(57)【要約】      （修正有）【課題】電圧印加電極−被処理物間で放電させることなく、電極短尺方向に幅の広いプラズマを発生させることで、処理能力を増加させることができるプラズマ生成電極ユニットおよびプラズマ生成装置を提供すること。【解決手段】電力印加電極２は電源１１の出力側に接続され、接地電極３ａ，３ｂは電源１１の接地側に接続される。電力印加電極２と接地電極３ａ，３ｂの間には、それぞれ誘電体４が挟まれ、電極２，３ａ，３ｂの被処理物１０に対向する面も誘電体４で覆われる。電力印加電極２と接地電極３ａ，３ｂとの間に電圧が印加されると、誘電体４の下面に形成され紙面に直交方向に延びるＶ溝状の窪み５に高電界が発生し、放電開始電界を超えるとプラズマが発生する。【選択図】図１
2007026777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する平板状の被処理物に対向して設けられ、第一、第二の空間を介して被処理物の移動方向に順に配置された第一、第二、および第三の電極と、第一、第二の空間に挿入され、かつ、各電極の被処理物に対向する端面を覆う誘電体とを備え、プラズマを生成するプラズマ生成電極ユニットであって、
第一、第二の電極の相対する面および第二、第三の電極の相対する面は、互いに平行である第一の電極表面対および第二の電極表面対と、被処理物の近傍にあって被処理物に近づくほど互いの距離が増加する第三の電極表面対および第四の電極表面対とから構成されており、
第一の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第一の中心面とし、第二の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第二の中心面とするとき、
誘電体は、第一の中心面が貫通し、かつ、第一の中心面に平行に伸びる第一の窪みと、第二の中心面が貫通し、かつ、第二の中心面に平行に伸びる第二の窪みとを有し、
第一の窪みは、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が増加する第一の電極側の第一内壁と、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が第一内壁よりも大きく増加する第二の電極側の第二内壁とを有し、
第二の窪みは、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が増加する第三の電極側の第三内壁と、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が第三内壁よりも大きく増加する第四の電極側の第四内壁とを有することを特徴とするプラズマ生成電極ユニット。
【請求項２】
移動する平板状の被処理物に対向して設けられ、第一、第二の空間を介して被処理物の移動方向に順に配置された第一、第二、および第三の電極と、第二の空間に挿入され、かつ、各電極の被処理物に対向する端面を覆う誘電体とを備え、プラズマを生成するプラズマ生成電極ユニットであって、
第一、第二の電極の相対する面および第二、第三の電極の相対する面は、互いに平行である第一の電極表面対および第二の電極表面対と、被処理物の近傍にあって被処理物に近づくほど互いの距離が増加する第三の電極表面対および第四の電極表面対とから構成されており、
第一の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第一の中心面とし、第二の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第二の中心面とするとき、
誘電体は、第一の中心面が貫通し、かつ、第一の中心面に平行に伸びる第一の窪みと、第二の中心面が貫通し、かつ、第二の中心面に平行に伸びる第二の窪みとを有し、
第一の電極および第二の電極は、被処理物に近づくほど、第一の電極と第一の中心面との距離が、第二の電極と第一の中心面との距離より小さくなる形状を有し、
第二の電極および第三の電極は、被処理物に近づくほど、第三の電極と第二の中心面との距離が、第二の電極と第二の中心面との距離より小さくなる形状を有することを特徴とするプラズマ生成電極ユニット。
【請求項３】
第一の窪みおよび第二の窪みは、被処理物に近づくほど、第一の中心面および第二の中心面からの距離がそれぞれ増加する内壁を有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ生成電極ユニット。
