JP2000054145A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大面積の基板に対して均等に且つ高速でプラズ
マ処理を施すことができ、更にイオンダメージを低減し
高品質な製品に仕上げることのできるる表面処理装置を
提供する。 【解決手段】ケーシング(2) はプラズマ発生電極(5,
5′) を備えたプラズマ発生室(3) と、基板支持台(8)
を備えた基板処理室(4) との二室に画成されている。前
記室(3,4) の隔壁を構成する電極(5′) には複数のプラ
ズマ吹出口(6) が形成されている。更に、前記基板処理
室(4) には、基板(S) が前記プラズマ吹出口(6) からの
プラズマの流れと平行して支持されるように、基板支持
台(7) が配されている。同基板支持台(7) は前記プラズ
マの吹出方向との平行間隔を維持した状態で、同吹出方
向と直交する水平方向に移動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板への各種表面処
理、特に基板への成膜処理に適した表面処理装置に関
し、更に詳しくは、大面積の基板に対して高速で表面処
理を施すことができ、更にはプラズマ流に存在する荷電
粒子によるダメージを低減し、高品質な製品に仕上げる
ことのできる表面処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の平行平板型プラズマＣＶＤ (Chem
ical Vapor Deposition)装置は、ケーシング内に一対の
平板状のプラズマ発生電極が平行に対向して設けられて
いる。前記プラズマ発生電極のうち、一方の電極は基板
支持台としての機能を兼ね備えており、更に、同装置は
基板の温度を、気相成長に適した温度に調整するために
ヒータが設けられている。前記一方の電極に基板を載置
した状態で、両プラズマ発生電極間に高周波数の電源
（１３. ５６ＭＨ_Z の電源）による電圧が印加される
と、これら電極間で放電が行われる。この放電によりプ
ラズマが発生し、原料ガス、例えばモノシランがプラズ
マ化により分解され、前記基板表面にシリコン膜が形成
される。

【０００３】かかる従来の平行平板型のプラズマＣＶＤ
装置にあっては、基板を載置する平板状の前記プラズマ
発生電極の面積を大きくすることで、大面積の基板を一
度の成膜処理で成膜することができるといった利点を有
している。しかしながら、従来の平行平板型のプラズマ
ＣＶＤ装置にあっては、両プラズマ発生電極によりプラ
ズマ化された原料ガスは成膜ガス処理室内に均一に拡散
され、その一部が前記電極上に載置された基板の成膜に
寄与するだけである。このため原料ガスの利用効率が低
く、例えばアモルファスシリコン薄膜や徴結晶シリコン
薄膜を基板上に成膜しようとする場合、成膜速度が０.
０１μｍ／分程度と、投入電力が大きいにもかかわら
ず、成膜速度は遅い。そのため太陽電池などの比較的膜
厚の厚い半導体デバイスを製作するには、更に長時問を
要し、低スループット、高コストの主要因となってい
た。

【０００４】そこで、成膜速度を上げるために、高周波
電源による投入電力を増大させることも考えられる。し
かしながら、高周波電源による高周波電力の増大に伴
い、気相中で微粉末が多量に発生することになり、微粉
末による膜質の劣化も飛躍的に増大することとなる。

【０００５】従って、従来の平行平板型のプラズマＣＶ
Ｄ装置にあっては、こうした微粉末による膜質の劣化を
避けるために、投入電力（投入パワー）を抑え、電流を
少なくせざるを得ない。即ち、実質的には投入電力、電
流の上限値が存在し、成膜速度を一定レベル以上に高め
ることができなかった。

【０００６】これに対して、例えば特開昭６３−２５５
３７３号公報に開示されている反応装置は、ケーシング
が高周波電源に接続された対向する一対のプラズマ発生
電極と絶縁壁とにより囲まれたプラズマ発生室と基板処
理室との２室に画成されている。前記プラズマ発生室に
は原料ガス導入口が設けられ、一方の前記プラズマ発生
電極の中心に、前記プラズマ発生室から前記基板処理室
に連通する開口が形成されている。また、前記基板処理
室の前記開口に対向する位置には、基板が支持されてい
る。

