(57)【要約】【課題】  基材の損傷を防止しながら確実に成膜でき、電極への膜の付着をも防止できるプラズマ成膜装置を提供する。【解決手段】  プラズマ成膜装置の処理ヘッド３には、膜原料を含む第１ガスの流路５０ａと、膜原料を含まない第２ガスの流路５０ｂ，２０ｂが形成されている。第２流路２０ｂは、電界印加電極５１と、それより下側（基材の側）に配置された接地電極６２を含む基材対向部材２５との間に形成されている。第１、第２流路５０ａ，２０ｂの下流端は、互いに交わり、その交わり部２０ｃに第１、第２ガスの共通の吹出し口２５ａが連なっている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマの作用で基材の表面に膜を形成するプラズマ成膜装置において、
（Ａ）前記膜の原料を含む第１ガスの供給源と、
（Ｂ）プラズマにより前記原料を膜化可能な励起状態になる一方、自ら膜化する成分を含まない第２ガスの供給源と、
（Ｃ）基材と対向されるべき処理ヘッドとを備え、
前記処理ヘッドには、
（ａ）接地された接地電極と、
（ｂ）電界印加手段に接続されるとともに前記接地電極との間にプラズマ放電空間を形成する電界印加電極と、
（ｃ）この電界印加電極の基材を向くべき側に被さるように設けられ、かつ接地された導電部材と、
が設けられるとともに、
（ｄ）前記第１ガス供給源からの第１ガスを、前記プラズマ放電空間を避けるようにして、又は、かすめるようにして基材へ導く第１流路と、
（ｅ）前記プラズマ放電空間を含み、前記第２ガス供給源からの第２ガスを、前記プラズマ放電空間に通した後、前記第１ガスと接触させる第２流路と、
が形成されていることを特徴とするプラズマ成膜装置。
【請求項２】
前記第１、第２流路どうしが、互いに合流して共通の吹出し口に連なり、この共通吹出し口が、前記処理ヘッドの基材と対向すべき面に開口されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項３】
前記第１、第２流路のうち一方の流路が、前記共通吹出し口に真っ直ぐに連なり、他方の流路が、前記一方の流路と角度をなして交わっていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項４】
前記導電部材が、電界印加電極と協動してプラズマ放電空間を形成し、前記接地電極として提供されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラズマ成膜装置。
【請求項５】
前記処理ヘッドが、前記導電部材すなわち接地電極を保持するとともに基材と対向すべき非導電性の基材対向部材を有し、この基材対向部材と電界印加電極との間に隙間が形成され、この隙間が前記プラズマ放電空間を含む第２流路となっていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項６】
前記プラズマ放電空間が、前記第１流路と直接に交わり、前記基材対向部材には、第１、第２ガスの共通の吹出し口が、前記交わり部に連なるようにして形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項７】
前記基材対向部材が、セラミックにて構成され、その基材を向くべき面すなわち電界印加電極側とは逆側の面には、前記接地電極のための収容凹部が形成され、この収容凹部の形成部分が、前記接地電極の金属本体に被さる固体誘電体層として提供されていることを特徴とする請求項５または６に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項８】
前記接地電極の金属本体の前記共通吹出し口を向く側の端面が、前記電界印加電極の金属本体の同側端面と略面一またはそれより張り出していることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項９】
前記接地電極の金属本体の前記共通吹出し口を向く側の端面が、前記電界印加電極の金属本体の同側端面より引っ込んでいることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項１０】
前記導電部材と電界印加電極の間に、両者を絶縁する絶縁部材が装填されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラズマ成膜装置。
【請求項１１】
プラズマの作用で基材の表面に膜を形成するプラズマ成膜装置において、
電界印加手段に接続された電界印加電極と、
片側の面が前記電界印加電極と対向するとともにその逆側の面が基材と対向すべきようにして配置され、かつ接地され、電界印加電極と協働してプラズマ放電空間を形成する接地電極と、
前記膜の原料を含む第１ガスを、前記プラズマ放電空間を避けるようにして、又は、かすめるようにして前記基材へ向かうように流す第１ガス流形成手段と、
プラズマにより前記原料を膜化可能な励起状態になる一方、自ら膜化する成分を含まない第２ガスを、前記プラズマ放電空間に通す第２ガス流形成手段とを備え、
前記第１ガス流形成手段と第２ガス流形成手段とが、互いに協働することにより、少なくともプラズマ放電空間を通過した後の第２ガスの流れを、第１ガスの流れより接地電極の側に来させることを特徴とするプラズマ成膜装置。
【請求項１２】
前記電界印加電極が、第１ガスを通す流路を形成する面を有して第１ガス流形成手段の要素として提供されていることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項１３】
前記電界印加電極と接地電極が、間に前記第２ガスを通す第２流路ひいてはプラズマ放電空間を形成することにより前記第２ガス流形成手段の要素として提供されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項１４】
前記接地電極が、前記電界印加電極の基材を向くべき側に誘電部材を挟んで配置されるとともに、この接地電極の一部に、前記誘電部材を露出させる切欠部が形成され、この切欠部内が前記プラズマ放電空間となっており、
前記第２ガス流形成手段が、第２ガスを接地電極に添うように吹出し前記切欠部に入り込ませ、
前記第１ガス流形成手段が、第１ガスを第２ガスより接地電極とは逆側において第２ガスと層流をなすように吹出すことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ成膜装置。
【請求項１５】