【請求項４】
第一の窪みは、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が増加する第一の電極側の第一内壁と、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が第一内壁よりも大きく増加する第二の電極側の第二内壁とを有し、
第二の窪みは、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が増加する第三の電極側の第三内壁と、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が第三内壁よりも大きく増加する第四の電極側の第四内壁とを有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ生成電極ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載のプラズマ生成電極ユニットと、プラズマ生成電極ユニットと被処理物との間の空間にプラズマ生成用ガスを供給するガス供給部と、前記プラズマ生成用ガスを排気する排気部と、被処理物を搬送する搬送部と、第一の電極と第二の電極との間、および第二の電極と第三の電極の間に電圧を印可する電源とを備え、第一の電極および第三の電極が接地されているプラズマ生成電極ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大気圧またはその近傍の圧力下においてプラズマを生成し、生成したプラズマを用いて基板に対し処理を行うプラズマ生成電極ユニットおよびプラズマ生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気圧またはその近傍の圧力下においてプラズマを生成し、プラズマによる化学反応を利用して、各種基板上への薄膜形成、基板の加工、基板の表面処理等のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が種々提案されている。大気圧付近の圧力下でプラズマ処理を行うことが可能であれば、処理容器内を高真空に排気する必要がなく、装置構成を簡略化できるため、プラズマ処理装置の製造コストを大幅に削減できる利点がある。
【０００３】
このような大気圧プラズマ処理方法に関しては、例えば特許文献１に開示されている。この文献では、対向する電極間にガス流路を形成し、電極間に電圧を印加することによって電極間にプラズマを発生させ、被処理物を電極間内に配置することで所望の処理を行う。このような処理方式はダイレクトプラズマ方式と称される。ダイレクトプラズマ方式では、被処理物表面の極めて近傍で活性種が生成され、活性種は失活するよりも早く被処理物表面に到達できるため、高速処理が可能であるという利点がある。その一方で、被処理物が電極間に配置されており、プラズマを生成する電気力線方向と被処理物表面が略垂直であるため、電極間でアーク状の放電が発生した場合、被処理物は甚大なダメージを被るという問題がある。
【０００４】
これに対し、被処理物を電極間外に設置して所望の処理を行う方法が、例えば特許文献２に開示されている。図６はこの文献に開示される装置の横断面図であり、電力印加電極１０３と接地電極１０４が誘電体１０５を挟んで配置された構造を有する電極ユニット１００を、被処理物１０８に対向して設置し、誘電体１０５と被処理物１０８との間にガス流路を形成する構造を有する。前記ガス流路にガスを供給すると共に、電力印加電極１０３と接地電極１０４の間に電圧を印加することで、電極短尺方向にある幅を持った大気圧プラズマ１０９を発生させ、大気圧プラズマ１０９中に発生した活性種によって処理を行うことができる。このような処理方式はリモートプラズマ方式と呼ばれる。リモートプラズマ方式によれば、プラズマ生成位置が被処理物と離れた位置となり、電気力線方向と被処理物表面が略平行であるため、ダイレクトプラズマ方式と比べてダメージが少ないという利点を有する。
