JP5103956B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

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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.

従来から、減圧条件下でグロー放電プラズマを発生させ、このプラズマをワークに吹き付けることによってプラズマ処理を行うプラズマ装置が知られている。しかし、減圧条件を用いるプラズマ装置は、大掛かりで複雑な真空設備を備えることから高価であり、例えば製品の製造工程で用いると、製造コストを増大させてしまう。
そこで、大気圧条件下でプラズマを発生させる大気圧プラズマ装置が開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, plasma apparatuses that perform plasma processing by generating glow discharge plasma under reduced pressure conditions and spraying this plasma on a workpiece are known. However, a plasma apparatus using a decompression condition is expensive because it includes a large-scale and complicated vacuum facility, and for example, when used in a manufacturing process of a product, the manufacturing cost increases.
Therefore, an atmospheric pressure plasma apparatus that generates plasma under atmospheric pressure conditions has been developed.

この大気圧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プラズマ生成空間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。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、負イオン等の活性種を生成する。これら活性種をワークの表面に供給すると、この活性種の一部によりワークの表面や表面付近で各種反応が生じることとなり、ワークの表面が分解・除去されるようになっている。   This atmospheric pressure plasma processing apparatus has electrodes arranged opposite to each other, and supplies a predetermined gas into a plasma generation space formed between a pair of electrodes while applying a voltage between these electrodes. Applied to cause discharge and generate plasma. 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 workpiece, various reactions occur on or near the surface of the workpiece due to a part of the active species, so that the surface of the workpiece is decomposed and removed.

このような大気圧プラズマ処理装置には、大気圧条件下でプラズマを発生させることにより活性種を生成し、この活性種をワークの表面に局所的に噴射して、ワークの特定領域をプラズマ処理するものも提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
ここで、大気圧下で発生させるプラズマは、放電のオン／オフ切り替え時に、プラズマ特性等が不安定になり易い。このため、一筆書きパターン等の連続的な処理には適するが、点状の処理を多ポイントで行うような不連続な処理には適さないという問題がある。 In such an atmospheric pressure plasma processing apparatus, active species are generated by generating plasma under atmospheric pressure conditions, and the active species are locally sprayed on the surface of the workpiece to plasma-treat a specific area of the workpiece. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
Here, plasma generated under atmospheric pressure tends to be unstable in plasma characteristics and the like when switching on / off of discharge. For this reason, there is a problem that it is suitable for continuous processing such as a one-stroke pattern, but is not suitable for discontinuous processing in which point-like processing is performed at multiple points.

すなわち、このようなプラズマ処理装置により、ワークの表面における不連続な処理領域に、プラズマ処理を行う場合、ワークの処理領域に対しては電極間の放電をオン状態とし、ワークの非処理領域に対しては電極間の放電をオフ状態とする。ここで、電極間の放電をオフからオンに切り替えた後、放電が安定するまでの間は、プラズマが不安定な状態（過渡状態）にある。そのため、この状態でプラズマをワークに接触させると、ワークにダメージを与えたり、ワークの被処理面に推定困難な予想外のプラズマ処理が施されてしまうおそれがある。   That is, when plasma processing is performed on a discontinuous processing region on the surface of the workpiece by such a plasma processing apparatus, the discharge between the electrodes is turned on for the processing region of the workpiece, and the workpiece is not processed. On the other hand, the discharge between the electrodes is turned off. Here, after the discharge between the electrodes is switched from OFF to ON, the plasma is in an unstable state (transient state) until the discharge is stabilized. Therefore, if the plasma is brought into contact with the workpiece in this state, the workpiece may be damaged, or an unexpected plasma treatment that is difficult to estimate may be performed on the surface to be processed of the workpiece.

そこで、電極間の放電をオフからオンに切り替えた後、放電が安定するまで、ワークへの活性種の供給を停止する方法も考えられる。しかしながら、この場合、電極間の放電をオンに切り替えた後、この放電が安定するまでに数秒〜１０秒程度かかることから、サイクルタイムが長くなる。このため、特に、短時間処理を繰り返す場合、すなわち放電のオン／オフを短時間で繰り返して行う場合には、処理効率が大きく低下してしまう。
さらに、プラズマ処理装置のプラズマ放電部（プラズマ生成空間）で、不安定なプラズマが繰り返し発生すると、装置に負荷を与えるため、放電のオン／オフを多数回繰り返すような処理を連続して行った場合、プラズマ放電部の信頼性の低下が懸念される。 Therefore, after switching the discharge between the electrodes from off to on, a method of stopping the supply of active species to the workpiece until the discharge is stabilized is also conceivable. However, in this case, after the discharge between the electrodes is switched on, it takes several seconds to 10 seconds for the discharge to become stable, so the cycle time becomes longer. For this reason, in particular, when the short-time processing is repeated, that is, when the discharge is repeatedly turned on and off in a short time, the processing efficiency is greatly reduced.
Furthermore, when unstable plasma is repeatedly generated in the plasma discharge part (plasma generation space) of the plasma processing apparatus, a process is repeatedly performed to repeatedly turn on / off the discharge many times in order to load the apparatus. In such a case, there is a concern about a decrease in the reliability of the plasma discharge part.