【０００７】前記反応装置では前記一対のプラズマ発生
電極に高周波電源により高周波電力を投入すると、両電
極間でプラズマが発生し、前記プラズマ発生室内に導入
された原料ガスがプラズマ化される。このとき、プラズ
マ発生室よりも基板処理室を低圧にすることで、プラズ
マがジェット流となって前記電極に形成された開口から
前記処理室へと噴き出し、同開口に対向して支持された
基板上に導かれる。同装置では更に、前記開口から基板
まで間にプラズマ流と平行な磁場を付与することで、プ
ラズマ流が更に集束されて基板に導かれる。

【０００８】このようにプラズマ発生室と基板処理室と
の２室に画成し、プラズマ流を基板に向けて積極的に吹
き付ける反応装置では、投入電力を増大させることな
く、成膜速度を高めることができる。更には、成膜速度
が高まるにもかかわらず、薄膜の結晶化も促進され、従
来よりも速い成膜速度で高品質の薄膜を形成することが
できる。

【０００９】このようなプラズマ発生室と基板処理室と
の２室に画成された装置により大面積の基板に対して表
面処理を施すためには、前記基板を載置して支持する基
板支持台を例えばベルトコンベアなどの移送手段とし、
前記基板を移送しながら同基板表面に表面処理を施して
いる。また、例えば特開昭６３−４９５７号公報に開示
された電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）放電によりプ
ラズマを発生させる装置では、プラズマ発生室と基板処
理室とを仕切る隔壁に多数のプラズマ吹出口を形成し、
大面積の基板を基板支持台に載置した状態で、プラズマ
処理を施している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板を
移送手段により移送しながらプラズマ処理を施す装置で
は、基板の寸法を移送方向に長尺とすることができて
も、移送方向と直交する方向の寸法がある程度の寸法に
限られてしまう。また、隔壁に多数のプラズマ吹出口を
有するプラズマ装置では、実際にはプラズマが全ての孔
から均一に吹き出されることがなく、大面積の基板に均
等なプラズマ処理を施すことが至難であった。

【００１１】本発明はかかる問題を解決すべくなされた
ものであり、大面積の基板に対して均等に且つ高速でプ
ラズマ処理を施すことができる表面処理装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用効果】かかる課題
を解決するために、本発明は、プラズマ発生手段、原料
ガス導入口、及び基板支持台を備えたケーシング内に、
前記プラズマ発生手段によりプラズマを発生させて原料
ガスをプラズマ化し、前記基板支持台に支持された基板
表面をプラズマ処理する表面処理装置であって、前記ケ
ーシングは、前記プラズマ発生手段を備えたプラズマ発
生室と、前記基板支持台を備えた基板処理室とに画成さ
れ、同基板処理室は一以上のプラズマ吹出口を介して前
記プラズマ発生室と連通されてなり、前記基板処理室に
は、一以上の基板支持台が、同支持台に支持された前記
基板表面と前記プラズマ吹出口からの前記プラズマの吹
出方向とがほぼ平行になるよう配されてなる、ことを特
徴とする表面処理装置を主要な構成としている。

【００１３】前記装置では、プラズマ吹出口から吹き出
されたプラズマの吹出方向と、前記基板支持台に支持さ
れた基板の表面とがほぼ平行であるため、前記基板には
プラズマの吹出方向の全長にわたってプラズマが作用す
る。そのため、大面積の基板であっても短時間で表面処
理を施すことができる。

【００１４】なお、前記基板としてはガラス、有機フィ
ルム、或いはＳＵＳ等の金属を使用することができる。
さらに本発明の装置は多結晶シリコンやアモルファスシ
リコンなどの薄膜を形成する成膜処理の他にも、ポーラ
スシリコンやカーボン微粒子などの微粒子の生成や、ド
ライエッチング、アッシング等の表面処理にも適用可能
である。更に、プラズマ発生手段としては、例えば、平
行平板プラズマ、直流グロープラズマ、ＶＨＦ高周波プ
ラズマ、ＥＣＲプラズマ、又はヘリコン波プラズマなど
の任意の方法を採用できる。また、平行平板プラズマを
採用する場合、一対の電極には直流から高周波まで、任
意の電源を使用することができる。

