(57)【要約】【課題】少ないガスを用いつつも不純物の少ない空間でプラズマを形成できるプラズマ生成装置を提供する。【解決手段】導電性の第１電極２には、基板６が載置される。第２電極３は基板６に対して第１電極２とは反対側において、基板６に対して間隔を空けて対向し、高周波電圧が印加されて、第１電極２との間に高周波電界を印加する。誘電体４は、第１電極２と第２電極３との間に配置され、第１電極２側に開口した凹形状を有する。ガス流路部５は誘電体４と第１電極２との間のプラズマ空間に連通し、プラズマ発生用のガスを流す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスに対して高周波電界を印加してプラズマを生成するプラズマ生成装置であって、
互いに間隔を空けて対向し、それらの間に高周波電圧が印加されて前記高周波電界を発生させる、第１電極及び第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極側に開口した凹形状を有する誘電体と、
前記誘電体と前記第１電極との間へ前記ガスを流す流路部と
を備える、プラズマ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ生成装置であって、
前記誘電体のうち前記第２電極に対向する部分の厚みは、前記誘電体のうち他の部分の厚みよりも薄い、プラズマ生成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプラズマ生成装置であって、
前記誘電体は、
前記第２電極に対向する主面部と、
前記主面部の周縁に全周に亘って設けられ、前記第１電極に向かって突出する側面部と
を有し、
前記主面部および前記側面部によって前記凹形状が構成される、プラズマ生成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のプラズマ生成装置であって、
前記誘電体は前記第２電極と離間する、プラズマ生成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のプラズマ生成装置であって、
前記誘電体および前記流路部は複数設けられ、
前記複数の誘電体は互いに隣り合って設けられ、それぞれ前記第１電極の一部と対面し、
前記複数の流路部の各々は、前記複数の誘電体の各々と、前記第１電極との間の空間に連通しており、
前記第２電極は、前記複数の誘電体に対向する、プラズマ生成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のプラズマ生成装置であって、
前記第１電極と前記第２電極とが対向する方向に沿って見て、前記第２電極は前記誘電体よりも広い、プラズマ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、大気圧プラズマ生成装置が記載されている。この大気圧プラズマ生成装置は、処理室の内部に設けられる一対の電極ユニットを備えている。一対の電極ユニットの間には被処理物たる基板が配置される。またガス供給管が処理室の内部と外部とを連通しており、処理ガスがこのガス供給管を介して処理室の内部に供給される。より具体的には、ガス供給管のガス噴出口が一対の電極ユニット間に向けて配置されており、処理ガスは一対の電極ユニット間の間に供給される。
【０００３】
一対の電極ユニットには高周波電力が供給され、これにより、一対の電極ユニット間には電界が発生する。そして、この電界によって処理ガスがプラズマ化され、このプラズマ化されたガスが被処理部物に作用して、表面改質、洗浄、加工、成膜等のプラズマ処理を行う。
【０００４】
特許文献２には、酸化珪素膜の形成装置が記載されている。この酸化膜形成装置にも、一対の電極が設けられている。この一対の電極間にパルス電界を印加しつつ、ヘリウム、アルゴンまたは窒素と、酸素とを含有する処理ガスを一対の電極間に供給することで、プラズマを発生させている。そして発生したプラズマをシリコンウェーハに接触させることで、酸化珪素膜をシリコンウェーハ上に形成している。
【０００５】
