JP2002180256A

JP2002180256A - 表面処理装置

Info

Publication number: JP2002180256A
Application number: JP2000381811A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Inoue; 憲一井上; Hidetaka Hayashi; 秀▲高▼ 林; Kiyotaka Ishibashi; 清隆石橋; Takayuki Hirano; 貴之平野; Toshihiro Kugimiya; 敏洋釘宮; Kazuyuki Hayashi; 和志林; Yuzo Mori; 勇藏森
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP3857044B2

Abstract

(57)【要約】【課題】より膜質の向上を図り得る表面処理装置を提供
する。【解決手段】原料ガスおよびキャリアガスが導入される
処理容器１と、処理容器１内に回転するよう設けられた
円筒状回転電極２とを有し、回転電極２の周囲にプラズ
マ放電を発生させ、回転電極２と近接させた基板４に表
面処理を施す際に、基板４よりも電極回転方向の上流側
の第１位置Ａで、回転電極２との間でのプラズマ放電に
よってキャリアガスの励起によるラジカルを発生させる
ラジカル発生手段と、第１位置Ａよりも電極回転方向の
下流側であって基板４よりも電極回転方向の上流側の第
２位置Ｂに原料ガスを供給する原料ガス供給手段とを備
え、第１位置Ａで発生したラジカルと第２位置Ｂに供給
された原料ガスが反応することにより基板４に表面処理
が施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば耐摩耗性、耐腐
食性及び自潤滑性を持つハードコーティング膜、或いは
光起電力素子や各種センサー等の機能性表面を形成する
ためのもので、雰囲気制御された処理容器内でのプラズ
マ放電により処理対象基材の表面に成膜、加工又はクリ
ーニング等の処理を行う表面処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述したプラズマ放電を用いた表面処理
装置として、図２に示すものが提案されている（特開平
９−１０４９８５）。この提案装置は、均一な薄膜を高
速でかつ大面積に形成できるプラズマＣＶＤ装置であ
り、処理容器１０６内に設けられた高速回転する円筒状
の回転電極１００に高周波電力または直流電力（図示例
では高周波電力）を印加して、回転電極１００の下側に
設けたサセプタ１０１との間にプラズマ放電１０２を発
生させ、当該プラズマ放電１０２中に反応ガス１０３を
供給して化学反応により、サセプタ１０１の上側にセッ
トされた基板１０４の上表面に薄膜１０５を形成するよ
うに構成されている。

【０００３】この表面処理装置による場合には、それま
では不可能であった１気圧以上の雰囲気下でプラズマを
発生させることが可能となる。そのようなプラズマは平
均自由行程が小さく、電子温度が低いため、イオンなど
による損傷が少なく、それ故に高品質な薄膜を高速で得
ることができる。実際に、上記表面処理装置を用いて実
験した結果、一応、相当高い成膜速度においても一定の
膜質、すなわち高い光電導度と低い暗電流値が得られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面処理装置を用いて得られた薄膜は、高品質ではある
ものの、あくまで高速成膜のわりには膜質が良いといっ
た程度であり、改良すべき余地が残されていた。

【０００５】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、より膜質の向上を図り得
る表面処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願出願人は、従来の表
面処理装置よりも薄膜の膜質を向上させるべく種々検討
し、以下のような知見を得た。

【０００７】従来の表面処理装置を用いた実験研究にお
いて、代表的なキャリアガスであるヘリウムは、単に熱
伝導率の大きい性質から冷却能力に高い不活性希釈ガス
というだけでなく、次のことがデータから指摘されるよ
うになってきた。即ち、ヘリウム分子のイオン化エネル
ギーは２４．６ｅＶと非常に高いが、際立って寿命の長
い（６×１０⁵秒）準安定状態（ラジカル）が２０．６
ｅＶもの高いエネルギーで存在し、平衡状態での実効イ
オン化エネルギーは約４ｅＶと低いため、大気圧下でも
容易に安定したプラズマ放電が起こり、プラズマ放電空
間に充満した高エネルギーのヘリウムラジカルが、原料
ガス（例えばシラン等）やその分子に衝突して励起／解
離に寄与することである。

