JP5597504B2

JP5597504B2 - Plasma processing apparatus and pretreatment method

Info

Publication number: JP5597504B2
Application number: JP2010226965A
Authority: JP
Inventors: 一新楊
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2030-10-06
Also published as: JP2012084238A

Description

本発明は、例えば有機ＥＬディスプレイ等や有機ＥＬ照明デバイス等を作製する際に基板を前処理する技術に関する。 The present invention relates to a technique for pre-processing a substrate when, for example, an organic EL display or an organic EL lighting device is manufactured.

有機ＥＬデバイスを製作する際には、表面に透明導電膜のパターンを有する基板を用いているが、基板の表面には有機物等の汚れがあり、そのままの状態で成膜を行うと、デバイスの性能を十分に発揮することができないという問題がある。
このため、従来より、基板上に有機膜を形成する前に、有機物等を除去する前処理を行うようにしている。 When manufacturing an organic EL device, a substrate having a transparent conductive film pattern is used on the surface, but the surface of the substrate is contaminated with organic matter and the like. There is a problem that the performance cannot be fully exhibited.
For this reason, conventionally, before forming an organic film on a substrate, a pretreatment for removing organic substances and the like is performed.

図１０は、従来の前処理装置を示す概略構成図である。
図１０に示すように、この前処理装置１０１は、基板１００が配置される真空槽１０２を有し、この真空槽１０２の下部にプラズマ生成部１０３が設けられている。
プラズマ生成部１０３は、例えば高周波電源１０４に接続されたコイル１０５を有し、このコイル１０５に対して例えば高周波電力が印加されるようになっている。 FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a conventional pre-processing apparatus.
As shown in FIG. 10, the pretreatment apparatus 101 includes a vacuum chamber 102 in which the substrate 100 is disposed, and a plasma generation unit 103 is provided below the vacuum chamber 102.
The plasma generation unit 103 includes, for example, a coil 105 connected to a high frequency power source 104, and high frequency power is applied to the coil 105, for example.

プラズマ生成部１０３は、処理ガス供給源１０６が接続され、処理ガス供給源１０６から供給された酸素（Ｏ₂）ガス等の処理ガスのプラズマを発生させ、酸素ラジカル等の粒子によって基板１００表面の有機物と反応させることにより基板１００表面のクリーニングによる前処理を行うようにしている。 The plasma generation unit 103 is connected to a processing gas supply source 106, generates plasma of a processing gas such as oxygen (O ₂ ) gas supplied from the processing gas supply source 106, and is formed on the surface of the substrate 100 by particles such as oxygen radicals. A pretreatment is performed by cleaning the surface of the substrate 100 by reacting with an organic substance.

しかし、このような従来技術においては、一箇所でプラズマを発生させるようにしているため、基板１００上において均一な処理を行うことは困難であった。
その一方、近年、処理対象物が大型化しているため、処理対象物表面に対して均一な前処理を行おうとすると、プラズマを発生する手段を複数用いる必要があり、処理のコストが大きくなってしまうという問題もあった。 However, in such a conventional technique, since plasma is generated at one place, it has been difficult to perform uniform processing on the substrate 100.
On the other hand, in recent years, since the object to be processed has been increased in size, it is necessary to use a plurality of means for generating plasma to perform uniform pretreatment on the surface of the object to be processed, which increases the cost of the process. There was also a problem of end.

特開２００９−１４１１１６号公報JP 2009-141116 A

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、大型の処理対象物の表面に対して分布が均一な処理を安価に行うことができる技術を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and the object of the present invention is to perform processing with a uniform distribution on the surface of a large processing object at a low cost. It is to provide a technology that can be used.

