カソード電極１に電力を供給する電源部Ｅと、アノード電極２を接地する接地部材８と、反応室Ｒ内に設けられてアノード電極２を水平状に支持する支持手段４と、支持手段４に取り付けられた固定片７ａ、７ｂと、カソード電極１が支持されて対向方向に移動可能な移動手段５とを備える。なお、図１において、符号Ｇ１は成膜用の原料ガス、Ｇ２はクリーニングガスを表している。
【００１９】
実施形態１では、放電部３が上下２段で反応室内Ｒに配置された場合を例示しているが、放電部３の数は２つに限定されるものではなく、１つまたは３つ以上でも本発明は適用可能である。
チャンバーＣ１は、金属製の箱型本体部Ｃ１ａと、本体部Ｃ１ａを設置場所の床面上に支持する金属製の脚部Ｃ１ｂとを備えており、アノード電極２は、２本の導電性接地部材８および金属製のチャンバーＣ１を介して接地されている。
排気部６としては、真空ポンプ６ａ、真空ポンプ６ａと反応室Ｒとを接続する排気管６ｂおよび排気管６ｂにおける反応室Ｒと真空ポンプ６ａとの間に配置された圧力制御器６ｃとを備える。
【００２０】
電源部Ｅは、例えば、ＡＣ１．００ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの周波数で１０Ｗ〜１００ｋＷの電力、具体的には、５ＭＨｚ〜６０ＭＨｚで１０Ｗ〜２０ｋＷの電力を発生して各カソード電極１に供給するプラズマ励起電源であり、高周波発生器ｅ１と、各カソード電極１に均等な電力を供給するためのインピーダンス整合器ｅ２と、これらを各カソード電極１の給電箇所に接続する給電ケーブルｅ３とを備え、図示しない増幅器をさらに備えていてもよい。
実施形態１の場合、後述する移動手段５によってカソード電極１が昇降するため、カソード電極１と接続される給電ケーブルｅ３の少なくとも一部は、カソード電極１の昇降動作を許容しかつ追随できるよう可撓性を有している。例えば、チャンバーＣ１の箱型本体部Ｃ１ａとカソード電極１との間部分の給電ケーブルは、可撓性を有する金属製網部材とすることができる。
【００２１】
各カソード電極１は、長方形であり、ステンレス鋼やアルミニウム合金などから作製される。各カソード電極１の寸法は、成膜を行う基板Ｓ１の寸法に合わせて適当な値に設定され、アノード電極２よりも僅かに大きい平面サイズおよびアノード電極２と同じ厚みで設計されることができる。
各カソード電極１は、内部が空洞であると共に、対となるアノード電極２に面するプラズマ放電面には多数の貫通穴が穴明け加工により明けられている。この穴明け加工は、直径０．１ｍｍ〜２ｍｍの円形穴を数ｍｍ〜数ｃｍピッチで行うのが望ましい。
また、各カソード電極１の一端面には、ガス導入部１ａとしてのガス導入管が接続されており、図示しないガス供給源とガス導入部１ａとは接続パイプにて接続されており、反応ガスＧ１がガス供給源からカソード電極２の内部に供給され、多数の貫通穴から基板Ｓ１の表面に向かって噴出するように構成されている。また、上述のようにカソード電極１が昇降するため、カソード電極１と接続されるガス導入管１ａの少なくとも一部は、カソード電極１の昇降動作を許容しかつ追随できるよう可撓性を有している。例えば、チャンバーＣ１の箱型本体部Ｃ１ａとカソード電極１との間部分のガス導入管は、可撓性を有するフッ素系樹脂管とすることができる。なお、原料ガスとしては、例えば、Ｈ2で希釈したＳｉＨ4（モノシラン）ガスが使用される。
【００２２】
各アノード電極２は、長方形であり、内部に図示しないヒータを有すると共に、上面に基板Ｓ１が設置され、プラズマ放電下の成膜時に基板Ｓ１を加熱する。なお、基板Ｓ１は、シリコン基板やガラス基板などが一般的であるが、特にこれらに限定されるものではない。
また、各アノード電極２は、ステンレス鋼、アルミニウム合金、カーボンなどの、導電性および耐熱性を備えた材料で製作されている。
各アノード電極２の寸法は、薄膜を形成するための基板Ｓ１の寸法に合わせて適当な値に決定されている。例えば、基板Ｓ１の寸法900〜2000ｍｍ×400〜1500ｍｍに対して、アノード電極２の寸法を1000〜2200ｍｍ×600〜1800ｍｍにして設計される。ただし、後で詳しく説明する支持片５ｃが下降する際にアノード電極２に衝突しないように、アノード電極２の左右方向の長さはカソード電極１の左右方向の長さよりも短く設定されている（図１参照）。
各アノード電極２に内蔵されたヒータは、アノード電極２を室温〜３００℃に加熱制御するものであり、例えば、アルミニウム合金中にシースヒータなどの密閉型加熱装置と熱電対などの密閉型温度センサとを内蔵したものを用いることができる。
【００２３】
支持手段４は、反応室Ｒ内におけるカソード電極およびアノード電極の周囲に配置された複数本の支持用支柱４ａと、複数本の支持用支柱４ａを連結する枠体４ｂと、各支持用支柱４ａに取り付けられたカソード電極用固定片７ａおよびアノード電極用固定片７ｂとが一体化された支持構造体である。以下、カソード電極用固定片７ａおよびアノード電極用固定片７ｂを第１固定片７ａおよび第２固定片７ｂと称する場合がある。
