JPH11176593A - プラズマ処理装置および光学部品の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面内均一に優れ、ピンホールや局所的に欠陥
の少ない被覆性に優れた被覆を形成し得るプラズマ処理
装置を提供する。 【解決手段】 減圧可能な容器と、プラズマ化されるガ
スを容器内に供給するためのガス供給手段と、容器内を
排気するための排気手段と、容器内にマイクロ波を供給
するマイクロ波供給手段と、を有し、被処理体に表面処
理を施すプラズマ処理装置である。この装置は、マイク
ロ波供給手段の被処理体に対向する面が被処理体の被処
理面に対応した形状の非平面であり、かつマイクロ波透
過性誘電体で形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凸レンズ、凹レン
ズ、凹面鏡等の非平面状の被処理面を有する光学部品の
表面処理に適したプラズマ処理装置とそれを用いた光学
部品の製造法の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】非平面状の被処理面を有する被処理体
に、クリーニングや被膜形成といった表面処理を行う技
術が求められている。

【０００３】その代表例に凸レンズへの反射防止膜の形
成が挙げられる。

【０００４】従来は、特開平２−２３２３６７号公報に
開示されているようにスパッタリング等のＰＶＤ法を用
いて成膜がなされていた。

【０００５】ＰＶＤ法は凹凸を有する面への被覆性に劣
るために、本発明者らはＣＶＤ法による被膜形成を試み
た。

【０００６】熱ＣＶＤは、被処理体の熱変形の点で不向
きであり、光ＣＶＤはスループットの点で充分なもので
はない。

【０００７】現在ＰＶＤ法で得られている反射防止膜よ
り高透過率（低吸収率）で耐光性，耐環境性に優れた膜
を得るには、１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源を用いたプラ
ズマ励起ＣＶＤ（ＰＥ−ＣＶＤ）でも不充分であり、よ
り高密度のプラズマが得られるＰＥ−ＣＶＤでなければ
ならない。

【０００８】１０¹⁰ｃｍ^-3以上の高密度プラズマが得ら
れるＰＥ−ＣＶＤとしては、エレクトロン・サイクロト
ロン共鳴ＣＶＤ（ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ）等マイクロ波を
用いた無電極ＰＥＣＶＤがある。

【０００９】図１６は特開平６−２１６０４７号公報に
記載されているプラズマ処理装置である。

【００１０】この装置は、プラズマ生成室２と、処理室
４を備え、プラズマ生成室２には、マイクロ波電力導入
手段５，６，８および磁界印加手段１０が設置してある
と共に、プラズマ原料ガス導入系２０が接続してあり、
処理室４には、化学反応材料ガス導入系２２が接続して
あると共に、試料台１４にＲＦ電力導入手段１８が接続
してあり、マイクロ波電力の発生源８およびＲＦ電力の
発生源１８に対して、それぞれの電力を変調するための
制御装置２７が設置してある。ＲＦ電力とマイクロ波電
力を互いに同期して変調し、成膜が優先する条件とスパ
ッタエッチングが優先する条件を交互に繰り返して、Ｃ
ＶＤ膜を形成するものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１６の装置で凸レン
ズへの反射防止膜の形成を行うと平均的に緻密な膜がで
きるものの面内均一性が劣る膜となってしまう。

【００１２】また、反応副生成物が被処理面近傍に滞留
する確率が高く、膜にピンホールが生じたり、局所的に
組成比の異なる膜になってしまう。

【００１３】本発明の目的は、面内均一性に優れ、ピン
ホールや局所的に欠陥の少ない被覆性に優れた被覆を形
成し得るプラズマ処理装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によるプラズマ処
理装置は、減圧可能な容器と、プラズマ化されるガスを
該容器内に供給するためのガス供給手段と、該容器内を
排気するための排気手段と、前記容器内にマイクロ波を
供給するマイクロ波供給手段と、を有し、被処理体に表
面処理を施すプラズマ処理装置において、前記マイクロ
波供給手段の前記被処理体に対向する面が該被処理体の
被処理面に対応した形状の非平面であり、かつマイクロ
波透過性誘電体で形成されていることを特徴とする。