前記接地電極の周縁部を囲む吸い込み口を有する排気機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載のプラズマ成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマ成膜装置に関し、特に常圧下での所謂リモート式の成膜に適したプラズマ成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リモート式のプラズマ成膜装置では、ノズルの内部に一対の電極をノズル軸と直交する向きに対向するように収容し、これら電極間に膜の原料を含むガスを導入するとともに電界を印加してプラズマを発生させ、原料ガスの反応を起させ、これをノズルの先に配された基材に当てて成膜する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５１３０４号公報（第１頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、常圧下では減圧下と比べてラジカルの平均自由工程が短い。そのため、ノズルを基材から離しすぎると、失活して成膜できなくなる。一方、ノズルを基材に近付けすぎると、電界を印加する側の電極と基材との間でアークが発生し、基材を損傷することがある。
また、プラズマ化された原料が、ノズルから吹出される前に電極の表面に付着しやすいため、ロスが大きいだけでなく、電極を定期的に取替えたり洗浄したりするなどのメンテナンスを要し、煩雑であった。
【０００５】
この発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材の損傷を防止しつつ確実に成膜できるようにするとともに、電極に膜が付着するのも防止できるプラズマ成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明は、プラズマの作用で基材（ワーク、被処理物）の表面に膜を形成するプラズマ成膜装置において、（Ａ）前記膜の原料を含む第１ガスの供給源と、（Ｂ）プラズマにより前記原料を膜化可能な励起状態になる一方、自ら膜化する成分を含まない第２ガスの供給源と、（Ｃ）基材と対向されるべき処理ヘッド（ノズルヘッド）とを備え、前記処理ヘッドには、（ａ）接地された接地電極と、（ｂ）電界印加手段に接続されるとともに前記接地電極との間にプラズマ放電空間を形成する電界印加電極と、（ｃ）この電界印加電極の基材を向くべき側に被さるように設けられ、かつ接地された導電部材と、が設けられるとともに、（ｄ）前記第１ガス供給源からの第１ガスを、前記プラズマ放電空間を避けるようにして、又は、かすめるようにして基材へ導く第１流路と、（ｅ）前記プラズマ放電空間を含み、前記第２ガス供給源からの第２ガスを、前記プラズマ放電空間に通した後、前記第１ガスと接触させる第２流路と、が形成されていることを第１の特徴とする。
【０００７】
これによって、電界印加電極と基材の間に接地された導電部材を介在させ、電界印加電極と基材との間でアークが発生するのを防止して、基材の損傷を防止できるとともに、処理ヘッドひいてはプラズマ放電空間を基材に十分（例えば２ｍｍ以内に）に近付けることができる。この結果、活性種が失活しないうちに、これを基材に確実に到達させることができ、高速かつ良好な成膜処理を行なうことができる。本発明は、ラジカルの平均自由工程（失活するまでの距離）が短い略常圧下でのプラズマ成膜処理において特に有効である。しかも、電極への膜の付着を防止又は抑制でき、原料のロスを低減できるとともに、電極の取替えや洗浄などのメンテナンスの手間を軽減することができる。
【０００８】
ここで、本発明における略常圧（大気圧近傍）とは、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａの範囲を言う。特に９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａの範囲は、圧力調整が容易で装置構成が簡便になり、好ましい。
【０００９】
前記第１、第２流路どうしが、互いに合流して共通の吹出し口に連なり、この共通吹出し口が、前記処理ヘッドの基材と対向すべき面に開口されていることが望ましい。これによって、第１ガスと、プラズマ化した第２ガスとを共通吹出し口で接触させ、確実に反応させることができ、良好な膜を得ることができる。
【００１０】
この場合、前記第１、第２流路のうち一方の流路が、前記共通吹出し口に真っ直ぐに連なり、他方の流路が、前記一方の流路と角度をなして交わることにするとよい。これによって、第１、第２ガスの一方を真っ直ぐに吹出し方向に流し、これに他方のガスを合流させることができる。
【００１１】
前記導電部材が、電界印加電極と協動してプラズマ放電空間を形成し、前記接地電極として提供されていることが望ましい。これによって、部品点数を減らすことができる。
【００１２】
前記処理ヘッドが、前記導電部材すなわち接地電極を保持するとともに基材と対向すべき非導電性の基材対向部材を有し、この基材対向部材と電界印加電極との間に隙間が形成され、この隙間が前記プラズマ放電空間を含む第２流路となっていることが望ましい。そして、前記プラズマ放電空間が、前記第１流路と直接に交わり、前記基材対向部材には、第１、第２ガスの共通の吹出し口が、前記交わり部に連なるようにして形成されていることが望ましい。
これにより、放電空間のプラズマを交わり部にはみ出させることができる。第１ガスが、このはみ出し部分をかすめることによって直接的にプラズマ化される。これによって、成膜効率を高めることができる。
【００１３】
前記基材対向部材が、セラミックにて構成され、その基材を向くべき面すなわち電界印加電極側とは逆側の面には、前記接地電極のための収容凹部が形成され、この収容凹部の形成部分が、前記接地電極の金属本体に被さる固体誘電体層として提供されていることが望ましい。これによって、接地電極に専用の固体誘電体層を設けなくても済む。
【００１４】
前記接地電極の金属本体の前記共通吹出し口を向く側の端面が、前記電界印加電極の金属本体の同側端面と略面一またはそれより張り出していることが望ましい。これによって、電界が、接地電極より基材側に漏れるのを確実に防止でき、基材にアークが落ちるのを確実に防止でき、処理ヘッドと基材の間の距離を確実に小さくできる。
【００１５】
前記接地電極の金属本体の前記共通吹出し口を向く側の端面が、前記電界印加電極の金属本体の同側端面より引っ込んでいてもよい。これによって、電界印加電極と接地電極の端面の間に横方向電界を形成でき、第１ガスの反応空間を基材により近づけることができる。
【００１６】
前記導電部材が、接地電極とは別途に設けられており、この導電部材と電界印加電極の間に、両者を絶縁する絶縁部材が装填されていてもよい。
【００１７】
