JP2008066136A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極を交換することなく、電極周辺に付着した反応生成物を簡単に除去することができるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置１は、ワーク１０を介し対向して配置された１対の電極２、３と、１対の電極２、３間に電圧を印加する電源を備えた電源回路と、処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、電極２、３間に処理ガスを噴出するノズルと、１対の電極２、３のうちの一方の電極の他方の電極と対向する面側に位置する被洗浄部９０をプラズマにより洗浄する洗浄手段９とを備え、電極２、３間に電圧を印加することにより、ノズルから噴出された処理ガスを活性化してプラズマを生成し、該プラズマによりワーク１０の被処理面１０１をプラズマ処理するよう構成され、洗浄手段９は、１対の電極２、３のうちの少なくとも一方を用いてプラズマを生成し、該プラズマによりプラズマ洗浄する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークをプラズマにより処理するプラズマ処理装置に関するものである。

材料の表面を加工する際、電圧もしくは高周波を印加した電極に反応ガスを供給し、反応ガスに基づくラジカルを発生させ、該ラジカルとワークとのラジカル反応によって生成された生成物質を除去することで加工を行う、いわゆるプラズマＣｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ（以下、「プラズマＣＶＭ」と略す。）が用いられている。

従来、プラズマＣＶＭでは電極若しくはワークを走査するなどして、互いの位置関係を変化させながら処理する方法が一般的に行われている（例えば、特許文献１）。このようなプラズマ処理においては、ワークとラジカルによって反応生成物が生成される。この反応生成物は、通常、蒸気圧が高く、ワークから脱離して排気除去されている。

しかしながら、排気過程において、反応生成物が電極周辺に付着することがある。そして、この反応生成物が堆積すると、電界の不均一化、ガス流の変化が生じ、プラズマ処理の効率や品質が低下するという問題がある。この問題を解決するために、電極そのものを新たものに交換してプラズマ処理を継続することが行われているが、電極の交換に手間と時間を要するという問題がある。

特開平１−１２５８２９号公報

本発明の目的は、電極を交換することなく、電極周辺に付着した反応生成物を簡単に除去し、高効率、高品質のプラズマ処理を継続することができるプラズマ処理装置を提供することにある。

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、ワークを介して互いに対向して配置された１対の電極と、
前記１対の電極間に電圧を印加する電源を備えた電源回路と、
プラズマ生成のための処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
前記１対の電極間に処理ガスを噴出するノズルと、
前記１対の電極のうちの一方の電極の他方の電極と対向する面側に位置する被洗浄部をプラズマにより洗浄する洗浄手段とを備え、
前記１対の電極間に電圧を印加することにより、前記ノズルから噴出された前記処理ガスを活性化してプラズマを生成し、該プラズマにより前記ワークの被処理面をプラズマ処理するよう構成されているプラズマ処理装置であって、
前記洗浄手段は、前記１対の電極のうちの少なくとも一方を用いてプラズマを生成し、該プラズマによりプラズマ洗浄するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、電極を交換することなく、電極周辺に付着した反応生成物を簡単に除去することができる。その結果、処理効率がよく、高品質なプラズマ処理を継続して行うことができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの前記被処理面をプラズマ処理するプラズマ処理部を有し、前記洗浄手段は、前記プラズマ処理部と異なる位置に配置されていることが好ましい。
これにより、プラズマ処理とプラズマ洗浄とを別の箇所でそれぞれ確実に行うことができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記洗浄手段は、洗浄用の電極を有し、前記１対の電極のうちの一方の電極と前記洗浄用電極との間で電圧を印加してプラズマを生成し、プラズマ洗浄を行うよう構成されていることが好ましい。
これにより、プラズマ洗浄用として別途に１対の電極を用いるより、プラズマ洗浄専用の電極を１つだけ用いるので、設備が簡単で、装置を小型化することができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記洗浄手段は、プラズマ洗浄のための洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給手段を有することが好ましい。
これにより、処理ガスとは別に、反応生成物の種類に応じた洗浄に最適な洗浄ガスを供給することができ、被洗浄部に付着した反応生成物を確実に取り除くことができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記洗浄ガスは、酸素分圧が１％以上の酸素含有ガスであることが好ましい。
これにより、有機化合物の反応生成物をより確実に、効率良く取り除くことができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記洗浄手段は、誘電体材料で構成された筐体を有し、該筐体内でプラズマ洗浄を行うよう構成されていることが好ましい。
これにより、プラズマ密度を上げることができ、高いプラズマ力で洗浄を行うことができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記筐体は、前記被洗浄部を挿入可能な開口部を有し、該開口部より筐体内に前記被洗浄部を挿入してプラズマ洗浄を行うことが好ましい。
これにより、筐体の開閉をすることなく、被洗浄部を筐体内に簡単に挿入することができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記被洗浄部を前記プラズマ処理部と前記洗浄手段との間で移送する移送手段を有することが好ましい。
これにより、プラズマ処理部と洗浄手段との間で被処理部を簡単に移送することができる。また、プラズマ発生領域が小さくてもワークの全面を簡単にプラズマ処理することができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記被洗浄部の洗浄の必要性を認識する要洗浄認識手段を備え、
前記要洗浄認識手段が前記被洗浄部の前記洗浄を必要と判断した場合に、前記被洗浄部の洗浄を行うよう構成されていることが好ましい。
これにより、被洗浄部への反応生成物の付着・堆積の程度を知り、それによって、プラズマ洗浄を自動的に実行することができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークに対してプラズマ処理をした合計時間または合計回数を記憶する記憶手段と、
前記洗浄手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている合計時間または合計回数に基づいて、前記洗浄手段を作動して、前記洗浄手段により前記被洗浄部を洗浄するよう制御することが好ましい。
これにより、被洗浄部の反応生成物の付着・堆積の程度を、プラズマ合計時間やプラズマ合計回数により推定し、洗浄の時期を的確に把握して、プラズマ洗浄を行うことができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記記憶されている合計時間または合計回数が予め設定された目標値に達したときに、前記洗浄手段により前記被洗浄部を洗浄するよう制御することが好ましい。
これにより、これ以上プラズマ処理を行うと処理効率が低下する限界を目標値として設定してプラズマ処理を行うので、常に処理効率がよく、プラズマ処理を継続することができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記目標値に対応した洗浄時間で前記プラズマ洗浄を実行するよう制御することが好ましい。
これにより、より短時間で過不足なく（無駄なく効率的に）プラズマ洗浄を実行することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記一方の電極は、少なくとも前記他方の電極と対向する面側が誘電体部で覆われていることが好ましい。
これにより、１対の電極間において、電極である金属等が露出しないため、電極間に電界を均一に発生させることができる。

本発明のプラズマ処理装置では、前記一方の電極は、前記誘電体部と、前記ノズルと、前記ガス供給手段から供給された前記処理ガスを前記ノズルに導く処理ガス供給流路とが一体となって形成されていることが好ましい。
これにより、効率的にプラズマ処理を行うことができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記１対の電極は、電圧を印加する上部電極と、接地のための下部電極とであり、前記一方の電極が前記上部電極であることが好ましい。
これにより、比較的大きさが小さい上部電極を簡単に走査、移送することができ、処理ガス噴出部のプラズマ洗浄も容易に行うことができる。