【００１５】ここで、前記非平面に設けられた複数の開
口より前記ガスを供給することができる。

【００１６】前記マイクロ波供給手段は、多数のスロッ
トを有する導体平板からなるアンテナを有することがで
きる。

【００１７】前記非平面はマイクロ波透過性誘電体に設
けられた凹または凸状の球面であるとよい。

【００１８】本発明による光学部品の製造法は、上述し
たプラズマ処理装置を用いて凹または凸面を有する光学
部品の表面に表面処理を施す工程を含む。

【００１９】さらに、本発明によるプラズマ処理装置
は、内部が減圧可能な容器と、該容器内でプラズマ化さ
れるガスを供給するガス供給手段と、前記容器内に供給
された原料ガスを排気すると共に前記容器内を減圧する
ための排気手段とを有し、前記容器を構成する壁部の一
部はマイクロ波を透過できる材料からなる誘電板であ
り、該誘電板は曲率半径ｒａの凸面または凹面形状の球
面形状を有し、該誘電板を挟んで、前記容器の外側には
マイクロ波を放射するアンテナを、前記容器の内側には
被処理体を保持する電極を設け、前記被処理体に対して
プラズマによる表面処理を施すことを特徴とする。

【００２０】ここで、誘電板は、ガスを前記被処理体の
表面に均一に供給するための複数のガス供給穴が設けら
れたシャワーヘッド構造を有するとよい。

【００２１】前記誘電板の曲率半径ｒａおよびその口径
半径ｄａを可変とすることができる。

【００２２】前記誘電板の内表面と前記被処理体の表面
との間の距離を、１０ｍｍないし５０ｍｍに設定するこ
とができる。

【００２３】前記被処理面内のプラズマ密度の相対密度
差を略々２０％以内に抑制できることができる。

【００２４】前記アンテナに形成されたスロットの大き
さ、形状および配列個数のうち少なくとも１つに分布を
もたせ、プラズマ密度に分布を持たせることにより、前
記誘電板の厚みの違いによるプラズマ密度の変化を補正
することができる。

【００２５】前記被処理体の支持体に回転機構を設けて
もよい。

【００２６】前記非平面は同心円状に段差を形成するこ
とによって得られた階段状であってもよい。

【００２７】前記ガス供給手段は階段状シャワーベッド
構造を有してもよい。

【００２８】前記アンテナの本体が球面または階段状に
成形されてもよい。

【００２９】前記球面または階段状アンテナが前記容器
内に配置されてもよい。

【００３０】前記アンテナを複数個用いて、非平面形状
を作ることができる。

【００３１】本発明による表面処理方法は、前述した装
置を用いて被処理体に表面処理を施すことを特徴とす
る。

【００３２】ここで、前記表面処理は薄膜の形成であっ
てもよい。

【００３３】本発明による光学部品の作製法は、前記被
処理体として石英または蛍石を用い、上記表面処理方法
を利用して前記表面処理は該被処理体上に反射防止また
は増反射のための薄膜を形成するコーティングを行う。

【００３４】本発明によれば、マイクロ波励起された高
密度プラズマを狭い放電空間内に閉じ込めることができ
るので、緻密な膜が得られる。

【００３５】さらに、プラズマ密度の均一な領域に被処
理面が位置するので、大面積の被処理面に均一なプラズ
マ処理を施すことができる。

【００３６】放電空間の容積が小さくなるので、排気容
量が大きくない真空ポンプであっても放電室内の排気が
容易になり、反応副生成物が生じても速やかに放電室間
から除去されるため、ピンホール等の発生の原因が生じ
難い。透電体にガス供給孔を多数形成すれば、狭い空間
でも均一なガス供給が可能となり、化合物の組成比が面
内で一定になっている膜を形成できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】図１は本発明のプラズマ処理装置
の一実施形態を示す模式的断面図である。

【００３８】１０１は減圧可能な真空容器であり、排気
口１０２に接続される不図示の排気手段により１．３３
×１０^-6Ｐａ〜１３３Ｐａ程度に減圧できるように構成
されている。

【００３９】容器１０１にはガス供給口１０３が多数設
けられていて、マイクロ波等のＵＨＦ，ＳＨＦ，ＥＨＦ
帯の高周波エネルギーによってプラズマとなるガスがこ
こから導入される。

【００４０】また、容器１０１内には、被処理体Ｗを載
置し、保持するためのホルダー１０４が設けられてお
り、その上下位置を適宜選択できるように上下動可能に
なっており、また自転可能になっている。ホルダー１０
４にはバイアス電位が印加できるようになっている。そ
してホルダーの駆動機構１０５がホルダー１０４を上下
動および自転させる。