特開２０００−２１６１４１号公報JP 2000-216141 A 特開２００３−１７１７６８号公報JP 2003-171768 A

本発明の目的は、処理領域が不連続に設定されたワークに対してプラズマ処理を施す際に、プラズマの発生を安定的に維持して、活性種の生成を速やかに行うことができるプラズマ処理装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to stably maintain the generation of plasma and quickly generate active species when performing plasma processing on a workpiece in which processing regions are set discontinuously. To provide an apparatus.

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、ワークの被処理面に対して相対的に移動可能な１対の電極と、
前記１対の電極間に画成されるプラズマ生成空間に電圧を印加する電源を備えた電源回路と、
前記プラズマ生成空間に、プラズマを生成および維持するためのキャリアガスを供給するキャリアガス供給系と、前記ワークの被処理面をプラズマ処理する活性種を生成するための処理ガスを供給する処理ガス供給系とを備えるガス供給手段と、
前記プラズマ生成空間に連通し、前記ワークの被処理面に向けて前記活性種を噴出するプラズマ噴出口と、
前記ガス供給手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記ガス供給手段を、前記プラズマ生成空間に前記キャリアガスを供給した状態で、前記処理ガスの供給を停止することにより、前記プラズマを生成し、該プラズマを維持する非処理モードと、
前記プラズマ生成空間に前記キャリアガスと前記処理ガスとの混合ガスを供給することにより、前記処理ガスを活性化して前記活性種を生成し、該活性種を前記プラズマ噴射口から噴出して前記ワークの被処理面をプラズマ処理する処理モードとに切り替え可能なように構成され、
プラズマ処理を施す処理領域と、前記処理領域を除く非処理領域とを有する前記ワークの被処理面に対して、前記１対の電極を相対的に移動しつつプラズマ処理を施す際に、
前記制御手段は、前記プラズマ噴出口が前記被処理面の非処理領域に対応する位置にあるとき、前記ガス供給手段を前記非処理モードに設定し、
前記プラズマ噴出口が前記被処理面の処理領域に対応する位置にあるとき、前記処理モードに設定し、前記被処理面の処理領域に向けて前記活性種を供給するよう構成されてい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 includes a pair of electrodes that can move relative to a surface to be processed of a workpiece,
A power supply circuit comprising a power supply for applying a voltage to a plasma generation space defined between the pair of electrodes;
A carrier gas supply system for supplying a carrier gas for generating and maintaining plasma in the plasma generation space, and a processing gas supply for supplying a processing gas for generating active species for plasma processing the surface to be processed of the workpiece A gas supply means comprising a system;
A plasma ejection port that communicates with the plasma generation space and ejects the active species toward the surface to be processed of the workpiece;
Control means having a function of controlling the operation of the gas supply means,
The non-processing mode in which the control means generates the plasma and maintains the plasma by stopping the supply of the processing gas in a state where the carrier gas is supplied to the plasma generation space. When,
By supplying a mixed gas of the carrier gas and the processing gas to the plasma generation space, the processing gas is activated to generate the active species, and the active species are ejected from the plasma injection port to the workpiece. The processing surface is configured to be switchable to a processing mode for plasma processing ,
When performing the plasma treatment while relatively moving the pair of electrodes with respect to the surface to be treated of the workpiece having a treatment region to which the plasma treatment is performed and a non-treatment region excluding the treatment region,
The control means sets the gas supply means to the non-processing mode when the plasma outlet is at a position corresponding to a non-processing area of the surface to be processed.
When the plasma jet port is at a position corresponding to the processing region of the processing surface, the processing mode is set, and the active species is supplied toward the processing region of the processing surface. Features.

これにより、非処理モードから処理モードに切り替えたとき、プラズマの生成を安定的に維持することができる。その結果、このプラズマにより、速やかに処理ガスを活性化して、安定な活性種を生成することができる。そのため、ワークのダメージやプラズマ生成空間を構成する各部にかかる負荷を抑えつつ、処理領域が不連続に設定されたワークに対して、プラズマ処理を高速で行うことができる。   Thereby, when the non-processing mode is switched to the processing mode, the generation of plasma can be stably maintained. As a result, this plasma can quickly activate the processing gas and generate stable active species. Therefore, it is possible to perform plasma processing at high speed on a workpiece in which processing regions are set discontinuously while suppressing damage to the workpiece and loads on each part constituting the plasma generation space.