また、本発明は、プラズマの作用で基材の表面に膜を形成するプラズマ成膜装置において、電界印加手段に接続された電界印加電極と、片側の面が前記電界印加電極と対向するとともにその逆側の面が基材と対向すべきようにして配置され、かつ接地され、電界印加電極と協働してプラズマ放電空間を形成する接地電極と、前記膜の原料を含む第１ガスを、前記プラズマ放電空間を避けるようにして、又は、かすめるようにして前記基材へ向かうように流す第１ガス流形成手段と、プラズマにより前記原料を膜化可能な励起状態になる一方、自ら膜化する成分を含まない第２ガスを、前記プラズマ放電空間に通す第２ガス流形成手段とを備え、前記第１ガス流形成手段と第２ガス流形成手段とが、互いに協働することにより、少なくとも前記プラズマ放電空間を通過した後の第２ガスの流れを、第１ガスの流れより接地電極の側に来させることを第２の特徴とする。これによって、第１の特徴と同様の作用効果を得ることができる。第２ガスは、少なくともプラズマ放電空間通過後に第１ガス流より接地電極側を流れていればよく、プラズマ放電空間通過中あるいはプラズマ放電空間に入る前から第１ガス流より接地電極側に来ていてもよい（図１２参照）。
【００１８】
前記電界印加電極が、第１ガスを通す流路を形成する面を有して第１ガス流形成手段の要素として提供されていることが望ましい。また、前記電界印加電極と接地電極が、間に前記第２ガスを通す第２流路ひいてはプラズマ放電空間を形成することにより前記第２ガス流形成手段の要素として提供されていることが望ましい。これによって、専用の流路構成部材を省くことができる。
【００１９】
前記接地電極が、前記電界印加電極の基材を向くべき側に誘電部材を挟んで配置されるとともに、この接地電極の一部に、前記誘電部材を露出させる切欠部が形成され、この切欠部内が前記プラズマ放電空間となっており、前記第２ガス流形成手段が、第２ガスを接地電極に添うように吹出し前記切欠部に入り込ませ、前記第１ガス流形成手段が、第１ガスを第２ガスより接地電極とは逆側において第２ガスと層流をなすように吹出すようになっていてもよい。これによって、第１ガスを、プラズマ放電空間をかすめるように流すことができ、かつ基材のより近くで反応させることができ、しかも装置側への膜付着を抑制することができる。
【００２０】
前記接地電極の周縁部を囲む吸い込み口を有する排気機構をさらに備えることが望ましい。これによって、処理済みのガスを吸引排気できるだけでなく、第１、第２ガスの流れを安定させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電界印加電極と基材の間に接地された導電部材又は接地電極を介在させることにより、電界印加電極と基材との間でアークが発生するのを防止して、基材の損傷を防止できるとともに、処理ヘッドひいてはプラズマ放電空間を基材に十分に近付けることができる。この結果、活性種が失活しないうちに、これを基材に確実に到達させることができ、高速かつ良好な成膜処理を行なうことができる。本発明は、ラジカルの平均自由工程が短い略常圧下でのプラズマ成膜処理において特に有効である。しかも、電極への膜の付着を防止又は抑制でき、原料のロスを低減できるとともに、電極の取替えや洗浄などのメンテナンスの手間を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る常圧プラズマ成膜装置Ｍ１を示したものである。常圧プラズマ成膜装置Ｍ１は、筐体１０を含む架台（支持手段）と、この架台の筐体１０に支持された処理ヘッド３と、この処理ヘッド３に接続された２種類の処理ガス源１，２と電源４を備えている。処理ヘッド３の下方には、大面積の板状の基材Ｗ（被処理物）が搬送手段（図示せず）によって左右方向に送られて来る。勿論、基材Ｗが固定されて処理ヘッド３が移動されるようになっていてもよい。常圧プラズマ成膜装置Ｍ１は、この基材Ｗの上面に例えばアモルファスシリコン(ａ-Ｓｉ）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等の膜Ａ（図１０）を形成するようになっている。
【００２３】
２種類の処理ガス源のうち原料ガス源１（第１ガス源）には、前記アモルファスシリコン等の膜Ａとなる原料ガス（第１ガス、例えばシラン（ＳｉＨ４））が貯えられている。励起ガス源２（第２ガス源）には、励起ガス（第２ガス、例えば水素や窒素）が貯えられている。励起ガスは、プラズマで励起されることにより前記シラン等の原料を反応させてアモルファスシリコン等の膜Ａを生成するものである。一方、励起ガスは、プラズマ励起によってそれ自体が単独で膜化される成分（膜原料）は含まれていない。各ガスは、液相で貯えられ、気化器にて気化されるようになっていてもよい。
原料ガスと励起ガスを総称して「処理ガス」という。
【００２４】
パルス電源４（電界印加手段）は、前記電極５１にパルス電圧を出力するようになっている。このパルスの立上がり時間及び／又は立下り時間は、１０μｓ以下、パルス継続時間は、２００μｓ以下、電界強度は１〜１０００ｋＶ／ｃｍ、周波数は０．５ｋＨｚ以上であることが望ましい。
【００２５】
処理ヘッド３を収容して支持する筐体１０は、例えば側面視半円形状の左右の壁１１と、これら壁１１の下端部どうしを繋ぐ前後の低い壁１２とを有して、平面視四角形状をなしている。処理ヘッド３の支持手段としての筐体１０は、吸込みダクトを兼ねている。すなわち、図３、図６に示すように、筐体１０の前後左右の壁１１，１２は中空になっている。これら中空部１０ｂの下端部は、壁１１，１２の下端面に開口することによって処理ヘッド３の下端の外周を囲む吸込み口１０ａを形成している。図１に示すように、左右の壁１１の上端部には、中空部１０ｂに連なる開口１１ｂがそれぞれ設けられている。これら上端開口１１ｂから排気路１３がそれぞれ延びている。排気路１３は、互いに合流した後、真空ポンプ１４（排気手段）に連なっている。
吸込みダクト１０と排気路１３と真空ポンプ１４によって、「排気機構」が構成されている。
【００２６】
処理ヘッド３は、前後に長い略直方体形状をなし、前後左右の壁１１，１２に囲まれるようにして、筐体１０に収容され支持されている。処理ヘッド３の支持構造について説明する。
図３及び図７に示すように、筐体１０の左右の壁１１の内壁面の下端縁には、内フランジ１１ｄが設けられている。この内フランジ１１ｄに、処理ヘッド３のロアフレーム２４の左右部が引掛けられるようにして載せられている。図５及び図７に示すように、筐体１０の前後の壁１２にも、同様の内フランジ１２ｄが設けられており、これにロアフレーム２４の前後部が載せられている。
【００２７】
図１に示すように、前後の壁１２の上端面には、逆三角形状に凹む位置決め凹部１２ｂ（ヘッド支持部）が形成されている。一方、処理ヘッド３のサイドフレーム２３には、逆三角形状をなす位置決め用凸部２３ａが設けられている。位置決め凹部１２ｂの上に、位置決め凸部２３ａが嵌め合わされている。これにより、処理ヘッド３が筐体１０に位置決めされ、支持されている。
なお、位置決め凹部を処理ヘッド３に設け、位置決め凸部を筐体（支持手段）１０に設けてもよい。