【００４１】１０６はガス供給口１０８が多数設けられ
た誘電体からなる非平面の誘電板であり、ガス供給用の
シャワーヘッドの機能をもつ。

【００４２】この誘電板は、マイクロ波透過性の誘電体
であり、アルミナ，石英，アルミニウムナイトライド
（ＡｌＮ），フッ化カルシウム，フッ化マグネシウム等
が用いられる。

【００４３】不図示のガス供給系に選択されたガス導入
口１０３から導入されたガスは、誘電板１０６のガス供
給通路１０８を経てプラズマプロセス空間Ａ内に供給さ
れる。

【００４４】本例では被処理体として凸の球面を有する
レンズ表面の処理を想定しているので、誘電板１０６は
凹の球面を有している。

【００４５】１１５は真空シールのためのＯリングであ
る。

【００４６】図２は非平面の誘電板１０６の斜視図であ
り、被処理体に対向する下面を図の上に向けて描いてい
る。誘電板１０６のガス供給通路１０８と被処理体Ｗと
の間隔Ｔｇは、全てある許容範囲内でほぼ一定になるよ
うに構成されている。

【００４７】マイクロ波の導入は以下のようになる。

【００４８】マイクロ波供給手段は、同軸管１１０と多
数のスロットを有する導体平板アンテナ１１１とマイク
ロ波供給窓である誘電体薄膜１１２，１１３とを有す
る。導体平板アンテナ１１１の中心には同軸管１１０の
内導体１１０ａが接続されている。１１４はアンテナア
ダプタである。

【００４９】不図示のマイクロ波発振器にて発生したマ
イクロ波は同軸管１１０を伝わって導体平板アンテナ１
１１に伝搬する。アンテナ１１１に設けられた多数のス
ロットより伝搬してきたマイクロ波が放射される。

【００５０】図３に導体平板アンテナ１１１の平面図を
示す。

【００５１】導体平板アンテナ１１１には多数のスロッ
ト１１１Ｓが同心円状またはうず巻き状に配されてい
る。スロット１１１Ｓは互いに交差する向きをもつ一対
の切り欠きで構成され、切り欠きの長さや配置間隔はマ
イクロ波の波長や必要とするプラズマ強度に応じて適宜
定められる。

【００５２】このようなアンテナをラジアルラインスロ
ットアンテナといい、特開平１−１８４９２３号公報や
米国特許第５，０３４，０８６号、あるいは特開平８−
１１１２９７号公報、特開平４−４８８０５号公報等に
詳しく記されている。

【００５３】次に本発明の装置を用いた球面レンズへの
薄膜の形成動作について述べる。

【００５４】装置内のホルダー１０４上に、凸レンズを
被処理面が上を向くように配置し固定する。

【００５５】駆動機構１０５によりホルダー１０４を上
昇させ、マイクロ波供給手段の被処理体対向面１０６ａ
と被処理体の被処理面Ｗａとの間隔Ｔｇが１０ｍｍない
し５０ｍｍになる位置で上昇を停止させる。

【００５６】排気口１０２に接続された排気ポンプによ
り容器１０１内を１．３×１０^-5Ｐａ程度まで減圧した
後、処理ガスをガス導入口１０３に接続されたガス供給
系より、ガス供給通路１０８を介してプラズマプロセス
空間Ａ内に導入する。容器内の圧力を、ガス供給量、排
気量を制御して、１３．３Ｐａないし１．３３×１０³
Ｐａから選択される適当な圧力に維持する。同軸管１１
０に接続されたマイクロ波発振器から同軸管１１０を通
してマイクロ波を導体平板アンテナ１１１に供給する。

【００５７】こうして、プラズマプロセス空間でグロー
放電が生起され、ガスのプラズマが生成される。この時
のプラズマ密度は１０¹¹ないし１０¹³ｃｍ^-3の高密度で
あり、緻密な良質の膜が形成できる。

【００５８】また、本例によればマイクロ波を用いても
プロセス空間の間隔Ｔｇを１０ｃｍ以下（本例では１０
ｃｍより充分小さい５０ｍｍ未満）と狭くできるので、
空間Ａ内で生じた反応副生成物を高速で排気除去でき
る。よって、ピンホールの少ない良質の膜が形成でき
る。また、間隔が５０ｍｍ未満であるために、排気容量
の比較的小さい真空ポンプであっても、反応副生成物を
充分速く排気できる。

