(57)【要約】【課題】反応ガスのガス圧力が高い条件においても半導体や導電性などの抵抗値の低い被処理部材に対して均一に成膜等のプラズマ処理を行うことができるプラズマ処理装置を得ること。【解決手段】第１電極および接地された第２電極との間隙にプラズマを発生させるプラズマ発生器と、第１電極に電力を印可する電源と、第１電極と第２電極との間隙に反応ガスを供給するガス供給源と、を備え、電源により第１電極に電力を印加した状態で第１電極と第２電極との間隙に反応ガスを流通させることにより反応ガスをプラズマ化させたプラズマ流を、プラズマ流のプラズマ発生器からの噴出方向が被処理面と略垂直となるように配置された被処理部材に照射するプラズマ処理装置であって、第１電極と被処理面との間隙の最小間隙寸法が、プラズマ発生器においてプラズマ流を噴出する噴出部近傍における第１電極と第２電極との間隙の最小間隙寸法より大である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極および接地された第２電極との間隙にプラズマを発生させるプラズマ発生器と、前記第１電極に電力を印可する電源と、前記第１電極と第２電極との間隙に反応ガスを供給するガス供給源と、を備え、前記電源により前記第１電極に電力を印加して前記第１電極と前記第２電極との間隙に電界を発生させた状態で前記第１電極と前記第２電極との間隙に前記反応ガスを流通させることにより前記反応ガスをプラズマ化させたプラズマ流を、前記プラズマ流の前記プラズマ発生器からの噴出方向が被処理面と略垂直となるように配置された被処理部材に照射するプラズマ処理装置であって、
前記第１電極と前記被処理面との間隙の最小間隙寸法が、前記プラズマ発生器において前記プラズマ流を噴出する噴出部近傍における前記第１電極と前記第２電極との間隙の最小間隙寸法より大であること、
を特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記第１電極および前記第２電極のうち少なくとも一方における他方の電極に対向する面に絶縁膜が被覆されていること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記プラズマ流を前記被処理面に照射することにより、前記被処理面に前記反応ガスの成分を含む被膜を成膜すること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第１電極および前記第２電極のうち少なくとも一方における他方の電極に対向する面に、前記成膜する被膜と略同一の組成からなる材料が被覆されていること、
を特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記プラズマ発生器を複数備え、複数の前記プラズマ発生器から前記被処理面に対して前記プラズマ流を同時に照射すること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一方を冷却すること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記第１電極と前記第２電極との間隙を流通する前記反応ガスのガス圧力が、前記第１電極と前記第２電極との間隙の外部の外気圧力よりも大であること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記プラズマ発生器および前記被処理部材が大気中に配置され、大気雰囲気中において前記プラズマ発生器から前記被処理面に対して前記プラズマ流を照射すること、
を特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第２電極が前記第１電極に対して前記被処理面側の方向に突出し、前記第２電極の前記第１電極に対する突出寸法が前記第１電極と前記第２電極との間隙の最小隙間寸法よりも大であること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記電源として、電圧波形が高周波波形の電力を出力する第１の電源と、ＤＣ電力または電圧波形が前記高周波波形よりも周期の長いパルス波形の電力を出力する第２の電源とを備えること、
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記被処理部材が、前記プラズマ流の前記プラズマ発生器からの噴出方向が前記被処理面と略垂直となるように前記被処理部材を保持する電気的に接地された保持部材上に、絶縁体を介して保持されること、
を特徴とする請求項１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】
本発明は、プラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマを用いた技術として、被処理部材の表面に成膜する技術や、被処理部材の表面を加工する技術などがある。プラズマを用いたプラズマ処理装置として、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において薄膜を成膜するプラズマ処理装置がある。このような技術として、大気圧近傍の高い圧力下で均一なプラズマを形成するために、アースに接地された試料基板を互いに対向した２つの電極間に配置し、反応ガスを多孔質の電極を介して試料基板に向けて吹きつけ、２つの電極間に高周波電力を加えて電極と試料基板間にプラズマを励起させて成膜を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。そして、この特許文献１では、試料基板として１０１１Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する試料基板上にシリコン膜を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−７３９７９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、上記従来の技術によれば、反応ガス圧力が高い状態において半導体や導電膜など抵抗の低い膜や基材があると、高周波電極として機能する多孔質基板とアースに接地された基板との間での電界分布が乱れやすくなり、この電界分布が乱れるとプラズマが不均一に発生し、均質な成膜を行うことができない、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反応ガスのガス圧力が高い条件においても半導体や導電性などの抵抗値の低い被処理部材に対して均一に成膜等のプラズマ処理を行うことができるプラズマ処