JP5088667B2

JP5088667B2 - Plasma processing equipment

Info

Publication number: JP5088667B2
Application number: JP2007055181A
Authority: JP
Inventors: 伸一植田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-03-06
Also published as: JP2008218254A

Description

本発明は、プラズマ処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus.

プラズマを発生させ、そのプラズマにより被処理物である基板（ワーク）の表面を処理（プラズマ処理）し、基板の表面を表面処理するプラズマ処理装置が知られている。
このようなプラズマ処理装置は、対向配置される電極を有しており、対をなす電極同士の間に形成される間隙内に所定のガスを供給しつつ、これらの電極間に電圧を印加して放電を生じさせ、プラズマを発生させる。 2. Description of the Related Art Plasma processing apparatuses that generate plasma, process the surface of a substrate (workpiece), which is an object to be processed (plasma processing), and perform surface processing on the surface of the substrate are known.
Such a plasma processing apparatus has electrodes arranged opposite to each other, and supplies a predetermined gas into a gap formed between a pair of electrodes while applying a voltage between these electrodes. This generates a discharge and generates plasma.

発生したプラズマ中では、電界により加速された電子がガス分子と衝突し、励起分子、ラジカル原子、正イオン、負イオンなどの活性種を生成する。これら活性種を基板の表面に供給すると、この活性種の一部により基板の表面や表面付近で各種反応が生じることとなり、基板の表面が表面処理（分解・除去）されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、このプラズマ処理装置では、生成したプラズマが基板に到達するまでに、基底状態に戻り、基板の近傍では、プラズマの密度が低密度となる。その結果、エッチングレートが低下するという問題がある。 In the generated plasma, electrons accelerated by an electric field collide with gas molecules to generate active species such as excited molecules, radical atoms, positive ions, and negative ions. When these active species are supplied to the surface of the substrate, various reactions occur on or near the surface of the substrate due to a part of the active species, and the surface of the substrate is subjected to surface treatment (decomposition / removal). (For example, refer to Patent Document 1).
By the way, in this plasma processing apparatus, it returns to the ground state by the time the generated plasma reaches the substrate, and the density of the plasma is low in the vicinity of the substrate. As a result, there is a problem that the etching rate is lowered.

特開平２０００−５８５０８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-58508

本発明の目的は、高密度のプラズマをワークに供給し得るプラズマ処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of supplying high-density plasma to a workpiece.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、プラズマを供給して、前記プラズマによりワークの被処理面を表面処理するプラズマ処理装置であって、
下側開口と、該下側開口に連通するプラズマを生成するプラズマ生成空間とを備え、該プラズマ生成空間において前記プラズマを生成し、生成された前記プラズマを前記下側開口から前記ワークの前記被処理面に向けて放出するヘッドと、該ヘッドの前記プラズマ生成空間内に、前記プラズマを生成するためのガスを供給するガス供給手段と、を有し、前記ヘッドは、前記下側開口に向かって収斂する収斂形状をなす凹部を有する第１の電極と、前記凹部内に挿入・固定される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧を印加する、電圧印加手段と、を有し、前記凹部の内周面は円錐台の側面形状であり、前記第２の電極の外周面は円錐状であり、前記内周面と前記外周面との間の空間に前記プラズマ生成空間を画成され、前記下側開口は前記円錐台の頂点に配置され、前記上側開口は前記円錐台の底面に配置され、
前記第１の電極の内周面および前記第２の電極の外周面のいずれか一方には、前記ヘッドの前記下側開口の方向に螺旋状の溝が形成され、他方には、前記溝に挿入されるように螺旋状の凸条が形成され、これらの間にガスの渦流が形成されることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The plasma processing apparatus of the present invention is a plasma processing apparatus that supplies plasma and surface-treats a surface to be processed of the workpiece with the plasma,
A lower opening and a plasma generation space for generating plasma that communicates with the lower opening; generating the plasma in the plasma generation space; and generating the generated plasma from the lower opening to the workpiece covered by the workpiece A head for discharging toward the processing surface; and a gas supply means for supplying a gas for generating the plasma into the plasma generation space of the head, the head facing the lower opening. A voltage that applies a voltage to the first electrode having a concave portion that has a convergent shape that converges, the second electrode that is inserted and fixed in the concave portion, and the first electrode and the second electrode. And an inner peripheral surface of the concave portion is a side surface shape of a truncated cone, an outer peripheral surface of the second electrode is conical, and a space between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. The plasma generation space is defined in front of Lower opening is disposed in the apex of the truncated cone, the upper opening is arranged on a bottom surface of the truncated cone,
A spiral groove is formed in one of the inner peripheral surface of the first electrode and the outer peripheral surface of the second electrode in the direction of the lower opening of the head, and the other is formed in the groove. A spiral ridge is formed so as to be inserted, and a gas vortex is formed between them.

これにより、第１の電極の凹部は、鉛直下方に向かって漸減する。これにより、プラズマ生成空間内で生成したプラズマは、鉛直下方に向かって移動するに従ってその濃度が上昇する。このため、ヘッドの下側開口から放出されるプラズマを、高密度に維持することができる。その結果、ワークの被処理面を確実かつ迅速にプラズマ処理することができる。 As a result, the concave portion of the first electrode gradually decreases downward in the vertical direction. As a result, the concentration of the plasma generated in the plasma generation space increases as it moves vertically downward. For this reason, the plasma emitted from the lower opening of the head can be maintained at a high density. As a result, the surface to be processed of the workpiece can be surely and quickly plasma processed.

本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極の前記内周面と、前記下側開口の中心軸とのなす角度は、３０〜６０°であることが好ましい。
これにより、プラズマ生成空間内で生成したプラズマを効率よく下側開口に移動させることができる。その結果、下側開口から放出されるプラズマＰの密度の低下を防止または抑制することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, an angle formed by the inner peripheral surface of the first electrode and the central axis of the lower opening is preferably 30 to 60 °.
Thereby, the plasma generated in the plasma generation space can be efficiently moved to the lower opening. As a result, a decrease in the density of the plasma P emitted from the lower opening can be prevented or suppressed.

本発明のプラズマ処理装置では、前記ヘッドは、前記プラズマ生成空間に連通する上側開口を備え、
該上側開口の開口面積をＡ［ｃｍ^２］とし、下側開口の開口面積をＢ［ｃｍ^２］としたとき、Ａ／Ｂが、１．５〜２００程度なる関係を満足することが好ましい。
これにより、十分なプラズマＰを生成して、下側開口から放出されるプラズマの密度を、確実に高密度に維持することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, the head includes an upper opening communicating with the plasma generation space,
When the opening area of the upper opening is A [cm ² ] and the opening area of the lower opening is B [cm ² ], it is preferable that A / B satisfies the relationship of about 1.5 to 200.
Thereby, sufficient plasma P can be generated, and the density of the plasma emitted from the lower opening can be reliably maintained at a high density.

本発明のプラズマ処理装置では、前記ガスの流量は、３０ＳＣＣＭ〜２ＳＬＭであることが好ましい。
これにより、下側開口の周方向におけるプラズマの放出速度の確実な均一化を図りつつ、また、プラズマの放出速度を十分かつ確実に高めることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記ガスが前記第１の電極の前記内周面に沿って螺旋状に流れるように、前記ガスを前記プラズマ生成空間内に供給するように構成されていることが好ましい。
これにより、下側開口の周方向において均一にプラズマを放出することができる。また、螺旋状にガスを供給することにより、プラズマ生成空間内をガスが移動する距離を延長することができるとともに、プラズマ生成空間内にガスによる渦流が形成されることから、下側開口から放出するプラズマの速度を高めることができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas flow rate is preferably 30 SCCM to 2 SLM.
As a result, the plasma emission rate in the circumferential direction of the lower opening can be reliably made uniform, and the plasma emission rate can be sufficiently and reliably increased.
In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas supply means supplies the gas into the plasma generation space so that the gas flows spirally along the inner peripheral surface of the first electrode. It is preferable to be configured.
Thereby, plasma can be emitted uniformly in the circumferential direction of the lower opening. In addition, by supplying the gas in a spiral shape, the distance that the gas moves in the plasma generation space can be extended, and a vortex flow is formed in the plasma generation space, so that the gas is discharged from the lower opening. The plasma speed can be increased.

本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記ガスを前記プラズマ生成空間に連通する上側開口から供給するノズルを備え、該ノズルは、前記上側開口に沿って移動可能に設けられていることが好ましい。
かかる構成によれば、例えば、ノズルの移動速度を変更することにより、第１の電極の内周面に沿って螺旋状に供給されるガスの螺旋の角度を容易に調整することができる。その結果、プラズマ生成空間内におけるガスの滞在時間を延長させることができ、より確実にプラズマを生成することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas supply means includes a nozzle for supplying the gas from an upper opening communicating with the plasma generation space, and the nozzle is provided to be movable along the upper opening. It is preferable.
According to such a configuration, for example, by changing the moving speed of the nozzle, it is possible to easily adjust the spiral angle of the gas supplied spirally along the inner peripheral surface of the first electrode. As a result, the residence time of the gas in the plasma generation space can be extended, and plasma can be generated more reliably.

