(57)【要約】【課題】原料（処理ガス）の使用量を抑えるとともに、安定してプラズマを生成させることができるプラズマ処理装置を提供すること。【解決手段】プラズマ処理装置１は、プラズマの発生に伴って生成した副反応生成物と反応して活性化したガスを生成し得る添加ガスＧｓをプラズマ生成領域Ｐへ向け供給する添加ガス供給手段７を有し、添加ガス供給手段７は、第１の電極２とワークＷとの間に供給するように処理ガスＧｍを噴出するノズル５６から離間した位置で、かつ、プラズマ生成領域Ｐの外側でその外周に沿うように形成され、添加ガスＧｓを噴出するノズル５８を備え、ノズル５８は、ノズル５８から噴出された添加ガスＧｓが、プラズマ生成領域Ｐに向かう方向と、プラズマ生成領域Ｐから離間する方向とに流れるように構成されている。【選択図】図１
2008066673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して設けられた第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に、プラズマを生成するための処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源を備えた電源回路とを有し、
前記第１の電極と前記第２の電極との間にワークを介在させた状態で、前記電源回路を作動させることにより、前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記処理ガスを活性化させてプラズマを生成させ、前記プラズマにより前記ワークの前記第１の電極側の面を処理するように構成されたプラズマ処理装置であって、
前記プラズマの発生に伴って生成した副反応生成物と反応して活性化したガスを生成し得る添加ガスを前記プラズマ生成領域へ向け供給する添加ガス供給手段を有し、
前記処理ガス供給手段は、前記第１の電極と前記ワークとの間に供給するように前記処理ガスを噴出する処理ガス噴出部を備え、
前記添加ガス供給手段は、前記処理ガス噴射部から離間した位置で、かつ、前記プラズマ生成領域の外側でその外周に沿うように形成され、前記添加ガスを噴出する添加ガス噴出部を備え、
前記添加ガス噴射部は、前記添加ガス噴出部から噴出された前記添加ガスが、前記プラズマ生成領域に向かう方向と、前記プラズマ生成領域から離間する方向とに流れるように構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記処理ガス噴出部および前記添加ガス噴出部は、それぞれ、前記処理時に、前記ワークの前記第１の電極側の面に対向している請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記添加ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周に沿うように間欠的に形成されている請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記添加ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周の全周に亘って沿うように環状に形成されている請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記添加ガス供給手段は、前記添加ガス噴射部へ前記添加ガスを導く添加ガス供給流路を備え、該添加ガス供給流路は、前記添加ガスが導入される導入流路と、該導入流路から分岐され、互いに路程のほぼ等しい複数の分岐流路とで構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記添加ガス噴出部は、前記処理ガスの噴出方向が前記プラズマ生成領域に向かって傾斜するように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記処理ガス噴出部は、前記添加ガス噴出部の内側で前記プラズマ生成領域の外周に沿うように形成され、前記処理ガス噴出部から噴出された前記処理ガスが、前記プラズマ生成領域に向かう方向と、前記プラズマ生成領域から離間する方向とに流れるように構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記処理ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周に沿うように間欠的に形成されている請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記処理ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周の全周に亘って沿うように環状に形成されている請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記処理ガス供給手段は、前記処理ガス噴射部へ前記処理ガスを導く処理ガス供給流路を備え、該処理ガス供給流路は、前記処理ガスが導入される導入流路と、該導入流路から分岐され、互いに路程のほぼ等しい複数の分岐流路とで構成されている請求項７ないし９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記処理ガス噴出部は、前記処理ガスの噴出方向が前記プラズマ生成領域に向かって傾斜するように構成されている請求項７ないし１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記処理ガスは、ハロゲン系化合物を含むガスである請求項１ないし１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記副反応生成物は、加水分解しうる化合物であり、前記添加ガスは、水および水酸基含有化合物のうち少なくとも１つを含むガスである請求項１２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、ワークの被処理面をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマ処理装置としては、従来、大気圧下においてプラズマを生成させ、そのプラズマによりワーク（被処理体）の表面を処理するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
かかるプラズマ処理装置は、例えば、特許文献１に開示されているように、互いに間隔を隔てて対向する１対の電極間に処理ガスを導入するとともに、この１対の電極間に電圧を印加することにより、処理ガスを活性化してプラズマを生成させ、このプラズマによりワークを処理する。
【０００３】
このようなプラズマ処理装置は、大気圧下でプラズマを生じさせるため、減圧のための装置やその制御のための装置が不要であり、安価にプラズマ処理を行うことができるという利点がある。
