(57)【要約】【課題】ＩＣＰプラズマ方式によって、小型かつ簡易な構成で、大面積の基板に高速処理が可能なプラズマ処理を実現する。【解決手段】コイルによって誘導電界を生成する電界形成手段、電界手段が形成した電界を透過する誘電体窓、ガスを供給するガス導入手段を長尺にして長手方向を一致して配置し、この長手方向と直交する方向に基板を搬送しつつＣＶＤによる成膜等のプラズマ処理を行なうことにより、前記課題を解決する。【選択図】図１
2008115412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導結合型のプラズマ装置であって、
所定の処理位置に位置しつつ、基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、
コイルによって誘導電界を生成する、長尺で、かつ、長手方向を前記基板の搬送方向と直交する幅方向に一致して、前記処理位置と対面して配置される電界生成手段と、
前記コイルに高周波電力を供給する電源と、
長尺で、かつ、長手方向を前記幅方向に一致して配置されるガス導入手段と、
長尺で、かつ、長手方向を前記幅方向に一致して前記処理位置と電界生成手段との間に配置される誘電体窓を有し、前記電界生成手段が配置される領域とガス導入手段が配置される領域とを気密に分離する分離手段とを有することを特徴とするプラズマ装置。
【請求項２】
前記搬送手段が、前記基板を側面に巻き掛ける円筒状のドラムである請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項３】
前記基板は、長尺な基板をロール状に巻回する送り出しロールから前記搬送手段に供給され、搬送手段によって送り出された後、巻取りロールに巻回される請求項１または２に記載のプラズマ装置。
【請求項４】
前記電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段の少なくとも１つと、前記処理位置との間隔が調整可能である請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項５】
前記電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段の組み合わせが、前記基板の搬送方向に複数配置される請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマ装置。
【請求項６】
前記複数の電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段の組み合わせが、互いに壁部で略気密に仕切られている請求項５に記載のプラズマ装置。
【請求項７】
前記処理位置と壁部の内側とを仕切る、開閉可能なシャッタを有する請求項６に記載のプラズマ装置。
【請求項８】
前記壁部の内側毎に真空排気手段を有する請求項６または７に記載のプラズマ装置。
【請求項９】
前記コイルが長尺な形状を有し、長手方向を前記幅方向と一致して配置される請求項１〜８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記ガス導入手段によるガスの導入方向の調整手段を有する請求項１〜９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記処理位置と誘電体窓との間隙方向の異なる位置に複数のガス導入手段を有する請求項１〜１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記誘電体窓が、前記処理位置と水平、もしくは、前記処理位置の鉛直方向下方に位置する請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段が一体的にユニット化され、このユニットが着脱自在である請求項１〜１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
コイルによって誘導電界を生成する長尺な電界生成手段と、長尺なガス導入手段と、電界透過性の長尺な誘電体窓とを用い、
前記電界生成手段、ガス導入手段および誘電体窓を、長手方向を一致し、かつ、前記電界生成手段と誘電体窓とを対面して配置し、前記誘電体窓と対面する所定の処理位置に位置した状態で前記長手方向と直交する方向に基板を搬送しつつ、電界生成手段が形成した誘導電界およびガス導入手段が導入したガスによって生成したプラズマによって前記基板に処理を行なうことを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤによる成膜などのプラズマ処理の技術分野に関し、特に、高品質で高速な処理が可能なＩＣＰ方式で長尺な基板に連続的な処理を行なうことを可能にしたプラズマ装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマＣＶＤ装置におけるプラズマの形成方法として、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma  容量結合型）プラズマ方式とＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma  誘導結合型）プラズマ方式とが知られている。
【０００３】
ＣＣＰプラズマ方式（以下、ＣＣＰ方式とする）は、対向する２枚の電極に高周波電圧を印加することによって、この電極間にプラズマを形成する方式である。
ＣＣＰ方式は、構成が簡易である、電極の大面積化によって容易に大型化に対応できる等の利点がある。また、電極に多数の貫通孔を形成して、此処からシャワーのようにガス（プラズマガスおよび反応ガス）を供給することにより、電極を大面積化しても、成膜領域の全域に均一にガスを供給できる（ガスの均一化が容易である）という利点も有る。
そのため、ＣＣＰ方式は、半導体や液晶装置の製造分野等におけるプラズマＣＶＤにおいて、最も汎用されている。
【０００４】
その反面、ＣＣＰ方式は、プラズマの電子密度が低く（１×１０8〜１×１０10ｃｍ-3程度）、成膜速度の向上が困難であるという問題が有る。さらに、電極がプラズマが形成される領域に存在するため、長時間成膜を続けると電極にも膜が堆積し、適正な成膜ができなくなってしまう。
また、量産化を目的として、特許文献１等に示されるように、基板を巻回するロールから長尺な基板を送り出し、ドラムに巻き掛けて搬送しつつＣＣＰ方式によるプラズマＣＶＤで成膜を行なう方法が知られている。ここで、ＣＣＰ方式では、高品質な膜を形成するためには、２つの電極間の距離を数百〜数千μｍの精度で高精度に保持する必要が有る。ＣＣＰ方式では、このようなドラムを用いた場合は、ドラムが一方の電極となるが、この際には、対向する電極の表面をドラムに合わせた高精度な局面とし、かつ、高い位置精度で電極を配置する必要が有り、電極の設計が困難であるという難点も有る。
さらに、ＣＣＰ方式は、プラズマの維持に必要な圧力が高く（通常、数十〜数百Ｐａ程度）、特許文献１等に示されるように、複数の成膜空間（成膜室）を接続して連続的に成膜を行なう場合などでは、成膜室間におけるガスの混入が生じて膜質低下が生じる等の問題が有る。
【０００５】
他方、ＩＣＰプラズマ方式（以下、ＩＣＰ方式とする）とは、特許文献２や特許文献３に示されるように、（誘導）コイルに高周波電力を供給することにより、誘導磁場を形成して誘導電界を形成し、この誘導電界によってプラズマを生成する方式である。