本発明のプラズマ処理装置では、前記ノズルの移動速度は、０．５〜５．０ｍ／分であることが好ましい。
これにより、下側開口の周方向におけるプラズマの放出速度をより確実に均一にすることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記第２の電極は、前記外周面の下側端が前記下側開口から突出していないことが好ましい。
これにより、プラズマ生成空間で生成されたプラズマが、下側開口付近で混合された後にワークの被処理面に放出されることとなる。その結果、プラズマ生成空間の周方向において、たとえプラズマが不均一に生成されたとしても、ワークの被処理面に対して均一な濃度のプラズマを供給することができる。 In the plasma processing apparatus of this invention, it is preferable that the moving speed of the said nozzle is 0.5-5.0 m / min.
As a result, the plasma emission speed in the circumferential direction of the lower opening can be made more uniform.
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the lower end of the outer peripheral surface of the second electrode does not protrude from the lower opening.
As a result, the plasma generated in the plasma generation space is mixed in the vicinity of the lower opening and then released to the surface to be processed of the workpiece. As a result, even if plasma is generated non-uniformly in the circumferential direction of the plasma generation space, it is possible to supply plasma with a uniform concentration to the surface to be processed of the workpiece.

本発明のプラズマ処理装置では、前記プラズマ生成空間において、前記第１の電極と前記第２の電極との間隙は、ほぼ一定であることが好ましい。
これにより、プラズマ生成空間で生成されるプラズマの濃度を、プラズマ生成空間の周方向でほぼ等しくすることができる。その結果、下側開口から放出されるプラズマの密度にバラツキが生じるのを防止することができ、ワークの被処理面のプラズマ処理をバラツキが生じることなく行うことができる。また、第１の電極と第２の電極との距離が短くなっている領域が形成され、この領域において、花火放電が生じるようになるのを確実に防止することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that a gap between the first electrode and the second electrode is substantially constant in the plasma generation space.
Thereby, the density | concentration of the plasma produced | generated in plasma production space can be made substantially equal in the circumferential direction of plasma production space. As a result, it is possible to prevent variation in the density of plasma emitted from the lower opening, and it is possible to perform plasma processing on the surface to be processed of the workpiece without variation. In addition, a region where the distance between the first electrode and the second electrode is short is formed, and in this region, it is possible to reliably prevent the occurrence of fireworks discharge.

本発明のプラズマ処理装置では、前記第１の電極の内周面および前記第２の電極の外周面のいずれか一方には、前記ヘッドの上下方向に沿って溝が形成され、他方には、前記溝に対応する凸条が形成されていることが好ましい。
これにより、第１の電極の内周面と第２の電極の外周面とが対向する面積をより増大させることができる。このため、プラズマをより効率よく生成することができる。さらに、生成したプラズマを溝に沿って下側開口に効率よく移動させることができるようになる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, a groove is formed in one of the inner peripheral surface of the first electrode and the outer peripheral surface of the second electrode along the vertical direction of the head, It is preferable that ridges corresponding to the grooves are formed.
Thereby, the area which the inner peripheral surface of a 1st electrode and the outer peripheral surface of a 2nd electrode oppose can be increased more. For this reason, plasma can be generated more efficiently. Furthermore, the generated plasma can be efficiently moved to the lower opening along the groove.

本発明のプラズマ処理装置では、前記下側開口の中心軸を中心に放射状に位置するように、前記溝が複数形成されていることが好ましい。
これにより、下側開口から放出されるプラズマが、周方向において不均一となるのを防止または抑制することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記溝同士のなす角度は、ほぼ等しいことが好ましい。
これにより、下側開口から放出されるプラズマが、周方向において不均一となるのをより確実に防止することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that a plurality of the grooves are formed so as to be located radially about the central axis of the lower opening.
Thereby, it is possible to prevent or suppress the plasma emitted from the lower opening from becoming nonuniform in the circumferential direction.
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the angles formed by the grooves are substantially equal.
Thereby, it can prevent more reliably that the plasma discharge | released from lower side opening becomes non-uniform | heterogenous in the circumferential direction.

本発明のプラズマ処理装置では、前記溝は、その幅が下側に向かって小さくなっていることが好ましい。
これにより、プラズマが下方に向かって移動する際に、その密度をより容易かつ確実に高めることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記溝は、下側に向かって湾曲していることが好ましい。
これにより、プラズマ生成空間内をガスが移動する距離を延長することができるとともに、プラズマ生成空間内にガスによる渦流が形成されることから、下側開口から放出するプラズマの速度を高めることができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the width of the groove decreases toward the lower side.
Thereby, when the plasma moves downward, the density can be increased more easily and reliably.
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the groove is curved downward.
As a result, the distance that the gas moves in the plasma generation space can be extended, and a vortex flow caused by the gas is formed in the plasma generation space, so that the speed of the plasma emitted from the lower opening can be increased. .

以下、本発明のプラズマ処理装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態を模式的に示す図（一部断面を示す）である。なお、以下の説明では、図１中の左右方向を「水平方向」または「ｘ軸方向」、図１の紙面前後方向を「水平方向」または「ｙ軸方向」、図１の上下方向を「垂直方向」または「ｚ軸方向」と言う。また、図１中の上方を「上」、下方を「下」という。 Hereinafter, a plasma processing apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram (partially showing a cross section) schematically showing a first embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention. In the following description, the horizontal direction in FIG. 1 is “horizontal direction” or “x-axis direction”, the front-rear direction in FIG. 1 is “horizontal direction” or “y-axis direction”, and the vertical direction in FIG. “Vertical direction” or “z-axis direction”. Further, the upper part in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower part is referred to as “lower”.

本発明のプラズマ処理装置は、ワークにプラズマを供給して、このプラズマによりワークの被処理面に対して、例えば、プラズマＣＶＭ（Chemical Vaporization Machining）のようなエッチング処理およびアッシング処理や、親水処理、撥水処理および成膜処理等の各種プラズマ処理を施すことにより、被処理面に表面処理を行うものである。
以下では、このプラズマ処理装置１により、ワークＷの被処理面に対してプラズマ処理を施し、その被処理面を分解・除去するエッチング処理を一例に説明する。 The plasma processing apparatus of the present invention supplies plasma to a workpiece, and the plasma is used to etch and ash, for example, plasma CVM (Chemical Vaporization Machining), hydrophilic treatment, Surface treatment is performed on the surface to be treated by performing various plasma treatments such as water repellent treatment and film formation treatment.
Hereinafter, an example of an etching process in which the plasma processing apparatus 1 performs a plasma process on a surface to be processed of the workpiece W and decomposes and removes the surface to be processed will be described.

図１に示すように、プラズマ処理装置１は、ワーク（被処理基板）Ｗを搬送する搬送装置２と、搬送装置２の上方に配置されたヘッド１０と、ヘッド１０にガスＧを供給するガス供給手段５と、ヘッド１０に電圧を印加する電圧印加手段３とを有している。以下、プラズマ処理装置１の各部の構成について順次説明する。
まず、プラズマ処理装置１によりプラズマ処理が施されるワークＷについて説明する。 As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes a transport apparatus 2 that transports a workpiece (substrate to be processed) W, a head 10 disposed above the transport apparatus 2, and a gas that supplies a gas G to the head 10. A supply unit 5 and a voltage application unit 3 for applying a voltage to the head 10 are provided. Hereinafter, the configuration of each part of the plasma processing apparatus 1 will be sequentially described.
First, the workpiece W that is subjected to plasma processing by the plasma processing apparatus 1 will be described.

ワークＷは、図１に示すように、移動ステージ２０に載置された状態で、本発明のプラズマ処理装置１により、所定の処理（本実施形態では、被処理面がエッチング）がなされる。
このワークＷとしては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、チタニアのような無機酸化物材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、エポキシ樹脂のような各種プラスチック（樹脂材料）、石英ガラス、無アルカリガラスのようなガラス材料等を主材料として構成されるものが挙げられる。 As shown in FIG. 1, the workpiece W is placed on the moving stage 20 and is subjected to predetermined processing (in this embodiment, the surface to be processed is etched) by the plasma processing apparatus 1 of the present invention.
The workpiece W is not particularly limited. For example, inorganic oxide materials such as alumina, silica, and titania, various plastics (resin materials) such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyimide, and epoxy resin, quartz glass, and nothing. Examples of the main material include a glass material such as alkali glass.

