JP4429681B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、処理ガスを電極間でプラズマ化して吹出し口から被処理物へ向けて吹出す所謂リモート式のプラズマ処理装置に関する。

例えば、特許文献１、２に開示されているように、この種のプラズマ処理装置は、一対の電極を備えている。これら電極の間に処理ガスを通す通路が形成されている。この電極間通路に単一の吹出し口がストレートに連なっている。電極間通路に導入された処理ガスは、電極間に印加された電界によりプラズマ化される。そして、吹出し口から吹出され、被処理物に当てられる。これによって、被処理物のプラズマ表面処理が行なわれる。

特開平６−１０８２５７号公報（第１頁） 特開平１１−３３５８６８号公報（第１頁）

電極間通路からストレートに単一の吹出し口が連なる構造では、プラズマの照射範囲が局所的であり、一度に広範囲な処理ができないだけでなく、当該局所の処理が済んだ後は処理ガスの処理能力が未だ残っていても排気されることになり、プラズマの利用効率が十分でない。

上記問題点を解決するため、本発明に係るプラズマ処理装置は、間に処理ガスの通路を形成する一対の電極と、前記電極間通路の下流側に配された拡散器を備え、前記拡散器には、前記電極間通路から延展する拡散路と、この拡散路の随所に設けられた複数の吹出し路とが形成され、前記電極間通路に近い吹出し路ほど遠い吹出し路より狭いことを特許請求しない特徴とする。これによって、広範囲にわたって一度に処理できるとともにプラズマの利用効率を向上させることができ、処理効率を高めることができる。加えて、電極間通路に近い吹出し路からプラズマが出過ぎないようにでき、電極間通路から遠い吹出し路からのプラズマ吹出し量を十分に確保でき、処理の均一化を図ることができる。拡散路の延展距離は、電極間通路からのプラズマガスが活性度を有効に維持しつつ拡散できる大き
さに設定する。

前記電極間通路に近い吹出し路の入口が、電極間通路から遠い吹出し路の入口より狭く、入口より先ではこれら吹出し路が互いに略等大であることが望ましい。すなわち、電極間通路に近い吹出し路の入口より先の部分は、電極間通路から遠い吹出し路と同程度の大きさであることが望ましい。これによって、電極間通路に近い吹出し路の狭い入口を高速で通過したガス流をその先で膨張・減速させることができる。

前記一対の電極が、長尺状をなし、前記拡散器の拡散路が、前記電極の一長手側縁どうしの間の略全長にわたって連なるとともに電極と直交する方向に面状に延展し、各吹出し路が、電極と同方向に延びていることが望ましい。これによって、広い面積にわたって一度に処理を行なうことができる。

前記拡散器の複数の吹出し路の先（下流側）にこれら吹出し路からのガス流を均一化する整流板を設けてもよい。これによって、処理の一層の均一化を図ることができる。

また、本発明に係るプラズマ処理装置は、間に処理ガスの通路を形成する一対の電極と、前記電極間通路の下流側に配された拡散器を備え、前記拡散器には、前記電極間通路から延展する拡散路と、この拡散路の随所に設けられた複数の吹出し路とが形成され、各吹出し路にその開度を調節する開度調節手段が設けられていることを特許請求しない特徴とする。これによって、広範囲にわたって一度に処理できるとともにプラズマの利用効率を向上させることができ、処理効率を高めることができる。加えて、各吹出し路からのプラズマ吹出し量を調節でき、処理の均一化を図ることができる。

前記開度調節手段によって、前記電極間通路に近い吹出し路ほど遠い吹出し路より狭くなるように設定されていることが望ましい。これによって、電極間通路に近い吹出し路からプラズマが出過ぎないようにでき、電極間通路から遠い吹出し路からのプラズマ吹出し量を十分に確保でき、処理の一層の均一化を図ることができる。

前記開度調節手段は、吹出し路の入口のみを開度調節するようになっており、前記電極間通路に近い吹出し路と遠い吹出し路の入口より先の部分どうしは、互いに等大であることが望ましい。これによって、狭い入口を高速で通過したガス流をその先で膨張・減速させることができ、濃度の平均化を図ることができる。

前記開度調節手段が、吹出し路の入口に出没可能な絞り板と、この絞り板の出没量を調節する出没量調節機構とを有していることが望ましい。これによって、吹出し路の入口を確実に開度調節できる。