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＞
（１）プラズマ処理装置
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示すプラズマ処理装置のプラズマ処理装置本体を示す縦断面図（断面正面図）、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図１に示すプラズマ処理装置の移送手段のｘ軸方向移動手段を示す斜視図、図５は、図１に示すプラズマ処理装置の移送手段のｙ軸方向移動手段を示す斜視図、図６は、図１に示すプラズマ処理装置の移送手段のｚ軸方向移動手段を示す斜視図、図７は、図１に示すプラズマ処理装置の洗浄手段の断面正面図、図８は、図１に示すプラズマ処理装置の回路構成を示すブロック図、図９は、図１に示すプラズマ処理装置の洗浄状態を示す断面正面図、図１０は、図１に示すプラズマ処理装置の洗浄動作のフローチャートである。

なお、以下の説明では、図１中互いに直交する３つの方向をｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向とする。そのうち、ワーク１０の被処理面１０１をｘｙ平面とし、被処理面１０１の法線方向をｚ軸方向とする。以下、対応する方向はその他の図においても同様である。また、図２、図６、図７、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すように、プラズマ処理装置１は、プラズマ処理装置本体１１と、ワーク１０に処理ガスを噴出する処理ガス噴出部８０を３次元的（ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向）に移動して移送する移送手段２０と、処理ガス噴出部８０の下端側の部位（被洗浄部９０）を洗浄する洗浄手段９とを備えている。

このプラズマ処理装置１は、プラズマ処理により被洗浄部９０に反応生成物が付着、堆積した場合に、プラズマ処理装置本体１１の機能を回復するために、被洗浄部９０の洗浄を行い、良好かつ効率的なプラズマ処理を継続可能とする装置である。
まず、プラズマ処理装置本体１１について、図２を用いて詳細に説明する。
図２に示すプラズマ処理装置本体１１は、ワーク１０を介して互いに対向して設けられた１対の電極（上部電極２および下部電極３）と、１対の電極間に処理ガスを噴出するノズル５と、処理ガスをノズル５に供給する処理ガス供給流路６と、１対の電極（上部電極２および下部電極３）間に電圧を印加する電源を備えた電源回路７、プラズマ生成のための処理ガスを供給する処理ガス供給手段８とを備えている。

このプラズマ処理装置本体１１は、１対の電極（上部電極２および下部電極３）間に処理ガスを供給しつつ、電圧を印加することにより、処理ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマによりワーク１０の被処理面１０１を処理する装置である。
本実施形態では、プラズマによりエッチング処理またはダイシング処理する場合について説明する。以下、プラズマ処理装置本体１１の各部の構成について説明する。

図２および図３に示すように、誘電体部４は、誘電体材料で構成された四角柱状の形状をなしている。そして、その上面に開口する凹部４１が形成されている。この凹部４１は、その下端側に向かって外径が縮径されている。そして、その凹部４１に上部電極２（図２では上面以外全て）が挿入されている。上部電極２が挿入されることにより、１対の電極間において、電極である金属等が露出しないため、電極間に電界を均一に発生させることができる。また、上部電極２を誘電体部４で覆っているため、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。さらに、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止し、グローライクな安定した放電を得ることもできる。

なお、誘電体部４の形状は、例えば円錐台や円柱状など、特に限定されない。
このような誘電体部４の構成材料としては、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各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、窒化シリコンなどの窒化物、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。これらのうち、金属酸化物が好ましく、アルミナがより好ましい。このような材料を用いることにより、電界におけるアーク放電の発生をより確実に防止することができる。

上部電極２は、その上面が誘電体部４から露出している。
この上部電極２は、電圧を印加するための電極であるため、該露出した位置で電気的接続をとるために導線７１を介して電源７２に接続されている。
また、上部電極２の上面に、後述するプラズマ生成のための処理ガスを供給する処理ガス供給手段８が連通している。そして、上部電極２の内部には、処理ガス供給手段８から供給された処理ガスをプラズマ発生領域３０に導く処理ガス供給流路６が形成されている。

上部電極２の形状は、円柱状に形成され（図２、図３）、下端部の外径が縮径されている。このような形状により、凹部４１と密着するため、凹部４１に確実に上部電極２を挿入することができるとともに、上部電極２の電流密度を高めることができる。
上部電極２の構成材料としては、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、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。

上部電極２は、ワーク１０から所定距離（図１中、ｈ_１で示す長さ）だけ離れた位置に配置される。かかる距離ｈ_１は、電源回路７の出力や、ワーク１０に施すプラズマ処理の種類等を考慮して適宜設定される。常圧でプラズマ処理する場合、インピーダンス、ガス流量、ガス放電寿命等より０．５〜１０ｍｍであるのがより好ましい。これにより、プラズマ発生領域３０に電界を確実に発生させることができる。

また、誘電体部４は、ワーク１０から所定距離（図１中、ｈ_２で示す長さ）だけ離れた位置に配置される。かかる距離ｈ_２は、電源回路７の出力や、ワーク１０に施すプラズマ処理の種類等を考慮して適宜設定される。常圧でプラズマ処理する場合、インピーダンス、ガス流量、ガス放電寿命、ガス圧力等より０．１〜１０ｍｍであるのがより好ましい。
これにより、アーク放電を起こすことなく、プラズマ発生領域３０に電界を確実に発生させることができる。
なお、上部電極２は、その下面が誘電体部４に覆われていれば、その外周面が誘電体部４に覆われていなくてもよい。これにより、プラズマ発生領域３０に金属などの電極材料が露出しないため、少ない量の誘電体材料で、電界の集中によるワーク１０の破損などを効率的に防止することができる。

下部電極３は、接地電極としての機能を有する電極であり、導線７１を介して直接接地されている。これにより、下部電極３の帯電を防止することができ、プラズマ発生領域３０に確実に電界を発生させることができる。
また、下部電極３はワーク１０の台としての機能も有するため、下部電極３の上面に、ワーク１０が接触して設置されている。これにより、確実に、ワーク１０の被処理面１０１をプラズマ処理することができる。

下部電極３の形状は、例えば平板状、円柱状など、特に限定されない。また、下部電極３の構成材料は、上部電極２と同様に、特に限定されない。
ノズル５は、誘電体部４の下面４２に開口し、ワーク１０に望むように位置している。そして、ノズル５は、誘電体部４の下面４２の中心に１つ形成されている。
このように、誘電体部４の下面４２の中心に開口して設けられていることにより、上部電極２と下部電極３との間の空間（以下、「プラズマ発生領域３０」という。）の中心に処理ガスを噴出できるため、該ガスがプラズマ発生領域３０に均一に広がり、プラズマを均一に発生させることができる。
なお、図３では、ノズル５の孔の形状は、円形状に形成されているが、例えば四角形状や楕円形状など、その形状は特に限定されない。

処理ガス供給流路６は、上部電極２の上面に開口し、上部電極２の内部に上下方向に延在して設けられている。そして、その下流端は、誘電体部４を貫通してノズル５に連通している。
処理ガス供給流路６の横断面形状は、例えば円形状、帯状など、特に限定されない。
なお、上部電極２と、誘電体部４と、ノズル５と、処理ガス供給流路６とが一体となって形成されたものを処理ガス噴出部８０という。