上記目的を達成するためになされた本発明は、処理対象物が配置される真空槽と、前記真空槽の外部に設けられた処理ガス供給源と、前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを放電させ、当該処理ガスのラジカルを前記処理対象物に向って放出するためのラジカル放出器とを備え、前記ラジカル放出器は、前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを拡散するための複数の処理ガス拡散部を有し、当該複数の処理ガス拡散部の前記処理対象物側に、導電体からなる面状のシャワープレートが設けられるとともに、当該複数の処理ガス拡散部の前記シャワープレートの前記処理対象物側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる面状のラジカル放出部材が設けられ、前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、前記ラジカル放出器に所定の電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記処理ガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記処理対象物に向って当該処理ガスのラジカルを放出するよう構成され、前記複数の処理ガス拡散部は、当該処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有し、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が前記処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、当該連通口は、それぞれ前記処理ガスの放出側に隣接する拡散室の壁部と対向するように配置され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記処理ガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されているプラズマ処理装置である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合にも効果的である。
本発明では、前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記処理対象物に対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の拡散室に、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1個（ｎは自然数）で増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明は、上述したいずれかのプラズマ処理装置を用い、真空中で基板表面に対して処理を行う方法であって、当該基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記プラズマ処理装置のラジカル放出器から前記処理ガスのラジカルを放出して当該基板表面のクリーニング処理を行う工程を有する前処理方法である。
本発明の場合、面状のシャワープレートと面状のラジカル放出部材との間のプラズマ形成室において処理ガスのプラズマを形成し、ラジカル放出部材から処理ガスのラジカルを処理対象物に向って放出するようにしたことから、大型基板のような処理対象物に対して成膜の前処理を行う場合に当該処理対象物上の各領域において均一な表面処理を行うことができる。
その結果、本発明によれば、処理対象物上の透明導電膜表面の仕事関数を従来と比べて高く且つ均一にすることができるので、後の成膜工程によって有機ＥＬ素子による白色等のランプを作成した場合に、局部電流の流れすぎに起因する短絡や発光のばらつきを抑えることができる。また、有機ＥＬ素子によってディスプレイを作成した場合において素子間の電流のばらつきに起因する発光のばらつきや素子寿命の短期化を抑えることができる。
また、本発明によれば、プラズマを発生させる手段を複数設ける必要がないため、簡素な構成で低価格のプラズマ処理装置を提供することができる。
本発明において、ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合には、プラズマが均一化されるため、ラジカルが均一化されるという効果がある。
本発明において、メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。
本発明において、ラジカル放出部材が接地されるとともに、処理対象物に対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合には、処理ガスのプラズマのうちイオン種がラジカル放出部材によって捕獲されるとともに、当該イオン種が処理対象物に到達しにくくなるので、処理対象物に対するダメージを抑制することができる。
本発明においては、ラジカル放出器が、処理ガス供給源から供給されたが処理ガスを拡散するための複数の処理ガス拡散部を有し、これら複数の処理ガス拡散部が、処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有するとともに、当該複数の拡散室が、互いに隣接する拡散室が処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、さらに、複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、処理ガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されていることから、複数の処理ガス拡散部において例えば異なる処理ガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室において例えば異なる処理ガスを十分に混合することができる。
その結果、本発明によれば、例えば大型基板に対してプラズマ処理を行う場合に当該大型基板上の各領域に対して均一な処理を行うことができる。
さらに、本発明においては、処理ガス拡散部が、例えば水平方向と鉛直方向のように処理ガスを導く方向が異なる複数の処理ガス拡散部を有する場合には、処理ガスの分散拡散回数が多く、例えば曲管によって処理ガスを分流する場合に比べ、有機材料の処理ガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一な成膜を行うことができる。 The present invention made to achieve the above object includes a vacuum chamber in which a processing object is disposed, a processing gas supply source provided outside the vacuum chamber, and a processing gas supplied from the processing gas supply source. And a radical emitter for releasing radicals of the processing gas toward the object to be processed, the radical emitter for diffusing the processing gas supplied from the processing gas supply source a plurality of processing gas diffusion area, in the processing object side of the plurality of processing gas diffusion section, with planar shower plate made of a conductor is provided, the shower plate of the plurality of processing gas diffusion unit A planar radical releasing member made of a conductor having a size and shape corresponding to the shower plate is provided on the processing object side of the shower plate. With a member is electrically insulated, by applying a predetermined power to the radical emitter to generate plasma of the process gas in the plasma formation chamber between the shower plate and the radical releasing member, wherein The radical releasing member is configured to release the radicals of the processing gas toward the object to be processed, and the plurality of processing gas diffusion portions are divided in stages from the introduction side of the processing gas toward the discharge side, and Each of the plurality of diffusion chambers is connected via a communication port through which the processing gas can pass, and the communication ports are respectively connected to the diffusion chambers. Arranged so as to face the wall of the diffusion chamber adjacent to the processing gas discharge side, and the processing gas can pass through the final diffusion chamber of the plurality of diffusion chambers. Is a plasma processing apparatus which is connected to each of the plasma formation chamber through the communication port.
In the present invention, the radical releasing member is also effective when it is made of a mesh member.
In the present invention, it is also effective when the mesh-like member is configured by overlapping a plurality of meshes.
The present invention is also effective when the radical emission member is grounded and has a bias power source for applying bias power to the object to be processed .
The present invention is also effective when partition walls for isolating each other's atmosphere are provided in the plurality of diffusion chambers of the processing gas diffusion portion in the radical emitter.
In the present invention, the plurality of communication ports of the processing gas diffusion section in the radical emitter are configured to increase by 2 ^n-1 (n is a natural number) from the processing gas introduction side to the discharge side. It is also effective when
The present invention is a method for processing a substrate surface in a vacuum using any of the plasma processing apparatuses described above, and before the organic material is deposited on the substrate by vacuum deposition, the plasma processing apparatus This is a pretreatment method that includes a step of cleaning the surface of the substrate by releasing radicals of the processing gas from the radical emitter.
In the case of the present invention, plasma of the processing gas is formed in the plasma forming chamber between the planar shower plate and the planar radical releasing member, and radicals of the processing gas are emitted from the radical releasing member toward the object to be processed. Since it did in this way, when performing pre-processing of film-forming with respect to a process target object like a large sized substrate, a uniform surface treatment can be performed in each area | region on the said process target object.
As a result, according to the present invention, the work function of the surface of the transparent conductive film on the object to be processed can be made higher and more uniform than in the prior art. Can be used, it is possible to suppress short-circuits and variations in light emission due to excessive local current flow. In addition, when a display is created using an organic EL element, it is possible to suppress variations in light emission and shortening of the element life due to variations in current between elements.
In addition, according to the present invention, since it is not necessary to provide a plurality of means for generating plasma, it is possible to provide an inexpensive plasma processing apparatus with a simple configuration.
In the present invention, when the radical releasing member is made of a mesh-like member, the plasma is made uniform, so that the radical is made uniform.
In the present invention, when the mesh-like member is formed by stacking a plurality of meshes, plasma and radicals are further uniformized, so that there is an effect that more uniform radicals and the like can be obtained.
In the present invention, when the radical emission member is grounded and has a bias power source for applying bias power to the object to be processed, ion species in the plasma of the processing gas are captured by the radical emission member. At the same time, the ionic species are less likely to reach the object to be processed, so that damage to the object to be processed can be suppressed .
In the present invention, the radical emitters, processing is supplied from the gas supply source includes a plurality of processing gas diffusion portion for diffusing the process gas, the plurality of processing gas diffusion section, the introduction side of the process gas A plurality of diffusion chambers which are divided stepwise from the discharge side to the discharge side and in which the atmosphere is isolated from each other, and the plurality of diffusion chambers are connected to each other through a communication port through which the processing gas can pass. connected Te, further, the diffusion chamber in the final stage among the plurality of diffusion chambers, since it is connected to each of the plasma formation chamber through a process gas communication port capable of transmitting, in a plurality of processing gas diffusion unit For example, after different processing gases are reliably diffused, for example, different processing gases can be sufficiently mixed in the plasma forming chamber.
As a result, according to the present invention, for example, when plasma processing is performed on a large substrate, uniform processing can be performed on each region on the large substrate.
Furthermore, in the present invention, when the processing gas diffusion section has a plurality of processing gas diffusion sections having different directions in which the processing gas is introduced, such as the horizontal direction and the vertical direction, the number of times of dispersion and diffusion of the processing gas is large. For example, compared with the case where the processing gas is divided by a curved pipe, the flow rate of the processing gas of the organic material is uniform, that is, constant, so that more uniform film formation can be performed.

本発明によれば、大型の処理対象物の表面に対して分布が均一な処理を安価に行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the process with uniform distribution can be performed cheaply with respect to the surface of a large sized process target object.

本発明に係るプラズマ処理装置である前処理装置を用いた有機ＥＬ製造装置の概略平面図Schematic plan view of an organic EL manufacturing apparatus using a pretreatment apparatus that is a plasma processing apparatus according to the present invention. 同前処理装置のラジカル放出器の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the radical releasing device of the pretreatment apparatus 同ラジカル放出器の構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the radical discharger （ａ）（ｂ）：本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は縦断面図FIGS. 4A and 4B show another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention. FIG. 4A is a transverse sectional view, and FIG. 4B is a longitudinal sectional view. 同実施の形態におけるノズル部の構成を示す拡大正面図The enlarged front view which shows the structure of the nozzle part in the embodiment 本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態におけるラジカル放出器の外観構成を示す斜視図The perspective view which shows the external appearance structure of the radical discharger in other embodiment of the plasma processing apparatus which concerns on this invention. 同実施の形態におけるラジカル放出器の内部構成を示す概略図Schematic showing the internal configuration of the radical emitter in the same embodiment 同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図Schematic showing the internal configuration of the horizontal diffusion portion of the radical emitter in the same embodiment （ａ）（ｂ）：本発明におけるラジカル放出器の他の例を示す概略構成図(A) (b): Schematic configuration diagram showing another example of a radical emitter in the present invention 従来の前処理装置を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing a conventional pretreatment device

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るプラズマ処理装置である前処理装置を用いた有機ＥＬ製造装置の概略平面図、図２は、同前処理装置のラジカル放出器の構成を示す断面図、図３は、同ラジカル放出器の構成を示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view of an organic EL manufacturing apparatus using a pretreatment apparatus that is a plasma treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a radical emitter of the pretreatment apparatus, and FIG. It is a perspective view which shows the structure of the radical discharger.