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるプラズマ処理装置は、第１電極および接地された第２電極との間隙にプラズマを発生させるプラズマ発生器と、前記第１電極に電力を印可する電源と、前記第１電極と第２電極との間隙に反応ガスを供給するガス供給源と、を備え、前記電源により前記第１電極に電力を印加して前記第１電極と前記第２電極との間隙に電界を発生させた状態で前記第１電極と前記第２電極との間隙に前記反応ガスを流通させることにより前記反応ガスをプラズマ化させたプラズマ流を、前記プラズマ流の前記プラズマ発生器からの噴出方向が被処理面と略垂直となるように配置された被処理部材に照射するプラズマ処理装置であって、前記第１電極と前記被処理面との間隙の最小間隙寸法が、前記プラズマ発生器において前記プラズマ流を噴出する噴出部近傍における前記第１電極と前記第２電極との間隙の最小間隙寸法より大であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、被処理部材が半導体や導電性基板などの低抵抗率を有する材料からなる場合であっても、被処理部材に対してプラズマ流を均一に照射することができ、被処理部材に対して均一にプラズマ処理を施すことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるプラズマ処理装置の基本構成を示す模式図である。
【図２−１】図２−１は、プラズマ処理装置においてＶＳ＞ＶＧの場合にガスの噴出口から吹き出されるプラズマ流の様子を説明するための模式図である。
【図２−２】図２−２は、プラズマ処理装置においてＶＳ≦ＶＧの場合にガスの噴出口から吹き出されるプラズマ流の様子を説明するための模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかるプラズマ処理装置の他の構成例を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる他のプラズマ処理装置の構成例を示す模式図である。
【図５−１】図５−１は、本発明の実施の形態２にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図５−２】図５−２は、本発明の実施の形態２にかかるプラズマ処理装置のプラズマ発生器を図５−１における矢視Ａの方向から見た平面図である。
【図５−３】図５−３は、本発明の実施の形態２にかかるプラズマ処理装置のプラズマ発生器を図５−１における矢視Ｂの方向から見た平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態４にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態５にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態６にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態７にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるプラズマ処理装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。また、以下の図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるプラズマ処理装置の基本構成を示す模式図である。図１に示すように、プラズマ処理装置は、直径方向の中心領域が中空部とされた円筒形状の接地電極１０（請求項の第２電極に対応）、接地電極１０の中空部内の略中央部に該接地電極１０と対向して配置された円柱形状の電圧電極１２（請求項の第１電極に対応）、電圧電極１２に電力を印加する電源１４、接地電極１０と電圧電極１２との間隙に反応ガスを供給するガス供給部１６、被処理部材である基板２０の被処理面が電圧電極１２および接地電極１０の軸方向と略垂直となるように基板２０を保持するとともに接地された基板台１８を備える。
【００１１】
ここで、接地電極１０、電圧電極１２および電源１４により、プラズマを発生させるプラズマ発生器が構成されている。また、接地電極１０と電圧電極１２との間隙が、ガス供給部１６から供給される反応ガスの流路とされ、接地電極１０と電圧電極１２との間隙のうちガス供給部１６側がガスの導入口２２となり、基板２０側がガスの噴出口２４となる。
【００１２】
このような本実施の形態にかかるプラズマ処理装置では、電源１４により電圧電極１２に電力を印加して電圧電極１２と接地電極１０との間隙に放電を発生させた状態で電圧電極１２と接地電極１０との間隙に反応ガスを供給することで反応ガスがプラズマ励起して発生したプラズマを含むガス流であるプラズマ流を、プラズマ発生器からのプラズマ流の噴出方向が被処理面と略垂直となるように対向して配置された基板２０に照射する。
【００１３】
接地電極１０の内周面は、接地電極１０の中心軸方向において異なる内径を有している。接地電極１０の内周面は、中心軸方向の中央部近傍において傾斜部を有し、中心軸方向においてガスの導入口２２（ガス流入側）の領域の内径が、ガスの噴出口２４（ガスの流出側）の領域の内径よりも大とされている。これにより、接地電極１０と電圧電極１２との間隙は、ガス流路の上流側の領域よりもガス流路の下流側の領域の方が狭く、ガス流路の下流側では上流側よりもガス圧力が高くなる。そして、接地電極１０と電圧電極１２との間隙のうち、接地電極１０の中心軸方向においてガスの流出側の領域（接地電極１０と電圧電極１２との間隙が狭い領域）がプラズマ発生部２６となる。
【００１４】
また、接地電極１０は、電圧電極１２と対向する内周面が、該内周面に沿って絶縁膜２８で被覆されている。この絶縁膜２８の役割は、接地電極１０と電圧電極１２との間のアーク発生を防止することである。接地電極１０と電圧電極１２との間でアークが発生した場合には、電極が溶解してプラズマ流に不純物が混入する虞がある。このような絶縁膜２８としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜が適している。なお、アークが発生し難い反応ガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いて１３．５６ＭＨｚのような高周波電流で接地電極１０および電圧電極１２間に放電を発生させる場合は、必ずしもこの絶縁膜は必要ない。なお、ここでは接地電極１０における電圧電極１２と対向する面に絶縁膜２８を被覆した例を示しているが、接地電極１０および電圧電極１２のうち少なくとも一方における他方の電極に対向する面に絶縁膜が被覆されていればよく、また両方の電極に絶縁膜が被覆されていてもよい。