【００１５】前記プラズマ吹出口は、その開口断面が吹
出側に向けて漸増する部分を有することが好ましく、更
には前記プラズマ吹出口は、その入口において開口断面
が吹出側に向けて漸減する部分を有することが好まし
い。前記プラズマ吹出口をかかる形状とすることで、プ
ラズマ発生室内のプラズマを積極的に吹出口内に引き込
み、基板処理室においてプラズマを所望の角度及び所望
の勢いで噴出することができる。

【００１６】また、より大面積の基板に短時間で表面処
理を施すためには、前記プラズマ吹出口は、前記基板と
平行に延びるスリット形状をなし、前記プラズマがシー
ト状に吹き出されることが好ましく、或いは、前記プラ
ズマ吹出口は、前記基板と平行な直線上に複数配列され
てなり、前記プラズマが前記プラズマ吹出口から吹き出
された後に合流しシート状にされることが好ましい。更
には、前記基板支持台を、前記プラズマの吹出方向との
平行間隔を維持し、且つ同吹出方向と直交する方向に移
動可能とすることによって、より大面積の基板に対して
ムラなく且つ高速に表面処理を施すことが可能となる。

【００１７】更に、前記プラズマの吹出方向を安定化さ
せるためには、前記基板処理室は、前記プラズマ吹出口
と対向する位置に排気口を有することが最も好ましい
が、設置スペースなどにも鑑み、プラズマの吹出方向に
大きく影響を及ぼすことのない範囲で、適宜、前記排気
口の形成位置を選択できる。

【００１８】前記原料ガス導入口は、前記プラズマ発生
室やプラズマ吹出口の周壁に開口させることができる
が、同原料ガス導入口を、前記プラズマの流れと直交す
る方向で供給されるよう、前記基板処理室内に開口させ
ることが好ましく、更には前記原料ガス導入口を、前記
基板よりも前記プラズマ吹出口の側に配することが好ま
しい。その場合には、前記原料ガスを効率よく基板に導
くことができると共に、プラズマ発生室内が前記原料ガ
スにより汚染されるのを防止できる。

【００１９】また、本発明の表面処理装置では、前記基
板処理室を二以上とし、各処理室にはそれぞれ一の排気
口と、一以上の前記プラズマ吹出口と、一以上の前記基
板支持台とを配することにより、単一の処理装置で二以
上の基板を同時に処理することが可能となる。また、前
記基板処理室を上下方向に配列した場合には、上方の空
間が大きな場所であれば、最低限の床面積で多数枚を１
度で処理できる表面処理装置を設置でき、スペースの有
効利用を図ることができる。

【００２０】なお、二つの前記プラズマ発生室を一の前
記基板処理室を挟んで対向して配し、前記プラズマ発生
室と前記基板処理室とを連通する少なくとも二つの前記
プラズマ吹出口を相対する位置に形成することもでき
る。このように二つの前記吹出口から吹き出されたプラ
ズマを合わせることで、更に大面積の基板を短時間で処
理することが可能となる。

【００２１】また、前記基板処理室内には、磁力線が前
記プラズマの流れと平行な方向に作用する磁場が付与さ
れてなることが好ましい。その場合には、前記磁場によ
り前記基板処理室内でプラズマが必要以上に広範囲に拡
散されることを防止すると共に、プラズマ密度を高める
ことで、プラズマ内の電子と原料ガス分子との衝突を活
発化し、基板Ｓの表面処理速度を高めることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、好適な実施例を参照して具体的に説明する。図１は
本発明の第１実施例である表面処理装置１の正面概略
図、図２は同処理装置１の平面概略図である。前記表面
処理装置１は、外気と遮断されたケーシング２の内部
を、プラズマ発生室３と基板処理室４との２室に画成し
て構成されており、前記プラズマ発生室３と基板処理室
４とは水平方向に隣り合って配されている。前記基板処
理室４内の床面には基板支持台７が設置され、同支持台
７上には基板Ｓが支持されている。