具体的には、各電極１、２の４つの角部付近に配置されるように４本の支持用支柱４ａがチャンバーＣ１の底壁内面に固定されている。そして、４本の支持用支柱４ａの上端が四角形の枠体４ｂにて連結されている。また、各支持用支柱４ａの所定高さ位置の２箇所に、第１固定片７ａおよび第２固定片７ｂがそれぞれ内向きに取り付けられている。なお、枠体４ｂは、４本のストレートな部材を組み合わせてなる。
【００２４】
つまり、上下の放電部３の各カソード電極１を水平状に支持する８つの第１固定片７ａと、上下の放電部３の各アノード電極２を水平状に支持する８つの第２固定片７ｂとが、４本の支持用支柱４ａの所定高さ位置に取り付けられている。このとき、図６（Ｂ）に示すように、各段の第１・第２固定片７ａ、７ｂは、各放電部３におけるカソード電極１とアノード電極２との間の最小電極間距離Ａが所定距離となる高さ位置に配置されると共に、上段の第２固定片７ｂと下段の第１固定片７ａは、上下の放電部３の間の放電部間距離Ｂが所定距離となる高さ位置に配置されている。また、アノード電極２を支持する下の固定片７ｂは、カソード電極１よりも左右方向の長さが短いアノード電極２を支持できるように、上の固定片７ａよりも内側へ長く形成されている。
【００２５】
ところで、反応室Ｒ内に複数組の放電部３が存在する場合、各放電部３でのプラズマ放電が相互に干渉する原因は、特に、電源部Ｅと同一の電気系統を介してそれぞれ接続される放電部同士の放電部間距離Ｂに関係しており、これらの放電部３の放電部間距離Ｂが短くなると電力を均等に分岐できなくなり、その結果各プラズマ放電が干渉する。
そのため、本発明では、各放電部３におけるカソード電極（カソード電極）１とアノード電極（アノード電極）２との間の電極間距離Ａに対して放電部間距離Ｂが２倍以上（Ｂ／Ａ≧２）となるように設定されている。例えば、電極間距離Ａは２〜３０ｍｍに設定され、放電部間距離Ｂは４〜６０ｍｍ以上に設定される。なお、面内における電極間距離Ａの精度は、数％以内であることが好ましく、１％以下であること特に好ましい。
【００２６】
支持用支柱４ａの材料は、導電性と絶縁性のどちらでもよいが、加工性および耐熱性の観点から、例えば、ステンレス、もしくはアルミ合金等の金属材料が好ましい。
各固定片７ａ、７ｂは、各固定片７ａ、７ｂにて支持された状態のカソード電極１またはアノード電極２から熱が各固定片７ａ、７ｂを介して支持用支柱４ａへ伝わり難いように、例えば、アルミナ、ジルコニア等の金属酸化物またはセラミック等の絶縁材料、中でも熱伝導率が低いジルコニアがカソード電極１またはアノード電極と支持用支柱４ａの間に介在するように構成されていることが好ましい。すなわち、固定片７ａの全てが絶縁材料で構成されていても良いが、一部が絶縁材料で構成されていても良い。このように絶縁材料が介在する構成とすれば、各固定片７ａ、７ｂにて支持されたカソード電極１またはアノード電極の熱が支持用支柱４ａへ伝わり難くなり、支持用支柱４ａの熱膨張による伸びを抑えることができる。
【００２７】
絶縁材料からなる絶縁部材を有してなる固定片７ａ、７ｂを金属材料からなる支持用支柱４ａへ取り付ける場合、例えば、図７（Ａ）または図７（Ｂ）のように固定片７ａ、７ｂを構成することができる。
図７（Ａ）の場合、例えば、支持用支柱４ａの所定高さ位置に溶接される金属製受け片７ａ1と、受け片７ａ1上に設置される絶縁部材７ａ2と、受け片７ａ1および絶縁部材７ａ2に形成された貫通孔に挿入されるボルト部材（図示省略）と、ボルト部材に螺合して絶
縁部材７ａ2を受け片７ａ1に締め付けて固定するナット部材（図示省略）とから固定片７ａを構成することができる。なお、図７（Ａ）では固定片７ａのみを示したが、固定片７ｂも固定片７ａと同様に構成して支持用支柱４ａに固定される。
図７（Ｂ）の場合、図７（Ａ）で示したカソード電極１と当接する絶縁部材７ａ2上に、耐衝撃性を有する金属材料（例えば鉄クロム系金属）から形成された金属片７ａ3を載置し、前記ボルト・ナット結合により受け片７ａ1、絶縁部材７ａ2および金属片７ａ3を結合して固定片７ａを構成することができる。なお、図７（Ｂ）では固定片７ａのみを示したが、固定片７ｂも固定片７ａと同様に構成して支持用支柱４ａに固定される。
【００２８】
移動手段５は、反応室Ｒ内におけるカソード電極１およびアノード電極２の周囲に配置された４本の昇降用支柱５ａと、４本の昇降用支柱５ａの上下２箇所を連結する枠体５ｂと、各固定片７ａ、７ｂと干渉しないように昇降用支柱５ａまたは枠体５ｂに取り付けられた複数の支持片５ｃと、昇降駆動部５ｄと、昇降駆動部５ｄと昇降用支柱５ａまたは枠体５ｂとを連結し昇降駆動部５ｄの昇降動作を伝達する連結部５ｅとを備える。
この移動手段５は、所定ストロークの上昇動作によって、第１固定片７ａ上のカソード電極１をアノード電極２から離間させ（図６（Ａ）参照）、所定ストロークの下降動作によって、カソード電極１を第１固定片７ａ上に載置する（図６（Ｂ）参照）ように構成されている。