ワークＷの形状としては、板状（基板）、層状、フィルム状等が挙げられる。このようなワークＷとしては、例えば、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等に用いられるディスプレイパネル、ガラスチップ、半導体チップ、水晶振動子等に用いられるセラミックスチップ等が挙げられる。
また、ワークＷの形状（平面視での形状）は、四角形のものに限らず、例えば円形および楕円形等のものであってもよい。
ワークＷの厚さは、特に限定されないが、通常は、０．０３〜１．２ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜０．７ｍｍ程度であるのがより好ましい。 Examples of the shape of the workpiece W include a plate shape (substrate), a layer shape, and a film shape. Examples of such a workpiece W include a display panel used for a liquid crystal display device, an organic EL display device, and the like, a ceramic chip used for a glass chip, a semiconductor chip, a crystal resonator, and the like.
Further, the shape of the workpiece W (the shape in plan view) is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a circle or an ellipse.
Although the thickness of the workpiece | work W is not specifically limited, Usually, it is preferable that it is about 0.03-1.2 mm, and it is more preferable that it is about 0.05-0.7 mm.

このワークＷは、搬送装置２が備える移動ステージ２０に載置される。
移動ステージ２０は、搬送装置２が有する移動手段（図示せず）の作動により、ワークＷをｘ軸方向およびｙ軸方向に移動することができる。
移動ステージ２０（ワークＷ）とヘッド１０と間の距離Ｄ（図１中、ｚ軸方向の距離）は、後述する電源３０の出力や、ガスＧおよびワークＷの種類等を考慮して適宜決定される。具体的には、距離Ｄは、０．1〜２ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜１ｍｍ程度であるのがより好ましい。後述するような構成のヘッド１０を用いることにより、第１の電極１１の下面に下側開口１０１を設けることができるため、距離Ｄを前記のように十分に小さくすることができる。このため、ワークＷとヘッド１０との間でプラズマＰが基底状態に戻ること（失活）を防止または抑制することができる。これにより、高密度なプラズマＰをワークＷの被処理面に対して、確実に供給することができる。 The workpiece W is placed on the moving stage 20 provided in the transfer device 2.
The moving stage 20 can move the workpiece W in the x-axis direction and the y-axis direction by operation of a moving means (not shown) included in the transfer device 2.
The distance D (distance in the z-axis direction in FIG. 1) between the moving stage 20 (work W) and the head 10 is appropriately determined in consideration of the output of the power source 30 described later, the types of the gas G and the work W, and the like. Is done. Specifically, the distance D is preferably about 0.1 to 2 mm, and more preferably about 0.5 to 1 mm. By using the head 10 configured as described later, the lower opening 101 can be provided on the lower surface of the first electrode 11, so that the distance D can be made sufficiently small as described above. For this reason, it can prevent or suppress that the plasma P returns to a ground state between the workpiece | work W and the head 10 (deactivation). Thereby, the high-density plasma P can be reliably supplied to the surface to be processed of the workpiece W.

ヘッド１０は、全体として円盤状をなしており、その下面に開口する下側開口１０１と、この下側開口１０１に連通し、プラズマＰを生成するプラズマ生成空間１０２とを備えている。本実施形態では、図１に示すように、下側開口１０１は、下面のほぼ中心部で開口している。
このヘッド１０は、プラズマ生成空間１０２においてプラズマＰを生成し、生成されたプラズマＰを下側開口１０１からワークＷの被処理面に向けて放出する。 The head 10 has a disk shape as a whole, and includes a lower opening 101 that opens on the lower surface thereof, and a plasma generation space 102 that communicates with the lower opening 101 and generates plasma P. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the lower opening 101 opens at substantially the center of the lower surface.
The head 10 generates a plasma P in the plasma generation space 102 and discharges the generated plasma P from the lower opening 101 toward the surface to be processed of the workpiece W.

本実施形態のヘッド１０は、内周面１１１を備え、その全体形状が円筒状の第１の電極１１と、この第１の電極１１の内側に設けられ、内周面１１１に対応する形状の外周面１２１を備える第２の電極１２とで構成されている。
第１の電極１１では、図１に示すように、下側開口１０１に向かって収斂する収斂形状をなす凹部を有している。すなわち、この凹部の内周面１１１で規定される空間（内側空間）の横断面積が上側から下側に向かって漸減しており、内周面１１１が円錐台（すり鉢状）の側面形状をなしている。 The head 10 of the present embodiment includes an inner peripheral surface 111, the entire shape of which is provided inside the cylindrical first electrode 11 and the first electrode 11, and has a shape corresponding to the inner peripheral surface 111. It is comprised with the 2nd electrode 12 provided with the outer peripheral surface 121. FIG.
As shown in FIG. 1, the first electrode 11 has a concave portion having a convergent shape that converges toward the lower opening 101. That is, the cross-sectional area of the space (inner space) defined by the inner peripheral surface 111 of the recess gradually decreases from the upper side to the lower side, and the inner peripheral surface 111 has a truncated cone (conical shape) side shape. ing.

一方、第２の電極１２は、内周面１１１の形状に対応するように、全体として円錐状をなしており、その側面も円錐状をなしている。すなわち、内周面１１１で規定される空間（内側空間）の形状に対応するように、第２の電極１２も、その断面積が上側から下側に向かって漸減している。この第２の電極１２が第１の電極１１の内側空間内に挿入・固定されている。 On the other hand, the second electrode 12 has a conical shape as a whole so as to correspond to the shape of the inner peripheral surface 111, and its side surface also has a conical shape. That is, the cross-sectional area of the second electrode 12 gradually decreases from the upper side to the lower side so as to correspond to the shape of the space (inner space) defined by the inner peripheral surface 111. The second electrode 12 is inserted and fixed in the inner space of the first electrode 11.

ここで、第２の電極１２の容積は、第１の電極１１の内周面１１１で規定される内側空間の容積より小さく設定されている。これにより、第２の電極１２を第１の電極１１の内側空間内に配置した状態（ヘッド１０の組立状態）において、内周面１１１（第１の電極１１）と外周面１２１（第２の電極１２）との間には、これらによって規定される空間（間隙）、すなわち、プラズマ生成空間１０２が画成されている。なお、第２の電極１２は、第１の電極１１の内部空間内で固定されるが、この固定は、例えば、内部空間内に設けられた図示しない、誘電体材料や絶縁性材料等で構成される固定部材により行うことができる。 Here, the volume of the second electrode 12 is set smaller than the volume of the inner space defined by the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11. Thereby, in a state where the second electrode 12 is disposed in the inner space of the first electrode 11 (an assembly state of the head 10), the inner peripheral surface 111 (first electrode 11) and the outer peripheral surface 121 (second A space (gap) defined by them, that is, a plasma generation space 102 is defined between the electrodes 12). The second electrode 12 is fixed in the internal space of the first electrode 11, and this fixing is made of, for example, a dielectric material or an insulating material (not shown) provided in the internal space. This can be done by a fixed member.

このプラズマ生成空間１０２は、その下端が下側開口１０１で開口（開放）し、その上端が上側開口１０３で開口（開放）している。すなわち、プラズマ生成空間１０２は、下側開口１０１および上側開口１０３の双方に連通している。この下側開口１０１は、その形状が円錐台の頂点付近の形状に対応し、上側開口１０３は、その形状が円錐台の底面の縁部の形状に対応して形成されている。 The lower end of the plasma generation space 102 is opened (opened) by the lower opening 101, and the upper end thereof is opened (opened) by the upper opening 103. That is, the plasma generation space 102 communicates with both the lower opening 101 and the upper opening 103. The shape of the lower opening 101 corresponds to the shape near the apex of the truncated cone, and the shape of the upper opening 103 corresponds to the shape of the edge of the bottom surface of the truncated cone.

このような構成により、プラズマ生成空間１０２の断面積（垂直方向に直交する方向での断面積）は、鉛直下方に向かって漸減する。これにより、プラズマ生成空間１０２内で生成したプラズマＰは、鉛直下方に向かって移動するに従ってその濃度が上昇する。このため、たとえプラズマ生成空間１０２内を移動するプラズマＰのうちの一部がワークＷに到達するまでに、基底状態に戻ったとしても、ヘッド１０の下側開口１０１から放出されるプラズマＰを、高密度に維持することができる。その結果、ワークＷの被処理面を確実かつ迅速に処理することができる。 With such a configuration, the cross-sectional area of the plasma generation space 102 (the cross-sectional area in the direction perpendicular to the vertical direction) gradually decreases downward. As a result, the concentration of the plasma P generated in the plasma generation space 102 increases as it moves downward in the vertical direction. Therefore, even if a part of the plasma P moving in the plasma generation space 102 returns to the ground state before reaching the workpiece W, the plasma P emitted from the lower opening 101 of the head 10 is reduced. Can be maintained at high density. As a result, the surface to be processed of the workpiece W can be processed reliably and quickly.

