プラズマ処理装置
【課題】処理ガスをプラズマ生成空間及び吹出路に通して吹出し、被処理物を表面処理する際、吹出路からの電界の漏洩を防止する。
【解決手段】プラズマ生成部１０の一対の電極１１，１２を対向方向に対向させ、これらの間にプラズマ生成空間１９を形成する。ノズル部２０を電気的に接地された金属製の角材２１，２２にて構成し、これをプラズマ生成部１０の処理位置Ｐを向く面に配置する。連結部材３１，３２にてノズル部２０をプラズマ生成部１０に連結して支持する。吹出路２９の吹出方向の長さをノズル部２０の吹出路２９を画成する面から上記対向方向の外側面までの寸法より大きくか略等しくする。
【解決手段】プラズマ生成部１０の一対の電極１１，１２を対向方向に対向させ、これらの間にプラズマ生成空間１９を形成する。ノズル部２０を電気的に接地された金属製の角材２１，２２にて構成し、これをプラズマ生成部１０の処理位置Ｐを向く面に配置する。連結部材３１，３２にてノズル部２０をプラズマ生成部１０に連結して支持する。吹出路２９の吹出方向の長さをノズル部２０の吹出路２９を画成する面から上記対向方向の外側面までの寸法より大きくか略等しくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ガスを電極間のプラズマ生成空間にてプラズマ化して被処理物に接触させて、表面改質（親液化、撥液化を含む）、洗浄、エッチング、成膜などの種々の表面処理を行なうプラズマ処理装置に関し、特に、被処理物がプラズマ生成空間の外部に配置される所謂リモート式のプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置は、電極間のプラズマ生成空間の内部に被処理物を配置する所謂ダイレクト式と、電極間のプラズマ生成空間の外部に被処理物を配置し、処理ガスをプラズマ生成空間に連なる吹出路から被処理物に吹き付ける所謂リモート式とに大別される。リモート式は、被処理物が電極間の電界及びプラズマに直接的に晒されることがなく、被処理物の損傷度を小さくできる点で有利である。しかし、電界が被処理物へ向けて漏れるおそれがあり、半導体装置等の高品質の被処理物ではその影響を無視できない場合がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に記載のリモート式のプラズマ処理装置では、一対の電極を含むプラズマ生成部の下側に、電気的に接地された金属板が設けられている。この金属板によって電極からの漏洩電界を遮蔽でき、被処理物の損傷を防止できる。金属板には、プラズマ生成空間に連なるスリット状の吹出路が設けられている。金属板における上記スリット状の吹出路の両縁は、それぞれ下方（被処理物の側）へ突出する凸部になっている。吹出路に入って来た漏洩電界は、上記凸部の吹出路画成面に捕捉される。これによって、吹出路からの電界漏洩を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２８７１０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上掲特許文献１の装置において、上記凸部の突出量が小さいと、電界が吹出路から漏れやすくなる。上記凸部の突出量を大きくすれば電界の漏れを確実に防止できるが、そうすると、金属板の重量が嵩む。金属板を折り曲げ加工容易な薄さにし、Ｌ字状に折り曲げることで、上記凸部を形成することも考えられるが、折り曲げ部のＲを処理幅方向（金属板の長手方向）に一定の大きさにするのが容易でなく、更には折り曲げ部の近傍の水平部分（プラズマ生成部に面する板部分）が斜めになりやすい。そうすると、その斜め部分とプラズマ生成部との間にガス溜まりが形成され、処理ガスの流れが処理幅方向に不均一になりやすい。
本発明は、上記事情に鑑み、リモート式のプラズマ処理装置において吹出路からの電界漏洩を確実に防止して被処理物の損傷を確実に防止するとともに、処理の均一性を確保し、ひいては処理品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、処理ガスをプラズマ生成空間及び該プラズマ生成空間の吹出方向の下流に連なる吹出路に順次通して吹出し、前記吹出路より前記吹出方向の下流側の処理位置に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物を表面処理するプラズマ処理装置において、
前記吹出方向と直交する処理幅方向にそれぞれ延び、かつ互いに前記吹出方向とも前記処理幅方向とも直交する対向方向に対向する一対の電極と、これら電極を保持するホルダを含み、前記一対の電極どうしの間に前記プラズマ生成空間が形成されるプラズマ生成部と、
前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側に配置され、かつ前記吹出路を画成する吹出路画成面を有して前記処理幅方向に延び、電気的に接地された金属製の角材から構成されたノズル部と、
前記ノズル部とは別体をなし、前記ノズル部より前記対向方向の外側に配置されて、前記ノズル部を前記プラズマ生成部に連結して支持する連結部材と、
を備え、前記ノズル部の前記吹出方向の寸法ひいては前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記ノズル部の前記吹出路画成面から前記対向方向の外側面までの寸法より大きいか略等しいことを特徴とする。
【０００７】
上記特徴によれば、電極から処理位置へ向かう電気力線を途中のノズル部に落とすことで、電界を遮蔽できる。しかも、ノズル部の吹出方向の寸法を大きくすることで、電極から吹出路に入って来た電気力線をノズル部の吹出路画成面に確実に落とすことができる。これによって、電界が吹出路から処理位置へ漏れるのを確実に低減又は防止できる。したがって、被処理物が電界によって損傷するのを確実に抑制又は防止できる。一方、ノズル部の前記対向方向の寸法を小さくすることで、ノズル部の重量が嵩むのを抑えることができる。更に、上記寸法構成によって、ノズル部が吹出方向に変形するのを抑制できる。また、ノズル部を角材にて構成することで、ノズル部のプラズマ生成部を向く面の面精度及び吹出路画成面の面精度を高くでき、更にはこれら面が交差する角部のＲ精度を高くできる。したがって、処理ガス流ひいては表面処理の処理幅方向の均一性を確保できる。この結果、処理品質を高めることができる。
【０００８】
前記ノズル部が、前記処理幅方向にそれぞれ延びかつ前記対向方向に対向して互いの間に前記吹出路を画成する金属製の角材からなる一対のノズル部材と、前記吹出路の前記処理幅方向の両端部をそれぞれ塞ぐ一対の端閉塞部材とを含むことが好ましい。一対のノズル部材をそれぞれ角材にて構成することで、各ノズル部材のプラズマ生成部を向く面の面精度及び吹出路画成面の面精度を高くでき、更にはこれら面が交差する角部のＲ精度を高くできる。加えて、端閉塞部材によって、処理ガスが吹出路の処理幅方向の両端部から処理幅方向の外方へ漏れるのを防止できる。これによって、処理ガス流を処理幅方向に均一な流れにでき、ひいては処理の均一性を確保できる。
前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法より大きいか略等しいことが好ましい。 これによって、吹出路からの電界漏洩を確実に低減又は防止できる。かつ、ノズル部材の重量が嵩むのを防止できる。更には、ノズル部材が吹出方向に変形するのを確実に抑制できる。
【０００９】
前記吹出路の前記吹出方向の長さは、好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍである。前記吹出路の前記吹出方向の長さが５ｍｍ未満であると、電界漏洩の低減効果が小さくなる。前記吹出路の前記吹出方向の長さが２０ｍｍを超えると、プラズマ生成空間から被処理物までの距離が大きくなり過ぎ、プラズマ化された処理ガスが被処理物に到達するまでプラズマの活性を維持するのが容易でない。前記吹出路の前記吹出方向の長さは、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍであり、更に好ましくは８ｍｍ〜１２ｍｍである。前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法は、好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくは５ｍｍ〜８ｍｍである。
【００１０】
前記連結部材が、前記プラズマ生成部の前記ノズル部より前記対向方向の外側の部分に固定された被固定部と、前記被固定部と前記ノズル部との間の前記プラズマ生成部における前記吹出方向の下流側を覆う覆部と、前記ノズル部に連結された連結部とを一体に有して、電気的に接地された金属製の板材にて構成されていることが好ましい。
これによって、電極からノズル部より対向方向の外側の処理位置へ向かう電界を連結部材の覆部にて遮蔽できる。したがって、電界漏洩による被処理物の損傷を一層確実に抑制又は防止できる。また、連結部材によって、ノズル部の上記対向方向への変形を抑制又は阻止できる。更には、ノズル部をプラズマ生成部に直接固定せず、かつ連結部材の被固定部をノズル部より上記対向方向の外側に配置することで、プラズマ生成部の熱応力がノズル部に直接的に伝達されるのを回避又は抑制でき、ノズル部の熱変形を抑制又は防止できる。
【００１１】
前記覆部の前記処理位置を向く面と前記ノズル部の前記処理位置を向く面どうしが互いに面一をなしていることが好ましい。これによって、ノズル部と被処理物との間の処理流路の厚さと、覆部と被処理物との間の処理流路の厚さを同じにでき、被処理物の表面上での処理ガスの流れを安定させることができる。
【００１２】
前記プラズマ処理装置が、前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側を覆うようにして、前記プラズマ生成部と前記ノズル部との間に介在され、かつ電気的に接地された金属製の板材からなる介在部材を、更に備えていてもよい。これによって、電界漏洩を一層確実に防止できる。前記介在部材が、前記連結部材を兼ねていてもよい。
【００１３】
前記吹出路が、前記ノズル部を前記吹出方向にそれぞれ貫通し、かつ前記処理幅方向に互いに並べられた複数の吹出孔を含んでいてもよい。
これによって、プラズマ生成空間の下流端をノズル部によって部分的に塞ぐことができる。したがって、電界漏洩を一層確実に防止できる。
【００１４】
前記各吹出孔における前記処理位置側の部分が前記プラズマ生成空間側の部分より狭いことが好ましい。これによって、処理ガスの吹出し流速を高めることができ、被処理物に確実に接触させることができる。よって、被処理物を確実に表面処理することができる。
【００１５】
前記一対のノズル部材の間に金属製の多孔部材が設けられていてもよい。これによって、吹出路からの電界漏洩を一層確実に防止できる。
【００１６】
前記表面処理は、大気圧近傍下にて行なうことが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プラズマ処理装置における吹出路からの電界の漏洩を確実に低減又は防止して被処理物の損傷を確実に抑制又は防止できるとともに、処理の均一性を確保できる。この結果、処理品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面処理装置を示す側面断面図である。
【図２】上記表面処理装置の処理ヘッドを、一部の要素を省略して示す斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、上記処理ヘッドの平面断面図である。
【図４】上記処理ヘッドの下側部分を拡大して示す側面断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る表面処理装置を示す側面断面図である。
【図６】上記第２実施形態に係る表面処理装置の処理ヘッドの下側部分を拡大して示す側面断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示し、処理ヘッドの下側部分の側面断面図である。
【図８】上記第３実施形態の処理ヘッドのノズル部の平面図である。
【図９】上記第３実施形態のノズル部の変形例（第４実施形態）を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示し、処理ヘッドの下側部分の側面断面図である。
【図１１（ａ）】実施例１及び比較例１−１〜１−３のＴＥＧ評価結果を示し、リーク電流の測定結果のグラフである。
【図１１（ｂ）】実施例１及び比較例１−１〜１−３のＴＥＧ評価結果を示し、ＧＯＩ電圧の測定結果のグラフである。
【図１２】実施例２及び比較例２の結果を示すグラフである。
【図１３】実施例３及び比較例３の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。 図１は、本発明の第１実施形態を示したものである。被処理物９は、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板であるが、これに限られず、半導体ウェハや樹脂フィルム等であってもよい。表面処理の内容は、特に限定が無く、親水化、撥水化等の表面改質の他、洗浄、エッチング、アッシング、成膜などの種々の表面処理に適用できる。
なお、図において、被処理物９の厚さは誇張されている。
【００２０】