ＩＣＰ方式は、コイルに高周波電力を供給することによって、誘導電界を形成してプラズマを生成する方法であるので、対向電極が不要であり、また、容易に高密度（＞１×１０11ｃｍ-3以上）のプラズマが生成できる。さらに、低圧かつ低温でプラズマが生成でき、膜質の良好な薄膜が形成できる。しかも、特許文献１に開示されるように、長尺な基板をドラムに巻き掛けて搬送する際に、ドラムを対向電極とする必要が無いため、ドラムが電気的に独立しており、ドラムを用いたバイアス電位の印加など、電界の形成手段とは独立した各種の制御が可能である。
ところが、ＩＣＰ方式は、大型化が困難であり、そのため、大面積への成膜装置への適用や、特許文献１に示すような、長尺な基板への連続的なプラズマＣＶＤによる成膜装置への適用が困難であるという難点が有る。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１９４２７号公報
【特許文献２】特開平６−７６２８１号公報
【特許文献３】特開２０００−９６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、ＩＣＰ方式は、コイルで誘導電界を形成してプラズマを生成するものであり、プラズマの分布は、コイルの形状やサイズによって大きく左右される。従って、大面積の処理に対応するためには、それに応じた大型で均一な誘導電界を生成できるコイルを設計する必要があり、コイルの設計が非常に困難である。
【０００８】
また、ＩＣＰ方式のプラズマ装置では、高周波の電界を透過するための誘電体窓を設けて、真空となる成膜空間と大気圧空間とを気密に分離し、大気圧空間にコイルを設置するのが通常である。
この誘電体窓は、セラミックスで形成される場合が多いが、大面積化に伴って、誘電体窓も大型化する。それに伴って、大気圧と真空との差圧によって割れないように、誘電体窓を厚くする必要がある。誘電体窓が厚くなると、コイルとガスが供給されるプラズマの生成領域（成膜空間）との距離が離れてしまうため、プラズマの生成領域における電界強度が低下して、その結果、ＩＣＰ方式の利点であるはずのプラズマの密度が低下してしまい、また、プラズマの分布均一性も悪くなってしまう。さらに、装置が大型化／複雑化する可能性も高い。
【０００９】
さらに、プラズマＣＶＤによって均一で高品質な薄膜を形成するためには、成膜領域に対応する空間に、均一にガスを導入する必要がある。
ＣＣＰ方式では、前述のように、電極に貫通孔を形成してシャワーのようにガスを供給することにより、大面積化しても、成膜領域に対応して全域に均一にガスを導入できる。ところが、ＩＣＰ方式では、強度や精度等の点で誘電体窓にガスの供給口となる貫通孔を形成することが困難であり、さらに、誘電体窓に貫通孔を形成できたとしても、貫通孔の内部でプラズマが生成されてしまうため、成膜されて貫通孔が詰まってしまう。また、誘電体窓の直下に導体製のシャワー状のノズルを設けた場合には、コイルで形成した電界がノズルの影響を受け、プラズマ密度の低下や成膜の不均一化を生じてしまう。
【００１０】
そのため、ＩＣＰ方式では、成膜領域の周囲からガスを導入するのが、一般的である。
ところが、大面積化した際においては、周囲からガスを導入すると、周辺で優先的にガスが消費されてしまう。そのため、基板の周辺部と中央部とで、到達するガスの量が異なってしまい、膜厚分布が大きくなってしまう。
その結果、ＩＣＰ方式で大面積の基板に成膜を行なうと、基板の周辺部に比して、中央部の膜厚が薄くなってしまう傾向が有る。
【００１１】
このような不都合が有るため、ＩＣＰ方式は、低温／低圧／高密度プラズマであり、低温で、低ダメージでの処理が可能で、しかも膜質も良好であるという優れた利点を有するにも関わらず、大型の基板を対象とする大面積の装置への適用が困難であり、利用は小型の装置が中心である。
【００１２】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、プラズマＣＶＤ装置等に利用されるプラズマ装置において、低温／低圧／高密度プラズマという特性を有し、低温で、低ダメージでの処理が可能で、しかも膜質も良好であるという利点を有するＩＣＰ方式を利用して、大面積の基板への処理を好適に行なうことができ、しかも、高い生産性を得ることもできるプラズマ装置およびプラズマ処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明のプラズマ装置は、誘導結合型のプラズマ装置であって、所定の処理位置に位置しつつ、基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、コイルによって誘導電界を生成する、長尺で、かつ、長手方向を前記基板の搬送方向と直交する幅方向に一致して、前記処理位置と対面して配置される電界生成手段と、前記コイルに高周波電力を供給する電源と、長尺で、かつ、長手方向を前記幅方向に一致して配置されるガス導入手段と、長尺で、かつ、長手方向を前記幅方向に一致して前記処理位置と電界生成手段との間に配置される電界透過性の誘電体窓を有し、前記電界生成手段が配置される領域とガス導入手段が配置される領域とを気密に分離する分離手段とを有することを特徴とするプラズマ装置を提供する。
【００１４】
また、本発明のプラズマ処理方法は、コイルによって誘導電界を生成する長尺な電界生成手段と、長尺なガス導入手段と、電界透過性の長尺な誘電体窓とを用い、前記電界生成手段、ガス導入手段および誘電体窓を、長手方向を一致し、かつ、前記電界生成手段と誘電体窓とを対面して配置し、前記誘電体窓と対面する所定の処理位置に位置した状態で前記長手方向と直交する方向に基板を搬送しつつ、電界生成手段が形成した誘導電界およびガス導入手段が導入したガスによって生成したプラズマによって前記基板に処理を行なうことを特徴とするプラズマ処理方法を提供する。
【００１５】
このような本発明のプラズマ装置およびプラズマ処理方法において、前記搬送手段が、前記基板を側面に巻き掛ける円筒状のドラムであるのが好ましく、また、前記基板は、長尺な基板をロール状に巻回する送り出しロールから前記搬送手段に供給され、搬送手段によって送り出された後、巻取りロールに巻回されるのが好ましく、また、前記電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段の少なくとも１つと、前記処理位置との間隔が調整可能であるのが好ましい。
また、前記電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段の組み合わせが、前記基板の搬送方向に複数配置されるのが好ましく、この際において、前記複数の電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段の組み合わせが、互いに壁部で略気密に仕切られているのが好ましく、また、前記処理位置と壁部の内側とを仕切る、開閉可能なシャッタを有するのが好ましく、さらに、前記壁部の内側毎に真空排気手段を有するのが好ましい。