以下、上下関係については図２及び図３に示す構成に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１に示すように、本実施の形態の有機ＥＬ製造装置１は、マルチチャンバー方式のものであり、図示しない真空排気系に接続された搬送室２を有している。 Hereinafter, the vertical relationship will be described based on the configuration shown in FIGS. 2 and 3, but the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 1, the organic EL manufacturing apparatus 1 of the present embodiment is of a multi-chamber type and has a transfer chamber 2 connected to a vacuum exhaust system (not shown).

搬送室２内には搬送ロボット３が設けられており、搬送室２の周囲に設けられた仕込み／取り出し室４Ａ、基板前処理室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆとの間において基板（処理対象物）５の受け渡しを行うように構成されている。 A transfer robot 3 is provided in the transfer chamber 2, and a preparation / removal chamber 4A, a substrate pretreatment chamber 4B, organic layer deposition chambers 4C and 4D, and an electrode deposition chamber 4E provided around the transfer chamber 2. The substrate (processing object) 5 is delivered to and from the sealing chamber 4F.

なお、仕込み／取り出し室４Ａ、基板前処理室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆと搬送室２との間には、それぞれ図示しない仕切り弁が設けられている。
これら仕込み／取り出し室４Ａ、基板前処理室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆは、それぞれ図示しない真空排気系に接続され、独立して真空排気を行うようになっている。
本実施の形態の場合、以下に説明するラジカル放出器１０を基板前処理室４Ｆ内に有する前処理装置（プラズマ処理装置）２０が設けられている。 A partition valve (not shown) is provided between the preparation / removal chamber 4A, the substrate pretreatment chamber 4B, the organic layer deposition chambers 4C and 4D, the electrode deposition chamber 4E, the sealing chamber 4F, and the transfer chamber 2. It has been.
These loading / unloading chamber 4A, substrate pretreatment chamber 4B, organic layer film forming chambers 4C and 4D, electrode film forming chamber 4E, and sealing chamber 4F are each connected to a vacuum exhaust system (not shown) and independently evacuated. To do.
In the case of the present embodiment, a pretreatment apparatus (plasma treatment apparatus) 20 having a radical emitter 10 described below in the substrate pretreatment chamber 4F is provided.

図２に示すように、本実施の形態の前処理装置２０は、真空槽１２内に、箱形形状の本体部１１を有するラジカル放出器１０を備えている。
ラジカル放出器１０の本体部１１は、例えばステンレス等の導電性を有する金属材料を用いて一体的に構成され、この本体部１１を介して後述するシャワープレート１５に対して例えば高周波電源１３から高周波電力を印加するように構成されている。
ラジカル放出器１０は、例えば本体部１１内の下部に、処理ガス導入室１４が設けられている。 As shown in FIG. 2, the pretreatment device 20 of this embodiment includes a radical emitter 10 having a box-shaped main body 11 in a vacuum chamber 12.
The main body 11 of the radical emitter 10 is integrally configured using, for example, a conductive metal material such as stainless steel, and a high frequency power source 13 supplies a high frequency to the shower plate 15 described later via the main body 11. It is configured to apply power.
In the radical emitter 10, for example, a processing gas introduction chamber 14 is provided in the lower part of the main body 11.

この処理ガス導入室１４は、例えばその下部に、分岐させるとともに供給管７の一方の端部に接続したガス導入管７ｃを設け、このガス導入管７ｃによって処理ガス導入室１４の周囲から処理ガスを処理ガス導入室１４内に導入するように構成されている。
一方、供給管７の他方の端部は、真空槽１２の外部に設けられた処理ガス供給源８に接続されている。 The processing gas introduction chamber 14 is provided with, for example, a gas introduction pipe 7c that is branched and connected to one end of the supply pipe 7 at the lower portion thereof, and the processing gas is introduced from the periphery of the processing gas introduction chamber 14 by the gas introduction pipe 7c. Is introduced into the processing gas introduction chamber 14.
On the other hand, the other end of the supply pipe 7 is connected to a processing gas supply source 8 provided outside the vacuum chamber 12.

本実施の形態の場合、供給管７の中腹部分に絶縁性材料からなる絶縁管７ａが設けられ、本体部１１を電気的にフローティング状態にさせている。同時にラジカル放出器１０の処理ガス導入室１４が処理ガス供給源８に対して電気的に絶縁された状態になっている。 In the case of the present embodiment, an insulating tube 7a made of an insulating material is provided in the middle part of the supply tube 7, and the main body portion 11 is brought into an electrically floating state. At the same time, the processing gas introduction chamber 14 of the radical emitter 10 is electrically insulated from the processing gas supply source 8.

処理ガス供給源８は、反応ガス供給源８Ａと放電補助ガス供給源８Ｂとを有している。
反応ガス供給源８Ａは、反応ガスである例えば酸素（Ｏ₂）ガス、フッ素（Ｆ）ガス等を供給する反応ガス源８ａを有し、この反応ガス源８ａが流量調整部８ｂ及びバルブ８ｃを介して供給管７に接続されている。 The processing gas supply source 8 includes a reaction gas supply source 8A and a discharge auxiliary gas supply source 8B.
The reactive gas supply source 8A has a reactive gas source 8a that supplies, for example, oxygen (O ₂ ) gas, fluorine (F) gas, etc., which are reactive gases, and this reactive gas source 8a includes a flow rate adjusting unit 8b and a valve 8c. Via the supply pipe 7.

一方、放電補助ガス供給源８Ｂは、例えば窒素（Ｎ₂）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の放電補助ガスを供給する放電補助ガス源８ｄを有し、この放電補助ガス源８ｄが流量調整部８ｅ及びバルブ８ｆを介して供給管７に接続されている。
一方、真空槽１２内のラジカル放出器１０の上方には、基板ホルダー６によって保持された基板５が配置されるようになっている。 On the other hand, the discharge auxiliary gas supply source 8B has a discharge auxiliary gas source 8d for supplying a discharge auxiliary gas such as nitrogen (N ₂ ) gas or argon (Ar) gas, for example, and this discharge auxiliary gas source 8d is a flow rate adjusting unit. It is connected to the supply pipe 7 through 8e and a valve 8f.
On the other hand, the substrate 5 held by the substrate holder 6 is arranged above the radical emitter 10 in the vacuum chamber 12.

そして、ラジカル放出器１０の処理ガス導入室１４の基板５側の部分には、面状の、例えば平板状のシャワープレート１５が設けられている。このシャワープレート１５には、基板５の大きさに対応する領域に、多数の処理ガス放出口１５ａが設けられている。 A planar shower plate 15, for example, a flat plate-like shower plate 15 is provided at a portion of the processing gas introduction chamber 14 of the radical emitter 10 on the substrate 5 side. The shower plate 15 is provided with a number of processing gas discharge ports 15 a in a region corresponding to the size of the substrate 5.

さらに、ラジカル放出器１０のシャワープレート１５の基板５側には、シャワープレート１５に対応する大きさ及び形状を有するメッシュ状部材（ラジカル放出部材）１６が設けられている。
メッシュ状部材１６は、例えばステンレス等の導電性の材料からなり、接地されている。そして、このメッシュ状部材１６は、絶縁部１７を介してラジカル放出器１０の本体部１１に取り付けられている。 Further, a mesh member (radical releasing member) 16 having a size and shape corresponding to the shower plate 15 is provided on the substrate 5 side of the shower plate 15 of the radical emitter 10.
The mesh member 16 is made of a conductive material such as stainless steel and is grounded. The mesh member 16 is attached to the main body portion 11 of the radical emitter 10 via an insulating portion 17.