【０００８】また、プラズマ放電中での成膜には複数の
反応過程が関与しているが、その反応過程は２種類に大
別される。一つは放電電子が直接に原料ガス分子に衝突
して解離し、原料ガス分子の破片（イオン、ラジカルな
ど）が基板表面に膜として堆積していく過程である。も
う一つは、放電により、まずキャリアガスが励起してラ
ジカルとなり、それが原料ガス分子に衝突して間接的に
ラジカルの内部エネルギーを原料ガス分子に与え、励起
または解離して膜堆積する過程である。ここで、単純衝
突して内部エネルギーを解放したと仮定する。その場
合、両分子の質量の逆数比で運動エネルギーは分配され
る。このとき、ヘリウムが軽い故に、シラン分子は約
２．３ｅＶ（＝２０．６×４／３６）の運動エネルギー
となり、これを温度換算すると２００００℃に相当す
る。この換算温度は室温より十分高いため、結晶化に有
効な運動エネルギーを有するシラン分子が生成されると
解釈される。もちろん、平衡して解離過程（ＳｉＨ₄→
ＳｉＨ₂＋Ｈ₂，ＳｉＨ₃＋１／２Ｈ ₂）が起こることもあ
り、その場合には水素が運動エネルギーを奪い去るた
め、平均的にはもっと低い運動エネルギーとなることも
考えられる。いずれの過程にせよ、従来の表面処理装置
の場合には、プラズマ放電と成膜反応が同一空間内で起
きるため、プラズマ放電によりキャリアガスが励起して
ラジカルとなるラジカル反応と、プラズマ放電によりシ
ランが直接解離することが同時に共存し、そのうちのシ
ランの直接解離に伴って、シラン分子からイオンが派生
し、そのイオンが高周波電場によって加速されて基材表
面に生成されたＳｉ堆積膜に衝突し、膜の結晶性を損傷
させることが容易に推測される。その一方、プラズマ放
電が必要となるのは、前記キャリアガスの励起によるラ
ジカルの生成のみであり、このラジカルと原料ガス（例
えばシランガス）との反応にはプラズマ放電を要しな
い。しかも、一旦生成したラジカルは比較的長時間高い
エネルギーを保有し得る。

【０００９】本願出願人は、かかる点に着目し、ラジカ
ル反応に必要なプラズマ放電を基材表面から遠い位置で
発生させ、これにより生成したラジカルを基材の近傍で
原料ガスと反応させて基材に表面処理を施すようにする
ことにより、プラズマ放電により原料ガスが直接解離し
てイオンが発生するのを抑制し、当該イオンの衝突に起
因する膜結晶性の損傷を防止させ得ることを知見した。

【００１０】そこで、本発明は、上述した知見に基づき
以下のような表面処理装置を提案するものである。

【００１１】本発明に係る表面処理装置は、原料ガスお
よびキャリアガスが導入される処理容器と、該処理容器
内に回転するよう設けられた円筒状回転電極とを有し、
該回転電極の周囲にプラズマ放電を発生させ、該回転電
極と近接させた処理対象用基材に表面処理を施す表面処
理装置において、前記基材よりも電極回転方向の上流側
の第１位置で、回転電極との間でのプラズマ放電によっ
てキャリアガスの励起によるラジカルを発生させるラジ
カル発生手段と、前記第１位置よりも電極回転方向の下
流側であって基材よりも電極回転方向の上流側の第２位
置に原料ガスを供給する原料ガス供給手段とを備え、上
記第１位置で発生したラジカルと上記第２位置に供給さ
れた原料ガスが反応することにより前記基材に表面処理
が施されることを特徴とする。

【００１２】本発明にあっては、基材から電極回転方向
の上流側に離れた第１位置でプラズマ放電によるキャリ
アガスの励起でラジカルが発生し、その第１位置よりも
電極回転方向の下流側の第２位置に供給された原料ガス
とラジカルが反応して基材に表面処理が行われる。この
ようにプラズマ放電でキャリアガスの励起のみを行わ
せ、これとは別の位置に原料ガスを供給して前記キャリ
アガスのラジカルと反応させているので、プラズマ放電
による原料ガスの解離に伴うイオンの発生が起こり難
く、また、第１位置でのプラズマ放電により発生したラ
ジカルは中性であるので加速され難い。よって、基材付
近では、キャリアガス分子ラジカルによる原料ガスの励
起反応が起こるのみで、従来のように表面処理に悪影響
を与える原料ガスの直接解離は起こらないので、低損
傷、高品位の表面処理を実現できる。但し、原料ガス及
びラジカルの反応場所は基材の表面処理部分に近接した
箇所とするのが表面処理上好ましい。

