(57)【要約】【課題】ワークのプラズマにより処理する領域を容易かつ自在に設定し得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、複数の単位電極４２を有するヘッド４と、ワークを介し、単位電極４２に対向して配置される共通電極２と、共通電極２とワークとの間に所定のガスを供給するガス供給手段と、共通電極４２とワークとの間に供給されたガスを活性化させてプラズマが発生するように、共通電極２と単位電極４２との間に電圧を印加する電源部と、ヘッド４とワークとを相対的に移動させる移動手段とを備え、複数の単位電極４２は、ワークに対するヘッド４の移動方向と異なる方向に沿って並設されており、移動手段によりヘッド４とワークとを相対的に移動させつつ、ワークの単位電極４２に対応した位置を発生したプラズマにより処理するよう構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位電極を有するヘッドと、
ワークを介し、前記単位電極に対向して配置される共通電極と、
前記共通電極と前記ワークとの間に所定のガスを供給するガス供給手段と、
前記共通電極と前記ワークとの間に供給されたガスを活性化させてプラズマが発生するように、前記共通電極と前記単位電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記複数の単位電極は、前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向と異なる方向に沿って並設されており、
前記移動手段により前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させつつ、前記ワークの前記単位電極に対応した位置を前記発生したプラズマにより処理するよう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】
複数の単位電極を有するヘッドと、
ワークを介し、前記単位電極に対向して配置される共通電極と、
前記単位電極と前記ワークとの間に所定のガスを供給するガス供給手段と、
前記単位電極と前記ワークとの間に供給されたガスを活性化させてプラズマが発生するように、前記共通電極と前記単位電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記複数の単位電極は、前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向と異なる方向に沿って並設されており、
前記移動手段により前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させつつ、前記ワークの前記単位電極に対応した位置を前記発生したプラズマにより処理するよう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３】
前記ガス供給手段は、前記各単位電極に設けられ、前記ガスを前記単位電極と前記ワークとの間に供給するガス供給流路を有する請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記共通電極は、前記ワークを支持する支持手段を兼ねる請求項２または３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記共通電極の前記単位電極に対向する面に、少なくとも１つの絶縁部が設けられており、該絶縁部に対応する部位ではプラズマが発生しないよう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】
前記絶縁部は、帯状をなし、その長手方向と前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向とが略直交している請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ヘッドは、長尺状をなし、その長手方向に沿って、前記複数の単位電極が並設されており、
前記ヘッドの長手方向と、前記ワークに対する該ヘッドの移動方向とが略直交している請求項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】
前記ヘッドは、前記ワークの被処理面に対して略垂直な軸を中心に回動可能に設けられており、前記ヘッドが回動することにより、前記ワークのプラズマにより処理される領域の間隔が調整されるよう構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記単位電極の前記共通電極に対向する面の形状は、長尺状をなし、かつ前記単位電極は、前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向に対して傾斜可能であり、前記単位電極が傾斜することにより、前記ワークのプラズマにより処理される領域の幅が調整されるよう構成されている請求項１ないし８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記複数の単位電極のうちから所定の単位電極を選択する選択手段を有し、
前記ワークをプラズマにより処理する際は、前記共通電極と前記選択手段により選択された単位電極との間に電圧が印加され、該選択された単位電極に対応する部位にプラズマが発生するよう構成されている請求項１ないし９のいずれか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】
プラズマを発生させ、そのプラズマにより被処理物である基板（ワーク）の表面を処理（プラズマ処理）するプラズマ処理装置が知られている。
プラズマ処理装置は、基板を介し、互いに対向して配置される１対の電極を有しており、１対の電極の一方の電極と基板との間隙に所定のガスを供給しつつ、その１対の電極間に電圧を印加して放電を生じさせ、プラズマを発生させる。そして、発生したプラズマにより、基板の表面全体に対して、プラズマ処理が施されるようになっている。
【０００３】