なお、メッシュ状部材１６は、１枚のメッシュから構成してもよいし、複数枚のメッシュを重ねて構成することもできる。複数枚のメッシュを重ねて構成した場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。 Note that the mesh-like member 16 may be constituted by a single mesh, or may be constituted by overlapping a plurality of meshes. In the case where a plurality of meshes are stacked, the plasma and radicals are further homogenized, so that there is an effect that more uniform radicals can be obtained.

他方、本実施の形態の場合、真空槽１２の外部に設けられたバイアス電源１３ａから基板ホルダー６を介して基板５に対し所定の交流電力を印加するように構成されている。 On the other hand, in the case of the present embodiment, a predetermined AC power is applied to the substrate 5 via the substrate holder 6 from a bias power source 13 a provided outside the vacuum chamber 12.

このような構成を有する本実施の形態において基板５表面の前処理を行う場合には、真空槽１２内を所定の圧力にした状態で、処理ガス供給源８から導入管７を介して反応ガスと放電補助ガスを、ラジカル放出器１０の処理ガス導入室１４内に導入する。 In the present embodiment having such a configuration, when the pretreatment of the surface of the substrate 5 is performed, the reaction gas is supplied from the processing gas supply source 8 through the introduction pipe 7 in a state where the inside of the vacuum chamber 12 is set to a predetermined pressure. And the discharge auxiliary gas are introduced into the processing gas introduction chamber 14 of the radical emitter 10.

そして、高周波電源１３からラジカル放出器１０に対して高周波電力を印加するとともに、バイアス電源１３ａから基板５に対し所定の交流電力を印加することにより、ラジカル放出器１０のシャワープレート１５とメッシュ状部材１６の間の空間、すなわち、プラズマ形成室１８内において、処理ガスを放電させて当該処理ガスをプラズマ化する。 Then, by applying high frequency power from the high frequency power supply 13 to the radical emitter 10 and applying predetermined AC power to the substrate 5 from the bias power supply 13a, the shower plate 15 and the mesh member of the radical emitter 10 are applied. In the space between 16, that is, in the plasma forming chamber 18, the processing gas is discharged to turn it into plasma.

その結果、プラズマ形成室１８内の処理ガスのプラズマのうち特に中性の活性種（ラジカル種）が、メッシュ状部材１６を通過して基板５に向って放出され、このラジカルの粒子が基板５表面の各領域の有機物と反応し、これにより基板５全表面のクリーニング処理が行われる。 As a result, neutral active species (radical species) in the plasma of the processing gas in the plasma forming chamber 18 pass through the mesh member 16 and are released toward the substrate 5, and the radical particles are emitted from the substrate 5. It reacts with the organic matter in each region of the surface, and thereby the entire surface of the substrate 5 is cleaned.

以上述べた本実施の形態においては、シャワープレート１５とメッシュ状部材１６の間のプラズマ形成室１８において処理ガスのプラズマを形成して基板５と同等の大きさ及び形状のメッシュ状部材１６から中性のラジカルを基板５に向って放出するようにしたことから、大型の基板５に対して成膜の前処理を行う場合に当該基板５上の各領域において均一な表面処理を行うことができる。 In the present embodiment described above, plasma of the processing gas is formed in the plasma forming chamber 18 between the shower plate 15 and the mesh member 16 so that the mesh member 16 having the same size and shape as the substrate 5 can be used. Since the radicals are released toward the substrate 5, a uniform surface treatment can be performed in each region on the substrate 5 when the film-forming pretreatment is performed on the large substrate 5. .

その結果、本実施の形態によれば、基板５上の透明導電膜表面の仕事関数を従来と比べて高く且つ均一にすることができるので、後の成膜工程によって有機ＥＬ素子による白色等のランプを作成した場合に、局部電流の流れすぎに起因する短絡や発光のばらつきを抑えることができる。また、有機ＥＬ素子によってディスプレイを作成した場合において素子間の電流のばらつきに起因する発光のばらつきや素子寿命の短期化を抑えることができる。
また、本実施の形態によれば、プラズマを発生させる手段を複数設ける必要がないため、簡素な構成で低価格の前処理装置２０を提供することができる。 As a result, according to the present embodiment, the work function of the surface of the transparent conductive film on the substrate 5 can be made higher and uniform as compared with the conventional case. When a lamp is produced, it is possible to suppress short-circuiting and light emission variations due to excessive local current flow. In addition, when a display is created using an organic EL element, it is possible to suppress variations in light emission and shortening of the element life due to variations in current between elements.
Further, according to the present embodiment, since it is not necessary to provide a plurality of means for generating plasma, it is possible to provide a low-cost pretreatment device 20 with a simple configuration.

図４（ａ）（ｂ）は、本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は縦断面図である。また、図５は、同実施の形態におけるノズル部の構成を示す拡大正面図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。 4 (a) and 4 (b) show another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention. FIG. 4 (a) is a transverse sectional view and FIG. 4 (b) is a longitudinal sectional view. . FIG. 5 is an enlarged front view showing the configuration of the nozzle portion in the same embodiment.
Hereinafter, parts corresponding to those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図４（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態の前処理装置３０ｃは、円形形状の基板５ｃに対して前処理を行うもので、円筒形状の真空槽１２ｃを有している。
そして、ラジカル放出器１０ｃの本体部１１ｃが円筒形状に形成されるとともに、円形形状のシャワープレート１５ｃ及びメッシュ状部材１６ｃをそれぞれ有している。
さらに、本実施の形態においては、円筒形状に形成された処理ガス導入室１４ｃの中央部に、放射状に処理ガスを放出するノズル部１９が設けられている。 As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the pretreatment device 30c of the present embodiment performs pretreatment on the circular substrate 5c and has a cylindrical vacuum chamber 12c. .
The main body 11c of the radical emitter 10c is formed in a cylindrical shape, and has a circular shower plate 15c and a mesh-like member 16c.
Furthermore, in the present embodiment, a nozzle portion 19 that discharges the processing gas radially is provided in the central portion of the processing gas introduction chamber 14c formed in a cylindrical shape.

図５に示すように、本実施の形態におけるノズル部１９は、供給管７の先端部に接続された円筒形状のノズル本体部１９ａを有し、このノズル本体部１９ａの側面に、複数の処理ガス放出口１９ｂが設けられている。 As shown in FIG. 5, the nozzle portion 19 in the present embodiment has a cylindrical nozzle body portion 19 a connected to the distal end portion of the supply pipe 7, and a plurality of treatments are provided on the side surface of the nozzle body portion 19 a. A gas discharge port 19b is provided.

このような構成を有する本実施の形態によれば、ノズル部１９から放射状に処理ガスを放出してラジカル放出器１０ｃ内に導入するようにしたことから、より均一なプラズマを生成することができ、これにより円形形状の基板５ｃ表面に対してより均一なプラズマ処理を行うことができる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。 According to the present embodiment having such a configuration, since the processing gas is discharged radially from the nozzle portion 19 and introduced into the radical emitter 10c, more uniform plasma can be generated. Thus, more uniform plasma processing can be performed on the surface of the circular substrate 5c.
Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.