【００１３】本発明に係る表面処理装置において、前記
ラジカル発生手段は、前記第１位置に、前記回転電極に
対し所定の間隔を介して近接させて設けられていると共
にプラズマ放電用電源に電気的に接続される第２電極
と、この第２電極と該回転電極との間にキャリアガスの
みを供給するキャリアガス供給手段とを備え、前記回転
電極と第２電極との間のプラズマ放電により前記キャリ
アガスが励起される構成とすることができる。

【００１４】この構成にあっては、回転電極と第２電極
との間でプラズマ放電が発生し、そのプラズマ放電の発
生部分にキャリアガスが供給されるので、効率良くラジ
カルを発生させることが可能になる。

【００１５】また、本発明に係る表面処理装置におい
て、前記キャリアガス供給手段は、前記回転電極と第２
電極の間の放電間隙よりも電極回転方向上流側から該放
電間隙に向けてキャリアガスを噴出するキャリアガス導
入管を備える構成とするのが好ましい。

【００１６】この構成にあっては、キャリアガスが電極
回転方向上流側回転電極と第２電極の間の放電間隙に向
けて噴出されるので、その放電間隙にキャリアガスが入
り易くなり、また、発生したラジカルが原料ガスと反応
する反応場所側に移動し易くなる。

【００１７】また、本発明に係る表面処理装置におい
て、前記第２電極が、円筒状をした回転する電極を有
し、かつ前記回転電極とは逆方向に回転する構成とする
ことが好ましい。

【００１８】この構成にあっては、回転電極と第２電極
（回転する円筒状電極）との間のプラズマ（グロー）放
電間隙を、キャリアガスが層流的に通過することがで
き、効率的かつ大量にキャリアガス分子のラジカルを生
成することができる。なお、第２電極の直径は、放電特
性（電源電圧、放電範囲など）を考慮すると、回転電極
よりも小径にするのが好ましい。

【００１９】また、本発明に係る表面処理装置におい
て、前記原料ガス供給手段は、前記回転電極と基材の近
接場所よりも電極回転方向上流側から回転電極と基材と
の間隙に向けてガスを噴出する原料ガス導入管を有する
構成とするのが好ましい。

【００２０】この構成にあっては、原料ガスが電極回転
方向上流側から回転電極と基材との間隙に向けて噴出さ
れるので、原料ガスとラジカルとの反応場所を基材の表
面処理部分に接近させ得る。

【００２１】また、本発明に係る表面処理装置におい
て、前記回転電極と基材の近接場所よりも電極回転方向
下流側に排気口を有する排気手段が設けられ、該排気手
段には前記処理容器中のガスを吸引して排気するための
吸引手段が付設されている構成とすることが好ましい。

【００２２】この構成にあっては、処理容器中のガスを
容器外に排気できることは勿論のこと、ラジカルと原料
ガスが反応して生成された生成物のうち基材に付着等し
ていない副生成物を容器外に排出させ得、これにより処
理容器内をクリーンに保持することができる。

【００２３】更に、本発明に係る表面処理装置におい
て、前記キャリアガスに、準安定状態準位をもつ希ガス
または、負イオン状態を持つ酸素若しくはハロゲン系ガ
スが用いられる構成とすることができる。

【００２４】この構成にあっては、基材材質と処理内容
（膜堆積やクリーニング処理など）に応じて用いるガス
を選択使用することにより、所望の材質の基材に所望の
処理を施すことが可能になる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を具
体的に説明する。

【００２６】図１は、本実施形態に係る表面処理装置を
適用した、ラジカル励起型プラズマＣＶＤ装置を模式的
に示す正面断面図である。

【００２７】このＣＶＤ装置は、処理容器（チャンバ
ー）１と、処理容器１内に共に回転可能に設けられた円
筒状をした大径の回転電極２及び円筒状をした小径の第
２電極としての回転電極３と、処理対象基材としての基
板４がセットされると共に移動可能なサセプタ５と、Ｈ
ｅ等のキャリアガスを処理容器１内に導入するキャリア
ガス導入管６と、原料ガスを処理容器１内に導入する原
料ガス導入管７と、処理容器１内のガス等を排気する排
気管８と、排気管８の途中に設けた吸引手段、例えば吸
引ポンプ１１とを有する。