【００５９】図４は、誘電板と被処理体の間隔Ｔｇとプ
ラズマ密度の関係を示すグラフである。Ｔｇが１０ｍｍ
以下であると間隔が少し異なるだけでプラズマ密度が大
きく変化してしまい、Ｔｇが５０ｍｍを越えると急激に
プラズマ密度の低下が生じる。変曲点が存在する１０ｍ
ｍ＜Ｔｇ≦５０ｍｍの範囲であればプラズマの相対密度
差が２０％以内に収まり、その結果均一な膜ができる。

【００６０】図５は被処理体Ｗとして最大厚さＴｓが４
０ｍｍ以下である凸レンズの表面処理を行う場合の誘電
板１０６の非平面形状を示している。図において、Ｔｓ
は凸レンズ部の最大厚さ、ｒｓは凸レンズ部の曲率半
径、ｄｓは凸レンズ部の半径を示す。

【００６１】一方、ｒａは誘電板１０６の球面状マイク
ロ波放射面１０６ａの曲率半径、Ｔａは凸レンズ部の中
心から球面状マイクロ波放射面１０６ａまでの最短距
離、ｄａは凸レンズ部の中心から球面状マイクロ波放射
面までの最長距離を示す。

【００６２】この場合、凸レンズの表面Ｗａとマイクロ
波放射面１０６ａとの間の距離が１０ｍｍ〜５０ｍｍで
あればよいので、マイクロ波放射は球面状でなく平面状
であってもよいが、このギャップ内のガスをより一層効
率良く排気し、さらにより表面処理の均一性を向上させ
るために、凸レンズ表面にならった形状にしている。

【００６３】図６は凸レンズ部の最大厚さが４０ｍｍを
越える場合の例を示している。

【００６４】誘電板１０６のマイクロ波放射面１０６ａ
は、その曲率半径ｒａが、凸レンズ部の曲率半径ｒｓよ
り大きい球面状に加工されている。

【００６５】凸レンズＷの表面Ｗａの頂部とマイクロ波
放射面１０６ａとの最短距離Ｔｇが１０ｍｍ〜５０ｍｍ
の範囲になるようにホルダー１０４を上昇させる。この
時凸レンズの端部における間隔Ｔｇ′も１０ｍｍ〜５０
ｍｍの範囲内になるようにする。

【００６６】球面誘電板のより具体的設計は以下の通り
である。

【００６７】球面誘電板１０６の曲率半径ｒａおよびそ
の口径半径ｄａを球面基材Ｗの曲率半径ｒｓおよびその
口径半径ｄｓに準じて変化させ、球面誘電板表面と球面
被処理体表面間の距離Ｔｇを略々４０ｍｍ以内に制御す
るための球面誘電板１０６と球面被処理体Ｗとの関係
は、例えば、球面被処理体の厚みをＴｓとすると、１）
Ｔｓが４０ｍｍ以下の場合、すなわち、０＜Ｔｓ≦４０
ｍｍのとき（図５参照）、球面被処理体の厚みＴｓ、曲
率半径ｒｓ、および口径半径ｄｓに対して、球面誘電板
の厚みＴａ、曲率半径ｒａおよび口径半径ｄａとする
と、

【００６８】

【数１】

【００６９】の関係を満たすＴａおよびｒａまたはｄａ
を有する球面誘電板を用いれば良い。

【００７０】２）Ｔｓが４０ｍｍを越える場合、すなわ
ち、Ｔｓ＞４０のとき（図６参照）、Ｔａ＝ｒａ＝ｄａ
（球面誘電板は半球面）であれば、被処理体ホルダーの
高さｈｓ＞０とすると、球面被処理体の厚みＴｓ、曲率
半径ｒｓ、および口径半径ｄｓに対して、

【００７１】

【数２】１０≦Ｔａ−（Ｔａ＋ｈｓ）≦５０かつ、被処
理体と誘電板の径方向の関係をＷａ−ｓとすると、

【００７２】

【数３】

【００７３】の関係を満たすようにｈｓを定め、かつＴ
ａ＝ｒａ＝ｄａを有する半球面誘電板を用いれば良い。

【００７４】３）その他、特殊な形状を有する球面被処
理体に関しては、この条件の限りではなく、球面誘電板
と球面被処理体間の距離はＴｇが球面被処理体面内にお
いて、１０≦Ｔｇ≦５０の条件を満たすような、Ｔａお
よびｒａまたはｄａを有する球面誘電板を用いれば良
い。