図６〜図８は、本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施の形態を示すものであり、図６は同実施の形態におけるラジカル放出器の外観構成を示す斜視図、図７は、同実施の形態におけるラジカル放出器の内部構成を示す概略図、図８は、同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。 6 to 8 show another embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing an external configuration of a radical emitter in the embodiment, and FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the internal configuration of the horizontal diffusion portion of the radical emitter according to the embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram showing the internal configuration of the radical emitter according to the embodiment.
Hereinafter, parts corresponding to those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態のラジカル放出器１０Ａは、上述した真空槽１２内に設けられるもので、処理ガス拡散部として、図６に示すように、処理ガスを水平方向に導いて拡散させる水平方向拡散部１０Ｈと、処理ガスを鉛直方向に導いて拡散させる鉛直方向拡散部１０Ｖとを有している。 The radical emitter 10A of the present embodiment is provided in the above-described vacuum chamber 12, and as a processing gas diffusion portion, as shown in FIG. 6, a horizontal diffusion portion that guides and diffuses the processing gas in the horizontal direction. 10H and a vertical diffusion unit 10V that guides and diffuses the processing gas in the vertical direction.

ここで、ラジカル放出器１０Ａは、例えば断面矩形状の複数のボックスセルを組み合わせることにより構成された複数のガス分岐ユニットを用いるもので、本実施の形態の場合は、一つのガス分岐ユニットからなる水平方向拡散部１０Ｈの上部に、複数のガス分岐ユニットを並べて構成される鉛直方向拡散部１０Ｖが取り付けられて一体的に構成されている。 Here, the radical emitter 10A uses, for example, a plurality of gas branch units configured by combining a plurality of box cells having a rectangular cross section. In the case of the present embodiment, the radical emitter 10A includes a single gas branch unit. A vertical diffusing unit 10V configured by arranging a plurality of gas branching units is attached to the upper part of the horizontal diffusing unit 10H and integrally configured.

図６〜図８に示すように、水平方向拡散部１０Ｈは、処理ガスの導入側から放出側に向って、拡散室として、複数段（本例では４段）の第１〜第４の拡散室２１、２２、２３、２４がこの順序で設けられている。 As shown in FIGS. 6 to 8, the horizontal diffusion portion 10 </ b> H serves as a diffusion chamber from the process gas introduction side to the discharge side as a diffusion chamber in a plurality of stages (four stages in this example). Chambers 21, 22, 23, and 24 are provided in this order.

そして、本実施の形態においては、以下に説明するように、処理ガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1個（ｎは自然数）で増加する数の第１〜第５連通口３１〜３５が設けられている。 In the present embodiment, as will be described below, the number of first to fifth communication ports 31 increases by 2 ^n-1 (n is a natural number) from the processing gas introduction side to the discharge side. -35 are provided.

ここで、第１の拡散室２１には、上述した供給管７が接続され、一つの第１連通口３１を介して処理ガスが導入されるように構成されている。
第１の拡散室２１は、その処理ガス放出側の部分（第２の拡散室２２の処理ガス導入側の部分）に設けられた二つの第２連通口３２を介して第２の拡散室２２に接続されている。 Here, the above-described supply pipe 7 is connected to the first diffusion chamber 21, and the processing gas is introduced through one first communication port 31.
The first diffusion chamber 21 is connected to the second diffusion chamber 22 via two second communication ports 32 provided in a portion on the processing gas discharge side (a portion on the processing gas introduction side of the second diffusion chamber 22). It is connected to the.

本発明の場合、特に限定されることはないが、処理ガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第２連通口３２のそれぞれの面積の和が、第１連通口３１の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。 In the case of the present invention, there is no particular limitation, but from the viewpoint of preventing the back flow of the processing gas, that is, maintaining the pressure gradient, the sum of the areas of the second communication ports 32 is the first communication port. It is preferable to set so as not to be larger (smaller) than the sum of 31 areas.

更には、処理ガス流を均等に分配する観点からは、同一段における連通口の面積並びに形状を同一にすること、本実施の形態では第１〜第５連通口３１〜３５の面積並びに形状を同一にすることがより好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of evenly distributing the processing gas flow, the area and shape of the communication ports in the same stage are made the same. In the present embodiment, the areas and shapes of the first to fifth communication ports 31 to 35 are made the same. More preferably, they are the same.

また、第２連通口３２は、第２の拡散室２２の処理ガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより処理ガスが第２の拡散室２２の処理ガス放出側の壁部に衝突して処理ガスの拡散が促進されるように構成されている（図７においては、理解を容易にするため、第２連通口３２及び第３連通口３３の位置が重なるように描かれている）。 Further, the second communication port 32 is set so as to face the portion of the second diffusion chamber 22 on the processing gas discharge side, whereby the processing gas flows into the processing gas discharge side of the second diffusion chamber 22. In order to facilitate understanding, in FIG. 7, the positions of the second communication port 32 and the third communication port 33 are overlapped with each other. Is drawn on).

さらに、本実施の形態においては、二つの隔壁部２２ａによって第２の拡散室２２が二つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これら隔壁部２２ａは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。 Furthermore, in the present embodiment, the second diffusion chamber 22 is partitioned into two regions by the two partition walls 22a, and the atmosphere in each region is isolated from each other. These partition walls 22a are effective for promoting the diffusion thereof when the process gas collides.

なお、本発明の場合、隔壁部２２ａを設ける位置は特に限定されることはないが、処理ガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２２ａによって隔離される第２の拡散室２２の各領域の容積及び処理ガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。 In the present invention, the position where the partition wall 22a is provided is not particularly limited, but from the viewpoint of more uniformly diffusing the processing gas, each of the second diffusion chambers 22 isolated by the partition wall 22a. It is preferable to provide at a position where the volume of the region and the passing speed of the processing gas are equal.

第２の拡散室２２は、その処理ガス放出側の部分（第３の拡散室２３の処理ガス導入側の部分）に設けられた四つの第３連通口３３を介して第３の拡散室２３に接続されている。 The second diffusion chamber 22 is connected to the third diffusion chamber 23 via four third communication ports 33 provided in the processing gas discharge side portion (the processing gas introduction side portion of the third diffusion chamber 23). It is connected to the.

本発明の場合、特に限定されることはないが、処理ガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第３連通口３３のそれぞれの面積の和が、上述した第２連通口３２の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。 In the case of the present invention, there is no particular limitation, but from the viewpoint of preventing the backflow of the processing gas, that is, maintaining the pressure gradient, the sum of the areas of the third communication ports 33 is the second described above. It is preferable to set so as not to be larger (smaller) than the sum of the areas of the communication ports 32.

また、第３連通口３３は、第３の拡散室２３の処理ガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより導入された処理ガスが第３の拡散室２３の処理ガス放出側の壁部に衝突して処理ガスの拡散が促進されるように構成されている（図７においては、理解を容易にするため、第３連通口３３及び第４連通口３４の位置が重なるように描かれている）。 The third communication port 33 is positioned so as to face a portion of the third diffusion chamber 23 on the processing gas discharge side, and the processing gas introduced thereby causes the processing gas in the third diffusion chamber 23 to be processed. It is configured so that the diffusion of the processing gas is promoted by colliding with the wall portion on the gas discharge side (in FIG. 7, the positions of the third communication port 33 and the fourth communication port 34 are shown for easy understanding). Are drawn to overlap).