前記拡散器が、前記電極と接合された拡散器本体と、この器本体の前記電極とは逆側部に設けられ、吹出し路を構成する吹出し路構成板とを有し、これら器本体と吹出し路構成板の間に前記拡散路が形成され、前記絞り板が、前記吹出し路構成板の拡散路側の面にスライド可能に設けられていることが望ましい。

本発明は、間に処理ガスの通路を形成する一対の電極と、前記電極間通路の下流側に配された拡散器を備え、前記拡散器には、前記電極間通路から延展する拡散路と、この拡散路の随所に設けられた複数の吹出し路とが形成され、各吹出し路にその開度を調節する開度調節手段が設けられており、前記開度調節手段は、吹出し路の入口のみを開度調節するようになっており、前記電極間通路に近い吹出し路と遠い吹出し路の入口より下流側の吹出し口どうしは、互いに同じ開度であり、前記開度調節手段が、吹出し路の入口に出没可能な絞り板と、この絞り板の出没量を調節する出没量調節機構とを有しており、前記拡散器が、前記電極と接合された拡散器本体と、この器本体の前記電極とは逆側部に設けられ、吹出し路を構成する吹出し路構成板とを有し、これら器本体と吹出し路構成板の間に前記拡散路が形成され、前記絞り板が、前記吹出し路構成板の拡散路側の面にスライド可能に設けられており、前記出没量調節機構が、前記吹出し路構成板に変位可能に設けられたカムと、前記絞り板に形成され、前記カムとのカム作用を起こすカムフォロアとによって構成されていることを特許請求する第１の特徴とする。これによって、出没量調節機構の構成を簡易化できる。

前記カムが、前記吹出し路構成板の拡散路側の面と直交する回転軸まわりに回転可能な偏芯カムであり、前記絞り板に形成されたカムフォロアが、前記偏芯カムが嵌め込まれるとともに前記スライド方向と直交する向きに延びる長孔であることが望ましい。これによって、出没量調節機構の構成を簡易化できる。また、後述するように絞り板が前記スライド方向と直交する向きに延びる長板状の場合、カムフォロア用の長孔は、絞り板の伸縮許容手段にもなる。

本発明は、間に処理ガスの通路を形成する一対の電極と、前記電極間通路の下流側に配された拡散器を備え、前記拡散器には、前記電極間通路から延展する拡散路と、この拡散路の随所に設けられた複数の吹出し路とが形成され、各吹出し路にその開度を調節する開度調節手段が設けられており、前記開度調節手段は、吹出し路の入口のみを開度調節するようになっており、前記電極間通路に近い吹出し路と遠い吹出し路の入口より下流側の吹出し口どうしは、互いに同じ開度であり、前記開度調節手段が、吹出し路の入口に出没可能な絞り板と、この絞り板の出没量を調節する出没量調節機構とを有しており、前記拡散器が、前記電極と接合された拡散器本体と、この器本体の前記電極とは逆側部に設けられ、吹出し路を構成する吹出し路構成板とを有し、これら器本体と吹出し路構成板の間に前記拡散路が形成され、前記絞り板が、前記吹出し路構成板の拡散路側の面にスライド可能に設けられており、前記一対の電極が、長尺状をなし、前記拡散器の拡散路が、前記電極の一長手側縁どうし間の略全長にわたって連なるとともに電極と直交する方向に面状に延展し、前記吹出し路構成板が、複数有って前記電極と同方向に延びるとともに互いに幅方向すなわち前記直交方向に間隔を空けて並べられ、隣り合う吹出し構成板どうしの間に前記吹出し路が形成され、各吹出し路構成板には前記絞り板が同方向に延びるようにして設けられていることを特許請求する第２の特徴とする。これによって、長板状の吹出し路構成板によってスリット状の吹出し路を簡易に構成でき、長板状の絞り板によって上記スリット状吹出し路の全長にわたって入口の開度調節を容易に行なうことができる。そして、広い面積にわたって処理を一度に効率的に行なうことができる。

前記吹出し路構成板の長手方向の端部が、前記拡散器本体に長手方向への伸縮を許容されるようにして支持されていることが望ましい。これによって、吹出し路構成板の熱膨張・熱収縮を許容することができる。