しかしながら、前記従来のプラズマ処理装置では、基板の表面全体に対してプラズマ処理が施されるので、例えば、基板の表面に薄膜トランジスタ等の耐電圧に弱い部位がある場合等、基板の一部にプラズマ処理を施したくない領域がある場合は、そのプラズマ処理装置を用いることができなかった。
また、１対の電極の一方の電極に所定パターンの突起を設けることで、基板の所定の領域に対してのみプラズマ処理を施すことができるプラズマ処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、前記従来のプラズマ処理装置では、基板のプラズマ処理を施す領域（プラズマ処理領域）が変更されると、そのプラズマ処理領域に応じたパターンの突起を有する電極を製造し、その電極に交換しなければならず、手間がかかるとともに、迅速に対応することができなかった。また、対応する電極が用意されている場合でも、その電極の交換に手間と時間とを要していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３８６４１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、ワークのプラズマにより処理する領域を容易かつ自在に設定し得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、複数の単位電極を有するヘッドと、
ワークを介し、前記単位電極に対向して配置される共通電極と、
前記共通電極と前記ワークとの間に所定のガスを供給するガス供給手段と、
前記共通電極と前記ワークとの間に供給されたガスを活性化させてプラズマが発生するように、前記共通電極と前記単位電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記複数の単位電極は、前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向と異なる方向に沿って並設されており、
前記移動手段により前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させつつ、前記ワークの前記単位電極に対応した位置を前記発生したプラズマにより処理するよう構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、ワークの被処理面のプラズマにより処理する（プラズマ処理を施す）領域を容易かつ自在に設定することができる。
このため、ワークの被処理面に、例えば、薄膜トランジスタ等の回路部のような耐電圧に弱い部位、プラズマ処理の際に放電が不安点になる部位等、プラズマ処理を施したくない領域がある場合でも、その領域を避けて、必要な領域のみに、容易にプラズマ処理を施すことができる。
【０００９】
また、共通電極やヘッド等の部品を交換することなく、プラズマ処理を施す領域を変更することができるので、プラズマ処理を施す領域に変更があった場合に、容易かつ迅速に対応することができる。
また、本発明のプラズマ処理装置は、ヘッドとワークとを相対的に移動させつつプラズマ処理を行う局所放電タイプの装置であるので、全面放電タイプの装置に比べ、放電が安定し、ワークの被処理面に対し、均一にプラズマ処理を施すことができ、また、消費電力を低減することができる。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置は、複数の単位電極を有するヘッドと、
ワークを介し、前記単位電極に対向して配置される共通電極と、
前記単位電極と前記ワークとの間に所定のガスを供給するガス供給手段と、
前記単位電極と前記ワークとの間に供給されたガスを活性化させてプラズマが発生するように、前記共通電極と前記単位電極との間に電圧を印加する電源部と、
前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記複数の単位電極は、前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向と異なる方向に沿って並設されており、
前記移動手段により前記ヘッドと前記ワークとを相対的に移動させつつ、前記ワークの前記単位電極に対応した位置を前記発生したプラズマにより処理するよう構成されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、ワークの被処理面のプラズマにより処理する（プラズマ処理を施す）領域を容易かつ自在に設定することができる。
このため、ワークの被処理面に、例えば、薄膜トランジスタ等の回路部のような耐電圧に弱い部位、プラズマ処理の際に放電が不安点になる部位等、プラズマ処理を施したくない領域がある場合でも、その領域を避けて、必要な領域のみに、容易にプラズマ処理を施すことができる。
【００１２】
また、共通電極やヘッド等の部品を交換することなく、プラズマ処理を施す領域を変更することができるので、プラズマ処理を施す領域に変更があった場合に、容易かつ迅速に対応することができる。
また、本発明のプラズマ処理装置は、ヘッドとワークとを相対的に移動させつつプラズマ処理を行う局所放電タイプの装置であるので、全面放電タイプの装置に比べ、放電が安定し、ワークの被処理面に対し、均一にプラズマ処理を施すことができ、また、消費電力を低減することができる。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記各単位電極に設けられ、前記ガスを前記単位電極と前記ワークとの間に供給するガス供給流路を有することが好ましい。
これにより、より確実に、ガスを単位電極（ヘッド）とワークとの間に供給することができる。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置では、前記共通電極は、前記ワークを支持する支持手段を兼ねることが好ましい。