また特許文献２では、シリコンウェーハの周囲に不活性ガスを供給することで、不活性ガスの雰囲気に囲まれて酸化珪素膜を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９４２２９号公報
【特許文献２】特開２００２−１７６０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において、処理ガスが一対の電極間に流れると、その流れに起因して、処理室内の不純物も一対の電極間に侵入し得る。この場合、被処理物の特性が劣化し得る。
【０００８】
また特許文献２では、不活性ガスは上記不純物を一対の電極間から排除する機能を担うものの、不活性ガスを常に供給し続ける必要があるので、ガスが多く必要となる。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、少ないガスを用いつつも不純物の少ない空間でプラズマを形成し易いプラズマ生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本プラズマ生成装置は、ガスに対して高周波電界を印加してプラズマを生成するプラズマ生成装置であって、互いに間隔を空けて対向し、それらの間に高周波電圧が印加されて前記高周波電界を発生させる、第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極側に開口した凹形状を有する誘電体と、前記誘電体と前記第１電極との間へ前記ガスを流す流路部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本プラズマ生成装置によれば、少ないガスを用いつつも不純物の少ない空間でプラズマを形成し易い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図２】プラズマ生成装置の動きの一例を概略的に示す斜視図である。
【図３】プラズマ生成装置の動きの一例を概略的に示す斜視図である。
【図４】実験で成膜した構造を概略的に示す断面図である。
【図５】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図６】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図７】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図８】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図９】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図１０】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図１１】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す斜視図である。
【図１２】プラズマ生成装置の動きの一例を概略的に示す斜視図である。
【図１３】プラズマ生成装置の動きの一例を概略的に示す斜視図である。
【図１４】プラズマ生成装置の構成の一例を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の実施の形態．
＜構成＞
図１はプラズマ生成装置１の構成の一例を概略的に示す断面図である。図１では、基板６に垂直な断面におけるプラズマ生成装置１の構成が示されている。プラズマ生成装置１は第１電極２と、第２電極３と、誘電体４と、ガス流路部５とを備えている。
【００１４】
第１電極２の上には基板６が載置される。よって第１電極２は基板６に対するステージとして機能する。この基板６は例えば半導体（例えばシリコン）によって形成される。この基板６には、適宜に金属層、絶縁層および半導体層の少なくともいずれかが形成されていてもよい。第１電極２は導電性の材料（例えば金属など）で形成される。この第１電極２は例えば接地されている。
【００１５】
第２電極３は基板６に対して第１電極２とは反対側に配置される。言い換えれば、第１電極２と第２電極３とは互いに間隔を空けて対向し、それらの間に基板６が配置される。なお、第２電極３は、基板６のうち後述するプラズマ処理の対象となる主面６１と離間しており、誘電体４を介して主面６１に対向する。誘電体４については後に述べる。