【００２３】同プラズマ発生室３内には高周波電源Ｐに
接続された一対の板状プラズマ発生電極５，５′が配さ
れている。一対の電極５，５′のうち一方の電極５は前
記ケーシング２の側壁２ａに絶縁体３ａを介して取り付
けられており、他方の電極５′は前記基板処理室４との
隔壁を構成している。更に、前記プラズマ発生室３に
は、前記側壁２ａに取り付けられた前記電極５に形成さ
れた図示せぬ原料ガス導入口を有しており、同原料ガス
導入口からモノシラン等の原料ガスがシャワー状に噴出
される。或いは、前記プラズマ発生室３には前記電極５
とは別個に図示せぬ原料ガス導入口が形成されてもよ
く、同導入口から原料ガスが導入される。また、前記原
料ガス導入口からは、プラズマの発生を促進すると共に
プラズマを安定化し、且つ原料ガスを基板Ｓまで搬送す
るためのキャリアガスが、前記原料ガスに混合されて導
入される。なお、キャリアガス専用の導入口を別途設け
てもよい。

【００２４】隔壁を構成する前記電極５′の中心にはプ
ラズマ吹出口６が形成されており、同プラズマ吹出口６
を介して前記プラズマ発生室３と基板処理室４とが連通
されている。前記プラズマ吹出口６は開口断面が円形を
なし、図３に示すように、その入口側においてはその開
口断面が吹出側に向けて漸減する漸減部分６ａを有して
おり、吹出側は開口断面が吹出側に向けて漸増する漸増
部分６ｂに形成されている。かかる形状の吹出口６とす
ることで、プラズマ発生室３のプラズマを積極的に引き
込み、基板処理室４においてプラズマを所望の角度及び
所望の勢いで噴出させることができる。

【００２５】前記基板処置室４内には、基板Ｓが前記プ
ラズマ吹出口６からのプラズマの流れと平行して支持さ
れるように、基板支持台７が配されている。同基板支持
台７は前記プラズマの吹出方向との平行間隔を維持した
状態で、同吹出方向と直交する水平方向（図２の上下方
向）に移動可能である。また、前記支持台７の下方には
ヒータ８が備えられており、前記基板支持台７上に載置
された基板Ｓの温度を、気相成長に適した温度に調整す
る。更に基板処理室４の前記プラズマ吹出口６と対向す
る前記ケーシングの側壁２ｂの中心部には排気口９が形
成され、同排気口９に設けられた図示せぬ開閉バルブ、
圧力調整弁及び真空ポンプにより、同基板処理室４の室
圧が０．１〜数ｔｏｒｒとなるよう前記排気口９から排
気がなされる。

【００２６】なお、前記排気口９は前記プラズマ吹出口
６から吹き出されるプラズマの吹出方向を乱さないため
にも、本実施例のように前記プラズマ吹出口６と対向す
る位置に設けることが望ましい。しかしながら、表面処
理装置１の設置スペースなどにも鑑み、前記排気口９は
必ずしも上述の位置に設ける必要はなく、プラズマの吹
出方向に大きく影響を及ぼすことのない範囲で、適宜、
前記排気口９の形成位置を変更可能である。

【００２７】前記一対のプラズマ発生電極５，５′に高
周波電源Ｐにより５〜５００Ｗの高周波電力を投入する
と、前記電極５，５′間で放電が起こり、前記プラズマ
発生室３内にプラズマが発生する。そのプラズマによ
り、同プラズマ発生室３内に導入された原料ガス及びキ
ャリアガスがプラズマ化される。このとき、前記基板処
理室４は室圧が０．１〜数ｔｏｒｒと、前記プラズマ発
生室３よりも低圧に調整されているため、同プラズマ発
生室３内のプラズマは、前記プラズマ吹出口６からジェ
ット流となって前記基板処理室４内へと噴出する。この
プラズマのジェット流により前記処理室４内の基板Ｓ表
面がプラズマ処理され、同基板４の表面に薄膜が形成さ
れる。

【００２８】このとき、前記基板支持台７に支持された
基板Ｓの表面が前記プラズマ発生室３から前記基板処理
室４へのプラズマの吹出方向と平行であるため、図２に
示すように前記基板Ｓにはプラズマの吹出方向（図面の
左右方向）の全長にわたってプラズマが作用する。更
に、前記基板支持台７は前記プラズマの吹出方向と直交
し且つ水平な方向（図面の上下方向）に移動可能である
ため、前記基板Ｓはその全面にわたって高速に且つムラ
なくプラズマ処理がなされる。