【００２８】処理容器１は、０．１〜１気圧以上の範囲
で、キャリアガスおよび希薄な原料ガスが満たされるよ
うになっている。

【００２９】大径の回転電極２は、最高５０００ｒｐｍ
で高速回転でき、この回転電極２の下方にはサセプタ５
が一定速度で白抜矢印方向の移動を可能として配置さ
れ、そのサセプタ５の上面には基板４がセットされる。
回転電極２と基板４との間隙１０は、例えば１ｍｍ以下
に設定されている。ここで、図中にＣ（白抜矢印）で示
す回転電極２の回転方向を電極回転方向と言う。

【００３０】回転電極２の近傍には、前記間隙１０から
電極回転方向上流側の位置、望ましくは回転電極２の軸
心を中心として間隙１０からの角度が９０゜以下の位置
Ａに、放電間隙９をあけて回転電極３が配置されてい
る。この放電間隙９は、例えば１ｍｍ以下に設定されて
いる。上記回転電極３は、回転電極２とは逆方向に回転
し、また回転電極２より小径、例えば約１／３以下の直
径とされている。なお、回転電極３の直径を回転電極２
よりも小径とするのは、放電特性、例えば供給電圧、放
電範囲などを良好にできるからである。

【００３１】上記回転電極３には、プラズマ放電用電源
としての高周波電源１１が接続されており、放電間隙９
には回転電極２との間でプラズマ（グロー）放電が発生
するようになっている。この図示例では、回転電極３に
高周波電圧を印加し、一方回転電極２は接地するように
しているが、本発明はこれに限らない。例えば回転電極
３に高周波電圧を印加し、一方回転電極２にはバイアス
電圧を印加してもよく、或いは回転電極２と３の電圧印
加状態を逆にしてもよい。

【００３２】キャリアガス導入管６は、放電間隙９より
も電極回転方向上流側から放電間隙９に向けて、より詳
細には、回転電極２と３の中心間を結ぶ線と直交し、か
つ放電間隙９に向くように設けられ、キャリアガス、こ
の例ではＨｅを噴出させる。

【００３３】原料ガス導入管７は、サセプタ５の移動方
向と平行にし、かつ出口７ａを放電間隙９よりも電極回
転方向下流側であって、間隙１０よりも電極回転方向上
流側の位置Ｂに配し、間隙１０に向くように設けられ、
原料ガス、この例ではシランを主体とするガス（ＳｉＨ
₄）を位置Ｂに噴出させる。ここで、位置Ｂは原料ガス
供給部となる。

【００３４】排気管８は、間隙１０よりも電極回転方向
下流側に排気口８ａが配置され、吸引ポンプ１１による
吸引力にて処理容器１内のガス等を吸気して容器外に排
出する。

【００３５】このように構成された本実施形態に係る表
面処理装置の作用につき、基板表面への成膜処理を例に
挙げて説明する。

【００３６】処理容器１の内部には、放電間隙９より電
極回転方向上流側に設けたキャリアガス導入管６から放
電間隙９に向けてキャリアガスとしてのＨｅが噴出され
る。このとき、放電間隙９にはプラズマ（グロー）放電
が発生しているので、その放電間隙９が存在する位置Ａ
はプラズマ（グロー）放電に伴うキャリアガスの励起に
よりラジカルが発生するラジカル発生場所として機能す
る。

【００３７】また、放電間隙９を形成する回転電極３
は、回転電極２より小径とされ、かつ回転電極２とは逆
方向に回転するので、位置Ａにキャリアガスを層流的に
通過させることができる。これにより、効率的かつ大量
にキャリアガス分子のラジカルを生成することが可能に
なる。

【００３８】ここでは、キャリアガスとしてＨｅを使用
するが、基材材質と処理内容に応じて、Ｈｅ、Ａｒな
ど、長寿命の準安定状態（ラジカル）準位を持つ希ガス
または、電子親和力の大きな酸素またはハロゲン系ガス
など負イオン状態をもつガスが選ばれる。

【００３９】また、回転電極３の回転速度は、回転電極
２と周速度が一致またはそれ以下（≦１５０００ｒｐｍ
＝５０００ｒｐｍ×３）とすることが望ましい。その理
由は、このような状況下では流体力学的にキャリアガス
（Ｈｅ）が層流状態となり、両回転電極２、３の表面で
相対速度ゼロの境界条件から、上記放電間隙９で生成さ
れたＨｅラジカルはその後に２分されて、一方は回転電
極２の表面に付着した状態のまま間隙１０側へと強制移
動されるからである。もう一方は、同様にして間隙１０
へと強制移動した後も、回転電極２の表面に付着した状
態のまま放電間隙９へ戻る。