表面処理装置１は、処理ヘッド２と、搬送手段４を備えている。搬送手段４は、例えば、ローラコンベアにて構成されている。被処理物９がローラコンベア４によって一方向（図１において左右）に搬送され、処理ヘッド２の下方を横切る。ローラコンベア４上の被処理物９が位置する高さの水平面における処理ヘッド２の直下に対応する部分が、「処理位置Ｐ」を構成する。
搬送手段４は、ローラコンベアに限られず、ベルトコンベア、移動ステージ、浮上ステージ、ロボットアーム等であってもよい。被処理物９が静止され、処理ヘッド２が移動されるようになっていてもよい。
【００２１】
処理ヘッド２は、図示しない架台によって搬送手段４の上方に支持されている。処理ヘッド２は、整流部６と、プラズマ生成部１０を備え、図１の紙面と直交する処理幅方向に長く延びている。整流部６に処理ガス源５が接続されている。処理ガスの成分は、表面処理の内容に応じて適宜選択される。例えば、親水化処理の場合、処理ガスが窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）等を含むことが好ましい。撥水化処理の場合、処理ガスがＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｆ２等のフッ素含有成分を含むことが好ましい。酸化シリコンのエッチング処理の場合、処理ガスとしてＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｆ２等のフッ素含有成分にＨ２Ｏ等の水素含有添加成分を添加したガスを用いるのが好ましい。アモルファスシリコンやポリシリコンのエッチング処理の場合、処理ガス成分として更にオゾン等の酸化性成分を加えるのが好ましい。
【００２２】
詳細な図示は省略するが、整流部６は、処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びるチャンバー、処理幅方向に延びるスリット、処理幅方向に分散して配置された多数の小孔等を有し、処理ガス源５からの処理ガスを処理幅方向に均一化する。
【００２３】
図１に示すように、整流部６の上記処理幅方向と直交する吹出方向（上下方向）の下流側にプラズマ生成部１０が配置されている。図１及び図２に示すように、プラズマ生成部１０は、一対の電極１１，１２と、一対の誘電部材１３，１４と、ホルダ１５，１６を含む。各電極１１，１２は、それぞれ大略四角形の断面をなし、処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びている。電極１１，１２の長さは、被処理物９の処理幅方向の寸法とほぼ同じか少し大きく、例えば１ｍ〜２ｍである。一対の電極１１，１２が、上記処理幅方向とも吹出方向とも直交する対向方向（図１の左右方向）に互いに対向している。
【００２４】
図１において左側の第１電極１１は、電源３に接続されて電圧印加電極となっている。図１において右側の第２電極１２は、接地線３ｅを介して電気的に接地されて接地電極となっている。電源３は、例えばパルス状の高周波電力を出力する。これによって、電極１１，１２間に大気圧近傍下で放電が生成される。
電源３からの高周波はパルス波状等の間欠波に限定されず、交流正弦波状等の連続波であってもよい。
【００２５】
各電極１１，１２の内部には、冷却路１７（温調路）が形成されている。冷却路１７内に水等の冷媒（温調媒体）が通されることで、電極１１，１２が冷却（温調）される。
【００２６】
図４に示すように、電極１１，１２の下面（処理位置Ｐを向く面）から処理位置Ｐまでの距離Ｈ（以下「電極高さＨ」と称す）は、Ｈ＝１５ｍｍ〜３５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２７】
図１及び図２に示すように、電極１１，１２どうしの間に一対の誘電部材１３，１４が挟まれている。誘電部材１３，１４は、それぞれアルミナ（ Ａｌ２Ｏ３）等の固体誘電体にて構成され、処理幅方向（図１の紙面直交方向） に延びる板状になっている。第１誘電部材１３は、断面コ字状になり、第１電極１１における第２電極１２との対向面に被さって接触している。第２誘電部材１４は、第１誘電部材１３を左右に反転させた断面形状を有し、第２電極１２における第１電極１１との対向面に被さって接触している。誘電部材１３，１４は、電極１１，１２よりも下方（吹出方向の下流側）へ延び出している。
誘電部材１３，１４に代えて、電極１１，１２の対向面にアルミナ等の溶射膜を被膜してもよい。
【００２８】
誘電部材１３，１４どうしの間にプラズマ生成部内流路１８が画成されている。生成部内流路１８は、垂直をなし、かつ処理幅方向に誘電部材１３，１４と略同じ長さ延びている。生成部内流路１８のうち電極１１，１２の上端部と対応する高さ付近から電極１１，１２の下端部と対応する高さ付近までの間が、大気圧近傍のプラズマ生成空間１９を構成する。整流部６からの処理ガスが生成部内流路１８に導入されて、流路１８内を下方へ流れながらプラズマ生成空間１９内においてプラズマ化（励起、活性化、ラジカル化、分解、イオン化等を含む）される。生成部内流路１８及びプラズマ生成空間１９の厚さ（図１の左右方向の寸法）は、例えば１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。
【００２９】
電極１１，１２及び誘電部材１３，１４の左右外側（対向方向の外側）には、ホルダ１５，１６が設けられている。第１ホルダ１５は、第１電極１１及び第１誘電部材１３の外側に設けられている。第２ホルダ１６は、第２電極１２及び第２誘電部材１４の外側に設けられている。各ホルダ１５，１６は、単一のホルダ部材にて構成されていてもよく、複数のホルダ部材が組み合わさることによって構成されていてもよい。ホルダ１５，１６の少なくとも電極１１と接触ないしは対面する部分は、エンジニアリングプラスチック等の絶縁体にて構成されている。上記絶縁体を空気絶縁層にて構成してもよい。ホルダ１５，１６の外側部分は金属にて構成されていてもよい。ホルダ１５，１６によって電極１１，１２及び誘電部材１３，１４が保持されている。ホルダ１５，１６と誘電部材１３，１４の下面（吹出方向の下流側の面）どうしは、互いに面一になっている。
【００３０】
プラズマ生成部１０の下側（吹出方向の下流側）にノズル部２０が設けられている。ノズル部２０は、一対のノズル部材２１，２２を含む。ノズル部材２１，２２は、それぞれ断面四角形状の金属製の角材にて構成され、処理幅方向に延びている。ノズル部材２１，２２の処理幅方向（図１の紙面直交方向）の長さは、例えば１ｍ〜２ｍである。ノズル部材２１，２２の材質は、ステンレスでもよく、アルミニウムでもよい。ノズル部材２１，２２は、接地線８ａを介して電気的に接地されている。
【００３１】
第１ノズル部材２１は、第１電極１１及び第１誘電部材１３の直下に配置され、第１誘電部材１３及び第１ホルダ１５の下面に非固定状態で当てられている。第２ノズル部材２２は、第２電極１２及び第２誘電部材１４の直下に配置され、第２誘電部材１４及び第２ホルダ１６の下面に非固定状態で当てられている。ノズル部２０は、プラズマ生成部１０に単に当てられているだけであり、プラズマ生成部１０には直接的に固定されていない。
【００３２】
一対のノズル部材２１，２２が、対向方向（図１の左右方向）に対向している。これらノズル部材２１，２２どうしの間に吹出路２９が画成されている。ノズル部材２１，２２の対向面が、吹出路画成面を構成している。吹出路２９は、垂直をなし、かつ処理幅方向にノズル部材２１，２２と略同じ長さ延びるスリット状になっている。生成部内流路１８ひいてはプラズマ生成空間１９が、吹出路２９に一直線に連なっている。処理ガスが、生成部内流路１８から吹出路２９へ導かれ、吹出路２９から処理位置Ｐへ向けて下方に吹き出される。吹出路２９の厚さ（図１の左右方向の寸法）は、プラズマ生成空間１９の厚さと等しく、例えば１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。
吹出路２９の厚さ（図１の左右方向の寸法）は、プラズマ生成空間１９の厚さより大きくてもよく、プラズマ生成空間１９の厚さより小さくてもよい。
【００３３】
図４に示すように、各ノズル部材２１，２２の断面は、上下（吹出方向）に長く、左右（対向方向）に短い。換言すると、各ノズル部材２１，２２の上下寸法Ｌひいては吹出路２９の路長は、各ノズル部材２１，２２の吹出口画成面から左右外側面（対向方向の外側面）までの寸法ｔより大きい（Ｌ＞ｔ）。ノズル部材２１，２２の上下寸法Ｌは、好ましくはＬ＝５ｍｍ〜２０ｍｍであり、より好ましくはＬ＝５ｍｍ〜１５ｍｍであり、更に好ましくはＬ＝８ｍｍ〜１２ｍｍである。ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔは、好ましくはｔ＝３ｍｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくはｔ＝５ｍｍ〜８ｍｍである。
【００３４】
ノズル部材２１，２２の上下寸法Ｌは、左右寸法ｔとほぼ等しくてもよい（Ｌ≒ｔ）。すなわち、上下寸法Ｌは、左右寸法ｔより大きい（Ｌ>ｔ）だけに限られず、左右寸法ｔと等しくてもよく（Ｌ＝ｔ）、左右寸法ｔより僅かに小さくてもよい（Ｌ＜ｔ）。Ｌ＜ｔの場合、左右寸法ｔと上下寸法Ｌの差（ｔ−Ｌ）の上限は、（ｔ−Ｌ）＝＋３ｍｍ程度である（（ｔ−Ｌ）≦＋３ｍｍ）。
【００３５】
ノズル部２０の下面と処理位置Ｐとの間のワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１ｍｍ〜１５ｍｍ程度が好ましい。
【００３６】
図３に示すように、ノズル部材２１，２２の処理幅方向の一端部及び他端部には、それぞれ端閉塞部材２３が設けられている。各端閉塞部材２３がノズル部材２１，２２の端面どうし間に跨っている。各端閉塞部材２３の中央部には凸状の閉塞部２３ａが設けられている。この閉塞部２３ａが吹出路２９の処理幅方向の端部に差し入れられている。これら端閉塞部材２３によって、吹出路２９の処理幅方向の両端部が塞がれている。
【００３７】
プラズマ生成部１０の下側（吹出方向の下流側）かつノズル部２０の左右外側（対向方向の外側）には、ノズル部２０とは別体の連結部材３１，３２が設けられている。連結部材３１，３２を介して、ノズル部２０が、プラズマ生成部１０に連結されて支持されている。
【００３８】
連結部材３１，３２は、大略Ｌ字の断面を有して処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びている。連結部材３１，３２は、ステンレスやアルミニウム等の金属にて構成されている。連結部材３１，３２は、金属の折り曲げ加工によって形成されているが、押し出し成形にて作製されてもよく、切削加工にて作製されてもよい。連結部材３１，３２の厚さは、１ｍｍ〜４ｍｍ程度であり、ノズル部材２１，２２を支持し得る十分な剛性を有している。
【００３９】
連結部材３１，３２は、接地線８ｂを介して電気的に接地されている。第１ノズル部材２１が第１連結部材３１を介して接地されていてもよい。第２ノズル部材２２が第２連結部材３２を介して接地されていてもよい。
【００４０】
各連結部材３１，３２の構造を更に詳述する。
第１連結部材３１は、第１ホルダ１５の下方かつ第１ノズル部材２１の左外側に配置されている。第１連結部材３１は、被固定部３１ａと、覆部３１ｂと、連結部３１ｃを有している。被固定部３１ａは、垂直をなしている。被固定部３１ａの上側部分が、第１ホルダ１５の外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）に当てられ、ボルト３３ａにて第１ホルダ１５に連結されている。被固定部３１ａは、プラズマ生成部１０より下方（吹出方向の下流側）に突出している。
【００４１】
覆部３１ｂは、被固定部３１ａの下端（突出端）からノズル部２０へ向かって水平に延びている。覆部３１ｂによって、プラズマ生成部１０の下面（処理位置Ｐを向く下流側面）における被固定部３１ａとノズル部２０との間の部分が覆われている。覆部３１ｂの下面（処理位置Ｐを向く面）と、ノズル部２０の下面（処理位置Ｐを向く面）とが面一になっている。ホルダ１５の下面と覆部３１ｂ３１ｂとの間には、空気絶縁層が形成されている。
【００４２】
連結部３１ｃは、覆部３１ｂの左右内側の端部から垂直に立ち上がっている。連結部３１ｃが第１ノズル部材２１の左側面（対向方向の外側面）に突き当てられている。この連結部３１ｃが、ボルト３３ｃにて第１ノズル部材２１に連結されている。
【００４３】
第２連結部材３２は、第２ホルダ１６の下方かつ第２ノズル部材２２の右外側に配置されている。第２連結部材３２は、被固定部３２ａと、覆部３２ｂと、連結部３２ｃを有している。被固定部３２ａは、垂直をなしている。被固定部３２ａの上側部分が、第２ホルダ１６の外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）に当てられ、ボルト３４ａにて第２ホルダ１６に連結されている。被固定部３２ａは、プラズマ生成部１０より下方（吹出方向の下流側）に突出している。
【００４４】
覆部３２ｂは、被固定部３２ａの下端（突出端）からノズル部２０へ向かって水平に延びている。覆部３２ｂによって、プラズマ生成部１０の下面（処理位置Ｐを向く下流側面）における被固定部３２ａとノズル部２０との間の部分が覆われている。覆部３２ｂの下面（処理位置Ｐを向く面）と、ノズル部２０の下面（処理位置Ｐを向く面）とが面一になっている。ホルダ１６の下面と覆部３２ｂとの間には、空気絶縁層が形成されている。
【００４５】
連結部３２ｃは、覆部３２ｂの左右内側の端部から垂直に立ち上がっている。連結部３２ｃが第２ノズル部材２２の左側面（対向方向の外側面）に突き当てられている。この連結部３２ｃが、ボルト３４ｃにて第２ノズル部材２２に連結されている。