また、このような構成によれば、第１の電極１１と第２の電極１２との間に印加する電圧の値が低い場合でも、プラズマ生成空間１０２内において十分に高密度なプラズマＰを生成することができるという利点もある。
なお、第１の電極１１の凹部の形状は、収斂形状をなしていればよく、図１に示すような円錐状のものに限らず、例えば、ロート状、放物面状、砲弾型状のような回転体の他、四角錐のような角錐状のものであってもよい。 Moreover, according to such a configuration, even when the value of the voltage applied between the first electrode 11 and the second electrode 12 is low, a sufficiently high-density plasma P is generated in the plasma generation space 102. There is also an advantage that it can be done.
The shape of the concave portion of the first electrode 11 is not limited to the conical shape as shown in FIG. 1, and may be, for example, a funnel shape, a paraboloid shape, or a bullet shape. In addition to such a rotating body, a pyramid like a quadrangular pyramid may be used.

図１に示すように、第１の電極１１の内周面１１１と、下側開口１０１（第１の電極１１の内側空間）の中心軸Ｏ（垂直方向）とのなす角度θ_１は、特に限定されないが、１５〜８５°程度であるのが好ましく、３０〜６０°程度であるのがより好ましい。第１の電極１１の内周面１１１と下側開口１０１の中心軸Ｏとのなす角度θ_１が、前記下限値未満の場合には、プラズマ生成空間１０２の断面積が鉛直下方に向かって漸減する漸減率が低下して、プラズマＰの濃度上昇が十分に得られないおそれがある。また、前記角度θ_１が、前記上限値を超えて大きくなると、ヘッド１０の平面視での面積が大きくなり、好ましくない。また、前記角度を前記範囲に設定することにより、プラズマ生成空間１０２内で生成したプラズマＰを効率よく下側開口１０１に移動させることができる。その結果、下側開口１０１から放出されるプラズマＰの密度の低下を防止または抑制することができる。 As shown in FIG. 1, an angle θ ₁ formed by the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11 and the central axis O (vertical direction) of the lower opening 101 (inner space of the first electrode 11) is Although not limited, it is preferably about 15 to 85 °, more preferably about 30 to 60 °. When the angle θ ₁ formed by the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11 and the central axis O of the lower opening 101 is less than the lower limit value, the cross-sectional area of the plasma generation space 102 gradually decreases vertically downward. There is a risk that the gradual decrease rate decreases, and the plasma P concentration cannot be sufficiently increased. In addition, when the angle θ ₁ is larger than the upper limit, the area of the head 10 in plan view is increased, which is not preferable. Further, by setting the angle within the above range, the plasma P generated in the plasma generation space 102 can be efficiently moved to the lower opening 101. As a result, a decrease in the density of the plasma P emitted from the lower opening 101 can be prevented or suppressed.

また、第１の電極１１と第２の電極１２との間隙、すなわちプラズマ生成空間１０２の幅は、ほぼ一定となっている。これにより、プラズマ生成空間１０２で生成されるプラズマＰの濃度を、プラズマ生成空間１０２の周方向でほぼ等しくすることができる。その結果、下側開口１０１から放出されるプラズマＰの密度（濃度）にバラツキが生じるのを防止することができ、ワークＷの被処理面の処理をバラツキが生じることなく行うことができる。また、第１の電極１１と第２の電極１２との距離が短くなっている領域が形成され、この領域において、花火放電が生じるようになるのを確実に防止することができる。 Further, the gap between the first electrode 11 and the second electrode 12, that is, the width of the plasma generation space 102 is substantially constant. Thereby, the concentration of the plasma P generated in the plasma generation space 102 can be made substantially equal in the circumferential direction of the plasma generation space 102. As a result, variations in the density (concentration) of the plasma P emitted from the lower opening 101 can be prevented, and the processing of the surface to be processed of the workpiece W can be performed without variations. In addition, a region where the distance between the first electrode 11 and the second electrode 12 is short is formed, and in this region, it is possible to reliably prevent the occurrence of fireworks discharge.

また、上側開口１０３の開口面積をＡ［ｃｍ^２］とし、下側開口１０１の開口面積をＢ［ｃｍ^２］としたとき、Ａ／Ｂが、１．５〜２００程度なる関係を満足するのが好ましく、１０〜１００程度なる関係を満足するのがより好ましい。Ａ／Ｂの大きさを前記範囲に設定することにより、十分なプラズマＰを生成して、下側開口１０１から放出されるプラズマＰの密度を、確実に高密度に維持することができる。 Further, when the opening area of the upper opening 103 is A [cm ² ] and the opening area of the lower opening 101 is B [cm ² ], the relationship that A / B is about 1.5 to 200 is satisfied. Is preferable, and it is more preferable that the relationship of about 10 to 100 is satisfied. By setting the magnitude of A / B within the above range, sufficient plasma P can be generated, and the density of the plasma P emitted from the lower opening 101 can be reliably maintained at a high density.

また、第２の電極１２は、その外周面１２１の下側端すなわち円錐の頂点が、下側開口１０１から突出しているものであってもよいが、本実施形態では、図１に示すように、下側開口１０１から突出していない。かかる構成とすることにより、プラズマ生成空間１０２で生成されたプラズマＰが、下側開口１０１付近で混合された後にワークＷの被処理面に放出されることとなる。その結果、プラズマ生成空間１０２の周方向において、たとえプラズマＰが不均一に生成されたとしても、ワークＷの被処理面に対して均一な濃度のプラズマＰを供給することができる。 In addition, the second electrode 12 may have a lower end of the outer peripheral surface 121, that is, a conical apex protruding from the lower opening 101. In the present embodiment, as shown in FIG. It does not protrude from the lower opening 101. With this configuration, the plasma P generated in the plasma generation space 102 is mixed in the vicinity of the lower opening 101 and then released to the surface to be processed of the workpiece W. As a result, even if the plasma P is generated non-uniformly in the circumferential direction of the plasma generation space 102, the plasma P having a uniform concentration can be supplied to the surface to be processed of the workpiece W.

このような第１の電極１１および第２の電極１２の構成材料としては、それぞれ、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀のような金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金のような各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性が良好な導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、第１の電極１１の構成材料は、第２の電極１２の構成材料と同一であっても、異なっていてもよい。 Examples of the constituent material of the first electrode 11 and the second electrode 12 include simple metals such as copper, aluminum, iron, and silver, various alloys such as stainless steel, brass, and aluminum alloys, respectively. Examples thereof include conductive materials having good conductivity such as intermetallic compounds and various carbon materials, and one or more of them can be used in combination.
Further, the constituent material of the first electrode 11 may be the same as or different from the constituent material of the second electrode 12.

なお、ヘッド１０は、上述したような平面視で円形をなすものに限定されず、例えば、平面視で四角形状をなすものであってもよい。すなわち、図１に示す縦断面形状を、ｙ軸方向に引き伸ばしたような形状をなすものであってもよい。
この四角形状としては、例えば、正方形状、長方形状、帯形状（一辺に対して直交する一辺が極めて長い形状）等が挙げられる。平面視で帯形状をなすヘッド１０を用いることにより、ライン状にワークＷの被処理面を処理できる。この場合、ワークＷの一辺より下側開口１０１の長さを長く設定することにより、ヘッド１０に対して一方向（例えば、ｘ軸方向）へワークＷを相対的に移動するだけで、ワークＷの全面を処理することができる。 Note that the head 10 is not limited to the circular shape in plan view as described above, and may be, for example, a quadrangular shape in plan view. That is, the longitudinal cross-sectional shape shown in FIG. 1 may be a shape that is stretched in the y-axis direction.
Examples of the quadrangular shape include a square shape, a rectangular shape, and a band shape (a shape in which one side orthogonal to one side is extremely long). By using the head 10 having a band shape in plan view, the surface to be processed of the workpiece W can be processed in a line shape. In this case, by setting the length of the lower opening 101 longer than one side of the workpiece W, the workpiece W is simply moved relative to the head 10 in one direction (for example, the x-axis direction). The entire surface can be processed.

また、第１の電極１１の内周面１１１および第２の電極１２の外周面１２１には、それぞれ、誘電体材料を含む誘電体層を設けるようにしてもよい。
この誘電体層を設けることにより、第１の電極１１と第２の電極１２との間に電圧を印加して、プラズマ生成空間１０２内においてプラズマＰを発生させる際に、アーク放電が発生するのを防止でき、良好（均一）なグロー放電を生じさせることができる。その結果、プラズマ生成空間１０２内において良好なプラズマを生成することができる。また、上述したような構成のヘッド１０においては、下側開口１０１の縁部に対向する第２の電極１２が、誘電体層で覆われている。そのため、第１の電極１１の下面に誘電体層が存在しなくても、第１の電極１１の下面と第２の電極１２の外周面１２１との間で、アーク放電が発生するのを確実に防止することができる。 A dielectric layer containing a dielectric material may be provided on each of the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11 and the outer peripheral surface 121 of the second electrode 12.
By providing this dielectric layer, an arc discharge is generated when a voltage is applied between the first electrode 11 and the second electrode 12 to generate the plasma P in the plasma generation space 102. Can be prevented, and a good (uniform) glow discharge can be generated. As a result, good plasma can be generated in the plasma generation space 102. In the head 10 having the above-described configuration, the second electrode 12 that faces the edge of the lower opening 101 is covered with a dielectric layer. Therefore, even if there is no dielectric layer on the lower surface of the first electrode 11, it is ensured that arc discharge occurs between the lower surface of the first electrode 11 and the outer peripheral surface 121 of the second electrode 12. Can be prevented.