図６（Ｂ）は、第１固定片７ａにカソード電極１が当接しかつ第２固定片７ｂにアノード電極２が当接することにより、前記最小電極間距離Ａが決定された状態を示している。
【００２９】
４本の昇降用支柱５ａは、４本の支持用支柱４ａの近傍で、かつ各昇降用支柱５ａが２本の支持用支柱４ａの間であり、さらに、各昇降用支柱５ａから各電極までの距離が支持用支柱４ａから各電極までの距離とほぼ等しくなるように配置されている。そして、４本の昇降用支柱５ａの上部および下部が枠体５ｂにて相互に連結されている。なお、枠体５ｂは、４本のストレートな部材を組み合わせてなる。
また、支持片５ｃは、上下の放電部３のカソード電極１を昇降可能なように、４本の昇降用支柱４ａに２つずつ内向きに取り付けられている。また、支持片５ｃの内側への突出寸法は、支持片５ｃが下降した際にアノード電極２と衝突しない長さに設定されている。このとき、図６（Ｂ）に示すように、昇降用支柱５ａを下降させて最小電極間距離Ａに設定された状態において、各昇降用支柱５ａに対応する上下２つの支持片５ｃは、上下の放電部３のアノード電極２の下面よりも僅かに（例えば5ｍｍ程度）下方に位置する。
なお、支持片５ｃをアノード電極２の下面よりも下に下降させるのは、電極間のプラズマ放電領域にカソード電極を支持していない支持片が存在すると、支持片がプラズマに干渉して放電空間に均一なプラズマを発生できなくなるからである。
【００３０】
昇降駆動部５ｄは、２つの油圧シリンダを備える油圧シリンダ機構であり、各油圧シリンダが上下方向に伸縮するよう設置場所の床面に固定されている。
連結部５ｅは、２つの油圧シリンダの伸縮ロッドの先端に固定された連結板５ｅ１と、連結板５ｅ１と４本の昇降用支柱５ａの下端とを連結する連結支柱５ｅ２とを備え、昇降駆動部５ｄの昇降動作を連結板５ｅ１および４本の連結支柱５ｅ２を介して４本の昇降用支柱５ａおよびこれらに取り付けられた各支持片５ｃに同期的に伝達するように構成されている。この際、昇降駆動部５の上昇動作の限界は、上方の枠体５ｂが支持手段４の上方の枠体４ｂに当たらない程度とされる。
連結部５ｅの４本の連結支柱５ｅ２は、チャンバーＣ１の底壁の４箇所に形成された挿通孔を上下移動可能に挿通しており、さらに、チャンバーＣ１の底壁には４つの挿通孔と連通して各連結支柱５ｅ２をガイドする筒状のガイド部材５ｆが取り付けられており、挿通孔と連結支柱５ｅ２の間およびガイド部材５ｆと連結支柱５ｅ２の間の隙間は耐熱シール材にてシールされている。
【００３１】
昇降用支柱５ａおよび連結支柱５ｅ２の材料は、導電性と絶縁性のどちらでもよいが、加工性および耐熱性の観点から、例えば、ステンレス、もしくはアルミ合金等の金属材料が好ましい。
支持片５ｃは、支持片５ｃにて支持された状態のカソード電極１から電流が支持片５ｃを介して昇降用支柱５ａへ流れないように、例えば、アルミナ、ジルコニア等の金属酸化物またはセラミック等の絶縁材料、中でも熱伝導率が低いジルコニアがカソード電極１と昇降用支柱５ａの間に介在するように構成されていることが好ましい。熱伝導率が低い絶縁材料が介在する構成とすれば、支持片５ｃにて支持されたカソード電極１の熱が昇降用支柱５ａへ伝わり難くなり、昇降用支柱５ａの熱膨張による伸びを抑えることもできる。さらに、少なくとも支持片５ｃのカソード電極１と当接する部分は、耐衝撃性を有する金属材料から形成されることが好ましく、このような金属材料としては、例えば鉄クロム系金属が挙げられる。
【００３２】
また、プラズマ処理時には、支持用支柱４ａおよび昇降用支柱５ａはプラズマからの輻射熱を受けて熱膨張し僅かに伸びる。したがって、支持用支柱４ａと昇降用支柱５ａの熱膨張率は同じであることが好ましく、そのために、支持用支柱４ａと昇降用支柱５ａは同じ材料にて形成されていることが好ましく、両者は各種寸法および形状も同一の同じ部材であることがさらに好ましい。さらには、支持用支柱４ａおよび昇降用支柱５ａが受ける輻射熱量を同じにするために、上述のようにカソード電極１とアノード電極２の間のプラズマ放電領域から支持用支柱４ａまでの距離と、プラズマ放電領域から昇降用支柱５ａまでの距離が同じとされている。
【００３３】
このようにすれば、プラズマ処理時の支持用支柱４ａの伸び量と昇降用支柱５ａの伸び量が同等となるため、移動手段５の支持片５ｃにてカソード電極１を支持する上述の広電極間プラズマ処理工程において、所定の電極間距離の変動を小さく抑えることができる。なお、支持手段４の第１・第２固定片７ａ、７ｂにて第１・アノード電極１、２を支持する狭電極間プラズマ処理工程では、支持用支柱４の伸びによる最小電極間距離Ａの変動はさらに小さいものとなる。
【００３４】
絶縁材料からなる絶縁部材を有してなる支持片５ｃを金属材料からなる昇降用支柱５ａへ取り付ける場合、例えば、図８（Ａ）または図８（Ｂ）のように固定片７ａ、７ｂを構成することができる。