【００７５】上記に挙げた球面被処理体に準じた、球面
誘電板の設計方法は一例であり、この限りでないことは
云うまでもない。

【００７６】図７および図８は図１に示した装置の変形
例であり、誘電板１０６のマイクロ波放射面を階段状に
したものである。この階段状放射面は上述の球面誘電板
の球面を近似した形状とする。図７は装置の断面図、図
８は誘電板を示し、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は
平面図である。

【００７７】図９は、図１に示した装置の他の変形例で
あり、被処理体Ｗが凹レンズである場合の表面処理に好
適な装置である。すなわち、誘電板１０６は凹レンズの
形状にならって、下に凸の形状である。放射面が凸面の
誘電板の設計は上述した凸レンズに対する凹面放射面の
設計と同様である。

【００７８】図１０は、円形の導体平板１１１の径方向
（アンテナ径方向）にほぼ均一に、そして、同心円状に
スロットを配置したラジアルラインスロットアンテナを
用い、凸面状、凹面状、平面状の誘電体１０６を介して
マイクロ波を放射する場合に好適なスロット分布をもつ
マイクロ波アンテナのアンテナ径方向の中心からの距離
に対するプラズマ密度の変化の様子を示している。

【００７９】縦軸の絶対値は、測定プローブの位置に依
存するので、図１０からは相対的な値を参考にすべきで
ある。

【００８０】スロット付導体平板アンテナから平面状の
誘電体を介して、例えば誘電体薄板１１３のみを介し
て、マイクロ波を放射する時、マイクロ波プラズマ密度
は径方向にほぼ一定となるので、図中白四角のような分
布をもつスロット付アンテナを用いるべきである。

【００８１】しかしながら、被処理体面が凸状で、従っ
て誘電板１０６が凹面の場合は図中黒四角のように中心
でのマイクロ波放射量が少なく、外側程放射量が多くな
るように、スロットの配置密度に分布をもたせるとよ
い。この場合、中心側でスロット配置密度を粗に、径方
向外側になるにつれて密にするよい。逆に誘電板１０６
が凸面の場合、図中黒丸のように中心でマイクロ波の放
射量が多く、外側程少なくなるようにスロット配置密度
に分布をもたせるとよい。この場合、スロット配置密度
を中心で密に、径方向外側になるにつれて粗になるよう
にするよい。

【００８２】図１１は非平面の誘電板１０６のマイクロ
波放射面が凸面になっている階段状放射面をもつマイク
ロ波プラズマ処理装置を示している。

【００８３】図１２は図１１の装置に用いられる誘電板
１０６を示し、図１２（ａ）は断面図、図１２（ｂ）は
平面図である。

【００８４】図１３は図１の装置の改良で上下に対称な
マイクロ波放射面をもつ両凸レンズ用のプラズマ処理装
置である。

【００８５】上下対称に設けられた部品に対して、例え
ば非平面の誘電体に１０６Ａ，１０６Ｂ、そのガス供給
通路に１０８Ａ，１０８Ｂ、同軸管に１１０Ａ，１１０
Ｂ、導体平板アンテナに１１１Ａ，１１１Ｂなど、図１
において使用した符号にＡ，Ｂを付けて示してあり、説
明を省略する。

【００８６】ホルダー１０４は装置の中央、すなわち上
下の対称の中心に固定され、被処理体Ｗの周囲を支持し
ている。ホルダー１０４にバイアス電位を印加すること
ができる。この装置を用いることによって、被処理体の
両面に面内均一性に優れ、欠陥の少ない、緻密な膜を同
時に形成できる。設計指針は先に説明した凸レンズに対
する場合と同様である。

【００８７】ガスの排気が上下対称となるように装置の
上下方向中心で左右対称な位置に排気口１０２を設けて
いる。その他の構成は図１と同じである。

【００８８】図１４は図９の装置の改良で両凹レンズ用
である。

【００８９】図１５は図１の装置と図９の装置の改良で
凹凸レンズ用である。図１４および図１５において、図
１３の装置と同一部位には同一の符号を付してある。そ
の効果は図１３の装置と同じであり、設計指針も先に述
べたとおりである。

【００９０】以上説明したように、本発明の装置は、凸
面を有する球面レンズの表面処理だけではなく、凹面を
有する球面レンズの表面処理にも用いることができる。
その場合は、凹凸の形状を逆にしたアンテナをもつマイ
クロ波供給手段を用いれば良い。

