(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物が配置される真空槽と、
前記真空槽の外部に設けられた処理ガス供給源と、
前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを放電させ、当該処理ガスのラジカルを前記処理対象物に向って放出するためのラジカル放出器とを備え、
前記ラジカル放出器は、前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを拡散するための複数の処理ガス拡散部を有し、
当該複数の処理ガス拡散部の前記処理対象物側に、導電体からなる面状のシャワープレートが設けられるとともに、
当該複数の処理ガス拡散部の前記シャワープレートの前記処理対象物側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる面状のラジカル放出部材が設けられ、
前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、前記ラジカル放出器に所定の電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記処理ガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記処理対象物に向って当該処理ガスのラジカルを放出するよう構成され、
前記複数の処理ガス拡散部は、当該処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有し、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が前記処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、当該連通口は、それぞれ前記処理ガスの放出側に隣接する拡散室の壁部と対向するように配置され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記処理ガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されているプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記処理対象物に対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の拡散室に、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられている請求項１乃至４のいずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加するように構成されている請求項１乃至５のいずれか１項記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のプラズマ処理装置を用い、真空中で基板表面に対して処理を行う方法であって、
当該基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記プラズマ処理装置のラジカル放出器から前記処理ガスのラジカルを放出して当該基板表面のクリーニング処理を行う工程を有する前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬディスプレイ等や有機ＥＬ照明デバイス等を作製する際に基板を前処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬデバイスを製作する際には、表面に透明導電膜のパターンを有する基板を用いているが、基板の表面には有機物等の汚れがあり、そのままの状態で成膜を行うと、デバイスの性能を十分に発揮することができないという問題がある。
このため、従来より、基板上に有機膜を形成する前に、有機物等を除去する前処理を行うようにしている。
【０００３】
図１０は、従来の前処理装置を示す概略構成図である。
図１０に示すように、この前処理装置１０１は、基板１００が配置される真空槽１０２を有し、この真空槽１０２の下部にプラズマ生成部１０３が設けられている。
プラズマ生成部１０３は、例えば高周波電源１０４に接続されたコイル１０５を有し、このコイル１０５に対して例えば高周波電力が印加されるようになっている。
【０００４】
プラズマ生成部１０３は、処理ガス供給源１０６が接続され、処理ガス供給源１０６から供給された酸素（Ｏ2）ガス等の処理ガスのプラズマを発生させ、酸素ラジカル等の粒子によって基板１００表面の有機物と反応させることにより基板１００表面のクリーニングによる前処理を行うようにしている。
【０００５】
しかし、このような従来技術においては、一箇所でプラズマを発生させるようにしているため、基板１００上において均一な処理を行うことは困難であった。