【特許文献１】特許第３０１４１１１号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リモートプラズマ方式において処理速度を上昇させるためには、電極短尺方向に幅の広いプラズマを用いて処理を行うことが効果的である。これは、生成したプラズマ中に、ガスを長時間滞在させることにより、ガスの分解を促進し、より多くの活性種を生成できるためである。プラズマを発生させるためには、プラズマ発生空間の電界強度をある閾値以上に上昇させる必要がある。したがって、このような幅の広いプラズマの生成する場合、閾値となる電界強度まで到達させるために必要な印加電圧が高くなる。
【０００６】
本願発明者らが実験した結果、前記誘電体のうち、前記被処理物と相対する面に、予備放電部となる窪みを有する形状とすることで、放電開始電圧および放電維持電圧を低減できることを見出した。しかし、幅の広いプラズマを発生させる場合には、窪みを設けるだけでは不十分であり、依然として高い電圧を印加する必要がある。
【０００７】
これは以下の理由による。リモートプラズマ方式では、電極ユニットに近接して被処理物を設置するために、その影響を受けて電圧印加電極から出た電気力線が被処理物方向に引っ張られる。これに起因して、電圧印加電極付近に比べて接地電極付近では、電気力線の密度が小さくなる。電気力線の密度は電界強度に相当するので、電圧印加電極付近の電界強度に比べ、接地電極付近の電界強度は非常に小さい値となる。この傾向は、窪みを設けても十分には改善されない。したがって、電圧印加電極と接地電極との間でプラズマを発生、維持するためには接地電極付近の電界をある閾値以上に増加させねばならず、そのために非常に高い印加電圧が必要となる。
【０００８】
しかしながら、印加電圧の増加により電圧印加電極−被処理物間の電界が閾値を超えた場合、リモートプラズマ方式であっても電圧印加電極−被処理物間で放電が発生する。この電圧印加電極−被処理物間の放電が発生すると、処理能力の被処理物面内の分布が非常に大きくなり、場合によっては被処理物や電極部品を損傷することがある。リモートプラズマ方式で幅の広いプラズマを発生させて処理を行う場合、前述したように非常に高い電圧を印加するため、電圧印加電極−被処理物間の放電に至りやすい。したがって、所望の電圧を印加して電極短尺方向に幅の広いプラズマを発生させることに限界があるため、処理能力は制限されるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、移動する平板状の被処理物に対向して設けられ、第一、第二の空間を介して被処理物の移動方向に順に配置された第一、第二、および第三の電極と、第一、第二の空間に挿入され、かつ、各電極の被処理物に対向する端面を覆う誘電体とを備え、プラズマを生成するプラズマ生成電極ユニットであって、第一、第二の電極の相対する面および第二、第三の電極の相対する面は、互いに平行である第一の電極表面対および第二の電極表面対と、被処理物の近傍にあって被処理物に近づくほど互いの距離が増加する第三の電極表面対および第四の電極表面対とから構成されており、第一の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第一の中心面、第二の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第二の中心面とするとき、誘電体は、第一の中心面が貫通し、第一の中心面に平行に伸びる第一の窪みと、第二の中心面が貫通し、第二の中心面に平行に伸びる第二の窪みとを有し、第一の窪みは、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が増加する第一の電極側の第一内壁と、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が第一内壁よりも大きく増加する第二の電極側の第二内壁とを有し、第二の窪みは、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が増加する第三の電極側の第三内壁と、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が第三内壁よりも大きく増加する第四の電極側の第四内壁とを有することを特徴とするプラズマ生成電極ユニットを提供するものである。
【００１０】