【００９１】本発明において処理し得る被処理体Ｗとし
ては、石英、蛍石等からなる絶縁性の透光性部材、アル
ミニウム等の導電性の非透光性部材が挙げられ、前者は
凸レンズ、凹レンズ、反射ミラー、窓部材として用いら
れ、後者は反射ミラーとして用いられる。

【００９２】本発明の装置により施せる表面処理として
は、薄膜の形成、プラズマクリーニング、プラズマエッ
チング等である。特に本発明の装置は薄膜の形成に有利
であり、具体的には酸化アルミニウム、酸化シリコン、
酸化タンタル、酸化マグネシウム、フッ化アルミニウ
ム、フッ化マグネシウム膜の形成である。

【００９３】薄膜の形成はプラズマＣＶＤであるので、
用いる原料ガスとしてはトリメチルアルミニウム（ＴＭ
Ａ）、トリイソブチルアルミニウム（ＴｉＢＡ）、ジメ
チルアルミニウムハイドライド（ＤＭＡＨ）等の有機ア
ルミニウム化合物、または、ＳｉＨ₄ 、Ｓｉ₂ Ｈ₆ 、Ｓ
ｉＦ₄ 、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）等
のシリコン化合物、あるいはタンタルやビスエチルシク
ロペンタジエニルマグネシウム等のマグネシウムの有機
化合物である。さらにはこれら原料ガスに加えて、酸
素、酸化窒素、フッ素、ＮＦ₃ 等の酸化性ガスを用いる
ことが望ましく、必要に応じて、水素、ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、キセノン、クリプトン等のガスを添加し
てもよい。

【００９４】マイクロ波発振器としては、２．４５ＧＨ
ｚ、５．０ＧＨｚ、８．３ＧＨｚ等の通常のマイクロ波
発振器が用いられる。

【００９５】

【実施例】表面を球面状に研磨した石英からなる凸レン
ズを図１の装置のホルダー１０４上に配置固定した。

【００９６】駆動機構１０５を動作させてホルダー１０
４を上昇させ、Ｔｇが２０〜３０ｍｍとなる位置にホル
ダー１０４を固定した。アルミニウム製の容器１内を
１．３×１０⁴ Ｐａまで一旦排気し減圧した後、ホルダ
ー１０４を自転させた。処理ガスとして気化させたＴＭ
ＡとＯ₂ とを導入し、圧力を１３．３Ｐａとしてマイク
ロ波を供給して、ガスプラズマを生成した。こうして石
英の球面状の凸面には、酸化アルミニウムの膜が形成で
きた。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
凹面または凸面の被処理面をもつ光学部品にも高密度マ
イクロ波プラズマを用いて均一な処理を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラズマ処理装置の第１の実施形
態の断面図である。

【図２】非平面の誘電板の斜視図である。

【図３】導体平板アンテナの平面図である。

【図４】誘電板と被処理体の間隔とプラズマ密度の関係
を示す線図である。

【図５】最大厚さが４０ｍｍ以下である凸レンズの表面
処理を行う場合の誘電板の非平面形状を示す図である。

【図６】最大厚さが４０ｍｍを越える凸レンズの表面処
理を行う場合の誘電板の非平面形状を示す図である。

【図７】マイクロ波放射面が階段状の誘電板を用いたプ
ラズマ処理装置の断面図である。

【図８】図７に示した装置の誘電板を示す図で、（ａ）
は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図９】本発明の他の実施形態を示し、凹レンズの表面
処理に好適なプラズマ処理装置の断面図である。

【図１０】導体平板アンテナの径方向距離とプラズマ密
度の関係を示す線図である。

【図１１】階段状凸面のマイクロ波放射面を有する誘電
板を用いたプラズマ処理装置の断面図である。

【図１２】図１１に示した装置の誘電板を示す図であ
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図１３】両面凸レンズの被処理体の表面処理に好適な
プラズマ処理装置の一例を示す断面図である。