また、プラズマ処理を施す処理領域と、前記処理領域を除く非処理領域とを有する前記ワークの被処理面に対して、前記１対の電極を相対的に移動しつつプラズマ処理を施す際に、前記制御手段は、前記プラズマ噴出口が前記被処理面の非処理領域に対応する位置にあるとき、前記ガス供給手段を前記非処理モードに設定し、前記プラズマ噴出口が前記被処理面の処理領域に対応する位置にあるとき、前記処理モードに設定し、前記被処理面の処理領域に向けて前記活性種を供給するよう構成されていることにより、非処理領域が活性種に晒されるのを防止することができる。さらに、処理領域をプラズマ処理する際に、速やかに安定なプラズマ処理を施すことができる。 Further, when performing the plasma treatment while relatively moving the pair of electrodes with respect to the surface to be processed of the workpiece having a treatment region for performing the plasma treatment and a non-treatment region excluding the treatment region, The control means sets the gas supply means to the non-processing mode when the plasma outlet is in a position corresponding to a non-processing region of the processing target surface, and the plasma jet outlet processes the processing target surface. By setting the processing mode and supplying the active species toward the processing region of the surface to be processed when being at a position corresponding to the region , the non-processing region is exposed to the active species. Can be prevented. Furthermore, stable plasma treatment can be performed promptly when the treatment region is subjected to plasma treatment.

本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの被処理面における前記処理領域および前記非処理領域の少なくとも一方の位置情報を入力する入力手段を備え、
前記制御手段は、前記位置情報に応じて、前記ガス供給手段を前記非処理モードまたは前記処理モードに切り替えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、被処理面の非処理領域に対して、選択的にプラズマ処理を施すことができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, the plasma processing apparatus includes an input unit that inputs position information of at least one of the processing region and the non-processing region on the processing target surface of the workpiece,
It is preferable that the control unit is configured to switch the gas supply unit to the non-processing mode or the processing mode according to the position information.
Thereby, it is possible to selectively perform plasma processing on the non-processed area of the surface to be processed.

本発明のプラズマ処理装置では、前記入力手段に入力された前記処理領域および前記非処理領域の少なくとも一方の位置情報を記憶する記憶手段を備えることが好ましい。
これにより、処理領域および前記非処理領域の少なくともいずれかの位置情報を記憶し、それを利用することができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記ガス供給手段を、前記非処理モードから前記処理モードに切り替えると、前記プラズマ生成空間に供給する前記処理ガスの流量を、設定流量まで徐々に増加させることが好ましい。
これにより、放電が発生している１対の電極間に処理ガスを供給する際に、１対の電極間のインピーダンスの変化を緩和することができる。 The plasma processing apparatus of the present invention preferably includes storage means for storing position information of at least one of the processing area and the non-processing area input to the input means.
Thereby, it is possible to store position information of at least one of the processing area and the non-processing area and use it.
In the plasma processing apparatus of the present invention, when the control unit switches the gas supply unit from the non-processing mode to the processing mode, the flow rate of the processing gas supplied to the plasma generation space is gradually increased to a set flow rate. It is preferable to increase.
Thereby, when supplying process gas between a pair of electrodes in which discharge occurs, a change in impedance between the pair of electrodes can be reduced.

本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記非処理モードにおいて、前記プラズマ生成空間に供給するキャリアガスの流量を、前記プラズマの生成を維持するための必要最小量に設定することが好ましい。
これにより、キャリアガスの使用量の削減、装置の長寿命化を図ることができる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段において、前記キャリアガス供給系および前記処理ガス供給系は、それぞれ、前記キャリアガスおよび前記処理ガスの流量を調整するガス流量調整手段を有し、
前記制御手段は、当該ガス流量調整手段の作動を制御することにより、前記非処理モードと前記処理モードとの切り替えを行うことが好ましい。
これにより、非処理モードと処理モードとの切り替えを容易に行うことができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the control means sets the flow rate of the carrier gas supplied to the plasma generation space to a minimum amount necessary for maintaining the generation of the plasma in the non-processing mode. .
Thereby, the usage-amount of carrier gas can be reduced and the lifetime of an apparatus can be extended.
In the plasma processing apparatus of the present invention, in the gas supply means, the carrier gas supply system and the processing gas supply system have gas flow rate adjusting means for adjusting the flow rates of the carrier gas and the processing gas, respectively.
The control means preferably switches between the non-processing mode and the processing mode by controlling the operation of the gas flow rate adjusting means.
Thereby, switching between the non-processing mode and the processing mode can be easily performed.

本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記キャリアガス供給系および前記処理ガス供給系に接続されたガス混合系を有し、前記キャリアガス供給系および前記処理ガス供給系により供給された前記キャリアガスおよび前記処理ガスを、前記ガス混合系により混合した後、前記プラズマ生成空間に供給することが好ましい。
これにより、プラズマ生成空間に、キャリアガスおよび処理ガスを均一に供給することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas supply means has a gas mixing system connected to the carrier gas supply system and the processing gas supply system, and is supplied by the carrier gas supply system and the processing gas supply system. Preferably, the carrier gas and the processing gas are mixed in the gas mixing system and then supplied to the plasma generation space.
Thereby, the carrier gas and the processing gas can be uniformly supplied to the plasma generation space.