【００１５】
そして、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２が配置されている。電界分布は、近隣に存在するものの抵抗率により変化する。このため、反応ガス圧力が比較的高い状態において電圧電極１２と接地電極１０との近傍に導電率が高い（低抵抗である）ものがある場合、例えば基板２０が半導体や導電膜など抵抗の低い材料からなる場合やこれらの材料の膜が形成されている場合などには、電圧電極１２と接地電極１０との間での電界分布が乱れやすくなる。
【００１６】
そして、この電界分布が乱れるとプラズマが不均一に発生し、均質なプラズマ処理を行うことができない。基板２０が半導体や導電膜など抵抗の低い材料からなる場合やこれらの材料の膜が形成されている場合は、ガスの噴出口２４の近傍において電圧電極１２と接地電極１０との間での電界が基板側に屈曲し、この影響によりプラズマ流は電圧電極１２の直下領域に集中して吹き出される。この場合は、均質な成膜を行うことができない。
【００１７】
しかしながら、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合や基板２０にこれらの材料の膜が形成されている場合などにおいても、これらの材料に起因した電界の乱れの影響を防止して、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射することができ、均一な成膜や加工処理が可能である。
【００１８】
図２−１は、ＶＳ＞ＶＧの場合にガスの噴出口２４から吹き出されるプラズマ流３０の様子を説明するための模式図である。図２−２は、ＶＳ≦ＶＧの場合にガスの噴出口２４から吹き出されるプラズマ流３０の様子を説明するための模式図である。プラズマは、接地電極１０と電圧電極１２との間隙のうち、間隙の狭い領域（ガス流路の下流側の領域）で発生し、ガスの導入口２２から導入された反応ガスの流れによってプラズマ流３０が基板２０に照射される。
【００１９】
基板２０として例えば抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下の半導体基板を用いた場合、ＶＳがＶＧ以下の場合は、図２−２に示すようにプラズマ流３０は電圧電極１２の直下領域に集中して吹き出される。それに対して、ＶＳをＶＧより大きくした場合は、図２−１に示すようにプラズマ流３０は接地電極１０の内面に形成されたテーパー形状のノズル形状を反映した形状に均一に照射される。したがって、基板２０に対して均一な成膜や加工処理が可能である。なお、図２−１および図２−２では、接地電極１０の内面におけるガス流路の下流側にテーパー形状のノズル形状を有する場合を示しているが、図１のようにストレート形状のノズル形状を有する場合でも同様である。
【００２０】
また、接地電極１０は、中心軸方向において電圧電極１２に対して基板２０側（被処理面側）の方向に突出して配置されており、突出した部分の接地電極１０の内周面（絶縁膜２８）が、プラズマ発生部２６で発生したプラズマ流の吹き出し時のガイドとなる。
【００２１】
ガス供給部１６が接地電極１０と電圧電極１２の隙間に反応ガスを供給する際の、ガスの噴出口２４でのガス圧力としては、例えば２０Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒの範囲とされる。ガスの噴出口２４でのガス圧力がこの圧力範囲の場合、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧが０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度で接地電極１０と電圧電極１２との間において放電が安定して発生する。これに対して、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳは、４ｍｍ〜１０ｍｍ程度の距離とするのが好ましい。
【００２２】
また、プラズマ発生部２６においては、接地電極１０における電圧電極１２との対向面、および電圧電極１２における接地電極１０との対向面のうちの少なくとも一方の面には、基板２０に成膜される被膜と略同一の組成からなる材料が被覆されていることが好ましい。これにより、基板２０に成膜された被膜中への不純物混入を最小限に抑えることが可能となる。これは、基板２０の表面に高純度の薄膜を得る場合に非常に有効である。また、上記のような対向面に被覆した材料をプラズマにより分解して基板２０に堆積することが可能となり、毒性の強い材料ガス等の使用を低減できる。
【００２３】
また、図１においては、基板２０を保持する基板台１８は接地されているが、図３に示すように基板台１８に対する直流電圧源３２による直流電圧の印加や、交流電圧源３４による交流電圧の印加により、ガスの噴出口２４から吹き出されるプラズマ流の流れを制御することも可能である。
【００２４】
このような構成を有するプラズマ処理装置での処理例を、シリコン膜の成膜を例に図４を用いて説明する。図４は、実施の形態１にかかる他のプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。図４のプラズマ処理装置では、真空容器３６内に、プラズマ発生器の一部およびヒータＨを内蔵した基板台１８が配置されている。基板台１８上には、基板２０として、酸化インジウム・スズ膜からなる透明導電膜が表面に形成された無アルカリガラス基板が載置される。透明導電膜の抵抗率はおよそ２．０×１０−４Ω・ｃｍである。また、基板２０は、基板台１８に載置されたヒータＨにより例えば３００℃程度に加熱される。
【００２５】
基板２０は、透明導電膜が形成された面にプラズマ流が吹き付けられるように、該透明導電膜が形成された面を上にして基板台１８上に配置される。また、プラズマ発生器は、基板２０の透明導電膜が形成された面にプラズマ流を吹きつけられるように、ガスの噴出口２４を基板２０に対向させて配置される。真空容器３６には真空ポンプ３８およびコンダクタンスが調整できる圧力調整弁４０が吸引管４２を介して接続され、真空容器３６内の圧力を制御することができる。また、電圧電極１２と接地電極１０とは絶縁体２８ａにより絶縁されている。
【００２６】