この発明は、別の観点から、移動する平板状の被処理物に対向して設けられ、第一、第二の空間を介して被処理物の移動方向に順に配置された第一、第二、および第三の電極と、第二の空間に挿入され、かつ、各電極の被処理物に対向する端面を覆う誘電体とを備え、プラズマを生成するプラズマ生成電極ユニットであって、第一、第二の電極の相対する面および第二、第三の電極の相対する面は、互いに平行である第一の電極表面対および第二の電極表面対と、被処理物の近傍にあって被処理物に近づくほど互いの距離が増加する第三の電極表面対および第四の電極表面対とから構成されており、第一の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第一の中心面、第二の電極表面対から等距離にあり被処理物に直交する平面を第二の中心面とするとき、誘電体は、第一の中心面が貫通し、第一の中心面に平行に伸びる第一の窪みと、第二の中心面が貫通し、第二の中心面に平行に伸びる第二の窪みとを有し、第一の電極および第二の電極は、被処理物に近づくほど、第一の電極と第一の中心面との距離が、第二の電極と第一の中心面との距離より小さくなる形状を有し、第二の電極および第三の電極は、被処理物に近づくほど、第三の電極と第二の中心面との距離が、第二の電極と第二の中心面との距離より小さくなる形状を有することを特徴とするプラズマ生成電極ユニットを提供するものである。
【００１１】
第一の窪みおよび第二の窪みは、被処理物に近づくほど、第一の中心面および第二の中心面からの距離がそれぞれ増加する内壁を有してもよい。
【００１２】
第一の窪みは、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が増加する第一の電極側の第一内壁と、被処理物に近づくほど第一の中心面からの距離が第一内壁よりも大きく増加する第二の電極側の第二内壁とを有し、第二の窪みは、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が増加する第三の電極側の第三内壁と、被処理物に近づくほど第二の中心面からの距離が第三内壁よりも大きく増加する第四の電極側の第四内壁とを有してもよい。
【００１３】
この発明は、さらに別の観点から、上記のプラズマ生成電極ユニットと、プラズマ生成電極ユニットと被処理物との間の空間にプラズマ生成用ガスを供給するガス供給部と、前記プラズマ生成用ガスを排気する排気部と、被処理物を搬送する搬送部と、第一の電極と第二の電極との間、および第二の電極と第三の電極の間に電圧を印可する電源とを備え、第一の電極および第三の電極が接地されているプラズマ生成電極ユニットを提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、従来と同じ印加電圧でも接地電極（第１および第３電極）付近の電界強度を増加させることができ、より小さい電圧で接地電極付近の電界強度をプラズマが発生するに十分な大きさまで上昇させることができるため、電圧印加電極（第２電極）付近の電界強度を過剰に増加させる必要が無い。したがって、電圧印加電極−被処理物間で放電することなく、電極短尺方向に幅の広いプラズマを発生させることができるため、処理能力を従来より増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のプラズマ生成電極ユニットとプラズマ生成装置の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態によるプラズマ生成装置の横断面図である。
本実施の形態のプラズマ生成装置は、電圧印加電極（第２電極）２、接地電極（第１電極）３ａ，接地電極（第３電極）３ｂ、誘電体４からなる電極ユニット１と、ガス導入口６と、ガス排出口７と、矢印Ａ方向に移動する搬送装置８と、ガス流路９と、搬送装置８に搭載された平板状の被処理物１０と、高周波電源１１と、生成されるプラズマ空間を外気から遮閉するハウジング２０とから構成されている。
【００１７】
電力印加電極（第２電極）２は電源１１の一方の出力端子１１ａに接続されており、接地電極（第１電極）３ａと接地電極（第３電極）３ｂは電源１１の他方の出力端子（接地端子）１１ｂに接続されている。電力印加電極２と接地電極３ａ、３ｂとの間には、それぞれ誘電体４が挟まれている。また、電極２、３ａ、３ｂの被処理物１０に対向する面も、誘導体４で覆われている。電力印加電極２と接地電極３との間に電圧が印加されると、誘電体４の下面に形成され紙面に直交方向に延びるＶ溝状の窪み５に高電界が発生し、その電界が放電開始電界を超えるとプラズマが発生する。
【００１８】