また、前記コイルが長尺な形状を有し、長手方向を前記幅方向と一致して配置されるのが好ましく、また、前記ガス導入手段によるガスの導入方向の調整手段を有するのが好ましく、また、前記処理位置と誘電体窓との間隙方向の異なる位置に複数のガス導入手段を有するのが好ましく、さらに、電界生成手段、ガス導入手段、および分離手段が一体的にユニット化され、このユニットが着脱自在であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成を有する本発明によれば、（誘導）コイルによって誘導電界を形成する電界生成手段、常圧領域に配置されるコイルが生成した誘導電界を真空領域（プラズマの生成領域）に透過させる誘電体窓、および、ガス（プラズマガスや成膜ガス）を供給するガス導入手段を長尺にして、長手方向を一致して配置すると共に、この長手方向（幅方向）と直交する方向に基板を搬送しつつ、プラズマＣＶＤによる成膜等のプラズマ処理を行なう。
そのため、大面積の基板に処理を行なう際でも、ライン状の電界生成手段や誘電体窓を長くするだけで対応できる。そのため、本発明によれば、電界形成手段や誘電体窓、ガス導入手段を二次元的に大型化することなく、大面積の基板の処理を行なうことができ、さらに、コイルの設計を容易にでき、また、誘電体窓を厚くする必要も無い。しかも、パイプに貫通孔を形成した構成など、簡易な構成のガス導入手段によって、十分な量のガスを基板の処理領域の全域に対応して均一に供給することができる。そのため、本発明によれば、大面積の基板に対応した際にも、全面に渡って均一な薄膜の形成等の処理を好適に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のプラズマ装置およびプラズマ処理方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１８】
図１に、本発明のプラズマ処理方法を実施する本発明のプラズマ処理装置を、プラズマＣＶＤ装置に利用した一例の概念図を示す。
図１に示すプラズマＣＶＤ装置１０は、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma  誘導結合型）プラズマ方式のプラズマＣＶＤによって、長尺な基板Ｓの表面に薄膜を形成するものであり、基本的に、基板Ｓを送り出す送出部１２と、ＩＣＰプラズマ方式によるプラズマＣＶＤによって基板Ｓの表面に薄膜を形成する成膜部１４と、表面に薄膜を形成された基板Ｓをロール状に巻回する巻取部１６とを有して構成される。
ここで、成膜部１４は、ＩＣＰプラズマ方式（以下、ＩＣＰ方式とする）によるプラズマＣＶＤによって、基板Ｓの表面に成膜を行なうものであり、本発明のプラズマ装置にかかるものである。
【００１９】
図示例のプラズマＣＶＤ装置１０（以下、ＣＶＤ装置１０とする）において、表面に薄膜を成膜される基板Ｓは、長尺なものであり、ロール状に巻回された基板ロール２０として、送出部１２に装填される。また、基板Ｓは、切断されることなくプラズマＣＶＤによる成膜が行なわれ、巻取部１６でロール状に巻回されて処理済ロール２４とされる。
ＣＶＤ装置１０においては、基板Ｓを切断せず、送出部１２（基板ロール２０）から成膜部１４に至り、成膜部１４のドラム２２に巻き掛けて、成膜部１４から巻取部１６（処理済ロール２４）に至る、所定の経路で基板Ｓを通す。ＣＶＤ装置１０は、この状態で、送出部１２からの基板の送り出し、ドラム２２に巻き掛けての搬送、および巻取部１６での巻取りを行いつつ（すなわち基板Ｓを搬送しつつ）、成膜部１４において、基板Ｓの表面に連続的に薄膜を成膜する。
【００２０】
送出部１２は、ロール状に巻回された長尺なシート状物を切断することなく送り出す、公知のシート状物の送り出し装置であり、巻取部１６は、長尺なシート状物を巻き取る、公知の巻取り装置である。
従って、送出部１２および巻取部１６には、図示した部材以外にも、ガイドローラ、テンションローラ、搬送ガイド等の公知のシート状物の搬送手段を有してもよい。
【００２１】
なお、本発明が処理対象とする基板Ｓには、特に限定はなく、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルム、アルミニウムシート等の金属シート、ガラス板など、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤ（プラズマ処理）が可能な全ての材料が利用可能である。
【００２２】
前述のように、送出部１２から供給された基板Ｓは、成膜部１４に供給される。
成膜部１４は、本発明のプラズマ装置にかかるものであり、本発明の処理方法にかかるＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤによって、基板Ｓの表面に薄膜を形成する部位である。
【００２３】
本発明において、プラズマＣＶＤで成膜する薄膜には、特に限定はなく、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤで成膜可能な全ての薄膜を成膜可能である。成膜する薄膜の一例として、水蒸気バリア膜が例示され、具体的には、ＳｉＮx膜、ＳｉＯx膜、ＳｉＯxＮy膜等が例示される。
なお、後述するが、本発明によって基板Ｓに成膜する薄膜の数は、１つ（単層）に限定はされず、複数の薄膜を積層した積層膜を形成してもよい。さらに、本発明は、プラズマＣＶＤによる成膜を行なうものにも限定はされず、成膜ガスを導入せずに、プラズマガスのみを導入して、基板表面のプラズマ洗浄等を行なうものであってもよい。
【００２４】
また、成膜に使用する成膜ガス（主に、反応・膜形成に寄与するガス）やプラズマガス（主に、放電に寄与するガス）にも特に限定はなく、成膜する薄膜に応じて、プラズマＣＶＤで利用されているガスが、各種利用可能である。導入量も、目的とする成膜速度や膜厚、形成する薄膜の種類、使用するガスの種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
一例として、プラズマガスとしては、アルゴンなどの不活性ガス、窒素、酸素、水素等が例示される。また、例えば、上記各水蒸気バリア膜を形成する場合には、通常のプラズマＣＶＤと同様に、原料ガスとして、ＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｏ2、Ｎ2Ｏ、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）等を用いればよい。
【００２５】
図示例において、成膜部１４は、真空チャンバ３０と、真空チャンバ３０内に配置される、ドラム２２と、プラズマ処理手段３２と、搬送ローラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）と、搬送ローラ３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）と、加熱ユニット３８とを有する。
また、真空チャンバ３０の内部は、水平に配置される隔壁４２ｂおよび４２ｃ、ならびに、鉛直に配置される隔壁４２ａの３つの隔壁４２によって、導入室４６、下方の成膜室４８、および、送出室５０に分けられている。具体的には、導入室４６は、隔壁４２ａおよび隔壁４２ｂ、ならびにドラム２２によって仕切られた、上方送出部１２側（図中左上方）の空間である。成膜室４８は、隔壁４２ｂおよび隔壁４２ｃ、ならびにドラム２２によって仕切られた、下方の空間である。さらに、送出室５０は、隔壁４２ａおよび隔壁４２ｂ、ならびにドラム２２によって仕切られた、上方巻取部１６側（図中右上方）の空間である。