これにより、部品点数を削減することができ、構造を簡素化することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記共通電極の前記単位電極に対向する面に、少なくとも１つの絶縁部が設けられており、該絶縁部に対応する部位ではプラズマが発生しないよう構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの被処理面のプラズマ処理を施す領域を精度良く、自在に調整することができる。
【００１５】
本発明のプラズマ処理装置では、前記絶縁部は、帯状をなし、その長手方向と前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向とが略直交していることが好ましい。
これにより、ワークの被処理面のプラズマ処理を施す領域を精度良く、自在に調整することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ヘッドは、長尺状をなし、その長手方向に沿って、前記複数の単位電極が並設されており、
前記ヘッドの長手方向と、前記ワークに対する該ヘッドの移動方向とが略直交していることが好ましい。
これにより、ヘッドを小型化することができ、また、ヘッドの長手方向とワークに対するヘッドの移動方向とが直交していない場合に比べて、プラズマ処理に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
本発明のプラズマ処理装置では、前記ヘッドは、前記ワークの被処理面に対して略垂直な軸を中心に回動可能に設けられており、前記ヘッドが回動することにより、前記ワークのプラズマにより処理される領域の間隔が調整されるよう構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの被処理面のプラズマ処理される領域の間隔を微調整することができ、被処理面のプラズマ処理を施す領域をさらに容易かつ自在に設定することができる。
【００１７】
本発明のプラズマ処理装置では、前記単位電極の前記共通電極に対向する面の形状は、長尺状をなし、かつ前記単位電極は、前記ワークに対する前記ヘッドの移動方向に対して傾斜可能であり、前記単位電極が傾斜することにより、前記ワークのプラズマにより処理される領域の幅が調整されるよう構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの被処理面のプラズマ処理される領域の幅を微調整することができ、被処理面のプラズマ処理を施す領域をさらに容易かつ自在に設定することができる。
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記複数の単位電極のうちから所定の単位電極を選択する選択手段を有し、
前記ワークをプラズマにより処理する際は、前記共通電極と前記選択手段により選択された単位電極との間に電圧が印加され、該選択された単位電極に対応する部位にプラズマが発生するよう構成されていることが好ましい。
これにより、選択手段により必要な単位電極を選択することで、さらに容易かつ確実に、ワークの被処理面のプラズマ処理を施す領域を自在に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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＞
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す断面図（一部ブロック図を含む）、図２は、図１中のＡ−Ａ線での断面図、図３は、図１に示すプラズマ処理装置のヘッドを示す平面図である。なお、以下の説明では、図１および図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２０】
これらの図に示すように、プラズマ処理装置１は、プラズマを発生し、そのプラズマにより、例えばシリコンウエハのような半導体基板等の基板（ワーク：被処理体）５の被処理面（表面）５１を処理（プラズマ処理）する装置であり、基板５の被処理面５１側（上方）に位置する共通電極（印加電極：カソード電極）２と、基板５の被処理面５１と反対側（下方）に位置し、複数の単位電極（対向電極：アース電極）４２を有するヘッド４と、ヘッド４と基板５とを相対的に移動させる移動手段として、ヘッド４を図１中左右方向（水平方向）に移動させる図示しない移動機構とを備えている。基板５は、図示しない支持手段により支持されている。なお、プラズマ処理は、前記移動機構によりヘッド４を図１中左右方向に移動させつつ行う。
【００２１】
共通電極２は、本実施形態では、略四角形の板状をなしており、共通電極２と基板５、すなわち、共通電極２のヘッド４（基板５）に対向する面（下面）と、基板５の被処理面５１とが、略平行になるように設置されている。また、共通電極２のヘッド４に対向する面には、誘電体層３が設けられている。
前記誘電体層３を設けることにより、共通電極２と後述するヘッド４の単位電極４２との間に電圧を印加してプラズマを発生させる際、アーク放電の発生を防止することができ、良好（均一）なグロー放電を生じさせることができ、これによって良好なプラズマを発生させることができる。
【００２２】
誘電体層３の構成材料（誘電体）としては、特に限定されないが、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プラスチック、石英ガラス等のガラス、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等が挙げられる。
ここで、２５℃における比誘電率が１０以上のものである誘電体を用いれば、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、処理効率が向上する。
【００２３】
また、使用可能な誘電体の比誘電率の上限は特に限定されるものではないが、比誘電率が１０〜１００のものが好ましい。比誘電率が１０以上である誘電体には、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ３等の複合酸化物が該当する。