電源回路７は、１対の電極間に電圧を印加する高周波電源７２と、上部電極２と高周波電源７２と下部電極３とを導通する導線７１とを備えている。そして、図示されていないが、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源７２の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源７２の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）などが必要に応じて設置されている。これにより、ワーク１０に対するプラズマ処理の処理条件を適宜調整することができる。

上部電極２に、導線（ケーブル）７１を介して、高周波電源（電源部）７２が接続され、また、下部電極３に、導線７１を介して、高周波電源７２が接続されており、これにより、電源回路７が構成されている。この電源回路７は、その一部、すなわち、下部電極３側の導線７１がアース（接地）されている。
ワーク１０にプラズマ処理を施すときは、高周波電源７２が作動して下部電極３と上部電極２との間に電圧が印加される。このとき、その下部電極３と上部電極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７２の周波数は、特に限定されないが、１０〜７０ＭＨｚであるのが好ましく、１０〜４０ＭＨｚであるのがより好ましい。
処理ガス供給手段８は、プラズマ生成のための処理ガスを処理ガス供給流路６に供給する。この処理ガス供給手段８は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ（ガス供給源）８１と、ガスボンベ８１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラ（流量調整手段）８２と、マスフローコントローラ８２より下流端側で、処理ガス管８４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）８３と、処理ガス供給流路６の上端部に接続された処理ガス管８４とを有している。

このような処理ガス供給手段８は、ガスボンベ８１から所定のガスを送り出し、マスフローコントローラ８２で流量を調節する。そして、処理ガス管８４を通って、上部電極２の上面に開口し、上部電極２の内部に形成された処理ガス供給流路６に処理ガスを導入（供給）する。
このようなプラズマ処理に用いるガス（処理ガス）には、処理目的により種々のガスを用いることができる。本実施形態のようにエッチング処理やダイシング処理を目的とする場合には、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＣｌＦ_３、ＳＦ_６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ_２、ＢＣｌ_３、ＣＣｌ_４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガスが用いられる。

また、その他の処理目的の場合には、目的別に以下示すような処理ガスを用いることができる。
（ａ）ワーク１０の被処理面１０１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ_２、Ｏ_２等が用いられる。
（ｂ）ワーク１０の被処理面１０１を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、前記フッ素原子含有化合物ガスが用いられる。

（ｃ）ワーク１０の被処理面１０１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ_２、ＮＨ_３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ_２、ＳＯ_３等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワーク１０の被処理面１０１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。

（ｄ）ワーク１０の被処理面１０１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２等の金属酸化物薄膜をワーク１０の被処理面１０１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）等が用いられる。
（ｅ）レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。

このような処理ガスは、一般に、上記処理ガスと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。なお、「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。
この場合、ガスボンベ８１内に、混合ガス（処理ガス＋キャリアガス）を充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、処理ガス管８４の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。

キャリアガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。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。
混合ガス中における処理ガスの占める割合（混合比）は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合が１〜１０％であるのが好ましく、５〜１０％であるのがより好ましい。これにより、効率的に放電が開始され、処理ガスにより、所望のプラズマ処理をすることができる。
供給するガスの流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定される。通常は、３０ＳＣＣＭ〜５０ＳＬＭ程度であるのが好ましい。これにより、効率的にプラズマ発生領域３０の中央部の圧力が上がるため、微細な加工をすることができる。

次に、プラズマ処理装置本体１１の処理ガス噴出部８０を３次元的に移動して移送する移送手段２０について、図１、図４〜６を用いて詳細に説明する。
図１に示す移送手段２０は、処理ガス噴出部８０をｘ軸方向に移動するｘ軸方向移動手段２０１と、処理ガス噴出部８０をｙ軸方向に移動するｙ軸方向移動手段２０２と、処理ガス噴出部８０をｚ軸方向に移動するｚ軸方向移動手段２０３とを備えている。

この移送手段２０は、処理ガス噴出部８０を、プラズマ処理部４００から洗浄手段９に、洗浄手段９からプラズマ処理部４００に移送する手段である。また、移送手段２０は、ワーク１０をプラズマ処理する際に、処理ガス噴出部８０をプラズマ処理部４００内でｘ軸方向およびｙ軸方向に移動して、被処理面１０１を２次元的に走査する走査手段でもある。以下、移送手段２０の各部の構成について説明する。
ｘ軸方向移動手段２０１は、機器収容部（ハウジング）１００の上部にｘ軸方向に沿って架設されている。

図４に示すように、ｘ軸方向移動手段２０１は、機器収納部１００に設置されたガイドレール２０１６の案内によりｘ軸方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）２０１１と、ガイドレール２０１６の両端付近にそれぞれ設置された駆動プーリー（ベルト車）２０１２および従動プーリー（ベルト車）２０１３と、駆動プーリー２０１２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）２０１４と、駆動プーリー２０１２および従動プーリー２０１３に掛け回されたベルト２０１５とを有している。

スライドブロック２０１１は、ベルト２０１５の一部に固定されている。このスライドブロック２０１１には、ｙ軸方向移動手段２０２のアーム２０２７の一端部が固定されている。
パルスモーター２０１４が駆動プーリー２０１２を回転駆動すると、ベルト２０１５が回転し、ベルト２０１５に牽引されてスライドブロック２０１１がｘ軸方向に移動する。これに伴って、アーム２０２７（ｙ軸方向移動手段２０２）もｘ軸方向に移動する。スライドブロック２０１１およびアーム２０２７（ｙ軸方向移動手段２０２）は、パルスモーター２０１４の正転／逆転の切り換えにより、ｘ軸プラス方向またはｘ軸マイナス方向に移動する。

ベルト２０１５は、駆動プーリー２０１２および従動プーリー２０１３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー２０１２および従動プーリー２０１３に対し滑りを生じないようになっている。
ｙ軸方向移動手段２０２は、ｙ軸方向に沿って延在し、ｘ軸方向に移動可能なアーム２０２７を有している。アーム２０２７の一端部は、ｘ軸方向移動手段２０１のスライドブロック２０１１に固定されている。一方、アーム２０２７の他端部は、図示のように支持されていない（片持ち支持）場合の他、前記一端部と同様のスライドブロック（図示しない）に支持され、両持支持されていてもよい。この場合、他端部は、該スライドブロックが駆動プーリーなどで移動しなくとも、スライドブロック２０１１に追従して、摺動または転動するようなものであればよい。

図５に示すように、ｙ軸方向移動手段２０２は、ガイドレール２０２６の案内によりアーム２０２７の長手方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）２０２１と、アーム２０２７の一端付近に設置された駆動プーリー（ベルト車）２０２２と、アーム２０２７の他端付近に設置された従動プーリー（ベルト車）２０２３と、アーム２０２７の一端付近に設置され、駆動プーリー２０２２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）２０２４と、駆動プーリー２０２２および従動プーリー２０２３に掛け回されたベルト２０２５とを有している。