誘電体層の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレートのようなプラスチック（樹脂材料）、石英ガラスのような各種ガラスおよび無機酸化物等が挙げられる。なお前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等が挙げられる。 The constituent material of the dielectric layer is not particularly limited, and examples thereof include plastics (resin materials) such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, various glasses such as quartz glass, and inorganic oxides. Examples of the inorganic oxide include metal oxides such as Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , ZrO ₂ , and TiO ₂ , and composite oxides such as BaTiO ₃ (barium titanate).

誘電体層の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜４．０ｍｍ程度であるのが好ましく、１．０〜２．０ｍｍ程度であるのがより好ましい。誘電体層の厚さが厚すぎると、プラズマ（所望の放電）を発生させるために高電圧を要することがあり、また、薄すぎると、電圧印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生するおそれがある。
ここで、誘電体層の構成材料として、２５℃における比誘電率が１０以上である誘電体を用いれば、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、プラズマ処理の処理効率がより向上するという利点がある。 Although the thickness of a dielectric material layer is not specifically limited, It is preferable that it is about 0.01-4.0 mm, and it is more preferable that it is about 1.0-2.0 mm. If the dielectric layer is too thick, high voltage may be required to generate plasma (desired discharge). If it is too thin, dielectric breakdown may occur when voltage is applied, and arc discharge may occur. There is.
Here, if a dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. is used as a constituent material of the dielectric layer, high-density plasma can be generated at a low voltage, and the processing efficiency of plasma processing is further improved. There is an advantage of doing.

また、使用可能な誘電体の比誘電率の上限は特に限定されないが、比誘電率が１０〜１００程度のものが好ましい。比誘電率が１０以上である誘電体には、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ_３等の複合酸化物が該当する。
このようなヘッド１０には、第２の電極１２をｚ軸方向（ワークＷの被処理面に対してほぼ直交する方向）に移動可能な移動手段を設けるようにしてもよい。かかる構成とすれば、第１の電極１１と第２の電極１２との離間距離を所望の大きさに設定することができ、これら電極１１、１２間で発生するプラズマＰの密度を調整することができるとともに、下側開口１０１から放出（噴出）されるプラズマＰの流速を調整することができる。なお、この移動手段は、後述するノズル５０から供給されるガスＧの流量と同期して動作するように設けられていてもよいし、同期していなくてもよい。 Moreover, the upper limit of the dielectric constant of the usable dielectric material is not particularly limited, but those having a relative dielectric constant of about 10 to 100 are preferable. The dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more corresponds to a metal oxide such as ZrO ₂ or TiO ₂ or a composite oxide such as BaTiO ₃ .
Such a head 10 may be provided with moving means capable of moving the second electrode 12 in the z-axis direction (a direction substantially orthogonal to the surface to be processed of the workpiece W). With this configuration, the separation distance between the first electrode 11 and the second electrode 12 can be set to a desired size, and the density of the plasma P generated between the electrodes 11 and 12 can be adjusted. In addition, the flow velocity of the plasma P emitted (spouted) from the lower opening 101 can be adjusted. In addition, this moving means may be provided so that it may operate | move synchronizing with the flow volume of the gas G supplied from the nozzle 50 mentioned later, and does not need to synchronize.

また、ヘッド１０には、図１に示すように、電圧印加手段３が接続されている。
この電圧印加手段３は、電源（例えば、高周波電源）３０と、電源３０と第１の電極１１および第２の電極１２とを接続する導線（ケーブル）３１と、電源３０と第１の電極１１とを接続する導線３１の途中に設けられたスイッチ３２とを有している。また、電圧印加手段３は、導線３１を介してアース（接地）されている。 Further, as shown in FIG. 1, voltage application means 3 is connected to the head 10.
The voltage application means 3 includes a power source (for example, a high frequency power source) 30, a conductive wire (cable) 31 that connects the power source 30 to the first electrode 11 and the second electrode 12, and the power source 30 and the first electrode 11. And a switch 32 provided in the middle of the conducting wire 31 connecting the two. The voltage applying means 3 is grounded (grounded) via a conducting wire 31.

かかる構成とすることにより、スイッチ３２を閉じると、導線３１が導通状態（通電状態）となり、第１の電極１１と第２の電極１２との間に、すなわち、プラズマ生成空間１０２内に電界が発生する。このとき、後述するガス供給手段５により、プラズマ生成空間１０２内に、ガスが供給されると放電が生じてプラズマが発生する。
一方、スイッチ３２が開くと、導線３１が非導通状態（切電状態）となり、第１の電極１１と第２の電極１２との間に、すなわち、プラズマ生成空間１０２内に電界は発生しない。 With this configuration, when the switch 32 is closed, the conducting wire 31 becomes conductive (energized state), and an electric field is generated between the first electrode 11 and the second electrode 12, that is, in the plasma generation space 102. Occur. At this time, when gas is supplied into the plasma generation space 102 by the gas supply means 5 described later, discharge occurs and plasma is generated.
On the other hand, when the switch 32 is opened, the conducting wire 31 is turned off (cut-off state), and no electric field is generated between the first electrode 11 and the second electrode 12, that is, in the plasma generation space 102.

この電源３０の周波数は、特に限定されないが、高周波電源の場合、１０〜５０ＭＨｚであるのが好ましく、１０〜４０ＭＨｚであるのがより好ましい。
なお、図示されていないが、電圧印加手段３は、電源３０の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、電源３０のパワー（電力）調整手段を有していてもよい。これにより、必要に応じ、ワークＷに対する処理の処理条件を調整することができる。 The frequency of the power supply 30 is not particularly limited, but in the case of a high frequency power supply, it is preferably 10 to 50 MHz, and more preferably 10 to 40 MHz.
Although not shown, the voltage application unit 3 may include a frequency adjustment unit (circuit) that changes the frequency of the power supply 30 and a power (power) adjustment unit of the power supply 30. Thereby, the process conditions of the process with respect to the workpiece | work W can be adjusted as needed.

ヘッド１０のプラズマ生成空間１０２内には、ガス供給手段５によりガスＧが供給される。
このガス供給手段５は、ノズル５０と、このノズル５０にガス管（配管）５４を介して接続されたガス供給源５１と、ガス管５４の途中に接続されたレギュレータ（流量調整手段）５２およびバルブ（流路開閉手段）５３とを有している。なお、レギュレータ５２は、バルブ５３よりガス供給源５１（上流側）に配置されている。
ガス供給源５１は、ガスＧを充填するガスボンベであり、ガス管５４を介してノズル５０に供給する。そして、ガスＧをノズル５０からプラズマ生成空間１０２内に供給する。レギュレータ５２は、ガス供給源５１から供給されるガスＧの流量を調整する。バルブ５３は、レギュレータ５２より下流端側に設けられ、ガス管５４内の流路を開閉する。 Gas G is supplied by the gas supply means 5 into the plasma generation space 102 of the head 10.
The gas supply means 5 includes a nozzle 50, a gas supply source 51 connected to the nozzle 50 via a gas pipe (pipe) 54, a regulator (flow rate adjusting means) 52 connected in the middle of the gas pipe 54, and And a valve (channel opening / closing means) 53. The regulator 52 is disposed on the gas supply source 51 (upstream side) from the valve 53.
The gas supply source 51 is a gas cylinder filled with the gas G, and supplies the nozzle 50 through the gas pipe 54. Then, the gas G is supplied from the nozzle 50 into the plasma generation space 102. The regulator 52 adjusts the flow rate of the gas G supplied from the gas supply source 51. The valve 53 is provided on the downstream end side from the regulator 52 and opens and closes the flow path in the gas pipe 54.

プラズマ生成空間１０２内にバルブ５３を開放してガスＧを供給すると、第１の電極１１と第２の電極１２との間に電圧を印加することにより生じた電界により、放電、すなわち、グロー放電（バリア放電）が生じる。その結果、ガスＧが活性化（電離、イオン化、励起等）され、プラズマ生成空間１０２内においてプラズマＰが生成する。生成したプラズマＰは、ノズル５０の下側開口１０１から、ステージ２０上に載置されたワークＷの被処理面に向かって放出され、その結果、ワークＷの被処理面が分解・除去（表面処理）される。 When the gas G is supplied by opening the valve 53 into the plasma generation space 102, a discharge, that is, a glow discharge is generated by an electric field generated by applying a voltage between the first electrode 11 and the second electrode 12. (Barrier discharge) occurs. As a result, the gas G is activated (ionization, ionization, excitation, etc.), and plasma P is generated in the plasma generation space 102. The generated plasma P is emitted from the lower opening 101 of the nozzle 50 toward the surface to be processed of the workpiece W placed on the stage 20, and as a result, the surface to be processed of the workpiece W is decomposed and removed (surface) It is processed.