電圧電極１２には、電源１４により電圧波形がサイン波である周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加する。電圧の波形としては、サイン波のほかにインパルス波や方形波などでもよく、また別の周波数で変調した電圧波形であってもよい。電圧の周波数は、１０ＫＨｚ以上２００ＭＨｚ以下の周波数であればよい。ここでは周波数１３．５６ＭＨｚで３００Ｗの電力を電圧電極１２に印加する。また、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳおよび接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧは、それぞれＶＳ＝５．０ｍｍ、ＶＧ＝２．０ｍｍとする。
【００２７】
ガス供給部１６からプラズマ発生器に供給する反応ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）ガス９８．９Ｖｏｌ％、モノシラン（ＳｉＨ４）ガス０．１Ｖｏｌ％、水素（Ｈ２）ガス１．０Ｖｏｌ％の組成比となるように流量比を調整し、全ガス圧が５００Ｔｏｒｒになるように流量を設定する。なお、高純度のシリコン膜を成膜するために、それぞれのガスの純度は９９．９９％以上であることが好ましい。
【００２８】
以上のような条件で、ガス供給部１６からプラズマ発生器に反応ガスを供給し、電源１４により電圧電極１２に電力を印加すると、電圧電極１２と接地電極１０との狭い間隙にプラズマが励起される。そして、このプラズマを含んだプラズマ流が反応ガスの流れによって基板２０に吹き付けられる。このような成膜処理により基板２０上に３０分程度プラズマ流を吹きつけたところ、基板２０の表面に膜厚３０ｎｍ程度の均一なシリコン膜を得ることができた。そして、ガス圧が５００Ｔｏｒｒと比較的高い圧力であってもアークによる基板２０の損傷は生じなかった。
【００２９】
したがって、本実施の形態にかかるプラズマ処理装置によれば、圧力が高い領域であっても、また表面に導電膜層のある基板であっても、均一にプラズマ流を生成することが可能であり、基板２０に対して均一なシリコン膜を形成することが可能である。
【００３０】
上述したように、実施の形態１にかかるプラズマ処理装置においては、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）とされている。このように、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００３１】
したがって、実施の形態１にかかるプラズマ処理装置によれば、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、基板２０の表面に対して均一な薄膜の成膜や加工処理が可能である。そして、実施の形態１にかかるプラズマ処理装置により得られる薄膜は、均一で高品質の薄膜であるため、耐久性に優れる。
【００３２】
なお、上記においては、直径方向の中心領域が中空部とされた円筒形状の接地電極１０と、接地電極１０の中空部内の略中央部に該接地電極１０と対向して配置された円柱形状の電圧電極１２と、被処理面が電圧電極１２および接地電極１０の軸方向と略垂直となるように配置された基板２０との関係において説明したが、本発明はこれに限定されず、プラズマを発生できる形態で有ればよい。例えば接地電極１０が三角筒形状や四角筒形状であってもよく、電圧電極１２が三角柱形状や四角柱形状であってもよい。また、接地電極１０および電圧電極１２が平板状とされ、電圧電極１２が２枚の接地電極１０に挟まれた形態とすることもできる。
【００３３】
実施の形態２．
図５−１は、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す要部断面図である。なお、図５−１においては、電源１４、ガス供給部１６は省略している。図５−２は、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置のプラズマ発生器を図５−１における矢視Ａの方向から見た平面図、図５−３は、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置のプラズマ発生器を図５−１における矢視Ｂの方向から見た平面図である。
【００３４】
図５−１に示すように実施の形態２にかかるプラズマ処理装置のプラズマ発生器は、基本的に実施の形態１で説明した基本構成の電極構造（プラズマ発生器）がアレイ状に複数個配置された構成を有する。このように、実施の形態１における電極構造（プラズマ発生器）をアレイ状に複数個配置することにより、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、大気圧に近い気圧であっても大面積の基板２０に一括してプラズマ流を吹きつけることが可能である。
【００３５】
実施の形態２にかかるプラズマ発生器は、例えば金属性の円柱状突起１２ａがアレイ状に配置された電圧電極１２に絶縁体４４、例えば酸化アルミニウムのスペーサを介して接地電極１０が取り付けられる。電圧電極１２には、ガスの導入口２２が設けられている。接地電極１０は、金属性の円盤に予め電圧電極１２の円柱状突起１２ａに沿う形のテーパー形状ノズルが形成されており、ノズル内に円柱状突起１２ａが配置されるように構成されている。接地電極１０としては、例えば、ＳＵＳや銅、真鍮、シリコン板が用いられる。
【００３６】
そして、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置においても電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２を配置している。このように、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００３７】
電圧電極１２における接地電極１０との対向面（金属表面）には、セラミックスなどの絶縁物を被覆してあってもよい。これにより、接地電極１０と電圧電極１２との間のアーク放電の発生を防止することができる。また、接地電極１０における電圧電極１２との対向面にセラミックスなどの絶縁物を被覆してあってもよい。すなわち、接地電極１０および電圧電極１２のうち少なくとも一方における他方の電極に対向する面に絶縁膜が被覆されていればよい。これにより、接地電極１０と電圧電極１２との間のアーク放電の発生を防止することができる。
【００３８】
上述したように、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置においても電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２が配置されている。このように、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射され、均一な成膜や加工処理が可能である。
【００３９】