その一方、近年、処理対象物が大型化しているため、処理対象物表面に対して均一な前処理を行おうとすると、プラズマを発生する手段を複数用いる必要があり、処理のコストが大きくなってしまうという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、大型の処理対象物の表面に対して分布が均一な処理を安価に行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明は、処理対象物が配置される真空槽と、前記真空槽の外部に設けられた処理ガス供給源と、前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを放電させ、当該処理ガスのラジカルを前記処理対象物に向って放出するためのラジカル放出器とを備え、前記ラジカル放出器は、前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを拡散するための複数の処理ガス拡散部を有し、当該複数の処理ガス拡散部の前記処理対象物側に、導電体からなる面状のシャワープレートが設けられるとともに、当該複数の処理ガス拡散部の前記シャワープレートの前記処理対象物側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる面状のラジカル放出部材が設けられ、前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、前記ラジカル放出器に所定の電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記処理ガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記処理対象物に向って当該処理ガスのラジカルを放出するよう構成され、前記複数の処理ガス拡散部は、当該処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有し、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が前記処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、当該連通口は、それぞれ前記処理ガスの放出側に隣接する拡散室の壁部と対向するように配置され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記処理ガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されているプラズマ処理装置である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合にも効果的である。
本発明では、前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記処理対象物に対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の拡散室に、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明は、上述したいずれかのプラズマ処理装置を用い、真空中で基板表面に対して処理を行う方法であって、当該基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記プラズマ処理装置のラジカル放出器から前記処理ガスのラジカルを放出して当該基板表面のクリーニング処理を行う工程を有する前処理方法である。
本発明の場合、面状のシャワープレートと面状のラジカル放出部材との間のプラズマ形成室において処理ガスのプラズマを形成し、ラジカル放出部材から処理ガスのラジカルを処理対象物に向って放出するようにしたことから、大型基板のような処理対象物に対して成膜の前処理を行う場合に当該処理対象物上の各領域において均一な表面処理を行うことができる。
その結果、本発明によれば、処理対象物上の透明導電膜表面の仕事関数を従来と比べて高く且つ均一にすることができるので、後の成膜工程によって有機ＥＬ素子による白色等のランプを作成した場合に、局部電流の流れすぎに起因する短絡や発光のばらつきを抑えることができる。また、有機ＥＬ素子によってディスプレイを作成した場合において素子間の電流のばらつきに起因する発光のばらつきや素子寿命の短期化を抑えることができる。
また、本発明によれば、プラズマを発生させる手段を複数設ける必要がないため、簡素な構成で低価格のプラズマ処理装置を提供することができる。
本発明において、ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合には、プラズマが均一化されるため、ラジカルが均一化されるという効果がある。
本発明において、メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。
本発明において、ラジカル放出部材が接地されるとともに、処理対象物に対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合には、処理ガスのプラズマのうちイオン種がラジカル放出部材によって捕獲されるとともに、当該イオン種が処理対象物に到達しにくくなるので、処理対象物に対するダメージを抑制することができる。
本発明においては、ラジカル放出器が、処理ガス供給源から供給されたが処理ガスを拡散するための複数の処理ガス拡散部を有し、これら複数の処理ガス拡散部が、処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有するとともに、当該複数の拡散室が、互いに隣接する拡散室が処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、さらに、複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、処理ガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されていることから、複数の処理ガス拡散部において例えば異なる処理ガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室において例えば異なる処理ガスを十分に混合することができる。