本発明のプラズマ処理装置では、前記プラズマ噴出口を、前記ワークの被処理面に対して略直交する方向に移動させる移動手段を有し、
前記制御手段は、前記ガス供給手段を前記処理モードから前記非処理モードに切り替えるのに連動して、前記移動手段を作動させることにより、前記プラズマ噴出口と前記ワークの被処理面との離間距離がより大きくなるように、前記プラズマ噴出口を移動させることが好ましい。
これにより、処理モードから非処理モードに切り替わった後、たとえプラズマ処理装置内に活性種が残存し、これが噴出されたとしても、被処理面には接触しないか、仮に接触したとしても、活性種が有する活性度が緩和された状態で接触することとなる。したがって、ワークの被処理面が不本意にプラズマ処理されるのを好適に防止または抑制することができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, it has a moving means for moving the plasma outlet in a direction substantially orthogonal to the surface to be processed of the workpiece,
The control means operates the moving means in conjunction with switching the gas supply means from the processing mode to the non-processing mode, thereby separating the plasma ejection port and the workpiece surface to be processed. It is preferable to move the plasma jet outlet so that is larger.
As a result, after switching from the processing mode to the non-processing mode, even if the active species remain in the plasma processing apparatus and are ejected, the active species are not in contact with the surface to be processed or even temporarily contacted. It will contact in the state which activity which has has eased. Therefore, it can prevent or suppress that the to-be-processed surface of a workpiece | work is unintentionally plasma-processed.

本発明のプラズマ処理装置では、前記プラズマ噴出口の周囲に、該プラズマ噴出口から噴出されたガスを吸気する排気吸込口を備えることが好ましい。
このような、排気吸込口を設けて、この排気吸込口から１対の電極間にプラズマ噴出口から噴出された活性種を吸入することができる。その結果、プラズマ噴出口から放出された活性種を、１対の電極とワークとの間の空間に長時間滞在させることなく、この空間から迅速に排出することができる。そのため、被処理面の処理領域に隣接する非処理領域が活性種に晒されるのを防止して、プラズマ処理の処理精度の向上を図ることができる。 In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that an exhaust suction port for sucking gas ejected from the plasma jet port is provided around the plasma jet port.
By providing such an exhaust suction port, active species ejected from the plasma ejection port between the pair of electrodes can be sucked from the exhaust suction port. As a result, the active species released from the plasma ejection port can be quickly discharged from this space without staying in the space between the pair of electrodes and the workpiece for a long time. Therefore, it is possible to prevent the non-process region adjacent to the process region of the surface to be processed from being exposed to the active species, thereby improving the processing accuracy of the plasma processing.

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縦断面図（一部ブロック図を含む）、図２は、図１に示すプラズマ処理装置の回路構成を示すブロック図、図３は、図１に示すプラズマ処理装置によってプラズマ処理が行われるワークの一例を示す平面図である。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。
本発明のプラズマ処理装置は、ワークの上方から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。 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 longitudinal sectional view (including a partial block diagram) schematically showing a first embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the plasma processing apparatus shown in FIG. 3 is a plan view showing an example of a workpiece on which plasma processing is performed by the plasma processing apparatus shown in FIG. 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”.
The plasma processing apparatus of the present invention supplies plasma from above the workpiece, and etches and ashes, for example, plasma CVM (Chemical Vaporization Machining) or the like on the surface to be processed of the workpiece. Surface treatment is performed on the surface to be treated by performing various plasma treatments such as treatment, water repellent treatment, and film formation treatment.

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。
図１に示すように、プラズマ処理装置１は、プラズマ処理装置本体１００と、ワーク１０を載置するステージ２００とを備えている。
プラズマ処理装置本体１００は、ステージ２００の上側に設けられたヘッド３００と、ヘッド３００に電圧を印加する電源回路（電圧印加手段）７と、ヘッド３００にガスＧを供給するガス供給手段８とを有している。
また、プラズマ処理装置本体１００は、図１に示さない、プラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）をｚ軸方向に移動させる装置本体移動手段１８０を有している。 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.
As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing apparatus main body 100 and a stage 200 on which the workpiece 10 is placed.
The plasma processing apparatus main body 100 includes a head 300 provided above the stage 200, a power supply circuit (voltage applying means) 7 that applies a voltage to the head 300, and a gas supply means 8 that supplies a gas G to the head 300. Have.
The plasma processing apparatus main body 100 includes apparatus main body moving means 180 that moves the plasma processing apparatus main body 100 (head 300) in the z-axis direction, which is not shown in FIG.