【００１６】
図１の例示では、第２電極３の第１電極２側の表面３１は例えば平面であり、第１電極２の第２電極３側の表面２１は例えば表面３１に略平行な平面である。この場合には、第２電極３および第１電極２はいわゆる平行平板電極として機能する。図１の例示では、基板６はこの平行平板電極の間において、例えば表面２１，３１に平行に載置されている。
【００１７】
第１電極２と第２電極３との間には、高周波電圧生成装置７によって高周波の電圧が印加される。これにより、第１電極２と第２電極３との間には、高周波電界が発生する。
【００１８】
誘電体４は例えば石英で形成されており、第２電極３と第１電極２との間に配置される。この誘電体４は第１電極２側に開口する凹形状を有している。図１の例示では、誘電体４は基板６を覆うように、第１電極２に載置されている。つまり、第２電極３から第１電極２を見る（以下「平面視」）とき、誘電体４の凹形状によって形成される内部空間に、主面６１が収納される。
【００１９】
誘電体４の形状の一例は例えば図２において斜視図でも示されている。図２は、第１電極２、第２電極３および誘電体４が、図１の位置関係を採る前の状態を示している。
【００２０】
図１および図２の例示では、この凹形状は、誘電体４の主面部４１と側面部４２とによって形成される。図１の位置関係が得られるとき、主面部４１は基板６と間隔を空けて対面しており、例えば基板６の主面６１に平行な板状形状を有している。より具体的な一例として、主面部４１は長方形の形状を有している。側面部４２は主面部４１の例えば周縁に設けられており、第１電極２側に突出している。側面部４２は例えば主面部４１の全周に亘って設けられる。例えば主面部４１が長方形の形状を有する場合、側面部４２は当該長方形の各辺に沿って設けられる。
【００２１】
図１の例示では、誘電体４の凹形状の、第１電極２側の端部（即ち、側面部４２の第１電極２側の端部）は、例えば基板６の外側に位置して第１電極２に当接している。そして誘電体４と第１電極２との間の空間（以下、プラズマ空間と呼ぶ）内に、基板６が収納されている。図１に示された断面から見て、主面部４１は、プラズマ空間と、これ以外の空間とを仕切る隔壁として機能する。側面部４２は平面視において、プラズマ空間と、これ以外の空間とを仕切る側壁として機能する。また側面部４２が第１電極２と当接する場合には、側面部４２は、主面部４１を支持する支持部としても機能する。
【００２２】
なお図１では、図面を見やすくするように、各構成の間隔を誇張して示している。例えば主面部４１の第１電極２側の表面を基準とした側面部４２の高さＨ１は、実際には数百μｍ程度であってよい。また第２電極３と誘電体４との間の距離は例えば百μｍよりも小さくてよい。
【００２３】
ガス流路部５は流路部５１，５２を含んでおり、流路部５１，５２はプラズマ空間に連通している。流路部５１はプラズマ発生用のガスをプラズマ空間に流入させるための流路を形成し、流路部５２は当該ガスをプラズマ空間から流出させるための流路を形成する。流路部５１，５２は筒状の形状を有する配管である。図１の例示では、例えば誘電体４には貫通穴４３，４４が形成されており、流路部５１の開口端が貫通穴４３の周縁部に密着して固定され、流路部５２の開口端が貫通穴４４の周縁部に密着して固定される。この流路部５１を介して、ガスをプラズマ空間に流入し、基板６の上を流した後、流路部５２から外部へとガスを流出させる。図１では、ガスの流れがブロック矢印で示されている。このガスは例えばプラズマ空間の内外に圧力差を設けることによって供給される。
【００２４】
図１の例示では、流路部５１，５２のプラズマ空間側の出入り口は、基板６に対して互いに反対に位置している。これにより、流路部５１，５２の当該出入り口が基板６に対して同じ側に位置する場合に比べて、ガスを基板６の上に流しやすい。
【００２５】
流路部５１，５２も誘電体（例えば石英）で形成されてもよい。図１では、例えば、流路部５１，５２が誘電体４と同じ材質で一体に構成されている。
【００２６】