【００２９】以下、本発明の他の実施例及び変形例につ
いて図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説
明において、上述の第１実施例と同一の構成には同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３０】図４は、本発明の第２実施例である表面処
理装置２０の正面概略図、図５は同装置２０の平面概略
図である。同表面処理装置２０は、プラズマ吹出口１０
が基板Ｓと平行に延びるスリット形状をなし、更に同吹
出口１０にはノズル体１１が取り付けられている。前記
ノズル体１１は開口断面が入口側から吹出側に向けて漸
増する漸増部分１１ａを有すると共に、その吹出側には
開口断面が吹出側に向けて一定の角筒状部分１１ｂを有
している。前記スリット形状をなしたノズル体１１が取
り付けられたプラズマ吹出口１０からは、図５に示すよ
うにプラズマがシート状に吹き出される。

【００３１】この第２実施例の表面処理装置２０にあっ
ても、上述した第１実施例と同様に、基板Ｓがプラズマ
の流れに平行して支持されているため、荷電粒子の衝突
を回避することができる。また、同実施例ではプラズマ
をシート状に吹き出させるため、上述の第１実施例のよ
うに基板Ｓを移動させなくても、前記基板Ｓの全表面を
前記シート状のプラズマで一度に処理でき、処理速度が
更に向上すると共に、前記基板支持台７の移動手段を必
要としないため、装置２０が簡略化される。

【００３２】なお、プラズマをシート状に吹き出させる
ために、プラズマ吹出口を上述のようにスリット形状と
するのではなく、例えば円形断面をもつ複数個のプラズ
マ吹出口を、前記基板Ｓと平行な直線上に配列し、プラ
ズマが前記プラズマ吹出口から吹き出された後に合流し
てシート状となるようにすることもできる。

【００３３】更に、図６は本発明の第３実施例による表
面処理装置３０の正面概略図である。同装置３０は上述
した第２実施例と同様に、スリット形状をなすプラズマ
吹出口１０にノズル体１１が取り付けられている。更
に、同装置３０では原料ガス導入部１２をプラズマ発生
室３に設けることなく前記基板処理室４内に配し、前記
プラズマ発生室３にはキャリアガスのみを導入してい
る。前記原料ガス導入部１２は前記基板支持台７の上方
に、前記プラズマ吹出口１０から吹き出されたプラズマ
を挟んで配置されている。更に同原料ガス導入部１２の
前記基板支持台７に対向する下面には、多数の原料ガス
導入口１２ａが形成されており、原料ガスが前記導入口
１２ａから前記プラズマの流れと直交する方向で、且つ
基板Ｓへ向けて供給される。

【００３４】同装置３０ではプラズマ発生室３内でキャ
リアガスのみがプラズマ化されて基板処理室４へと吹き
出す。基板処理室４内ではこのプラズマに向けて原料ガ
スが供給され、原料ガスはプラズマ化されたキャリアガ
スのエネルギーにより分解され、プラズマ化された後、
基板Ｓに到達する。

【００３５】このように原料ガスを前記基板Ｓへ向けて
供給することで、前記基板Ｓにはプラズマ化された原料
ガスが効率よく作用することとなり、基板Ｓの処理速度
が更に向上する。また、原料ガスを基板処理室４内で導
入することで、プラズマ発生室３内の内壁面がプラズマ
により汚染されるのを防止できる。なお、前記原料ガス
導入部は、その導入ガスが吹出口１０から吹き出された
プラズマに直交するように配されていればよく、吹き出
されたシート状プラズマの下方から導入しても差し支え
ない。

【００３６】図７は上述した第３実施例の変形例である
表面処理装置３０′の正面概略図である。同変形例で
は、前記原料ガス導入部１２′が前記基板支持台７に支
持された前記基板Ｓよりも前記プラズマ吹出口１０の側
に偏位させ、前記基板Ｓよりもプラズマの流れの上流部
に配されている。このような配置にすることで、前記基
板Ｓにはそのプラズマ吹出口１０の側の端部にも完全に
プラズマ化された原料ガスが作用することとなり、前記
基板Ｓの表面に均一な処理がなされる。また、リング状
の原料ガス導入部を前記吹出口１０の近傍に配し、前記
リング状の原料ガス導入部の内周面に形成されたガス導
入口から原料ガスを、前記吹出口１０から吹き出された
シート状又は棒状のプラズマに向けて導入することも可
能である。