【００２８】
図１に示すように、処理ヘッド３は、ガス均一化部３０とノズル部２０とを上下に重ねることによって構成されている。上側のガス均一化部３０には、ガス源１，２からのガスが導入される。ガス均一化部３０は、このガスを処理ヘッド３の長手方向に均一化させて、下方のノズル部２０へ供給するようになっている。
【００２９】
詳述すると、図２及び図４に示すように、ガス均一化部３０は、前後に延びる複数の鋼製のプレート３１〜３８を積層することによって構成されている。これらプレート３１〜３８すなわちガス均一化部３０には、仮想的に３つのガス流通領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂが左右に分割設定されている。
【００３０】
図１に示すように、２段目のプレート３２の前端部（一端部）には、３つのガスプラグ３２Ｐが、領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂに対応して左右に並んで設けられている。中央の原料ガス流通領域３０Ａのガスプラグ３２Ｐには、原料ガス管１ａを介して原料ガス源１が接続されている。左右の励起ガス流通領域３０Ｂ，３０Ｂのガスプラグ３２Ｐには、励起ガス管２ａを介して励起ガス源２が接続されている。なお、励起ガス管２ａは、励起ガス源２から１本の管の状態で延び、それが２つに分岐されて各領域３０Ｂ，３０Ｂのガスプラグ３２Ｐに連なっている。
【００３１】
図２に示すように、２段目から最下段までのプレート３２〜３８には、領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂごとにガス均一化路３０ｘが形成されている。これらガス均一化路３０ｘは、互いに同一構成になっている。
【００３２】
図２及び図４に示すように、各領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂのガス均一化路３０ｘとして、２段目のプレート３２には、前端部に前記ガスプラグ３２Ｐの接続されるインレットポート３２ｂが形成されるとともに、このポート３２ｂからプレート３２の前後中央部まで延びる深い逆さ凹溝３２ａが下面に開口するように形成されている。
３段目のプレート３３の前後中央部には、逆さ凹溝３２ａに連なる左右一対の連通孔３３ａ，３３ｂが形成されている。
４段目のプレート３４には、前記連通孔３３ａに連なるとともに後方へ延びる条溝３４ａ及びこの条溝３４ａの終端（後端）から下面へ達する連通孔３４ｃ、並びに前記連通孔３３ｂに連なるとともに前方へ延びる条溝３４ｂ及びこの条溝３４ｂの終端（前端）から下面へ達する連通孔３４ｄが形成されている。
５段目のプレート３５には、前記連通孔３４ｃに連なるとともに前後長手方向の略全長にわたって延びる条溝３５ａ、及び前記連通孔３４ｄに連なるとともに前後長手方向の略全長にわたって延びる条溝３５ｂ、並びに各条溝３５ａ，３５ｂから下面へ延びるとともに前後に等ピッチで並べられた多数の細孔（圧損形成路）３５ｃ，３５ｄが形成されている。
６段目のプレート３６には、前記細孔３５ｃ，３５ｄに連なるとともに前後長手方向の略全長にわたって延びる幅広の条溝（膨張室）３６ａ、及びこの条溝３６ａから下面へ延びるとともに前後に等ピッチで千鳥状に二列に並べられた多数の細孔（圧損形成路）３６ｂが形成されている。
７段目のプレート３７には、前記細孔３６ｂに連なるとともに前後長手方向の略全長にわたって延びる幅広の条溝（膨張室）３７ａ、及びこの条溝３７ａから下面へ延びるとともに前後に等ピッチで千鳥状に二列に並べられた多数の細孔（圧損形成路）３７ｂが形成されている。
最下段のプレート３８には、前記細孔３７ｂに連なるとともに前後長手方向の略全長にわたって延びる幅広の貫通孔（膨張室）３８ａが形成されている。この貫通孔３８ａが、ガス均一化路３０ｘの下流端を構成している。後述するように、貫通孔３８ａは、絶縁プレート２７の誘導路２７ｂ，２７ａ，２７ｂに連通されている。
【００３３】
なお、最上段のプレート３１には、各領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂのガス均一化路３０ｘを加温するための薄肉細長状のプレートヒータ３１Ｈが前後に延びるようにして収容されている。２段目から最下段までのプレート３２〜３８には、領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの境に沿ってスリット３０ｓが形成されている。これによって、領域３０Ｂ，３０Ａ，３０Ｂごとに熱的に縁切り（遮断）されている。
図１及び図２において、符号３９Ｓは、最上段と２段目のプレート３１，３２を連結するボルトであり、符号３９Ｌは、２段目から最下段までのプレート３２〜３８を連結するボルトである。
【００３４】
次に、処理ヘッド３のノズル部２０について説明する。図３に示すように、ノズル部２０は、ノズルボディ２１と、このノズルボディ２１の内部に収容された電界印加電極ユニット５０と、このユニット５０上に被せられた絶縁プレート２７と、ユニット５０の下側に設けられた基材対向部材２４，２５を備えている。図６に示すように、ノズルボディ２１は、前後に長く延びる金属製の左右のサイドフレーム２２と、これらサイドフレーム２２の前後の端部どうし間に架け渡された絶縁樹脂製の前後のサイドフレーム２３とを有して、前後に長い箱状をなしている。サイドフレーム２２は、ボルト２６Ａ（図３）によってガス均一化部３０の最下段のプレート３８に連結されている。
【００３５】
図３に示すように、セラミック（絶縁体）からなる絶縁プレート２７は、前記ガス均一化部３０の最下段のプレート３８と電極ユニット５０とによって上下から挟持されている。絶縁プレート２７には、前後長手方向の略全長にわたって延びる３つのガス誘導路２７ｂ，２７ａ，２７ｂが互いに左右に離れて形成されている。中央の原料ガス誘導路２７ａは、絶縁プレート２７を垂直に貫通している。右側の励起ガス誘導路２７ｂは、絶縁プレート２７の上面から下に向かうにしたがって左方へ傾き、プレート２７の下面へ達している。左側の励起ガス誘導路２７ｂは、絶縁プレート２７の上面から下に向かうにしたがって右方へ傾き、プレート２７の下面へ達している。
【００３６】
図３および図６に示すように、電界印加電極ユニット５０は、前後に延びるとともに互いに左右に離れて平行に並べられた４本の長尺部材５１，５２Ｓと、左右一対のサイドプレート５３と、前後一対のエンドプレート５４とを備えている。中側の２本（一対）の長尺部材５１は、電界印加電極であり、左右両側の２本の長尺部材５２Ｓは、電界印加電極５１と同一形状をなすセラミック等の誘電体からなる擬似電極スペーサである。
【００３７】