図８（Ａ）の場合、例えば、昇降用支柱５ａの所定高さ位置に溶接される金属製受け片５ｃ1と、受け片５ｃ1上に設置される絶縁部材５ｃ2と、受け片５ｃ1および絶縁部材５ｃ2に形成された貫通孔に挿入されるボルト部材（図示省略）と、ボルト部材に螺合して絶
縁部材５ｃ2を受け片５ｃ1に締め付けて固定するナット部材（図示省略）とから支持片５ｃを構成することができる。
図８（Ｂ）の場合、図８（Ａ）で示したカソード電極１と当接する絶縁部材５ｃ2上に、耐衝撃性を有する金属材料（例えば鉄クロム系金属）から形成された金属片５ｃ3を載置し、前記ボルト・ナット結合により受け片５ｃ1、絶縁部材５ｃ2および金属片５ｃ3を結合して支持片５ｃを構成することができる。
【００３５】
このように構成された実施形態１の成膜用プラズマ処理装置によれば、昇降駆動部５ｄの伸長動作による移動手段５の上昇動作によって、図６（Ｂ）に示す最下位置の支持片５ｃが上昇してカソード電極１を受け、さらに支持片５ｃが最上位置まで上昇することによりカソード電極１がアノード電極２から離間する（図６（Ａ）参照）。この際、アノード電極２、固定片７ａおよび支持片５の寸法が上述のように設定されているため、支持片５ｃがアノード電極２に衝突することはない。このように電極間距離を広くすることにより、アノード電極２上に基板Ｓ１を容易に設置する、あるいはアノード電極２上から基板Ｓ１を容易に取り出すことができる。
また、図６（Ａ）の状態から、昇降駆動部５ｄの短縮動作による移動手段５の下降動作によって、最上位置の支持片５ｃが下降してカソード電極１が第１固定片７ａ上に載置され、これによって最小電極間距離Ａが決定され、さらに支持片５ｃがアノード電極２の下面よりも下の最下位置まで下降することによって、狭電極間プラズマ処理が可能となる。
また、図６（Ａ）の状態から、最上位置の支持片５ｃが下降し、カソード電極１が第１固定片７ａ上に載置される前に支持片５ｃの下降が停止することにより、あるいは図６（Ｂ）の状態から支持片５ｃが上昇してカソード電極１を受け、支持片５ｃの上昇が最上位置に達する前に停止することにより、最小電極間距離Ａよりも広い広電極間距離（例えば15〜30ｍｍ程度）が決定され、広電極間プラズマ処理が可能となる。
【００３６】
すなわち、この成膜用プラズマ処理装置では、プラズマ処理の目的に応じて、最小電極間距離Ａに調整した後、カソード電極１とアノード電極２の間に第１の反応ガスを介してプラズマ放電させる狭電極間プラズマ処理工程と（図６（Ａ）参照）、最小電極間距離Ａよりも広い広電極間距離に調整した後、カソード電極１とアノード電極２の間に第２の反応ガスを介してプラズマ放電させる広電極間プラズマ処理工程のいずれか一方を行うか、或いは狭電極間プラズマ処理工程と広電極間プラズマ処理工程を任意の順で連続的に行うプラズマ処理方法を実施することができる。
ここで、「プラズマ処理の目的に応じて」とは、成膜すべき膜の材料、膜の緻密度、基板Ｓ１の厚み等に対応するという意味である。
さらに、クリーニングの際には、上述のように、最小電極間距離Ａから電極間距離を徐々に広げた電極クリーニング工程を行うことができる。
【００３７】
狭電極間プラズマ処理工程として、例えば、基板Ｓ１の表面に結晶を含むシリコン系半導体膜を形成するプラズマCVD工程が挙げられ、広電極間プラズマ処理工程としては、基板Ｓ１の表面に非晶質シリコン系半導体膜を形成するプラズマCVD工程が挙げられる。
このような結晶を含むシリコン系半導体膜を形成するプラズマCVD工程と、非晶質シリコン系半導体膜を形成するプラズマCVD工程は、いずれか一方の工程のみを行う、あるいは任意の順で両方の工程を連続的に行うことができる。
例えば、膜原料である反応ガスＧ１を所定の流量および圧力でカソード電極１とアノード電極２との間隙に充填し、カソード電極１とアノード電極２とに高周波電力を印加することで、カソード電極１とアノード電極２との間にグロー放電領域（プラズマ放電領域）を発生させ、基板Ｓ１上に非晶質の膜、結晶性の膜またはこれらの積層膜を高精度に効率よく形成することができる。例えば、原料ガスとしてＨ2で希釈したＳｉＨ4ガスを使用して、膜厚３００ｎｍのシリコン薄膜を膜厚分布±１０％以内で堆積させることができる。
【００３８】
＜プラズマクリーニング方法の説明＞
本発明は、上述のように、電極クリーニング工程において電極間距離を徐々に広げることを特徴としている。この際、図９（Ａ）に示すように、カソード電極１の放電面に付着した堆積膜ｄのクリーニング進行度合いは、カソード電極１とアノード電極２の間にプラズマ放電を発生させる高周波電圧の電圧値を測定することにより管理することができる。
図１２は本発明のクリーニング方法における高周波電圧の電圧値の変化を示すグラフである。図１２において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧値Ｖｐｐを示している。また、図１２の横軸において、Ｉはクリーニング開始時を示し、IIは電極移動開始時を示し、III