【００３７】図８は本発明の第４実施例による表面処理
装置４０の正面概略図である。同装置４０は、前記第２
実施例による表面処理装置２０に、更に、前記基板処理
室４内に磁場を付与するためのコイル状の電磁石１３を
備えた構成である。前記電磁石１３は前記基板処理室４
の部分に対応するケーシング２の外周を囲むようにして
配されており、磁力線が前記プラズマの流れと平行な方
向に作用する磁場が付与される。

【００３８】かかる表面処理装置４０では、プラズマ吹
出口１０から吹き出されたシート状のプラズマが、磁場
の作用により前記基板処理室４内で必要以上に広範囲に
拡散されることを防止し、プラズマ密度を高めて、プラ
ズマ内の電子と原料ガス分子との衝突を活発化してい
る。その結果、基板Ｓの表面処理速度を高めることがで
きる。なお、前記電磁石１３に替えて、永久磁石や超伝
導磁石を磁力線が前記プラズマの流れと平行な方向に作
用するよう配することも可能である。

【００３９】図９は本発明の第５実施例による表面処理
装置５０の正面概略図である。同装置５０は上述した第
２実施例と同様に、スリット形状をなすプラズマ吹出口
１０にノズル体１１が取り付けられており、プラズマが
シート状に吹き出される。本実施例装置５０では、前記
基板処置室４内に二つの基板支持台７，７′が前記プラ
ズマを挟んで上下に配され、各基板支持台７，７′に支
持された基板Ｓは前記プラズマ吹出口６からのプラズマ
の流れと平行している。また、前記支持台７にはそれぞ
れヒータ８，８′が備えられており、各前記基板支持台
７の表面に支持された基板Ｓの温度を、気相成長に適し
た温度に調整する。

【００４０】かかる構成を備えた本実施例装置５０によ
れば、上述の第２実施例の効果に加えて、プラズマ吹出
口１０からシート状に吹き出されて基板処理室４内で拡
散するプラズマは、同処理室４内の上方及び下方に支持
された基板Ｓ，Ｓの双方に作用する。そのため１枚の基
板Ｓを処理するために必要なプラズマと略同一のプラズ
マの量で、且つ略同一の処理時間によって、２枚の基板
Ｓ，Ｓに表面処理を施すことができ、プラズマを無駄な
く効率よく利用することができる。

【００４１】図１０は本発明の第６実施例による表面処
理装置６０の正面概略図である。同装置６０は、外気と
遮断されたケーシング２の内部が、二つのプラズマ発生
室３，３′と基板処理室４との３室に画成されており、
二つの前記プラズマ発生室３は前記基板処理室４を挟ん
で左右に対向して配されている。

【００４２】前記各プラズマ発生室３，３′内には、そ
れぞれ高周波電源Ｐに接続された一対の板状プラズマ発
生電極５，５′が配されている。一対の電極５，５′の
うち一方の電極５，５は前記ケーシング２の側壁２ａ，
２ｂに絶縁体３ａ，３ａを介して取り付けられており、
他方の電極５′，５′は前記基板処理室４との隔壁を構
成している。

【００４３】隔壁を構成する前記各電極５′の中心には
スリット状のプラズマ吹出口１０が形成されており、同
プラズマ吹出口１０を介して前記プラズマ発生室３，
３′と基板処理室４とが連通されている。前記プラズマ
吹出口１０には更にノズル体１１が取り付けられてい
る。各プラズマ発生室３，３′に形成されたノズル吹出
口１０，１０は、前記基板処理室４内で互いに対向して
開口している。