スライドブロック２０２１は、ベルト２０２５の一部に固定されている。スライドブロック２０２１には、ｚ軸方向移動手段２０３のフレーム２０３７が固定されている。
パルスモーター２０２４が駆動プーリー２０２２を回転駆動すると、ベルト２０２５が回転し、ベルト２０２５に牽引されてスライドブロック２０２１がアーム２０２７の長手方向すなわちｙ軸方向に移動する。これに伴って、フレーム２０３７（ｚ軸方向移動手段２０３）も、ｙ軸方向に移動する。スライドブロック２０２１およびフレーム２０３７（ｚ軸方向移動手段２０３）は、パルスモーター２０２４の正転／逆転の切り換えにより、ｙ軸プラス方向またはｙ軸マイナス方向に移動する。

ベルト２０２５は、駆動プーリー２０２２および従動プーリー２０２３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー２０２２および従動プーリー２０２３に対し滑りを生じないようになっている。
ｚ軸方向移動手段２０３は、ｚ軸方向に沿って延在し、ｙ軸方向に移動可能なフレーム２０３７を有している。フレーム２０３７の一端部は、ｙ軸方向移動手段２０２のスライドブロック２０２１に固定されている。ｚ軸方向移動手段２０３は、ｘ軸方向移動手段２０１およびｙ軸方向移動手段２０２の作動の組み合わせにより、ワーク１０の被処理面１０１の上方の空間（作業空間）において、ｘｙ平面内で移動可能になっている。

図６に示すように、ｚ軸方向移動手段２０３は、ガイドレール２０３６の案内によりフレーム２０３７の鉛直方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）２０３１と、フレーム２０３７の一端付近に設置された駆動プーリー（ベルト車）２０３２と、フレーム２０３７の他端付近に設置された従動プーリー（ベルト車）２０３３（図示しない）と、フレーム２０３７の一端付近に設置され、駆動プーリー２０３２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）２０３４と、駆動プーリー２０３２および従動プーリー２０３３に掛け回されたベルト２０３５とを有している。

スライドブロック２０３１は、ベルト２０３５の一部に固定されている。スライドブロック２０３１には、処理ガス噴出部８０が固定されている。
パルスモーター２０３４が駆動プーリー２０３２を回転駆動すると、ベルト２０３５が回転し、ベルト２０３５に牽引されてスライドブロック２０３１がフレーム２０３７の鉛直方向すなわちｚ軸方向に移動する。これに伴って、処理ガス噴出部８０も、ｚ軸方向に移動する。スライドブロック２０３１および処理ガス噴出部８０は、パルスモーター２０３４の正転／逆転の切り換えにより、ｚ軸プラス方向またはｚ軸マイナス方向に移動する。

ベルト２０３５は、駆動プーリー２０３２および従動プーリー２０３３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー２０３２および従動プーリー２０３３に対し滑りを生じないようになっている。
なお、ｚ軸方向移動手段２０３は、処理ガス噴出部８０の下端部がワーク１０の被処理面１０１に接触しないようにするため、ストッパー２０３８を備えている。スライドブロック２０３１がストッパー２０３８に当接すると、スライドブロック２０３１および処理ガス噴出部８０は、これ以上下方へは移動できず、被処理面１０１との接触が防止される。このときの処理ガス噴出部８０の下面（誘電体部４の下面４２）とワーク１０との距離は、最短距離となり、この距離は前記ｈ_２となる。

また、ストッパー２０３８は、厚さが異なるストッパー２０３８に交換することができる。これにより、１つのワーク１０に対してｈ_２を調整することができる。また、厚さの異なるワーク１０を処理する場合、そのワーク１０の厚さに応じた最適なｈ_２とすることができる。
例えば、厚さの厚いワーク１０を処理する場合、ストッパー２０３８をそれに応じて厚いものに交換することで、処理ガス噴出部８０がワーク１０の被処理面１０１に接触しないようにすることができる。
また、厚さの薄いワーク１０を処理する場合、ストッパー２０３８をそれに応じて薄いものに交換することで、処理ガス噴出部８０と被処理面１０１との距離が小さくなり、プラズマ力を高めることができる。

このように、ワークの厚さに応じて適正なｈ_２を確保することができる。
なお、処理ガス噴出部８０を被処理面１０１に最大限接近させた状態が、図２に示す状態である。
以上の構成により、処理ガス噴出部８０は、ｘ軸方向移動手段２０１、ｙ軸方向移動手段２０２およびｚ軸方向移動手段２０３の作動の組み合わせにより、ワーク１０の被処理面１０１の上方の空間（作業空間）において、ｘｙｚ３次元空間内で任意の位置（座標）に移動可能となっている。

次に、被洗浄部９０をプラズマ洗浄する洗浄手段９について、図７を用いて詳細に説明する。
洗浄手段９は、プラズマ処理部４００と異なる場所に位置する。図１では、下部電極３の外周側に位置する。そして、図７に示す洗浄手段９は、被洗浄部９０を収容するための筐体９１と、洗浄用のプラズマを発生させる洗浄用電極９２と、被洗浄部９０を筐体９１内に誘導するガイド部材９３と、被洗浄部９０を洗浄するためのガスを供給する洗浄ガス供給手段９４と、筐体９１内のガスを排出する洗浄ガス排出手段９５とを備える。
この洗浄手段９は、１対の電極（洗浄手段９へ移動された上部電極２および洗浄用電極９２）間に洗浄ガスを供給しつつ、電圧を印加することにより、洗浄ガスを活性化してプラズマを生成させ、該プラズマにより被洗浄部９０を洗浄する手段である。

以下、洗浄手段９の各部の構成について説明する。
図７に示すように、筐体９１は、筐体本体９１１と、筐体本体９１１の上面を覆うように設置（固定）された蓋体９１２とで構成されている。
筐体本体９１１には、被洗浄部９０を収容し、プラズマを発生し得る洗浄空間９１６が形成されている。

洗浄空間９１６の底部には、洗浄用電極９２が設置されている。この洗浄用電極９２は、接地電極としての機能を有する電極であるため、洗浄用電極９２の下面側から導線７１を介して接地されている。
なお電源回路７は、前述した電源回路７の下部電極３の代わりに洗浄用電極９２を用いていること以外は、前述した電源回路７と同様である。
洗浄用電極９２の形状は、例えば平板状、円柱状など、特に限定されない。また、洗浄用電極９２の構成材料は、上部電極２と同様に、特に限定されない。

また、筐体本体９１１の側壁には、洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給口９１３が形成されている。そして、その側壁の反対側の側壁には、洗浄ガスを排出する洗浄ガス排出口９１４が形成されている。この洗浄ガス排出口９１４は、洗浄ガス供給口９１３よりも下側の位置に形成されていることが好ましい。除去された反応生成物は、その分子量により、洗浄空間９１６の下方に集まるので、洗浄ガス排出口９１４をこのように位置に設置することで、効率よく反応生成物などを筐体本体９１１外に排出することができる。
なお、筐体本体９１１の形状は、例えば方形状、円筒状、円錐台状など、特に限定されない。

蓋体９１２には、その上面に開口部９１５が設けられている。そして、該開口部９１５を介して、被洗浄部９０が筐体本体９１１内に挿入される。
このように、開口部９１５が設けられていることにより、蓋体９１２を筐体本体９１１から着脱させることなく、被洗浄部９０を筐体本体９１１内に簡単に挿入することができる。また、処理ガス噴出部８０の下端部の横断面と開口部９１５とが略同じ大きさとなっているため、処理ガス噴出部８０が筐体本体９１１に挿入されたとき、処理ガス噴出部８０自体が開口部９１５を塞ぐことができる。これにより、別途開口部９１５を塞ぐ手段を設けることなく、開口部９１５からの洗浄ガスなどの漏れを防止することができ、洗浄効率を高く維持することができる。
なお、蓋体９１２の形状は、筐体本体９１１と同様、特に限定されない。