その結果、本発明によれば、例えば大型基板に対してプラズマ処理を行う場合に当該大型基板上の各領域に対して均一な処理を行うことができる。
さらに、本発明においては、処理ガス拡散部が、例えば水平方向と鉛直方向のように処理ガスを導く方向が異なる複数の処理ガス拡散部を有する場合には、処理ガスの分散拡散回数が多く、例えば曲管によって処理ガスを分流する場合に比べ、有機材料の処理ガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一な成膜を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、大型の処理対象物の表面に対して分布が均一な処理を安価に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置である前処理装置を用いた有機ＥＬ製造装置の概略平面図
【図２】同前処理装置のラジカル放出器の構成を示す断面図
【図３】同ラジカル放出器の構成を示す斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）：本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は縦断面図
【図５】同実施の形態におけるノズル部の構成を示す拡大正面図
【図６】本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態におけるラジカル放出器の外観構成を示す斜視図
【図７】同実施の形態におけるラジカル放出器の内部構成を示す概略図
【図８】同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図
【図９】（ａ）（ｂ）：本発明におけるラジカル放出器の他の例を示す概略構成図
【図１０】従来の前処理装置を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るプラズマ処理装置である前処理装置を用いた有機ＥＬ製造装置の概略平面図、図２は、同前処理装置のラジカル放出器の構成を示す断面図、図３は、同ラジカル放出器の構成を示す斜視図である。
【００１２】
以下、上下関係については図２及び図３に示す構成に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１に示すように、本実施の形態の有機ＥＬ製造装置１は、マルチチャンバー方式のものであり、図示しない真空排気系に接続された搬送室２を有している。
【００１３】
搬送室２内には搬送ロボット３が設けられており、搬送室２の周囲に設けられた仕込み／取り出し室４Ａ、基板前処理室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆとの間において基板（処理対象物）５の受け渡しを行うように構成されている。
【００１４】
なお、仕込み／取り出し室４Ａ、基板前処理室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆと搬送室２との間には、それぞれ図示しない仕切り弁が設けられている。
これら仕込み／取り出し室４Ａ、基板前処理室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆは、それぞれ図示しない真空排気系に接続され、独立して真空排気を行うようになっている。
本実施の形態の場合、以下に説明するラジカル放出器１０を基板前処理室４Ｆ内に有する前処理装置（プラズマ処理装置）２０が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、本実施の形態の前処理装置２０は、真空槽１２内に、箱形形状の本体部１１を有するラジカル放出器１０を備えている。
ラジカル放出器１０の本体部１１は、例えばステンレス等の導電性を有する金属材料を用いて一体的に構成され、この本体部１１を介して後述するシャワープレート１５に対して例えば高周波電源１３から高周波電力を印加するように構成されている。
ラジカル放出器１０は、例えば本体部１１内の下部に、処理ガス導入室１４が設けられている。
【００１６】
この処理ガス導入室１４は、例えばその下部に、分岐させるとともに供給管７の一方の端部に接続したガス導入管７ｃを設け、このガス導入管７ｃによって処理ガス導入室１４の周囲から処理ガスを処理ガス導入室１４内に導入するように構成されている。
一方、供給管７の他方の端部は、真空槽１２の外部に設けられた処理ガス供給源８に接続されている。
【００１７】
本実施の形態の場合、供給管７の中腹部分に絶縁性材料からなる絶縁管７ａが設けられ、本体部１１を電気的にフローティング状態にさせている。同時にラジカル放出器１０の処理ガス導入室１４が処理ガス供給源８に対して電気的に絶縁された状態になっている。
【００１８】
処理ガス供給源８は、反応ガス供給源８Ａと放電補助ガス供給源８Ｂとを有している。
反応ガス供給源８Ａは、反応ガスである例えば酸素（Ｏ2）ガス、フッ素（Ｆ）ガス等を供給する反応ガス源８ａを有し、この反応ガス源８ａが流量調整部８ｂ及びバルブ８ｃを介して供給管７に接続されている。
【００１９】
一方、放電補助ガス供給源８Ｂは、例えば窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の放電補助ガスを供給する放電補助ガス源８ｄを有し、この放電補助ガス源８ｄが流量調整部８ｅ及びバルブ８ｆを介して供給管７に接続されている。