【００４４】前記基板処置室４内には、基板Ｓが前記プ
ラズマ吹出口１０からのプラズマの流れと平行して支持
されるように、基板支持台７が配されており、同支持台
７の下方には基板Ｓの温度を調整するためにヒータ８が
備えられている。また、前記ケーシング２の下壁２ｃに
は、前記処理室４に対応する位置に排気口９が形成さ
れ、同排気口９に設けられた図示せぬ開閉バルブ、圧力
調整弁及び真空ポンプにより、同基板処理室４の室圧が
０．１〜数ｔｏｒｒとなるよう前記排気口９から排気が
なされる。

【００４５】前記プラズマ発生室３，３′内で発生した
プラズマは、それぞれ各前記プラズマ吹出口１０，１０
からシート状に前記基板処理室４へと吹き出す。両吹出
口１０，１０から相対して吹き出されたシート状のプラ
ズマは、前記基板処理室４内で合わさって前記基板Ｓに
作用する。そのため、更に大きな面積の基板Ｓに表面処
理を施すことが可能となる。

【００４６】図１１は本発明の第７実施例による表面処
理装置７０の正面概略図である。同装置７０は、外気と
遮断されたケーシング２が、プラズマ発生室３と３つの
基板処理室４，４′，４″との４室に画成されている。
３つの前記基板処理室４，４′，４″は上下方向に配列
されており、前記プラズマ発生室３はその全基板処理室
４，４′，４″と隣接して配されている。

【００４７】前記プラズマ発生室３内には、高周波電源
Ｐに接続された一対の板状プラズマ発生電極５，５′が
配されている。一対の電極５，５′のうち一方の電極５
は前記ケーシング２の側壁２ａに絶縁体３ａを介して取
り付けられており、他方の電極５′は３つの前記基板処
理室４，４′，４″との隔壁を構成している。

【００４８】隔壁を構成する各前記電極５′にはスリッ
ト状のプラズマ吹出口１０が３つ形成されており、各プ
ラズマ吹出口１０はそれぞれ前記基板処理室４，４′，
４″と連通している。更に前記プラズマ吹出口１０には
ノズル体１１が取り付けられている。

【００４９】前記基板処置室４，４′，４″内には、そ
れぞれ基板Ｓが前記プラズマ吹出口６からのプラズマの
流れと平行して支持されるように、基板支持台７が配さ
れており、同支持台７の下方には基板Ｓの温度を調整す
るためにヒータ８が備えられている。また、前記ケーシ
ング２の側壁４ｂには、前記プラズマ吹出口１０と対向
する位置に前記各処理室４，４′，４″の排気口９が形
成され、３つの排気口９は１つのダクト９ａに連結され
ている。前記ダクト９ａには図示せぬ開閉バルブ、圧力
調整弁及び真空ポンプが配されており、各基板処理室
４，４′，４″の室圧が０．１〜数ｔｏｒｒとなるよう
前記ダクト９ａから排気がなされる。

【００５０】プラズマ発生室３内で発生したプラズマ
は、ほぼ均等に３つの前記基板処理室４，４′，４″へ
とシート状に吹き出される。このように、本実施例の表
面処理装置７０は、多数の基板Ｓを一度に処理すること
ができるにも関わらず、上方での空間が大きな場所であ
れば最小限の床面積で設置可能であり、スペースの有効
利用を図ることができる。

【００５１】なお、上述した実施例ではプラズマ発生電
極５，５′を高周波電源に接続し高周波電力を印加して
いるが、直流から高周波までの任意の電源により任意の
電力を印加することができる。またプラズマ発生手段と
しては、上述の実施例のような一対のプラズマ発生電極
を使用する平行平板プラズマの他にも、マイクロ波と磁
界とを同時に印加し、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）放電させてプラズマを発生させるＥＣＲプラズマ、
直流グロープラズマ、ＶＨＦ高周波プラズマ、又はヘリ
コン波プラズマなどの任意の方法を採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である表面処理装置の正面
概略図である。

【図２】上記装置の平面概略図である。

【図３】上記装置のプラズマ吹出口の拡大断面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例である表面処理装置の正面
概略図である。