導入室４６、成膜室４８、および送出室５０は、隔壁４２およびドラム２２によって、互いに略気密に分離される。
【００２６】
真空チャンバ３０の外部には、真空チャンバ３０内を排気して真空（減圧）にするための、真空排気手段５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ）が設けられる。
なお、真空排気手段５４には、特に限定はなく、所定の真空度や排気速度を達成できるものであれば、油拡散ポンプ、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ、油回転ポンプ、ドライポンプ等の各種の真空ポンプや、必要に応じて補助として用いられるクライオコイル等、全てのものが利用可能である。
【００２７】
搬送ローラ３４および搬送ローラ３６は、共に、シート状物の搬送に用いられる、公知の搬送ローラで、基板Ｓに搬送力を付与する駆動ローラであっても、基板Ｓの搬送によって回転する従動ローラであってもよい。
また、搬送ローラ３４および搬送ローラ３６の少なくとも１つは、基板Ｓの張力を調整して所定に保つ、テンションローラを兼ねていてもよい。
【００２８】
搬送ローラ３４は導入室４６に、搬送ローラ３６は送出室５０に、配置される。
送出部１２から送り出された基板Ｓは、まず、導入室４６に搬入され、搬送ローラ３４ａ、３４ｂ、および３４ｃによって、順次、案内されて、所定の経路でドラム２２に巻き掛けられて成膜室４８に搬送されて成膜される。薄膜を形成された基板Ｓは、さらに、ドラム２２によって成膜室４８から送出室５０に搬送されて、搬送ローラ３６ａ、３６ｂ、および３６ｃによって、順次、案内されて、所定の経路で巻取室１６に送られる。
なお、基板Ｓに成膜する際には、導入室４６は真空排気手段５４ａによって、送出室５０は真空排気手段５４ｄによって、それぞれ排気され、所定の真空度に保たれる。
【００２９】
導入室４６内の搬送ローラ３４ｃとドラム２２との間には、好ましい態様として、加熱ユニット３８が配置される。
加熱ユニット３８は、プラズマＣＶＤによる成膜に先立ち、基板Ｓを加熱して、脱ガス処理等を行なうものである。加熱ユニット３８には、特に限定はなく、シート状物の加熱手段が、全て利用可能である。
【００３０】
ドラム２２は、水平方向に回転軸を有する回転自在な円筒状物で、上方の一部を導入室４６および送出室５０内に位置し、大部分を成膜室４８に位置して配置される。なお、プラズマＣＶＤによる成膜時には、成膜室４８内は、真空排気手段５４ｂおよび５４ｃ（さらには真空排気手段５４ｅ）によって、所定の真空度に維持される。
ドラム２２は、図示しない公知の回転手段によって矢印ａ方向に回転される。また、各隔壁４２は、先端側（真空チャンバ１４と逆端側）を、ドラム２２に極めて近接することにより、各室を略気密に分離する。
【００３１】
前述のように、基板Ｓは、ドラム２２に巻き掛けられて搬送される。
図示例において、基板Ｓは、成膜室４８内では完全にドラム２２に巻き掛けられた状態となっている。また、ＣＶＤ装置１０は、成膜室４８内でプラズマＣＶＤによる成膜を行なう。すなわち、成膜空間（プラズマ処理空間）である成膜室４８内では、基板Ｓの裏面（非成膜面）は、全面的にドラム２２に当接した状態となる。
【００３２】
このように、搬送手段としてドラム２２を用い、ドラム２２に巻き掛けた状態で基板Ｓを搬送することにより、基板Ｓの裏面にガスやプラズマが回り込んで成膜されることがなく、基板Ｓの表面（被成膜面）のみに、適正に成膜を行なうことができる。
しかも、成膜位置において、基板Ｓは裏面からドラム２２によって支持された状態となるので、基板Ｓを正確かつ確実に所定の処理位置に保持することができ、常に、後述するコイル５８、誘電体窓６０、第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４からなるプラズマ源との距離（間隔）を適正に保って、高精度な成膜を行なうことができる。
さらに、ドラム２２を用いることにより、同じ幅の長尺な基板Ｓに成膜する場合であっても、ドラム２２を用いない場合に比して装置を小型化することができる。また、本発明においては、後述する図５や図７に示す装置のように、複数のプラズマ処理手段３２（複数のプラズマ源）を配置することが可能であるが、この際には、ドラム２２を用いることにより、この小型化の効果をより好適に発現できる。
【００３３】
ＣＶＤ装置１０においては、好ましい態様としてドラム２２の温度調整手段を有する。ドラム２２の温度調整手段を有することにより、基板Ｓの冷却や、成膜に適した温度への基板Ｓの加熱等を行なうことができ、加熱防止による成膜の高速化、基板Ｓの損傷防止、高品質な薄膜の形成が可能である、等の点で好ましい。特に、本発明で利用するＩＣＰ方式は、高密度かつ低温プラズマであるので、基板Ｓを冷却することにより、両者の相乗効果により、成膜の高速化に対する効果は大きい。
温度調整手段には特に限定はなく、各種の手段が利用可能であり、温媒や冷媒をドラム２２内に流す手段でもよく、ドラム２２内に配置されたヒータや冷却手段等であってもよい。また、冷却手段および加熱手段の一方のみを有してもよい。なお、ドラム２２の温度調整の範囲は、−１００〜３００℃が好ましく、特に、−３０〜１００℃が好ましい。
【００３４】
前述のようにＣＣＰ方式では、ドラムを対向電極とする必要があるが、ＩＣＰ方式を利用するＣＶＤ装置１０においては、ドラム２２は、後述するプラズマ処理手段３２とは、完全に、電気的に独立している。
ここで、図示例のＣＶＤ装置１０においては、好ましい態様として、ドラム２２をアース接地状態とする機能、ドラム２２を絶縁状態とする機能、および、ドラム２２にバイアス電位を印加する機能を有し、何れかを選択可能となっている。
このような構成とすることにより、ドラム２２の電気的な機能を、所望する膜の特性等、目的に応じて選択／設定することが可能となる。例えば、高速成膜時（基板Ｓを高速で搬送して成膜する際）に、バイアス電位の印加機能を選択することで、膜の緻密化を促進／補助することができ、膜質の向上と高速化（生産性向上）を両立することができる。
なお、本発明は、これに限定はされず、ドラム２２は、アース接地、絶縁状態、バイアス電位印加のいずれか２つの機能を有して、目的に応じて選択可能であってもよく、あるいは、前記３つの機能の１つのみを有するものであってもよい。また、バイアス電位の印加方法は、必要な膜特性や成膜速度に応じて、直流、高周波、パスル等の印加方式から、適宜、選択すればよい。
【００３５】
プラズマ処理手段３２は、本発明の特徴的な部位であり、コイル５８に高周波電力を供給することで誘導電界を形成すると共に、この誘導電界の形成領域に成膜ガスおよびプラズマガスを導入して、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤによって、基板Ｓの表面に薄膜を形成するものである。成膜室４８においては、このプラズマ処理手段３２と対面するドラム２２の表面（ドラム２２によって搬送される基板Ｓの表面）が、所定の処理位置となる。
図２に示すように、図示例のプラズマ処理手段３２は、基本的に、コイル５８と、誘電体窓６０と、第１ガス導入手段６２と、第２ガス導入手段６４と、ケーシング６８と、高周波電源７０と、整合器（マッチングボックス）７２と、分離壁７６と、シャッタ７８と有して構成される。