特許文献１にかかるプラズマ処理装置にあっては、処理ガスとしてＣＦ４のようなハロゲン系ガスを用い、ワークに対しプラズマによりエッチングを行う。ＣＦ４のようなハロゲン系ガスを処理ガスとして用い、これを大気圧下でプラズマ化させると、ＣＦ４と大気中のＣＯ２との反応により副反応生成物としてＣＯＦ２を生じる。このような副反応生成物は、エッチングに寄与しないため、エッチングレートを低下させてしまう。そこで、特許文献１では、添加ガスとして水（水蒸気）を、処理ガスに含有させたり、ワークとプラズマ生成領域との間に供給したりして、ＣＯＦ２と水とを反応させることにより、エッチングに寄与するＦ−やＨＦ2−のようなラジカルを生成させ、エッチングレートの低下を防止するとともに、原料の使用量の低減化を図っている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１にかかるプラズマ処理装置では、添加ガスとして水（水蒸気）を処理ガスに含有させた場合、プラズマ生成領域中で水蒸気（添加ガス）と副反応生成物とを反応させるが、そのとき、水蒸気の解離エネルギーは高いので、プラズマのエネルギーがそこで消費され、放電が不安定となってしまい、その結果、プラズマを安定して生成させることが難しい。
また、添加ガスとして水（水蒸気）をワークとプラズマ生成領域との間に供給した場合、プラズマを安定して生成させても、供給量よっては、ワークへ供給される前に活性種（ラジカル；ＣＦ３、ＣＦ２、Ｆ−）を死活させ、処理レートの低下を招いてしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５８５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、原料（処理ガス）の使用量を抑えるとともに、安定してプラズマを生成させ、処理レートを向上させることができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、互いに対向して設けられた第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に、プラズマを生成するための処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する電源を備えた電源回路とを有し、
前記第１の電極と前記第２の電極との間にワークを介在させた状態で、前記電源回路を作動させることにより、前記第１の電極と前記第２の電極との間で前記処理ガスを活性化させてプラズマを生成させ、前記プラズマにより前記ワークの前記第１の電極側の面を処理するように構成されたプラズマ処理装置であって、
前記プラズマの発生に伴って生成した副反応生成物と反応して活性化したガスを生成し得る添加ガスを前記プラズマ生成領域へ向け供給する添加ガス供給手段を有し、
前記処理ガス供給手段は、前記第１の電極と前記ワークとの間に供給するように前記処理ガスを噴出する処理ガス噴出部を備え、
前記添加ガス供給手段は、前記処理ガス噴射部から離間した位置で、かつ、前記プラズマ生成領域の外側でその外周に沿うように形成され、前記添加ガスを噴出する添加ガス噴出部を備え、
前記添加ガス噴射部は、前記添加ガス噴出部から噴出された前記添加ガスが、前記プラズマ生成領域に向かう方向と、前記プラズマ生成領域から離間する方向とに流れるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、プラズマ生成領域の外側で添加ガスと副反応生成物を反応させ、活性化されたガスを生成させ、ワークに対し速やかにエッチング反応へ移行させること、または、このガスをプラズマ生成領域に帰還させることができる。そのため、副反応生成物を有効利用し、原料の使用量を抑えることができる。また、副反応生成物と添加ガスとの反応がプラズマ生成領域の外側で行われるため、添加ガスがプラズマ生成領域のプラズマを失火させるのを防止することができる。
【０００９】
また、添加ガスがプラズマ生成領域の外周を囲みつつプラズマ生成領域に向かう方向に流れるため、プラズマ生成領域のガス圧力が高くなり、処理ガスの分子密度が高くなるため、プラズマが集中する。そして、添加ガスがプラズマ生成領域から離間する方向にも流れるため、プラズマ生成領域での余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、プラズマ生成領域のガス圧を一定に保つことができる。そのため、プラズマを安定して生成することができる。
このようなプラズマは、ワーク上で生成されるため、処理レートを向上させることができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス噴出部および前記添加ガス噴出部は、それぞれ、前記処理時に、前記ワークの前記第１の電極側の面に対向していることが好ましい。
これにより、プラズマ生成領域と添加ガス噴出部との間にて、添加ガスをワークに沿って円滑に流すことができる。その結果、より確実に、プラズマ生成領域のガス圧を一定に保つことができる。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置では、前記添加ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周に沿うように間欠的に形成されていることが好ましい。
これにより、添加ガスの使用量を抑えつつ、添加ガス噴出部から噴出された添加ガスを、プラズマ生成領域に向かう方向と、プラズマ生成領域から離間する方向とのそれぞれに流すことができる。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置では、前記添加ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周の全周に亘って沿うように環状に形成されていることが好ましい。
これにより、添加ガス噴出部から噴出された添加ガスが外部とプラズマ生成領域との間を遮蔽する機能を向上させることができる。そのため、大気圧下であっても、より安定してプラズマを生成させることができる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記添加ガス供給手段は、前記添加ガス噴射部へ前記添加ガスを導く添加ガス供給流路を備え、該添加ガス供給流路は、前記添加ガスが導入される導入流路と、該導入流路から分岐され、互いに路程のほぼ等しい複数の分岐流路とで構成されていることが好ましい。
これにより、添加ガス供給流路での添加ガスの流路抵抗を低減して、添加ガス噴出部から添加ガスを効率よく噴出させることができる。また、複数の分岐流路の路程が互いにほぼ等しいため、各分岐流路での添加ガスの流路抵抗を等しくするように設計することが比較的簡単である。各分岐流路での添加ガスの流路抵抗が互いに等しいと、添加ガス噴出部から噴出される添加ガスの流量や圧力をプラズマ生成領域の外周の全域に亘って均一にすることができる。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置では、前記添加ガス噴出部は、前記処理ガスの噴出方向が前記プラズマ生成領域に向かって傾斜するように構成されていることが好ましい。
これにより、添加ガス噴出部からプラズマ生成領域へ向かう方向へ流れる添加ガスの量の比率を多くすることができる。その結果、添加ガスの使用量を抑えつつ、プラズマ生成領域でのガスの供給と排気のサイクルを向上させることができる。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス噴出部は、前記添加ガス噴出部の内側で前記プラズマ生成領域の外周に沿うように形成され、前記処理ガス噴出部から噴出された前記処理ガスが、前記プラズマ生成領域に向かう方向と、前記プラズマ生成領域から離間する方向とに流れるように構成されていることが好ましい。