また、本実施の形態においては、第３の拡散室２３が例えば六つの隔壁部２３ａによって四つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これらの隔壁部２３ａは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。 In the present embodiment, the third diffusion chamber 23 is partitioned into four regions by, for example, six partition walls 23a, and the atmospheres of the regions are isolated from each other. These partition walls 23a are effective for promoting the diffusion thereof when the process gas collides.

なお、本発明の場合、隔壁部２３ａを設ける位置は特に限定されることはないが、処理ガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２３ａによって仕切られる第３の拡散室２３の各領域の容積及び処理ガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。 In the present invention, the position where the partition wall 23a is provided is not particularly limited, but from the viewpoint of more uniformly diffusing the processing gas, each region of the third diffusion chamber 23 partitioned by the partition wall 23a. It is preferable to provide at a position where the volume of the gas and the passing speed of the processing gas are equal.

さらに、第３の拡散室２３の処理ガス放出側の部分には、第４の拡散室２４が設けられている。
ここで、第４の拡散室２４は、その処理ガス導入側の部分（第３の拡散室２３の処理ガス放出側の部分）に設けられた八つの第４連通口３４を介して第４の拡散室２４に接続されている。 Further, a fourth diffusion chamber 24 is provided in a portion of the third diffusion chamber 23 on the processing gas discharge side.
Here, the fourth diffusion chamber 24 is connected to the fourth diffusion port 34 via the eight fourth communication ports 34 provided in the processing gas introduction side portion (the processing gas discharge side portion of the third diffusion chamber 23). Connected to the diffusion chamber 24.

本発明の場合、特に限定されることはないが、処理ガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第４連通口３４のそれぞれの面積の和が、上述した第３連通口３３の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。 In the case of the present invention, although not particularly limited, from the viewpoint of preventing the back flow of the processing gas, that is, maintaining the pressure gradient, the sum of the areas of the fourth communication ports 34 is the above-described third area. It is preferable to set so as not to be larger (smaller) than the sum of the areas of the communication ports 33.

また、第４連通口３４は、第４の拡散室２４の処理ガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより処理ガスが第４の拡散室２４の処理ガス放出側の壁部に衝突して処理ガスの拡散が促進されるように構成されている。 Further, the position of the fourth communication port 34 is set so as to face a portion of the fourth diffusion chamber 24 on the processing gas discharge side, whereby the processing gas is supplied to the processing gas discharge side of the fourth diffusion chamber 24. The diffusion of the processing gas is promoted by colliding with the wall portion of the gas.

さらに、本実施の形態においては、第４の拡散室２４が七つの隔壁部２４ａによって八つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これらの隔壁部２４ａは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。 Further, in the present embodiment, the fourth diffusion chamber 24 is partitioned into eight regions by seven partition walls 24a, and the atmospheres of the regions are isolated from each other. These partition walls 24a are effective for promoting the diffusion thereof when the process gas collides.

なお、本発明の場合、隔壁部２４ａを設ける位置は特に限定されることはないが、処理ガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２４ａによって仕切られる第４の拡散室２４の各領域の容積及び処理ガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。 In the present invention, the position where the partition wall 24a is provided is not particularly limited. However, from the viewpoint of more uniformly diffusing the processing gas, each region of the fourth diffusion chamber 24 partitioned by the partition wall 24a. It is preferable to provide at a position where the volume of the gas and the passing speed of the processing gas are equal.

図８に示すように、本実施の形態では、水平方向拡散部１０Ｈの第４の拡散室２４が、第４の拡散室２４の処理ガス放出側に設けられた複数（本例では１６個）の第５連通口３５を介して連結室５０にそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 8, in the present embodiment, a plurality of (four in this example) fourth diffusion chambers 24 of the horizontal diffusion section 10H are provided on the processing gas discharge side of the fourth diffusion chamber 24. Are connected to the connection chamber 50 via the fifth communication port 35.

また、図６及び図７に示すように、各連結室５０は、それぞれ鉛直（Ｚ軸）方向に延びるように形成されており、各連結室５０の上部には、上述したガス分岐ユニットから構成されるラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖが設けられている。 Further, as shown in FIGS. 6 and 7, each connection chamber 50 is formed to extend in the vertical (Z-axis) direction, and the upper portion of each connection chamber 50 includes the above-described gas branch unit. A vertical diffusion unit 10V of the radical emitter 10A is provided.

本実施の形態では、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖは、複数個（本例では１６個）の処理ガス分岐ユニットから構成されている。
ここで、各連結室５０は、その上部に設けられた第１連通口６１を介して第１の拡散室５１に接続されている。 In the present embodiment, the vertical diffusion unit 10V of the radical emitter 10A is configured by a plurality (16 in this example) of processing gas branching units.
Here, each connection chamber 50 is connected to the first diffusion chamber 51 via a first communication port 61 provided in the upper portion thereof.

本実施の形態では、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖは、処理ガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1個（ｎは自然数）で増加する数の第２〜第４連通口６２〜６４が設けられている。 In the present embodiment, the vertical diffusing unit 10V of the radical emitter 10A has a number of second to fourth communication numbers that increase by 2 ^n-1 pieces (n is a natural number) from the processing gas introduction side to the emission side. Ports 62 to 64 are provided.

ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４並びに第２〜第４連通口６２〜６４は、上述した水平方向拡散部１０Ｈの第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第２〜第４連通口３２〜３４に対応するもので、それぞれ同一の構成を有し、同一の条件で設けられている。 The first to fourth diffusion chambers 51 to 54 and the second to fourth communication ports 62 to 64 of the vertical diffusion unit 10V of the radical emitter 10A are the first to fourth diffusions of the horizontal diffusion unit 10H described above. The chambers 21 to 24 and the second to fourth communication ports 32 to 34 correspond to the same configuration and are provided under the same conditions.

また、隔壁部５２ａ、５３ａ、５４ａについても、上述した水平方向拡散部１０Ｈの隔壁部２２ａ、２３ａ、２４ａに対応するもので、それぞれ同一の構成を有し、同一の条件で設けられている。 The partition walls 52a, 53a, and 54a also correspond to the partition walls 22a, 23a, and 24a of the horizontal diffusion portion 10H described above, have the same configuration, and are provided under the same conditions.

一方、第４の拡散室５４の上部には、処理ガスのラジカルを基板５に向って放出するための、上述した処理ガス放出口１５ａが複数個（本例では１６個）設けられている。 On the other hand, in the upper part of the fourth diffusion chamber 54, a plurality (16 in this example) of the processing gas discharge ports 15a for releasing processing gas radicals toward the substrate 5 are provided.

これらの処理ガス放出口１５ａは、各ガス分岐ユニットの第４の拡散室５４の各上部において、所定の間隔で水平方向である矢印Ｙ方向に沿って配置され、これによりシャワープレートが構成されるようになっている。 These processing gas discharge ports 15a are arranged along the arrow Y direction, which is the horizontal direction, at predetermined intervals in each upper portion of the fourth diffusion chamber 54 of each gas branch unit, thereby forming a shower plate. It is like that.