【００３６】
コイル５８は、高周波電源７０から高周波電力を供給されることにより、誘導磁場を発生し、この誘導磁場の発生によって高周波の誘導電界を形成する、誘導コイルである。図示例のＣＶＤ装置１０においては、このコイル５８が電界形成手段となる。
図示例においては、コイル５８は、図３（Ａ）に概念的に示すように、金属管（例えば銅製）を折り曲げたような、長尺な略Ｕ字状の形状を有し、長手方向を矢印ｂで示すドラム２２の回転軸（中心線）と一致して配置され、一端が前述の高周波電源７０（整合器７２）に接続される。また、コイル５８は、２本の長尺な領域がドラム２２に対して均等に対面するように、配置される。図示例において、コイル５８（金属管）は、中空で、内部には冷却水等の冷媒が流せるようになっている。
前述のように、基板Ｓはドラム２２に巻き掛けられて搬送されるので、コイル５８は、長手方向（長尺な巻回中心）を、ドラム２２の回転軸すなわち搬送方向と直交する幅方向（図３矢印ｂ方向、図１および図２紙面に垂直方向）に一致して配置される。すなわち、図示例のＣＶＤ装置１０においては、長尺なＵ字状のコイル５８を、基板Ｓの搬送方向と直交する幅方向に延在して、ドラム２２（すなわち処理位置）に対面して配置している。
【００３７】
高周波電源７０は、コイル５８に高周波電力を供給する高周波電源である。高周波電源７０は、真空チャンバ１４の外部に配置されて、整合器７２を介して、コイル５８に接続される。
高周波電源７０の電源周波数には、特に限定はなく、通常の１３．５６ＭＨｚ等、各種の周波数が利用可能であるが、１〜３０００ＭＨｚが好ましく、特に、１０〜２００ＭＨｚが好ましい。また、必要に応じて、異なる周波数帯の高周波電源を組み合わせて使用してもよい。
【００３８】
プラズマ処理手段３２において、コイル５８は、誘電体窓６０とケーシング６８とによって形成される閉空間内に、成膜室４８内部とは気密に分離されて配置される。なお、ケーシング６８内は、大気圧となっている。
すなわち、図示例においては、誘電体窓６０とケーシング６８とによって、大気圧である電界形成手段（コイル５８）の配置位置と、真空領域（プラズマが生成される領域）とを気密に分離する分離手段を構成する。
【００３９】
誘電体窓６０は、幅方向の長さが、若干、コイル５８よりも長い、長尺な矩形の板材であり、長手方向をドラム２２の回転軸（幅方向）と一致して、コイル５８とドラム２２との間に配置される。すなわち、誘電体窓６０も幅方向に延在して配置される。
コイル５８が形成した誘導電界は、この誘電体窓６０を透過して、後述するガス導入手段によってガスが供給される領域（プラズマが形成される領域）に至る。従って、誘電体窓６０は、セラミックスなどのコイル５８が形成した誘導電界を透過する材料で形成される。なお、誘電体窓６０を形成するセラミックス材料としては、一例として、石英・アルミナや、その他、各種の窒化物・酸化物・炭化物のセラミックスや焼結材、または、それらの組み合わせを用いればよい。
【００４０】
誘電体窓６０とドラム２２との間には、プラズマを形成する領域にプラズマガスや成膜ガス（反応ガス）を供給する第１ガス導入手段６２が配置される。
第１ガス導入手段６２は、一端が閉塞し、他端がガスの供給源に接続される、長尺な円筒状の管（パイプ状）で、図３（Ｂ）に概念的に示すように、側面には、長手方向（円筒の中心線方向）に配列して、多数の貫通孔６３がガス噴出口として形成されている。
第１ガス導入手段６２は、長手方向を幅方向に一致して配置される。すなわち、多数のガスの噴出口が、幅方向に配列される。
【００４１】
第１ガス導入手段６２とドラム２２との間には、同じくガスを供給するための第２ガス導入手段６４が配置される。
第２ガス導入手段６４は、配置位置がドラム２２に近い以外は、第１ガス導入手段と同様の構成を有するもので、長手方向を幅方向に一致して配置される。
図示例においては、好ましい態様として、基板Ｓの搬送方向に対して、成膜領域の上流側にガス導入手段を配置し、かつ、下流側から排気を行なうように真空排気手段５４ｅを配置することにより、ガスの流れを効率的にして、ガスの利用効率、成膜効率や成膜速度の向上を計っている。
また、ガス導入手段とガスの供給源との接続は、上述の管の一端に限定はされず、両端や中央でもよく、また、幅方向の複数の箇所でガスの供給源と接続してもよい。
【００４２】
本発明のプラズマ装置である成膜部１４は、薄膜を成膜される基板を所定の方向に搬送すると共に、コイルを用いる電界形成手段、コイルが形成した電界を透過する誘電体窓、および、プラズマ形成領域にガスを供給する供給手段を長尺にして、長手方向を搬送方向と直交する幅方向に一致して配置する。
【００４３】
前述の特許文献２や特許文献３に示されるように、従来は、ＩＣＰ方式によるプラズマＣＶＤは、成膜領域を二次元的に捉え、この二次元の領域において、全面的に均一に誘導電界を生成し、かつ、ガスを供給することを目標としている。
そのため、大型化すると、大面積に電界を形成するコイル、および、大面積の誘電体窓が必要となり、コイルの設計が難しく、かつ、コイルや誘電体窓の大型化による装置構成の複雑化が生じ、さらに、ガスをプラズマ領域に均一に供給できない等の点が有る。また、誘電体窓の大型化に伴い、必要な強度を確保するために誘電体窓を厚くする必要があり、その結果、誘導電界を形成するコイルとプラズマ生成領域とが離れてしまうため、本来、ＩＣＰ方式の利点であるはずのプラズマ密度が低下してしまい、高速での成膜（処理）ができない等の問題が有る。
そのため、従来は、ＩＣＰ方式によるプラズマＣＶＤは、大型の基板に対応するのが困難で、その利用は小型の装置が中心である。
【００４４】
これに対し、本発明では、成膜領域（プラズマ処理を行なう領域）を一次元的に捉えて、電界形成手段、誘電体窓、および、ガス導入手段（以下、便宜的に、この３つをまとめて「プラズマ源」ともいう）を、長尺なライン状のものを用いて、プラズマ源の長手方向（＝幅方向）を前記一次元的な成膜領域として、この長手方向と直交する方向に基板を搬送しつつ、成膜を行なう。すなわち、基板Ｓを搬送方向しつつ、幅方向に延在するプラズマ源によって成膜を行なう。
そのため、本発明によれば、長尺な基板に連続的に成膜を行なうことができ、しかも、大型（幅の広い）の基板であっても、プラズマ源を基板の幅に合わせた長尺なものとするだけで対応可能であるので、装置の大型化を防止できる。しかも、二次元的ではなく、一次元的に長尺な構成であるので、コイルなどのプラズマ源の設計を容易にし、かつ、構成も簡易にでき、しかも、成膜領域に対して十分な強度の誘導電界を形成できる。さらに、長尺であるので、誘電体窓の強度を確保するために厚くする必要も無く、その結果、電界形成手段であるコイル５８とガスの供給位置（プラズマの生成領域）との距離を近くして、ガスの供給位置に十分な強度の電界を形成できるので、元来、高密度プラズマであるＩＣＰ方式の特性と相俟って、より高密度のプラズマを生成して高速成膜が可能となる。
また、成膜領域が一次元的であるので、パイプの側面にガスを供給するための貫通孔を形成したような簡易なガス共有手段で、大型の基板であっても、成膜領域の全域に対応して、十分な量のガスを均一に供給できる。
【００４５】
その結果、本発明によれば、低温／低圧／高密度プラズマであり、低温で、低ダメージでの処理が可能で、しかも膜質も良好であるという利点を有する反面、大型化への対応が困難であったＩＣＰ方式によるプラズマＣＶＤによって、大型の基板Ｓに対して、簡易な構成のプラズマ源で、高速の成膜を行なって、高い生産性での成膜が可能となる。