一方、真空槽１２内のラジカル放出器１０の上方には、基板ホルダー６によって保持された基板５が配置されるようになっている。
【００２０】
そして、ラジカル放出器１０の処理ガス導入室１４の基板５側の部分には、面状の、例えば平板状のシャワープレート１５が設けられている。このシャワープレート１５には、基板５の大きさに対応する領域に、多数の処理ガス放出口１５ａが設けられている。
【００２１】
さらに、ラジカル放出器１０のシャワープレート１５の基板５側には、シャワープレート１５に対応する大きさ及び形状を有するメッシュ状部材（ラジカル放出部材）１６が設けられている。
メッシュ状部材１６は、例えばステンレス等の導電性の材料からなり、接地されている。そして、このメッシュ状部材１６は、絶縁部１７を介してラジカル放出器１０の本体部１１に取り付けられている。
【００２２】
なお、メッシュ状部材１６は、１枚のメッシュから構成してもよいし、複数枚のメッシュを重ねて構成することもできる。複数枚のメッシュを重ねて構成した場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。
【００２３】
他方、本実施の形態の場合、真空槽１２の外部に設けられたバイアス電源１３ａから基板ホルダー６を介して基板５に対し所定の交流電力を印加するように構成されている。
【００２４】
このような構成を有する本実施の形態において基板５表面の前処理を行う場合には、真空槽１２内を所定の圧力にした状態で、処理ガス供給源８から導入管７を介して反応ガスと放電補助ガスを、ラジカル放出器１０の処理ガス導入室１４内に導入する。
【００２５】
そして、高周波電源１３からラジカル放出器１０に対して高周波電力を印加するとともに、バイアス電源１３ａから基板５に対し所定の交流電力を印加することにより、ラジカル放出器１０のシャワープレート１５とメッシュ状部材１６の間の空間、すなわち、プラズマ形成室１８内において、処理ガスを放電させて当該処理ガスをプラズマ化する。
【００２６】
その結果、プラズマ形成室１８内の処理ガスのプラズマのうち特に中性の活性種（ラジカル種）が、メッシュ状部材１６を通過して基板５に向って放出され、このラジカルの粒子が基板５表面の各領域の有機物と反応し、これにより基板５全表面のクリーニング処理が行われる。
【００２７】
以上述べた本実施の形態においては、シャワープレート１５とメッシュ状部材１６の間のプラズマ形成室１８において処理ガスのプラズマを形成して基板５と同等の大きさ及び形状のメッシュ状部材１６から中性のラジカルを基板５に向って放出するようにしたことから、大型の基板５に対して成膜の前処理を行う場合に当該基板５上の各領域において均一な表面処理を行うことができる。
【００２８】
その結果、本実施の形態によれば、基板５上の透明導電膜表面の仕事関数を従来と比べて高く且つ均一にすることができるので、後の成膜工程によって有機ＥＬ素子による白色等のランプを作成した場合に、局部電流の流れすぎに起因する短絡や発光のばらつきを抑えることができる。また、有機ＥＬ素子によってディスプレイを作成した場合において素子間の電流のばらつきに起因する発光のばらつきや素子寿命の短期化を抑えることができる。
また、本実施の形態によれば、プラズマを発生させる手段を複数設ける必要がないため、簡素な構成で低価格の前処理装置２０を提供することができる。
【００２９】
図４（ａ）（ｂ）は、本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は縦断面図である。また、図５は、同実施の形態におけるノズル部の構成を示す拡大正面図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態の前処理装置３０ｃは、円形形状の基板５ｃに対して前処理を行うもので、円筒形状の真空槽１２ｃを有している。
そして、ラジカル放出器１０ｃの本体部１１ｃが円筒形状に形成されるとともに、円形形状のシャワープレート１５ｃ及びメッシュ状部材１６ｃをそれぞれ有している。
さらに、本実施の形態においては、円筒形状に形成された処理ガス導入室１４ｃの中央部に、放射状に処理ガスを放出するノズル部１９が設けられている。
【００３１】
図５に示すように、本実施の形態におけるノズル部１９は、供給管７の先端部に接続された円筒形状のノズル本体部１９ａを有し、このノズル本体部１９ａの側面に、複数の処理ガス放出口１９ｂが設けられている。
【００３２】
このような構成を有する本実施の形態によれば、ノズル部１９から放射状に処理ガスを放出してラジカル放出器１０ｃ内に導入するようにしたことから、より均一なプラズマを生成することができ、これにより円形形状の基板５ｃ表面に対してより均一なプラズマ処理を行うことができる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００３３】
図６〜図８は、本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態を示すものであり、図６は同実施の形態におけるラジカル放出器の外観構成を示す斜視図、図７は、同実施の形態におけるラジカル放出器の内部構成を示す概略図、図８は、同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態のラジカル放出器１０Ａは、上述した真空槽１２内に設けられるもので、処理ガス拡散部として、図６に示すように、処理ガスを水平方向に導いて拡散させる水平方向拡散部１０Ｈと、処理ガスを鉛直方向に導いて拡散させる鉛直方向拡散部１０Ｖとを有している。