本発明の場合、処理ガス放出口１５ａの間隔は特に限定されることはないが、表面処理の均一性を確保する観点からは、等間隔で設けることが好ましい。 In the present invention, the interval between the processing gas discharge ports 15a is not particularly limited, but is preferably provided at equal intervals from the viewpoint of ensuring the uniformity of the surface treatment.

そして、図６に示すように、第４の拡散室５４の上方には、絶縁性材料からなる接続部１７を介して上述したメッシュ状部材１６が設けられている。 And as shown in FIG. 6, the mesh-shaped member 16 mentioned above is provided above the 4th diffusion chamber 54 via the connection part 17 which consists of an insulating material.

このような構成を有する本実施の形態において基板５表面の前処理を行う場合には、上述した真空槽１２内を所定の圧力にした状態で、上述した処理ガス供給源８から導入管７を介して反応ガスと放電補助ガスを、ラジカル放出器１０Ａの水平方向拡散部１０Ｈの水平方向拡散部１０Ｈの第１の拡散室２１内に導入する。 In the present embodiment having such a configuration, when the pretreatment of the surface of the substrate 5 is performed, the introduction pipe 7 is connected from the processing gas supply source 8 described above in a state where the inside of the vacuum chamber 12 is set to a predetermined pressure. Then, the reaction gas and the discharge auxiliary gas are introduced into the first diffusion chamber 21 of the horizontal diffusion portion 10H of the horizontal diffusion portion 10H of the radical emitter 10A.

これにより、処理ガスは、水平方向拡散部１０Ｈにおいて、第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４連通口３１〜３４を通過してそれぞれ拡散された後、第５連通口３５を介して各ガス分岐ユニットの連結室５０内にそれぞれ導入される。 As a result, the processing gas is diffused through the first to fourth diffusion chambers 21 to 24 and the first to fourth communication ports 31 to 34 in the horizontal diffusion portion 10H, and then the fifth communication port. 35 is introduced into the connecting chamber 50 of each gas branching unit.

そして、各連結室５０内の処理ガスは、鉛直方向拡散部１０Ｖの第１の拡散室５１内に導入され、さらに、それぞれ第２〜第４の拡散室５２〜５４並びに第２〜第４の連通口６２〜６４を通過してそれぞれ拡散された後、処理ガス放出口１５ａを介してプラズマ形成室１８内に導入される。
この状態で、上述した高周波電源１３から高周波電力をシャワープレート１５に印加することにより、プラズマ形成室１８内において、処理ガスの放電が行われる。 Then, the processing gas in each connection chamber 50 is introduced into the first diffusion chamber 51 of the vertical diffusion portion 10V, and further, the second to fourth diffusion chambers 52 to 54 and the second to fourth diffusion chambers, respectively. After being diffused through the communication ports 62 to 64, they are introduced into the plasma forming chamber 18 through the processing gas discharge port 15a.
In this state, the processing gas is discharged in the plasma forming chamber 18 by applying high-frequency power to the shower plate 15 from the high-frequency power source 13 described above.

これにより、処理ガスのプラズマのうち特に中性の活性種（例えば酸素ラジカル）が、メッシュ状部材１６から基板５に向って面状に放出される。その結果、酸素ラジカルの粒子が基板５表面の各領域の有機物と反応して、基板５全表面の前処理が行われる。 Thereby, neutral active species (for example, oxygen radicals) in the plasma of the processing gas are released in a planar shape from the mesh member 16 toward the substrate 5. As a result, the oxygen radical particles react with the organic substances in the respective regions on the surface of the substrate 5 to perform pretreatment on the entire surface of the substrate 5.

以上述べたように本実施の形態によれば、ラジカル放出器１０Ａが、水平方向拡散部１０Ｈと、鉛直方向拡散部１０Ｖを有し、これら水平方向拡散部１０Ｈ並びに鉛直方向拡散部１０Ｖは、当該処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされた第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４の拡散室５１〜５４を有するとともに、当該第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４の拡散室５１〜５４は、互いに隣接する拡散室が処理ガスが通過可能な第２〜第５連通口３２〜３５並びに第１〜第５連通口６１〜６５を介して接続され、鉛直方向拡散部１０Ｖの最終段の第４の拡散室５４が、当該処理ガスが通過可能な処理ガス放出口１５ａを介してそれぞれプラズマ室１８に接続されていることから、水平方向拡散部１０Ｈ及び鉛直方向拡散部１０Ｖにおいて処理ガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室１８において処理ガスを十分に混合することができる。 As described above, according to the present embodiment, the radical emitter 10A includes the horizontal diffusion unit 10H and the vertical diffusion unit 10V, and the horizontal diffusion unit 10H and the vertical diffusion unit 10V The first to fourth diffusion chambers 21 to 24 and the first to fourth diffusion chambers 51 to 54 divided in stages from the processing gas introduction side to the discharge side are provided. The diffusion chambers 21 to 24 and the first to fourth diffusion chambers 51 to 54 have second to fifth communication ports 32 to 35 and first to fifth communication ports through which the processing gas can pass through the diffusion chambers adjacent to each other. The fourth diffusion chamber 54 at the final stage of the vertical diffusion unit 10V is connected to the plasma chamber 18 through the processing gas discharge port 15a through which the processing gas can pass. Therefore, the horizontal diffusion part 10H After reliably spread the process gas in the fine vertical diffusing portion 10V, it can be mixed thoroughly process gas in the plasma formation chamber 18.

その結果、本実施の形態によれば、例えば大型基板５に対して前処理を行う場合に当該大型基板上の各領域における均一な分布の処理を行うことができる。
さらに、本実施の形態においては、処理ガス拡散部１０は、処理ガスを導く方向が異なる水平方向拡散部１０Ｈ及び鉛直方向拡散部１０Ｖを有することから、処理ガスの分散拡散回数が多く、例えば曲管によって処理ガスを分流する場合に比べ、処理ガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一な表面処理を行うことができる。 As a result, according to the present embodiment, for example, when pre-processing is performed on the large substrate 5, it is possible to perform processing with uniform distribution in each region on the large substrate.
Furthermore, in the present embodiment, the processing gas diffusion unit 10 includes the horizontal diffusion unit 10H and the vertical diffusion unit 10V that are different in the direction in which the processing gas is guided. Compared with the case where the processing gas is divided by the pipe, the flow rate of the processing gas is uniform, that is, constant, so that a more uniform surface treatment can be performed.

さらにまた、本実施の形態においては、メッシュ状部材１６が接地されるとともに、処理対象物に対してバイアス電力を印加するように構成されていることから、処理ガスのプラズマのうちイオン種がメッシュ状部材１６によって捕獲されるとともに、当該イオン種が基板５に到達しにくくなるので、基板５に対するダメージを抑制することができる。 Furthermore, in the present embodiment, since the mesh member 16 is grounded and bias power is applied to the object to be processed, the ion species in the plasma of the processing gas is the mesh. In addition to being captured by the shaped member 16, it is difficult for the ion species to reach the substrate 5, so that damage to the substrate 5 can be suppressed.