このようなプラズマ処理装置本体１００は、プラズマ噴出口５からワーク１０の被処理面１０１にむけて活性種を噴出する処理モードと、プラズマの発生を維持しつつ、プラズマ噴出口５からの活性種の噴出を停止する非処理モードとを有しており、後述する制御手段１７０により、ガス供給手段８の作動を制御して、処理モードと非処理モードとの切り替えを可能なように構成されている。そして、本実施形態では、被処理面１０１の処理領域１０２および非処理領域１０３のうちのいずれに対応する位置にプラズマ噴出口５が位置しているかに応じて、制御手段１７０により、ガス供給手段８の作動を制御して、非処理モードと処理モードとの切り替えが行われるようになっている。   Such a plasma processing apparatus main body 100 has a processing mode in which active species are ejected from the plasma ejection port 5 toward the surface to be processed 101 of the workpiece 10, and active species from the plasma ejection port 5 while maintaining the generation of plasma. And a non-processing mode for stopping the ejection of gas, and the control means 170 described later controls the operation of the gas supply means 8 so as to switch between the processing mode and the non-processing mode. Yes. In the present embodiment, the gas supply means is controlled by the control means 170 in accordance with which of the processing region 102 and the non-processing region 103 of the processing surface 101 corresponds to which position the plasma jet nozzle 5 is located. The operation of No. 8 is controlled to switch between the non-processing mode and the processing mode.

以下、プラズマ処理装置本体１００の各部の構成について説明する。
ヘッド３００は、全体として下端部で収斂する円筒状をなしており、その上側で開口するガス導入口６と、下側で開口するプラズマ噴出口５と、ガス導入口６とプラズマ噴出口５との双方に連通するプラズマ生成空間３０とを備えている。
このヘッド３００は、ガスＧとしてキャリアガスと処理ガスとの混合ガスが供給されると、プラズマ生成空間３０においてプラズマＰが発生し、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、負イオン等の活性種を生成する。そして、この生成された活性種をプラズマ噴出口５からワーク１０の被処理面１０１に向けて放出する。 Hereinafter, the configuration of each part of the plasma processing apparatus main body 100 will be described.
The head 300 has a cylindrical shape that converges at the lower end as a whole, and includes a gas inlet 6 that opens on the upper side, a plasma outlet 5 that opens on the lower side, a gas inlet 6 and a plasma outlet 5. And a plasma generation space 30 communicating with both of them.
In the head 300, when a mixed gas of a carrier gas and a processing gas is supplied as the gas G, a plasma P is generated in the plasma generation space 30. In the generated plasma, electrons accelerated by an electric field are gas molecules. Collisions generate active species such as excited molecules, radical atoms, positive ions, and negative ions. Then, the generated active species are discharged from the plasma outlet 5 toward the processing surface 101 of the workpiece 10.

本実施形態のヘッド３００は、円柱状の第１の電極２と、円筒状をなし、その内部空間に第１の電極２が位置する第２の電極３と、第１の電極２および第２の電極３にそれぞれ設けられた誘電体部４１、４２とで構成されている。
第１の電極２は、全体形状が円柱状をなし、その軸方向（長手方向）がワーク１０に対してほぼ直交するように配置されている。 The head 300 according to the present embodiment includes a columnar first electrode 2, a cylindrical shape, a second electrode 3 in which the first electrode 2 is located in the internal space, the first electrode 2, and the second electrode 2. It is comprised with the dielectric material parts 41 and 42 each provided in the electrode 3 of this.
The first electrode 2 is arranged so that the overall shape is a columnar shape, and its axial direction (longitudinal direction) is substantially orthogonal to the workpiece 10.

一方、第２の電極３は、全体形状が円筒状をなしており、その内周面で規定される内部空間の横断面積が上側から下側に向かって一定となっている。この第２の電極３の内部空間内に第１の電極２が、その軸方向（長手方向）がワーク１０に対してほぼ直交するように、挿入・固定されている。
ここで、後述する誘電体部４１で覆われた状態の第１の電極２の容積は、後述する誘電体部４２で覆われた状態の第２の電極３の内周面で規定される内部空間の容積より小さく設定されている。これにより、第１の電極２を第２の電極３の内部空間内に配置した状態（ヘッド３００の組立状態）において、第２の電極３の内周面と、第１の電極２の外周面との間には、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３０が画成されている。 On the other hand, the entire shape of the second electrode 3 is cylindrical, and the cross-sectional area of the internal space defined by the inner peripheral surface thereof is constant from the upper side to the lower side. The first electrode 2 is inserted and fixed in the internal space of the second electrode 3 so that the axial direction (longitudinal direction) thereof is substantially orthogonal to the workpiece 10.
Here, the volume of the first electrode 2 in a state covered with a dielectric part 41, which will be described later, is defined by the inner peripheral surface of the second electrode 3 covered with a dielectric part 42, which will be described later. It is set smaller than the volume of the space. Thereby, in a state where the first electrode 2 is arranged in the internal space of the second electrode 3 (an assembly state of the head 300), the inner peripheral surface of the second electrode 3 and the outer peripheral surface of the first electrode 2 Between these, a space (gap) defined by them, that is, a plasma generation space 30 is defined.

このプラズマ生成空間３０は、その上側で開口（開放）しており、この開口部によりガス導入口６が形成される。
このような第１の電極２および第２の電極３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。 The plasma generation space 30 is opened (open) on the upper side, and the gas inlet 6 is formed by the opening.
Examples of the constituent material of the first electrode 2 and the second electrode 3 include, for example, simple metals such as copper, aluminum, iron, and silver, various alloys such as stainless steel, brass, and aluminum alloys, 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.