【００３５】
ここで、ラジカル放出器１０Ａは、例えば断面矩形状の複数のボックスセルを組み合わせることにより構成された複数のガス分岐ユニットを用いるもので、本実施の形態の場合は、一つのガス分岐ユニットからなる水平方向拡散部１０Ｈの上部に、複数のガス分岐ユニットを並べて構成される鉛直方向拡散部１０Ｖが取り付けられて一体的に構成されている。
【００３６】
図６〜図８に示すように、水平方向拡散部１０Ｈは、処理ガスの導入側から放出側に向って、拡散室として、複数段（本例では４段）の第１〜第４の拡散室２１、２２、２３、２４がこの順序で設けられている。
【００３７】
そして、本実施の形態においては、以下に説明するように、処理ガスの導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加する数の第１〜第５連通口３１〜３５が設けられている。
【００３８】
ここで、第１の拡散室２１には、上述した供給管７が接続され、一つの第１連通口３１を介して処理ガスが導入されるように構成されている。
第１の拡散室２１は、その処理ガス放出側の部分（第２の拡散室２２の処理ガス導入側の部分）に設けられた二つの第２連通口３２を介して第２の拡散室２２に接続されている。
【００３９】
本発明の場合、特に限定されることはないが、処理ガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第２連通口３２のそれぞれの面積の和が、第１連通口３１の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。
【００４０】
更には、処理ガス流を均等に分配する観点からは、同一段における連通口の面積並びに形状を同一にすること、本実施の形態では第１〜第５連通口３１〜３５の面積並びに形状を同一にすることがより好ましい。
【００４１】
また、第２連通口３２は、第２の拡散室２２の処理ガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより処理ガスが第２の拡散室２２の処理ガス放出側の壁部に衝突して処理ガスの拡散が促進されるように構成されている（図７においては、理解を容易にするため、第２連通口３２及び第３連通口３３の位置が重なるように描かれている）。
【００４２】
さらに、本実施の形態においては、二つの隔壁部２２ａによって第２の拡散室２２が二つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これら隔壁部２２ａは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
【００４３】
なお、本発明の場合、隔壁部２２ａを設ける位置は特に限定されることはないが、処理ガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２２ａによって隔離される第２の拡散室２２の各領域の容積及び処理ガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。
【００４４】
第２の拡散室２２は、その処理ガス放出側の部分（第３の拡散室２３の処理ガス導入側の部分）に設けられた四つの第３連通口３３を介して第３の拡散室２３に接続されている。
【００４５】
本発明の場合、特に限定されることはないが、処理ガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第３連通口３３のそれぞれの面積の和が、上述した第２連通口３２の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。
【００４６】
また、第３連通口３３は、第３の拡散室２３の処理ガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより導入された処理ガスが第３の拡散室２３の処理ガス放出側の壁部に衝突して処理ガスの拡散が促進されるように構成されている（図７においては、理解を容易にするため、第３連通口３３及び第４連通口３４の位置が重なるように描かれている）。
【００４７】
また、本実施の形態においては、第３の拡散室２３が例えば六つの隔壁部２３ａによって四つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これらの隔壁部２３ａは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
【００４８】
なお、本発明の場合、隔壁部２３ａを設ける位置は特に限定されることはないが、処理ガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２３ａによって仕切られる第３の拡散室２３の各領域の容積及び処理ガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。
【００４９】
さらに、第３の拡散室２３の処理ガス放出側の部分には、第４の拡散室２４が設けられている。
ここで、第４の拡散室２４は、その処理ガス導入側の部分（第３の拡散室２３の処理ガス放出側の部分）に設けられた八つの第４連通口３４を介して第４の拡散室２４に接続されている。
【００５０】
本発明の場合、特に限定されることはないが、処理ガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第４連通口３４のそれぞれの面積の和が、上述した第３連通口３３の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。