また、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置においては、プラズマ発生器をアレイ状に複数個配置していることにより、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、大気圧に近い気圧であっても大面積の基板２０に一括してプラズマ流を吹きつけることが可能であり、効率的に大面積の成膜や加工処理が可能である。
【００４０】
したがって、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置によれば、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、大面積の基板２０の表面に対して、一括して均一な薄膜の成膜や加工処理を効率的に実施することが可能である。
【００４１】
実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態２にかかるプラズマ処理装置の変形例について、シリコン膜の成膜を例に説明する。図６は、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す要部断面図である。なお、図６においては特徴的な部分のみ記載し、電源１４、ガス供給部１６は省略している。
【００４２】
図６に示すように実施の形態３にかかるプラズマ処理装置のプラズマ発生器は、実施の形態２の場合と同様に基本構成の電極構造（プラズマ発生器）がアレイ状に複数個配置された構成を有する。このように、基本電極構造（プラズマ発生器）をアレイ状に複数個配置することにより、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、大気圧に近い気圧であっても大面積の基板２０に一括してプラズマ流を吹きつけることが可能である。
【００４３】
実施の形態３にかかるプラズマ発生器は、例えば金属性の円柱状突起１２ａがアレイ状に配置された電圧電極１２に絶縁体４４を介して接地電極１０が取り付けられる。また、電圧電極１２には、ガスの導入口２２およびガス流路４８が設けられている。円柱状突起１２ａの表面、すなわち接地電極１０との対向面は、シリコン膜４６で被覆されている。円柱状突起１２ａの表面をシリコン膜４６で被覆することにより、成膜される被膜に取り込まれる電圧電極１２の分解に起因した不純物を低減できる。また、このシリコン膜４６をプラズマにより分解して基板２０に堆積することが可能となり、成膜のための毒性の強い反応ガス等の使用を低減できる。また、電圧電極１２自体をシリコンにより形成してもよい。
【００４４】
また、実施の形態３にかかるプラズマ発生器は、電圧電極１２の冷却機構を備えており、電圧電極１２の上部に設けられた放熱板５０を介して該電圧電極１２を冷却できる構造となっている。例えばチラーなどの外部冷媒を用いて放熱板５０の冷却を行い、反応ガスとして熱伝導率の高いヘリウムガスを使用することで、プラズマ発生中に電圧電極１２で発生する熱を放熱板５０で冷却された反応ガスを用いて吸収することができる。
【００４５】
シリコン膜の成膜を行う場合、シリコンの分解速度はシリコンの温度が低いほど速い。このため、電圧電極１２を冷却することによりシリコン分解生成物の密度が高くなり、成膜速度を向上させることができる。なお、基板台１８を加熱することで、基板２０での堆積速度や結晶性を制御することも可能である。また、電圧電極１２を冷却することにより、熱による電圧電極１２からの電子放出を抑え、アーク放電が発生し難くなる、という効果も得られる。なお、ここでは電圧電極１２を冷却する例を示しているが、接地電極１０を冷却しても良く、この場合も同様の効果が得られる。
【００４６】
接地電極１０は、金属性の円盤に予め電圧電極１２の円柱状突起１２ａに沿う形のテーパー形状ノズルが形成されており、ノズル内に円柱状突起１２ａが配置されるように構成されている。また、接地電極１０もシリコン膜４６で被覆されており、電圧電極１２の場合と同様の効果を得ることができる。また、接地電極１０自体をシリコンにより形成してもよい。
【００４７】
そして、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置においても電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２を配置している。このように、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００４８】
以上のような構成を有する実施の形態３にかかるプラズマ発生装置において、シリコン膜の成膜を行った。基板２０として、酸化インジウム・スズ膜からなる透明導電膜が表面に形成された無アルカリガラス基板が載置される。透明導電膜の抵抗率はおよそ２．０×１０−４Ω・ｃｍである。ガス供給部１６からプラズマ発生器に供給する反応ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）ガス５０Ｖｏｌ％、水素（Ｈ２）ガス５０Ｖｏｌ％の組成比となるように流量比を調整し、全ガス圧が８４０Ｔｏｒｒになるように流量を設定した。この圧力はガス流路の上流部の圧力でよい。放熱板５０の温度は１５℃に設定した。
【００４９】
電圧電極１２に１３．５６ＭＨｚの３００Ｗ高周波電力を印加すると、プラズマによって分解された水素ラジカルが電圧電極１２および接地電極１０のシリコン膜を分解し、分解されたシリコンは、プラズマ流が吹きつけられる基板２０にシリコン膜として堆積する。このようなプラズマ処理により基板２０上に均一なシリコン膜を得ることができた。
【００５０】
ここで、本実施の形態にかかるプラズマ発生装置においては、電圧電極１２を冷却しているためシリコンの分解速度が速く、電圧電極１２を冷却しない場合と比較して速い成膜速度でシリコン膜の成膜が行えた。また、電圧電極１２の冷却により熱による電圧電極１２からの電子放出が抑えられ、アーク放電の発生を防止することができた。そして、ガス圧が８４０Ｔｏｒｒと比較的高い圧力であっても、アーク放電による基板２０の損傷は発生しなかった。
【００５１】
上述したように、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置においても電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２を配置している。これにより、全ガス圧が８４０Ｔｏｒｒと高い条件であって基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射され、基板表面を均一に表面処理することが可能である。
【００５２】