また、誘電体層３の厚みは、厚すぎると、プラズマ（所望の放電）を発生させるために高電圧を要することがあり、また、薄すぎると、電圧印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生することがあるため、０．０１〜４ｍｍであるのが好ましく、１〜２ｍｍであるのがより好ましい。
なお、誘電体層３は、ヘッド４の単位電極４２の共通電極２（基板５）に対向する面（上面）に設けられていてもよく、また、共通電極２および単位電極４２の双方に設けられていてもよい。また、誘電体層３は、省略されていてもよい。
【００２４】
ヘッド４は、基板５を介して、共通電極２に対向するように配置されている。このヘッド４は、本実施形態では、細長い略長方形の板状（長尺状）をなしており、ヘッド４と共通電極２、すなわち、ヘッド４の共通電極２（基板５）に対向する面（上面）と、共通電極２のヘッド４に対向する面とが、略平行になるように設置されている。
ヘッド４は、その移動方向と異なる方向、本実施形態では、その長手方向（その移動方向に対して略垂直な方向）（図２中左右方向）に沿って並設された複数（図示例では、５つ）の単位電極４２と、各単位電極４２を支持する支持部４１とで構成されている。すなわち、支持部４１は、その長手方向に沿って一直線上に並設され、上下方向（鉛直方向）に貫通する５つの貫通孔を有しており、各貫通孔に、それぞれ、単位電極４２が挿入され、固定されている。この場合、支持部４１は、絶縁体で構成され、各単位電極４２は、互いに絶縁されている。なお、本実施形態では、ヘッド４の長手方向と、ヘッド４の移動方向とが略直交している。
【００２５】
また、各単位電極４２の共通電極２（基板５）に対向する面（上面）は、それぞれ、平面であり、各単位電極４２は、それぞれ、その単位電極４２の共通電極２に対向する面と、共通電極２のヘッド４に対向する面とが、略平行になるように設置されている。なお、単位電極４２と、共通電極２とは、一対の平行平板型電極を構成している。
また、各単位電極４２の形状は、それぞれ、本実施形態では、略円柱状をなしている。すなわち、図３に示すように、各単位電極４２の共通電極２に対向する面の形状（図１中上方から見たときの形状）は、それぞれ、本実施形態では、略円形をなしている。
【００２６】
共通電極２と基板５との間（間隙）に所定のガスが供給され、共通電極２と単位電極４２との間（１対の電極間）に、所定の電圧、例えば、高周波電圧（電圧）が印加されると、共通電極２と単位電極４２との間に、電界が発生して、放電、すなわち、グロー放電（バリア放電）が生じ、放電によってガスが活性化（電離、イオン化、励起等）され、プラズマが発生し、このプラズマにより、基板５の被処理面５１の単位電極４２に対応した位置が処理（プラズマ処理）される。
なお、各単位電極４２の形状、寸法（例えば、単位電極４２の平面視での配列方向の長さ）、数、配置、間隔（ピッチ）等の諸条件は、特に限定されず、例えば、基板５の被処理面５１におけるプラズマ処理を施す領域（プラズマ処理領域）のパターン等の諸条件を考慮して適宜決定される。
【００２７】
また、共通電極２と、単位電極４２（ヘッド４）との間の距離は、後述する高周波電源９の出力、基板５に施すプラズマ処理の種類、基板５の厚さ等の諸条件を考慮して適宜決定されるが、１〜５ｍｍであるのが好ましく、３ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、共通電極２と単位電極４２との間に電界を確実に発生させることができる。
また、共通電極２と、基板５との間の距離は、特に限定されないが、０．５〜２ｍｍであるのが好ましく、１ｍｍであるのがより好ましい。これにより、共通電極２と基板５との間にプラズマを確実に発生させることができる。
【００２８】
前記共通電極２および各単位電極４２の構成材料としては、それぞれ、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、真鍮等の合金、金属間化合物等の導電性が良好な材料が挙げられる。
また、前記支持部４１の構成材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、石英ガラス等の絶縁体を用いることができる。支持部４１を絶縁体で構成することにより、各単位電極４２を互いに確実に絶縁することができるとともに、支持部４１自身が単位電極４２と導通して電極となってしまうのを確実に防止することができる。
【００２９】
前記共通電極２は、導線（ケーブル）８１を介して、高周波電源（電源部）９に接続され、また、各単位電極４２は、それぞれ、その単位電極４２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１１および導線８１を介して、高周波電源９に接続されており、これにより、回路８が構成されている。この回路８は、その一部、すなわち、各単位電極４２側の導線８１がアース（接地）されている。なお、各スイッチ１１で構成されるスイッチ群により、各単位電極４２のうちから、プラズマの発生（プラズマ処理）に寄与させる所定の単位電極４２を選択する選択手段が構成される。
各単位電極４２は、それぞれ、対応するスイッチ１１が閉じると、その導線８１が導通し、アースされ、これにより、その単位電極４２と共通電極２との間への高周波電圧（電圧）の印加が可能となり、また、対応するスイッチ１１が開くと、その導線８１が非導通となり、その単位電極４２と共通電極２との間にはプラズマは発生しない。
【００３０】
基板５にプラズマ処理を施すときは、高周波電源９が作動して、各単位電極４２のうち、スイッチ１１が閉じている（選択された）単位電極４２と共通電極２との間に電圧が印加される。このとき、その単位電極４２と共通電極２との間には、電界が発生し、ガスが供給されると、放電が生じて、プラズマが発生する。
また、高周波電源９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。
【００３１】