【００４６】
上記のように構成された表面処理装置１によって被処理物９を表面処理する方法を説明する。
被処理物９を搬送手段４によって処理ヘッド２の下方を横切るように搬送する。被処理物９は、処理ヘッド２の直下において処理位置Ｐ上に配置される。併行して、電極１１，１２間にプラズマ電界を印加し、処理ガスを生成部内流路１８内のプラズマ生成空間１９でプラズマ化して、吹出路２９から下方へ吹き出す。この処理ガスが処理位置Ｐ上の被処理物９に接触して反応が起き、被処理物９の表面処理がなされる。
【００４７】
図４に示すように、第１電極１１からの電気力線のうち、ほぼ真下に向かう電気力線ｅ１は、金属製の第１ノズル部材２１によって遮られる。第１電極１１から左下に向かう電気力線ｅ２は、第１連結部材３１によって遮られる。第１電極１１から第２電極１２の下側へ斜めに向かう電気力線ｅ３は、金属製の第２ノズル部材２２及び第２連結部材３２によって遮られる。更に、吹出路２９に入った電気力線ｅ４は、ノズル部材２１，２２の何れかの吹出路２９を形成する面に落ちる。ノズル部材２１，２２を上下に厚肉にすることで、上記電気力線ｅ４をノズル部材２１，２２の吹出路画成面に確実に落すことができる。これによって、電界が処理位置Ｐへ漏れるのを確実に防止でき、被処理物９が電界によって損傷するのを確実に防止できる。
【００４８】
金属製角材からなるノズル部材２１，２２は、その上面（プラズマ生成部１０を向く面）や吹出路画成面を切削したり研磨したりすることによって、これら面の平面精度を充分に高くでき、更にはこれら面が交差する角部のＲ精度を充分に高くできる。したがって、処理ガス流の処理幅方向の均一性を維持することができ、被処理物９を処理幅方向に均一に処理することができる。この結果、処理品質を向上させることができる。
【００４９】
端閉塞部材２３にて吹出路２９の処理幅方向の両端部を塞ぐことで、処理ガスがノズル部材２１，２２どうし間の処理幅方向の両端部から外方へ漏れるのを防止できる。これによって、吹出路２９における処理幅方向の両端部分での処理ガス流を処理幅方向の中央部と同じような流れにでき、処理の均一性を一層確実に高めることができる。
【００５０】
吹き出し後の処理ガスは、被処理物９の表面に沿って流れる。ノズル部２０と連結部材３１，３２の底面を面一にすることで、処理ヘッド２と被処理物９との間の処理流路の厚さを処理ヘッド２の底面全体にわたって一定にできる。したがって、被処理物９の表面上での処理ガスの流れを安定させることができる。
連結部材３１，３２をステンレス等の金属にて構成することによって、電界漏洩を一層確実に防止できるだけでなく、処理ガスに対する耐蝕性を確保できる。
【００５１】
ノズル部材２１，２２は、プラズマ生成部１０に単に当てられているだけであり直接には固定されておらず、しかも被固定部３１ａ，３２ａがノズル部材２１，２２から離れてプラズマ生成部１０の左右の外側部に配置されているため、プラズマ生成部１０の構成要素１１〜１６がプラズマの熱で変形したとしても、熱応力がノズル部材２１，２２に伝達されるのを低減又は回避できる。したがって、ノズル部材２１，２２の変形を抑制又は防止できる。
【００５２】
ノズル部材２１，２２の上下の寸法Ｌを、左右の寸法ｔより大きくするか（Ｌ>ｔ）、左右寸法ｔとほぼ等しく（Ｌ≒ｔ）することで、電気力線ｅ４を確実に捕捉できるとともに、ノズル部材２１，２２の重量が嵩むのを防止できる。更には、ノズル部材２１，２２が上下に変形するのをより確実に抑制でき、ノズル部材２１，２２とプラズマ生成部１０との間に隙間が形成されるのを防止できる。
ノズル部材２１，２２の左右方向（対向方向）の変形は、連結部材３１，３２によって抑制することができる。
ノズル部材２１，２２の上下の寸法（吹出路２９の路長）を５ｍｍ〜２０ｍｍとすることによって、電界が吹出路２９から漏れるのを確実に防止でき、かつ処理ガスが被処理物に到達するまで活性を確実に維持できる。
上下寸法Ｌが左右寸法ｔと略等しい場合（Ｌ≒ｔ）において、上下寸法Ｌが左右寸法ｔより小さいとき（Ｌ＜ｔ）、左右寸法ｔと上下寸法Ｌの差（ｔ−Ｌ）の上限を３ｍｍ程度にすることによって（（ｔ−Ｌ）≦＋３ｍｍ）、ノズル部材２１，２２の重量が過大になるのを確実に抑制でき、吹出路２９からの電界漏れを確実に防止できる。
【００５３】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図５及び図６は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態では、プラズマ生成部１０とノズル部２０の間に介在部材４１，４２が介在されている。介在部材４１，４２は、それぞれＬ字状の断面を有して、図５の紙面と直交する処理幅方向に延びている。これら介在部材４１，４２によって、プラズマ生成部１０の下側（吹出方向の下流側）が覆われている。介在部材４１，４２は、ステンレスやアルミニウム等の金属製の板材にて構成され、接地線８ｃを介して電気的に接地されている。介在部材４１，４２の厚さは、１ｍｍ〜４ｍｍ程度である。
【００５４】
介在部材４１，４２の構造を更に詳述する。
図５において、左側の第１介在部材４１は、第１ホルダ１５の底部と第１ノズル部材２１との間に設けられている。第１介在部材４１の垂直部が、第１ホルダ１５の左外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）と被固定部３１ａとの間に挟まれ、被固定部３１ａと共にボルト３３ａによって第１ホルダ１５に連結されて支持されている。第１介在部材４１の水平部は、プラズマ生成部１０の内部流路１８より左側の下面を覆い、かつ該下面に非固定状態で当てられている。第１介在部材４１の下面に第１ノズル部材２１が当接されている。第１介在部材４１と第１ノズル部材２１とがボルト３３ｄによって連結されている。第１介在部材４１は、第１ノズル部材２１をプラズマ生成部１０に連結する連結部材としての機能を兼ねる。
【００５５】
図５において、右側の第２介在部材４２は、第２ホルダ１６の底部と第２ノズル部材２２との間に設けられている。第２介在部材４２の垂直部が、第２ホルダ１６の右外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）と被固定部３２ａとの間に挟まれ、被固定部３２ａと共にボルト３４ａによって第１ホルダ１５に連結されて支持されている。第２介在部材４２の水平部は、プラズマ生成部１０の内部流路１８より右側の下面を覆い、かつ該下面に非固定状態で当てられている。第２介在部材４２の下面に第２ノズル部材２２が当接されている。第２介在部材４２と第２ノズル部材２２とがボルト３４ｄによって連結されている。第２介在部材４２は、第２ノズル部材２２をプラズマ生成部１０に連結する連結部材としての機能を兼ねる。
【００５６】
図６に示すように、第２実施形態では、第１電極１１からの電気力線のうち、ほぼ真下又は左下に向かう電気力線ｅ１，ｅ２を第１介在部材４１によって遮ることができる。第１電極１１から第２電極１２の下側へ斜めに向かう電気力線ｅ３は、第２介在部材４２によって遮ることができる。更に、吹出路２９の路長が介在部材４１，４２の厚さ分だけ大きくなるため、吹出路２９に入って来た電気力線ｅ４をより確実に捕捉できる。これによって、電界が処理位置Ｐへ漏れるのを一層確実に防止できる。
【００５７】
図７及び図８は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態では、ノズル部２４がノズル部材２１，２２に分かれておらず、１つの金属製の角材にて構成されている。ノズル部２４は、第１誘電部材１３の下面から第２誘電部材１４の下面に跨り、かつ図７の紙面と直交する処理幅方向に延びている。ノズル部２４の上面が、誘電部材１３，１４の下面に非固定状態で当てられている。連結部３１ｃが、ノズル部２４の左側面に突き当てられ、ボルト３３ｃにてノズル部２４と連結されている。連結部３２ｃが、ノズル部２４の右側面に突き当てられ、ボルト３４ｃにてノズル部２４と連結されている。
【００５８】
図８に示すように、ノズル部２４には、複数の吹出孔２５が形成されている。これら吹出孔２５は、処理幅方向（ノズル部２４の長手方向）に一列に並べられている。各吹出孔２５は、ノズル部２４を上下（吹出方向）に貫通している。各吹出孔２５の上端開口が生成部内流路１８に連なっている。各吹出孔２５の下端開口が処理位置Ｐに面している。これら吹出孔２５によって吹出路２９が構成されている。ノズル部２４の上下（吹出方向）の寸法Ｌは、ノズル部２４の左右（対向方向）の寸法の２分の１より大きく、吹出孔２５の内周面からノズル部２４の左右の外側面までの寸法より大きい（Ｌ＞ｔ）。
【００５９】
図７に示すように、各吹出孔２５の上下方向の中間部には段差が形成されており、段差より上側は大径になり、段差より下側は小径になっている。したがって、各吹出孔２５における下側部分２５ｂ（処理位置Ｐ側の部分）が上側部分２５ｃ（プラズマ生成部１０側の部分）より狭くなっている。
【００６０】
第３実施形態では、生成部内流路１８の下端開口がノズル部２４における孔２５の周辺部分２４ａによって塞がれる。この部分２４ａに電気力線ｅ４を落とすができる。したがって、処理位置Ｐへの電界漏洩を一層確実に防止できる。処理ガスは、生成部内流路１８から各吹出孔２５を通過して吹き出される。このとき、処理ガスが吹出孔２５の下側の小径部２５ｂで絞られることで、流速を高めることができる。したがって、処理ガスを被処理物９に確実に接触させることができ、被処理物９を確実に表面処理することができる。
【００６１】
図９は、第３実施形態の変形態様（第４実施形態）を示したものである。この態様では、各吹出孔２５が長孔状になっている。吹出孔２５の長軸が処理幅方向（ノズル部２４の長手方向）に向けられている。
【００６２】
図１０に示す第５実施形態では、ノズル部材２１，２２の間に金属製の多孔部材２６が設けられている。ここでは、多孔部材２６として金網が用いられているが、多孔部材２６が、パンチングメタル等の他の多孔部材にて構成されていてもよい。多孔部材２６の両縁部がノズル部材２１，２２によって支持されている。多孔部材２６は、吹出路２９の好ましくは上端部に設けられているが、吹出路２９の上下方向の中間部に設けられていてもよく、吹出路２９の下端部に設けられていてもよい。誘電部材１３，１４とノズル部材２１，２２との間に多孔部材２６が挟まれていてもよい。多孔部材２６は、ノズル部材２１，２２を介して電気的に接地されている。
【００６３】
第５実施形態（図１０）では、生成部内流路１８からの処理ガスは、多孔部材２６の孔を通り、更に吹出路２９を通って処理位置Ｐへ向けて吹き出される。第１電極１１からの電気力線のうちノズル部材２１，２２の間に入って来た電気力線ｅ４の大部分は、多孔部材２６によって遮られる。多孔部材２６の孔を通過した電気力線ｅ４１がノズル部材２１，２２の吹出路画成面に落ちる。これによって、処理位置Ｐへの電界漏洩を一層確実に防止することができる。
【００６４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、連結部材３１，３２の覆部３１ｂ，３２ｂが、ノズル部２０より上に引っ込んでいてもよく、ノズル部２０より下に突出していてもよい。
連結部材３１，３２が、樹脂、セラミックス等の絶縁材料にて構成されていてもよい。上記絶縁材料は処理ガスに対する耐蝕性を有していることが好ましい。
第２実施形態（図５）において、連結部材３１，３２を省いてもよく、介在部材４１，４２だけでノズル部材２１，２２を支持してもよい。
第３、第４実施形態（図７〜図９）において、吹出孔２５が途中に段差の無い、ストレートな孔であっていてもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、第３〜第５実施形態（図７〜図１０）では、ノズル部２０，２４がプラズマ生成部１０に直接的に接しているが、これら実施形態でも第２実施形態（図５）と同様に、ノズル部２０，２４とプラズマ生成部１０との間に介在部材４１，４２を介在させてもよい。
【実施例１】
【００６５】
実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１では、第２実施形態（図５及び図６）の装置１を用いて、被処理物９にプラズマ照射を行ない、その後、ＴＥＧ（Test Element Group）評価を行なった。被処理物９としてアンテナ比（ゲート絶縁膜の面積に対する電極膜の面積の比）が異なる複数の半導体チップを用意した。上記ゲート絶縁膜の膜厚は、８０Åであった。
各ノズル部材２１，２２の上下（吹出方向）の寸法Ｌは、Ｌ＝１０ｍｍであった。
各ノズル部材２１，２２の左右（対向方向）の寸法ｔは、ｔ＝７ｍｍであった。
各介在部材４１，４２の上下の厚さは、２ｍｍであった。
吹出路２９の路長（上下方向の長さ）は、１２ｍｍであった。
吹出路２９の処理幅方向の長さは、１５４０ｍｍであった。
ワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。
プラズマ生成部内流路１８の左右（対向方向）の厚さは、１ｍｍであった。
処理ガスとしてＮ-２ ９００Ｌ／ｍｉｎを用いた。
電極１１，１２への投入電力は高周波変換前の直流で４ｋＷであった。
電極１１，１２間の印加電圧は、Ｖｐｐ＝１８ｋＶであった。
被処理物９の搬送速度は１ｍ／ｍｉｎとし、処理位置Ｐに２０回通した。なお、上記被処理物９の実際の製造工程における搬送速度は３．５ｍ／ｍｉｎであり、処理位置Ｐに通す回数は１回である。
【００６６】