電圧印加電極２および接地電極３ａ、３ｂの材質としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、真鍮などの導電性を有する金属材料を用いることができる。誘電体４の材質としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどの絶縁材料を用いることができる。電源１１には、１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いている。
【００１９】
また、ガス導入口６より反応ガスを導入し、ガス排出口７より排気することで、電極ユニット１と被処理物１０との間のガス流路９にガスが流れる。このガスには、放電を容易に維持できるよう、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒなどの希釈ガスが含まれることが望ましく、希釈ガスに所望の処理に応じて添加ガスを加える。添加ガスとしては、例えば被処理物表面の有機物のクリーニング、レジストの除去、有機材料フィルムの加工などの処理を行うのであれば、Ｏ２、ドライエアー、水蒸気などの酸化性ガスを用いればよく、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＮなどのシリコン材料のエッチング処理を行うのであれば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＳＦ６などのハロゲンガスを用いればよい。プラズマに前記ガスが供給されることで、そのガスが励起されて活性種が生成される。
【００２０】
このような状態を維持したまま、搬送装置８によりガス流と平行に被処理物１０を搬送すると、被処理物１０に到達した活性種が被処理物１０に作用し、所望の処理を行うことできる。
電極ユニット１と被処理物１０との距離Ｌは小さく設定するほど、失活するよりも早く被処理物に到達する活性種の数が増加し、処理速度が向上するので望ましいが、小さくしすぎると放電空間と被処理物１０との距離が近くなりすぎるため、電圧印加電極２と被処理物１０との間で放電が発生し、被処理物１０にダメージを与えることがある。電極ユニット１と被処理物１０との距離の適切な値は、電極構造、印加電圧などで決まる放電空間の電界強度に応じて適宜決定される。
【００２１】
印加電圧が高いほど、幅の広いプラズマを発生させることができるため、処理速度を向上することができるので望ましいが、高くしすぎると電圧印加電極２と被処理物１０との間で放電が発生する。印加電圧の適切な値は、ガスの種類・組成・流量、電極ユニット１と被処理物１０との距離Ｌ、電圧印加電極２と接地電極３との距離Ｄ、および必要な処理能力などに応じて適宜決定される。
【００２２】
より具体的には、電圧印加電極２および接地電極３ａ、３ｂは、図２に示す図１の要部拡大図において、電圧印加電極２と接地電極３ａ、３ｂの中心にある中立面（中心面）１２と、電圧印加電極２とのなす角１５をαとし、中立面１２と、接地電極３ａ、３ｂとのなす角１６をβとすれば、βがαより小さくなるような形状を有する。また、誘電体４に形成された窪み５は、中立面１２と、窪みを構成する電圧印加電極側の誘電体とのなす角１７をγとし、中立面１２と、窪み５を構成する電圧印加電極側の誘電体とのなす角１８をδとすれば、δがγより小さくなるような形状を有する。
【００２３】
ここで、様々な形状の電極ユニットモデルを作成し、電圧印加電極−接地電極間にある一定の電圧を印加する条件で、以下に記載するように順次、電界計算を行った。計算結果から、図２に示すような点１３−点１４間の位置に対して電界強度をプロットしたものを図４に示す。点１３、点１４の位置は、電圧印加電極側の誘電体表面のある点１３から、接地電極側の誘電体表面にあり、かつ被処理物との距離が点１３のそれと同じである点１４に至るまでの距離がある一定の値になるように決定した。
【００２４】
まず、α＝β＝γ＝δとなる電極ユニットモデルを作成し（これを条件Ｄとする）、電界計算を行った。電界強度は、電圧印加電極付近を示す点１３付近では大きいが、接地電極付近を示す点１４付近になるほど、大きく減少していることがわかる。条件Ｄのように、接地電極付近の電界強度が低いと、電圧印加電極−接地電極間にプラズマが発生しにくい。
【００２５】