図８に示すように、電界印加電極５１は、四角形断面をなして前後に長く延びる金属導体からなる電極本体５６と、この電極本体５６の固体誘電体層としてのケース５７とを備えている。ケース５７は、アルミナやガラス等のセラミック（誘電体）で形成されたケース本体５７ａと、これと同材質の蓋５７ｂとを有し、前後に長く延びている。
【００３８】
ケース本体５７ａは、電極本体５６と同形状の内部空間を有するとともに、背面（他方の電極５１との対向側とは逆側の面）が開口されている。このケース本体５７ａの内部空間に電極本体５６が取り出し可能に収容されるとともに、背面開口が蓋５７ｂで塞がれている。これによって、電極本体５６の全表面が、ケース５７からなる固体誘電体層で覆われている。
蓋５７ｂは、ケース本体５７ａに対し着脱可能になっている。
【００３９】
なお、ケース本体５７ａの開口は、上面や長手方向の端面に形成されていてもよい。ケース５７に代えて、電極本体５６の表面にセラミック等の誘電体を溶射等して被膜したり、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂製シートを貼り付けたりしてもよい。
電極本体５１の内部に冷却水等を通す冷却通路を形成してもよい。
【００４０】
図６に示すように、電界印加電極ユニット５０のサイドプレート５３は、絶縁樹脂からなり、左右の擬似電極スペーサ５２Ｓの背面（電極５１との対向側とは逆側の面）に添えられ、長尺部材群５１，５２Ｓを左右から挟んでいる。サイドプレート５３の背面に、サイドフレーム２２から捩じ込まれたボルト２６が突き当てられている。これによって、電極ユニット５０が、ノズルボディ２１内に正確に位置決めされて保持されている。
【００４１】
電界印加電極ユニット５０のエンドプレート５４は、絶縁樹脂からなり、４本の長尺部材５１，５２Ｓの長手方向の両端面に宛がわれ、これら長尺部材群５１，５２Ｓを前後から挟んでいる。
【００４２】
電界印加電極５１の給電構造を説明する。
電界印加電極５１の例えば前端部には、給電ピン４０が設けられている。図９に示すように、給電ピン４０は、先端面に開口する軸孔４１ａが形成された軸状のピン本体４１と、軸孔４１ａに収容された筒体４２と、この筒体４２内に摺動可能に収容された芯部材４３とを備えている。ピン本体４１と筒体４２と芯部材４３は、ステンレス等の導電性金属で構成され、内外の周面どうしが当接することによって電気的に導通し合っている。
【００４３】
ピン本体４１が、エンドプレート５４を貫通し、ケース本体５７ａの前端板の孔５７ｃに通されるとともに、電界印加電極５１の前端面に形成されたピン孔５６ａに引き抜き可能に挿し込まれている。これによって、ピン本体４１と電極５１とが導通している。筒体４２には、コイルばね４４（付勢手段）が収容されており、このコイルばね４４によって芯部材４３が先端方向すなわち軸孔４１ａから押し出される向きに付勢されている。これによって、芯部材４３の先端部が、ピン孔５６ａの奥端面に強く押し付けられている。この結果、給電ピン４０と電極本体５６との導通状態が確実に維持されている。
【００４４】
ピン本体４１の基端部（頭部）には、絶縁体製の筒状ピンホルダ４５Ａ，４５Ｂが装着されている。ホルダ付きピン本体４１の基端部は、エンドプレート５４から突出し、前側のエンドプレート５４とサイドフレーム２３との間に配されている。図５に示すように、このピン本体４１の基端部から、給電線４ａが延び、前記パルス電源４に接続されている。
【００４５】
図３及び図６に示すように、ユニット５０において、隣り合う長尺部材５２Ｓ，５１，５１，５２Ｓどうしの間には、処理ガス（原料ガス、励起ガス）のための流路５０ａ，５０ｂがそれぞれ形成されている。
詳述すると、一対の電界印加電極５１，５１は、ユニット５０の中央において左右に対向配置され、これらの対向面どうし間に隙間５０ａが形成されている。隙間５０ａの上端部（上流端）は、前記絶縁プレート２７の中央誘導路２７ａを介してガス均一化部３０の中央領域３０Ａのガス均一化路３０ｘにストレートに連なり、ひいては、管１ａを介し原料ガス源１に連なっている。これによって、隙間５０ａは、原料ガスのための「第１流路」になっている。電界印加電極５１は、「第１ガス流形成手段の要素」となっている。ガス源１から流路５０ａに至る経路１ａ，３０ｘ，２７ａ，５０ａと管１ａに設けられた図示しない第１ガス流量調節手段とによって「第１ガス流形成手段」が構成されている。
【００４６】
各電極５１のケース本体５７ａにおける他方の電極５１との対向板は、上側が薄く、下側が厚くなって、中間に段差が形成されている。これによって、電極５１間の隙間すなわち第１流路５０ａは、上側が幅広で下側が幅狭になっている。
【００４７】
左右両側のスペーサ５２Ｓ，５２Ｓとその隣の電極５１，５１どうしの間には、隙間５０ｂ，５０ｂがそれぞれ形成されている。これら隙間５０ｂ，５０ｂの上端部（上流端）は、絶縁プレート２７の左右の誘導路２７ｂ，２７ｂを介してガス均一化部３０の左右領域３０Ｂ，３０Ｂのガス均一化路３０ｘ，３０ｘにそれぞれ連なっている。
【００４８】
電極ユニット５０の前後のエンドプレート５４には、絶縁樹脂からなる３つの板片状スペーサ５５が設けられている。これら板片状スペーサ５５が、各電極５１，５２間に挿し入れられることにより、前記隙間５０ｂ，５０ａ，５０ｂの幅が確保されている。
【００４９】
次に、処理ヘッド３の基材対向部材２４，２５について説明する。
図３及び図７に示すように、基材対向部材の一要素を構成するロアフレーム２４は、ステンレスやアルミ等の金属にて出来、前後に長い長方形状をなしている。上述したように、ロアフレーム２４は、筐体１０の内フランジ１１ｄ，１２ｄに引っ掛けられるようにして支持されている。図３に示すように、ロアフレーム２４の上面に前記サイドフレーム２２が載置されている。なお、ロアフレーム２４とサイドフレーム２２は、単に接しているだけで連結されていないが、ボルトやフック等の簡易着脱機構を介して連結されていてもよい。
【００５０】
ロアフレーム２４の内周縁には、段差２４ａが形成されている。この段差２４ａに、基材対向部材の主要素を構成する長方形状のロアプレート２５の周縁部が引っ掛けられるようにして載せられ、支持されている。
【００５１】
ロアプレート２５は、例えばアルミナ等のセラミック（誘電体、絶縁体）で構成されている。ロアプレート２５は、処理ヘッド３の基材対向部材（吹出し口構成部材）としての機能だけでなく、電界印加電極ユニット５０の支持部材としての機能、および接地電極の保持部材としての機能を有している。
詳述すると、図３に示すように、ロアプレート２５の上面には、ユニット受容れ凹部２５ｃが設けられている。この受容れ凹部２５ｃに、上記電界印加電極ユニット５０が嵌め込まれている。そして、受容れ凹部２５ｃの左右の内底面の上に、ユニット５０の左右のサイドプレート５３と擬似電極スペーサ５２Ｓがそれぞれ載せられている。
【００５２】