表面処理後の被処理物９について、絶縁膜への印加電圧に対するリーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。リーク電流は、印加電圧４Ｖ〜５Ｖの電流値を平均した。ＧＯＩ電圧は、電流値が１ｎＡ（電流密度４×１０−３Ａ／ｃｍ２）となる電圧値とした。リーク電流の測定結果を図１１（ａ）に示し、ＧＯＩ電圧の測定結果を図１１（ｂ）に示す。
【００６７】
［比較例１−１］
比較例１−１として、表面処理を行なっていない状態の被処理物９について、絶縁膜への印加電圧に対するリーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。図１１（ａ）に示すように、リーク電流は５０ｐＡを下回った。図１１（ｂ）に示すように、ＧＯＩ電圧は、９．８Ｖであった。
【００６８】
［比較例１−２］
比較例１−２では、図５において、ノズル２０及び連結部材３１，３２を省略（撤去）した装置を用いた。介在部材４１，４２と被処理物９との間の距離すなわちワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。その他の装置構造及び処理条件は、実施例１と同じとした。表面処理後、実施例１と同様にして、リーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。結果を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００６９】
［比較例１−３］
比較例１−３では、比較例１−２において、介在部材４１，４２と被処理物９との間の距離すなわちワーキングディスタンスＷＤを、ＷＤ＝８ｍｍとした。その他の装置構造及び処理条件は、比較例１−２と同じとした。表面処理後、実施例１と同様にして、リーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。結果を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００７０】
［比較例１−４］
比較例１−４では、比較例１−３において、電極１１，１２への投入電力を高周波変換前の直流で１．６ｋＷとした。その他の装置構造及び処理条件は、比較例１−３と同じとした。表面処理後、実施例１と同様にして、リーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。結果を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００７１】
図１１（ａ）から明らかな通り、本発明の実施例１によれば、アンテナ比が７０万倍、５０万倍、３５万倍、３．５万倍の何れの場合においても、リーク電流を比較例１−２〜４より低減できた。図１１（ｂ）に示すように、ＧＯＩ電圧は、比較例１−１のリファレンス（９．８Ｖ）に近づけることができた。したがって、本発明によれば、被処理物９に与えるダメージを低減できることが確認された。
【実施例２】
【００７２】
実施例２では、第２実施形態（図５及び図６）の装置１を用いてガラス基板９の親水化処理を行ない、電極高さＨと表面処理度（接触角）との関係を調べた。表面処理前の基板９の対水接触角は、４０°であった。
標準の電極高さＨ０（後記比較例２のＷＤ＝３ｍｍのときの電極高さＨ）をＨ０＝１８．５ｍｍとし、電極高さＨをＨ＝Ｈ０＋１０ｍｍ〜Ｈ０＋２０ｍｍ（すなわちＨ＝２８．５ｍｍ〜３８．５ｍｍ）の範囲で変化させた。Ｈ＝Ｈ０＋１０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。Ｈ＝Ｈ０＋２０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１３ｍｍであった。それ以外の装置構造（ノズル部２０の上下寸法Ｌ及び左右寸法ｔを含む）、処理ガス条件、プラズマ条件（投入電力、流路１８の厚さを含む）は、実施例１と同じであった。
被処理物９の搬送速度は３．５ｍ／ｍｉｎとした。被処理物９を処理位置Ｐに通した回数は、１回とした。
【００７３】
表面処理後、被処理物９の表面の対水接触角を測定した。結果を図１２に示す。Ｈ＝Ｈ０＋１０ｍｍ〜Ｈ０＋１５ｍｍ（ＷＤ＝３ｍｍ〜８ｍｍ）では、良好な表面処理度を得ることができた。電極高さＨがノズル部２０の高さ分だけ増大しても、ワーキングディスタンスＷＤの設定によって表面処理度を十分に確保できることが確認された。
【００７４】
［比較例２］
比較例２として、図５において、ノズル２０及び連結部材３１，３２を省略（撤去）した装置を用い、実施例２と同様にして、電極高さＨと表面処理度（接触角）との関係を調べた。電極高さＨをＨ＝Ｈ０＋０ｍｍ〜Ｈ０＋１５ｍｍ（すなわちＨ＝１８．５ｍｍ〜３３．５ｍｍ）の範囲で変化させた。なお、Ｈ＝Ｈ０＋０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。Ｈ＝Ｈ０＋１０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１３ｍｍであり、Ｈ＝Ｈ０＋１５ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１８ｍｍであった。それ以外の装置構造、処理ガス条件、プラズマ条件（投入電力、流路１８の厚さを含む）は、実施例２と同じであった。表面処理後の対水接触角の測定結果を図１２に示す。
【００７５】
図１２から明らかな通り、ワーキングディスタンスＷＤが同じであれば、ノズル部２０の有無に拘わらず、表面処理度が同程度になった。電極高さＨが同じであれば、ノズル２０を設けた場合（実施例２）のほうが、ノズル２０が無い場合（比較例２）よりも表面処理度が向上した。これは、ノズル２０を設けることによって処理ガスを拡散させずに被処理物９に確実に吹き付けることができるためと考えられる。
【実施例３】
【００７６】
実施例３では、第２実施形態（図５及び図６）の装置１を用いてガラス基板９の親水化処理を行ない、表面処理度（接触角）の処理幅方向の均一性を調べた。ノズル部材２１，２２は切削加工された金属角材であった。ワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。それ以外の装置構造、及び処理条件（ガス条件、プラズマ条件、搬送速度、搬送回数を含む）は、実施例２と同じであった。
【００７７】
表面処理後の被処理物９について、処理幅方向の各位置における対水接触角を測定した。結果を図１３に示す。図１３において、横軸は、被処理物９の処理幅方向の中央部を基準点（０ｍｍ）とし、各測定位置の上記基準点までの距離を示す。同図から明らかな通り、表面処理度（接触角）を処理幅方向にほぼ均一にすることができた。
【００７８】
［比較例３］
比較例３として、切削加工された金属角材からなるノズル部材２１，２２に代えて、金属板を折り曲げ加工して形成したノズル部材を用いた。その他の装置構造及び処理条件は、実施例３と同じであった。
【００７９】
表面処理後の被処理物９について、処理幅方向の各ポイントにおける対水接触角を測定した。図１３に示すように、比較例３では実施例３より表面処理度（接触角）のばらつきが大きかった。上記ノズル部材の上面部と吹出路形成部との角部のＲが、折り曲げ加工の精度上、処理幅方向に一定でなく、介在部材４１，４２と上記ノズル部材の上面部との間の所々にくぼみが形成されて、そこにガスが滞留したために処理の均一性が損なわれたものと考えられる。
【実施例４】
【００８０】
実施例１において、ノズル部材２１，２２の左右（対向方向）の寸法ｔを、上下（吹出方向）の寸法Ｌと等しくし、ｔ＝Ｌ＝１０ｍｍとした。上記寸法ｔを実施例１より大きくした分だけ、連結部材３１，３２の左右寸法を小さくした。それ以外の装置構造（電極１１，１２の左右寸法及びホルダ１５、１６の左右寸法を含む）及び処理条件については実施例１と同じにして、実施例１と同様の表面処理を行った。その結果、実施例１と同程度のリーク電流およびＧＯＩ電圧が得られた。したがって、ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔと上下寸法Ｌを同じにしても、被処理物９に与えるダメージを低減できることが確認された。
【実施例５】
【００８１】
実施例５では、実施例４と同じ装置を用いて、実施例２と同じ内容の表面処理を実施例２と同じ処理条件で行った。その結果、実施例２と同じような電極高さＨと接触角（表面処理度）の関係が得られた。ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔと上下寸法Ｌを同じにしても（ｔ＝Ｌ＝１０ｍｍ）、良好な表面処理度が得られることが確認された。
【実施例６】
【００８２】
実施例６では、実施例４と同じ装置を用いて、実施例３と同じ内容の表面処理を実施例３と同じ処理条件で行った。その結果、実施例３と同程度の均一度が得られた。ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔと上下寸法Ｌを同じにしても（ｔ＝Ｌ＝１０ｍｍ）、均一性を損なうことなく処理できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、例えば半導体装置の製造工程における基板の親水化、撥水化、洗浄、エッチング、成膜等の表面処理技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１ 表面処理装置
２ 処理ヘッド
３ 電源
３ｅ 接地線
４ 搬送手段
５ 処理ガス源
６ 整流部
８ａ，８ｂ，８ｃ 接地線
９ 被処理物
１０ プラズマ生成部
１１，１２ 電極
１３，１４ 誘電部材
１５，１６ ホルダ
１７ 冷却路
１８ プラズマ生成部内流路
１９ プラズマ生成空間
２０ ノズル部
２１，２２ ノズル部材
２３ 端閉塞部材
２３ａ 閉塞部
２４ ノズル部
２５ 吹出孔
２６ 多孔部材
２９ 吹出路
３１，３２ 連結部材
３１ａ，３２ａ 被固定部
３１ｂ，３２ｂ 覆部
３１ｃ，３２ｃ 連結部
３３ａ，３３ｃ，３３ｄ，３４ａ，３４ｃ，３４ｄ ボルト
４１，４２ 介在部材
Ｐ 処理位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ガスを電極間のプラズマ生成空間にてプラズマ化して被処理物に接触させて、表面改質（親液化、撥液化を含む）、洗浄、エッチング、成膜などの種々の表面処理を行なうプラズマ処理装置に関し、特に、被処理物がプラズマ生成空間の外部に配置される所謂リモート式のプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置は、電極間のプラズマ生成空間の内部に被処理物を配置する所謂ダイレクト式と、電極間のプラズマ生成空間の外部に被処理物を配置し、処理ガスをプラズマ生成空間に連なる吹出路から被処理物に吹き付ける所謂リモート式とに大別される。リモート式は、被処理物が電極間の電界及びプラズマに直接的に晒されることがなく、被処理物の損傷度を小さくできる点で有利である。しかし、電界が被処理物へ向けて漏れるおそれがあり、半導体装置等の高品質の被処理物ではその影響を無視できない場合がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に記載のリモート式のプラズマ処理装置では、一対の電極を含むプラズマ生成部の下側に、電気的に接地された金属板が設けられている。この金属板によって電極からの漏洩電界を遮蔽でき、被処理物の損傷を防止できる。金属板には、プラズマ生成空間に連なるスリット状の吹出路が設けられている。金属板における上記スリット状の吹出路の両縁は、それぞれ下方（被処理物の側）へ突出する凸部になっている。吹出路に入って来た漏洩電界は、上記凸部の吹出路画成面に捕捉される。これによって、吹出路からの電界漏洩を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２８７１０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上掲特許文献１の装置において、上記凸部の突出量が小さいと、電界が吹出路から漏れやすくなる。上記凸部の突出量を大きくすれば電界の漏れを確実に防止できるが、そうすると、金属板の重量が嵩む。金属板を折り曲げ加工容易な薄さにし、Ｌ字状に折り曲げることで、上記凸部を形成することも考えられるが、折り曲げ部のＲを処理幅方向（金属板の長手方向）に一定の大きさにするのが容易でなく、更には折り曲げ部の近傍の水平部分（プラズマ生成部に面する板部分）が斜めになりやすい。そうすると、その斜め部分とプラズマ生成部との間にガス溜まりが形成され、処理ガスの流れが処理幅方向に不均一になりやすい。
本発明は、上記事情に鑑み、リモート式のプラズマ処理装置において吹出路からの電界漏洩を確実に防止して被処理物の損傷を確実に防止するとともに、処理の均一性を確保し、ひいては処理品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、処理ガスをプラズマ生成空間及び該プラズマ生成空間の吹出方向の下流に連なる吹出路に順次通して吹出し、前記吹出路より前記吹出方向の下流側の処理位置に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物を表面処理するプラズマ処理装置において、
前記吹出方向と直交する処理幅方向にそれぞれ延び、かつ互いに前記吹出方向とも前記処理幅方向とも直交する対向方向に対向する一対の電極と、これら電極を保持するホルダを含み、前記一対の電極どうしの間に前記プラズマ生成空間が形成されるプラズマ生成部と、