前記絞り板の長手方向の中央部が、連結部材を介して前記吹出し路構成板に前記スライドを許容されるようにして連結され、前記出没量調節機構が、前記絞り板の長手方向の端部に配され、しかも該絞り板の伸縮を許容していることが望ましい。これによって、絞り板の熱膨張を許容することができる。

隣り合う２つの吹出し路構成板のうちの一方に、前記スライド可能な絞り板（以下「スライド絞り板」という。）が設けられ、他方の吹出し路構成板には、該吹出し路構成板と同方向に延びる固定絞り板が、前記スライド絞り板へ向けて突出するようにして設けられ、これら固定絞り板とスライド絞り板との間に、前記吹出し路の入口が形成されていることが望ましい。

前記固定絞り板の長手方向の中央部は、連結固定部材を介して前記吹出し路構成板に固定され、固定絞り板の長手方向の端部は、前記吹出し路構成部材に長手方向への伸縮を許容されるようにして連結されていることが望ましい。これによって、固定絞り板の熱膨張・熱収縮を許容することができる。

前記拡散路には、前記連結部材と連結固定部材が前記直交方向に一列に並んで配置されており、この列の両側には、ガス流を前記電極間空間から遠ざかるにしたがって前記列に向けて偏らせる整流板部を設けるのが望ましい。これによって、連結部材と連結固定部材の列に対応する部分での処理ムラを防止することができる。

前記電極の対が複数並べられ、前記拡散路には、隣り合う電極間通路の中間に対応する位置に隔壁が設けられていてもよい。これによって、拡散路を全体として大きくできるとともに、活性度の低下した処理ガスが隣の電極間通路からの処理ガスに混合されるのを防止できる。

本発明は、略常圧（大気圧近傍の圧力）の環境でのプラズマ処理に好適である。本発明における略常圧とは、１．３３３×１０⁴〜１０．６６４×１０⁴Ｐａの範囲を言う。中でも、９．３３１×１０⁴〜１０．３９７×１０⁴Ｐａの範囲は、圧力調整が容易で装置構成が簡便になり、好ましい。

本発明によれば、広範囲にわたって一度に処理できるとともにプラズマの利用効率を向上させることができ、処理効率を高めることができる。加えて、電極間通路に近い吹出し路からプラズマが出過ぎないようにするなど、各吹出し路からのプラズマ吹出し量を調節でき、処理の均一化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の特許請求しない第１実施形態に係る常圧プラズマ処理装置Ｍ１を示したものである。装置Ｍ１は、チャンバー９を備え、このチャンバー９内に処理ヘッド１とステージ４が収容されている。チャンバー９の例えば上端部には、雰囲気ガス源２Ｃからの空気や不活性ガス等の雰囲気ガスを受容れる受容れポート９ａが設けられ、下端部には排気ポート９ｂが設けられている。これにより、チャンバー９内が、上記雰囲気ガスで満たされている。なお、チャンバー９内の圧力は略常圧になっている。

チャンバー９内のステージ４は、図示しない移動手段によって水平移動されるようになっている。ステージ４上にはシリコンウェハーやガラス基材等の被処理物Ｗがセットされる。この上方に処理ヘッド１が配置されている。

処理ヘッド１は、図示しない架台に支持されたヘッド本体１Ｘと、このヘッド本体１Ｘの下側に連結固定された拡散器１０とを有している。ヘッド本体１Ｘには、一対の電極３１，３２が収容されている。電極３１，３２は、図１の紙面に直交する前後方向に延びる長尺状をなしている。一方の電極３１は、給電線３ａを介して電源３（電界印加手段）に接続され、ホット電極を構成している。他方の電極３２は、接地線３ｂを介して接地され、アース電極を構成している。電極３１，３２の対向面には、アルミナ等からなる固体誘電体層が被膜されている（図６の符号３３参照）。

電源３は、例えばパルス状の電圧を出力するようになっている。このパルスの立上がり時間及び／又は立下り時間は、１０μｓ以下、パルス継続時間は、２００μｓ以下、電界強度は１〜１０００ｋＶ／ｃｍ、周波数は０．５ｋＨｚ以上であることが望ましい。

一対の電極３１，３２の間に、通路３０ａが形成されている。電極間通路３０ａの上端部には、ガス供給ライン２ｂを介して処理ガス供給源２Ａが接続されている。処理ガス供給源２Ａは、処理目的に応じた処理ガスを貯えるとともに所要量を供給ライン２ｂ経由で電極間通路３０ａに送るようになっている。なお、図示は省略するが、ヘッド本体１Ｘには、ライン２ｂからの処理ガスを前後長手方向に均一に拡散させて電極間通路３０ａへ導入する均一導入部が設けられている。