また、ガスを導入した直後に高密度なプラズマが生成されて、ガスが分解して膜が堆積されるので、成膜ガス（分解種）の滞留時間が短く、ガスの気相滞留に起因するパーティクルの生成や分解高次成分の生成を抑制して、パーティクル等に起因する膜質の低下も防止できる。さらに、ガスの長時間滞留を抑制できるので、長時間滞留に起因するパーティクルや高次成分の生成を抑制でき、そのため、ガス導入量を向上でき、すなわち成膜速度も向上できる。特に、図示例のような構成においては、各プラズマ処理手段３２（プラズマ源）毎に真空排気手段５４を設けて、ガスの供給および真空排気のバランスを調整することにより、ガスの滞留時間を適正にコントロールすることで、成膜速度や膜質向上の効果を、より一層、得やすくなる。
このような長尺なプラズマ源を用いる本発明は、高速での成膜が可能である、長時間に渡って安定して均一な成膜が可能である、パーティクルの制御が容易、メンテナンス性に優れている等の特徴から、ロール状に巻回された長尺な基板Ｓ等、長尺な基板Ｓへの長時間の連続成膜（連続でのプラズマ処理）が必要な用途では、特に優れた特性や効果を発揮することができ、好適である。
【００４６】
なお、本発明のプラズマ装置において、プラズマ源の長さ（幅方向のサイズ）には、特に限定はなく、幅方向の最大サイズの基板Ｓに対して、幅方向の全域に、電界が生成でき、かつ、ガスを導入できる、充分な長さが有ればよい。従って、コイル５８（電界形成手段）、誘電体窓６０、および、ガス導入手段（ガスの排出口を有する領域）は、共に、長さが、対応する基板Ｓの幅方向の最大サイズよりも長いのが好ましい。
また、プラズマ源の幅（基板Ｓの搬送方向のサイズ）にも特に限定はなく、成膜する膜の厚さ、ガスの供給量、基板Ｓの搬送速度等に応じて、適宜、決定すればよい。しかしながら、プラズマ源の幅が大き過ぎると、基板Ｓの搬送方向に関しては成膜領域を二次元的に捉えていた従来のＩＣＰプラズマ装置のようになってしまい、基板Ｓの搬送方向の成膜領域全域に均一に反応ガスを供給することができない。従って、この点を考慮すると、プラズマ源の幅は、１０〜１０００ｍｍ、特に、５０〜５００ｍｍとするのが好ましい。
【００４７】
図示例のプラズマ処理手段３２においては、コイルの設計および構成が簡易で、かつ、十分な誘導電界が形成できる好ましい態様として、電界形成手段として、直線状の長尺な金属管を中心付近で折り曲げたような、長尺な略Ｕ字状のコイル５８を幅方向に延在して配置している。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、略Ｕ字状に折り曲げたものではなく、直線状の金属管などの直線状（略Ｉ字状）のコイルを、長手方向を幅方向に一致して配置してもよい。あるいは、図４に模式的に示すように、小型の複数のコイル８０を幅方向（矢印ｂ方向）に配置することにより、長尺で、かつ、長手方向を幅方向に一致する電界形成手段（幅方向に延在する電界形成手段）を構成してもよい。コイルが複数になった場合には、１つの高周波電源から複数のコイルに分配して高周波電力を供給してもよく、あるいは、個々のコイル毎に高周波電源を有してもよい。また、コイル間の相互干渉やプラズマ分布の調整等を目的として、各高周波電源で、周波数等の条件の異なるものを用いてもよい。
【００４８】
また、ガス導入手段も、設計および構成が簡易で、かつ、十分な量のガスを供給できる好ましい態様として、円筒の側面に多数の貫通孔（例えば、第１ガス導入手段６２の貫通孔６３）を有する第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４を用いている。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、幅方向にガス導入口が配列され、あるいは幅方向に長尺なガス導入口を有しており、幅方向に均一にガスを供給できるものであれば、各種の構成のガス導入手段が利用可能である。例えば、互いに独立しているガス供給用のノズルを幅方向に配列してなる、幅方向に長尺なガス導入手段であってもよい。また、第１ガス導入手段６２と同様の構成のものを、幅方向に、複数、配列して、ガス導入手段を構成してもよい。
【００４９】
第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４は、同じガスを供給してもよく、あるいは、第１ガス導入手段６２がプラズマガス、第２ガス導入手段６４が成膜ガスのように、互いに異なるガスをプラズマ形成領域に供給してもよい。
【００５０】
なお、第１ガス導入手段６２および／または第２ガス導入手段６４は、図示例のように１つでもよいが、必要に応じて複数を有してもよい。
【００５１】
また、本発明のＣＶＤ装置１０は、第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４の両者を有するのに限定はされず、何れか一方のみを有するものであってもよい。
しかしながら、好ましくは、図示例の第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４のように、ドラム２２（処理位置）と誘電体窓６０との間隙方向の異なる位置、すなわち、基板Ｓ（言い換えればコイル５８）からの距離が異なる位置に、２以上のガス導入手段を有するのが好ましい。
【００５２】
一般的に、プラズマＣＶＤでは、コイル５８（誘導電界の生成源）に近い側の方がプラズマガスがプラズマ化し易く、基板Ｓ側に近い方が成膜ガスが成膜に寄与する効率が良好である。また、基板Ｓから離れた位置で、かつ、プラズマが高密度な位置に成膜ガスを導入すると、膜質低下の原因となるパーティクルの生成等が生じ易い。
従って、図示例のように、基板Ｓからの距離が異なる位置に、２つのガス導入手段を設け、コイル５８に近い第１ガス導入手段６２からはプラズマガスを導入し、ドラム２２すなわち基板Ｓに近い第２ガス導入手段６４からは成膜ガスを導入することにより、コイル５８に近い領域で高密度なプラズマを生成して、基板Ｓの近傍で成膜ガスと接触させることにより、パーティクルの生成等を防止して、高速かつ効率の良い成膜を行なうことができる。もしくは、第１ガス導入手段６２からはプラズマガスの混合比が多い混合ガスを導入し、第２ガス導入手段６４からは反応ガスの混合比が多い混合ガスを導入してもよい。また、このように、基板からの距離が異なる位置に、複数のガス導入手段を設けることにより、ガス導入量も増加できるので、高速成膜にも好適に対応できる。
特に、図示例の装置のように、複数のガス導入手段を有し、かつ、プラズマ処理手段３２（プラズマ源）毎に真空排気手段５４ｅを有することにより、ガス導入および排気の給排気バランスを大きく調整可能となるので、膜質や成膜速度を最適化し易くなる。
【００５３】
なお、本発明において、基板Ｓからの距離が異なる位置に配置するガス導入手段は、図示例の２つに限定はされず、あるいは、第３ガス導入手段、第４ガス導入手段…のように、３以上のガス導入手段を有してもよい。
しかしながら、この間隙方向の異なる位置のガス導入手段が多くなると、誘導電界の形成手段であるコイル５８と基板Ｓとの位置が遠くなってしまい、さらに、成膜ガス自体が分解され難くなってしまうため、ガス導入手段を複数にする場合には、やはり、図示例の２つが好ましい。