ロアプレート２５の受容れ凹部２５ｃの左右中央部には、更に浅い凹部２５ｄが設けられている。凹部２５ｄは、幅広をなして前後に延びている。これによって、ユニット５０の２つの電界印加電極５１の下面とロアプレート２５の間には、水平な隙間２０ｂ，２０ｂが形成されている。これら隙間２０ｂ，２０ｂの左右外端部（上流端）が、それぞれ左右の垂直な隙間５０ｂ，５０ｂに連なっている。上述したように、隙間５０ｂ，５０ｂは、誘導路２７ｂ，２７ｂに連なっており、更に、左右領域３０Ｂ，３０Ｂのガス均一化路３０ｘ、管２ａを順次介して、励起ガス源２に連なっている。これによって、左右のＬ字状の隙間５０ｂ，２０ｂは、励起ガスのための「第２流路」となっている。
電界印加電極５１と、擬似電極スペーサ５２Ｓと、ロアプレート２５は、「第２ガス流形成手段の要素」となっている。ガス源２から流路２０ａに至る経路２ａ，３０ｘ，２７ｂ，５０ｂ，２０ｂと管２ａに設けられた図示しない第２ガス流量調節手段とによって「第２ガス流形成手段」が構成されている。
【００５３】
図１０に拡大して示すように、左右の隙間すなわち第２流路２０ｂ，２０ｂの内端部（下流端）は、中央の垂直な流路５０ａの下端部（下流端）と直角に交わり、交わり部（合流部）２０ｃを構成している。
【００５４】
図３および図７に示すように、ロアプレート２５の左右中央部には、凹部２５ｄから下面に達する吹出し口２５ａが形成されている。吹出し口２５ａは、スリット状をなして前後に延びている。この吹出し口２５ａが、３つの流路２０ｂ，５０ａ，２０ｂどうしの交わり部２０ｃに連なっている。吹出し口２５ａは、原料ガスと励起ガスの共通の吹出し口となっている。吹出し口２５ａは、第１流路５０ａのまっすぐ下に位置している。
【００５５】
更に、ロアプレート２５の下面には、共通吹出し口２５ａを挟んで左右一対の浅い収容凹部２５ｅが前後に延びるようにして形成されている。これら収容凹部２５ｅに、細長い薄肉の金属導体板からなる接地電極６２（接地された導電部材）がそれぞれ嵌め込まれている。
【００５６】
図５に示すように、接地電極６２の長手方向の両端縁は、金属導体からなるロアフレーム２４と接している。ロアフレーム２４の後端部（給電ピン４０の配置側とは逆側）から接地線４ｂが延び、接地されている。
【００５７】
誘電体製のロアプレート２５において、金属製の接地電極（本体）６２の上面に被せられた部分と、接地電極（本体）６２の吹出し口２５ａ側の端面に添う部分（すなわち吹出し口２５ａ形成部分）とは、接地電極の固体誘電体層としての役目を担っている。接地電極の上面（片側の面）は、電界印加電極５１と対向するとともに、下面（逆側の面）は、基材Ｗと対向することとなる。すなわち、接地電極は、電界印加電極５１の下側（基材Ｗを向くべき側）に被さるようにして対向配置されている。したがって、２つの電界印加電極５１と、接地電極の固体誘電体層としてのロアプレート２５との間の第２流路２０ｂ，２０ｂは、電界印加によってそれぞれプラズマ放電空間となる。
【００５８】
図１０に示すように、左側の接地電極（金属本体）６２の共通吹出し口２５ａを向く右側端面は、左側の電界印加電極５１の金属本体５６の同側端面（右側端面）と面一になっている。右側の接地電極（金属本体）６２の共通吹出し口２５ａを向く左側端面は、右側の電界印加電極５１の金属本体５６の同側端面（左側端面）と面一になっている。なお、各接地電極６２の共通吹出し口２５ａ側の端面は、電界印加電極本体５６の同側端面より左右に張り出していてもよい。
図３に示すように、各接地電極（金属本体）６２の吹出し口２５ａ側とは逆側の端面は、電界印加電極本体５６の背面より突出している。
【００５９】
上記のように構成されたプラズマ成膜装置Ｍ１の動作について説明する。
励起ガス源２からの水素等の励起ガスが、ガス管２ａを経て、処理ヘッド３の左右のプラグ３２Ｐから左右領域３０Ｂ，３０Ｂのガス均一化路３０ｘに導入され、これら路３０ｘによって前後長手方向に均一化された後、誘導路２７ｂ，２７ｂを経て左右の垂直流路５０ｂ，５０ｂへ誘導され、更に、電極５１とロアプレート２５との間の流路２０ｂ，２０ｂへ導入される。
【００６０】
一方、パルス電源４からのパルス電圧が、電界印加電極本体５６と接地電極（本体）６２との間に印加される。これによって、図１０に示すように、左右の流路２０ｂ，２０ｂ内においてそれぞれグロー放電プラズマが形成され、励起ガスがプラズマ化（励起、活性）される。この励起ガス自体には、励起によってセラミック等の表面に付着、堆積するような成分は含まれていない。したがって、電極５１やロアプレート２５の流路２０ｂ形成面等に膜が形成されるのを防止、抑制することができる。プラズマ化された励起ガスは、交わり部２０ｃへ流れていく。
ここで、図１０に示すように、電極５１，６２間のプラズマＰＬは、各流路２０ｂ，２０ｂ内だけでなく、交わり部２０ｃにはみ出すことになる。
【００６１】
前記励起ガスの流通と同時併行して、原料ガス源１からのシラン等の原料ガスが、ガス管１ａを経て、処理ヘッド３の中央のガスプラグ３２Ｐから領域３０Ｍのガス均一化路３０ａに導入されて前後長手方向に均一化された後、誘導路２７ｍを経て一対の電界印加電極５１間の流路５０ａへ導入される。各電界印加電極５１には前記パルス電界が印加されているが、流路５０ａでは放電が起きないので、原料ガスは、プラズマ化されずにそのまま通過する。したがって、電界印加電極５１どうしの対向面（流路５０ａ形成面）に膜が形成されるのを防止、抑制することができる。よって、電界印加電極５１のどこにも膜が付くことがなく、原料ロスを防止できるとともに、メンテナンスの手間を省くことができる。
なお、流路５０ａが途中から狭くなっているので、原料ガスが絞られて圧が高まる。
【００６２】
その後、原料ガスは、電極５１間の流路５０ａから交わり部２０ｃへ入って来る。これによって、膜原料が、左右の流路２０ｂ，２０ｂからのプラズマ化された励起ガスと反応を起こし、膜となるべきラジカルな反応生成物ｐが発生する。それに加えて、原料ガスは、交わり部２０ｃにはみ出したプラズマＰＬの内部をも通過する。すなわち、原料ガスが、プラズマ放電空間をかすめる。これによって、原料ガスを直接的にプラズマ化でき、より多くの反応生成物ｐを得ることができる。
【００６３】
一方、左右の流路２０ｂ，２０ｂから出た励起ガスは、原料ガスの流れに押される等して下に曲がる。これによって、励起ガスの多くは、吹出し口２５ａの左右両縁面に添うようにして流れ、原料ガスの多くは、これらの励起ガス流の間に挟まれるようにして吹出し口２５ａの中側を通る。（プラズマ放電空間通過後の第２ガス流が、第１ガス流より接地電極の側に来る。）これによって、反応生成物ｐが吹出し口２５ａの縁面にあまり触れないようにすることができる。したがって、吹出し口２５ａの縁面への膜付着を低減でき、原料ロスの一層の低減を図ることができる。前記管１ａ，２ａに設けられた第１、第２ガス流量調節手段による各ガスの流量調節によって、上記のような略層流状態を一層確実に形成することができる。