前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側に配置され、かつ前記吹出路を画成する吹出路画成面を有して前記処理幅方向に延び、電気的に接地された金属製の角材から構成されたノズル部と、
前記ノズル部とは別体をなし、前記ノズル部より前記対向方向の外側に配置されて、前記ノズル部を前記プラズマ生成部に連結して支持する連結部材と、
を備え、前記ノズル部の前記吹出方向の寸法ひいては前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記ノズル部の前記吹出路画成面から前記対向方向の外側面までの寸法より大きいか略等しいことを特徴とする。
【０００７】
上記特徴によれば、電極から処理位置へ向かう電気力線を途中のノズル部に落とすことで、電界を遮蔽できる。しかも、ノズル部の吹出方向の寸法を大きくすることで、電極から吹出路に入って来た電気力線をノズル部の吹出路画成面に確実に落とすことができる。これによって、電界が吹出路から処理位置へ漏れるのを確実に低減又は防止できる。したがって、被処理物が電界によって損傷するのを確実に抑制又は防止できる。一方、ノズル部の前記対向方向の寸法を小さくすることで、ノズル部の重量が嵩むのを抑えることができる。更に、上記寸法構成によって、ノズル部が吹出方向に変形するのを抑制できる。また、ノズル部を角材にて構成することで、ノズル部のプラズマ生成部を向く面の面精度及び吹出路画成面の面精度を高くでき、更にはこれら面が交差する角部のＲ精度を高くできる。したがって、処理ガス流ひいては表面処理の処理幅方向の均一性を確保できる。この結果、処理品質を高めることができる。
【０００８】
前記ノズル部が、前記処理幅方向にそれぞれ延びかつ前記対向方向に対向して互いの間に前記吹出路を画成する金属製の角材からなる一対のノズル部材と、前記吹出路の前記処理幅方向の両端部をそれぞれ塞ぐ一対の端閉塞部材とを含むことが好ましい。一対のノズル部材をそれぞれ角材にて構成することで、各ノズル部材のプラズマ生成部を向く面の面精度及び吹出路画成面の面精度を高くでき、更にはこれら面が交差する角部のＲ精度を高くできる。加えて、端閉塞部材によって、処理ガスが吹出路の処理幅方向の両端部から処理幅方向の外方へ漏れるのを防止できる。これによって、処理ガス流を処理幅方向に均一な流れにでき、ひいては処理の均一性を確保できる。
前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法より大きいか略等しいことが好ましい。 これによって、吹出路からの電界漏洩を確実に低減又は防止できる。かつ、ノズル部材の重量が嵩むのを防止できる。更には、ノズル部材が吹出方向に変形するのを確実に抑制できる。
【０００９】
前記吹出路の前記吹出方向の長さは、好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍである。前記吹出路の前記吹出方向の長さが５ｍｍ未満であると、電界漏洩の低減効果が小さくなる。前記吹出路の前記吹出方向の長さが２０ｍｍを超えると、プラズマ生成空間から被処理物までの距離が大きくなり過ぎ、プラズマ化された処理ガスが被処理物に到達するまでプラズマの活性を維持するのが容易でない。前記吹出路の前記吹出方向の長さは、より好ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍであり、更に好ましくは８ｍｍ〜１２ｍｍである。前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法は、好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくは５ｍｍ〜８ｍｍである。
【００１０】
前記連結部材が、前記プラズマ生成部の前記ノズル部より前記対向方向の外側の部分に固定された被固定部と、前記被固定部と前記ノズル部との間の前記プラズマ生成部における前記吹出方向の下流側を覆う覆部と、前記ノズル部に連結された連結部とを一体に有して、電気的に接地された金属製の板材にて構成されていることが好ましい。
これによって、電極からノズル部より対向方向の外側の処理位置へ向かう電界を連結部材の覆部にて遮蔽できる。したがって、電界漏洩による被処理物の損傷を一層確実に抑制又は防止できる。また、連結部材によって、ノズル部の上記対向方向への変形を抑制又は阻止できる。更には、ノズル部をプラズマ生成部に直接固定せず、かつ連結部材の被固定部をノズル部より上記対向方向の外側に配置することで、プラズマ生成部の熱応力がノズル部に直接的に伝達されるのを回避又は抑制でき、ノズル部の熱変形を抑制又は防止できる。
【００１１】
前記覆部の前記処理位置を向く面と前記ノズル部の前記処理位置を向く面どうしが互いに面一をなしていることが好ましい。これによって、ノズル部と被処理物との間の処理流路の厚さと、覆部と被処理物との間の処理流路の厚さを同じにでき、被処理物の表面上での処理ガスの流れを安定させることができる。
【００１２】
前記プラズマ処理装置が、前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側を覆うようにして、前記プラズマ生成部と前記ノズル部との間に介在され、かつ電気的に接地された金属製の板材からなる介在部材を、更に備えていてもよい。これによって、電界漏洩を一層確実に防止できる。前記介在部材が、前記連結部材を兼ねていてもよい。
【００１３】
前記吹出路が、前記ノズル部を前記吹出方向にそれぞれ貫通し、かつ前記処理幅方向に互いに並べられた複数の吹出孔を含んでいてもよい。
これによって、プラズマ生成空間の下流端をノズル部によって部分的に塞ぐことができる。したがって、電界漏洩を一層確実に防止できる。
【００１４】
前記各吹出孔における前記処理位置側の部分が前記プラズマ生成空間側の部分より狭いことが好ましい。これによって、処理ガスの吹出し流速を高めることができ、被処理物に確実に接触させることができる。よって、被処理物を確実に表面処理することができる。
【００１５】
前記一対のノズル部材の間に金属製の多孔部材が設けられていてもよい。これによって、吹出路からの電界漏洩を一層確実に防止できる。
【００１６】
前記表面処理は、大気圧近傍下にて行なうことが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プラズマ処理装置における吹出路からの電界の漏洩を確実に低減又は防止して被処理物の損傷を確実に抑制又は防止できるとともに、処理の均一性を確保できる。この結果、処理品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面処理装置を示す側面断面図である。
【図２】上記表面処理装置の処理ヘッドを、一部の要素を省略して示す斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、上記処理ヘッドの平面断面図である。
【図４】上記処理ヘッドの下側部分を拡大して示す側面断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る表面処理装置を示す側面断面図である。
【図６】上記第２実施形態に係る表面処理装置の処理ヘッドの下側部分を拡大して示す側面断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示し、処理ヘッドの下側部分の側面断面図である。
【図８】上記第３実施形態の処理ヘッドのノズル部の平面図である。
【図９】上記第３実施形態のノズル部の変形例（第４実施形態）を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示し、処理ヘッドの下側部分の側面断面図である。
【図１１（ａ）】実施例１及び比較例１−１〜１−３のＴＥＧ評価結果を示し、リーク電流の測定結果のグラフである。
【図１１（ｂ）】実施例１及び比較例１−１〜１−３のＴＥＧ評価結果を示し、ＧＯＩ電圧の測定結果のグラフである。
【図１２】実施例２及び比較例２の結果を示すグラフである。
【図１３】実施例３及び比較例３の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。 図１は、本発明の第１実施形態を示したものである。被処理物９は、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板であるが、これに限られず、半導体ウェハや樹脂フィルム等であってもよい。表面処理の内容は、特に限定が無く、親水化、撥水化等の表面改質の他、洗浄、エッチング、アッシング、成膜などの種々の表面処理に適用できる。
なお、図において、被処理物９の厚さは誇張されている。
【００２０】
表面処理装置１は、処理ヘッド２と、搬送手段４を備えている。搬送手段４は、例えば、ローラコンベアにて構成されている。被処理物９がローラコンベア４によって一方向（図１において左右）に搬送され、処理ヘッド２の下方を横切る。ローラコンベア４上の被処理物９が位置する高さの水平面における処理ヘッド２の直下に対応する部分が、「処理位置Ｐ」を構成する。
搬送手段４は、ローラコンベアに限られず、ベルトコンベア、移動ステージ、浮上ステージ、ロボットアーム等であってもよい。被処理物９が静止され、処理ヘッド２が移動されるようになっていてもよい。
【００２１】
処理ヘッド２は、図示しない架台によって搬送手段４の上方に支持されている。処理ヘッド２は、整流部６と、プラズマ生成部１０を備え、図１の紙面と直交する処理幅方向に長く延びている。整流部６に処理ガス源５が接続されている。処理ガスの成分は、表面処理の内容に応じて適宜選択される。例えば、親水化処理の場合、処理ガスが窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）等を含むことが好ましい。撥水化処理の場合、処理ガスがＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｆ２等のフッ素含有成分を含むことが好ましい。酸化シリコンのエッチング処理の場合、処理ガスとしてＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｆ２等のフッ素含有成分にＨ２Ｏ等の水素含有添加成分を添加したガスを用いるのが好ましい。アモルファスシリコンやポリシリコンのエッチング処理の場合、処理ガス成分として更にオゾン等の酸化性成分を加えるのが好ましい。
【００２２】
詳細な図示は省略するが、整流部６は、処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びるチャンバー、処理幅方向に延びるスリット、処理幅方向に分散して配置された多数の小孔等を有し、処理ガス源５からの処理ガスを処理幅方向に均一化する。
【００２３】
図１に示すように、整流部６の上記処理幅方向と直交する吹出方向（上下方向）の下流側にプラズマ生成部１０が配置されている。図１及び図２に示すように、プラズマ生成部１０は、一対の電極１１，１２と、一対の誘電部材１３，１４と、ホルダ１５，１６を含む。各電極１１，１２は、それぞれ大略四角形の断面をなし、処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びている。電極１１，１２の長さは、被処理物９の処理幅方向の寸法とほぼ同じか少し大きく、例えば１ｍ〜２ｍである。一対の電極１１，１２が、上記処理幅方向とも吹出方向とも直交する対向方向（図１の左右方向）に互いに対向している。
【００２４】
図１において左側の第１電極１１は、電源３に接続されて電圧印加電極となっている。図１において右側の第２電極１２は、接地線３ｅを介して電気的に接地されて接地電極となっている。電源３は、例えばパルス状の高周波電力を出力する。これによって、電極１１，１２間に大気圧近傍下で放電が生成される。
電源３からの高周波はパルス波状等の間欠波に限定されず、交流正弦波状等の連続波であってもよい。
【００２５】
各電極１１，１２の内部には、冷却路１７（温調路）が形成されている。冷却路１７内に水等の冷媒（温調媒体）が通されることで、電極１１，１２が冷却（温調）される。
【００２６】
図４に示すように、電極１１，１２の下面（処理位置Ｐを向く面）から処理位置Ｐまでの距離Ｈ（以下「電極高さＨ」と称す）は、Ｈ＝１５ｍｍ〜３５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２７】
図１及び図２に示すように、電極１１，１２どうしの間に一対の誘電部材１３，１４が挟まれている。誘電部材１３，１４は、それぞれアルミナ（ Ａｌ２Ｏ３）等の固体誘電体にて構成され、処理幅方向（図１の紙面直交方向） に延びる板状になっている。第１誘電部材１３は、断面コ字状になり、第１電極１１における第２電極１２との対向面に被さって接触している。第２誘電部材１４は、第１誘電部材１３を左右に反転させた断面形状を有し、第２電極１２における第１電極１１との対向面に被さって接触している。誘電部材１３，１４は、電極１１，１２よりも下方（吹出方向の下流側）へ延び出している。
誘電部材１３，１４に代えて、電極１１，１２の対向面にアルミナ等の溶射膜を被膜してもよい。
【００２８】