は後述の後期クリーニング工程開始時を示している。
【００３９】
電極クリーニング工程は、カソード電極１とアノード電極２にプラズマ放電を発生させる高周波電圧が印加された時点Iから開始され、高周波電圧が放電開始時よりも所定電圧まで低下した後の時点IIで、電極移動を開始して電極間距離を徐々に広げるようにしてもよい。このようにすれば、放電空間を電極間に制限する上で好ましい。例えば、放電開始時Iの電圧値が5000Ｖである場合、4500〜3500Ｖまで低下した時点IIで電極移動を開始する。
その後は、高周波電圧が急激に減少しない程度にほぼ一定に電圧値を維持して（例えば4500〜3500Ｖの範囲内）、電極クリーニング工程の完了時IIIの最大電極間距離Ｃ（図９（Ｂ）参照）まで徐々に広げていく。
【００４０】
電極クリーニング工程において、図９（Ａ）に示す開始時（カソード電極１が第１固定片７ａにて支持された状態）の最小の電極間距離をＡとし、図９（Ｂ）に示す完了時の最大の電極間距離をＣとすると、１．２５Ａ≦Ｃ≦５Ａを満たすことが好ましい。なお、図９（Ａ）および図９（Ｂ）において、点線で囲まれた領域はプラズマ領域Ｐを表している。
距離Ｃをこの範囲とすることにより、カソード電極１の放電面に付着した堆積物ｄを残留させることなく、かつカソード電極１およびアノード電極２にダメージを与えることなく、効率的に電極クリーニングを行うことができる。具体的には、例えば、距離Ａが１０〜２０ｍｍである場合、距離Ｂは２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度が好ましい。
なお、距離Ｂが２Ａより狭い場合、カソード電極１の放電面に堆積物ｄが残留し易くなる傾向にある。また、距離Ｂは２．７Ａより広くてもよいが、この距離に至るまでに概ね堆積物ｄが除去されているようにカソード電極１とアノード電極２の相対的な移動速度を制御する必要がある。
【００４１】
電極クリーニング工程において、電極間距離は、連続的に広がっても、段階的に広がってもどちらでもよい。この場合、カソード電極１とアノード電極２を相対的に移動させるための前記移動手段５によって、電極クリーニング工程において電極間距離を連続的または段階的に広げるように、カソード電極１とアノード電極２の相対的な移動（以下、電極移動と称する場合がある）を制御することにより行うことができる。
【００４２】
電極間距離を連続的に広げる場合、電極移動速度は、堆積物ｄのクリーニング進行度合いに応じてプラズマ放電の均一性が維持される（例えば、電圧値が4500〜3500Ｖの範囲内でほぼ一定に維持される）速度に設定される。この速度としては、0.01〜0.1ｍｍ／ｓｅｃとすることができる。
また、電極間距離を段階的に広げる場合、電極移動タイミングと１回分の電極移動距離は、堆積物のクリーニング進行度合いに応じてプラズマ放電の均一性が維持される例えば、電圧値が4500〜3500Ｖの範囲内でほぼ一定に維持される）タイミングと距離に設定される。この電極移動タイミングとしては１〜３０秒間隔、１回分の電極移動距離としては0.01〜3ｍｍとすることができる。
これら電極移動速度、電極移動タイミング、１回分の電極移動距離は、模擬実験により予め最適値を求めることができる。
【００４３】
また、本発明のプラズマクリーニング方法は、前記後期クリーニング工程を含んでもよい。
図１０および図１２に示すように、後期クリーニング工程は、電極クリーニング工程の後（時点III以降）に、プラズマ放電を維持しながら、電極クリーニング工程での最大の電極間距離Ｃよりも広い所定の電極間距離Ｄ１までカソード電極１とアノード電極２を相対的に移動させる。なお、図１０において、点線で囲まれた領域はプラズマ領域Ｐを表している。
この際、電極クリーニング工程と同様に、後期クリーニング工程においても、連続的または段階的に電極間距離Ｄ１まで徐々に広げ、図１２に示すように、高周波電圧が急激に低下しないほぼ一定の電圧値に維持することが好ましい。
この後期クリーニング工程によれば、電極間から漏れるプラズマ領域が増加するため、プラズマ領域Ｐが電極間の周囲にまで広がる。この結果、プラズマ処理装置のチャンバーＣ１の内壁面の主に電極間周囲に付着した堆積物ｄを除去することができる。なお、このようなプラズマ領域Ｐの広がりは、各電極１、２から0.5〜3ｃｍ程度の範囲である。
【００４４】
後期クリーニング工程において、電極間距離Ｄ１は、２．５Ａ≦Ｄ１≦８Ａを満たすことが好ましい。距離Ｄ１をこの範囲とすることにより、チャンバーＣ１の内壁面の電極間周囲に付着した堆積物ｄを除去することができる。具体的には、例えば、距離Ａが１０ｍｍ〜２０ｍｍである場合、距離Ｄ１は５０ｍｍ〜８０ｍｍが好ましい。
なお、距離Ｄ１が２．５Ａより狭い場合、チャンバーＣ１の内壁面の堆積物ｄが残留し易くなる傾向にある。また、距離Ｄ１は８Ａより広くてもよいが、チャンバーＣ１が大型化するので好ましくない。
【００４５】