本発明の要部に係る拡散器１０について説明する。
拡散器１０は、器本体１１と吹出し路構成部材１２とを有している。器本体１１は、上板とその四辺に設けられた低い周側壁とを有して扁平状をなし、下端が開放されている。器本体１１の上板の左右中央部には、電極３１，３２と略同じ長さだけ前後に延びる導入路１１ａが形成されている。この導入路１１ａが、電極３１，３２の対向面の下側の長手側縁どうし間に形成された電極間通路３０ａの下流端にストレートに連なっている。

吹出し路構成部材１２は、器本体１１と同面積の扁平状をなし、器本体１１の周側壁の下端部に連結され、器本体１１の下端開放部を塞いでいる。器本体１１と吹出し路構成部材１２との間には、面状の拡散路１０ａが形成されている。拡散路１０ａの中央部に導入路１１ａが連なっている。拡散路１０ａは、導入路１１ａと同寸法の前後長さを有するとともに導入路１１ａを中心として左右に延展している。拡散路１０ａの延展幅は、電極間通路３０ａからのプラズマガスが活性度を有効に維持しつつ拡散できる距離に設定されている。

拡散器１０の吹出し路構成部材１２には、該部材１２を上下厚さ方向に貫通する吹出し路１２ａが複数形成されている。吹出し路１２ａは、前後方向に延びるとともに互いに左右に等間隔置きに配置されている。

各吹出し路１２ａは、入口で狭く、その先で広くなっている。すなわち、吹出し路１２ａは、上側の幅狭部１２ｂと下側の幅広部１２ｃの二段構造になっている。幅狭部１２ｂは、拡散路１０ａに連なり、拡散路１０ａからの入口を構成している。その先の幅広部１２ｃは、吹出し路構成部材１２の下面に開口し、吹出し口を構成している。

拡散器１０において中央すなわち電極間通路３０ａに近い吹出し路１２ａの入口１２ｂほど一層幅狭になり、左右両側すなわち電極間通路３０ａから遠い吹出し路１２ａの入口１２ｂほど相対的に幅広になっている。一方、これら吹出し路１２ａの幅広部１２ｃどうしは、互いに等幅になっている。

上記構成の常圧プラズマ処理装置Ｍ１によるプラズマ処理方法を説明する。
供給源２Ａからの処理ガスが、電極間通路３０ａに導入される。これと併行して、電源３によって電極３１，３２間にパルス電界が印加される。これによって、通路３０ａ内にグロー放電が形成され、処理ガスがプラズマ化（活性化）される。このプラズマガスが、導入路１１ａを経て拡散路１０ａに入り、左右に拡散する。そして、各吹出し路１２ａを通過して吹出される。これによって、ステージ４上の被処理物Ｗにプラズマを一度に広範囲に照射できるとともに、プラズマの利用効率を高めることができる。

上記拡散路１０ａにおいて、電極間通路３０ａに近い中央付近ではプラズマガスの活性度が大きく、左右両側へ拡散するにしたがって活性度が小さくなっていく。一方、中央寄りでは左右両側より吹出し路１２ａの入口１２ｂが狭くなっているので、プラズマガスが中央寄りの吹出し路１２ａから出過ぎないようにすることができ、拡散路１０ａの左右両側へも十分に送られるようにすることができ、左右両側の吹出し路１２ａでも十分なプラズマ吹出し量を確保することができる。これによって、処理の均一化を図ることができる。しかも、中央寄りの吹出し路１２ａの入口１２ｂより先の部分１２ｃでは、左右両側の吹出し路１２ａと同程度に幅広になっているので、狭い入口１２ｂを高速で通過したガスを膨張させて流速を抑えるとともに濃度分布を平均化することができる。これによって、処理の一層の均一化を図ることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下の実施形態において、既述の実施形態と同様の事項に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図２は、本発明の特許請求しない第２実施形態を示したものである。第２実施形態の常圧プラズマ処理装置Ｍ２では、拡散器１０の吹出し路構成部材１２より下側に例えば多孔板からなる整流板１３が設けられている。拡散器１０の各吹出し路１２ａから吹出されたプラズマガスは、吹出し路構成部材１２と整流板１３との間で均一化され、整流板１３の多数の孔（図示せず）を通って被処理物Ｗに吹付けられる。これによって、吹出し口１２ａと吹出し口１２ａの間の部分に対応する位置でも、各吹出し口１２の真下に対応する位置と殆ど同程度に処理でき、より一層の均一処理を実現できる。