【００４０】上記位置Ｂから間隙１０に向けて、原料ガ
スとしてシランを主体とするガス、図示例ではＳｉＨ₄
が原料ガス導入管７を介して噴出される。このとき、位
置Ｂ〜間隙１０の箇所には、プラズマ放電の発生がな
い。このように位置Ｂに供給された原料ガスは、プラズ
マ放電による解離を起こすことなく、回転電極２の表面
に付着した状態のＨｅラジカルを多く含むガスと合流
し、両ガスが反応する。特に、回転電極２と基板４の間
隙１０の近傍では、あたかもＨｅラジカル層流と原料ガ
ス層流が重なって、間隙１０で圧延されるが如く強制的
に速度が増し、薄く引き延ばされる過程で、Ｈｅラジカ
ルと原料ガスの両者が拡散的に混ざり合って顕著に反応
する。したがって、回転電極２の周囲であって、放電間
隙９と間隙１０とで挟まれた空間、特に間隙１０近傍箇
所は、Ｈｅラジカルと原料ガスの両者が反応する反応場
所として機能する。このことより、前記位置Ｂは間隙１
０の近傍に設定することが好ましい。

【００４１】そして、反応場所で反応して生成されたＳ
ｉは、基板４の表面にて固体化してＳｉ膜１２として堆
積する。この基板４は、サセプタ５により一定速度で移
動するため、基板４の全面にわたり均一な成膜が行われ
る。

【００４２】このようにして表面処理が実行されている
とき、排気口８ａが間隙１０よりも電極回転方向下流側
に設けられているので、Ｈｅラジカル及び原料ガスは勿
論のこと、副次的に生成されたＳｉ微結晶粉末も効果的
に吸い込まれ、処理容器１内は常にクリーンに保持され
ることになる。

【００４３】したがって、本実施形態に係るラジカル励
起型プラズマＣＶＤ装置による場合には、以上のような
電極配置とガス導入・排出系を採ることによって、プラ
ズマ放電が起こる位置Ａのラジカル発生場所で発生した
ラジカルを、位置Ａよりも電極回転方向下流側の位置Ｂ
に供給した原料ガスと反応させ、つまりラジカル発生場
所を原料ガス及びラジカルの反応場所から遠ざけている
ので、原料ガスが存在する箇所にはプラズマ放電が発生
しないようにでき、これによりプラズマ放電による原料
ガスの解離に伴うイオンの発生が起こり難くなると共
に、第１位置でのプラズマ放電により発生したラジカル
が中性であるので加速され難いため、ラジカル励起反応
のみを利用した低損傷、高品質のプラズマ表面処理を実
現することができ、従来の表面処理装置による場合より
も光電導度を高く、また暗電流値を低くすることが可能
となった。また、放電間隙９よりも電極回転方向上流側
から放電間隙９に向けてキャリアガスを噴出させている
ので、放電間隙９にキャリアガスが入り易くなると共
に、放電間隙９でのプラズマ（グロー）放電により発生
したラジカルが反応場所側に移動し易くなる。また、原
料ガスを間隙１０よりも電極回転方向上流側から間隙１
０に向けて噴出させているので、原料ガスの殆どが反応
場所でラジカルと反応し、またその反応が起こる位置を
基板４の表面処理部分に接近させ得る。

【００４４】また、図２に示した従来の表面処理装置に
よる場合には、イオン衝撃による結晶性損傷を抑えるた
めに非常に高い１５０ＭＨｚの高周波電源を用いざるを
得なかったが、これに対して本実施形態に係るラジカル
励起型プラズマＣＶＤ装置による場合には、放電空間で
あるラジカル発生場所を成膜空間である反応場所と異な
らせているため、イオン生成に配慮する必要が無くな
り、もっと扱い易く、かつ安価な低い周波数１３．５６
ＭＨｚの電源が利用できるようになった。