次に、条件Ｄにおいて、電圧印加電極に印加する電圧を増加させて、電界計算を行った（これを条件Ｅとする）。印加電圧の増加により、点１４での電界強度を増加させることはできるため、条件Ｄに比べて電圧印加電極−接地電極間にプラズマを発生させやすくなるため、条件Ｄより幅の広いプラズマが発生する。しかし同時に、点１３での電界強度が大幅に増加する。電圧印加電極付近の電界強度の過剰な増加は、電圧印加電極−接地電極間の放電を発生させる原因となる。
【００２６】
さらに、条件Ｄを基準として、α＝β＝γのまま、δを減少させた電極ユニットモデル（これを条件Ｆとする）、およびα＝γ＝δのまま、βを減少させた電極ユニットモデル（これを条件Ｇとする）で、電界計算を行った。電圧印加電極付近を示す点１３付近では、条件Ｃと、条件Ｆおよび条件Ｇで電界強度に大きな差異が無いのに対し、接地電極付近を示す点１４付近での電界強度は、条件Ｆおよび条件Ｇの方が条件Ｃより増加していることがわかる。これは、δをγより小さく、またはβをαより小さくすることで、電圧印加電極付近の電気力線の密度は変化せずに、接地電極付近の電気力線の密度が増加するためである。
【００２７】
最後に、条件Ｄを基準としてα（＝γ）を固定したままβ（＝δ）を変化させた電極ユニットモデルを３種類作成し（これらを条件Ａ、B、Cとする）、条件Ｄと電圧印加電極に同一の電圧を印加する条件で、電界計算を行った。βの値は、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃ、条件Ｄの順に大きくなるようにした。電圧印加電極付近を示す点１３付近では、いずれの電極も電界強度に大きな差異が無いのに対し、接地電極付近を示す点１４付近での電界強度は、条件Ｄ、条件Ｃ、条件Ｂ、条件Ａの順に、すなわちβが小さくなるほど、著しく増加していることがわかる。これは、β（＝δ）がα（＝γ）より小さくなるとともに、電圧印加電極付近の電気力線の密度は変化せずに、接地電極付近の電気力線の密度が著しく増加していくためである。また、条件Ｂは、条件Ｆまたは条件Ｇよりも、接地電極付近の電界強度が高い。これは、βがαより小さくなることによる効果と、δがγより小さくなることによる効果の両方が働くことにより、電圧印加電極付近の電気力線の密度は変化せずに、接地電極付近の電気力線の密度が著しく増加するためである。
【００２８】
すなわち、βをαより小さくする、またはδをγより小さくすることにより、電圧印加電極に印加する電圧を上げずに、したがって電圧印加電極付近の電界強度を上昇させることなく、接地電極付近の電界強度を上昇させることが可能になる。その結果、同じ印加電圧でも発生するプラズマの幅が広くなる。
【００２９】
次に、最適なプラズマ幅について図３を用いて説明する。先に述べたように、βの値がαの値に比べて小さくなるほど、またはδの値はγの値に比べて小さくなるほど、同一印加電圧でもプラズマ幅１９を広くすることができる。プラズマ幅１９は広いほど処理速度が増加するが、プラズマ幅１９は電極構造によって決まる最大プラズマ幅２０以下にすることが望ましい。最大プラズマ幅２０は、電圧印加電極側の誘電体における被処理物１０との最近接点と、中立面１２との距離２１、および接地電極側の誘電体における被処理物との最近接点と、中立面１２との距離２２の和で表される。プラズマ幅１９が最大プラズマ幅２０より大きくなることは、プラズマが窪み５の外へも達することを意味するが、このようなプラズマは局所的に不均一なプラズマになりやすく、非処理物内の処理分布が大きくなるという問題をもたらす。したがって、プラズマ幅１９が最大プラズマ幅２０以下となるように、α、β、γおよびδの値を適宜決定する。
【００３０】
以上に示したような本実施の形態に記載するプラズマ生成装置により処理を行うことで、従来のプラズマ生成装置による処理で生じていた課題を解決することができる。
すなわち、本実施の形態によるプラズマ生成装置では、従来と同じ印加電圧でも接地電極付近の電界強度を上昇させることができ、より小さい電圧で接地電極付近の電界強度をプラズマが発生するに十分な大きさまで上昇させることができるため、電圧印加電極付近の電界強度を過剰に上昇させる必要が無い。したがって、電圧印加電極−被処理物間の放電に至ることなく、電極短尺方向に幅の広いプラズマを発生させることができるため、処理能力を従来より増加させることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、電極ユニットとして図１に示す構造を説明したが、このような構造に限るものではない。たとえば、プラズマが発生する領域の誘電体を平面としているが、これに限るものではなく曲面でも良い。