また、第１の電極２の構成材料は、第２の電極３の構成材料と同一であっても、異なっていてもよい。
なお、第１の電極２および第２の電極３の形状は、上述したような円柱状および円筒状をなすものに限定されず、例えば、互いに対向する平板状のものであってもよい。
これらの第１の電極２および第２の電極３には、第１の電極２と第２の電極３とが対向する面、すなわち第１の電極２の外周面および第２の電極３の内周面を覆うように、それぞれ誘電体材料で構成される誘電体部４１、４２が形成されている。 The constituent material of the first electrode 2 may be the same as or different from the constituent material of the second electrode 3.
In addition, the shape of the 1st electrode 2 and the 2nd electrode 3 is not limited to what makes the column shape and cylindrical shape as mentioned above, For example, the flat plate shape which mutually opposes may be sufficient.
The first electrode 2 and the second electrode 3 include a surface where the first electrode 2 and the second electrode 3 face each other, that is, an outer peripheral surface of the first electrode 2 and an inner surface of the second electrode 3. Dielectric portions 41 and 42 each made of a dielectric material are formed so as to cover the peripheral surface.

さらに、第２の電極３の内周面に設けられた誘電体部４２は、第２の電極３の下端部より下方に延在して設けられ、この誘電体部４２の延在する部分が上側から下側に向かって収斂している。すなわち、誘電体部４２の延在する部分の横断面積が上側から下側に向かって漸減している。
さらに、この誘電体部４２が延在する部分の下端部で開口（開放）しており、この開口部によりプラズマ噴出口５が形成される。かかる構成の誘電体部４２の下端部にプラズマ噴出口５が開口する構成とすることにより、プラズマ噴出口５から噴出された活性種を、ワーク１０の被処理面１０１の目的とする領域に確実に供給することができる。 Furthermore, the dielectric portion 42 provided on the inner peripheral surface of the second electrode 3 is provided to extend downward from the lower end portion of the second electrode 3, and the extending portion of the dielectric portion 42 is provided. It converges from the upper side to the lower side. That is, the cross-sectional area of the extending portion of the dielectric portion 42 is gradually reduced from the upper side to the lower side.
Further, an opening (open) is made at the lower end portion of the portion where the dielectric portion 42 extends, and the plasma outlet 5 is formed by this opening portion. By adopting a configuration in which the plasma ejection port 5 is opened at the lower end portion of the dielectric portion 42 having such a configuration, the active species ejected from the plasma ejection port 5 can be surely provided in a target region of the processing target surface 101 of the workpiece 10. Can be supplied to.

このように、第１の電極２と第２の電極３との対向面にそれぞれ誘電体部４１、４２が形成されていることにより、第１の電極２と第２の電極３との間において、電極である金属等が露出しないため、電極間に電界を均一に発生させることができる。また、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。さらに、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止し、グローライクな安定した放電を得ることもできる。   As described above, since the dielectric portions 41 and 42 are formed on the opposing surfaces of the first electrode 2 and the second electrode 3, respectively, between the first electrode 2 and the second electrode 3. Since the metal or the like which is an electrode is not exposed, an electric field can be generated uniformly between the electrodes. Further, an increase in impedance can be prevented, a desired discharge can be generated at a relatively low voltage, and plasma can be generated reliably. Furthermore, it is possible to prevent dielectric breakdown during voltage application, suitably prevent arc discharge from occurring, and obtain glow-like stable discharge.

誘電体部４１、４２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、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ３（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 portions 41 and 42 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).

誘電体部４１、４２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。誘電体部４１、４２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。   The thickness of the dielectric portions 41 and 42 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 4.0 mm, and more preferably about 1.0 to 2.0 mm. If the thickness of the dielectric portions 41 and 42 is too thick, a high voltage may be required to generate plasma (desired discharge). If the thickness is too thin, dielectric breakdown occurs when voltage is applied, and arc discharge occurs. May occur.

ここで、誘電体部４１、４２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。
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、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ３等の複合酸化物が該当する。 Here, if a dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. is used as a constituent material of the dielectric portions 41 and 42, a high-density plasma can be generated at a low voltage, and the processing efficiency of the plasma processing There is an advantage of improving.
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 .

なお、誘電体部４１、４２は、第１の電極２の外周面と第２の電極３の内周面を覆っていればよく、本実施形態のように、第２の電極３の外周面は覆われていなくてよい。かかる構成とすることによっても、プラズマ生成空間３０において、第１の電極２の表面が露出するのを確実に防止することができる。そのため、少ない量の誘電体材料で、アーク放電が生じるのを好適に防止することができる。
ヘッド３００には、図１に示すように、電源回路（電圧印加手段）７が接続されている。 The dielectric portions 41 and 42 only need to cover the outer peripheral surface of the first electrode 2 and the inner peripheral surface of the second electrode 3, and the outer peripheral surface of the second electrode 3 as in this embodiment. Need not be covered. Also with this configuration, it is possible to reliably prevent the surface of the first electrode 2 from being exposed in the plasma generation space 30. Therefore, arc discharge can be suitably prevented with a small amount of dielectric material.
As shown in FIG. 1, a power supply circuit (voltage applying means) 7 is connected to the head 300.