誘電部材１３，１４どうしの間にプラズマ生成部内流路１８が画成されている。生成部内流路１８は、垂直をなし、かつ処理幅方向に誘電部材１３，１４と略同じ長さ延びている。生成部内流路１８のうち電極１１，１２の上端部と対応する高さ付近から電極１１，１２の下端部と対応する高さ付近までの間が、大気圧近傍のプラズマ生成空間１９を構成する。整流部６からの処理ガスが生成部内流路１８に導入されて、流路１８内を下方へ流れながらプラズマ生成空間１９内においてプラズマ化（励起、活性化、ラジカル化、分解、イオン化等を含む）される。生成部内流路１８及びプラズマ生成空間１９の厚さ（図１の左右方向の寸法）は、例えば１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。
【００２９】
電極１１，１２及び誘電部材１３，１４の左右外側（対向方向の外側）には、ホルダ１５，１６が設けられている。第１ホルダ１５は、第１電極１１及び第１誘電部材１３の外側に設けられている。第２ホルダ１６は、第２電極１２及び第２誘電部材１４の外側に設けられている。各ホルダ１５，１６は、単一のホルダ部材にて構成されていてもよく、複数のホルダ部材が組み合わさることによって構成されていてもよい。ホルダ１５，１６の少なくとも電極１１と接触ないしは対面する部分は、エンジニアリングプラスチック等の絶縁体にて構成されている。上記絶縁体を空気絶縁層にて構成してもよい。ホルダ１５，１６の外側部分は金属にて構成されていてもよい。ホルダ１５，１６によって電極１１，１２及び誘電部材１３，１４が保持されている。ホルダ１５，１６と誘電部材１３，１４の下面（吹出方向の下流側の面）どうしは、互いに面一になっている。
【００３０】
プラズマ生成部１０の下側（吹出方向の下流側）にノズル部２０が設けられている。ノズル部２０は、一対のノズル部材２１，２２を含む。ノズル部材２１，２２は、それぞれ断面四角形状の金属製の角材にて構成され、処理幅方向に延びている。ノズル部材２１，２２の処理幅方向（図１の紙面直交方向）の長さは、例えば１ｍ〜２ｍである。ノズル部材２１，２２の材質は、ステンレスでもよく、アルミニウムでもよい。ノズル部材２１，２２は、接地線８ａを介して電気的に接地されている。
【００３１】
第１ノズル部材２１は、第１電極１１及び第１誘電部材１３の直下に配置され、第１誘電部材１３及び第１ホルダ１５の下面に非固定状態で当てられている。第２ノズル部材２２は、第２電極１２及び第２誘電部材１４の直下に配置され、第２誘電部材１４及び第２ホルダ１６の下面に非固定状態で当てられている。ノズル部２０は、プラズマ生成部１０に単に当てられているだけであり、プラズマ生成部１０には直接的に固定されていない。
【００３２】
一対のノズル部材２１，２２が、対向方向（図１の左右方向）に対向している。これらノズル部材２１，２２どうしの間に吹出路２９が画成されている。ノズル部材２１，２２の対向面が、吹出路画成面を構成している。吹出路２９は、垂直をなし、かつ処理幅方向にノズル部材２１，２２と略同じ長さ延びるスリット状になっている。生成部内流路１８ひいてはプラズマ生成空間１９が、吹出路２９に一直線に連なっている。処理ガスが、生成部内流路１８から吹出路２９へ導かれ、吹出路２９から処理位置Ｐへ向けて下方に吹き出される。吹出路２９の厚さ（図１の左右方向の寸法）は、プラズマ生成空間１９の厚さと等しく、例えば１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。
吹出路２９の厚さ（図１の左右方向の寸法）は、プラズマ生成空間１９の厚さより大きくてもよく、プラズマ生成空間１９の厚さより小さくてもよい。
【００３３】
図４に示すように、各ノズル部材２１，２２の断面は、上下（吹出方向）に長く、左右（対向方向）に短い。換言すると、各ノズル部材２１，２２の上下寸法Ｌひいては吹出路２９の路長は、各ノズル部材２１，２２の吹出口画成面から左右外側面（対向方向の外側面）までの寸法ｔより大きい（Ｌ＞ｔ）。ノズル部材２１，２２の上下寸法Ｌは、好ましくはＬ＝５ｍｍ〜２０ｍｍであり、より好ましくはＬ＝５ｍｍ〜１５ｍｍであり、更に好ましくはＬ＝８ｍｍ〜１２ｍｍである。ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔは、好ましくはｔ＝３ｍｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくはｔ＝５ｍｍ〜８ｍｍである。
【００３４】
ノズル部材２１，２２の上下寸法Ｌは、左右寸法ｔとほぼ等しくてもよい（Ｌ≒ｔ）。すなわち、上下寸法Ｌは、左右寸法ｔより大きい（Ｌ>ｔ）だけに限られず、左右寸法ｔと等しくてもよく（Ｌ＝ｔ）、左右寸法ｔより僅かに小さくてもよい（Ｌ＜ｔ）。Ｌ＜ｔの場合、左右寸法ｔと上下寸法Ｌの差（ｔ−Ｌ）の上限は、（ｔ−Ｌ）＝＋３ｍｍ程度である（（ｔ−Ｌ）≦＋３ｍｍ）。
【００３５】
ノズル部２０の下面と処理位置Ｐとの間のワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１ｍｍ〜１５ｍｍ程度が好ましい。
【００３６】
図３に示すように、ノズル部材２１，２２の処理幅方向の一端部及び他端部には、それぞれ端閉塞部材２３が設けられている。各端閉塞部材２３がノズル部材２１，２２の端面どうし間に跨っている。各端閉塞部材２３の中央部には凸状の閉塞部２３ａが設けられている。この閉塞部２３ａが吹出路２９の処理幅方向の端部に差し入れられている。これら端閉塞部材２３によって、吹出路２９の処理幅方向の両端部が塞がれている。
【００３７】
プラズマ生成部１０の下側（吹出方向の下流側）かつノズル部２０の左右外側（対向方向の外側）には、ノズル部２０とは別体の連結部材３１，３２が設けられている。連結部材３１，３２を介して、ノズル部２０が、プラズマ生成部１０に連結されて支持されている。
【００３８】
連結部材３１，３２は、大略Ｌ字の断面を有して処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びている。連結部材３１，３２は、ステンレスやアルミニウム等の金属にて構成されている。連結部材３１，３２は、金属の折り曲げ加工によって形成されているが、押し出し成形にて作製されてもよく、切削加工にて作製されてもよい。連結部材３１，３２の厚さは、１ｍｍ〜４ｍｍ程度であり、ノズル部材２１，２２を支持し得る十分な剛性を有している。
【００３９】
連結部材３１，３２は、接地線８ｂを介して電気的に接地されている。第１ノズル部材２１が第１連結部材３１を介して接地されていてもよい。第２ノズル部材２２が第２連結部材３２を介して接地されていてもよい。
【００４０】
各連結部材３１，３２の構造を更に詳述する。
第１連結部材３１は、第１ホルダ１５の下方かつ第１ノズル部材２１の左外側に配置されている。第１連結部材３１は、被固定部３１ａと、覆部３１ｂと、連結部３１ｃを有している。被固定部３１ａは、垂直をなしている。被固定部３１ａの上側部分が、第１ホルダ１５の外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）に当てられ、ボルト３３ａにて第１ホルダ１５に連結されている。被固定部３１ａは、プラズマ生成部１０より下方（吹出方向の下流側）に突出している。
【００４１】
覆部３１ｂは、被固定部３１ａの下端（突出端）からノズル部２０へ向かって水平に延びている。覆部３１ｂによって、プラズマ生成部１０の下面（処理位置Ｐを向く下流側面）における被固定部３１ａとノズル部２０との間の部分が覆われている。覆部３１ｂの下面（処理位置Ｐを向く面）と、ノズル部２０の下面（処理位置Ｐを向く面）とが面一になっている。ホルダ１５の下面と覆部３１ｂ３１ｂとの間には、空気絶縁層が形成されている。
【００４２】
連結部３１ｃは、覆部３１ｂの左右内側の端部から垂直に立ち上がっている。連結部３１ｃが第１ノズル部材２１の左側面（対向方向の外側面）に突き当てられている。この連結部３１ｃが、ボルト３３ｃにて第１ノズル部材２１に連結されている。
【００４３】
第２連結部材３２は、第２ホルダ１６の下方かつ第２ノズル部材２２の右外側に配置されている。第２連結部材３２は、被固定部３２ａと、覆部３２ｂと、連結部３２ｃを有している。被固定部３２ａは、垂直をなしている。被固定部３２ａの上側部分が、第２ホルダ１６の外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）に当てられ、ボルト３４ａにて第２ホルダ１６に連結されている。被固定部３２ａは、プラズマ生成部１０より下方（吹出方向の下流側）に突出している。
【００４４】
覆部３２ｂは、被固定部３２ａの下端（突出端）からノズル部２０へ向かって水平に延びている。覆部３２ｂによって、プラズマ生成部１０の下面（処理位置Ｐを向く下流側面）における被固定部３２ａとノズル部２０との間の部分が覆われている。覆部３２ｂの下面（処理位置Ｐを向く面）と、ノズル部２０の下面（処理位置Ｐを向く面）とが面一になっている。ホルダ１６の下面と覆部３２ｂとの間には、空気絶縁層が形成されている。
【００４５】
連結部３２ｃは、覆部３２ｂの左右内側の端部から垂直に立ち上がっている。連結部３２ｃが第２ノズル部材２２の左側面（対向方向の外側面）に突き当てられている。この連結部３２ｃが、ボルト３４ｃにて第２ノズル部材２２に連結されている。
【００４６】
上記のように構成された表面処理装置１によって被処理物９を表面処理する方法を説明する。
被処理物９を搬送手段４によって処理ヘッド２の下方を横切るように搬送する。被処理物９は、処理ヘッド２の直下において処理位置Ｐ上に配置される。併行して、電極１１，１２間にプラズマ電界を印加し、処理ガスを生成部内流路１８内のプラズマ生成空間１９でプラズマ化して、吹出路２９から下方へ吹き出す。この処理ガスが処理位置Ｐ上の被処理物９に接触して反応が起き、被処理物９の表面処理がなされる。
【００４７】
図４に示すように、第１電極１１からの電気力線のうち、ほぼ真下に向かう電気力線ｅ１は、金属製の第１ノズル部材２１によって遮られる。第１電極１１から左下に向かう電気力線ｅ２は、第１連結部材３１によって遮られる。第１電極１１から第２電極１２の下側へ斜めに向かう電気力線ｅ３は、金属製の第２ノズル部材２２及び第２連結部材３２によって遮られる。更に、吹出路２９に入った電気力線ｅ４は、ノズル部材２１，２２の何れかの吹出路２９を形成する面に落ちる。ノズル部材２１，２２を上下に厚肉にすることで、上記電気力線ｅ４をノズル部材２１，２２の吹出路画成面に確実に落すことができる。これによって、電界が処理位置Ｐへ漏れるのを確実に防止でき、被処理物９が電界によって損傷するのを確実に防止できる。
【００４８】
金属製角材からなるノズル部材２１，２２は、その上面（プラズマ生成部１０を向く面）や吹出路画成面を切削したり研磨したりすることによって、これら面の平面精度を充分に高くでき、更にはこれら面が交差する角部のＲ精度を充分に高くできる。したがって、処理ガス流の処理幅方向の均一性を維持することができ、被処理物９を処理幅方向に均一に処理することができる。この結果、処理品質を向上させることができる。
【００４９】
端閉塞部材２３にて吹出路２９の処理幅方向の両端部を塞ぐことで、処理ガスがノズル部材２１，２２どうし間の処理幅方向の両端部から外方へ漏れるのを防止できる。これによって、吹出路２９における処理幅方向の両端部分での処理ガス流を処理幅方向の中央部と同じような流れにでき、処理の均一性を一層確実に高めることができる。
【００５０】
吹き出し後の処理ガスは、被処理物９の表面に沿って流れる。ノズル部２０と連結部材３１，３２の底面を面一にすることで、処理ヘッド２と被処理物９との間の処理流路の厚さを処理ヘッド２の底面全体にわたって一定にできる。したがって、被処理物９の表面上での処理ガスの流れを安定させることができる。
連結部材３１，３２をステンレス等の金属にて構成することによって、電界漏洩を一層確実に防止できるだけでなく、処理ガスに対する耐蝕性を確保できる。
【００５１】
ノズル部材２１，２２は、プラズマ生成部１０に単に当てられているだけであり直接には固定されておらず、しかも被固定部３１ａ，３２ａがノズル部材２１，２２から離れてプラズマ生成部１０の左右の外側部に配置されているため、プラズマ生成部１０の構成要素１１〜１６がプラズマの熱で変形したとしても、熱応力がノズル部材２１，２２に伝達されるのを低減又は回避できる。したがって、ノズル部材２１，２２の変形を抑制又は防止できる。
【００５２】
ノズル部材２１，２２の上下の寸法Ｌを、左右の寸法ｔより大きくするか（Ｌ>ｔ）、左右寸法ｔとほぼ等しく（Ｌ≒ｔ）することで、電気力線ｅ４を確実に捕捉できるとともに、ノズル部材２１，２２の重量が嵩むのを防止できる。更には、ノズル部材２１，２２が上下に変形するのをより確実に抑制でき、ノズル部材２１，２２とプラズマ生成部１０との間に隙間が形成されるのを防止できる。
ノズル部材２１，２２の左右方向（対向方向）の変形は、連結部材３１，３２によって抑制することができる。
ノズル部材２１，２２の上下の寸法（吹出路２９の路長）を５ｍｍ〜２０ｍｍとすることによって、電界が吹出路２９から漏れるのを確実に防止でき、かつ処理ガスが被処理物に到達するまで活性を確実に維持できる。
上下寸法Ｌが左右寸法ｔと略等しい場合（Ｌ≒ｔ）において、上下寸法Ｌが左右寸法ｔより小さいとき（Ｌ＜ｔ）、左右寸法ｔと上下寸法Ｌの差（ｔ−Ｌ）の上限を３ｍｍ程度にすることによって（（ｔ−Ｌ）≦＋３ｍｍ）、ノズル部材２１，２２の重量が過大になるのを確実に抑制でき、吹出路２９からの電界漏れを確実に防止できる。
【００５３】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図５及び図６は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態では、プラズマ生成部１０とノズル部２０の間に介在部材４１，４２が介在されている。介在部材４１，４２は、それぞれＬ字状の断面を有して、図５の紙面と直交する処理幅方向に延びている。これら介在部材４１，４２によって、プラズマ生成部１０の下側（吹出方向の下流側）が覆われている。介在部材４１，４２は、ステンレスやアルミニウム等の金属製の板材にて構成され、接地線８ｃを介して電気的に接地されている。介在部材４１，４２の厚さは、１ｍｍ〜４ｍｍ程度である。