プラズマ発生用のガスは、例えばヘリウム、アルゴンまたは窒素など、あるいはこれらを混合した不活性ガスに、反応ガスを加えたガスを採用することができる。反応ガスとしては、基板６に酸化膜を形成する場合には、例えば酸素などを採用することができる。またエッチングを行う場合には、例えばフッ素化合物（例えば四フッ化炭素）などを採用することができる。
【００２７】
なお本プラズマ生成装置１を用いた基板６への処理は成膜またはエッチングに限らず、プラズマガスを基板６に作用させて行われる任意の処理（例えば表面洗浄）であってもよい。以下では、一例として酸化膜を生成する場合について述べる。
【００２８】
＜手順＞
まず例えば図２に示すように、誘電体４を第１電極２に載置していない状態で、基板６を第１電極２の所定位置に載置する。次に、この基板６を平面視において覆うように、誘電体４を第１電極２の上に配置する。図２のブロック矢印は誘電体４を第１電極２側へと移動させることを示している。図３は第１電極２に誘電体４が載置された状態を示している。次に第２電極３を誘電体４の上に移動させる。例えば図３のブロック矢印で示すように、第１電極２が平板電極である場合、自身の面内方向に平行な方向に移動させる。これにより、誘電体４と対向する位置に第２電極３が移動する。そして、例えば第２電極３をその法線方向Ｄ１に沿って移動させることにより、第２電極３を誘電体４に近づける。これにより第１電極２、第２電極３、誘電体４および基板６が図１に示す位置関係を採る。
【００２９】
なお上述の第２電極３、誘電体４および第１電極２の相対的な移動は、公知の移動機構を用いて実現できる。
【００３０】
続いて、流路部５１からプラズマ空間へとガスを流す。このとき、プラズマ空間の圧力は陽圧となってもよい。ただし、この一例では、誘電体４と第１電極２とは互いに密着固定されていない。この場合、誘電体４と第１電極２との隙間を介して、プラズマ空間が外部空間と連通し得る。プラズマ空間と外部空間とが当該隙間を介して互いに連通する場合には、プラズマ空間の圧力は密閉空間に比べて、外部空間の大気圧からさほど上昇しない。
【００３１】
そして、上述のガスの流入と共に、高周波電圧生成装置７により高周波の電圧を第２電極３に印加する。これにより、プラズマ空間には高周波電界が印加され、当該高周波電界によってプラズマ空間内のガスがプラズマ化される。なお上述のように、この一例では、誘電体４と第１電極２とは互いに密着固定されていないので、このプラズマ空間で形成されるプラズマはいわゆる大気圧プラズマと把握することができる。
【００３２】
プラズマ化されたガスは基板６の主面６１に作用する。例えば反応ガスとして酸素を採用している場合には、基板６の主面６１に酸化膜が形成される。
【００３３】
このようなプラズマ生成装置１において、プラズマ空間が誘電体４によって外部空間と仕切られるので、言い換えれば、誘電体４と第１電極２との隙間が低減されるので、外部からの不純物がプラズマ空間へと流入しにくくなる。したがって、基板６の酸化膜に含まれる不純物の量を低減できる。
【００３４】
なお反応性を向上すべく、第１電極２あるいは基板６を加熱しても構わない。具体的には、例えば第１電極２を４００度程度に加熱してもよい。
【００３５】
さて、本誘電体４の替わりに平板状の誘電体（つまり主面部４１のみからなる誘電体）を用いる場合を想定する。このプラズマ生成装置においてヘリウムと酸素とを所定比で混合したガスを採用して、基板６に酸化膜を形成する実験を行うと、基板６と酸化膜との界面における窒素の濃度は１０〜１００×１０１９ａｔｍ／ｃｍ３であった。一方で、本プラズマ生成装置１においてヘリウムと酸素とを上記の所定比と同じ比で混合したガスを採用して、基板６に酸化膜を形成する実験を行うと、基板６と酸化膜との界面における窒素の濃度は０．１〜１×１０１９ａｔｍ／ｃｍ３であった。つまり、側面部４２が設けられた誘電体４を採用することで、窒素の濃度が約２桁小さくなる。
【００３６】
この窒素の濃度が高いほど、酸化膜とシリコン（基板６）との間の界面準位密度は高くなるので、窒素は不純物の一例と把握できる。そして、本プラズマ生成装置１を用いることにより、界面準位密度が小さくなる。つまり高い品質で酸化膜を形成し易い。またこれにより、例えば太陽電池を製造する場合には、発電効率の高い太陽電池を製造し易い。
【００３７】