また、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置においては、プラズマ発生器をアレイ状に複数個配置していることにより、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、大気圧に近い気圧であっても大面積の基板２０に一括してプラズマ流を吹きつけることが可能である。
【００５３】
したがって、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置によれば、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、大面積の基板２０の表面に対して、一括して均一な薄膜の成膜や加工処理が可能である。
【００５４】
また、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置においては、電圧電極１２の冷却機構を備えているため、シリコン膜等の成膜を行う場合に成膜速度を向上させることができ、効率的な成膜処理が可能である。また、電圧電極１２を冷却することにより、熱による電圧電極１２からの電子放出を抑え、アーク放電の発生を抑制することができ、高純度の薄膜を成膜することができる。
【００５５】
また、実施の形態３にかかるプラズマ処理装置においては、接地電極１０および電圧電極１２の表面がシリコン膜４６で被覆されているため、成膜される被膜に取り込まれる電圧電極１２の分解に起因した不純物を低減でき、高純度の薄膜を成膜することができる。また、このシリコン膜４６を分解して基板２０に堆積することが可能となり、毒性の強い反応ガス等の使用を低減できる。
【００５６】
実施の形態４．
実施の形態４では、基板に対する薄膜の成膜とは異なる、プラズマを用いた他の表面処理方法について説明する。図７は、実施の形態４にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す模式図である。実施の形態４にかかるプラズマ処理装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と概略同一であるが、真空容器３６を使用せずに、プラズマ発生器、基板台１８および基板２０は大気雰囲気中に設置される。また、接地電極１０におけるガスの導入口２２近傍に圧力計５２が設置されている。
【００５７】
そして、実施の形態４にかかるプラズマ処理装置においても電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２が配置されている。このように、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００５８】
プラズマ発生器に供給する反応ガスの圧力は、外部雰囲気の圧力である大気圧に比べて若干正圧になるようにする。このようにプラズマ発生器に送るガスの圧力を大気圧よりも正圧にすることによりプラズマ発生器への大気の混入を防ぐことができ、大気からの汚染物質の混入を防ぐことができる。プラズマ発生器に供給する反応ガスは、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス９９．０Ｖｏｌ％、水素（Ｈ２）ガス１．０Ｖｏｌ％の組成比で圧力が８４０Ｔｏｒｒになるように流量を設定する。この圧力は、ノズル上流部に設置された圧力計５２の表示でよい。電圧電極１２には、電源１４により１３．５６ＭＨｚの３００の高周波電力を印加する。
【００５９】
以上のような条件で、ガス供給部１６からプラズマ発生器に反応ガスを供給し、電源１４により電圧電極１２に高周波電力を印加すると、電圧電極１２と接地電極１０との狭い間隙にプラズマが励起され、このプラズマによって水素ラジカルが生成される。そして、水素ラジカルを含んだプラズマ流は反応ガスの流れによって基板２０に吹き付けられる。例えば基板２０として銅板を用いた場合、水素ラジカルを含んだプラズマ流を銅板に照射すると、銅板表面の酸化物、例えば酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）を除去することができる。
【００６０】
上述したように、実施の形態４にかかるプラズマ処理装置においても電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２を配置している。これにより、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射され、大気に開放された雰囲気中で基板表面を均一に表面処理することが可能である。
【００６１】
実施の形態５．
図８は、実施の形態５にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。実施の形態５にかかるプラズマ処理装置は、図１に示した電極構造（プラズマ発生器）において、接地電極１０と基板２０の被処理面との間隙の最小距離を、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳに対して小さく設定した構造を有する。すなわち、接地電極１０が電圧電極１２に対して基板２０側の被処理面方向に突出し、接地電極１０の電圧電極１２に対する突出寸法Ｓが接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小隙間寸法ＶＧよりも大（Ｓ＞ＶＧ）とされている。
【００６２】
上記のような構造を有することによる利点は２つある。１つ目の利点は、基板２０として撓みやすい柔軟基板を用いた場合には、電圧電極１２と基板２０の被処理面との距離が変動しやすい。しかしながら、接地電極１０の電圧電極１２に対する突出寸法Ｓを接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小隙間寸法ＶＧよりも大（Ｓ＞ＶＧ）とすることで、基板２０が撓んで接地電極１０に接した場合でも、電圧電極１２と基板２０との距離ＶＳを必ずＶＧより大きくすることができる。
【００６３】
２つ目の利点は、接地電極１０外への電界の漏れを極力減らすことができ、またプラズマで発生したイオンを接地電極１０に集めることができ、ラジカル種を主体にしたプラズマ照射が可能となる。これにより、基板２０に集積回路が形成されている場合であっても、イオンダメージなどによる集積回路の静電気破壊などの不具合を抑えることが可能となる。
【００６４】
上述したように、実施の形態５にかかるプラズマ処理装置においては、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）とされている。これにより、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００６５】