【００５１】
また、第４連通口３４は、第４の拡散室２４の処理ガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより処理ガスが第４の拡散室２４の処理ガス放出側の壁部に衝突して処理ガスの拡散が促進されるように構成されている。
【００５２】
さらに、本実施の形態においては、第４の拡散室２４が七つの隔壁部２４ａによって八つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これらの隔壁部２４ａは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
【００５３】
なお、本発明の場合、隔壁部２４ａを設ける位置は特に限定されることはないが、処理ガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２４ａによって仕切られる第４の拡散室２４の各領域の容積及び処理ガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。
【００５４】
図８に示すように、本実施の形態では、水平方向拡散部１０Ｈの第４の拡散室２４が、第４の拡散室２４の処理ガス放出側に設けられた複数（本例では１６個）の第５連通口３５を介して連結室５０にそれぞれ接続されている。
【００５５】
また、図６及び図７に示すように、各連結室５０は、それぞれ鉛直（Ｚ軸）方向に延びるように形成されており、各連結室５０の上部には、上述したガス分岐ユニットから構成されるラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖが設けられている。
【００５６】
本実施の形態では、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖは、複数個（本例では１６個）の処理ガス分岐ユニットから構成されている。
ここで、各連結室５０は、その上部に設けられた第１連通口６１を介して第１の拡散室５１に接続されている。
【００５７】
本実施の形態では、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖは、処理ガスの導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加する数の第２〜第４連通口６２〜６４が設けられている。
【００５８】
ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４並びに第２〜第４連通口６２〜６４は、上述した水平方向拡散部１０Ｈの第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第２〜第４連通口３２〜３４に対応するもので、それぞれ同一の構成を有し、同一の条件で設けられている。
【００５９】
また、隔壁部５２ａ、５３ａ、５４ａについても、上述した水平方向拡散部１０Ｈの隔壁部２２ａ、２３ａ、２４ａに対応するもので、それぞれ同一の構成を有し、同一の条件で設けられている。
【００６０】
一方、第４の拡散室５４の上部には、処理ガスのラジカルを基板５に向って放出するための、上述した処理ガス放出口１５ａが複数個（本例では１６個）設けられている。
【００６１】
これらの処理ガス放出口１５ａは、各ガス分岐ユニットの第４の拡散室５４の各上部において、所定の間隔で水平方向である矢印Ｙ方向に沿って配置され、これによりシャワープレートが構成されるようになっている。
【００６２】
本発明の場合、処理ガス放出口１５ａの間隔は特に限定されることはないが、表面処理の均一性を確保する観点からは、等間隔で設けることが好ましい。
【００６３】
そして、図６に示すように、第４の拡散室５４の上方には、絶縁性材料からなる接続部１７を介して上述したメッシュ状部材１６が設けられている。
【００６４】
このような構成を有する本実施の形態において基板５表面の前処理を行う場合には、上述した真空槽１２内を所定の圧力にした状態で、上述した処理ガス供給源８から導入管７を介して反応ガスと放電補助ガスを、ラジカル放出器１０Ａの水平方向拡散部１０Ｈの水平方向拡散部１０Ｈの第１の拡散室２１内に導入する。
【００６５】
これにより、処理ガスは、水平方向拡散部１０Ｈにおいて、第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４連通口３１〜３４を通過してそれぞれ拡散された後、第５連通口３５を介して各ガス分岐ユニットの連結室５０内にそれぞれ導入される。
【００６６】
そして、各連結室５０内の処理ガスは、鉛直方向拡散部１０Ｖの第１の拡散室５１内に導入され、さらに、それぞれ第２〜第４の拡散室５２〜５４並びに第２〜第４の連通口６２〜６４を通過してそれぞれ拡散された後、処理ガス放出口１５ａを介してプラズマ形成室１８内に導入される。
この状態で、上述した高周波電源１３から高周波電力をシャワープレート１５に印加することにより、プラズマ形成室１８内において、処理ガスの放電が行われる。
【００６７】
これにより、処理ガスのプラズマのうち特に中性の活性種（例えば酸素ラジカル）が、メッシュ状部材１６から基板５に向って面状に放出される。その結果、酸素ラジカルの粒子が基板５表面の各領域の有機物と反応して、基板５全表面の前処理が行われる。
【００６８】