電源回路７は、第１の電極２と第２の電極３との間に電圧を印加する高周波電源（電源）７２と、電源回路７内のインピーダンスの整合（マッチング）を自動的に行うマッチングボックス（整合器）７４と、マッチングボックス７４を介して高周波電源７２と第１の電極２とを導通（接続）する導線７１と、高周波電源７２と第２の電極３とを導通する導線７３とを備えている。また、電源回路７は、導線７３を介してアース（接地）されている。   The power supply circuit 7 includes a high frequency power supply (power supply) 72 that applies a voltage between the first electrode 2 and the second electrode 3, and a matching box that automatically performs impedance matching (matching) in the power supply circuit 7. (Matching unit) 74, conducting wire 71 that conducts (connects) high-frequency power source 72 and first electrode 2 via matching box 74, and conducting wire 73 that conducts high-frequency power source 72 and second electrode 3. I have. Further, the power supply circuit 7 is grounded (grounded) via a conducting wire 73.

かかる構成の電源回路７において、高周波電源７２を作動させて第１の電極２と第２の電極３との間に電圧を印加すると、その第１の電極２と第２の電極３との間には、電界が発生する。そして、この状態で、第１の電極と第２の電極との間の空間、すなわちプラズマ生成空間３０に、キャリアガスを供給すると、放電が生じて、プラズマが発生する。この状態で処理ガスを供給すると、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、負イオン等の活性種を生成する。
この高周波電源７２の周波数は、特に限定されないが、１ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚであるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚであるのがより好ましい。 In the power supply circuit 7 having such a configuration, when a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 3 by operating the high-frequency power supply 72, the first electrode 2 and the second electrode 3 are connected. An electric field is generated. In this state, when a carrier gas is supplied to the space between the first electrode and the second electrode, that is, the plasma generation space 30, a discharge is generated and plasma is generated. When the processing gas is supplied in this state, 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.
The frequency of the high-frequency power source 72 is not particularly limited, but is preferably 1 KHz to 150 MHz, and more preferably 10 to 60 MHz.

また、本実施形態では、電源回路７がマッチングボックス７４を備え、このマッチングボックス７４の作動を制御手段１７０により制御する構成となっている。
なお、電源回路７には、高周波電源７２およびマッチングボックス７４の他、高周波電源７２の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源７２の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）等が設置されていてもよい。これにより、ワーク１０の被処理面１０１に対するプラズマ処理の処理条件を適宜調整することができる。
ヘッド３００のプラズマ生成空間３０内には、ガス導入口６を介して、ガス供給手段によりガスＧが供給される。 In the present embodiment, the power supply circuit 7 includes a matching box 74, and the operation of the matching box 74 is controlled by the control unit 170.
In addition to the high frequency power supply 72 and the matching box 74, the power supply circuit 7 includes frequency adjusting means (circuit) for changing the frequency of the high frequency power supply 72, and voltage adjusting means for changing the maximum value (amplitude) of the applied voltage of the high frequency power supply 72. (Circuit) etc. may be installed. Thereby, the process conditions of the plasma process with respect to the to-be-processed surface 101 of the workpiece | work 10 can be adjusted suitably.
A gas G is supplied into the plasma generation space 30 of the head 300 by the gas supply means via the gas inlet 6.

なお、本発明では、ガスＧは、後述するガス混合器８３１に供給されるガスの種類に応じてその組成が切り替わるものであり、キャリアガス単独の場合と、キャリアガスと処理ガスとの混合ガスの場合とに切り替わるものである。
ここで、「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い、このキャリアガスがプラズマ生成空間３０内に供給されると電極２、３間で放電が生じプラズマが発生（生成）し、放電が維持される間、プラズマの発生も維持される。 In the present invention, the composition of the gas G is switched according to the type of gas supplied to the gas mixer 831 described later. In the case of the carrier gas alone, the mixed gas of the carrier gas and the processing gas is used. It switches to the case of.
Here, the “carrier gas” refers to a gas introduced for starting discharge and maintaining discharge. When this carrier gas is supplied into the plasma generation space 30, discharge occurs between the electrodes 2 and 3, and plasma is generated. Is generated (generated), and the generation of plasma is maintained while the discharge is maintained.