【００５４】
ここで、図示例の第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４は、好ましい態様として、図３の矢印ｃに示すように、円筒の中心線を中心に、回転可能（角度調整可能）となっており、これにより、ガスの導入方向（噴射方向）を変更可能となっている。より好ましくは、両ガス導入手段は、誘電体窓６０表面に直角的に入射するようにガスを噴射する方向から、その正反対のドラム２２に向かう方向までの１８０°の回転を可能とする。
なお、各ガス導入手段の回転手段は、長尺な棒状物を長手方向を中心にして回転する公知の方法を用いればよい。
【００５５】
このように、ガスの導入方向を変更可能とすることにより、プラズマの生成を優先するか（誘電体窓６０側に噴射）、成膜を優先するか（基板Ｓ側に噴射）の調整が可能となり、より効率の良い処理が可能となる。また、第１ガス導入手段６２はプラズマガスを、第２ガス導入手段６４は成膜ガスを導入する場合であれば、第１ガス導入手段６２は誘電体窓６０に向けて、第２ガス導入手段６４はドラム２２に向けてガスを噴射することにより、各ガスの作用に応じた好適な領域へのガスの噴射が可能となる。さらに、最もガスの消費効率が高い導入方向を設定することで、ガスの利用効率も向上できる。
また、図示例のように、長尺なパイプ状の第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４を用いることにより、このように回転するだけの簡易な構成で、ガスの導入方向を変更可能である。
なお、第１ガス導入手段６２等とは異なる構成のガス導入手段を用いる場合であっても、同様に、ガスの導入方向を変更可能とするのが好ましいのは、もちろんである。
【００５６】
図示例のプラズマ処理手段３２は、好ましい態様として、誘電体窓６０、ケーシング６８、第１ガス導入手段６２、および、第２ガス導入手段６４を収容する様に、分離壁７６を有する。
分離壁７６は、ドラム２２と共に壁の内部と外部とを略気密に分離しており、また、離壁７６の内部は、真空排気手段５４ｅによって、外部とは独立して真空度を調整可能になっている。なお、成膜室４８には、真空排気手段５４ｂおよび５４ｃが配置され、分離壁７６の外部の真空度の調節が可能である。
【００５７】
このように、分離壁７６によってプラズマを生成する領域を気密に隔離し、かつ、プラズマ生成領域の圧力を、個々に独立して調整可能とすることにより、後述するように、基板Ｓの搬送方向に複数のプラズマ処理手段３２を設けた際に、個々のプラズマ処理手段３２を独立して制御／駆動することが可能になる。その結果、各プラズマ処理手段３２が、互いに影響を受けることなくプラズマを生成して、それぞれで最適な成膜（あるいはプラズマ処理）を行なうことが可能となる。
また、前述のように、ＩＣＰ方式は、基本的に低圧プラズマであり、各成膜領域（処理領域）間の差圧維持が容易であるが、このような構成を有することにより、より高精度な差圧維持が可能であり、かつ、他のプラズマ処理手段３２が排出したガスによる汚染も、より確実に防止できる。
【００５８】
図示例においては、好ましい態様として、シャッタ７８を有する。
このシャッタ７８は、図に示される第２ガス導入手段６４とドラム２２の間の、処理位置に対してプラズマを閉塞する位置と、この閉塞する位置から完全に退避した開放位置とに移動される、基板Ｓに対して、プラズマの生成領域を閉塞／開放するものである。
このようなシャッタ７８を有することにより、非使用時に分離壁７６内部から剥離したパーティクル等が基板Ｓを汚染することの防止、非使用時における他のプラズマ処理手段３２からのガスの流入による汚染の防止等を図ることができる。また、シャッタ７８を有することにより、成膜を開始する前に、プラズマ状態を安定化させるまでの調整（プレデポジション）が可能となり、ガスの導入およびコイル５８への高周波電力の供給を開始した後、プラズマの状態が安定したことを確認して、シャッタ７８を開放して成膜を開始することにより、より安定した成膜が可能となる。
【００５９】
プラズマ処理手段３２において、プラズマと接触する可能性が有る部分（誘電体窓６０を除く）、すなわち、ケーシング６８の外面、および、分離壁７６の内面は、全面的に、着脱自在な防着板で覆うのが好ましい。
これにより、成膜によって生じたパーティクル等が、直接、プラズマ処理手段３２の構成要素に付着することを防止できるので、メンテナンスの際に、防着板を交換するだけで装置内部を清浄化することができる。また、本発明においては、誘電体窓６０も、長尺なライン状であるので、メンテナンスの際に容易に交換が可能である。
なお、防着板としては、チャンバ内壁へのパーティクルの付着等を防止するために、真空蒸着装置やＣＶＤ装置等で使用されている、各種の防着板が利用可能である。
また、装置内部のクリーニングは、防着板を用いる方法以外にも、ＣＶＤ装置において一般的に利用されている、プラズマクリーニングを用いてもよい。
【００６０】
成膜部１４においては、好ましくは、プラズマ処理手段３２（すなわち、隔壁７６、シャッタ７８、第１ガス導入手段３２、第２ガス導入手段３４、コイル５８、誘電体窓６０、およびケーシング６８）を一体的に構成して、プラズマ処理手段３２を単位として、成膜部１４（すなわちプラズマ装置の本体）に着脱自在とするのが好ましい。特に、プラズマ処理手段３２を、外部から真空チャンバ３０に着脱自在なフランジに固定して、このフランジの着脱によって、プラズマ処理手段３２を成膜部１４から着脱する構成とするのが好ましい。
このような構成とすることにより、プラズマ処理手段３２を装置から取り外してメンテナンスや修理等を行なうことができ、より作業性を良好にでき、故障時やメンテナンズ時等のプラズマ処理手段３２の交換も容易にできる。
なお、本発明においては、メンテナンスを容易にするために、少なくとも、プラズマ源（ガス導入手段、誘電体窓（およびケーシング）、ならびに、コイル（電界形成手段））は、一体的に構成して、装置本体から着脱可能にするのが好ましい。
【００６１】
さらに、ＣＶＤ装置１０においては、第１ガス導入手段３２、第２ガス導入手段３４、誘電体窓６０、およびコイル５８の少なくとも１つを、ドラム２２に対する距離を調整可能にするのが好ましい。より好ましくは、第１ガス導入手段３２、第２ガス導入手段３４、誘電体窓６０、およびコイル５８の全て（すなわちプラズマ源）を、ドラムに対する距離を調整可能にする。
このような構成とすることにより、使用するガス、形成する薄膜の種類、目的とする成膜速度に応じてドラム２２とプラズマ源との距離を調整して、最適な成膜を行なうことが可能になり、また、基板Ｓの厚さが変わった場合でも、好適に対処して、適正な成膜を行なうことができる。
【００６２】
なお、距離の調整量には、特に限定はないが、１〜５００ｍｍ程度が好ましい。
調整量をこの範囲とすることにより、処理する基板Ｓの厚さの変更を十分に吸収できる、低温／低圧／高密度プラズマというＩＣＰ方式の特徴を好適に生かせる等の点で好ましい。
【００６３】
プラズマ処理手段３２（成膜室４８）においては、ガスの滞留時間が、適宜設定した目的とする時間となり、かつ、プラズマ圧力が０．１〜１００Ｐａとなるように、第１ガス導入手段６２および第２ガス導入手段６４からのガス導入量、ならびに、真空排気手段５４ｅによる排気速度を調整できるようにするのが好ましい。