また、プラズマ処理装置１は、一端側（流出口）が共通電極２と基板５との間で、かつ基板の外側に位置するように設置された供給管１２と、供給管１２の他端側に接続され、所定のガスを供給するガスボンベ（ガス供給源）１３およびガスボンベ１３から供給するガスの流量を調整するレギュレータ（流量調整手段）１４とを有している。レギュレータ１４は、ガスボンベ１３より流出口側に配置されている。また、供給管１２のレギュレータ１４より流出口側には、供給管１２内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）１５が設けられている。
【００３２】
ガスボンベ１３からは、所定のガスが送出され、そのガスは、供給管１２内を流れ、その流出口から、共通電極２と基板５との間に導入（供給）される。この共通電極２と基板５との間に供給されるガスとしては、例えば、Ｏ２ガス等の処理ガスとＨｅガス等の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。「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。
【００３３】
なお、前記供給管１２、ガスボンベ１３、レギュレータ１４およびバルブ１５により、共通電極２と基板５との間にガスを供給するガス供給手段が構成される。
ここで、処理ガスとしては、共通電極２と単位電極４２との間に電圧を印加すること（放電）によってプラズマを発生するガスであれば、Ｏ２ガスに限定されず、処理目的により種々のガスを用いることができる。他の処理ガスとしては、例えば、下記のガスを用いることができる。
【００３４】
例えば、基板５の被処理面５１を撥水（撥液）化するプラズマ処理では、処理ガスとして、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスが用いられる。また、基板５の被処理面５１を親水（親液）化するプラズマ処理では、処理ガスとして、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、基板５の被処理面５１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。
【００３５】
また、基板５の被処理面５１に電気的、光学的機能を付加するプラズマ処理では、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の金属酸化物薄膜を基板５の被処理面５１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）等の処理ガスが用いられる。
また、エッチング処理やダイシング処理では、例えばハロゲン系ガスが用いられ、レジスト処理や有機物汚染の除去では、例えば酸素系ガスが用いられる。表面クリーニングや表面改質では、例えばＡｒ、Ｎ２等の不活性ガスが処理ガスとして用いられ、不活性ガスのプラズマで表面クリーニングや表面改質が行われる。
【００３６】
また、キャリアガスとしては、Ｈｅガスに限られず、この他、例えば、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガス、Ｎ２ガス等を用いることができ、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。
なお、混合ガスにおける処理ガスの占める割合は、プラズマ処理の種類によって異なるが、処理ガスの割合が大きすぎると、プラズマ（放電）が発生し難くなったり、プラズマ処理の効率が低下したりするため、例えば、その割合が１〜１０％であるのが好ましく、１〜２％であるのがより好ましい。
【００３７】
次に、プラズマ処理装置１の作用（動作）を説明する。
基板５の被処理面５１にプラズマ処理を施す際は、その被処理面５１のプラズマ処理を施す領域（プラズマ処理領域）に応じて、各スイッチ１１を開閉して各単位電極４２から通電する単位電極４２を選択し、高周波電源９を作動させる。また、バルブ１５を開き、レギュレータ１４によりガスの流量を調整し、ガスボンベ１３からガスを送出する。また、図示しない移動機構により、ヘッド４を、基板５の図１中左側の端部から右側の端部まで移動させる。
【００３８】
なお、供給するガスの流量は、特に限定されないが、３０ＳＣＣＭ〜３ＳＬＭであるのが好ましい。
これにより、ガスボンベ１３から送出されたガスは、供給管１２内を流れ、その流出口から、共通電極２と基板５との間に導入（供給）される。
一方、高周波電源９の作動により、共通電極２と対応するスイッチ１１が閉じている（選択された）単位電極４２との間に、高周波電圧が印加され、その共通電極２と選択された単位電極４２との間に電界が発生する。
【００３９】
共通電極２と基板５との間に流入したガスのうち、共通電極２と選択された単位電極４２との間に形成されている電界に流入したガスのみが、放電によって活性化され、プラズマが発生する。すなわち、プラズマは、電界が発生している部位（選択された単位電極４２に対応する部位）のみに発生する。このプラズマ（活性化されたガス）は、基板５の被処理面５１に接触し、その被処理面５１にプラズマ処理が施される。これに対し、電界以外の箇所に拡散したガスは、活性化されず（プラズマは発生せず）、基板５の被処理面５１のプラズマ処理に寄与しない。このように、基板５の被処理面５１のうち、選択された単位電極４２に対応した位置のみ、すなわち、電界に晒される範囲（領域）のみに、プラズマ処理が施される。
従って、各単位電極４２から通電する単位電極４２を選択することにより、基板５の被処理面５１におけるプラズマ処理を施す領域を容易かつ自在に設定し、制御することができる。
【００４０】
なお、ヘッド４が基板５の図１中左側の端部から右側の端部まで移動しつつ、プラズマ処理が施されるので、基板５の被処理面５１には、１本または複数本の帯状に、プラズマ処理が施される。
また、プラズマ処理の途中、すなわち、ヘッド４の移動中に、所定の単位電極４２のスイッチ１１を開閉することにより、その単位電極４２によって発生するプラズマにより処理される領域を調整することができる。
【００４１】
以上説明したように、このプラズマ処理装置１によれば、基板５の被処理面５１におけるプラズマ処理を施す領域を容易かつ自在に設定することができる。