なお太陽電池は基板６上に発電層を形成して製造される。太陽電池では、例えば発電層の保護などのために、発電層の上にパッシベーション膜を形成することがある。このパッシベーション膜（例えば酸化膜）を上記プラズマ生成装置１で形成することによって、発電効率の高い太陽電池が製造される。
【００３８】
第１電極２側に開口する凹形状を有する誘電体４を用いることで、プラズマ空間に侵入する不純物が低減するところ、この不純物には金属不純物も含まれる。つまり、本プラズマ生成装置１を用いて、基板６に酸化膜を形成すると、酸化膜中の金属不純物（例えばアルミニウム、鉄、銅、クロム、亜鉛およびマグネシウムなど）の濃度も低減される。例えば平板状の誘電体を用いた場合、酸化膜中の鉄の濃度は５×１０１７ａｔｍ／ｃｍ２であった。一方で、誘電体４を用いた場合、酸化膜中の鉄の濃度は４．５×１０１３ａｔｍ／ｃｍ２であった。つまり、本誘電体４を採用することで、鉄の濃度は約４桁程度小さくなる。
【００３９】
金属不純物の濃度が高くなると、太陽電池の発電効率が低下するので、本プラズマ生成装置１を用いて太陽電池（より具体的には例えば発電層に対するパッシベーション膜）を製造すると、その太陽電池の発電効率を向上できる。
【００４０】
図４は、ライフタイムを測定する実験で採用した成膜した構造を示している。当該構造は、Ｐ型のシリコン層８０と、熱酸化膜８１と、プラズマ酸化膜８２と、窒化シリコン膜８３とによって形成されている。熱酸化膜８１はシリコン層８０の下に形成されている。熱酸化膜８１は、熱酸化によってシリコン層８０に成膜した酸化膜である。プラズマ酸化膜８２はシリコン層８０の上に形成されている。プラズマ酸化膜８２はプラズマ生成装置によって成膜した酸化膜である。窒化シリコン膜８３はプラズマ酸化膜８２の上に形成されている。
【００４１】
プラズマ酸化膜８２を、平板状の誘電体を用いて形成した場合の、プラズマ酸化膜８２におけるライフタイムは約３０μ秒であった。一方で、本誘電体４を用いてプラズマ酸化膜８２を形成した場合の、プラズマ酸化膜８２におけるライフタイムは約２８０μ秒であった。熱酸化膜におけるライフタイムは２５０μ秒〜３００μ秒であるので、本誘電体４を用いることで、熱酸化膜と同程度の特性が実現される。なお熱酸化膜は一般に高品質な膜として知られている。
【００４２】
また本プラズマ生成装置１によれば、誘電体４が、特許文献２における不活性ガスの機能を担うので、かかる不活性ガスは不要であり、プラズマ空間内にガスを供給すれば足りる。よってプラズマ処理において必要なガスの量を低減できる。
【００４３】
また本プラズマ生成装置１によれば、プラズマ空間の形状が、誘電体４の形状で調整される。このプラズマ空間の形状はガス濃度および流量分布に影響を与える。逆に言えば、このガス濃度および流量分布を考慮してプラズマ空間の形状を設計することができる。
【００４４】
なお上述の例では、誘電体４は第１電極２上に配置されているものの、必ずしもこれに限らない。誘電体４は例えば基板６上に載置されてもよい。
【００４５】
或いは、誘電体４は第１電極２および基板６からわずかに離間して保持されてもよい。言い換えれば、誘電体４を第１電極２および基板６から離間した状態で保持する保持部材（不図示）を設けてもよい。たとえ誘電体４が第１電極２および基板６から離間していても、本誘電体４が第１電極２側に開口する凹形状を有していれば、平面形状を有する誘電体を用いる場合に比べて、第１電極２と誘電体４との間の間隔が基板６の周囲において低減される。これにより、この第１電極２と誘電体４との間を介してプラズマ空間に侵入する不純物を低減できる。
【００４６】
なお、当該隙間を低減するという観点では、誘電体４は第１電極２または基板６の上に載置されるとよい。
【００４７】
また図１の例示では、誘電体４は第２電極３と離間しており、互いに独立して移動可能である。これは、第２電極３が基板６に対して複数の位置で高周波電界を印加する場合に有益である。以下に詳述する。
【００４８】