【００４５】なお、上述した実施形態では、表面処理と
して結晶性の高い機能膜の堆積を例に挙げているが、本
発明はこれに限らない。例えば、表面改質、クリーニン
グ処理、負イオンを用いた貴金属系の腐食などの処理に
応用でき、これらの処理でも表面ダメージを低くするこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、基材から電極回転方向の上流側に離れた第１位置
でプラズマ放電によるキャリアガスの励起でラジカルが
発生し、その第１位置よりも電極回転方向の下流側の第
２位置に供給された原料ガスとラジカルが反応して基材
に表面処理が行われるので、原料ガスが存在する箇所に
はプラズマ放電が発生しないようにでき、これによりプ
ラズマ放電による原料ガスの解離に伴うイオンの発生が
起こり難くなると共に、第１位置でのプラズマ放電によ
り発生したラジカルが中性であるので加速され難いた
め、キャリアガス分子ラジカルによる原料ガスの励起反
応のみによる低損傷、高品位の表面処理を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る表面処理装置を適用し
た、ラジカル励起型プラズマＣＶＤ装置を模式的に示す
正面断面図である。

【図２】従来の表面処理装置を模式的に示す正面断面図
である。

【符号の説明】

１処理容器２回転電極３第２電極（回転電極）４基板（処理対象基材）５サセプタ６キャリアガス導入管７原料ガス導入管８排気管８ａ排気口９放電間隙１０間隙１１吸引ポンプＡ位置（ラジカル発生場所）Ｂ位置（原料ガス供給部）Ｃ電極回転方向

フロントページの続き (72)発明者林秀▲高▼ 神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者石橋清隆神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者平野貴之神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者釘宮敏洋神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者林和志神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者森勇藏大阪府交野市私市８丁目16番19号Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 BC04 BC10 BD03 BD05 CA25 CA47 CA63 DA02 EA02 EB01 EC01 EC21 ED01 4K030 AA02 AA06 AA14 AA16 BA29 EA06 EA12 FA03 JA18 KA16 5F004 AA13 BA20 BB13 BC03 BD04 CA05 5F045 AA08 AB04 AC01 AC11 AC16 AC17 DA65 DP04 EE11 EH04 EH07 EH12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料ガスおよびキャリアガスが導入され
る処理容器と、該処理容器内に回転するよう設けられた
円筒状回転電極とを有し、該回転電極の周囲にプラズマ
放電を発生させ、該回転電極と近接させた処理対象用基
材に表面処理を施す表面処理装置において、前記基材よりも電極回転方向の上流側の第１位置で、回
転電極との間でのプラズマ放電によってキャリアガスの
励起によるラジカルを発生させるラジカル発生手段と、
前記第１位置よりも電極回転方向の下流側であって基材
よりも電極回転方向の上流側の第２位置に原料ガスを供
給する原料ガス供給手段とを備え、上記第１位置で発生
したラジカルと上記第２位置に供給された原料ガスが反
応することにより前記基材に表面処理が施されることを
特徴とする表面処理装置。
【請求項２】請求項１記載の表面処理装置において、前記ラジカル発生手段は、前記第１位置に、前記回転電
極に対し所定の間隔を介して近接させて設けられている
と共にプラズマ放電用電源に電気的に接続される第２電
極と、この第２電極と該回転電極との間にキャリアガス
のみを供給するキャリアガス供給手段とを備え、前記回
転電極と第２電極との間のプラズマ放電により前記キャ
リアガスが励起されることを特徴とする表面処理装置。
【請求項３】請求項２記載の表面処理装置において、前記キャリアガス供給手段は、前記回転電極と第２電極
の間の放電間隙よりも電極回転方向上流側から該放電間
隙に向けてキャリアガスを噴出するキャリアガス導入管
を備えることを特徴とする表面処理装置。
【請求項４】請求項３に記載の表面処理装置におい
て、前記第２電極が、円筒状をした回転する電極を有し、か
つ前記回転電極とは逆方向に回転することを特徴とする
表面処理装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の表面
処理装置において、前記原料ガス供給手段は、前記回転電極と基材の近接場
所よりも電極回転方向上流側から回転電極と基材との間
隙に向けてガスを噴出する原料ガス導入管を有すること
を特徴とする表面処理装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の表面
処理装置において、前記回転電極と基材の近接場所よりも電極回転方向下流
側に排気口を有する排気手段が設けられ、該排気手段に
は前記処理容器中のガスを吸引して排気するための吸引
手段が付設されていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の表面
処理装置において、前記キャリアガスに、準安定状態準位をもつ希ガスまた
は、負イオン状態を持つ酸素若しくはハロゲン系ガスが
用いられることを特徴とする表面処理装置。