したがって、実施の形態５にかかるプラズマ処理装置によれば、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、基板２０の表面に対して均一な薄膜の成膜や加工処理が可能である。
【００６６】
また、実施の形態５にかかるプラズマ処理装置によれば、接地電極１０が電圧電極１２に対して基板２０側の方向に突出し、接地電極１０の電圧電極１２に対する突出寸法Ｓが接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小隙間寸法ＶＧよりも大（Ｓ＞ＶＧ）とされている。これにより、電圧電極１２と基板２０の被処理面との距離が変動した場合でも、ＶＳ＞ＶＧの条件を確実に保持することができる。また、基板２０への静電気損傷を防止しながら、基板２０の表面に対して均一な薄膜の成膜や加工処理が可能である。
【００６７】
実施の形態６．
図９は、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。実施の形態６にかかるプラズマ処理装置は、実施の形態１にかかるプラズマ処理装置において、電源１４が高周波電源６１およびＤＣ電源（もしくはパルス電源）６２により構成されている。すなわち、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置は、直径方向の中心領域が中空部とされた円筒形状の接地電極１０、接地電極１０の中空部内の略中央部に該接地電極１０と対向して配置された円柱形状の電圧電極１２、電圧電極１２に電力を印加する電源１４、接地電極１０と電圧電極１２との間隙に反応ガスを供給するガス供給部１６、被処理部材である基板２０の被処理面が電圧電極１２および接地電極１０の軸方向と略垂直となるように基板２０を保持するとともに電気的に接地された基板台１８を備える。
【００６８】
また、接地電極１０の内周面は、接地電極１０の中心軸方向において異なる内径を有している。接地電極１０の内周面は、中心軸方向の中央部近傍において傾斜部を有し、中心軸方向においてガスの導入口２２（ガス流入側）の領域の内径が、ガスの噴出口２４（ガスの流出側）の領域の内径よりも大とされている。そして、接地電極１０と電圧電極１２との間隙のうち、接地電極１０の中心軸方向においてガスの流出側の領域（接地電極１０と電圧電極１２との間隙が狭い領域）がプラズマ発生部２６となる。
【００６９】
そして、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２が配置されている。
【００７０】
電源１４は、第１の電源である高周波電源６１と、第２の電源であるＤＣ電源（もしくはパルス電源）６２とがバイアスティ６３を介して電圧電極１２につながれた構成とされる。そして、電圧電極１２には、電圧波形が高周波波形である高周波電源６１から出力される高周波信号とＤＣ電源６２から出力されるＤＣ信号が印加される（もしくは高周波電源６１から出力される高周波信号とパルス電源から出力されるパルス波形とが重畳された波形の電圧波形の信号）が印加される。ここでバイアスティ６３を介して高周波電源６１と、ＤＣ電源（もしくはパルス電源）６２とを電圧電極１２に繋ぐことで、高周波信号はＤＣ電源６２側に流れずに電圧電極１２側へ流れる。バイアスティ６３は、ＤＣ信号（もしくはパルス波形の信号）が高周波電源６１側に流入させず、電圧電源１２側に流入させる機能を有しており、例えば高周波信号とＤＣ信号とを結合し、電圧電極１２に供給する役割を果たす。高周波電源６１が出力する高周波信号は周波数帯として例えば２ＭＨｚから４００ＭＨｚの範囲を使用し、パルス波形の信号は高周波信号よりも周期を長くし、例えば数Ｈｚから数ＫＨｚの範囲を用いる。
【００７１】
ＤＣ電力もしくはパルス電力を電圧電極１２に加えることで電圧電極１２のＤＣ電位を制御することができ、電圧電極１２に入射するイオンのエネルギーを制御することが可能となる。電源１４が高周波電源６１のみからなる場合は、電極構造や高周波電力量により値が異なるが電圧電極１２は負の電圧を持つ。この電圧は高周波電力量、電極構造で決定されるので、高周波電力を固定して電圧電極１２の電極電位のＤＣ電位を制御することは困難である。
【００７２】
そこで、ＤＣ電力もしくはパルス電力を電圧電極１２に加えることでイオンのエネルギーを制御し、例えば負のＤＣ電位を高めてヘリウム（Ｈｅ）や水素（Ｈ２）を主とするガスに微量のアルゴン（Ａｒ）やキノセン（Ｘｅ）やクリプトン（Ｋｒ）を添加し、電圧電極１２にアルゴン（Ａｒ）イオン等を照射することで電圧電極１２に付着した異物や酸化膜などを除去することが可能となる。ここでは、物理的な作用で酸化膜や異物等を除去するので、ガスの原子量はなるべく大きい方が良いが、ガスの経済性を考慮すると、アルゴン（Ａｒ）の使用が妥当である。
【００７３】
また、電圧電極１２に絶縁物が付着すると、その箇所が帯電して電界集中が発生することでアーク放電が発生しやすくなる。アーク放電は電圧電極１２に損傷を与えるので、アーク放電をなるべく回避する必要がある。そこで、電圧電極１２にパルス波形の電圧を加えて電圧電極１２の電位を反転させることで、電圧電極１２の部分的な帯電を除去し、アーク発生を起こり難くする効果が生まれる。例えば、１００ｋＨｚでの繰り返しパルスにおいて、時間Ｄｕｔｙ比として０．３程度の時間で電圧電極１２に＋１００Ｖを印加することで、アーク発生抑制の効果がある。
【００７４】
上述したように、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置においては、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）とされている。これにより、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００７５】
したがって、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置によれば、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、基板２０の表面に対して均一な薄膜の成膜や加工処理が可能である。
【００７６】
また、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置によれば、電源１４として、高周波電源６１と、ＤＣ電源もしくはパルス電源６２とをバイアスティ６３を介して電圧電極１２につないだ構成を有し、高周波信号とＤＣ信号とを結合した信号（もしくは高周波信号とパルス信号とを結合した信号）を電圧電極１２に加えることができる。これにより、電圧電極１２のＤＣ電位を制御することができ、電圧電極１２に入射するイオンのエネルギーを制御することができ、電圧電極１２に付着した異物や酸化膜などをイオンにより除去することが可能である。