【００５４】
介在部材４１，４２の構造を更に詳述する。
図５において、左側の第１介在部材４１は、第１ホルダ１５の底部と第１ノズル部材２１との間に設けられている。第１介在部材４１の垂直部が、第１ホルダ１５の左外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）と被固定部３１ａとの間に挟まれ、被固定部３１ａと共にボルト３３ａによって第１ホルダ１５に連結されて支持されている。第１介在部材４１の水平部は、プラズマ生成部１０の内部流路１８より左側の下面を覆い、かつ該下面に非固定状態で当てられている。第１介在部材４１の下面に第１ノズル部材２１が当接されている。第１介在部材４１と第１ノズル部材２１とがボルト３３ｄによって連結されている。第１介在部材４１は、第１ノズル部材２１をプラズマ生成部１０に連結する連結部材としての機能を兼ねる。
【００５５】
図５において、右側の第２介在部材４２は、第２ホルダ１６の底部と第２ノズル部材２２との間に設けられている。第２介在部材４２の垂直部が、第２ホルダ１６の右外側面（プラズマ生成部１０のノズル部２０より対向方向の外側の部分）と被固定部３２ａとの間に挟まれ、被固定部３２ａと共にボルト３４ａによって第１ホルダ１５に連結されて支持されている。第２介在部材４２の水平部は、プラズマ生成部１０の内部流路１８より右側の下面を覆い、かつ該下面に非固定状態で当てられている。第２介在部材４２の下面に第２ノズル部材２２が当接されている。第２介在部材４２と第２ノズル部材２２とがボルト３４ｄによって連結されている。第２介在部材４２は、第２ノズル部材２２をプラズマ生成部１０に連結する連結部材としての機能を兼ねる。
【００５６】
図６に示すように、第２実施形態では、第１電極１１からの電気力線のうち、ほぼ真下又は左下に向かう電気力線ｅ１，ｅ２を第１介在部材４１によって遮ることができる。第１電極１１から第２電極１２の下側へ斜めに向かう電気力線ｅ３は、第２介在部材４２によって遮ることができる。更に、吹出路２９の路長が介在部材４１，４２の厚さ分だけ大きくなるため、吹出路２９に入って来た電気力線ｅ４をより確実に捕捉できる。これによって、電界が処理位置Ｐへ漏れるのを一層確実に防止できる。
【００５７】
図７及び図８は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態では、ノズル部２４がノズル部材２１，２２に分かれておらず、１つの金属製の角材にて構成されている。ノズル部２４は、第１誘電部材１３の下面から第２誘電部材１４の下面に跨り、かつ図７の紙面と直交する処理幅方向に延びている。ノズル部２４の上面が、誘電部材１３，１４の下面に非固定状態で当てられている。連結部３１ｃが、ノズル部２４の左側面に突き当てられ、ボルト３３ｃにてノズル部２４と連結されている。連結部３２ｃが、ノズル部２４の右側面に突き当てられ、ボルト３４ｃにてノズル部２４と連結されている。
【００５８】
図８に示すように、ノズル部２４には、複数の吹出孔２５が形成されている。これら吹出孔２５は、処理幅方向（ノズル部２４の長手方向）に一列に並べられている。各吹出孔２５は、ノズル部２４を上下（吹出方向）に貫通している。各吹出孔２５の上端開口が生成部内流路１８に連なっている。各吹出孔２５の下端開口が処理位置Ｐに面している。これら吹出孔２５によって吹出路２９が構成されている。ノズル部２４の上下（吹出方向）の寸法Ｌは、ノズル部２４の左右（対向方向）の寸法の２分の１より大きく、吹出孔２５の内周面からノズル部２４の左右の外側面までの寸法より大きい（Ｌ＞ｔ）。
【００５９】
図７に示すように、各吹出孔２５の上下方向の中間部には段差が形成されており、段差より上側は大径になり、段差より下側は小径になっている。したがって、各吹出孔２５における下側部分２５ｂ（処理位置Ｐ側の部分）が上側部分２５ｃ（プラズマ生成部１０側の部分）より狭くなっている。
【００６０】
第３実施形態では、生成部内流路１８の下端開口がノズル部２４における孔２５の周辺部分２４ａによって塞がれる。この部分２４ａに電気力線ｅ４を落とすができる。したがって、処理位置Ｐへの電界漏洩を一層確実に防止できる。処理ガスは、生成部内流路１８から各吹出孔２５を通過して吹き出される。このとき、処理ガスが吹出孔２５の下側の小径部２５ｂで絞られることで、流速を高めることができる。したがって、処理ガスを被処理物９に確実に接触させることができ、被処理物９を確実に表面処理することができる。
【００６１】
図９は、第３実施形態の変形態様（第４実施形態）を示したものである。この態様では、各吹出孔２５が長孔状になっている。吹出孔２５の長軸が処理幅方向（ノズル部２４の長手方向）に向けられている。
【００６２】
図１０に示す第５実施形態では、ノズル部材２１，２２の間に金属製の多孔部材２６が設けられている。ここでは、多孔部材２６として金網が用いられているが、多孔部材２６が、パンチングメタル等の他の多孔部材にて構成されていてもよい。多孔部材２６の両縁部がノズル部材２１，２２によって支持されている。多孔部材２６は、吹出路２９の好ましくは上端部に設けられているが、吹出路２９の上下方向の中間部に設けられていてもよく、吹出路２９の下端部に設けられていてもよい。誘電部材１３，１４とノズル部材２１，２２との間に多孔部材２６が挟まれていてもよい。多孔部材２６は、ノズル部材２１，２２を介して電気的に接地されている。
【００６３】
第５実施形態（図１０）では、生成部内流路１８からの処理ガスは、多孔部材２６の孔を通り、更に吹出路２９を通って処理位置Ｐへ向けて吹き出される。第１電極１１からの電気力線のうちノズル部材２１，２２の間に入って来た電気力線ｅ４の大部分は、多孔部材２６によって遮られる。多孔部材２６の孔を通過した電気力線ｅ４１がノズル部材２１，２２の吹出路画成面に落ちる。これによって、処理位置Ｐへの電界漏洩を一層確実に防止することができる。
【００６４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、連結部材３１，３２の覆部３１ｂ，３２ｂが、ノズル部２０より上に引っ込んでいてもよく、ノズル部２０より下に突出していてもよい。
連結部材３１，３２が、樹脂、セラミックス等の絶縁材料にて構成されていてもよい。上記絶縁材料は処理ガスに対する耐蝕性を有していることが好ましい。
第２実施形態（図５）において、連結部材３１，３２を省いてもよく、介在部材４１，４２だけでノズル部材２１，２２を支持してもよい。
第３、第４実施形態（図７〜図９）において、吹出孔２５が途中に段差の無い、ストレートな孔であっていてもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、第３〜第５実施形態（図７〜図１０）では、ノズル部２０，２４がプラズマ生成部１０に直接的に接しているが、これら実施形態でも第２実施形態（図５）と同様に、ノズル部２０，２４とプラズマ生成部１０との間に介在部材４１，４２を介在させてもよい。
【実施例１】
【００６５】
実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１では、第２実施形態（図５及び図６）の装置１を用いて、被処理物９にプラズマ照射を行ない、その後、ＴＥＧ（Test Element Group）評価を行なった。被処理物９としてアンテナ比（ゲート絶縁膜の面積に対する電極膜の面積の比）が異なる複数の半導体チップを用意した。上記ゲート絶縁膜の膜厚は、８０Åであった。
各ノズル部材２１，２２の上下（吹出方向）の寸法Ｌは、Ｌ＝１０ｍｍであった。
各ノズル部材２１，２２の左右（対向方向）の寸法ｔは、ｔ＝７ｍｍであった。
各介在部材４１，４２の上下の厚さは、２ｍｍであった。
吹出路２９の路長（上下方向の長さ）は、１２ｍｍであった。
吹出路２９の処理幅方向の長さは、１５４０ｍｍであった。
ワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。
プラズマ生成部内流路１８の左右（対向方向）の厚さは、１ｍｍであった。
処理ガスとしてＮ-２ ９００Ｌ／ｍｉｎを用いた。
電極１１，１２への投入電力は高周波変換前の直流で４ｋＷであった。
電極１１，１２間の印加電圧は、Ｖｐｐ＝１８ｋＶであった。
被処理物９の搬送速度は１ｍ／ｍｉｎとし、処理位置Ｐに２０回通した。なお、上記被処理物９の実際の製造工程における搬送速度は３．５ｍ／ｍｉｎであり、処理位置Ｐに通す回数は１回である。
【００６６】
表面処理後の被処理物９について、絶縁膜への印加電圧に対するリーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。リーク電流は、印加電圧４Ｖ〜５Ｖの電流値を平均した。ＧＯＩ電圧は、電流値が１ｎＡ（電流密度４×１０−３Ａ／ｃｍ２）となる電圧値とした。リーク電流の測定結果を図１１（ａ）に示し、ＧＯＩ電圧の測定結果を図１１（ｂ）に示す。
【００６７】
［比較例１−１］
比較例１−１として、表面処理を行なっていない状態の被処理物９について、絶縁膜への印加電圧に対するリーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。図１１（ａ）に示すように、リーク電流は５０ｐＡを下回った。図１１（ｂ）に示すように、ＧＯＩ電圧は、９．８Ｖであった。
【００６８】
［比較例１−２］
比較例１−２では、図５において、ノズル２０及び連結部材３１，３２を省略（撤去）した装置を用いた。介在部材４１，４２と被処理物９との間の距離すなわちワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。その他の装置構造及び処理条件は、実施例１と同じとした。表面処理後、実施例１と同様にして、リーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。結果を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００６９】
［比較例１−３］
比較例１−３では、比較例１−２において、介在部材４１，４２と被処理物９との間の距離すなわちワーキングディスタンスＷＤを、ＷＤ＝８ｍｍとした。その他の装置構造及び処理条件は、比較例１−２と同じとした。表面処理後、実施例１と同様にして、リーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。結果を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００７０】
［比較例１−４］
比較例１−４では、比較例１−３において、電極１１，１２への投入電力を高周波変換前の直流で１．６ｋＷとした。その他の装置構造及び処理条件は、比較例１−３と同じとした。表面処理後、実施例１と同様にして、リーク電流及びＧＯＩ電圧を測定した。結果を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００７１】
図１１（ａ）から明らかな通り、本発明の実施例１によれば、アンテナ比が７０万倍、５０万倍、３５万倍、３．５万倍の何れの場合においても、リーク電流を比較例１−２〜４より低減できた。図１１（ｂ）に示すように、ＧＯＩ電圧は、比較例１−１のリファレンス（９．８Ｖ）に近づけることができた。したがって、本発明によれば、被処理物９に与えるダメージを低減できることが確認された。
【実施例２】
【００７２】
実施例２では、第２実施形態（図５及び図６）の装置１を用いてガラス基板９の親水化処理を行ない、電極高さＨと表面処理度（接触角）との関係を調べた。表面処理前の基板９の対水接触角は、４０°であった。
標準の電極高さＨ０（後記比較例２のＷＤ＝３ｍｍのときの電極高さＨ）をＨ０＝１８．５ｍｍとし、電極高さＨをＨ＝Ｈ０＋１０ｍｍ〜Ｈ０＋２０ｍｍ（すなわちＨ＝２８．５ｍｍ〜３８．５ｍｍ）の範囲で変化させた。Ｈ＝Ｈ０＋１０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。Ｈ＝Ｈ０＋２０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１３ｍｍであった。それ以外の装置構造（ノズル部２０の上下寸法Ｌ及び左右寸法ｔを含む）、処理ガス条件、プラズマ条件（投入電力、流路１８の厚さを含む）は、実施例１と同じであった。
被処理物９の搬送速度は３．５ｍ／ｍｉｎとした。被処理物９を処理位置Ｐに通した回数は、１回とした。
【００７３】
表面処理後、被処理物９の表面の対水接触角を測定した。結果を図１２に示す。Ｈ＝Ｈ０＋１０ｍｍ〜Ｈ０＋１５ｍｍ（ＷＤ＝３ｍｍ〜８ｍｍ）では、良好な表面処理度を得ることができた。電極高さＨがノズル部２０の高さ分だけ増大しても、ワーキングディスタンスＷＤの設定によって表面処理度を十分に確保できることが確認された。
【００７４】
［比較例２］