図５および図６はプラズマ生成装置１の概念的な構成の一例である。ここでは、表面３１は平面視において、基板６の主面６１に比べて小さい。また第２電極３および第１電極２は平面視におけるいずれかの方向（例えば法線方向Ｄ１に垂直ないずれかの方向）において、相対移動する。これにより、第２電極３は基板６に対して平面視において複数の位置で、誘電体４越しにプラズマを発生させる。図５および図６では、互いに異なる位置で、第２電極３が誘電体４を介して基板６に対向している。より具体的には、図５では、第２電極３が紙面右側の位置において基板６に対向しているのに対して、図６では、第２電極３が紙面左側の位置において基板６に対向している。これにより、基板６のうち複数の部分に対して処理を行うことが容易となる。
【００４９】
図７および図８は、第２電極３と誘電体４とが互いに接触して固定されている場合の、プラズマ生成装置１の概念的な構成の一例である。図７および図８でも、第２電極３の断面は基板６の主面６１に比べて小さい。また、図７および図８では第２電極３が、誘電体４を介して、平面視において互いに異なる位置で基板６に対向している。図７では、第２電極３が紙面右側の位置において基板６に対向しているのに対して、図８では、第２電極３が紙面左側の位置において基板６に対向している。これによっても、必要な位置でプラズマを発生させて、その位置で基板６に対して処理を行うことができる。
【００５０】
しかるに、図５から図８の比較によって理解できるように、第２電極３および誘電体４が互いに固定されている場合には、誘電体４の平面視におけるサイズが大きくなる。つまり、第２電極３が各位置で基板６と対向するいずれの状態であっても、誘電体４の側面部４２が基板６と干渉すること無く第１電極２と接触するには、平面視における主面部４１のサイズ（つまり、互いに対面する側面部４２の間の距離）を大きく設定する必要がある。
【００５１】
これは作業スペースを増大させるし、また誘電体４の製造コストも増大させる。一方で、第２電極３と誘電体４とが互いに離間し、独立して移動可能である場合には、誘電体４のサイズを大きくする必要がない。したがって、作業スペースを低減でき、誘電体４の製造コストも低減し易い。
【００５２】
第２の実施の形態．
図９はプラズマ生成装置１の構成の一例を概略的に示す図である。このプラズマ生成装置１は誘電体４の形状という点で、図１のプラズマ生成装置１と相違する。図１に示すように、誘電体４のうち第２電極３と対面する部分４１１の厚みは、誘電体４の他の部分の厚みよりも薄い。例えば主面部４１は、部分４１１と、部分４１１の周縁から外側に張り出す部分４１２とを有しており、部分４１１の厚みが部分４１２の厚みよりも薄い。部分４１１は例えば平板状の形状を有している。
【００５３】
これにより、第２電極３を第１電極２へと近づけ易くなる。第２電極３と第１電極２との間の絶縁距離が長くなると、プラズマ空間に適切な電界を印加するために、第２電極３に供給される電力を増大させる必要がある。第２の実施の形態では、この絶縁距離を低減するので、当該電力が低減される。これにより、消費電力が低減される。
【００５４】
しかも、部分４１１とは他の部分（例えば部分４１２や側面部４２）の厚みが厚いので、誘電体４の剛性が向上する。これにより、誘電体４の取り扱いが容易となる。
【００５５】
第３の実施の形態．
第１および第２の実施の形態では、ガス流路部５が誘電体４に固定されている。しかしながら、ガス流路部５はこれに限らない。要するにガス流路部５はプラズマ空間に連通すればよく、例えば基板６に対して第１電極２側に設けられてもよい。図１０はプラズマ生成装置１の一例を概略的に示す図である。
【００５６】
図１０のプラズマ生成装置１は、ガス流路部５という点で、図１のプラズマ生成装置１と相違している。図１０のプラズマ生成装置１においては、ガス流路部５が誘電体４に固定されておらず、誘電体４には貫通穴４３，４４（図１参照）が形成されていない。一方で、ガス流路部５は第１電極２に形成されている。第１電極２には一対の貫通穴が形成されており、この一対の貫通穴がそれぞれ流路部５１，５２の一部として機能する。図１０の例示では、流路部５１，５２は法線方向Ｄ１において第１電極２を貫通している。流路部５１は配管（不図示）を有していてもよく、その配管が第１電極２の一方の貫通穴に連通していてもよい。流路部５２も同様である。なお、ガスをプラズマ空間に流しやすくすべく、図１０に例示するように、流路部５１，５２は基板６の外側でプラズマ空間に連通しているとよい。この場合、流路部５１，５２のプラズマ空間側の出入り口は法線方向Ｄ１において基板６とは対面しない。基板６にガスの流入出を妨げさせないためである。