次に、本発明の第１、第２の特徴に係る第３実施形態を説明する。
図３および図４に示すように、第３実施形態に係る常圧プラズマ処理装置Ｍ３のヘッド本体１Ｘには、長尺電極３１，３２の対が左右に離れて２つ（複数）設けられている。電源３からの給電線３ａが分岐して各電極対の電界印加電極３１に接続されている。なお、電源３を２つ（複数）設け、２つの電界印加電極３１に別々に接続することにしてもよい。また、処理ガス供給源２Ａからのガス供給ライン２ｂが分岐して、各電極対の電極間通路３０ａに接続されている。拡散器本体１１の上板１４には、各電極間通路３０ａに対応する２条のスリット状導入路１１ａ（図６（Ａ））が形成されている。

図４に示すように、装置Ｍ３の拡散器１０の底部には、複数の吹出し路構成板１５が設けられている。図６（Ａ）に示すように、拡散器本体１１の上板１４と複数の吹出し路構成板１５との間に拡散路１０ａが形成されている。
なお、図３および図４に示すように、拡散路１０ａの左右中央部には、隔壁１９が設けられている。これによって、拡散路１０ａが、左右２つに仕切られ、左右それぞれの電極間通路３０ａに連なっている。

図４に示すように、吹出し路構成板１５は、前後に延びる長板状をなし、互いに左右に等間隔置きに並べられている。図６（Ａ）に示すように、隣り合う吹出し構成板１５どうしの間に吹出し路１２ａの幅広部１２ｃが形成されている。複数の幅広部１２ｃは、互いに等幅になっている。

図５に示すように、各吹出し路構成板１５の前後両端部は、拡散器本体１１の底部にボルト５１を介して支持されている。吹出し路構成板１５におけるボルト５１用の挿通孔は、長軸を前後に向けた長孔１５ａになっている。これによって、吹出し路構成板１５の両端部の長手方向への移動が許容され、ひいては吹出し路構成板１５の伸縮（熱膨張・熱収縮）が許容されている。

図４〜図６に示すように、各吹出し路構成板１５の上面の一方の側縁には、スライド絞り板１６が設けられ、他方の側縁には、固定絞り板１７が設けられている。隣り合う吹出し路構成板１５のうち一方の板１５の固定絞り板１７と、他方の板１５のスライド絞り板１６との間に、吹出し路１２ａの幅狭な入口１２ｂが形成されている。

固定絞り板１７は、前後に細長く延びるとともに吹出し路構成板１５の側縁より突出されている。図５および図６（Ａ）に示すように、固定絞り板１７の長手方向の中央部は、吹出し路構成板１５の中央部にホルダ７２付きボルト７１（連結固定部材）にて固定（移動不能に連結）されている。一方、図５および図６（Ｂ）に示すように、固定絞り板１７の前後両端部は、吹出し路構成板１５の両端部にホルダ７４付きボルト７３にて連結されている。固定絞り板１７におけるボルトホルダ７４用の挿通孔は、長軸を前後に向けた長孔１７ａになっている。これによって、固定絞り板１７の両端部の長手方向への移動が許容され、ひいては固定絞り板１７の伸縮（熱膨張・熱収縮）が許容されている。

図４に示すように、スライド絞り板１６は、前後に細長く延びている。図５および図６（Ａ）に示すように、スライド絞り板１６の長手方向の中央部は、吹出し路構成板１５の中央部にホルダ６２付きボルト６１（連結部材）にて連結されている。スライド絞り板１６におけるボルトホルダ６２用の挿通孔は、長軸を左右に向けた長孔１６ａになっている。これによって、スライド絞り板１６の左右スライドが許容され、吹出し路構成板１５の側縁より突出可能（吹出し路１２ａに出没可能）になっている。