【００７７】
実施の形態７
図１０は、実施の形態７にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。実施の形態７にかかるプラズマ処理装置は、実施の形態１にかかるプラズマ処理装置において、基板２０と基板台１８とを電気的に絶縁した構成を有する。すなわち、実施の形態７にかかるプラズマ処理装置は、直径方向の中心領域が中空部とされた円筒形状の接地電極１０、接地電極１０の中空部内の略中央部に該接地電極１０と対向して配置された円柱形状の電圧電極１２、電圧電極１２に電力を印加する電源１４、接地電極１０と電圧電極１２との間隙に反応ガスを供給するガス供給部１６、被処理部材である基板２０の被処理面が電圧電極１２および接地電極１０の軸方向と略垂直となるように基板２０を保持するとともに電気的に接地された金属材料からなる基板台１８と、基板台１８と基板２０との間に配置されて該基板台１８と該基板２０とを電気的に絶縁する絶縁体７１を備える。基板台１８には、ヒータＨが内蔵されている。
【００７８】
また、接地電極１０の内周面は、接地電極１０の中心軸方向において異なる内径を有している。接地電極１０の内周面は、中心軸方向の中央部近傍において傾斜部を有し、中心軸方向においてガスの導入口２２（ガス流入側）の領域の内径が、ガスの噴出口２４（ガスの流出側）の領域の内径よりも大とされている。そして、接地電極１０と電圧電極１２との間隙のうち、接地電極１０の中心軸方向においてガスの流出側の領域（接地電極１０と電圧電極１２との間隙が狭い領域）がプラズマ発生部２６となる。
【００７９】
そして、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）となるように接地電極１０および電圧電極１２が配置されている。
【００８０】
接地電極１０、電圧電極１２および電源１４により、プラズマを発生させるプラズマ発生器が構成されている。また、接地電極１０と電圧電極１２との間隙が、ガス供給部１６から供給される反応ガスの流路とされ、接地電極１０と電圧電極１２との間隙のうちガス供給部１６側がガスの導入口２２となり、基板２０側がガスの噴出口２４となり、基板２０にプラズマ流が照射される。
【００８１】
基板台１８と基板２０との間に絶縁体７１を設置することで、接地電極である基板台１８と成膜が行われる基板２０との間にキャパシタンス成分が生成され、電圧電極１２からみた基板台１８のインピーダンスを変化させることができる。そしてインピーダンスを変化させることで、基板２０に掛かる電圧や電流の波形を変化させることが可能となり、基板２０への電気ダメージを任意に調整することが可能となる。これにより、基板２０への電気ダメージを抑制して基板２０への成膜を行うことができる。
【００８２】
また、絶縁体７１としては例えば石英板を用いることができ、その板厚としては０．５ｍｍから３ｍｍ程度が好ましい。絶縁体７１の厚みがこれ以上の厚みであると、基板台１８に内蔵されたヒータＨにより基板２０を加熱する際に、絶縁体７１により温度勾配が発生するため、基板２０の温度制御が困難となる。
【００８３】
上述したように、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置においては、電圧電極１２と基板２０の被処理面との間隙の最小間隙寸法ＶＳが、接地電極１０と電圧電極１２との間隙の最小間隙寸法ＶＧよりも大（ＶＳ＞ＶＧ）とされている。これにより、ＶＳをＶＧに比べて大きくすることで、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、ガスの噴出口２４からプラズマ流が均一に基板に照射される。
【００８４】
したがって、実施の形態６にかかるプラズマ処理装置によれば、例えば１０Ｔｏｒｒ以上の比較的高い圧力下において、基板２０が半導体基板や導電性基板である場合においても、基板２０の表面に対して均一な薄膜の成膜や加工処理が可能である。
【００８５】
また、実施の形態７にかかるプラズマ処理装置によれば、電気的に接地された金属材料からなる基板台１８と基板２０との間に配置されて該基板台１８と該基板２０とを電気的に絶縁する絶縁体７１を備える。これにより、電圧電極１２からみた基板台１８のインピーダンスを変化させることができ、基板２０に掛かる電圧や電流の波形を変化させることが可能となり、基板２０への電気ダメージを調整して成膜することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、本発明にかかるプラズマ処理装置は、反応ガスのガス圧力が高い条件において、半導体や導電性などの抵抗値の低い被処理部材に対して成膜等のプラズマ処理を行う場合に有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  接地電極
１２  電圧電極
１２ａ  円柱状突起
１４  電源
１６  ガス供給部
１８  基板台
２０  基板
２２  ガスの導入口
２４  ガスの噴出口
２６  プラズマ発生部
２８  絶縁膜
２８ａ  絶縁体
３０  プラズマ流
３２  直流電圧源
３４  交流電圧源
３６  真空容器
３８  真空ポンプ
４０  圧力調整弁
４２  吸引管
４４  絶縁体
４６  シリコン膜
４８  ガス流路
５０  放熱板
５２  圧力計
６１  高周波電源
６２  ＤＣ電源（パルス電源）
６３  バイアスティ
７１  絶縁体
【図２−１】
2010103455.tif 000003
【図２−２】
2010103455.tif 000004
【図４】
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【図５−１】
2010103455.tif 000006
【図５−２】
2010103455.tif 000007
【図５−３】
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【図１】
2010103455.tif 000009
【図３】
2010103455.tif 000010
【図６】
2010103455.tif 000011
【図７】
2010103455.tif 000012
【図８】
2010103455.tif 000013
【図９】
2010103455.tif 000014
【図１０】
2010103455.tif 000015