これにより、成膜ガスの気相中結合によるパーティクルや分解高次成分の発生を防止して、良好な膜質の薄膜を安定して形成することが可能となる。
【００６４】
なお、ガスの滞留時間とは、ガス導入手段からガスが導入された後、成膜空間に留まっている時間である。
具体的には、ガス導入手段からガスが導入されてから、そのガスがプラズマ中で分解されて、膜堆積に寄与する活性種（成膜前駆体）となり、その活性種が成膜系内で膜とならずに留まっている時間である。
【００６５】
図示例のＣＶＤ装置１０においては、成膜室１４は、プラズマ処理手段３２を１つしか有さないが、本発明は、これに限定はされず、基板Ｓの搬送方向に配列して、複数のプラズマ処理手段３２（プラズマ源）を有してもよい。
図５に、その一例を示す。図５に示す例は、成膜部１４（成膜室４８）に、３つのプラズマ処理手段３２（３２ａ，３２ｂおよび３２ｃ）を配置した例である。本発明においては、長尺なライン状のプラズマ源を用いることにより、装置の大型化および複雑化を最小限にして、小さな空間に複数のプラズマ源を配置することが可能である。
なお、本発明において、搬送方向に配列するプラズマ処理手段３２は、３つに限定はされず、２つでもよく、あるいは、４以上のプラズマ処理手段３２を配列してもよい。
【００６６】
このように、基板Ｓの搬送方向に複数のプラズマ処理手段３２を配置することにより、一回の処理で多層膜を連続的に形成することが可能となり、また、各プラズマ処理手段３２で同じ膜を形成することにより、成膜速度を向上できる。
また、図示例のプラズマ処理手段３２は、好ましい例として、分離壁７６によって、互いに気密に分離され、かつ、個々に真空排気手段５４ｅを有するので、相互影響を受けることなくプラズマを生成することができ、個々に最適な処理を行なうことができる。
【００６７】
このように、基板Ｓの搬送方向に複数のプラズマ処理手段３２を配置する場合には、個々のプラズマ処理手段は、同じ膜を形成して多層膜を形成してもよく、あるいは、異なる膜を形成して多層膜を形成してもよい。
また、全てのプラズマ処理手段３２で成膜を行なうのにも限定はされず、少なくとも１つは、基板Ｓの表面をプラズマ処理による改質や清浄化を行ってもよい。例えば、最も上流に配置されるプラズマ処理手段３２ａでは、基板Ｓの表面のプラズマクリーニングを行い、２番目のプラズマ処理手段３２ｂおよび３番目のプラズマ処理手段３２ｃでプラズマＣＶＤによる成膜を行なってもよい。
【００６８】
ここで、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤでは、誘電体窓６０の表面など、プラズマ処理手段３２（防着板）にも成膜されてしまう。ここで誘電体窓６０の表面等に積層された膜が剥離して、基板Ｓに付着すると、膜質の低下や不良の原因となる。
従って、１つのプラズマ処理手段３２しか有さない場合も同様であるが、特に、複数のプラズマ処理手段３２（プラズマ源）を有する場合には、図５に示すように、プラズマ処理手段３２の鉛直方向の下方に基板Ｓが存在することが無いように、プラズマ処理手段３２を配置するのが好ましい。
【００６９】
図示例のＣＶＤ装置１０は、成膜部１４を１つのみ有するものであるが、本発明は、これに限定はされず、形成する膜の厚さや、形成する膜の層数等に応じて、図６に示すように、複数の成膜部１４を連結して有してもよい。
なお、本発明において、連結する成膜部１４は、図示例の２つに限定はされず、３以上の成膜部１４を連結してもよい。また、１以上の成膜部１４で、複数のプラズマ処理手段３２を有してもよく、それぞれの成膜部１４が有するプラズマ処理手段３２の数は異なってもよい。
【００７０】
以上の例では、好ましい態様として、基板Ｓの搬送手段として、長尺な基板Ｓを巻き掛けて搬送するドラム２２を用いたが、本発明は、これに限定はされず、長尺なプラズマ源（コイル５８（電界形成手段）、誘電体窓、および、ガス導入手段）を、長手方向を幅方向に一致して配置する構成を有するものであれば、各種の搬送手段を用いた、各種の構成が利用可能である。
【００７１】
例えば、図７に示すように、長尺な基板Ｓを所定の経路でガイドするガイドローラ８２を搬送手段として用い、このガイドローラ８２と対向して、幅方向に延在するようにプラズマ処理手段３２を配置した構成であってもよい。
あるいは、図８に示すように、所定の処理位置を搬送方向に挟んで、前記処理位置に位置しつつ基板Ｓを搬送する一組の搬送ローラ対８４ａおよび８４ｂを用いて、この搬送ローラの間にプラズマ処理手段３２を配置した構成であってもよい。
また、本発明は、長尺な基板Ｓを巻回してなる基板ロールから基板Ｓを引き出して、成膜等のプラズマＣＶＤによる処理を行なった後に、処理済ロール２４として巻き取る構成にも限定はされず、カットシート状の基板に成膜等を行なうものでもよい。
【００７２】
さらに、本発明は、プラズマＣＶＤによる成膜を行なうものにも限定はされず、例えば、ＩＣＰ方式で生成したプラズマによる、基板表面のプラズマ洗浄や、基板表面の親水化などの表面改質等、ＩＣＰ方式で生成したプラズマによって各種の処理を行なう用途であれば、成膜以外の各種の処理にも好適に利用可能である。
【００７３】
以上、本発明のプラズマ装置およびプラズマ処理方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明のプラズマ装置にかかるＣＶＤ装置の一例の概念図である。
【図２】図１に示すＣＶＤ装置のプラズマ処理手段の概念図である。
【図３】図２に示すプラズマ処理手段の一部の概念図である。
【図４】本発明のプラズマ装置で利用可能な電界生成手段の別の概念図である。
【図５】本発明のプラズマ装置にかかるＣＶＤ装置の別の例の概念図である。
【図６】本発明のプラズマ装置にかかるＣＶＤ装置の別の例の概念図である。
【図７】本発明のプラズマ装置にかかるＣＶＤ装置の一例の概念図である。
【図８】本発明のプラズマ装置にかかるＣＶＤ装置の一例の概念図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  （プラズマ）ＣＶＤ装置
１２  送出部
１４  成膜部
１６  巻取部
２０  基板ロール
２２  ドラム
２４  処理済ロール
３０  真空チャンバ
３２  プラズマ処理手段
３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ），３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）  搬送ローラ
３８  加熱ユニット
４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）  隔壁
４６  導入室
４８  成膜室
５０  送出室
５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ）  真空排気手段
５８，８０  コイル
６０  誘電体窓
６２  第１ガス導入手段
６４  第２ガス導入手段
６８  ケーシング
７０  高周波電源
７２  整合器
７６  分離壁
７８  シャッタ
８２  ガイドローラ
８４  搬送ローラ対
【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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