【図１４】両面凹レンズの被処理体の表面処理に好適な
プラズマ処理装置の一例を示す断面図である。

【図１５】一面が凹、一面が凸の凹凸レンズの被処理体
の表面処理に好適なプラズマ処理装置の一例を示す断面
図である。

【図１６】従来のプラズマ処理装置の断面図である。

【符号の説明】

１０１ 真空容器 １０２ 排気口 １０３ ガス導入口 １０４ ホルダー １０５ 駆動機構 １０６ 誘電板 １０８ ガス供給通路 １１０ 同軸管 １１１ 導体平板アンテナ １１１Ｓ スロット １１２，１１３ 誘電体薄膜 １１５ Ｏリング Ａ プラズマプロセス空間 Ｗ 被処理体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 信義 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 平山 昌樹 宮城県仙台市若林区舟丁52 パンション相 原103 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ケ袋２−１−17− 301

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧可能な容器と、プラズマ化されるガ
   スを該容器内に供給するためのガス供給手段と、該容器
   内を排気するための排気手段と、前記容器内にマイクロ
   波を供給するマイクロ波供給手段と、を有し、被処理体
   に表面処理を施すプラズマ処理装置において、前記マイ
   クロ波供給手段の前記被処理体に対向する面が該被処理
   体の被処理面に対応した形状の非平面であり、かつマイ
   クロ波透過性誘電体で形成されていることを特徴とする
   プラズマ処理装置。
2. 【請求項２】 前記非平面に設けられた複数の開口より
   前記ガスを供給す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. 【請求項３】 前記マイクロ波供給手段は、多数のスロ
   ットを有する導体平板からなるアンテナを有することを
   特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
4. 【請求項４】 前記非平面はマイクロ波透過性誘電体に
   設けられた凹または凸状の球面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。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のプラズマ処理装置を用
   いて凹または凸面を有する光学部品の表面に表面処理を
   施す工程を含むことを特徴とする光学部品の製造法。
6. 【請求項６】 内部が減圧可能な容器と、 該容器内でプラズマ化されるガスを供給するガス供給手
   段と、前記容器内に供給された原料ガスを排気すると共
   に前記容器内を減圧するための排気手段とを有し、 前記容器を構成する壁部の一部はマイクロ波を透過でき
   る材料からなる誘電板であり、 該誘電板は曲率半径ｒａの凸面または凹面形状の球面形
   状を有し、 該誘電板を挟んで、前記容器の外側にはマイクロ波を放
   射するアンテナを、前記容器の内側には被処理体を保持
   する電極を設け、 前記被処理体に対してプラズマによる表面処理を施すこ
   とを特徴とするプラズマ処理装置。
7. 【請求項７】 前記誘電板は、ガスを前記被処理体の表
   面に均一に供給するための複数のガス供給穴が設けられ
   たシャワーヘッド構造を有す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. 【請求項８】 前記誘電板の曲率半径ｒａおよびその口
   径半径ｄａを可変とす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。
9. 【請求項９】 前記誘電板の内表面と前記被処理体の表
   面との間の距離を、１０ｍｍないし５０ｍｍに設定する
   ことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
10. 【請求項１０】 前記被処理面内のプラズマ密度の相対
    密度差を略々２０％以内に抑制でき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。
11. 【請求項１１】 前記アンテナに形成されたスロットの
    大きさ、形状および配列個数のうち少なくとも１つに分
    布をもたせ、プラズマ密度に分布を持たせることによ
    り、前記誘電板の厚みの違いによるプラズマ密度の変化
    を補正す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。
12. 【請求項１２】 前記被処理体の支持体に回転機構が設
    けられていることを特徴とする請求項６に記載のプラス
    マ処理装置。
13. 【請求項１３】 前記非平面は同心円状に段差を形成す
    ることによって得られた階段状であ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。
14. 【請求項１４】 前記ガス供給手段は階段状シャワーヘ
    ッド構造を有す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。
15. 【請求項１５】 前記アンテナの本体が球面または階段
    状に成形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。
16. 【請求項１６】 前記球面または階段状アンテナが前記
    容器内に配置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。
17. 【請求項１７】 前記アンテナを複数個用いて、非平面
    形状を作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。
18. 【請求項１８】 請求項１に記載の装置を用いて被処理
    体に表面処理を施すことを特徴とする表面処理方法。
19. 【請求項１９】 前記表面処理は薄膜の形成であること
    を特徴とする請求項１８に記載の表面処理方法。
20. 【請求項２０】 前記被処理体は石英または蛍石であ
    り、前記表面処理は該被処理体上に反射防止または増反
    射のための薄膜を形成するコーティングであることを特
    徴とする請求項１８に記載の表面処理方法を利用した光
    学部品の作製法。