これにより、処理ガスがプラズマ生成領域の外周を囲みつつプラズマ生成領域に向かう方向に流れるため、プラズマ生成領域のガス圧力が高くなり、処理ガスの分子密度が高くなるため、プラズマが集中する。そして、処理ガスがプラズマ生成領域から離間する方向にも流れるため、プラズマ生成領域での余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、プラズマ生成領域のガス圧を一定に保つことができる。そのため、プラズマを安定して生成することができる。
【００１６】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周に沿うように間欠的に形成されていることが好ましい。
これにより、処理ガスの使用量を抑えつつ、処理ガス噴出部から噴出された処理ガスを、プラズマ生成領域に向かう方向と、プラズマ生成領域から離間する方向とのそれぞれに流すことができる。
【００１７】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス噴出部は、前記プラズマ生成領域の外周の全周に亘って沿うように環状に形成されていることが好ましい。
これにより、処理ガス噴出部から噴出された処理ガスが外部とプラズマ生成領域との間を遮蔽する機能を向上させることができる。そのため、大気圧下であっても、より安定してプラズマを生成させることができる。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス供給手段は、前記処理ガス噴射部へ前記処理ガスを導く処理ガス供給流路を備え、該処理ガス供給流路は、前記処理ガスが導入される導入流路と、該導入流路から分岐され、互いに路程のほぼ等しい複数の分岐流路とで構成されていることが好ましい。
これにより、処理ガス供給流路での処理ガスの流路抵抗を低減して、処理ガス噴出部から処理ガスを効率よく噴出させることができる。また、複数の分岐流路の路程が互いにほぼ等しいため、各分岐流路での処理ガスの流路抵抗を等しくするように設計することが比較的簡単である。各分岐流路での処理ガスの流路抵抗が互いに等しいと、処理ガス噴出部から噴出される処理ガスの流量や圧力をプラズマ生成領域の外周の全域に亘って均一にすることができる。
【００１９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガス噴出部は、前記処理ガスの噴出方向が前記プラズマ生成領域に向かって傾斜するように構成されていることが好ましい。
これにより、処理ガス噴出部からプラズマ生成領域へ向かう方向へ流れる処理ガスの量の比率を多くすることができる。その結果、処理ガスの使用量を抑えつつ、プラズマ生成領域でのガスの供給と排気のサイクルを向上させることができる。
【００２０】
本発明のプラズマ処理装置では、前記処理ガスは、ハロゲン系化合物を含むガスであることが好ましい。
これにより、生成したプラズマによりワークをエッチングすることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記副反応生成物は、加水分解しうる化合物であり、前記添加ガスは、水および水酸基含有化合物のうち少なくとも１つを含むガスであることが好ましい。
これにより、エッチングレートを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のプラズマ処理装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を説明する。
（１）プラズマ処理装置の構成
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態の概略構成を示す縦断面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図、図１中のＣ−Ｃ線断面図である。
なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００２２】
図１に示すように、プラズマ処理装置１は、互いに対向するように設けられた第１の電極２および第２の電極３と、これらの電極間に電圧を印加する電源４１を備えた電源回路４とを有している。
このプラズマ処理装置１は、第１の電極２と第２の電極３との間にワークＷを介在させつつ、電源回路４を作動させることにより、第１の電極２と第２の電極３との間で処理ガスＧｍを活性化してプラズマを生成させ、このプラズマによりワークＷの被処理面Ｗ１を処理する装置である。特に、このプラズマ処理装置１は、プラズマの生成に伴って発生した副反応生成物と反応して活性化したガスを生成し得る添加ガスＧｓをプラズマ生成領域Ｐ（すなわち、処理ガスＧｍがプラズマ化する領域）に向け供給し、原料（処理ガスＧｍ）の使用量を低減するものである。なお、本実施形態では、プラズマによりエッチング処理またはダイシング処理する場合について説明する。
【００２３】
このようなプラズマ処理装置１にあっては、第１の電極２が、本体５に設けられ、第２の電極３が、図示しない部材を介して本体５に支持されている。また、本体５には、プラズマの生成のための処理ガスＧｍの供給源である処理ガス供給源６１と、プラズマの生成に伴って発生した副反応生成物を活性化するための添加ガスＧｓの供給源である添加ガス供給源７１とが接続されている。
【００２４】
以下、プラズマ処理装置１の各部の構成について順次説明する。
図１に示すように、本体５は、第１の電極２と、この第１の電極２の一部を収容する誘電体５１とを備えている。
第１の電極２は、円柱状をなし、その軸線方向での途中から下端に亘って外径が縮径した部分を有する。このような部分を有することにより、第１の電極２での電流密度を高めることができる。
【００２５】
第１の電極２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
第１の電極２は、ワークＷから所定距離（図１中、ｈ１で示す長さ）だけ離れた位置に配置される。かかる距離ｈ１は、電源回路４の出力や、ワークＷに施すプラズマ処理の種類等を考慮して適宜設定される。例えば、誘電体５１としてセラミック誘電体を用い、常圧でプラズマ処理する場合、インピーダンス、ガス流量、ガス放電寿命等の観点から、距離ｈ１は、０．５〜５ｍｍであるのが好ましい。これにより、プラズマ生成領域Ｐにて処理ガスＧｍをプラズマ化するのに必要な電界を簡単かつ確実に発生させることができる。
【００２６】
このような第１の電極２は、その上端部を除き、誘電体５１に覆われている。すなわち、誘電体５１は、第１の電極２の上端部を露出させるように、第１の電極２を収容している。
誘電体５１は、誘電体材料で構成され、略円管状をなし、ワークＷを介して、第２の電極３と対向して設けられている。本実施形態では、誘電体５１は、略円管状をなす３つの部材５２、５３、５４により構成されている。なお、誘電体５１の形状は、前述したものに限定されず、例えば円錐台や方形状などであってもよい。
【００２７】
また、誘電体５１には、その上面に開口する凹部５５が形成されている。この凹部５５は、その下部に、下端側に向かって外径が縮径する部分を有する。そして、その凹部５５には、第１の電極２の一部（図１では下端側）が挿入されている。これにより、第１の電極２の下端側の部分が誘電体５１によって覆われている。
このように第１の電極２が誘電体５１により覆われていると、第１の電極２と第２の電極３との間でアーク放電を生じるのを防止して、第１の電極２と第２の電極３との間に安定してプラズマを生成させることができる。
【００２８】