【００５７】
以上のように、流路部５１，５２はプラズマ空間に連通する。よって、流路部５１を介してガスがプラズマ空間に流入し、基板６の上を流した後に、流路部５２を介してプラズマ空間からガスが流出する。
【００５８】
図１０の例示では、流路部５１，５２のプラズマ空間側の出入り口は、基板６に対して互いに反対に位置している。これにより、流路部５１，５２の当該出入り口が基板６に対して同じ側に位置する場合に比べて、ガスを基板６の上に流しやすい。
【００５９】
かかる構成であっても、第１電極２側に開口する誘電体４を採用しているので、プラズマ空間に外部から侵入する不純物が低減される。
【００６０】
第４の実施の形態．
ここでは、複数の基板６に対してプラズマ処理を行う場合について述べる。図１１は、プラズマ生成装置１の構成の一例を概略的に示す斜視図である。第１電極２には複数の基板６が載置されている。図１１の例示では、複数の基板６として４枚の基板６ａ〜６ｄが第１電極２の上に載置される。これらの基板６ａ〜６ｄは例えばマトリクス状に載置される。これらの複数の基板６に対応して複数の誘電体４が設けられる。図１１の例示では、複数の誘電体４として４つの誘電体４ａ〜４ｄが設けられている。誘電体４ａ〜４ｄはそれぞれ基板６ａ〜６ｄを覆う。誘電体４ａ〜４ｄは例えば第１電極２に載置される。図１２は、４つの誘電体４ａ〜４ｄが第１電極２に載置された状態の一例を概略的に示している。
【００６１】
図１１の例示では、流路部５１，５２は各基板６ａ〜６ｄに対応して第１電極２に形成されている。なお流路部５１，５２は第１電極２に形成される必要はなく、各誘電体４ａ〜４ｄと第１電極２とで形成される各プラズマ空間に連通していればよい。例えば、誘電体４ａ〜４ｄの各々に流路部５１，５２が設けられてもよい。
【００６２】
図１１の例示では、第２電極３は法線方向Ｄ１において一つの基板６のみに対向可能なサイズを有している。第２電極３および第１電極２は相対移動可能に構成されており、これらを適宜に相対的に移動させることにより、第２電極３を各基板６に対向させる。図１３は、第２電極３が誘電体４ａを介して基板６ａ（不図示）と対向する状態を概略的に示している。
【００６３】
そして、この誘電体４ａについてのプラズマ空間へとガスを供給しつつ、第１電極２と第２電極３との間に高周波電圧を印加する。これにより、基板６ａに対してプラズマ処理が行われる。次に、例えば高周波電圧の印加を一旦中断し、第２電極３と第１電極２とを相対的に移動させて、例えば誘電体４ｂを介して基板６ｂに対して第２電極３を対向させる。そして、誘電体４ｂについてのプラズマ空間へとガスを供給しつつ、第１電極２と第２電極３との間に高周波電圧を印加する。これにより、基板６ｂに対するプラズマ処理が行われる。順次に上述の動作を行うことにより、基板６ｃ，６ｄに対してもプラズマ処理が行われる。これにより、複数の基板に対してプラズマ処理を行うことができる。
【００６４】
第５の実施の形態．
図１４は、プラズマ生成装置１の構成の一例を概略的に示す斜視図である。図１４の例示では、誘電体４が第１電極２と基板６との両方の上に載置されており、基板６の一部を覆っている。例えば基板６および誘電体４は平面視において長方形状を有しており、基板６の長手方向が誘電体４の長手方向と交差する。また図１４に例示するように、誘電体４は複数設けられてもよい。図１４では、例えば複数の誘電体４が互いに略平行に配置されている。
【００６５】
以下では、誘電体４の長手方向を方向Ｄ２と呼び、誘電体４の短手方向を方向Ｄ３と呼ぶ。言い換えれば、基板６の短手方向を方向Ｄ２と呼び、基板６の長手方向を方向Ｄ３と呼ぶ。図１４では方向Ｄ２，Ｄ３は相互に略直交する場合を例示する。
【００６６】
図１４の例示では、誘電体４の方向Ｄ２に沿う長さは、基板６の方向Ｄ２に沿う長さよりも長く、誘電体４が方向Ｄ２において基板６からはみ出している。
【００６７】