また、開口部９１５の形状は、処理ガス噴出部８０の下端部の横断面形状に対応した形状とされる。本実施形態では四角形状に形成されている。
なお、開口部９１５は、被洗浄部９０を挿入するため、被洗浄部９０よりも若干大きく形成されている。
以上説明した筐体本体９１１および蓋体９１２は、誘電体材料で構成されているが、その構成材料としては、前記誘電体部４で説明した材料と同様の材料を用いることができる。また、蓋体９１２は、絶縁材料で構成されていてもよい。

蓋体９１２の上面側で開口部９１５の縁部には、ガイド部材９３が設けられている。そして、ガイド部材９３は、上方に向かって広がるように拡径している。このように、開口部９１５にガイド部材９３を設けることにより、被洗浄部９０をガイド部材９３に沿って、筐体本体９１１内に円滑に誘導することができ、被洗浄部９０や開口部９１５の縁部を損傷することなく、確実に筐体本体９１１に挿入することができる。

洗浄ガス供給手段９４は、プラズマ洗浄用の専用ガスを洗浄ガス供給口９１３から筐体本体９１１内に供給する。この洗浄ガス供給手段９４は、所定の洗浄ガスを充填し供給する洗浄ガスボンベ（ガス供給源）９４１と、洗浄ガスボンベ９４１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラ（流量調整手段）９４２と、マスフローコントローラ９４２より下流端側で、洗浄ガス管９４４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）９４３と、洗浄ガス供給口９１３に接続された洗浄ガス管９４４とを有している。

このような洗浄ガス供給手段９４は、洗浄ガスボンベ９４１から所定の洗浄ガスを送り出し、マスフローコントローラ９４２で流量を調節する。そして、洗浄ガス供給手段９４は、洗浄ガス管９４４を流れる洗浄ガスを、洗浄ガス供給口９１３から筐体本体９１１に導入（供給）する。
このようなプラズマ洗浄用のガス（洗浄ガス）は、洗浄に適したガスを用いればよいが、除去したい反応生成物の種類により種々の洗浄ガスを用いることができる。

例えば、反応生成物が有機化合物である場合、例えば、酸素分圧が１％以上の酸素含有ガスが用いられる。
また、被洗浄部９０に反応生成物が強固に付着している場合、前述したエッチング処理やダイシング処理を目的とする処理ガスに水やアルコールなどを混合したガスを用いることもできる。これにより、洗浄ガスをプラズマ化したときにフッ化水素ガスが生成するため、頑固な汚れを除去することができる。なお、このようなガスを用いる場合、筐体９１の内壁は金でめっきしておくことが好ましい。

このような洗浄ガスは、前記説明した処理ガスと同様に、洗浄ガスとキャリアガスとからなる混合ガスが用いられる。
また、洗浄ガスの流量は、ガスの種類、酸素分圧等に応じて適宜決定される。通常は、３０ＳＣＣＭ〜５０ＳＬＭ程度であるのが好ましい。これにより、効率的に洗浄ガスがプラズマ化され、被洗浄部９０に付着した反応生成物を除去することができる。

洗浄ガス排出手段９５は、洗浄空間９１６で生成したプラズマ、反応生成物および未活性の洗浄ガスを洗浄ガス排出口９１４から筐体本体９１１外に排出し、回収する。
この洗浄ガス排出手段９５は、洗浄ガス排出口９１４に接続された排出管９５１と、排出管９５１内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）９５２と、ポンプ９５３と、ポンプ９５３の下流端側に設けられたガス回収タンク９５４とを有している。
このような洗浄ガス排出手段９５は、ポンプ９５３を作動させ、洗浄空間９１６を一時的に減圧状態にする。そして、洗浄ガス排出手段９５は、洗浄ガス等を洗浄ガス排出口９１４を介して排出管９５１に排出し、ガス回収タンク９５４に回収する。回収された洗浄ガスは、所定の処理を施すことにより、再び洗浄ガスとして使用することができる。

次に、プラズマ処理装置１の回路構成をブロック図を用いて詳細に説明する。
図８に示すように、このプラズマ処理装置１は、被洗浄部９０を洗浄する洗浄手段９と、被洗浄部９０の洗浄の必要性を認識する要洗浄認識手段４０と、入力等の各操作を行う操作部（入力手段）５０と、プラズマ処理合計回数またはプラズマ処理合計時間の目標値等を記憶する記憶手段６０と、洗浄手段９の作動を制御する制御手段７０とを備えている。

要洗浄認識手段４０は、被洗浄部９０に付着した反応生成物を検出し、その反応生成物の程度に応じて洗浄の必要性を認識するものである。要洗浄認識手段４０は、本実施形態では、プラズマ処理時間またはプラズマ処理回数の累積値をカウントし、その累積値を算出する演算手段で構成されている。この要洗浄認識手段４０によれば、被洗浄部９０に反応生成物が付着している場合に、その存在および程度（量等）を検出でき、洗浄の必要性が生じたことを認識することができる。

なお、要洗浄認識手段４０は、上記に限定されず、その他、例えば、目視、レーザー光などを用いた光学的検出手段や反応生成物の定量分析など被洗浄部９０の反応生成物を直接調べる手段などであってもよい。
操作部５０としては、例えば、キーボード、液晶表示パネル、ＥＬ表示パネル等を備えたタッチパネル等を用いることができ、この場合は、操作部４０は、各種の情報を表示（報知）する表示手段（報知手段）を兼ねるものでもよい。操作部５０から入力する情報としては、例えば、後述するプラズマ処理合計回数およびプラズマ処理合計時間の目標値や処理ガスの種類、処理ガス供給量、電源回路７の作動条件、洗浄手段９の位置（ｘｙ座標）、プラズマ洗浄の時間、洗浄ガス供給量、プラズマ洗浄の条件、ワークに関する情報（厚さ、幅等）などが挙げられる。

記憶手段６０は、被洗浄部９０の反応生成物の存在、処理ガスの種類、処理ガス供給量、電源回路７の作動条件、プラズマ処理合計回数、プラズマ処理合計時間、プラズマ処理合計回数およびプラズマ処理合計時間の目標値、反応生成物の情報（量、種類等）、洗浄手段９の位置（ｘｙ座標）、プラズマ洗浄の時間、洗浄ガス供給量、プラズマ洗浄の条件などの各種の情報、データ、演算式、テーブル、プラズマ処理装置１の動作のシーケンスプログラム、プラズマ処理のシーケンスプログラム、洗浄のシーケンスプログラムなどのプログラム等が記憶（記録とも言う）される記憶媒体（記録媒体とも言う）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ等の揮発性メモリー、ＲＯＭ等の不揮発性メモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー等の書き換え可能（消去、書き換え可能）な不揮発性メモリー等、各種半導体メモリー、ＩＣメモリー、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。この記憶手段６０における書き込み（記憶）、書き換え、消去、読み出し等の制御は、制御手段７０によりなされる。