このため、基板５の被処理面５１に、例えば、薄膜トランジスタ等の回路部のような耐電圧に弱い部位、プラズマ処理の際に放電が不安点になる部位等、プラズマ処理を施したくない領域がある場合でも、その領域を避けて、必要な領域のみに、容易にプラズマ処理を施すことができる。
【００４２】
また、共通電極２やヘッド４等の部品を交換することなく、プラズマ処理を施す領域を変更することができるので、プラズマ処理を施す領域に変更があった場合に、容易かつ迅速に対応することができる。
また、このプラズマ処理装置１は、ヘッド４と基板５とを相対的に移動させつつプラズマ処理を行う局所放電タイプの装置であるので、全面放電タイプの装置に比べ、放電が安定し、基板５の被処理面５１に対し、均一にプラズマ処理を施すことができ、また、消費電力を低減することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す断面図（一部ブロック図を含む）、図５は、図４中のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、以下の説明では、図４および図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
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。
【００４４】
これらの図に示すように、第２実施形態のプラズマ処理装置１は、基板（ワーク：被処理体）５の被処理面５１側（上方）に位置し、複数の単位電極（印加電極：カソード電極）６２を有するヘッド６と、基板５の被処理面５１と反対側（下方）に位置する共通電極（対向電極：アース電極）７と、ヘッド６と基板５とを相対的に移動させる移動手段として、ヘッド６を図４中左右方向（水平方向）に移動させる図示しない移動機構とを備えている。
【００４５】
共通電極７は、本実施形態では、基板５が載置されるテーブル（基板５を支持する支持手段）を兼ねており、略四角形の板状をなしている。共通電極７上に基板５が載置されると、共通電極７と基板５、すなわち、共通電極７のヘッド６（基板５）に対向する面（上面）と、基板５の被処理面５１とは、略平行になる。共通電極７がテーブルを兼ねることにより、部品点数を削減することができ、構造を簡素化することができる。
【００４６】
ヘッド６は、基板５を介して、共通電極７に対向するように配置されている。このヘッド６は、前述した第１実施形態のヘッド４と同様に、その長手方向（その移動方向に対して略垂直な方向）（図５中左右方向）に沿って並設された複数（図示例では、５つ）の単位電極６２と、各単位電極６２を支持する支持部６１とで構成されているが、各単位電極６２に、それぞれ、貫通孔６４および誘電体層６３が設けられていることのみが、第１実施形態と異なる。なお、単位電極６２と、共通電極７とは、一対の平行平板型電極を構成している。
【００４７】
各単位電極６２には、それぞれ、その中央部に、上下方向（鉛直方向）に貫通する５つの貫通孔６４が形成されている。各単位電極６２の貫通孔６４は、それぞれ、ガスをその単位電極６２と基板５との間に供給するガス供給流路を構成する。これにより、より確実に、ガスを単位電極６２（ヘッド６）と基板５との間に供給することができる。
供給管１２の一端側は、複数に分岐し、前記各単位電極６２の貫通孔６４に、それぞれ接続されている。ガスボンベ１３から送出されたガスは、供給管１２内を流れ、さらに各単位電極６２の貫通孔６４内を流れ、貫通孔６４の下端（流出口）から、その単位電極６２と基板５との間に導入（供給）される。
なお、供給管１２、各単位電極６２の貫通孔６４、ガスボンベ１３、レギュレータ１４およびバルブ１５により、単位電極６２（ヘッド６）と基板５との間にガスを供給するガス供給手段が構成される。
【００４８】
また、各単位電極６２の共通電極７（基板５）に対向する面（下面）には、それぞれ、誘電体層６３が設けられている。
なお、誘電体層６３は、共通電極７のヘッド６（基板５）に対向する面（上面）に設けられていてもよく、また、共通電極７および単位電極６２の双方に設けられていてもよい。また、誘電体層６３は、省略されていてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、回路８の共通電極７側の導線８１がアース（接地）されている。
単位電極６２と基板５との間（間隙）に所定のガスが供給され、共通電極７と単位電極６２との間（１対の電極間）に、所定の電圧、例えば、高周波電圧（電圧）が印加されると、共通電極７と単位電極６２との間に、電界が発生して、放電、すなわち、グロー放電（バリア放電）が生じ、放電によってガスが活性化（電離、イオン化、励起等）され、プラズマが発生し、このプラズマにより、基板５の被処理面５１の単位電極６２に対応した位置が処理（プラズマ処理）される。
このプラズマ処理装置１によれば、前述した第１実施形態のプラズマ処理装置１と同様の効果が得られる。
【００５０】
なお、本実施形態では、プラズマ処理に使用されるガスは、各単位電極６２から単位電極６２（ヘッド６）と基板５との間に供給されるように構成されているが、本発明では、これに限らず、ガスが、例えば、隣り合う単位電極６２と単位電極６２との間から単位電極６２と基板５との間に供給されるように構成されていてもよく、また、前述した第１実施形態のように、側方（横方向）から単位電極６２と基板５との間に供給されるように構成されていてもよい。
【００５１】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態におけるヘッドを示す平面図である。なお、図６中、単位電極の貫通孔および誘電体層は図示されていない。
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２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。
【００５２】
図６に示すように、第３実施形態のプラズマ処理装置１では、ヘッド６が、基板５の被処理面５１に対して略垂直な軸（被処理面５１の法線）を中心に回動可能に設けられている。