なお、実施形態１のプラズマクリーニング方法は、電極クリーニング工程において電極間距離を徐々に広げるクリーニング方法であるが、電極クリーニング工程の完了時の最大の電極間距離Ｃから最小の電極間距離Ａへ徐々に電極間距離を狭くするクリーニング方法も考えられる。
この場合、クリーニング初期においてプラズマ放電の均一性は良好であるが、プラズマ領域でのクリーニングガスの分解能力が距離Ａの場合と比較して半減するため、カソード電極１の堆積物ｄを除去するエッチング速度も距離Ａの場合と比較して半減し、堆積物ｄを完全に除去するまでの電極クリーニング工程のトータル時間が実施形態１よりも長時間となるため、好ましくない。さらにこの場合、距離Ａまで電極間距離を狭めた電極クリーニング工程の完了後に、次の後期クリーニング工程を行うために電極間距離を距離Ｄ１まで広げる必要があるため、時間的なロスも発生する。
【００４６】
（実施形態２）
実施形態２のプラズマクリーニング方法は、後期クリーニング工程が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と同様である。
実施形態２の後期クリーニング工程は、図１１に示すように、電極クリーニング工程の後に、プラズマ放電を維持しながら、電極クリーニング工程での最小の電極間距離Ａよりも狭い所定の電極間距離Ｄ２までカソード電極１とアノード電極２を相対的に移動させる。
この際、連続的または段階的に電極間距離Ｄ２まで徐々に狭め、図１２に示すように、高周波電圧が急激に低下しないほぼ一定の電圧値に維持することが好ましい。
実施形態２の後期クリーニング工程によれば、優先放電距離が電極間距離より広くなるため、プラズマ領域Ｐが電極間の周囲にまで広がる。この結果、プラズマ処理装置のチャンバーＣ１の内壁面の主に電極間周囲に付着した堆積物ｄを除去することができる。なお、このようなプラズマ領域Ｐの広がりは、各電極１、２から0.5〜3ｃｍ程度の範囲である。
【００４７】
実施形態２の後期クリーニング工程において、電極間距離Ｄ２は、０．２５Ａ≦Ｄ２＜Ａを満たすことが好ましい。距離Ｄ２をこの範囲とすることにより、チャンバーＣ１の内壁面の電極間周囲に付着した堆積物ｄを除去することができる。具体的には、例えば、距離Ａが１０ｍｍ〜２０ｍｍである場合、距離Ｄ１は５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
なお、距離Ｄ２が０．２５Ａより狭い場合、チャンバーＣ１の内壁面の堆積物ｄが残留し易くなる傾向にある。
【００４８】
なお、実施形態２で用いられるプラズマ処理装置は、実施形態１で用いられるプラズマ処理装置と以下の点が異なる。
実施形態１では場合、図６（ｂ）に示すように、第１固定片７ａ上にカソード電極１を載置した状態で、電極クリーニング工程での最小電極間距離Ａが設定されるため、電極間距離を距離Ａよりも狭くすることができない。
したがって、実施形態２のプアズマ処理装置では、電極クリーニング工程での最小電極間距離Ａよりも狭い距離Ｄ２までカソード電極１とアノード電極２を相対的に移動できるよう、図６（Ａ）および図６（Ｂ）における第１固定片７ａの高さ位置を下げるか、あるいは、第１固定片７ａを省略し、昇降可能な支持片５ｃにて常時カソード電極１を支持するように構成する。
【００４９】
（実施形態３）
実施形態１および２では、カソード電極１を昇降させることにより電極間距離を変更可能なプラズマ処理装置を例示したが、図１３に示すように、本発明のプラズマクリーニング方法は、アノード電極２を昇降させるプラズマ処理装置にも適用できる。
このプラズマ処理装置の場合、実施形態１で説明した第１固定片と第２固定片が一体状に形成された１つの固定片７からなり、固定片７上にカソード電極１が載置され、移動手段４の上昇動作によってアノード電極２が固定片７の下面に圧接されることにより、最小電極間距離Ａが決定されるように構成されている。図１３（Ａ）はアノード電極２が降下してカソード電極１から離間した状態を示し、図１３（Ｂ）はアノード電極２が上昇してカソード電極１に接近した状態を示している。
【００５０】
実施形態３は、固定片７に関する点およびアノード電極２を移動させる構成に関する点以外は、実施形態１と概ね同様の構成である。なお、図１３において、実施形態１で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
このプラズマ処理装置も、実施形態１と同様に電極クリーニング工程および後期クリーニング工程を行うことができる。
【００５１】
なお、このプラズマ処理装置では、電極間距離を距離Ａよりも狭くすることができない。
したがって、実施形態２で説明したプラズマクリーニング方法を行う場合は、電極クリーニング工程での最小電極間距離Ａよりも狭い距離Ｄ２（図１１参照）までアノード電極２を移動できるよう、図１３（Ａ）および（Ｂ）における固定片７の厚みを薄くし、アノード電極２が固定片７に当接した時点で後期クリーニング工程での最小の電極間距離Ｄ２が決定されるように構成する。