図５および図６（Ｂ）に示すように、スライド絞り板１６の前後両端部は、ホルダ６４付きボルト６３を介して吹出し路構成板１５の両端部にそれぞれ連結されている。ボルトホルダ６４は、垂直なボルト６３を回転軸にして回転可能になっている。ボルトホルダ６４には、ボルト６３に対して偏芯した円形状のカム６５が形成されている。この偏芯カム６５が、スライド絞り板１６に形成された孔１６ｂ（カムフォロア）に嵌め込まれている。この孔１６ｂは、長軸を前後に向けた長孔になっている。これによって、スライド絞り板１６の両端部の長手方向への移動が許容され、ひいてはスライド絞り板１６の伸縮（熱膨張・熱収縮）が許容されている。また、ボルトホルダ６４すなわち偏芯カム６５を回すと、該偏芯カム６５と長孔１６ｂの内周面とのカム作用によって、スライド絞り板１６が左右に変位し、吹出し路構成板１５の側縁からの突出量すなわち吹出し路１２ａへの出没量を調節できるようになっている。偏芯ガム６５と長孔１６ｂによって、「出没量調節機構」が構成されている。この「出没量調節機構」とスライド絞り板１６によって「吹出し路１２ａの開度調節手段」が構成されている。

図４〜図６に示すように、装置Ｍ３の各拡散路１０ａにおいて、電極間通路１０ａに近いスライド絞り板１６ほど、吹出し路構成板１５の側縁からの突出量が大きくなるように設定されている。ひいては、電極間通路１０ａに近い吹出し路１２ａほど、入口１２ｂが狭くなるように設定されている。

なお、図３および図６（Ａ）に示すように、拡散器１０の一部のボルト６１，７１は、器本体１１の上板１４より上方に大きく突出している。詳細な図示は省略するが、これら突出ボルト６１，７１の上端部は、ヘッド本体１Ｘに連結されている。これによって、拡散器１０がヘッド本体１Ｘの下方に吊り下げられた状態になっている。この突出ボルト６１，７１のホルダ（図６（Ａ）においてボルト７１用のホルダ７２Ａのみ図示）は、拡散器本体１１の上板１４に突き当たる厚さを有し、上板１４と絞り板１６，１７の間隔を維持するスペーサの役目を担っている。

図４および図５に示すように、装置Ｍ３の拡散路１０ａには、スライド絞り板１６上のホルダ６２付きボルト６１と、固定絞り板１７上のホルダ７２付きボルト７１とが、左右に一列に並んで配置されている。これら一列をなすボルト６１，７１間には、１つ置きに整流片８０が配置されている。整流片８０は、各吹出し路構成板１５上の２つの絞り板１６，１７間に跨り、吹出し路１２ａを遮ることがないように配されている。図７に示すように、整流片８０は、底板部８１と、この底板部８１の前後両縁を上に折り曲げてなる一対の整流板部８２とを有している。底板部８１の左右の縁には、半円上の凹部８１ａが形成されており、この凹部８１ａにホルダ６２，７２が嵌め込まれている。底板部８１は、電極間通路３０ａから遠ざかる方向に向かって幅細になるように平面視台形状をなしている。これに伴い、一対の整流板部８２は、電極間通路３０ａから遠ざかるにしたがってボルト６１，７１の列に近づくように斜めになっている。

なお、電極間通路３０ａのちょうど真下に配置された整流片８０Ａの底板部８１は、台形ではなく、長方形状になっており、これに伴い、一対の整流板部８２は、まっすぐ左右方向を向いている。

装置Ｍ３によれば、スライド絞り板１６の突出量を調節することによって、吹出し路１２ａの絞り量を調節することができる。これによって、処理の一層の均一化を図ることができる。スライド絞り板１６の突出量調節は、両端のホルダ６４を回すことによって簡単に行なうことができる。
図５の矢印線に示すように、拡散路１０ａの前後方向の中央部においては、整流片８０の整流板部８２によってガス流をボルト６１，７１側に寄るように導くことができる。これによって、ボルト６１，７１が一列に配置されていても、処理ムラが出来るのを防止できる。
拡散器１０の２つの拡散路１０ａは、隔壁１９によって互いに隔てられているので、活性度の落ちた処理ガスが、他の電極間通路３０ａからの処理ガスと混ざるのを防止することができる。