また、誘電体５１は、ワークＷから所定距離（図１中、ｈ２で示す長さ）だけ離れた位置に配置される。かかる距離ｈ２は、電源回路４の出力や、ワークＷに施すプラズマ処理の種類等を考慮して適宜設定される。例えば、誘電体５１としてセラミック誘電体を用い、常圧でプラズマ処理する場合、インピーダンス、ガス流量、ガス放電寿命、ガス圧力等の観点から、距離ｈ２は、０．０５〜３ｍｍであるのが好ましい。これにより、第１の電極２と第２の電極３との間でアーク放電を生じるのを防止して、第１の電極２と第２の電極３との間に安定してプラズマを生成させることができる。
【００２９】
なお、第１の電極２は、その下端面が誘電体５１に覆われていれば、その外周面が誘電体５１に覆われていなくてもよい。これにより、プラズマ生成領域Ｐに金属などの電極材料が露出しないため、少ない量の誘電体材料で、電界の集中によるワークＷの破損などを効率的に防止することができる。
第１の電極２と第２の電極３との間における誘電体５１の厚さ（ｈ１−ｈ２）は、厚すぎるとプラズマ発生に高電圧を要することがあり、薄すぎると印加電圧によっては絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生することがあるため、０．４５〜２ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００３０】
このような誘電体５１の構成材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、窒化シリコンなどの窒化物、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。これらのうち、金属酸化物が好ましく、アルミナがより好ましい。このような材料を用いることにより、電界におけるアーク放電の発生をより確実に防止することができる。
【００３１】
このような本体５には、図１に示すように、処理ガスＧｍを噴出するための処理ガス噴出部であるノズル５６と、ノズル５６へ処理ガスＧｍを導くための処理ガス供給流路５７とが形成されている。また、本体５には、添加ガスＧｓを噴出するための添加ガス噴出部であるノズル５８と、ノズル５８へ添加ガスＧｓを導くための添加ガス供給流路５９とが形成されている。
【００３２】
ノズル５６は、本体５の部材５２の下面に開口し、ワークＷに望むように位置している。そして、図２に示すように、ノズル５６は、第１の電極２の外周側に周方向に沿って、部材５２に間欠的に形成されている。すなわち、ノズル５６（処理ガス噴出部）は、プラズマ生成領域Ｐの外周に沿うように間欠的に形成されている。
このようなノズル５６から噴出された処理ガスＧｍは、プラズマ生成領域Ｐに向かう方向と、プラズマ生成領域Ｐから離間する方向とに流れる。
【００３３】
これにより、処理ガスＧｍがプラズマ生成領域Ｐの外周を囲みつつプラズマ生成領域Ｐに向かう方向に流れるため、プラズマ生成領域Ｐのガス圧力が高くなり、処理ガスＧｍの分子密度が高くなるため、プラズマが集中する。そして、処理ガスＧｍがプラズマ生成領域Ｐから離間する方向にも流れるため、プラズマ生成領域Ｐでの余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、プラズマ生成領域Ｐのガス圧を一定に保つことができる。そのため、プラズマを安定して生成することができる。
【００３４】
また、各ノズル５６から噴出された処理ガスＧｍは、プラズマ生成領域Ｐを外部から遮蔽する遮蔽ガスとしても機能する。したがって、大気圧下であっても、プラズマ生成領域Ｐに対する外気の影響を防止して、安定してプラズマを生じさせることができる。また、このような遮蔽機能は、活性化（電離、イオン化、励起等）された処理ガスがプラズマ生成領域Ｐに滞在する時間を長くするため、処理レートを向上させる。
【００３５】
また、処理ガスＧｍにエッチングに適したガスを用いた場合には、第１の電極２および第２の電極３の中心同士を結ぶ線分Ｘ付近にプラズマが集中することにより、エッチング加工領域が極小化し、ワークＷのエッチング加工痕跡を小さくすることができる。
なお、図１では、各ノズル５６の開口形状は、略四角状であるが、これに限定されず、例えば円形状、楕円状、多角形状などでもよい。
【００３６】
前述したような誘電体５１とワークＷとの距離ｈ２の範囲において、線分Ｘを介したノズル５６同士の離間距離ｉ１は、５〜１０００ｍｍであることが好ましく、５〜５００ｍｍであることがより好ましい。このような範囲とすることにより、線分Ｘ付近に処理ガスＧｍでのガス圧力を確実に高めることができる。
処理ガス供給流路５７は、図１に示すように、処理ガスＧｍが導入される導入流路５７１と、導入流路５７１から分岐して処理ガスＧｍをノズル５６に導く分岐流路５７２とを備える。
【００３７】
導入流路５７１は、誘電体５１の側面に開口し、誘電体５１の側面から第１の電極２の中心へ向け水平方向に延び、そして、第１の電極２の内部で下方向へ延びている。
分岐流路５７２は、図３に示すように、導入流路５７１から等角度間隔で水平方向へ複数の放射状に分岐し、そして、線分Ｘと平行（略円柱状をなす第１の電極２の軸線に平行）に延び、ノズル５６に至っている。これにより、複数の分岐流路５７２は、互いに路程のほぼ等しいものとなっている。
【００３８】
このように処理ガス供給流路５７は、処理ガスＧｍが導入される導入流路５７１と、導入流路５７１から分岐され、互いに路程のほぼ等しい複数の分岐流路５７２とで構成されている。そのため、各ノズル５６に１つの処理ガス供給源を接続する場合に比し、処理ガス供給流路５７での処理ガスＧｍの流路抵抗を低減して、ノズル５６から処理ガスＧｍを効率よく噴出させることができる。また、複数の分岐流路５７２の路程が互いにほぼ等しいため、各分岐流路５７２での処理ガスＧｍの流路抵抗を等しくするように設計することが比較的簡単である。各分岐流路５７２での処理ガスＧｍの流路抵抗が互いに等しいと、ノズル５６から噴出される処理ガスＧｍの流量や圧力をプラズマ生成領域Ｐの外周の全域に亘って均一にすることができる。
なお、導入流路５７１、分岐流路５７２の横断面形状は、それぞれ、特に限定されず、例えば円形状、楕円状、四角状などとすることができる。
【００３９】
このような処理ガス供給流路５７の導入側の端部（ノズル５６と反対側の端部）には、処理ガス管６４を介して、処理ガス供給源６１が接続されている。
処理ガス供給源６１は、プラズマ生成のための処理ガスＧｍを充填するガスボンベであり、処理ガス管６４を介して処理ガス供給流路５７に供給する。また、処理ガス管６４には、処理ガス供給源６１から供給されるガスの流量を調整するレギュレータ（流量調整手段）６２と、レギュレータ６２より下流端側で、処理ガス管６４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）６３とが設けられている。
【００４０】
このような処理ガス供給源６１から処理ガス管６４を介して処理ガス供給流路５７に処理ガスＧｍを導入し、ノズル５６から処理ガスＧｍを噴射するように構成することで、処理ガスＧｍを第１の電極２と第２の電極３との間に供給する処理ガス供給手段６を構成している。
このようなプラズマ処理に用いるガス（処理ガスＧｍ）には、処理目的により種々のガスを用いることができる。本実施形態のようにエッチング処理やダイシング処理を目的とする場合には、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガスが用いられる。
【００４１】
また、その他の処理目的の場合には、目的別に以下示すような処理ガスを用いることができる。