【図５】上記装置の平面概略図である。

【図６】本発明の第３実施例である表面処理装置の正面
概略図である。

【図７】上記第２実施例の変形例である表面処理装置の
正面概略図である。

【図８】本発明の第４実施例である表面処理装置の正面
概略図である。

【図９】本発明の第５実施例である表面処理装置の正面
概略図である。

【図１０】本発明の第６実施例である表面処理装置の正
面概略図である。

【図１１】本発明の第７実施例である表面処理装置の正
面概略図である。

【符号の説明】

１,20,30,40,50,60,70 表面処理装置 ２ ケーシング ２ａ，２ｂ 側壁 ２ｃ 下壁 ３，３′ プラズマ発生室 ３ａ 絶縁体 ４，４′，４″ 基板処理室 ５，５′ プラズマ発生電極 ６ プラズマ吹出口 ６ａ 漸減部分 ６ｂ 漸増部分 ７ 基板支持台 ８ ヒータ ９ 排気口 ９ａ ダクト １０ プラズマ吹出口 １１ ノズル体 １１ａ 漸増部分 １１ｂ 筒状部分 １２ 原料ガス供給部 １２ａ 原料ガス供給口 １３ 電磁石 Ｓ 基板 Ｐ 高周波電源

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA16 EA06 EA11 FA03 GA04 KA30 KA34 5F045 AA08 AA10 AB03 AB04 AB07 AC01 AE19 AE21 AF07 AF10 BB02 BB09 BB14 DP03 DP04 DQ14 EE06 EF01 EF05 EF20 EH05 EH09 EH13 EH16 EH18 EM10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマ発生手段、原料ガス導入口、及
   び基板支持台を備えたケーシング内に、前記プラズマ発
   生手段によりプラズマを発生させて原料ガスをプラズマ
   化し、前記基板支持台に支持された基板表面をプラズマ
   処理する表面処理装置であって、 前記ケーシングは、前記プラズマ発生手段を備えたプラ
   ズマ発生室と、前記基板支持台を備えた基板処理室とに
   画成され、 同基板処理室は一以上のプラズマ吹出口を介して前記プ
   ラズマ発生室と連通されてなり、 前記基板処理室には、一以上の基板支持台が、同支持台
   に支持された前記基板表面と前記プラズマ吹出口からの
   前記プラズマの吹出方向とがほぼ平行になるよう配され
   てなる、ことを特徴とする表面処理装置。
2. 【請求項２】 前記プラズマ吹出口は、その開口断面が
   吹出側に向けて漸増する部分を有してなる請求項１記載
   の表面処理装置。
3. 【請求項３】 前記プラズマ吹出口は、その入口におい
   て開口断面が吹出側に向けて漸減する部分を有してなる
   請求項２記載の表面処理装置。
4. 【請求項４】 前記プラズマ吹出口は、前記基板と平行
   に延びるスリット形状をなし、前記プラズマがシート状
   に吹き出される請求項１〜３のいずれかに記載の表面処
   理装置。
5. 【請求項５】 前記プラズマ吹出口は、前記基板と平行
   な直線上に複数配列されてなり、前記プラズマが前記プ
   ラズマ吹出口から吹き出された後に合流しシート状にさ
   れる請求項１〜３のいずれかに記載の表面処理装置。
6. 【請求項６】 前記基板支持台は、前記プラズマの吹出
   方向との平行間隔を維持し、且つ同吹出方向と直交する
   方向に移動可能である請求項１〜５のいずれかに記載の
   表面処理装置。
7. 【請求項７】 前記基板処理室は、前記プラズマ吹出口
   と対向する位置に排気口を有してなる請求項１記載の表
   面処理装置。
8. 【請求項８】 前記原料ガス導入口は、原料ガスが前記
   プラズマの流れと直交する方向で供給されるよう、前記
   基板処理室内に開口してなる請求項１記載の表面処理装
   置。
9. 【請求項９】 前記原料ガス導入口は、前記基板よりも
   前記プラズマの流れの上流部に配されてなる請求項８記
   載の表面処理装置。
10. 【請求項１０】 前記基板処理室が二以上であり、各処
    理室にはそれぞれ一の排気口と、一以上の前記プラズマ
    吹出口と、一以上の前記基板支持台とが配されてなる請
    求項１記載の表面処理装置。
11. 【請求項１１】 前記基板処理室内には、磁力線が前記
    プラズマの流れと平行な方向に作用する磁場が付与され
    てなる請求項１記載の表面処理装置。