制御手段７０は、例えば、ＣＰＵあるいはこれを備えるマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されており、制御手段７０には、要洗浄認識手段４０からの検出信号（検出値）、操作部５０からの信号（入力）が、それぞれ入力される。
また、制御手段７０は、要洗浄認識手段４０からの検出信号、洗浄手段９からの検出信号、操作部９２からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、プラズマ処理装置１の各部の作動（駆動）、例えば、マスフローコントローラ８２、バルブ８３、電源７２、移送手段２０等の作動をそれぞれ制御する。

ワーク１０としては、特に限定されないが、本実施形態では、例えば、電子デバイスの基板として用いられるものが挙げられる。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス、水晶等の各種ガラス、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、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、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。これらのうち、特に、水晶や石英などの各種ガラスや各種半導体材料に好ましく用いられる。
ワーク１０の形状としては、板状のもの、長尺な層状のものなどが挙げられる。

（２）プラズマ処理装置の動作方法
次に、プラズマ処理装置１の作用（動作）を説明する。まず、図２の基本動作を説明する。
ワーク１０を下部電極３上に設置する。電源回路７を作動させるとともに、バルブ８３を開く。そして、マスフローコントローラ８２によりガスの流量を調整し、ガスボンベ８１からガスを送り出す。これにより、ガスボンベ８１から送り出されたガスは、処理ガス管８４内を流れ、所定の流量で処理ガス供給流路６に供給される。そして、処理ガス供給流路６に供給されたガスは、ノズル５から噴出される。
ノズル５から噴出された処理ガスは、噴出直後は真下に向かって噴出されるが、ノズル５の真下のワーク１０にあたって、上部電極２の外周方向へと流れる。

一方、電源回路７の作動により、上部電極２と下部電極３の間に高周波電圧が印加され、プラズマ発生領域３０に電界が発生する（放電される）。
プラズマ発生領域３０に流入した処理ガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生する。そして、発生したプラズマ（活性化されたガス）が、ワーク１０の被処理面１０１に接触し、その被処理面１０１に加工（エッチングやダイシング等）が施される。

被処理面１０１の加工は、移送手段２０によって処理ガス噴出部８０をｘ軸方向、ｙ軸方向に移動しながら行うことができる。この場合、ｚ軸方向の移動は固定した状態とする。すなわち、誘電体部４とワーク１０との距離ｈ_２を一定にして加工を行う。
例えば、図１において、プラズマを発生させた状態で、被処理面１０１のｘ軸プラス方向に処理ガス噴出部８０を走査した後、所定のピッチ分（例えば、プラズマ発生領域３０の幅分だけ）ｙ軸方向に移動し、ｘ軸マイナス方向に走査する。このような走査（移動）を順次繰り返し、ワーク１０の被処理面１０１の全面を処理してもよい。

また、上記の処理ガス噴出部８０の走査方法において、所定のピッチ分ｙ軸方向に移動させる際、１度プラズマの発生を停止し、所定のピッチ分ｙ軸方向に移動した後、再度プラズマを発生させて加工を行ってもよい。
また、被処理面１０１を浅く加工をしたい場合には、ｚ軸方向移動手段２０３を作動させ、処理ガス噴出部８０と被処理面１０１との距離ｈ_２を大きくすればよい。
なお、処理ガス噴出部８０とワーク１０との最小離間距離は、ストッパー２０３８で保持されるので、処理ガス噴出部８０がワーク１０に衝突することはない。
このような移送手段２０により、ワーク１０の被処理面１０１を所望の形状、所望の範囲で簡単、迅速にプラズマ処理することができる。

次に、図９に示す、被洗浄部９０を洗浄手段９により洗浄する場合の状態の動作を説明する。
前述したプラズマ処理により、処理ガス噴出部８０の下端部である被洗浄部９０に反応生成物が付着、堆積する。反応生成物が堆積していくと、その堆積量がある程度多くなり、要洗浄認識手段４０が洗浄の必要性を認識する。すると、制御手段７０は、処理ガス噴出部８０を洗浄手段９に移送するよう移送手段２０に指示する。

この指示により、移送手段２０はｚ軸方向移動手段２０３を作動して、処理ガス噴出部８０をワーク１０の被処理面１０１から十分に離間する。すなわち、処理ガス噴出部８０の下端部がガイド部材９３よりも上方の位置に来るように被処理面１０１から離間する。
そして、筐体９１の開口部９１５の位置（座標）が予め記憶手段６０に記憶されているので、その位置情報に基づいて、移送手段２０は、ｘ軸方向移動手段２０１およびｙ軸方向移動手段２０２を作動して、処理ガス噴出部８０を開口部９１５の上方の位置に移動する。

処理ガス噴出部８０が開口部９１５の上方（真上）の位置に到達したら、移送手段２０は、ｚ軸方向移動手段２０３を作動して、処理ガス噴出部８０を降下させる。そして、処理ガス噴出部８０の下面の外周部がガイド部材９３の傾斜面に当接しつつ、処理ガス噴出部８０の下端部は開口部９１５内に誘導される。
ｚ軸方向移動手段２０３により、処理ガス噴出部８０がさらに降下すると、処理ガス噴出部８０は開口部９１５を通って、筐体本体９１１内に挿入される。

処理ガス噴出部８０が筐体本体９１１内に挿入された後は、図９に示すようにプラズマ洗浄がなされる。
すなわち、電源回路７を作動させた状態で、洗浄バルブ９４３を開く。また、マスフローコントローラ９４２により洗浄ガスの流量を調整し、洗浄ガスボンベ９４１から洗浄ガスを送り出す。これにより、洗浄ガスボンベ９４１から送り出された洗浄ガスは、所定の流量で洗浄ガス管９４４内を流れる。そして、洗浄ガスは、洗浄ガス供給口９１３を通って、筐体本体９１１内に供給される。

一方、電源回路７の作動により、移送された処理ガス噴出部８０の上部電極２と洗浄用電極９２の間に高周波電圧が印加され、プラズマ発生領域３００に電界が発生する。
プラズマ発生領域３００に流入した洗浄ガスは、放電によって活性化され、プラズマが発生する。そして、発生したプラズマ（活性化されたガス）が、被洗浄部９０に接触し、そこに付着、堆積している反応生成物を除去、洗浄する。

このように、閉空間を形成する筐体９１内で被洗浄部９０の洗浄を行うため、洗浄時のプラズマ密度が高く、効率良く反応生成物を除去することができる。
これと同時に、ポンプ９５３を作動させ、バルブ９５２を開く。これにより、筐体９１内が一時減圧状態となるため、筐体９１内で生成したプラズマ、活性化されなかった洗浄ガス、プラズマ洗浄により被洗浄部９０から除去された反応生成物などが、洗浄ガス排出口９１４を通って、排出管９５１へ排出される。そして、排出された洗浄ガスなどは、ポンプ９５３を介してガス回収タンク９５４に回収される。

洗浄ガス排出手段９５の作動により、筐体９１内が減圧状態になるため、洗浄ガスや反応生成物などが強制的に筐体９１外に排出され、反応生成物の被洗浄部９０への再付着を防止することができ、洗浄効率が高い。
プラズマ洗浄が終了した後は、ポンプ９５３を止め、筐体９１内を大気圧に戻す。移送手段２０を前記と逆の手順で作動させて、処理ガス噴出部８０を筐体９１から離脱させ、処理ガス噴出部８０をプラズマ処理部４００に戻す。そして、処理ガス噴出部８０は、引き続きプラズマ処理に用いられる。