一般に、処理ガスや被処理物Ｗは、処理効率の確保のために高温化される。この熱によって拡散器１０の各板１５，１６，１７が加熱される。一方、これら板１５，１６，１７の両端部のボルト連結用孔１５ａ，１６ｂ，１７ａは、長孔になっており、板１５，１６，１７の熱膨張を許容することができる。これによって、板１５，１６，１７内に熱応力が形成されるのを防止できる。
スライド絞り板１６の長孔１６ｂは、前記突出量調節用のカムフォロアとしての役目と熱膨張の許容手段としての役目の両方を担っている。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、電極間通路に近い吹出し路の入口だけでなく全体が、電極間通路から遠い吹出し路より狭くなっていてもよい。
各吹出し路（特に電極間通路から遠い吹出し路）の入口とその先の部分とは、等幅になっていてもよい。
間隔調節手段、出没量調節機構等は、上記実施形態に限られない。
拡散路は、複数段に分岐するツリー状をなしていてもよい。
本発明は、グロー放電に限らず、コロナ放電や沿面放電によるプラズマ処理にも適用でき、略常圧下に限らず、減圧下でのプラズマ処理にも適用でき、ＣＶＤ（成膜）、洗浄、表面改質、エッチング、アッシングなどの種々のプラズマ処理にあまねく適用できる。

実施例を説明する。本発明が以下の実施例に限定されないことは言うまでもない。
第１実施形態の装置Ｍ１を用いて、フォトレジストのアッシング処理を行なった。処理ガスとしてＯ_２を用い、雰囲気ガスは、大気とした。印加電圧は、１５ｋＶとし、周波数は、２０ｋＨｚとした。そして、被処理物Ｗ上の各位置におけるアッシングレートを測定した。なお、参考のために、同装置Ｍ１において複数の吹出し路１２ａの入口１２ｂの幅を互いに同一とした場合についても同様の条件下で処理し、測定を行なった。

結果を図８に示す。
参考例（吹出し路１２ａの入口１２ｂが同幅）では、レートが中央部で高く、周辺部に向かうにしたがって低くなった。これに対し、本発明態様（電極間通路３０ａに近い吹出し路１２ａほど入口１２が幅狭）では、周辺部においても中央部と同様のレートを得ることができた。

第２実施形態の整流板１３付き装置Ｍ２を用いて、上記実施例１と同条件下でアッシング処理を行ない、被処理物Ｗ上の各位置におけるアッシングレートを測定した。参考のために、同装置Ｍ２において整流板１３を取り外した場合（装置Ｍ１相当）についても同様の条件下で処理し、測定を行なった。

結果を図９に示す。
整流板１３無しでは、レートが多少ばらついたのに対し、整流板１３付きでは、ほぼ均一化でき、吹出し口１２ａと吹出し口１２ａの間の部分に対応する位置でも、各吹出し口１２の真下に対応する位置と殆ど同程度に処理できることが判明した。

本発明の第１実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る常圧プラズマ処理装置の処理ヘッドの斜視図である。 図３のIV−IV線に沿う前記処理ヘッドの拡散器の上板を省いた平面図である。 前記拡散器の一部を拡大して示す平面図である。 図５のVIA−VIA線に沿う前記処理ヘッドの断面図である。 図５のVIB−VIB線に沿う前記処理ヘッドの断面図である。 前記拡散器の整流片の斜視図である。 実施例１の結果を示すグラフである。 実施例２の結果を示すグラフである。

符号の説明

Ｍ１〜Ｍ３ 常圧プラズマ処理装置
Ｗ 被処理物
１ 処理ヘッド
１０ 拡散器
１０ａ 拡散路
１１ 拡散器本体
１２ 吹出し路構成部材
１２ａ 吹出し路
１２ｂ 吹出し路の入口（幅狭部）
１２ｃ 吹出し口（幅広部）
１５ 吹出し路構成板
１５ａ 吹出し路構成板の両端部の長孔
１６ スライド絞り板
１６ａ スライド絞り板の中央部の長孔
１６ｂ スライド絞り板の両端部の長孔（カムフォロア）
１７ 固定絞り板
１７ａ 固定絞り板の両端部の長孔
１９ 隔壁
３０ａ 電極間通路
３１，３２ 電極
６１ ボルト（連結部材）
６３ ボルト（回転軸）
６５ 偏芯カム
７１ ボルト（連結固定部材）
８２ 整流板部

Claims (10)