【００６４】
そして、処理ガス（励起ガスと原料ガス）が、略層流状態で吹出し口２５ａから吹き出される。これによって、反応生成物ｐを、基材Ｗの上面に当て、所望の膜Ａを形成することができる。
上記プラズマの交わり部２０ｃへのはみ出しによって、より多くの反応生成物ｐが生じているので、高い成膜効率を得ることができる。
【００６５】
しかも、電界印加電極５１と基材Ｗの間には、接地電極６２すなわち接地された導電部材が介在されているので、処理ヘッド３を基材Ｗに近付けても、基材Ｗとの間にアークが発生するおそれがなく、基材Ｗの損傷を確実に防止することができる。
加えて、各接地電極６２の吹出し口２５ａを向く側の端面が、対応する電界印加電極本体５６の同側端面と面一になっているので、電界が下方に漏れるのを防止でき、基材Ｗにアークが落ちるのを一層確実に防止できる。これによって、処理ヘッド３を基材Ｗに極めて近接させることができ、これらの間の距離（ワーキングディスタンス）を十分に小さくでき、常圧下におけるラジカルの短小な失活距離（例えば２ｍｍ）より小さくすることができる。よって、反応生成物ｐが失活しないうちに基材Ｗに確実に到達させることができる。この結果、高速かつ確実に成膜を行なうことができる。
また、前記ガス均一化部３０によってガスが前後長手方向に均一化されているので、長手方向に均質な膜Ａを一度に形成することができる。
【００６６】
その後、励起ガスと原料ガスは、吹出し口２５ａから離れるように処理ヘッド３と基材Ｗとの間の空間内を左右２方向に流れていく。この時、励起ガスの多くは、上の処理ヘッド３側に偏り、原料ガスの多くは、下の基材Ｗ側に偏る。（プラズマ放電空間通過後の第２ガス流が、第１ガス流より接地電極の側に来る。）これによって、反応生成物ｐが、ロアプレート２５及びロアフレーム２４の下面にあまり触れないようにすることができる。この結果、これら部材２５，２４への膜付着を低減でき、膜除去のメンテナンスを行なう頻度を減らすことができる。
【００６７】
その後、励起ガス及び原料ガスは、真空ポンプ１４の駆動によって筐体１０の吸い込み口１０ａから吸い込まれ、排出される。この真空ポンプ１４の吸い込み圧等を調節することにより、前記の層流状態を一層確実に維持することができ、接地電極６０下面への被膜を確実に防止することができる。真空ポンプ１４を含む排気機構は、第１、第２ガス流形成手段の要素よして提供される。
【００６８】
電界印加電極本体５６は、全体が固体誘電体層としてのケース５７に包まれているので、前記パルス電界の印加時に接地電極６０側とは逆側の上面や側面、エッジ等から異常放電が起きるのを確実に防止することができる。
【００６９】
たとえ、基材対向部材２４，２５等に膜ができたとしても、処理ヘッド３を引き上げて筐体１０から出すと、基材対向部材２４，２５（接地電極６２付き）だけが、筐体１０の内フランジ１１ｄ，１２ｄに引掛けられた状態で取り残される。これにより、基材対向部材２４，２５を処理ヘッド３から極めて簡単に取り外すことができ、これらだけを例えば強酸等の薬液に漬ける等して、膜を容易に除去することができる。
【００７０】
もしも、電界印加電極５１等に膜が付着した場合には、電極ホルダ２１Ｘから電極５１を外し、分解する。分解に際して、給電ピン４０は容易に引き抜くことができる。また、ケース本体５７ａから蓋５７ｂを外せば電極本体５６を簡単に取り出すことができる。膜はケース５７にしか付くことがなく、電極本体５６には付くことがないので、ケース５７だけ取り替えることにし、電極本体５６は、新たなケースに入れ替えることによりそのまま使用することができる。この入れ替え作業も簡単に行なうことができる。一方、膜の付いたケース５７は、それだけを強酸に漬ける等して、膜を容易に除去することができ、再使用することができる。これによって、資材の無駄を無くすことができる。
【００７１】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図１１は、本発明の第２実施形態を示したものである。この実施形態では、接地電極（本体）６２の共通吹出し口２５ａを向く側の端面が、対応する電界印加電極本体５６の同側端面より引っ込んでいる。ロアプレート２５の共通吹出し口２５ａ形成面は、電界印加電極本体５６の同側端面と略面一であるが、これに限定されるものではなく、接地電極６２の端面近くまで引っ込ませてもよい。すなわち、共通吹出し口２５ａの幅を、左右の接地電極６２の対向端面間の距離程度まで広げることにしてもよい。
【００７２】
この実施形態によれば、電界印加電極本体５６と接地電極（本体）６２とのずれによって横方向電界が形成される。この横方向電界によって、プラズマＰＬが、ロアプレート２５の電極６２より張り出した部分２５Ｈの下側に回り込む。これによって、基材Ｗにより近い場所で原料ガスの更なる反応を起こさせることができ、一層高速かつ確実に成膜を行なうことができる。
なお、接地電極（本体）６２の表面全体には、別途薄い誘電体６３がコーティングされている。これによって、異常放電のより一層の防止を図ることができる。
【００７３】
図１２は、本発明の第３実施形態を示したものである。この実施形態の処理ヘッド３Ｘは、金属導体からなる電界印加電極５１Ｘと、その下側（基材Ｗを向くべき側）に被さる金属導体からなる接地電極（接地された導電部材）６２Ｘを有している。これら上下の電極５１Ｘ，６２Ｘどうしの間に、セラミック等からなる固体誘電部材２８が装填されている。固体誘電部材２８は、２つの電極５１Ｘ，６２Ｘに共通の固体誘電体層になっている。この固体誘電部材２８によって両電極５１Ｘ，６２Ｘが絶縁されている。接地電極６２Ｘの中央部には、切欠部６２ｂが形成され、この切欠部６２ｂから固体誘電部材２８の下面が露出されている。
【００７４】
接地電極６２Ｘの脇には、２つの吹出しノズル７１，７２の先端部が配置されている。原料ガス吹出しノズル７１の基端部は、原料ガス管１ａを介して原料ガス源１に連なり、励起ガス吹出しノズル７２の基端部は、励起ガス管２ａを介して励起ガス源２に連なっている。これらノズル７１，７２の先端の吹出し軸は、接地電極６２Ｘと基材Ｗとの間の空間に向かって斜めに配されている。しかも、励起ガス吹出しノズル７２が、原料ガス吹出しノズル７１より上側（接地電極６２Ｘ寄り）に配されている。
原料ガス管１ａに設けられた図示しない第１ガス流量調節手段と、原料ガス吹出しノズル７１とによって、第１ガス流形成手段が構成されている。
励起ガス管２ａに設けられた図示しない第２ガス流量調節手段と、励起ガス吹出しノズル７２とによって、第２ガス流形成手段が構成されている。
【００７５】