比較例２として、図５において、ノズル２０及び連結部材３１，３２を省略（撤去）した装置を用い、実施例２と同様にして、電極高さＨと表面処理度（接触角）との関係を調べた。電極高さＨをＨ＝Ｈ０＋０ｍｍ〜Ｈ０＋１５ｍｍ（すなわちＨ＝１８．５ｍｍ〜３３．５ｍｍ）の範囲で変化させた。なお、Ｈ＝Ｈ０＋０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。Ｈ＝Ｈ０＋１０ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１３ｍｍであり、Ｈ＝Ｈ０＋１５ｍｍのときのワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝１８ｍｍであった。それ以外の装置構造、処理ガス条件、プラズマ条件（投入電力、流路１８の厚さを含む）は、実施例２と同じであった。表面処理後の対水接触角の測定結果を図１２に示す。
【００７５】
図１２から明らかな通り、ワーキングディスタンスＷＤが同じであれば、ノズル部２０の有無に拘わらず、表面処理度が同程度になった。電極高さＨが同じであれば、ノズル２０を設けた場合（実施例２）のほうが、ノズル２０が無い場合（比較例２）よりも表面処理度が向上した。これは、ノズル２０を設けることによって処理ガスを拡散させずに被処理物９に確実に吹き付けることができるためと考えられる。
【実施例３】
【００７６】
実施例３では、第２実施形態（図５及び図６）の装置１を用いてガラス基板９の親水化処理を行ない、表面処理度（接触角）の処理幅方向の均一性を調べた。ノズル部材２１，２２は切削加工された金属角材であった。ワーキングディスタンスＷＤは、ＷＤ＝３ｍｍであった。それ以外の装置構造、及び処理条件（ガス条件、プラズマ条件、搬送速度、搬送回数を含む）は、実施例２と同じであった。
【００７７】
表面処理後の被処理物９について、処理幅方向の各位置における対水接触角を測定した。結果を図１３に示す。図１３において、横軸は、被処理物９の処理幅方向の中央部を基準点（０ｍｍ）とし、各測定位置の上記基準点までの距離を示す。同図から明らかな通り、表面処理度（接触角）を処理幅方向にほぼ均一にすることができた。
【００７８】
［比較例３］
比較例３として、切削加工された金属角材からなるノズル部材２１，２２に代えて、金属板を折り曲げ加工して形成したノズル部材を用いた。その他の装置構造及び処理条件は、実施例３と同じであった。
【００７９】
表面処理後の被処理物９について、処理幅方向の各ポイントにおける対水接触角を測定した。図１３に示すように、比較例３では実施例３より表面処理度（接触角）のばらつきが大きかった。上記ノズル部材の上面部と吹出路形成部との角部のＲが、折り曲げ加工の精度上、処理幅方向に一定でなく、介在部材４１，４２と上記ノズル部材の上面部との間の所々にくぼみが形成されて、そこにガスが滞留したために処理の均一性が損なわれたものと考えられる。
【実施例４】
【００８０】
実施例１において、ノズル部材２１，２２の左右（対向方向）の寸法ｔを、上下（吹出方向）の寸法Ｌと等しくし、ｔ＝Ｌ＝１０ｍｍとした。上記寸法ｔを実施例１より大きくした分だけ、連結部材３１，３２の左右寸法を小さくした。それ以外の装置構造（電極１１，１２の左右寸法及びホルダ１５、１６の左右寸法を含む）及び処理条件については実施例１と同じにして、実施例１と同様の表面処理を行った。その結果、実施例１と同程度のリーク電流およびＧＯＩ電圧が得られた。したがって、ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔと上下寸法Ｌを同じにしても、被処理物９に与えるダメージを低減できることが確認された。
【実施例５】
【００８１】
実施例５では、実施例４と同じ装置を用いて、実施例２と同じ内容の表面処理を実施例２と同じ処理条件で行った。その結果、実施例２と同じような電極高さＨと接触角（表面処理度）の関係が得られた。ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔと上下寸法Ｌを同じにしても（ｔ＝Ｌ＝１０ｍｍ）、良好な表面処理度が得られることが確認された。
【実施例６】
【００８２】
実施例６では、実施例４と同じ装置を用いて、実施例３と同じ内容の表面処理を実施例３と同じ処理条件で行った。その結果、実施例３と同程度の均一度が得られた。ノズル部材２１，２２の左右寸法ｔと上下寸法Ｌを同じにしても（ｔ＝Ｌ＝１０ｍｍ）、均一性を損なうことなく処理できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、例えば半導体装置の製造工程における基板の親水化、撥水化、洗浄、エッチング、成膜等の表面処理技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１ 表面処理装置
２ 処理ヘッド
３ 電源
３ｅ 接地線
４ 搬送手段
５ 処理ガス源
６ 整流部
８ａ，８ｂ，８ｃ 接地線
９ 被処理物
１０ プラズマ生成部
１１，１２ 電極
１３，１４ 誘電部材
１５，１６ ホルダ
１７ 冷却路
１８ プラズマ生成部内流路
１９ プラズマ生成空間
２０ ノズル部
２１，２２ ノズル部材
２３ 端閉塞部材
２３ａ 閉塞部
２４ ノズル部
２５ 吹出孔
２６ 多孔部材
２９ 吹出路
３１，３２ 連結部材
３１ａ，３２ａ 被固定部
３１ｂ，３２ｂ 覆部
３１ｃ，３２ｃ 連結部
３３ａ，３３ｃ，３３ｄ，３４ａ，３４ｃ，３４ｄ ボルト
４１，４２ 介在部材
Ｐ 処理位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ガスをプラズマ生成空間及び該プラズマ生成空間の吹出方向の下流に連なる吹出路に順次通して吹出し、前記吹出路より前記吹出方向の下流側の処理位置に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物を表面処理するプラズマ処理装置において、
前記吹出方向と直交する処理幅方向にそれぞれ延び、かつ互いに前記吹出方向とも前記処理幅方向とも直交する対向方向に対向する一対の電極と、これら電極を保持するホルダを含み、前記一対の電極どうしの間に前記プラズマ生成空間が形成されるプラズマ生成部と、
前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側に配置され、かつ前記吹出路を画成する吹出路画成面を有して前記処理幅方向に延び、電気的に接地された金属製の角材から構成されたノズル部と、
前記ノズル部とは別体をなし、前記ノズル部より前記対向方向の外側に配置されて、前記ノズル部を前記プラズマ生成部に連結して支持する連結部材と、
を備え、前記ノズル部の前記吹出方向の寸法ひいては前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記ノズル部の前記吹出路画成面から前記対向方向の外側面までの寸法より大きいか略等しいことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ノズル部が、前記処理幅方向にそれぞれ延びかつ前記対向方向に対向して互いの間に前記吹出路を画成する金属製の角材からなる一対のノズル部材と、前記吹出路の前記処理幅方向の両端部をそれぞれ塞ぐ一対の端閉塞部材とを含み、前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法より大きいか略等しいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記吹出路の前記吹出方向の長さが、５ｍｍ〜２０ｍｍであり、前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法が、３ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記連結部材が、前記プラズマ生成部の前記ノズル部より前記対向方向の外側の部分に固定された被固定部と、前記被固定部と前記ノズル部との間の前記プラズマ生成部における前記吹出方向の下流側を覆う覆部と、前記ノズル部に連結された連結部とを一体に有して、電気的に接地された金属製の板材にて構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記覆部の前記処理位置を向く面と前記ノズル部の前記処理位置を向く面どうしが互いに面一をなしていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側を覆うようにして、前記プラズマ生成部と前記ノズル部との間に介在され、かつ電気的に接地された金属製の板材からなる介在部材を、更に備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記吹出路が、前記ノズル部を前記吹出方向にそれぞれ貫通し、かつ前記処理幅方向に互いに並べられた複数の吹出孔を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記各吹出孔における前記処理位置側の部分が前記プラズマ生成空間側の部分より狭いことを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記一対のノズル部材の間に金属製の多孔部材が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１】
処理ガスをプラズマ生成空間及び該プラズマ生成空間の吹出方向の下流に連なる吹出路に順次通して吹出し、前記吹出路より前記吹出方向の下流側の処理位置に配置された被処理物に接触させ、前記被処理物を表面処理するプラズマ処理装置において、
前記吹出方向と直交する処理幅方向にそれぞれ延び、かつ互いに前記吹出方向とも前記処理幅方向とも直交する対向方向に対向する一対の電極と、これら電極を保持するホルダを含み、前記一対の電極どうしの間に前記プラズマ生成空間が形成されるプラズマ生成部と、
前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側に配置され、かつ前記吹出路を画成する吹出路画成面を有して前記処理幅方向に延び、電気的に接地された金属製の角材から構成されたノズル部と、
前記ノズル部とは別体をなし、前記ノズル部より前記対向方向の外側に配置されて、前記ノズル部を前記プラズマ生成部に連結して支持する連結部材と、
を備え、前記ノズル部の前記吹出方向の寸法ひいては前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記ノズル部の前記吹出路画成面から前記対向方向の外側面までの寸法より大きいか略等しいことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ノズル部が、前記処理幅方向にそれぞれ延びかつ前記対向方向に対向して互いの間に前記吹出路を画成する金属製の角材からなる一対のノズル部材と、前記吹出路の前記処理幅方向の両端部をそれぞれ塞ぐ一対の端閉塞部材とを含み、前記吹出路の前記吹出方向の長さが、前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法より大きいか略等しいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記吹出路の前記吹出方向の長さが、５ｍｍ〜２０ｍｍであり、前記各ノズル部材の前記対向方向の寸法が、３ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記連結部材が、前記プラズマ生成部の前記ノズル部より前記対向方向の外側の部分に固定された被固定部と、前記被固定部と前記ノズル部との間の前記プラズマ生成部における前記吹出方向の下流側を覆う覆部と、前記ノズル部に連結された連結部とを一体に有して、電気的に接地された金属製の板材にて構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記覆部の前記処理位置を向く面と前記ノズル部の前記処理位置を向く面どうしが互いに面一をなしていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ生成部の前記吹出方向の下流側を覆うようにして、前記プラズマ生成部と前記ノズル部との間に介在され、かつ電気的に接地された金属製の板材からなる介在部材を、更に備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記吹出路が、前記ノズル部を前記吹出方向にそれぞれ貫通し、かつ前記処理幅方向に互いに並べられた複数の吹出孔を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記各吹出孔における前記処理位置側の部分が前記プラズマ生成空間側の部分より狭いことを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記一対のノズル部材の間に金属製の多孔部材が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラズマ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１（ａ）】
【図１１（ｂ）】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１（ａ）】
【図１１（ｂ）】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２１６３１８（Ｐ２０１２−２１６３１８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９２１３（Ｐ２０１１−７９２１３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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