加えて、本実施の形態においては、ボックスセルを用いてラジカル放出器１０Ａを構成しているので、コンパクトで構成が簡素な前処理装置を提供することができる。 In addition, in the present embodiment, since the radical emitter 10A is configured using a box cell, it is possible to provide a pretreatment apparatus that is compact and simple in configuration.

図９（ａ）（ｂ）は、本発明におけるラジカル放出器の他の例を示す概略構成図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。 9 (a) and 9 (b) are schematic configuration diagrams showing another example of the radical emitter in the present invention. In the following, parts corresponding to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be given. Description is omitted.

図９（ａ）（ｂ）に示すように、本例のラジカル放出器１０Ｂは、水平方向拡散部１０Ｈにおける第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４において、隔壁部を設けないものであり、その他の構成は上述したガス分岐ユニットと同一の構成を有している。
本例のラジカル放出器１０Ｂによれば、より構成が簡素でコストを抑えることができる。 As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the radical emitter 10B of this example includes the first to fourth diffusion chambers 21 to 24 in the horizontal diffusion unit 10H and the first to first diffusions of the vertical diffusion unit 10V. In the four diffusion chambers 51 to 54, no partition wall is provided, and the other configurations are the same as those of the gas branch unit described above.
According to the radical emitter 10B of this example, the configuration is simpler and the cost can be reduced.

ただし、処理ガスをより均一に拡散及び混合を行う観点からは、上記実施の形態のように、ラジカル放出器１０Ａの水平方向拡散部１０Ｈにおける第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４において、隔壁部を設けることが好ましい。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。 However, from the viewpoint of more uniformly diffusing and mixing the processing gas, as in the above embodiment, the first to fourth diffusion chambers 21 to 24 and the vertical direction in the horizontal direction diffusion section 10H of the radical emitter 10A. In the first to fourth diffusion chambers 51 to 54 of the diffusion unit 10V, it is preferable to provide a partition wall. Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、水平方向拡散部１０Ｈの上部に鉛直方向拡散部１０Ｖを設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、水平方向拡散部１０Ｈの下部に鉛直方向拡散部１０Ｖを設けることも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.
For example, in the above embodiment, the vertical diffusion unit 10V is provided above the horizontal diffusion unit 10H. However, the present invention is not limited to this, and the vertical diffusion unit 10V is provided below the horizontal diffusion unit 10H. It is also possible to provide.

この場合には、処理ガスを下方に放出する構成の前処理装置を得ることができる。
また、水平方向拡散部１０Ｈに導入された処理ガスを例えば水平方向に放出するように構成することもできる。
一方、拡散室に設ける連通口の数は上記実施の形態のものには限られず、適宜変更することができる。 In this case, it is possible to obtain a pretreatment apparatus configured to release the treatment gas downward.
Further, the processing gas introduced into the horizontal diffusing unit 10H can be configured to be released in the horizontal direction, for example.
On the other hand, the number of communication ports provided in the diffusion chamber is not limited to that in the above embodiment, and can be changed as appropriate.

ただし、処理ガスを確実に拡散する観点からは、プラズマ形成室の底部に８個以上の連通口を設けることが好ましい。
さらにまた、水平方向拡散部１０Ｈについては、水平方向に設置する場合のみならず、処理対象物の配置方向に応じて、傾斜させて設置したり、鉛直方向に向けて設置することもできる。 However, from the viewpoint of reliably diffusing the processing gas, it is preferable to provide eight or more communication ports at the bottom of the plasma forming chamber.
Furthermore, the horizontal diffusing unit 10H can be installed not only in the horizontal direction but also in the inclined direction or in the vertical direction according to the arrangement direction of the processing object.

加えて、上記実施の形態においては、ラジカル放出部材としてメッシュ状部材を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、メッシュ状部材の代わりにノズルプレートを用いることもできる。
さらにまた、上記実施の形態では、所謂マルチチャンバー方式の装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、所謂インライン方式の装置に適用することもできる。 In addition, in the above embodiment, the case where a mesh member is used as the radical releasing member has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a nozzle plate can be used instead of the mesh member.
Furthermore, in the above embodiment, a so-called multi-chamber apparatus has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a so-called in-line apparatus.

１…有機ＥＬ製造装置
５…基板（処理対象物）
８…処理ガス供給源
１０…ラジカル放出器
１０Ｈ…水平方向拡散部（処理ガス拡散部）
１０Ｖ…鉛直方向拡散部（処理ガス拡散部）
１１…本体部
１３…高周波電源
１５…シャワープレート
１６…メッシュ状部材（ラジカル放出部材）
２０…前処理装置（プラズマ処理装置） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL manufacturing apparatus 5 ... Board | substrate (process target object)
8 ... Processing gas supply source 10 ... Radical emitter 10H ... Horizontal diffusion unit (processing gas diffusion unit)
10V ... Vertical direction diffusion part (process gas diffusion part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Main-body part 13 ... High frequency power supply 15 ... Shower plate 16 ... Mesh-like member (radical discharge | release member)
20 ... Pretreatment device (plasma treatment device)

Claims

A vacuum chamber in which the object to be treated is placed;
A processing gas supply source provided outside the vacuum chamber;
A radical emitter for discharging the treatment gas supplied from the treatment gas supply source and releasing radicals of the treatment gas toward the object to be treated;
The radical emitter has a plurality of processing gas diffusion units for diffusing the processing gas supplied from the processing gas supply source,
A planar shower plate made of a conductor is provided on the processing object side of the plurality of processing gas diffusion portions ,
A planar radical releasing member made of a conductor having a size and shape corresponding to the shower plate is provided on the processing object side of the shower plate of the plurality of processing gas diffusion portions ,
Wherein with shower plate and said radical releasing member is electrically insulated, by applying a predetermined power to the radical emitter, the process gas in the plasma formation chamber between the shower plate and the radical releasing member And generating radicals of the processing gas from the radical releasing member toward the processing object ,
The plurality of processing gas diffusion portions have a plurality of diffusion chambers that are divided in stages from the processing gas introduction side to the discharge side and in which the atmospheres are isolated from each other. Adjacent diffusion chambers are connected via a communication port through which the processing gas can pass, and the communication ports are arranged so as to face the walls of the diffusion chamber adjacent to the processing gas discharge side, respectively. A plasma processing apparatus , wherein a diffusion chamber at a final stage among the plurality of diffusion chambers is connected to the plasma forming chamber through a communication port through which the processing gas can pass .

The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the radical releasing member is a mesh member.

The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the mesh member is configured by overlapping a plurality of meshes.

4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the radical emission member is grounded and has a bias power source for applying a bias power to the object to be processed. 5.

The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein partition walls for isolating each other's atmosphere are provided in a plurality of diffusion chambers of the processing gas diffusion section in the radical emitter.

A plurality of communication ports of the processing gas diffusion portion in the radical emitters, the processing 2 ^n-1 or toward the discharge side from the introduction side of the gas (n is a natural number) according to claim are configured to increase at 1 The plasma processing apparatus of any one of thru | or 5 .

A method for processing a substrate surface in a vacuum using the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
A pretreatment method including a step of cleaning the surface of the substrate by releasing radicals of the processing gas from a radical emitter of the plasma processing apparatus before depositing an organic material on the substrate by vacuum deposition.