（ａ）ワークＷの被処理面Ｗ１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ２、Ｏ２等が用いられる。
（ｂ）ワークＷの被処理面Ｗ１を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、前記フッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
【００４２】
（ｃ）ワークＷの被処理面Ｗ１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ２、ＮＨ３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ２、ＳＯ３等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワークＷの被処理面Ｗ１にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積（形成）することもできる。
【００４３】
（ｄ）ワークＷの被処理面Ｗ１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の金属酸化物薄膜をワークＷの被処理面Ｗ１に形成するために、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド（有機金属化合物）等が用いられる。
（ｅ）レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。
【００４４】
このような処理ガスは、一般に、上記処理ガスとキャリアガスとからなる混合ガス（以下、単に「ガス」とも言う）が用いられる。なお、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
この場合、処理ガス供給源６１内に、混合ガス（処理ガス＋キャリアガス）を充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、処理ガス管６４の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
【００４５】
キャリアガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。
混合ガス中における処理ガスの占める割合（混合比）は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合が１〜１０％であるのが好ましく、５〜１０％であるのがより好ましい。これにより、効率的に放電が開始され、処理ガスにより、所望のプラズマ処理をすることができる。
【００４６】
供給するガスの流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定される。通常は、３０ＳＣＣＭ〜５０ＳＬＭ程度であるのが好ましい。これにより、効率的にプラズマ生成領域Ｐの中央部の圧力が上がるため、微細な加工をすることができる。
ノズル５８は、ノズル５６に対しその外周側で本体５の部材５２の下面に開口し、ワークＷに望むように位置している。そして、ノズル５８は、図２に示すように、第１の電極２の外周側に周方向に沿って、部材５２に間欠的に形成されている。すなわち、ノズル５８（添加ガス噴出部）は、プラズマ生成領域Ｐの外周に沿うように間欠的に形成されている。
【００４７】
このようなノズル５８から噴出された添加ガスＧｓは、プラズマ生成領域Ｐに向かう方向と、プラズマ生成領域Ｐから離間する方向とに流れる。
これにより、プラズマ生成領域Ｐの外側で添加ガスＧｓと副反応生成物を反応させ、活性化されたガスを生成させ、ワークＷに対し速やかにエッチング反応へ移行させること、または、このガスをプラズマ生成領域Ｐに帰還させることができる。そのため、副反応生成物を有効利用し、原料（処理ガスなど）の使用量を抑えることができる。また、副反応生成物と添加ガスＧｓとの反応がプラズマ生成領域Ｐの外側で行われるため、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐのプラズマを失火させるのを防止することができる。
【００４８】
また、このような添加ガスＧｓの噴出により、前述したような処理ガスＧｍの噴出による効果を高めることができる。より具体的には、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐの外周を囲みつつプラズマ生成領域Ｐに向かう方向に流れるため、プラズマ生成領域Ｐのガス圧力が高くなり、処理ガスＧｍの分子密度が高くなるため、プラズマが集中する。そして、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐから離間する方向にも流れるため、プラズマ生成領域Ｐでの余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、プラズマ生成領域Ｐのガス圧を一定に保つことができる。そのため、プラズマを安定して生成することができる。また、プラズマ生成領域Ｐとノズル５８との間の領域での余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、当該領域のガス圧を一定に保つことができる。そのため、前述したような添加ガスＧｓと副反応生成物との反応を安定して生じさせることができる。
【００４９】
このようなプラズマは、ワーク上で生成されるため、処理レートを向上させることができる。
また、各ノズル５８から噴出された添加ガスＧｓは、プラズマ生成領域Ｐを外部から遮蔽する遮蔽ガスとしても機能する。したがって、大気圧下であっても、プラズマ生成領域Ｐに対する外気の影響を防止して、安定してプラズマを生じさせることができる。また、このような遮蔽機能は、活性化（電離、イオン化、励起等）された処理ガスがプラズマ生成領域Ｐに滞在する時間を長くするため、処理レートを向上させる。
【００５０】
また、各ノズル５８から噴出された添加ガスＧｓは、プラズマ生成領域Ｐとノズル５８との間の領域を外部から遮蔽する遮蔽ガスとしても機能する。したがって、大気圧下であっても、当該領域に対する外気の影響を防止して、前述したような添加ガスＧｓと副反応生成物との反応を安定して生じさせることができる。
また、処理ガスＧｍにエッチングに適したガスを用いた場合には、添加ガスＧｓの作用によっても、第１の電極２および第２の電極３の中心同士を結ぶ線分Ｘ付近にプラズマを集中させることができる。これにより、エッチング加工領域をより極小化し、ワークＷのエッチング加工痕跡を極めて小さくすることができる。
【００５１】
なお、図１では、各ノズル５８の開口形状は、ノズル５６と同様、略四角状であるが、これに限定されず、例えば円形状、楕円状、多角形状などでもよい。
前述したような誘電体５１とワークＷとの距離ｈ２の範囲において、線分Ｘを介したノズル５８同士の離間距離ｉ２は、１０〜２０００ｍｍであることが好ましく、２０〜１０００ｍｍであることがより好ましい。このような範囲とすることにより、プラズマ生成領域Ｐの外周部付近に確実に添加ガスＧｓを供給するとともに、余剰ガス等を外部に排ガスとして円滑に排出させることができる。
【００５２】
添加ガス供給流路５９は、図１に示すように、添加ガスＧｓが導入される導入流路５９１と、導入流路５９１から分岐して添加ガスＧｓをノズル５８に導く分岐流路５９２とを備える。
導入流路５９１は、第１の電極２の上面に開口し、第１の電極２の内部で下方向へ延びている。