かかる誘電体４も、第１電極２側に開口する凹形状を有している。例えば誘電体４は、基板６の主面６１に対面する主面部４１と、主面部４１の周縁から第１電極２側に突出する側面部４２とを備えている。主面部４１は例えば平面視において長方形である板状形状を有しており、側面部４２は例えば主面部４１の全周に亘って設けられている。この側面部４２は基板６の主面６１および第１電極２に当接している。これにより、側面部４２と基板６との隙間を低減し、側面部４２と第１電極２との間の隙間が低減する。ただし、誘電体４と基板６との間、および、誘電体４と第１電極２との間に、わずかな隙間が発生しても構わない。
【００６８】
図１４の例示では、第１電極２の表面２１は平面であり、基板６が載置されることで、第１電極２および基板６が段差を形成している。よって、誘電体４の側面部４２はこの段差の形状に沿った段差形状を有していてもよい。かかる段差形状は、上記隙間を低減する。
【００６９】
そして、各誘電体４についてのプラズマ空間に連通する流路部５１，５２（図１４では不図示）を設ける。例えば、この流路部５１，５２は図１に例示するように、誘電体４に設けられていてもよく、図１０に例示するように、第１電極２に設けられていてもよい。そして、プラズマ発生用のガスを、流路部５１を介して各誘電体４によるプラズマ空間へと流入し、基板６の主面６１の一部の上に流した後で、流路部５２から流出させる。これにより、プラズマ空間内にガスが供給される。
【００７０】
平面視において第１電極２は基板６よりも広く、第２電極３は基板６の主面６１よりも広い。よって主面６１の全面が、第１電極２と第２電極３との間に印加された高周波電界中に存在する。ただし、上述のように、プラズマ発生用のガスは、誘電体４で覆われた主面６１の一部の上を流れるので、プラズマは主面６１の全面に対して発生するのではなく、主面６１のうち誘電体４によって覆われた部分に対して発生する。つまり、主面６１の一部に対してのみプラズマが作用し、当該一部に対するプラズマ処理（例えば酸化膜の成膜）が行われる。
【００７１】
したがって、主面６１のうちプラズマ処理が必要な部分のみに誘電体４を載置し、この誘電体４によって形成されるプラズマ空間にガスを流せば、当該部分のみにプラズマ処理が施されることとなる。例えばプラズマ処理として成膜を採用すれば、必要な部分のみに成膜が行われる。
【００７２】
ところで、例えば基板６の全面に成膜処理を施し、その後、必要な部分のみに膜を残すエッチング処理を施すことがある。本プラズマ生成装置１によれば、必要な部分のみに成膜処理を施すので、エッチング処理が不要となる。或いは、エッチング処理に要する時間が短縮する。
【００７３】
なお、エッチング処理を省略あるいは短縮するという観点では、平面視において第２電極３が誘電体４よりも広いことが望ましい。この場合には、主面６１のうち誘電体４によって覆われた部分の全てに対してプラズマ処理が行われる。よって誘電体４の形状を反映したプラズマ処理が主面６１に施される。つまり誘電体４の凹形状は、平面視において成膜対象のパターンに沿った形状を有しているとよい。
【００７４】
また図１４の例示では、誘電体４は基板６からはみ出しているものの、誘電体４の全体が基板６の上に載置されてもよい。また、この場合には、基板６にガスの流入出を妨げさせないようにすべく、ガス流路部５は誘電体４に設けられることが望ましい。
【００７５】
以上のように、本プラズマ生成装置は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本プラズマ生成装置がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得る。
【００７６】
実施の形態は、相互に矛盾しない限り、互いに組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  プラズマ生成装置
２  第１電極
３  第２電極
４  誘電体
５  ガス流路部
６  基板
４１  主面部
４２  側面部
５１，５２  流路部
【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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【図１４】
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