すなわち、プラズマ処理装置１は、基板５の被処理面５１に対して略垂直な軸と略平行なヘッド６の中心軸６５を回動（回転）中心として、そのヘッド６を回動（正逆両方向に回転）させる図示しない駆動機構を有しており、その駆動機構によりヘッド６を回動させて、被処理面５１のプラズマにより処理（プラズマ処理）される領域の間隔（ピッチ）Ｐを調整するよう構成されている。
【００５３】
図６（ａ）に示す状態では、プラズマ処理される領域の間隔Ｐは、単位電極６２の間隔と略等しく、Ｐ１である。そして、図６（ｂ）に示すように、ヘッド６が所定量（所定角度）回転すると、プラズマ処理される領域の間隔Ｐは、Ｐ２に変更される。なお、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の幅ｃは、一定であり（変更されず）、単位電極６２の直径と略等しい。
【００５４】
このプラズマ処理装置１によれば、前述した第２実施形態のプラズマ処理装置１と同様の効果が得られる。
そして、このプラズマ処理装置１では、ヘッド６を回動させることにより、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の間隔Ｐを微調整することができる。これにより、被処理面５１のプラズマ処理を施す領域をさらに容易かつ自在に設定することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、ヘッド６を回動させることにより、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の間隔Ｐを調整するよう構成されているが、本発明では、これに限らず、例えば、各単位電極６２が、それぞれ、支持部６１に対し、その長手方向に沿って移動可能に設けられ、単位電極６２を移動させることにより、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の間隔Ｐを調整するよう構成されていてもよい。
また、この第３実施形態は、他の各実施形態にも適用することができる。
【００５６】
＜第４実施形態＞
図７は、本発明のプラズマ処理装置の第４実施形態におけるヘッドを示す平面図である。なお、図７中、単位電極の貫通孔および誘電体層は図示されていない。
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２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。
【００５７】
図７に示すように、第４実施形態のプラズマ処理装置１では、ヘッド６が、基板５の被処理面５１に対して略垂直な軸（被処理面５１の法線）を中心に回動可能に設けられており、これにより、単位電極６２が、ヘッド６の移動方向に対して任意の角度に傾斜し得るようになっている。
すなわち、プラズマ処理装置１は、基板５の被処理面５１に対して略垂直な軸と略平行なヘッド６の中心軸６５を回動（回転）中心として、そのヘッド６を回動（正逆両方向に回転）させる図示しない駆動機構を有しており、その駆動機構によりヘッド６を回動させることによって単位電極６２を傾斜させて、被処理面５１のプラズマにより処理（プラズマ処理）される領域の幅ｃを調整するよう構成されている。
この場合、各単位電極６２の共通電極７に対向する面の形状は、それぞれ、略長方形（長尺状）をなしている。そして、単位電極６２の長手方向と、支持部６１（ヘッド６）の長手方向とは、略一致している。
【００５８】
図７（ａ）に示す状態では、プラズマ処理される領域の幅ｃは、単位電極６２の長辺方向（長手方向）の長さａと略等しく、ｃ１である。そして、図７（ｂ）に示すように、ヘッド６が所定量（所定角度）回転し、単位電極６２がヘッド６の移動方向に対して所定角度傾斜した状態では、プラズマ処理される領域の幅ｃは、ｃ２に変更される。この場合、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の間隔も変更される。
【００５９】
また、中央の単位電極６２に対応するスイッチ１１（図５参照）のみを閉じれば、その単位電極６２のみがプラズマの発生（プラズマ処理）に寄与するので、プラズマ処理される領域の幅ｃのみを変更することができる。
このプラズマ処理装置１によれば、前述した第２実施形態のプラズマ処理装置１と同様の効果が得られる。
【００６０】
そして、このプラズマ処理装置１では、ヘッド６を回動させて単位電極６２を傾斜させることにより、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の幅ｃを微調整することができる。これにより、被処理面５１のプラズマ処理を施す領域をさらに容易かつ自在に設定することができる。
なお、本実施形態では、ヘッド６を回動させて単位電極６２を傾斜させることにより、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の幅ｃを調整するよう構成されているが、本発明では、これに限定されない。他の構成としては、例えば、下記（１）および（２）の構成が挙げられる。
【００６１】
（構成１）
各単位電極６２を、それぞれ、支持部６１に対し、基板５の被処理面５１に対して略垂直な軸（被処理面５１の法線）を中心に回動可能に設ける。そして、所定の単位電極６２を回動させてその単位電極６２を傾斜させることにより、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の幅ｃを調整する。
【００６２】
この構成では、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の間隔を変更することなく、プラズマ処理される領域の幅ｃのみを調整することができる。
また、プラズマ処理される領域の幅ｃは、単位電極６２の長辺方向（長手方向）の長さａと、短辺方向（長手方向に対して垂直な方向）の長さｂとの間の範囲内で調整することができる。すなわち、プラズマ処理される領域の幅ｃを、単位電極６２の短辺方向の長さｂと略等しい幅まで狭めることができる。
【００６３】
（構成２）
各単位電極６２のうちの所定（一部）の単位電極６２のみ、例えば、中央の単位電極６２のみを、支持部６１に対し、基板５の被処理面５１に対して略垂直な軸を中心に回動可能に設ける。