【００５３】
分岐流路５９２は、図４に示すように、導入流路５９１から等角度間隔で水平方向へ複数の放射状に分岐し、そして、線分Ｘと平行（略円柱状をなす第１の電極２の軸線に平行）に延び、ノズル５８に至っている。これにより、複数の分岐流路５９２は、互いに路程のほぼ等しいものとなっている。
このように添加ガス供給流路５９は、添加ガスＧｓが導入される導入流路５９１と、導入流路５９１から分岐され、互いに路程のほぼ等しい複数の分岐流路５９２とで構成されている。そのため、各ノズル５８に１つの添加ガス供給源を接続する場合に比し、処理ガス供給流路５９での添加ガスＧｓの流路抵抗を低減して、ノズル５８から添加ガスＧｓを効率よく噴出させることができる。また、複数の分岐流路５９２の路程が互いにほぼ等しいため、各分岐流路５９２での添加ガスＧｓの流路抵抗を等しくするように設計することが比較的簡単である。各分岐流路５９２での添加ガスＧｓの流路抵抗が互いに等しいと、ノズル５８から噴出される添加ガスＧｓの流量や圧力をプラズマ生成領域Ｐの外周の全域に亘って均一にすることができる。
【００５４】
また、ノズル５８から噴出される添加ガスＧｓの流量や圧力をプラズマ生成領域Ｐの外周の全域に亘って均一にすると、添加ガスＧｓと副反応生成物との反応をプラズマ生成領域Ｐの外周の全域に亘って均一にすることができる。そのため、プラズマ生成領域Ｐにおいて活性化したガスの濃度の均一化を図って、ワークＷの処理ムラを防止することができる。
なお、導入流路５９１、分岐流路５９２の横断面形状は、それぞれ、特に限定されず、例えば円形状、楕円状、四角状などとすることができる。
【００５５】
このような添加ガス供給流路５９の導入側の端部（ノズル５８と反対側の端部）には、添加ガス供給源７１が接続されている。
添加ガス供給源７１は、処理ガスＧｍのプラズマ化に伴って生じた副反応生成物と反応し得る添加ガスＧｓを充電したガスボンベであり、添加ガス管７４を介して添加ガス供給流路５９に供給する。また、添加ガス管７４には、添加ガス供給源７１から供給されるガスの流量を調整するレギュレータ（流量調整手段）７２と、レギュレータ７２より下流端側で、添加ガス管７４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）７３とが設けられている。
【００５６】
このような添加ガス供給源７１から添加ガス管７４を介して添加ガス供給流路５９に添加ガスＧｓを導入し、ノズル５８から添加ガスＧｓを噴射するように構成することで、添加ガスＧｓをプラズマ生成領域Ｐへ向け供給する添加ガス供給手段７を構成している。
このような添加ガスＧｓは、用いる処理ガスＧｍの種類などにより異なるが、処理ガスＧｍのプラズマ化に伴って生じた副反応生成物と反応して、活性化したガスを生じる化合物であれば、特に限定されない。
【００５７】
例えば、処理ガスＧｍとして前述したようなハロゲン系化合物を用いた場合には、添加ガスＧｓとしては、水および水酸基含有化合物のうちの少なくとも１つを含むガスを用いることができる。水酸基含有化合物としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、２−オクタノール、２−メトキシエタノール、アリルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール等のアルコールなどが挙げられる。
【００５８】
処理ガスＧｍとして前述したようなハロゲン系化合物を用いた場合、前記副反応生成物として、加水分解しうる化合物が生成される。したがって、添加ガスＧｓとして、水および水酸基含有化合物のうち少なくとも１つを含むガスを用いると、副反応生成物の加水分解反応により、活性化したガスを生成させることができる。そして、このような活性化したガスをプラズマ生成領域に帰還させることにより、エッチングレート（処理レート）を高めることができる。
【００５９】
より具体的に説明すると、処理ガスＧｍとしてハロゲン系化合物であるＣＦ４を用い、大気圧下でシリコン製のワークをエッチングまたはダイシングする場合、
ＣＦ４＋ＳｉＯ２→ＳｉＦ４＋ＣＯ２
なる主反応が生じるとともに、
ＣＦ４＋ＣＯ２→２ＣＯＦ２＋Ｆ２
なる副反応が生じてしまう。
このような副反応により生じた副反応生成物であるＣＯＦ２やＦ２は、活性が比較的低く、エッチングに寄与しない。したがって、このような副反応生成物がプラズマ生成領域Ｐ中に多く存在すると、エッチングレートを低下させる。
【００６０】
本実施形態のプラズマ処理装置１では、水（水蒸気）や水酸基含有化合物を添加ガスＧｓとしてノズル５８からプラズマ生成領域Ｐへ向け（線分Ｘへ向け）供給し、
ＣＯＦ２＋Ｈ２０→２ＨＦ＋ＣＯ２
２Ｆ２＋２Ｈ２Ｏ→４ＨＦ＋Ｏ２
２ＨＦ＋Ｈ２Ｏ→ＨＦ２−＋Ｈ３Ｏ＋
なる反応を生じさせる。
【００６１】
このような反応は、主として、プラズマ生成領域Ｐの外部（より具体的にはプラズマ生成領域Ｐとノズル５８との間の領域）で行われる。したがって、添加ガスＧｓとして水や水産基含有化合物を用いても、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐでプラズマを失火させるのを防止することができる。
また、このような反応により生成されたガス（具体的にはＨＦやＨＦ２−）は、活性化されていて、エッチングに寄与するものである。そのため、エッチングレートを向上させることができる。
【００６２】
第２の電極３は、平板状をなし、その上面に、ワークＷが載置される。このようにワークＷを第２の電極３上に載置することにより、第１の電極２と第２の電極３との間にワークＷが介在した状態となる。なお、第２の電極３の形状は、前述した平板状に限定されず、例えば、円柱状などであってもよい。
また、第２の電極３の構成材料は、特に限定されず、第１の電極２と同様の材料を用いることができる。
【００６３】
電源回路４は、第１の電極２と第２の電極３との間に電圧を印加する高周波電源（電源）４１を備え、この高周波電源４１は導線４２を介して第１の電極２および第２の電極３に接続されている。導線４２には、高周波電源４１と第１の電極２および第２の電極３との間を導通（接続）状態と非導通（非接続）状態とに切り替えるスイッチ４３が設けられている。
【００６４】
そして、図示されていないが、電源回路４には、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源４１の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）などが必要に応じて設置されている。これにより、ワークＷに対するプラズマ処理の処理条件を適宜調整することができる。
また、高周波電源４１の周波数は、特に限定されないが、１０〜５０ＭＨｚであるのが好ましく、１０〜４０ＭＨｚであるのがより好ましい。
【００６５】
ワークＷとしては、特に限定されないが、本実施形態では、例えば、電子デバイスの基板として用いられるものが挙げられる。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス、水晶等の各種ガラス、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。これらのうち、特に、水晶や石英などの各種ガラスや各種半導体材料に好ましく用いられる。
ワークＷの形状としては、板状のもの、長尺な層状のものなどが挙げられる。
【００６６】
（２）プラズマ処理装置の動作
次に、プラズマ処理装置１の作用（動作）を説明する。