また、ノズル５０は、図示しない移動手段により、プラズマ生成空間１０２の上側開口１０３に沿って移動可能に設けられている。このため、ガス供給手段５は、ガスＧが第１の電極１１の内周面１１１に沿って螺旋状（旋回状）に流れるように、ガスＧをプラズマ生成空間１０２内に供給することができる。これにより、下側開口１０１の周方向において均一にプラズマＰを放出することができる。また、螺旋状にガスＧを供給することにより、プラズマ生成空間１０２内をガスＧが移動する距離を延長することができるとともに、プラズマ生成空間１０２内にガスＧによる渦流が形成されることから、下側開口１０１から放出するプラズマＰの速度を高めることができる。 The nozzle 50 is provided so as to be movable along the upper opening 103 of the plasma generation space 102 by a moving means (not shown). For this reason, the gas supply means 5 can supply the gas G into the plasma generation space 102 so that the gas G flows spirally (in a swirl shape) along the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11. . Thereby, the plasma P can be emitted uniformly in the circumferential direction of the lower opening 101. Further, by supplying the gas G in a spiral shape, the distance that the gas G moves in the plasma generation space 102 can be extended, and a vortex flow due to the gas G is formed in the plasma generation space 102. The speed of the plasma P emitted from the lower opening 101 can be increased.

なお、ガスＧが第１の電極１１の内周面１１１に沿って螺旋状に流れるように、ガスＧをプラズマ生成空間１０２内に供給するには、例えば、ノズル５０をヘッド１０の上面に対して、傾斜して固定的に配設するようにしてもよい。
ただし、本実施形態の構成とすれば、例えば、ノズル５０の移動速度を変更することにより、第１の電極１１の内周面１１１に沿って螺旋状に供給されるガスＧの螺旋の角度を容易に調整することができるという利点も得られる。その結果、プラズマ生成空間１０２内におけるガスＧの滞在時間を延長させることができ、より確実にプラズマＰを生成することができる。 In order to supply the gas G into the plasma generation space 102 so that the gas G spirally flows along the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11, for example, the nozzle 50 is placed on the upper surface of the head 10. Thus, it may be fixedly disposed at an inclination.
However, with the configuration of the present embodiment, for example, by changing the moving speed of the nozzle 50, the spiral angle of the gas G supplied spirally along the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11 is changed. There is also an advantage that it can be easily adjusted. As a result, the residence time of the gas G in the plasma generation space 102 can be extended, and the plasma P can be generated more reliably.

ノズル５０の移動速度は、特に限定されないが、０．５〜５．０ｍ／分程度であるのが好ましく、１．０〜３．５ｃｍ／分程度であるのがより好ましい。ノズル５０の移動速度を前記範囲とすることにより、下側開口１０１の周方向におけるプラズマＰの放出速度をより確実に均一にすることができる。
また、ガスＧの流量は、特に限定されないが、３０ＳＣＣＭ〜２ＳＬＭ程度であるのが好ましく、５０ＳＣＣＭ〜１ＳＬＭ程度であるのがより好ましい。ガスＧの流量を前記範囲とすることにより、下側開口１０１の周方向におけるプラズマＰの放出速度の確実な均一化を図りつつ、プラズマＰの放出速度を十分かつ確実に高めることができる。 The moving speed of the nozzle 50 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 5.0 m / min, and more preferably about 1.0 to 3.5 cm / min. By setting the moving speed of the nozzle 50 within the above range, the discharge speed of the plasma P in the circumferential direction of the lower opening 101 can be made more surely uniform.
Further, the flow rate of the gas G is not particularly limited, but is preferably about 30 SCCM to 2 SLM, and more preferably about 50 SCCM to 1 SLM. By setting the flow rate of the gas G within the above range, it is possible to sufficiently and reliably increase the discharge rate of the plasma P while ensuring uniform uniformity of the discharge rate of the plasma P in the circumferential direction of the lower opening 101.

なお、ノズル５０は、図１に示すように１つ設けられている場合に限定されず、複数本設けられていてもよい。このようにノズル５０を複数本設ける構成とすることにより、プラズマＰがプラズマ生成空間１０２内を鉛直下方に向かって移動することによる得られる、プラズマＰの濃度上昇をより確実に得ることができる。
このようなプラズマ処理に用いるガスＧが含む処理ガスには、処理目的により種々のガスを用いることができる。 In addition, the nozzle 50 is not limited to the case where one nozzle 50 is provided as illustrated in FIG. 1, and a plurality of nozzles 50 may be provided. By adopting a configuration in which a plurality of nozzles 50 are provided in this way, it is possible to more reliably obtain an increase in the concentration of plasma P obtained by the plasma P moving vertically downward in the plasma generation space 102.
Various gases can be used as the processing gas contained in the gas G used for such plasma processing depending on the processing purpose.

（ａ）本実施形態のように、ワークＷの被処理面をエッチング（またはダイシング）することを目的とする場合、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＣｌＦ_３、ＳＦ_６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ_２、ＢＣｌ_３、ＣＣｌ_４等の塩素原子含有化合物ガスなどの各種ハロゲン系ガスが用いられる。
また、その他の処理目的の場合には、目的別に以下示すような処理ガスを用いることができる。 (A) When it is intended to etch (or dice) the surface to be processed of the workpiece W as in this embodiment, for example, CF ₄ , C ₂ F ₆ , C ₃ F ₆ , C ₄ F ₈ , Various halogen-based gases such as a fluorine atom-containing compound gas such as CClF ₃ and SF ₆ and a chlorine atom-containing compound gas such as Cl ₂ , BCl ₃ and CCl ₄ are used.
Further, in the case of other processing purposes, the following processing gases can be used for each purpose.

（ｂ）ワークＷの被処理面を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ_２、Ｏ_２等が用いられる。
（ｃ）ワークＷの被処理面を撥水（撥液）化することを目的とする場合、例えば、前記フッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
（ｄ）ワークＷの被処理面を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ_２、ＮＨ_３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ_２、ＳＯ_３等の硫黄原子含有化合物が用いられる。これにより、ワークＷの被処理面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積（形成）することもできる。 (B) For the purpose of heating the surface to be processed of the workpiece W, for example, N ₂ , O ₂ or the like is used.
(C) For the purpose of making the treated surface of the workpiece W water repellent (liquid repellent), for example, the fluorine atom-containing compound gas is used.
(D) For the purpose of making the treated surface of the workpiece W hydrophilic (lyophilic), for example, an oxygen atom-containing compound such as O ₃ , H ₂ O, air, or a nitrogen atom such as N ₂ or NH ₃ Sulfur atom-containing compounds such as containing compounds, SO ₂ and SO ₃ are used. Thereby, hydrophilic functional groups, such as a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group, are formed in the to-be-processed surface of the workpiece | work W, surface energy can be made high, and a hydrophilic surface can be obtained. Alternatively, a hydrophilic polymer film can be deposited (formed) using a polymerizable monomer having a hydrophilic group such as acrylic acid or methacrylic acid.

（ｅ）ワークＷの被処理面に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２等の金属酸化物薄膜をワークＷの被処理面に形成するために、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド（有機金属化合物）等が用いられる。
（ｆ）レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とする場合は、例えば酸素系ガスが用いられる。 (E) When it is intended to add an electrical or optical function to the surface to be processed of the workpiece W, a metal oxide thin film such as SiO ₂ , TiO ₂ or SnO ₂ is formed on the surface to be processed of the workpiece W. For this purpose, metal metal-hydrogen compounds, metal-halogen compounds, metal alkoxides (organometallic compounds) such as Si, Ti and Sn are used.
(F) For the purpose of resist treatment or removal of organic contamination, for example, oxygen-based gas is used.

このようなガスＧには、一般に、上記処理ガスとキャリアガスとからなる混合ガス（以下、単に「ガス」とも言う）が用いられる。なお、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
この場合、ガスボンベ５１内に、混合ガス（処理ガス＋キャリアガス）をガスＧとして充填して用いてもよいし、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、ガス管５４の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。 As such a gas G, generally, a mixed gas (hereinafter also simply referred to as “gas”) composed of the processing gas and the carrier gas is used. The “carrier gas” refers to a gas introduced for starting discharge and maintaining discharge.
In this case, the gas cylinder 51 may be filled with a mixed gas (processing gas + carrier gas) as the gas G, or the processing gas and the carrier gas are filled in different gas cylinders, and the gas pipe 54 is in the middle. A configuration in which these are mixed at a predetermined mixing ratio may be employed.

キャリアガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。
混合ガス中における処理ガスの占める割合（混合比）は、処理の目的によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合が０．１〜１０％程度であるのが好ましく、０．３〜４％程度であるのがより好ましい。これにより、効率的に放電が開始され、処理ガス（ガスＧ）により、所望のプラズマ処理をすることができる。 As the carrier gas, a rare gas such as He, Ne, Ar, or Xe can be used. These can be used alone or in a mixed form of two or more.
The ratio (mixing ratio) of the processing gas in the mixed gas varies slightly depending on the purpose of the processing and is not particularly limited. For example, the ratio of the processing gas in the mixed gas is about 0.1 to 10%. Preferably, it is about 0.3 to 4%. Thereby, discharge is efficiently started, and a desired plasma treatment can be performed with the treatment gas (gas G).

次に、ワークＷの被処理面をエッチング（分解・除去）する際のプラズマ処理装置１の作用（動作）について説明する。
［１］まず、図１に示すように、移動ステージ２０にワークＷを載置する。
［２］次に、電源３０を作動させて、スイッチ３２を閉じることにより、第１の電極１１と第２の電極１２との間に電圧を印加する。このとき、第１の電極１１と第２の電極１２との間、すなわちプラズマ生成空間１０２内には、電界が発生する。 Next, the operation (operation) of the plasma processing apparatus 1 when etching (decomposing / removing) the surface to be processed of the workpiece W will be described.
[1] First, as shown in FIG. 1, the workpiece W is placed on the moving stage 20.
[2] Next, a voltage is applied between the first electrode 11 and the second electrode 12 by operating the power source 30 and closing the switch 32. At this time, an electric field is generated between the first electrode 11 and the second electrode 12, that is, in the plasma generation space 102.

［３］次に、プラズマ生成空間１０２内に電界が発生した状態で、図１に示すように、ガス供給手段５を作動させてガスＧを通過させる（供給する）。このとき、電界の作用によりと、ガスが活性化されてプラズマ生成空間１０２内にプラズマＰが生成する。
このプラズマＰは、下方に向うにつれて、その密度が高まり、高密度のプラズマＰが下側開口１０１から放出される。 [3] Next, in a state where an electric field is generated in the plasma generation space 102, as shown in FIG. 1, the gas supply means 5 is operated to pass (supply) the gas G. At this time, the gas is activated by the action of the electric field, and the plasma P is generated in the plasma generation space 102.
The density of the plasma P increases as it goes downward, and the high-density plasma P is emitted from the lower opening 101.

［４］次に、搬送装置２を作動させる。これにより、移動ステージ２０の移動に伴って、ワークＷが２次元方向（ｘ−ｙ方向）に移動する。これにより、ワークＷの被処理面の全体をエッチング（表面処理）することができる。
なお、ワークＷの２次元方向に対する移動速度は、予め実験的に測定しておいた、ワークＷの移動速度と、ワークＷのエッチング速度（エッチング量）との関係に基づいて決定される。
以上のように、本発明によれば、下側開口１０１から高密度のプラズマＰを放出することができる。このため、ワークＷの被処理面を迅速かつ確実に処理することができる。その結果、ワークＷの処理に要する時間およびコストの低減を図ることができる。 [4] Next, the transport device 2 is operated. Thereby, the work W moves in a two-dimensional direction (xy direction) as the moving stage 20 moves. Thereby, the whole to-be-processed surface of the workpiece | work W can be etched (surface treatment).
The moving speed of the work W in the two-dimensional direction is determined based on the relationship between the moving speed of the work W and the etching speed (etching amount) of the work W, which has been experimentally measured in advance.
As described above, according to the present invention, high-density plasma P can be emitted from the lower opening 101. For this reason, the to-be-processed surface of the workpiece | work W can be processed rapidly and reliably. As a result, the time and cost required for processing the workpiece W can be reduced.

＜第２実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態について説明する。
図２は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態が有するノズルを上方から見た図、図３は、図２に示すノズルの第２の電極を取り外した状態を上方から見た図である。
以下、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 2 is a view of the nozzle of the second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention as viewed from above, and FIG. 3 is a view of the nozzle shown in FIG. 2 as viewed from above with the second electrode removed. is there.
Hereinafter, although the second embodiment will be described, the description will focus on the points different from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted.

第２実施形態では、ヘッド１０およびノズル５０の構成が異なり、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。
図２に示すように、ノズル５０がプラズマ生成空間１０２の上側開口１０３に沿って、ほぼ等間隔（９０°の等間隔）で４つ、ヘッド１０に対して固定的に設けられている。
また、図２および図３に示すように、ヘッド１０は、第１の電極１１の内周面１１１において、ヘッド１０の上下方向に沿って溝１１２が形成され、第２の電極１２の外周面１２１において、溝１１２に対応する凸条（リブ）１２２が形成されている。 In the second embodiment, the configurations of the head 10 and the nozzle 50 are different, and the rest is the same as in the first embodiment.
As shown in FIG. 2, four nozzles 50 are fixedly provided with respect to the head 10 at substantially equal intervals (equal intervals of 90 °) along the upper opening 103 of the plasma generation space 102.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the head 10, a groove 112 is formed along the vertical direction of the head 10 on the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11, and the outer peripheral surface of the second electrode 12. In 121, ridges (ribs) 122 corresponding to the grooves 112 are formed.

本実施形態では、８つの溝１１２が内周面１１１の周方向に沿って、それぞれ、形成されている。すなわち、各溝１１２は、下側開口１０１の中心軸Ｏを中心に放射状に位置している。そして、各溝１１２内には、それぞれ、各凸条１２２が挿入されている。
このような構成により、第１の電極１１の内周面１１１と第２の電極１２の外周面１２１とが対向する面積をより増大させることができる。このため、プラズマＰをより効率よく生成することができる。 In the present embodiment, eight grooves 112 are respectively formed along the circumferential direction of the inner peripheral surface 111. That is, each groove 112 is located radially about the central axis O of the lower opening 101. And each convex line 122 is inserted in each groove | channel 112, respectively.
With such a configuration, the area where the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11 and the outer peripheral surface 121 of the second electrode 12 face each other can be further increased. For this reason, the plasma P can be generated more efficiently.

また、複数の溝１１２が第１の電極１１の内周面１１１に形成されていることにより、生成したプラズマＰを溝１１２に沿って下側開口１０１に効率よく移動させることができるようになる。
特に、本実施形態では、溝１１２は、その幅が下側（下側開口１０１）に向かって小さくなっている。これにより、プラズマＰがヘッド１０の下方に向かって移動する際に、その密度をより容易かつ確実に高めることができる。 Further, since the plurality of grooves 112 are formed on the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11, the generated plasma P can be efficiently moved along the grooves 112 to the lower opening 101. .
In particular, in the present embodiment, the width of the groove 112 decreases toward the lower side (lower opening 101). Thereby, when the plasma P moves toward the lower side of the head 10, the density can be increased more easily and reliably.

さらに、複数の溝１１２が下側開口１０１の中心軸Ｏを中心に放射状に形成されていることにより、下側開口１０１から放出されるプラズマＰが、周方向において不均一となるのを防止または抑制することができる。
かかる観点からは、溝１１２同士のなす角度θ_２は、ほぼ等しいのが好ましい。これにより、下側開口１０１から放出されるプラズマＰが、周方向において不均一となるのをより確実に防止することができる。 Further, the plurality of grooves 112 are formed radially around the central axis O of the lower opening 101, thereby preventing the plasma P emitted from the lower opening 101 from becoming nonuniform in the circumferential direction or Can be suppressed.
From this viewpoint, it is preferable that the angles θ ₂ formed by the grooves 112 are substantially equal. Thereby, it is possible to more reliably prevent the plasma P emitted from the lower opening 101 from becoming uneven in the circumferential direction.

なお、第２の電極１２の外周面１２１に溝を形成し、第１の電極１１の内周面１１１には、溝に対応する凸条を形成するようにしてもよい。
また、各ノズル５０が前記第１実施形態と同様に、プラズマ生成空間１０２の上側開口１０３に沿って移動可能となってよってもよい。
また、本実施形態の溝１１２は、その横断面（長手方向に垂直な方向における断面）の縁部がコ字状（矩形状）をなしていたが、その他、例えば、半円形状、Ｕ字状、Ｖ字状等であってもよい。 A groove may be formed on the outer peripheral surface 121 of the second electrode 12, and a protrusion corresponding to the groove may be formed on the inner peripheral surface 111 of the first electrode 11.
In addition, each nozzle 50 may be movable along the upper opening 103 of the plasma generation space 102 as in the first embodiment.
In addition, the groove 112 of the present embodiment has a U-shaped (rectangular) edge in the cross section (cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction). The shape may be a V shape or the like.

＜第３実施形態＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態について説明する。
図４は、本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態が有するヘッドから第２の電極を取り外した状態を上方から見た図である。
以下、第３実施形態について説明するが、前記第２実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 4 is a top view of a state in which the second electrode is removed from the head of the third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.
In the following, the third embodiment will be described, but the description will focus on differences from the second embodiment, and description of similar matters will be omitted.