なお、プラズマ洗浄の時間（洗浄終了のタイミング）は、予め記憶手段６０に記憶された、または、操作部５０により入力された時間だけプラズマ洗浄を実行するように構成されている。
そのプラズマ洗浄時間は、前述した目標値に対応して設定することができる。例えば、目標値が大きい（プラズマ処理の合計時間が長いかまたはプラズマ処理の合計回数が多い）場合、それに応じてプラズマ洗浄の時間も長く設定される。逆に、目標値が小さい（プラズマ処理の合計時間が短いかまたはプラズマ処理の合計回数が少ない）場合、それに応じてプラズマ洗浄の時間も短く設定される。このように、目標値とプラズマ洗浄時間とが対応づけられていると、より短時間で過不足なく（無駄なく効率的に）プラズマ洗浄を実行することができる。

なお、目標値とプラズマ洗浄時間との関係は、記憶手段６０に、例えばテーブル化されて記憶されており、組み合わせとして読み出されてプラズマ洗浄が実行される。
以上のような洗浄によって機能が回復した処理ガス噴出部８０を用いてプラズマ処理を行うので、電界分布を一定に維持し、ガスの流れを均一にすることができる。そのため、安定したプラズマ処理条件を維持でき、プラズマ処理の品質を一定に保つことができる。

プラズマ洗浄は、プラズマ処理を行う毎に行っても、プラズマ処理を行った後一定期間（次のプラズマ処理を行うまでの間）をおいて行ってもよい。以下、プラズマ洗浄のタイミングをフローチャートを用いて説明する。図１０は、制御手段７０によるプラズマ洗浄の動作の一例を示すフローチャートである。
ワーク１０の被処理面１０１の処理の実行にあたって、プラズマ処理の合計時間（またはプラズマ処理の合計回数）の目標値、洗浄手段９の位置（座標）を操作部５０から入力し、記憶手段６０に予め記憶させる。そして、前記目標値を決定すると、該目標値に応じて、洗浄時間を含む洗浄条件が自動的に設定される。
なお、既に記憶されている場合は、このような操作を行う必要はない。

ここで、プラズマ処理合計時間は、前回プラズマ洗浄を行ってから（最初に使用したときはそのとき）現在までにプラズマ処理を行った時間をいう。また、プラズマ処理合計回数は、前回プラズマ洗浄を行ってから（最初に使用したときはそのとき）現在までにプラズマ処理を行った回数をいう。
まず、ワーク１０に対するプラズマ処理を施す指示（命令）があったら、前述したように、所定のシーケンスでワーク１０の被処理面１０１に対してプラズマ処理を行う（ステップＳ１０１）。

プラズマ処理が終了したら、このプラズマ処理に要した合計時間（またはプラズマ処理合計回数）を更新する（ステップＳ１０２）。そして、更新した合計時間（または合計回数）を記憶手段６０に記憶させる。
次いで、前記ステップＳ１０２で更新されたプラズマ処理合計時間（またはプラズマ処理合計回数）が、予め設定された目標値に到達しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、プラズマ処理合計時間（またはプラズマ処理合計回数）が、目標値に到達していない場合（ステップＳ１０３で「ＮＯ」）には、ステップＳ１０１に戻り、再度、ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
一方、ステップＳ１０３において、プラズマ処理合計時間（またはプラズマ処理合計回数）が、目標値に到達している場合（ステップＳ１０３で「ＹＥＳ」）には、移送手段２０が作動して、処理ガス噴出部８０を洗浄手段９に移送する（ステップＳ１０４）。これにより、処理ガス噴出部８０（被洗浄部９０）が筐体９１に挿入される。

処理ガス噴出部８０が挿入されて、プラズマ洗浄の準備が完了したら、前述したようにしてプラズマ洗浄を行う（ステップＳ１０５）。ここで、プラズマ洗浄は、前記設定された洗浄時間で実行される。
プラズマ洗浄が終了した後は、制御手段７０の指示によりプラズマ処理合計時間（またはプラズマ処理合計回数）をリセットする（ステップＳ１０６）とともに、処理ガス噴出部８０をプラズマ処理部４００に戻す。

以上説明したように、このプラズマ処理装置１によれば、これ以上プラズマ処理を行うと処理効率が低下する（性能が低下する）限界（許容限界）またはこの限界を考慮して目標値を設定し、プラズマ処理を行い、該目標値に到達したらプラズマ洗浄を行うので、処理効率がよく、高品質なプラズマ処理を継続することができる。また、目標値に到達した場合、自動的にプラズマ洗浄が実行されるので、反応生成物の付着、堆積をその都度調べることなく、安心してプラズマ処理装置１を使用することができる。さらに、プラズマ洗浄の時間は、目標値に応じた最適な時間が設定されるので、より短時間で過不足なく（無駄なく効率的に）プラズマ洗浄を実行することができる。
以上説明したプラズマ処理装置１は、酸化絶縁膜の加工、除去、ガラス（石英）などの無歪加工、水晶加工などに適用することができる。また、ＭＥＭＳ等への応用も可能である。

＜第２実施形態＞
図１１は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態の概略構成を示す斜視図、図１２は、図１１に示すプラズマ処理装置の洗浄状態を示す断面正面図である。
なお、以下の説明では、図１１中互いに直交する３つの方向をｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向とする。そのうち、ワーク１０の被処理面１０１をｘｙ平面とし、被処理面１０１の法線方向をｚ軸方向とする。

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。
本実施形態のプラズマ処理装置１は、筐体本体９１１の底部がなく、プラズマ洗浄専用の洗浄用電極９２も備えていない。そして、洗浄用電極９２に代えて、下部電極３を用いている。すなわち、洗浄手段９が下部電極３上に設置されている。図１１では、洗浄手段９が、下部電極３上にワーク１０に隣接して設置されている。

また、本実施形態では、プラズマ洗浄とプラズマ処理とに用いる１対の電極（上部電極２、下部電極３）を共用している。すなわち、図１２に示すように、プラズマ処理装置１は、洗浄空間９１６に面した下部電極３と処理ガス噴出部８０の上部電極２とを用い、それらの間でプラズマを発生し、プラズマ洗浄を行っている。
このように、洗浄手段９が下部電極３上に設置されていることにより、第１実施形態のように下部電極３の周辺に別途洗浄手段９のスペースを設ける必要がないため、プラズマ処理装置１全体の大きさがコンパクトになり、省スペース化に対応することができる。

また、大きいワーク１０を用いるとき、洗浄手段９を下部電極３から下ろして、その空いた部分をプラズマ処理部４００として使用することができる。
なお、本実施形態でも筐体本体９１１として、第１実施形態と同様の底部がある筐体本体９１１を用いてもよい。この場合、下部電極３の上面に筐体本体９１１の底部が設置され、該底部を介して上部電極２と下部電極３との間でプラズマが発生する。このように底部があることにより、筐体本体９１１の側壁が支持されるので、筐体本体９１１が安定する。

以上、本発明のプラズマ処理装置について、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。プラズマ処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明のプラズマ処理装置は、第１実施形態と第２実施形態との構成を組み合わせたものであってもよい。