ワークＷを第２の電極３上に設置する。電源回路４を作動させるとともに、バルブ６３、７３を開く。そして、レギュレータ６２、７２によりガスの流量を調整し、供給源６１、７１からそれぞれガスを送り出す。
【００６７】
これにより、処理ガス供給源６１から送り出された処理ガスＧｍは、処理ガス管６４内を流れ、所定の流量で処理ガス供給流路５７（導入流路５７１）に供給される。そして、処理ガス供給流路５７（導入流路５７１）に供給された処理ガスＧｍは、ノズル５６から噴出される。一方、添加ガス供給源７１から送り出された添加ガスＧｓは、添加ガス管７４内を流れ、所定の流量で添加ガス供給流路５９（導入流路５９１）に供給される。そして、添加ガス供給流路５９（導入流路５９１）に供給された添加ガスＧｓは、ノズル５８から噴出される。
【００６８】
ノズル５６から噴出された処理ガスＧｍは、噴出直後は真下に向かって噴出されるが、ノズル５６の真下のワークＷにあたって、一部は線分Ｘに向かう方向（プラズマ生成領域Ｐへ向かう方向）へ、一部は線分Ｘから離間する方向（プラズマ生成領域Ｐから離間する方向）へ分流される。そして、処理ガスＧｍが線分Ｘ付近（プラズマ生成領域Ｐ）に集まることにより、プラズマ生成領域Ｐのガス圧力が増大する。
【００６９】
プラズマ生成領域Ｐでは、電源回路７の作動により電界が発生しているため、プラズマ生成領域Ｐに流入した処理ガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生する。
このとき、前述したように線分Ｘ付近のガス圧力が増大し、線分Ｘ付近の処理ガスＧｍの分子密度が高くなっているため、プラズマが集中する。
また、各ノズル５６から線分Ｘに向かって流れ、プラズマ処理に供された処理ガスＧｍは、線分Ｘ付近で衝突して反転し、線分Ｘから離間する方向に流れる。このようにして反転して線分Ｘから離間する方向に流れるガスには、前述したような副反応生成物が多く含まれる。
【００７０】
一方、ノズル５８から噴出された添加ガスＧｓも、噴出直後は真下に向かって噴出されるが、ノズル５８の真下のワークＷにあたって、一部は線分Ｘに向かう方向（プラズマ生成領域Ｐへ向かう方向）へ、一部は線分Ｘから離間する方向（プラズマ生成領域Ｐから離間する方向）へ分流される。そして、添加ガスＧｓは、プラズマ生成領域Ｐの外周部付近まで供給されることにより、プラズマ生成領域Ｐから排出された直後の副反応性物と反応し、活性化されたガスを生成させる。このような活性化されたガスは、ノズル５８から線分Ｘに向かう方向への流れによって、プラズマ生成領域Ｐに帰還され、プラズマ生成領域Ｐでの処理レートを高める。
【００７１】
このようなプラズマ生成領域Ｐでは、発生したプラズマ（活性化されたガス）が、ワークＷの被処理面Ｗ１に接触し、その被処理面Ｗ１に加工（エッチングやダイシング等）が施される。
このとき、線分Ｘ付近にプラズマが集中しているため、ワークＷのエッチング加工エリアを極小化することができる。また、ワークＷをシャープ、かつ、深く加工することもできる。
【００７２】
このようなプラズマ処理装置１では、１対の電極（第１の電極２と第２の電極３）に対して、ワークＷを相対的に移動させて、ワークＷ上の所望の位置をプラズマ処理する。
なお、ワークＷを移動する代わりに、１対の電極（第１の電極２と第２の電極３）を移動させてもよい。
以上説明したようなプラズマ処理装置１によれば、プラズマ生成領域Ｐの外側で添加ガスＧｓと副反応生成物を反応させ、活性化されたガスを生成させ、このガスをプラズマ生成領域Ｐに帰還させることができる。そのため、副反応生成物を有効利用し、原料（処理ガスＧｍ）の使用量を抑えることができる。また、副反応生成物と添加ガスＧｓとの反応がプラズマ生成領域Ｐの外側で行われるため、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐのプラズマを失火させるのを防止することができる。
【００７３】
また、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐの外周を囲みつつプラズマ生成領域Ｐに向かう方向に流れるため、プラズマ生成領域Ｐのガス圧力が高くなり、処理ガスＧｍの分子密度が高くなるため、プラズマが集中する。そして、添加ガスＧｓがプラズマ生成領域Ｐから離間する方向にも流れるため、プラズマ生成領域Ｐでの余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、プラズマ生成領域Ｐのガス圧を一定に保つことができる。そのため、プラズマを安定して生成することができる。
【００７４】
このとき、ノズル５６およびノズル５８は、それぞれ、プラズマ処理時に、ワークＷの第１の電極２側（被処理面側）の面に対向しているため、プラズマ生成領域Ｐとノズル５８との間にて、添加ガスＧｓをワークＷに沿って円滑に流すことができる。その結果、より確実に、プラズマ生成領域Ｐのガス圧を一定に保つことができる。
また、本実施形態では、ノズル５８が、プラズマ生成領域Ｐの外周に沿うように間欠的に形成されているため、添加ガスＧｓの使用量を抑えつつ、ノズル５８から噴出された添加ガスＧｓを、プラズマ生成領域Ｐに向かう方向と、プラズマ生成領域Ｐから離間する方向とのそれぞれに流すことができる。
【００７５】
また、前述したように、本実施形態にかかるプラズマ処理装置１にあっては、処理ガスＧｍの噴出のためのノズル５６は、添加ガスＧｓの噴出のためのノズル５８の内側でプラズマ生成領域Ｐの外周に沿うように形成され、ノズル５６から噴出された処理ガスＧｍが、プラズマ生成領域Ｐに向かう方向と、プラズマ生成領域Ｐから離間する方向とに流れるように構成されている。
【００７６】
これにより、処理ガスＧｍがプラズマ生成領域Ｐの外周を囲みつつプラズマ生成領域Ｐに向かう方向に流れるため、プラズマ生成領域Ｐのガス圧力が高くなり、処理ガスＧｍの分子密度が高くなるため、プラズマが集中する。そして、処理ガスＧｍがプラズマ生成領域Ｐから離間する方向にも流れるため、プラズマ生成領域Ｐでの余剰ガスを外部へ排ガスとして適度に排出しつつ、プラズマ生成領域Ｐのガス圧を一定に保つことができる。そのため、プラズマを安定して生成することができる。
【００７７】
このノズル５６も、ノズル５８と同様に、プラズマ生成領域Ｐの外周に沿うように間欠的に形成されているため、処理ガスＧｍの使用量を抑えつつ、ノズル５６から噴出された処理ガスＧｍを、プラズマ生成領域Ｐに向かう方向と、プラズマ生成領域Ｐから離間する方向とのそれぞれに流すことができる。
以上説明したプラズマ処理装置１は、酸化絶縁膜の加工、除去、ガラス（石英）などの無歪加工、水晶加工などに適用することができる。また、ＭＥＭＳ等への応用も可能である。
【００７８】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態の概略構成を示す図である。なお、図５は、図１中のＢ−Ｂ線断面図に対応する断面を示している。
以下、第２実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００７９】
本実施形態にかかるプラズマ処理装置は、処理ガス噴出部および添加ガス噴出部の形状が異なる以外は第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様である。
具体的には、プラズマ処理装置１Ａは、図５に示すように、処理ガス供給流路５７により処理ガスＧｍを受ける処理ガス噴出部であるノズル５６Ａは、誘電体５１の部材５２の下面に開口し、線分Ｘの周り（第１の電極２の外周側）に全周に亘って沿うように環状に形成されている。