この実施形態によれば、励起ガスが、上側ノズル７２から接地電極６２Ｘと基材Ｗとの間の空間に吹出されると同時に、原料ガスが、下側ノズル７１から同空間に吹出される。この時、励起ガスが上側に偏り、原料ガスが下側に偏った略層流が形成される。（励起ガス流が後記プラズマ放電空間に入る前から原料ガス流より接地電極側に来ている。）前記第１、第２ガス流量調節手段により各ガスの流量を調節することにより、前記略層流状態を確実に得ることができる。そして、上側の励起ガスが、切欠部６２ｂの内部に流れ込む。
【００７６】
一方、パルス電源４のパルス電圧印加によって、前記の切欠部６２ｂ内に横方向電界が生じる。これによって、切欠部６２ｂの内部がプラズマ放電空間となり、そこへ流れ込んだ励起ガスが、プラズマ化（励起、活性化）される。このプラズマ化された励起ガスに原料ガスが触れる。または、原料ガスがプラズマ放電空間６２ｂをかすめる。これによって、基材Ｗの直近で原料ガスを反応させることができ、高速かつ確実に膜Ａを形成することができる。励起ガス流が、プラズマ放電空間６２ｂを通過後も原料ガス流より接地電極６２Ｘの側に来るようにできるので、接地電極６２Ｘの下面すなわち処理ヘッド３Ｘの下面に膜が付着するのを防止ないしは抑制できる。
【００７７】
電界印加電極５１Ｘと基材Ｗの間には、接地電極６２Ｘすなわち接地された導電部材が介在されているので、基材Ｗにアークが落ちるのを防止でき、基材Ｗが損傷するのを防止することができる。
【００７８】
図１３は、本発明の第４実施形態を示したものである。この第４実施形態では、電界印加電極の基材側面に被さる接地された導電部材と、接地電極とが、互いに別部材にて構成されている。
すなわち、第４実施形態の処理ヘッド３Ｙには、一対をなす電界印加電極５１Ｙと接地電極６２Ｙが、左右に離れて対向配置されている。これら電極５１Ｙ，６２Ｙの間に、プラズマ放電空間となる第２流路２０ｈが垂直に形成されている。励起ガス源２からの管２ａが、第２流路２０ｈの上端部（上流端）に接続されている。
なお、電極５１Ｙ，６２Ｙどうしの対向面には、アルミナ等の固体誘電体層５９，６９が溶射等で被膜されている。
【００７９】
処理ヘッド３Ｙの下端部には、金属板からなる導電部材２９が配置されている。導電部材２９は、接地線４ｂを介して接地されている。導電部材２９は、電界印加電極５１Ｙの下側（基材Ｗを向くべき側）に被さっている。電界印加電極５１Ｙと導電部材２９の間には、両者を絶縁する絶縁部材２８Ｙが装填されている。
【００８０】
接地電極６２Ｙと導電部材２９との間には、第１流路となる隙間２０ｇが水平に形成されている。原料ガス源１からの管１ａが、第１流路２０ｇの外端部（上流端）に接続されている。第１流路２０ｇの内端部（下流端）は、第２流路２０ｈの下端部（下流端）と直角に交わっている。導電部材２９には、第１、第２流路２０ｇ，２０ｈどうしの交わり部２０ｃから真下に延びて当該導電部材２９の下面に開口する吹出し口２９ａが形成されている。吹出し口２９ａは、原料ガスと励起ガスの共通の吹出し口となっている。
【００８１】
第４実施形態においても、電極５１Ｙ，６２Ｙのプラズマ放電空間形成面等に膜が付着するのを防止できるとともに、電界印加電極５１Ｙから基材Ｗにアークが落ちるのを防止できる。
【００８２】
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。
例えば、電界印加電極は、筒状をなし、その内部空間が第１流路となっていてもよい。接地電極は、この筒状電界印加電極を同軸に収容する有底筒状をなし、その底部に、吹出し口が形成されており、筒状の電界印加電極及び接地電極間の環状空間が、第２ガスを通す第２流路として提供されていてもよい。
第１実施形態において、接地電極６２は、一枚の細長金属導体板に吹出し口２５ａとなるべきスリットを開穿することによって構成してもよい。また、擬似電極スペーサ５２Ｓを、誘電体ではなく金属導体で構成して接地することにより、接地電極の一部として用いることにしてもよい。そうすると、隙間（第２流路）５０ｆ，５０ｒをもプラズマ放電空間とすることができる。この場合、接地電極５２Ｓについても、電界印加電極５１と同様に、金属導体からなる本体を誘電体からなるケースに収容した構造にするとよい。
本発明は、減圧下でのプラズマ成膜にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る常圧プラズマ成膜装置の概略図である。
【図２】前記プラズマ成膜装置の処理ヘッドのガス均一化部の側面断面図である。
【図３】前記処理ヘッドのノズル部の側面断面図である。
【図４】前記ガス均一化部の長手方向に沿う正面断面図である。
【図５】図３のV−V線に沿う前記処理ヘッドのノズル部の正面断面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う前記ノズル部の左側部の平面断面図である。
【図７】前記処理ヘッドの底面図である。
【図８】前記ノズル部の電界印加電極の分解斜視図である。
【図９】前記ノズル部の給電ピンの詳細図である。
【図１０】前記プラズマ成膜装置による成膜動作を示す処理ヘッドのガス吹出し部分の拡大図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るプラズマ成膜装置による成膜動作を示す処理ヘッドのガス吹出し部分の拡大図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るプラズマ成膜装置の概略構成図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るプラズマ成膜装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８４】
Ｍ１  常圧プラズマ成膜装置
Ｗ  基材
１  原料ガス源（第１ガス供給源）
２  励起ガス源（第２ガス供給源）
４  パルス電源（電界印加手段）
１０ａ  吸込み口
２０，２０Ｘ，２０Ｙ  処理ヘッド
２０ｃ  交わり部（合流部）
２０ｈ  第１流路
２０ｇ  第２流路
２０ｂ，２０ｂ  第２流路のプラズマ放電空間
２５  ロアプレート（基材対向部材）
２５ａ，２９ａ  共通吹出し口
５０ａ  第１流路
５０ｂ  第２流路の一部
５１，５１Ｘ，５１Ｙ  電界印加電極
５６  電界印加電極の金属本体
５７  ケース（電界印加電極の固体誘電体層）
６２，６２Ｘ，６２Ｙ  接地電極（金属本体）
６２ｂ  切欠部（露出部）
７１  原料ガス吹出しノズル（第１ガス流形成手段）
７２  励起ガス吹出しノズル（第２ガス流形成手段）
【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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