【００５２】
（実施形態４）
実施形態１〜３では、カソード電極１とアノード電極２を上下に並べた横型のプラズマ処理装置を例示したが、図１４〜図１７に示すように、本発明のプラズマクリーニング方法は、カソード電極１１とアノード電極１２を左右に並べた縦型のプラズマ処理装置にも適用できる。図１７（Ａ）はアノード電極１２がカソード電極１から離間した状態を示し、図１７（Ｂ）はアノード電極１２がカソード電極１１に接近した状態を示している。
【００５３】
この縦型プラズマ処理装置は、実施形態１と同様に、カソード電極１１とアノード電極１２からなる放電部１３の複数組を備えると共に、チャンバーＣ２、支持手段１４、移動手段１５、電源部Ｅ、ガス導入部１１ａおよび排気部（図示省略）を備えている。
実施形態５の場合、カソード電極１１およびアノード電極１２を垂直状に支持しかつこれらの一方を水平方向に移動させるため、支持手段１４および移動手段１５の構成が実施形態１とは異なる。なお、図１４および図１５において、実施形態１で説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
【００５４】
支持手段１４は、側面から見て四角形の頂点位置に配置され左右方向に平行に延びる４本の梁部材１４ａと、４本の梁部材１４ａの左右端部付近を相互に連結する枠体１４ｂと、下方の前後に配置された２本の梁部材１４ａをチャンバーＣ２の底壁内面上に支持する支持台１４ｃと、４本の梁部材１４ａに内向きに取り付けられた複数の固定片１７とを備えてなる。なお、枠体１４ｂは、４本のストレートな部材を組み合わせてなる。
各梁部材１４ａの左端部はチャンバーＣ２の左内壁面に固定され、下方の２本の梁部材１４ａは支持台１４ｃに固定され、各支持部材１４はチャンバーＣ２に固定されている。
【００５５】
固定片１７は、カソード電極１１とアノード電極１２との間の最小電極間距離Ａと等しい厚みを有する第１部分１７ａと、アノード電極１２の厚み以上の厚みを有する第２部分１７ｂとを有してなる。
固定片１７は、左右２列の放電部３におけるアノード電極１２を第２部分１７ｂにて保持し、かつアノード電極１２の放電面に当接させた状態で基板Ｓ１を第１部分１７ａで保持し、かつカソード電極１１とアノード電極１２との間の最小電極間距離Ａを第１部分１７ａにて決定する。
１つのアノード電極１２を垂直状に保持するために、４つの固定片１７がそれぞれ４本の梁部材１４ａに固定されている。また、１つのアノード電極１２を保持する４つの固定片１７と、他のアノード電極１２を保持する４つの固定片１７との間は、最小電極間距離Ａにセットされた２つの放電部１３の間の放電部間距離Ｂが最小電極間距離Ａの２倍以上（Ｂ／Ａ≧２）となる間隔に設定されている。
【００５６】
移動手段１５は、側面から見て四角形の頂点位置に配置され左右方向に平行に延びる４本の梁部材１５ａと、４本の梁部材１５ａの左右端部付近を相互に連結する枠体１５ｂと、４本の梁部材１５ａに内向きに取り付けられた複数の可動片１５ｃと、下方の前後に配置された２本の梁部材１５ａをチャンバーＣ２の底壁内面上に左右水平方向にスライド可能に支持する支持ガイドレール１５ｄと、下方の前後に配置された２本の梁部材１５ａに設けられて各支持ガイドレール１５ｄ上を走行するローラ部材１５ｅと、往復駆動部１５ｆと、往復駆動部１５ｆと４本の梁部材１５ａの左端部と連結してこれらを同期的に左右水平方向に往復移動させる連結部１５ｇとを備えてなる。なお、枠体１５ｂは、４本のストレートな部材を組み合わせてなる。
【００５７】
４本の梁部材１５ａと枠体１５ｂとが相互に連結してなる移動構造体は、支持手段１４の４本の梁部材１４ａと枠体１４ｂとが相互に連結してなる支持構造体の内部空間で左右水平方向に往復移動可能な大きさに形成されている。また、２本の支持ガイドレール１５は、２本の支持台１４ｃの間でチャンバーＣ２の底壁内面に固定されている。
【００５８】
可動片１５ｃは、カソード電極１１の上端または下端と嵌合する凹部を有する形状である。
１つのカソード電極１１を垂直状に保持するために、４つの可動片１５ｃがそれぞれ４本の梁部材１５ａに固定されている。また、１つのカソード電極１１を保持する４つの可動片１５ｃと、他のカソード電極１１を保持する４つの可動片１５ｃとの間は、２つの放電部１３の間が同時に最小電極間距離Ａにセット可能な間隔に設定されている。
【００５９】
往復駆動部１５ｆは、２つの油圧シリンダを備える油圧シリンダ機構であり、各油圧シリンダが左右水平方向に伸縮するよう、設置場所の床面に各油圧シリンダを支持する支柱が立設されている。
連結部１５ｇは、２つの油圧シリンダの伸縮ロッドの先端に固定された連結板１５ｇ１と、連結板１５ｇ１と４本の梁部材１５ａの左端とを連結する連結部材１５ｇ２とを備え、往復駆動部１５ｆの左右水平方向の動作を連結板１５ｇ１および４本の連結部材１５ｇ２を介して４本の梁部材１５ａおよびこれらに取り付けられた各可動片１５ｃに同期的に伝達するように構成されている。