以上述べたように本実施の形態によれば、ラジカル放出器１０Ａが、水平方向拡散部１０Ｈと、鉛直方向拡散部１０Ｖを有し、これら水平方向拡散部１０Ｈ並びに鉛直方向拡散部１０Ｖは、当該処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされた第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４の拡散室５１〜５４を有するとともに、当該第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４の拡散室５１〜５４は、互いに隣接する拡散室が処理ガスが通過可能な第２〜第５連通口３２〜３５並びに第１〜第５連通口６１〜６５を介して接続され、鉛直方向拡散部１０Ｖの最終段の第４の拡散室５４が、当該処理ガスが通過可能な処理ガス放出口１５ａを介してそれぞれプラズマ室１８に接続されていることから、水平方向拡散部１０Ｈ及び鉛直方向拡散部１０Ｖにおいて処理ガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室１８において処理ガスを十分に混合することができる。
【００６９】
その結果、本実施の形態によれば、例えば大型基板５に対して前処理を行う場合に当該大型基板上の各領域における均一な分布の処理を行うことができる。
さらに、本実施の形態においては、処理ガス拡散部１０は、処理ガスを導く方向が異なる水平方向拡散部１０Ｈ及び鉛直方向拡散部１０Ｖを有することから、処理ガスの分散拡散回数が多く、例えば曲管によって処理ガスを分流する場合に比べ、処理ガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一な表面処理を行うことができる。
【００７０】
さらにまた、本実施の形態においては、メッシュ状部材１６が接地されるとともに、処理対象物に対してバイアス電力を印加するように構成されていることから、処理ガスのプラズマのうちイオン種がメッシュ状部材１６によって捕獲されるとともに、当該イオン種が基板５に到達しにくくなるので、基板５に対するダメージを抑制することができる。
【００７１】
加えて、本実施の形態においては、ボックスセルを用いてラジカル放出器１０Ａを構成しているので、コンパクトで構成が簡素な前処理装置を提供することができる。
【００７２】
図９（ａ）（ｂ）は、本発明におけるラジカル放出器の他の例を示す概略構成図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００７３】
図９（ａ）（ｂ）に示すように、本例のラジカル放出器１０Ｂは、水平方向拡散部１０Ｈにおける第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４において、隔壁部を設けないものであり、その他の構成は上述したガス分岐ユニットと同一の構成を有している。
本例のラジカル放出器１０Ｂによれば、より構成が簡素でコストを抑えることができる。
【００７４】
ただし、処理ガスをより均一に拡散及び混合を行う観点からは、上記実施の形態のように、ラジカル放出器１０Ａの水平方向拡散部１０Ｈにおける第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４において、隔壁部を設けることが好ましい。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００７５】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、水平方向拡散部１０Ｈの上部に鉛直方向拡散部１０Ｖを設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、水平方向拡散部１０Ｈの下部に鉛直方向拡散部１０Ｖを設けることも可能である。
【００７６】
この場合には、処理ガスを下方に放出する構成の前処理装置を得ることができる。
また、水平方向拡散部１０Ｈに導入された処理ガスを例えば水平方向に放出するように構成することもできる。
一方、拡散室に設ける連通口の数は上記実施の形態のものには限られず、適宜変更することができる。
【００７７】
ただし、処理ガスを確実に拡散する観点からは、プラズマ形成室の底部に８個以上の連通口を設けることが好ましい。
さらにまた、水平方向拡散部１０Ｈについては、水平方向に設置する場合のみならず、処理対象物の配置方向に応じて、傾斜させて設置したり、鉛直方向に向けて設置することもできる。
【００７８】
加えて、上記実施の形態においては、ラジカル放出部材としてメッシュ状部材を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、メッシュ状部材の代わりにノズルプレートを用いることもできる。
さらにまた、上記実施の形態では、所謂マルチチャンバー方式の装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、所謂インライン方式の装置に適用することもできる。
【符号の説明】
【００７９】
１…有機ＥＬ製造装置
５…基板（処理対象物）
８…処理ガス供給源
１０…ラジカル放出器
１０Ｈ…水平方向拡散部（処理ガス拡散部）
１０Ｖ…鉛直方向拡散部（処理ガス拡散部）
１１…本体部
１３…高周波電源
１５…シャワープレート
１６…メッシュ状部材（ラジカル放出部材）
２０…前処理装置（プラズマ処理装置）
【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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