第３実施形態では、ヘッド１０の構成が異なり、それ以外は、前記第２実施形態と同様である。
本実施形態では、８つの溝１１２が内周面１１１の周方向に沿って、直線状に形成されているのに代えて、長手方向に湾曲して形成されている。そして、各溝１１２内には、それぞれ、湾曲状に形成された各凸条１２２が挿入されている。 In the third embodiment, the configuration of the head 10 is different, and the rest is the same as in the second embodiment.
In the present embodiment, the eight grooves 112 are curved in the longitudinal direction instead of being linearly formed along the circumferential direction of the inner peripheral surface 111. In each groove 112, each ridge 122 formed in a curved shape is inserted.

このような構成により、プラズマ生成空間１０２内をガスＧが移動する距離を延長することができるとともに、プラズマ生成空間１０２内にガスＧによる渦流が形成されることから、下側開口１０１から放出するプラズマＰの速度を高めることができる。このため、プラズマＰをより効率よく生成することができるとともに、ワークＷの被処理面に供給されるプラズマＰの濃度を高くすることができる。
なお、溝１１２は、長手方向に湾曲する場合の他、螺旋状に形成されていてもよい。 With such a configuration, the distance that the gas G moves in the plasma generation space 102 can be extended, and a vortex flow due to the gas G is formed in the plasma generation space 102, so that the gas G is discharged from the lower opening 101. The speed of the plasma P can be increased. For this reason, the plasma P can be generated more efficiently, and the concentration of the plasma P supplied to the surface to be processed of the workpiece W can be increased.
In addition, the groove | channel 112 may be formed helically besides the case where it curves in a longitudinal direction.

以上、本発明のプラズマ処理装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、前述した各実施形態の任意の２以上の構成を組み合わせるようにしてもよい。
また、印加電極に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよい。
また、ワークが固定され、ヘッドが移動するよう構成されていてもよく、ワークおよびヘッドの双方が移動可能となっていてもよい。 As mentioned above, although the plasma processing apparatus of this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.
For example, any two or more configurations of the above-described embodiments may be combined.
Further, the voltage applied to the application electrode is not limited to a high frequency, and may be a pulse wave or a microwave, for example.
Further, the work may be fixed and the head may be moved, and both the work and the head may be movable.

本発明のプラズマ処理装置の第１実施形態について説明する。A first embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention will be described. 本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態が有するヘッドを上方から見た図である。It is the figure which looked at the head which 2nd Embodiment of the plasma processing apparatus of this invention has from the upper direction. 図２に示すヘッドの第２の電極を取り外した状態を上方から見た図である。FIG. 3 is a diagram of a state in which a second electrode of the head shown in FIG. 2 is removed as viewed from above. 本発明のプラズマ処理装置の第３実施形態が有するヘッドから第２の電極を取り外した状態を上方から見た図である。It is the figure which looked at the state which removed the 2nd electrode from the head which 3rd Embodiment of the plasma processing apparatus of this invention has was seen from upper direction.

符号の説明Explanation of symbols

１……プラズマ処理装置２……搬送装置１０……ヘッド１０１……下側開口１０２……プラズマ生成空間１０３……上側開口１１……第１の電極１１１……内周面１１２……溝１２……第２の電極１２１……外周面１２２……凸条２０……移動ステージ３……電圧印加手段３０……電源３１……導線３２……スイッチ５……ガス供給手段５０……ノズル５１……ガス供給源５２……レギュレータ５３……バルブ５４……ガス管Ｇ……ガスＰ……プラズマＷ……ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma processing apparatus 2 ... Conveyance apparatus 10 ... Head 101 ... Lower side opening 102 ... Plasma production space 103 ... Upper side opening 11 ... First electrode 111 ... Inner peripheral surface 112 ... Groove 12 …… Second electrode 121 …… Outer peripheral surface 122 …… Projection strip 20 …… Moving stage 3 …… Voltage applying means 30 …… Power supply 31 …… Conduct wire 32 …… Switch 5 …… Gas supply means 50 …… Nozzle 51 …… Gas supply source 52 …… Regulator 53 …… Valve 54 …… Gas pipe G …… Gas P …… Plasma W …… Workpiece

Claims

プラズマを供給して、前記プラズマにより被処理面を表面処理するプラズマ処理装置であって、
上側開口と、下側開口と、前記上側開口から前記下側開口に連通するプラズマを生成するプラズマ生成空間とを備え、該プラズマ生成空間において前記プラズマを生成し、生成された前記プラズマを前記下側開口から前記被処理面に向けて放出するヘッドと、前記ヘッドの前記プラズマ生成空間に、前記プラズマを生成するためのガスを供給するガス供給手段と、を有し、前記ヘッドは、前記下側開口に向かって収斂する収斂形状をなす凹部を有する第１の電極と、前記凹部内に挿入・固定される第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧を印加する、電圧印加手段と、を有し、
前記凹部の内周面は円錐台の側面形状であり、前記第２の電極の外周面は円錐状であり、前記内周面と前記外周面との間の空間に前記プラズマ生成空間を画成され、
前記下側開口は前記円錐台の下側底面に配置され、前記上側開口は前記円錐台の上側底面に配置され、
前記第１の電極の内周面および前記第２の電極の外周面のいずれか一方には、前記ヘッドの前記下側開口の方向に螺旋状の溝が形成され、他方には、前記溝に挿入されるように螺旋状の凸条が形成され、前記第１の電極と前記第２の電極との間にガスの渦流が形成されることを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus for supplying plasma and treating a surface to be processed with the plasma,
An upper opening, a lower opening, and a plasma generation space for generating plasma that communicates from the upper opening to the lower opening; generating the plasma in the plasma generation space; and A head that emits toward the surface to be processed from a side opening; and a gas supply unit that supplies a gas for generating the plasma to the plasma generation space of the head. A voltage is applied to the first electrode having a concave portion that has a convergent shape that converges toward the side opening, the second electrode that is inserted and fixed in the concave portion, the first electrode, and the second electrode. Applying voltage applying means,
The inner peripheral surface of the recess is a truncated cone side surface, the outer peripheral surface of the second electrode is conical, and the plasma generation space is defined in a space between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. And
The lower opening is disposed on a lower bottom surface of the truncated cone, and the upper opening is disposed on an upper bottom surface of the truncated cone;
A spiral groove is formed in one of the inner peripheral surface of the first electrode and the outer peripheral surface of the second electrode in the direction of the lower opening of the head, and the other is formed in the groove. A plasma processing apparatus, wherein a spiral ridge is formed so as to be inserted, and a gas vortex is formed between the first electrode and the second electrode .

前記ヘッドは、前記プラズマ生成空間に連通する上側開口を備え、
前記上側開口の開口面積をＡ［ｃｍ２］とし、前記下側開口の開口面積をＢ［ｃｍ２］としたとき、Ａ／Ｂが、１．５〜２００程度なる関係を満足する請求項１に記載のプラズマ処理装置。 The head includes an upper opening communicating with the plasma generation space,
The A / B satisfies a relationship of about 1.5 to 200, where A [cm2] is the opening area of the upper opening and B [cm2] is the opening area of the lower opening. Plasma processing equipment.

前記ガス供給手段は、前記ガスが前記螺旋状の溝および前記螺旋状の凸条に沿って、前記ガスを前記プラズマ生成空間に供給する構成である請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit is configured to supply the gas to the plasma generation space along the spiral groove and the spiral protrusion.

前記ガス供給手段は、前記ガスを前記プラズマ生成空間に連通する前記上側開口から供給するノズルを備え、該ノズルは、前記上側開口に沿って移動可能に設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The said gas supply means is provided with the nozzle which supplies the said gas from the said upper side opening connected to the said plasma production space, This nozzle is provided so that a movement along the said upper side opening is possible. A plasma processing apparatus according to claim 1.

前記第２の電極において、前記外周面の、前記上側開口側の端が、前記上側開口から突出していない請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein an end of the outer peripheral surface on the upper opening side of the second electrode does not protrude from the upper opening. 6.

前記プラズマ生成空間において、前記第１の電極と前記第２の電極との間隙が一定である請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a gap between the first electrode and the second electrode is constant in the plasma generation space.

前記第２の電極は円錐形状であり、前記第２の電極の円錐角は、３０〜６０°である請求項１ないし６のいずれかにに記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the second electrode has a conical shape, and a cone angle of the second electrode is 30 to 60 °.

前記螺旋状の溝および前記螺旋状の凸条の幅が上側開口側に向かって小さくなっている請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a width of the spiral groove and the spiral ridge is reduced toward the upper opening side.

前記螺旋状の溝および前記螺旋状の凸条が複数形成されている請求項１ないし８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the spiral grooves and the spiral ridges are formed.