連結部１５ｇの４本の連結部材１５ｇ２は、チャンバーＣ２の左側壁の４箇所に形成された挿通孔を左右方向に移動可能に挿通しており、さらに、チャンバーＣ２の左側壁には４つの挿通孔と連通して各連結部材１５ｇ２をガイドする筒状のガイド部材１５ｈが取り付けられており、挿通孔と連結部材１５ｇ２の間およびガイド部材１５ｈと連結部材１５ｇ２の間の隙間は耐熱シール材にてシールされている。
【００６０】
チャンバーＣ２は、金属製の箱型本体部Ｃ２ａと、本体部Ｃ２ａを設置場所の床面上に支持する金属製の脚部Ｃ２ｂとを備えており、アノード電極１２が、２本の導電性接地部材８および金属製のチャンバーＣ２を介して接地されている。
ガス導入部（ガス導入管）１１ａは、各カソード電極１１の上端に接続されている。
また、電源部Ｅは、実施形態１と同様の構成である。
実施形態４では、移動手段１５によってカソード電極１１が左右方向に移動するため、カソード電極１と接続されるガス導入部１１ａおよび給電ケーブルｅ３の少なくとも一部は、カソード電極１１の移動を許容しかつ追随できるよう可撓性を有している。
なお、実施形態４の場合、カソード電極１１の給電箇所は、カソード電極１１の下端面の前後方向中央位置とされている。また、アノード電極１２の接地箇所は、アノード電極１２の上端面の前後方向中央の両側位置とされている。
【００６１】
このように構成された実施形態５のプラズマ処理装置によれば、移動手段１５の左方向への水平動作によって、図１７（Ａ）に示す往復駆動部の伸長限界位置の可動片１５ｃが左方向へ移動してカソード電極１１を固定片１７に圧接したところで停止することにより、最小電極間距離Ａが決定され、狭電極間プラズマ処理が可能となる（図１４（Ｂ）参照）。
また、図１７（Ａ）の状態から、移動手段１５の右方向への水平動作によって、カソード電極１１がアノード電極１２から離間して電極間距離を広くすることができ、アノード電極１２に沿って基板Ｓ１を容易に設置する、あるいはアノード電極１２から基板Ｓ１を容易に取り出すことができる。
また、図１７（Ｂ）の状態から、可動片１５ｃが所定距離だけ右方向へ移動する、あるいは図１７（Ａ）の状態から可動片１５ｃが所定距離だけ左方向へ移動してカソード電極１１が固定片１７に当接する前に停止することにより、最小電極間距離Ａよりも広い広電極間距離が決定され、広電極間プラズマ処理が可能となる。
【００６２】
すなわち、この実施形態７のプラズマ処理装置も、実施形態１と同様に、プラズマ処理の目的に応じて、最小電極間距離Ａに調整した後、カソード電極１１とアノード電極１２の間に第１の反応ガスを介してプラズマ放電させる狭電極間プラズマ処理工程と（図１７（Ｂ）参照）、最小電極間距離Ａよりも広い広電極間距離に調整した後、カソード電極１１とアノード電極１２の間に第２の反応ガスを介してプラズマ放電させる広電極間プラズマ処理工程のいずれか一方を行うか、或いは狭電極間プラズマ処理工程と広電極間プラズマ処理工程を任意の順で連続的に行うプラズマ処理方法を実施することができる。
さらに、クリーニングの際には、実施形態１と同様に、最小電極間距離Ａから電極間距離を徐々に広げた電極クリーニング工程を行うことができる。
【００６３】
なお、このプラズマ処理装置では、電極間距離を距離Ａよりも狭くすることができない。
したがって、実施形態２で説明したプラズマクリーニング方法を行う場合は、電極クリーニング工程での最小電極間距離Ａよりも狭い距離Ｄ２（図１１参照）までカソード電極１１を移動できるよう、図１７（Ａ）および（Ｂ）における固定片１７の厚みを薄くし、カソード電極１１が固定片１７に当接した時点で後期クリーニング工程での最小の電極間距離Ｄ２が決定されるように構成する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、半導体装置、液晶表示装置、薄膜太陽電池等の製造において用いられるプラズマ処理装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１、１１  カソード電極
１ａ、１１ａ  ガス導入部（ガス導入管）
２、１２  アノード電極
３、１３  放電部
４、１４  支持手段
４ａ  支持用支柱
４ｂ  枠体
５、１５  移動手段
５ａ  昇降用支柱
５ｂ  枠体
５ｄ、１５ｆ  昇降駆動部
５ｅ、１５ｇ  連結部
６  排気部
７、１７  固定片
７ａ  第１電極用固定片
７ｂ  第２電極用固定片
８  接地部材
Ａ、Ｃ、Ｄ１、Ｄ４  電極間距離
Ｂ  放電部間距離
Ｃ１、Ｃ２  チャンバー
Ｅ  電源部
Ｇ１  反応ガス（原料ガス）
Ｇ２  クリーニングガス
Ｐ  プラズマ領域
Ｒ  反応室
Ｓ１  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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