この構成では、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の間隔を変更することなく、中央の単位電極６２でプラズマ処理される領域の幅ｃのみを調整することができる。
なお、この第４実施形態は、他の各実施形態にも適用することができる。
【００６４】
＜第５実施形態＞
図８は、本発明のプラズマ処理装置の第５実施形態における共通電極等を示す図であり、図８（ａ）は、共通電極および基板を示す断面図、図８（ｂ）は、共通電極を示す平面図、図８（ｃ）は、ヘッドおよび基板を示す平面図である。なお、図８中、単位電極の貫通孔および誘電体層は図示されていない。
【００６５】
以下、第５実施形態のプラズマ処理装置について、前述した第２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。
図８（ａ）に示すように、第５実施形態のプラズマ処理装置１では、共通電極７の単位電極６２（基板５）に対向する面に、複数（図示例では、４つ）の絶縁部７１が設けられており、絶縁部７１に対応する部位ではプラズマが発生しないよう構成されている。
【００６６】
図８（ｂ）に示すように、各絶縁部７１は、それぞれ、帯状をなし、その長手方向とヘッド６の移動方向とが略直交している。
各絶縁部７１の厚みは、プラズマが発生しない程度の厚みであればよい。
また、各絶縁部７１の構成材料としては、それぞれ、例えば、Ａｌ２Ｏ３、石英ガラス等の絶縁体を用いることができる。
【００６７】
このプラズマ処理装置１では、各絶縁部７１に対応する部位ではプラズマが発生しないので、基板５の被処理面５１のうち、図８（ｃ）において斜線で示す領域のみがプラズマ処理される。
ここで、各絶縁部７１は、共通電極７に対して着脱自在であるのが好ましく、また、共通電極７の任意の位置に設置し得るように構成されているのがより好ましい。これにより、プラズマを発生させない位置（基板５の被処理面５１のうちのプラズマ処理を施さない領域）を容易かつ自在に調整することができる。
【００６８】
このプラズマ処理装置１によれば、前述した第２実施形態のプラズマ処理装置１と同様の効果が得られる。
そして、このプラズマ処理装置１では、共通電極７に絶縁部７１を設けることで、基板５の被処理面５１のプラズマ処理される領域の図８中左右方向の位置を精度良く、自在に調整することができる。
なお、この第５実施形態は、他の各実施形態にも適用することができる。
【００６９】
以上、本発明のプラズマ処理装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、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。
【００７０】
また、前記実施形態では、プラズマ処理装置は、大気圧下において、ワークの表面にプラズマ処理を施すことを想定しているが、本発明では、減圧または真空状態においてワークの表面にプラズマ処理を施してもよい。
また、前記実施形態では、ワークが移動するようになっているが、本発明では、これに限らず、例えば、ヘッドが移動するようになっていてもよく、また、ワークおよびヘッドがそれぞれ移動するようになっていてもよい。
【００７１】
また、ワークとしては、シリコンウエハ等の半導体基板に限られず、例えば、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、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のプラスチック、ガラス、セラミック、金属液晶ディスプレイ用ガラス等からなる基板が挙げられる。また、ワークの形状としては、板状に限定されず、例えば、フィルム状等のものが挙げられる。
【００７２】
また、電極に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよい。
また、本発明のプラズマ処理装置の用途は、特に限定されず、本発明は、例えば、液体成膜プロセス全般、例えば、スキャン塗布法、インクジェット法、ディッピング法等を用いて成膜してディスプレイやデバイス等を製造する場合に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図１に示すプラズマ処理装置のヘッドを示す平面図である。
【図４】本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す断面図である。
【図５】図４中のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図６】本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態におけるヘッドを示す平面図である。
【図７】本発明のプラズマ処理装置の第４実施形態におけるヘッドを示す平面図である。
【図８】本発明のプラズマ処理装置の第５実施形態における共通電極等を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１……プラズマ処理装置  ２……共通電極  ３……誘電体層  ４……ヘッド  ４１……支持部  ４２……単位電極  ５……基板  ５１……被処理面  ６……ヘッド  ６１……支持部  ６２……単位電極  ６３……誘電体層  ６４……貫通孔  ６５……中心軸  ７……共通電極  ７１……絶縁部  ８……回路  ８１……導線  ９……高周波電源  １１……スイッチ  １２……供給管  １３……ガスボンベ  １４……レギュレータ  １５……バルブ
【図１】
2007177258.tif 000003
【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】
2007177258.tif 000008
【図７】
2007177258.tif 000009
【図８】
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