また、本実施の形態においては、ガス導入口やガス排出口は矩形形状としたが、放電空間にガスを供給できるのであれば、このような形状に限るものではない。
また、本実施の形態においては、電源の周波数としては１３．５６ＭＨｚを用いているが、これに限るものではない。
また、本実施の形態においては、非処理物の移動方向とガス流方向が同じ方向である場合を説明したが、これが逆方向であってもよい。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例として、処理内容がシリコン膜のエッチングである場合について、具体的に説明する。
被処理物１０には、ガラス基板上にシリコン膜が形成された基板を用いた。
電圧印加電極２および接地電極３ａ、３ｂの材質はＡｌであり、誘電体４の材質はＡｌ２Ｏ３である。誘電体の厚さ１８は4ｍｍである。ここでは７種類の電極、すなわちα＝γ＝６０°、β＝δ＝１５°である条件Ａ、α＝γ＝６０°、β＝δ＝３０°である条件Ｂ、α＝γ＝６０°、β＝δ＝４５°である条件Ｃ、α＝γ＝６０°、β＝δ＝６０°である条件Ｄ、α＝γ＝６０°、β＝δ＝６０°である条件Ｅ、α＝γ＝６０°、β＝６０°、δ＝３０°である条件Ｆ、α＝γ＝６０°、β＝３０°、δ＝６０°である条件Ｇを作成した。
【００３３】
大気圧雰囲気で、Ｈｅ、ＣＦ４、Ｏ２を体積比率で１００：５：２の割合で混合した反応ガスを、ガス流速が１．５ｍ／分となるようにガス導入口６から導入し、ガス排出口７から排出させた。電極ユニット１と被処理物１０との距離Ｌは４ｍｍ、被処理物１０の移動速度Ｖは１．８ｍ／分とした。
つぎに、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃ、条件Ｄ、条件Ｅ、条件Ｆ、条件Ｇを用いてエッチング処理を行った際の平均エッチング深さを評価した結果を図５に示す。その際の印加電圧は、条件Ｅは７．２ｋVであり、それ以外の電極はすべて５ｋVとした。
【００３４】
条件Ｄよりδのみを小さくした場合（条件Ｆ）、条件Ｄよりβのみを小さくした場合（条件Ｇ）、条件Ｄよりβ、δともに小さくした場合（条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃ）のいずれの場合においても、条件Ｄよりプラズマ幅が増加し、それに伴い平均エッチング深さも増加している。
また、条件Ａ、B、C、Dの比較でわかるように、β（またはδ）が小さいほど平均エッチング深さは増加している。ただし、プラズマ幅は条件Ｂ以上に拡大させることができないため、条件Ａでは条件Ｂと同じプラズマ幅となり、ほぼ同じ平均エッチング深さとなっている。
【００３５】
なお、条件Ｅにおいて、電圧を７．２ｋｖ印加することで条件Ｂと同一のプラズマ幅を達成できるが、この電極でエッチング処理を実施したところ、電圧印加電極と基板の間で放電が発生したため、エッチング深さに関しては評価不能であった。
以上のように、βがαに比べて小さくなる、またはδがγに比べて小さくなることで、電圧印加電極−被処理物間の放電させることなく、電極短尺方向に幅の広いプラズマを発生させることができるため、処理能力を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるプラズマ生成装置の断面図である
【図２】図１の要部拡大図である
【図３】本発明によるプラズマ生成装置の電極ユニットの拡大図である
【図４】この発明における電磁界計算結果を示す図である
【図５】この発明による処理結果の一例を示す図である
【図６】従来技術によりプラズマ生成装置の断面図である
【符号の説明】
【００３７】
１      電極ユニット
２      電圧印加電極
３ａ    接地電極
３ｂ    接地電極
４      誘電体
５      窪み
６      ガス導入口
７      ガス排出口
８      搬送装置
９      ガス流路
１０    被処理物
１１    電源
１２    中立面
１７    搬送方向
２０    ハウジング
【図１】
2007026777.tif 000003
【図２】
2007026777.tif 000004
【図３】
2007026777.tif 000005
【図４】
2007026777.tif 000006
【図５】
2007026777.tif 000007
【図６】
2007026777.tif 000008