1. 間に処理ガスの通路を形成する一対の電極と、前記電極間通路の下流側に配された拡散器を備え、前記拡散器には、前記電極間通路から延展する拡散路と、この拡散路の随所に設けられた複数の吹出し路とが形成され、各吹出し路にその開度を調節する開度調節手段が設けられており、前記開度調節手段は、吹出し路の入口のみを開度調節するようになっており、前記電極間通路に近い吹出し路と遠い吹出し路の入口より下流側の吹出し口どうしは、互いに同じ開度であり、前記開度調節手段が、吹出し路の入口に出没可能な絞り板と、この絞り板の出没量を調節する出没量調節機構とを有しており、前記拡散器が、前記電極と接合された拡散器本体と、この器本体の前記電極とは逆側部に設けられ、吹出し路を構成する吹出し路構成板とを有し、これら器本体と吹出し路構成板の間に前記拡散路が形成され、前記絞り板が、前記吹出し路構成板の拡散路側の面にスライド可能に設けられており、前記出没量調節機構が、前記吹出し路構成板に変位可能に設けられたカムと、前記絞り板に形成され、前記カムとのカム作用を起こすカムフォロアとによって構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記カムが、前記吹出し路構成板の拡散路側の面と直交する回転軸まわりに回転可能な偏芯カムであり、前記絞り板に形成されたカムフォロアが、前記偏芯カムが嵌め込まれるとともに前記スライド方向と直交する向きに延びる長孔であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 間に処理ガスの通路を形成する一対の電極と、前記電極間通路の下流側に配された拡散器を備え、前記拡散器には、前記電極間通路から延展する拡散路と、この拡散路の随所に設けられた複数の吹出し路とが形成され、各吹出し路にその開度を調節する開度調節手段が設けられており、前記開度調節手段は、吹出し路の入口のみを開度調節するようになっており、前記電極間通路に近い吹出し路と遠い吹出し路の入口より下流側の吹出し口どうしは、互いに同じ開度であり、前記開度調節手段が、吹出し路の入口に出没可能な絞り板と、この絞り板の出没量を調節する出没量調節機構とを有しており、前記拡散器が、前記電極と接合された拡散器本体と、この器本体の前記電極とは逆側部に設けられ、吹出し路を構成する吹出し路構成板とを有し、これら器本体と吹出し路構成板の間に前記拡散路が形成され、前記絞り板が、前記吹出し路構成板の拡散路側の面にスライド可能に設けられており、前記一対の電極が、長尺状をなし、前記拡散器の拡散路が、前記電極の一長手側縁どうし間の略全長にわたって連なるとともに電極と直交する方向に面状に延展し、前記吹出し路構成板が、複数有って前記電極と同方向に延びるとともに互いに幅方向すなわち前記直交方向に間隔を空けて並べられ、隣り合う吹出し構成板どうしの間に前記吹出し路が形成され、各吹出し路構成板には前記絞り板が同方向に延びるようにして設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
4. 前記吹出し路構成板の長手方向の端部が、前記拡散器本体に長手方向への伸縮を許容されるようにして支持されていることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記絞り板の長手方向の中央部が、連結部材を介して前記吹出し路構成板に前記スライドを許容されるようにして連結され、
   前記出没量調節機構が、前記絞り板の長手方向の端部に配され、しかも該絞り板の伸縮を許容していることを特徴とする請求項３または４に記載のプラズマ処理装置。
6. 隣り合う２つの吹出し路構成板のうちの一方に、前記スライド可能な絞り板が設けられ、他方の吹出し路構成板には、該吹出し路構成板と同方向に延びる固定絞り板が、前記スライド絞り板へ向けて突出するようにして設けられ、これら固定絞り板とスライド絞り板との間に、前記吹出し路の入口が形成されていることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記固定絞り板の長手方向の中央部は、連結固定部材を介して前記吹出し路構成板に固定され、固定絞り板の長手方向の端部は、前記吹出し路構成部材に長手方向への伸縮を許容されるようにして連結されていることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記拡散路には、前記連結部材と連結固定部材の一部が前記直交方向に一列に並んで配置されており、この列の両側には、ガス流を前記電極間空間から遠ざかるにしたがって前記列に向けて偏らせる整流板部を設けたことを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。
9. 前記開度調節手段によって、前記電極間通路に近い吹出し路ほど遠い吹出し路より狭くなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。
10. 前記電極の対が複数並べられ、前記拡散路には、隣り合う電極間通路の中間に対応する位置に隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のプラズマ処理装置。

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