また、電源は、高周波電源に限らず、低周波電源であってもよい。
また、上記各実施形態では、筐体は４枚の側壁を有していたが、対向する２枚の側壁のみでも被洗浄部の洗浄を行なうことができる。
また、洗浄手段は、複数個設置されていてもよい。例えば、図１において、下部電極を介して反対側の位置にさらに洗浄手段を設置しても良い。これにより、処理ガス噴出部の洗浄手段への移送する距離を短くすることができるため、より迅速に被洗浄部の洗浄を行うことができる。

また、プラズマ洗浄は、プラズマ処理部で行ってもよい。このとき、洗浄ガスは、処理ガス供給手段から供給しても、洗浄ガス供給手段から供給してもよい。処理ガス供給手段から供給することにより、洗浄ガス供給手段を用いなくとも被洗浄部の洗浄を行うことができ、より簡単な装置構成とすることができる。
また、プラズマ処理部に洗浄手段の全部または一部を移送して、プラズマ洗浄を行うような構成としてもよい。これにより、被洗浄部を洗浄手段に移送せずにプラズマ洗浄を行えるため、洗浄手段への移送による処理ガス噴出部の落下などを防ぐことができる。

本発明のプラズマ処理装置の実施形態を示す斜視図である。 図１に示すプラズマ処理装置のプラズマ処理装置本体を示す縦断面図（断面正面図）である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示すプラズマ処理装置の移送手段のｘ軸方向移動手段を示す斜視図である。 図１に示すプラズマ処理装置の移送手段のｙ軸方向移動手段を示す斜視図である。 図１に示すプラズマ処理装置の移送手段のｚ軸方向移動手段を示す斜視図である。 図１に示すプラズマ処理装置の洗浄手段を示す断面正面図である。 図１に示すプラズマ処理装置の回路構成を示すブロック図である。 図１に示すプラズマ処理装置の洗浄状態を示す断面正面図である。 図１に示すプラズマ処理装置の洗浄動作のフローチャートである。 本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を示す斜視図である。 図１１に示すプラズマ処理装置の洗浄状態を示す断面正面図である。

符号の説明

１……プラズマ処理装置 １１……プラズマ処理装置本体 ２……上部電極 ３……下部電極 ４……誘電体部 ４１…………凹部 ４２……下面 ５……ノズル ６……処理ガス供給流路 ７……電源回路 ７１……導線 ７２……電源 ８……処理ガス供給手段 ８１……ガスボンベ ８２……マスフローコントローラ ８３……バルブ ８４……処理ガス管 ９……洗浄手段 ９１……筐体 ９１１……筐体本体 ９１２……蓋体 ９１３……洗浄ガス供給口 ９１４……洗浄ガス排出口 ９１５……開口部 ９１６……洗浄空間 ９２……洗浄用電極 ９３……ガイド部材 ９４……洗浄ガス供給手段 ９４１……洗浄ガスボンベ ９４２……マスフローコントローラ ９４３……バルブ ９４４……洗浄ガス管 ９５……ガス排出手段 ９５１……排出管 ９５２……バルブ ９５３……ポンプ ９５４……洗浄ガス回収タンク １０……ワーク １０１……被処理面 ２０……移送手段 ２０１……ｘ軸方向移動手段 ２０１１、２０２１、２０３１……スライドブロック ２０１２、２０２２、２０３２……駆動プーリー ２０１３、２０２３、２０３３……従動プーリー ２０１４、２０２４、２０３４……パルスモーター ２０１５、２０２５、２０３５……ベルト ２０１６、２０２６、２０３６……ガイドレール ２０２……ｙ軸方向移動手段 ２０２７……アーム ２０３……ｚ軸方向移動手段 ２０３７……フレーム ２０３８……ストッパー ３０、３００……プラズマ発生領域 ４０……要洗浄認識手段 ５０……操作部 ６０……記憶手段 ７０……制御手段 ８０……処理ガス噴出部 ９０……被洗浄部 １００……機器収容部（ハウジング） ４００……プラズマ処理部 ｈ_１……上部電極とワークとの距離 ｈ_２……誘電体部とワークとの距離

Claims (15)

1. ワークを介して互いに対向して配置された１対の電極と、
   前記１対の電極間に電圧を印加する電源を備えた電源回路と、
   プラズマ生成のための処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、
   前記１対の電極間に処理ガスを噴出するノズルと、
   前記１対の電極のうちの一方の電極の他方の電極と対向する面側に位置する被洗浄部をプラズマにより洗浄する洗浄手段とを備え、
   前記１対の電極間に電圧を印加することにより、前記ノズルから噴出された前記処理ガスを活性化してプラズマを生成し、該プラズマにより前記ワークの被処理面をプラズマ処理するよう構成されているプラズマ処理装置であって、
   前記洗浄手段は、前記１対の電極のうちの少なくとも一方を用いてプラズマを生成し、該プラズマによりプラズマ洗浄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。
2. 前記ワークの前記被処理面をプラズマ処理するプラズマ処理部を有し、前記洗浄手段は、前記プラズマ処理部と異なる位置に配置されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記洗浄手段は、洗浄用の電極を有し、前記１対の電極のうちの一方の電極と前記洗浄用電極との間で電圧を印加してプラズマを生成し、プラズマ洗浄を行うよう構成されている請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記洗浄手段は、プラズマ洗浄のための洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給手段を有する請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
5. 前記洗浄ガスは、酸素分圧が１％以上の酸素含有ガスである請求項４に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記洗浄手段は、誘電体材料で構成された筐体を有し、該筐体内でプラズマ洗浄を行うよう構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
7. 前記筐体は、前記被洗浄部を挿入可能な開口部を有し、該開口部より筐体内に前記被洗浄部を挿入してプラズマ洗浄を行う請求項６に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記被洗浄部を前記プラズマ処理部と前記洗浄手段との間で移送する移送手段を有する請求項２ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
9. 前記被洗浄部の洗浄の必要性を認識する要洗浄認識手段を備え、
   前記要洗浄認識手段が前記被洗浄部の前記洗浄を必要と判断した場合に、前記被洗浄部の洗浄を行う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。
10. 前記ワークに対してプラズマ処理をした合計時間または合計回数を記憶する記憶手段と、
    前記洗浄手段の作動を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている合計時間または合計回数に基づいて、前記洗浄手段を作動して、前記洗浄手段により前記被洗浄部を洗浄するよう制御する請求項１ないし８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
11. 前記制御手段は、前記記憶されている合計時間または合計回数が予め設定された目標値に達したときに、前記洗浄手段により前記被洗浄部を洗浄するよう制御する請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
12. 前記制御手段は、前記目標値に対応した洗浄時間で前記プラズマ洗浄を実行するよう制御する請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
13. 前記一方の電極は、少なくとも前記他方の電極と対向する面側が誘電体部で覆われている請求項１ないし１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
14. 前記一方の電極は、前記誘電体部と、前記ノズルと、前記ガス供給手段から供給された前記処理ガスを前記ノズルに導く処理ガス供給流路とが一体となって形成されている請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
15. 前記１対の電極は、電圧を印加する上部電極と、接地のための下部電極とであり、前記
    一方の電極が前記上部電極である請求項１ないし１４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
    

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