【００８０】
これにより、ノズル５６Ａから噴出された処理ガスＧｍが外部とプラズマ生成領域Ｐとの間を遮蔽する機能を向上させることができる。そのため、大気圧下であっても、より安定してプラズマを生成させることができる。
また、添加ガス供給流路５９により添加ガスＧｓを受ける添加ガス噴出部であるノズル５８Ａも、誘電体５１の部材５２の下面に開口し、線分Ｘの周り（第１の電極２の外周側）に全周に亘って沿うように環状に形成されている。
【００８１】
これにより、ノズル５８Ａから噴出された添加ガスＧｓが外部とプラズマ生成領域Ｐとの間を遮蔽する機能を向上させることができる。そのため、大気圧下であっても、より安定してプラズマを生成させることができる。また、このような遮蔽機能は、プラズマ生成領域Ｐとノズル５８Ａとの間の領域への外部への影響も防止するため、添加ガスＧｓと副反応生成物との反応を円滑かつ確実に生じさせることができる。
【００８２】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第３実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００８３】
本実施形態のプラズマ処理装置１Ａは、処理ガス噴出部および添加ガス噴出部の形状が異なる以外は第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様である。
具体的には、本実施形態のプラズマ処理装置１Ａは、図６に示すように、処理ガス供給流路５７により処理ガスＧｍを受ける処理ガス噴出部であるノズル５６Ｂが線分Ｘに向かって傾斜している。このように傾斜しているノズル５６Ｂから噴出された処理ガスＧｍは、噴出された直後、線分Ｘに向かう方向に流れる。これにより、線分Ｘへ向かう処理ガスＧｍの比率をさらに多くすることができ、プラズマ生成領域Ｐでのガス圧力をより高めることができる。その結果、より微細な加工が可能となる。また、プラズマ生成領域Ｐでのガスの供給と排気のサイクルを向上させることができる。
【００８４】
線分Ｘに対するノズル５６Ｂの傾斜角度は、特に限定されないが、例えば、０．５〜４０°程度とすることができる。また、ノズル５６Ｂは、その傾斜角度を可動または変更可能な構成としてもよい。
また、図６に示すように、添加ガス供給流路５９により添加ガスＧｓを受ける添加ガス噴出部であるノズル５８Ｂも線分Ｘに向かって傾斜している。このように傾斜しているノズル５８Ｂから噴出された添加ガスＧｓは、噴出された直後、線分Ｘに向かう方向に流れる。これにより、線分Ｘへ向かう添加ガスＧｓの比率をさらに多くすることができ、プラズマ生成領域Ｐでのガス圧力をより高めることができる。その結果、より微細な加工が可能となる。また、プラズマ生成領域Ｐでのガスの供給と排気のサイクルを向上させることができる。
線分Ｘに対するノズル５８Ｂの傾斜角度は、特に限定されないが、線分Ｘに対するノズル５６Ｂの傾斜角度よりも小さいのが好ましい。これにより、ノズル５８Ｂから噴出された添加ガスＧｓが遮蔽ガスとしての機能を効果的に発揮しつつ、プラズマ生成領域Ｐでのガスの供給と排気のサイクルを向上させることができる。
【００８５】
＜第４実施形態＞
図７は、本発明のプラズマ処理装置の第４実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
なお、以下の説明では、図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第４実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００８６】
本実施形態のプラズマ処理装置１Ｂは、処理ガス噴出部および処理ガス供給流路の形状が異なる以外は第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様である。
具体的には、本実施形態のプラズマ処理装置１Ｂは、図７に示すように、処理ガス管６４を介して処理ガス供給源６１から処理ガスＧｍを受ける処理ガス供給流路５７Ａが途中で分岐せずに１つの流路として形成されている。そして、このような処理ガス供給流路５７Ａから処理ガスＧｍを受ける処理ガス噴出部であるノズル５６Ｃは、誘電体５１の部材５２の下面に開口する１つの開口として形成されている。
【００８７】
このようなプラズマ処理装置１Ｂであっても、前述した第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様の効果を得ることができる。
以上、本発明のプラズマ処理装置について、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。プラズマ処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００８８】
また、本発明のプラズマ処理装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。例えば、第２実施形態と第４実施形態との構成を組み合わせたもの、第３実施形態と第４実施形態との構成を組み合わせたもの、第２実施形態と第３実施形態と第４実施形態との構成を組み合わせたもの等であってもよい。
また、処理ガス供給流路や添加ガス供給流路は、複数のノズルに対応して複数設けられ、それぞれが第１の電極２や誘電体５１の上面に開口していてもよい。これにより、処理ガス供給流路や添加ガス供給流路を分岐させる必要がないため、プラズマ処理装置１を簡易に製造することができる。
また、電源４１は、高周波電源に限らず、低周波電源であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態の概略構成を示す断面図である
【図６】本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明のプラズマ処理装置の第４実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１、１Ａ、１Ｂ……プラズマ処理装置  ２……第１の電極  ３……第２の電極  ４……電源回路  ４１……電源  ４２……導線  ４３……スイッチ  ５……本体  ５１……誘電体  ５２、５３、５４……部材  ５５……凹部  ５６、５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ……ノズル（処理ガス噴出部）  ５７、５７Ａ……処理ガス供給流路  ５７１……導入流路  ５７２……分岐流路  ５８、５８Ａ、５８Ｂ……ノズル（添加ガス噴出部）  ５９……添加ガス供給流路  ５９１……導入流路  ５９２……分岐流路  ６……処理ガス供給手段  ６１……処理ガス供給源  ６２……レギュレータ  ６３……バルブ  ６４……処理ガス管  ７……添加ガス供給手段  ７１……添加ガス供給源  ７２……レギュレータ  ７３……バルブ  ７４……添加ガス管  Ｗ……ワーク  Ｗ１……被処理面  Ｘ……線分  Ｐ……プラズマ生成領域  ｈ１……第１の電極とワークとの間の距離  ｈ２……誘電体とワークとの間の距離  ｉ……ノズル離間距離
【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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