また、「処理ガス」とは、プラズマ中に、励起分子、ラジカル原子、正イオン、負イオン等の活性種を生成するために導入するガスのことを言う。すなわち、処理ガスは、プラズマ放電空間３０に導入されると、電界により加速された電子と衝突することにより活性化して、活性種を生成する。この活性種がプラズマ噴出口５から噴出され、ワーク１０の被処理面１０１と接触することにより、被処理面１０１がプラズマ処理される。   “Processing gas” refers to a gas introduced to generate active species such as excited molecules, radical atoms, positive ions, and negative ions in plasma. That is, when the processing gas is introduced into the plasma discharge space 30, it is activated by colliding with electrons accelerated by the electric field to generate active species. This active species is ejected from the plasma ejection port 5 and comes into contact with the surface to be processed 101 of the workpiece 10, whereby the surface to be processed 101 is subjected to plasma processing.

ガス供給手段８は、キャリアガスを供給するキャリアガス供給系８１と、処理ガスを供給する処理ガス供給系８２と、キャリアガスと処理ガスとを混合してプラズマ生成空間３０に供給するガス混合系８３とを有している。
キャリアガス供給系８１は、キャリアガス用ボンベ（キャリアガス供給源）８１１と、一端が後述するガス混合器８３１に接続し、他端がキャリアガス用ボンベ８１１に接続されたキャリアガス供給管（配管）８１２と、キャリアガス供給管８１２の途中に接続され、キャリアガス用ボンベ８１１から供給されるキャリアガスの流量を調整するマスフローコントローラ８１４、およびキャリアガス供給管８１２内の流路を開閉するバルブ８１３とを有している。なお、マスフローコントローラ８１４は、バルブ８１３よりガス混合器８３１（下流側）に配置されている。本実施形態では、このようなキャリアガス供給系８１において、マスフローコントローラ８１４およびバルブ８１３によりキャリアガスの流量を調整するガス流量調整手段が構成される。 The gas supply means 8 includes a carrier gas supply system 81 that supplies a carrier gas, a processing gas supply system 82 that supplies a processing gas, and a gas mixing system that mixes the carrier gas and the processing gas and supplies them to the plasma generation space 30. 83.
The carrier gas supply system 81 is a carrier gas supply pipe (piping) in which a carrier gas cylinder (carrier gas supply source) 811 and one end are connected to a gas mixer 831 described later and the other end is connected to a carrier gas cylinder 811. ) 812, a mass flow controller 814 that is connected in the middle of the carrier gas supply pipe 812 and adjusts the flow rate of the carrier gas supplied from the carrier gas cylinder 811, and a valve 813 that opens and closes the flow path in the carrier gas supply pipe 812. And have. The mass flow controller 814 is disposed on the gas mixer 831 (downstream side) from the valve 813. In the present embodiment, in such a carrier gas supply system 81, a gas flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the carrier gas is configured by the mass flow controller 814 and the valve 813.

また、処理ガス供給系８２は、処理ガス用ボンベ（処理ガス供給源）８２１と、一端がガス混合器８３１に接続し、他端が処理ガス用ボンベ８２１に接続された処理ガス供給管（配管）８２２と、処理ガス供給管８２２の途中に接続され、処理ガス用ボンベ８２１から供給される処理ガスの流量を調整するマスフローコントローラ８２５、および処理ガス供給管８２２内の流路を開閉する第１バルブ８２３および第２バルブ８２４とを有している。なお、第２バルブ８２４、マスフローコントローラ８２５および第１バルブ８２３は、ガス混合器８３１（下流側）からこの順で配置されている。本実施形態では、このような処理ガス供給系８２において、マスフローコントローラ８２５、第１バルブ８２３および第２バルブ８２４により処理ガスの流量を調整するガス流量調整手段が構成される。   The processing gas supply system 82 includes a processing gas cylinder (processing gas supply source) 821 and a processing gas supply pipe (piping) having one end connected to the gas mixer 831 and the other end connected to the processing gas cylinder 821. ), A mass flow controller 825 that adjusts the flow rate of the processing gas supplied from the processing gas cylinder 821 and is connected to the middle of the processing gas supply pipe 822, and a first that opens and closes the flow path in the processing gas supply pipe 822. A valve 823 and a second valve 824 are provided. The second valve 824, the mass flow controller 825, and the first valve 823 are arranged in this order from the gas mixer 831 (downstream side). In the present embodiment, in such a processing gas supply system 82, a gas flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the processing gas is configured by the mass flow controller 825, the first valve 823, and the second valve 824.

ガス混合系８３は、キャリアガスと処理ガスとを混合するガス混合器８３１と、一端がガス混合器８３１に接続され、他端がガス導入口６に接続された混合ガス供給管８３２とを有する。
ここで、バルブ８１３が開いた状態では、キャリアガス用ボンベ８１１からキャリアガスが送出され、マスフローコントローラ８１４で流量を調節された後、ガス混合器８３１に供給される。 The gas mixing system 83 includes a gas mixer 831 for mixing the carrier gas and the processing gas, and a mixed gas supply pipe 832 having one end connected to the gas mixer 831 and the other end connected to the gas inlet 6. .
Here, in the state where the valve 813 is opened, the carrier gas is sent from the carrier gas cylinder 811, the flow rate is adjusted by the mass flow controller 814, and then supplied to the gas mixer 831.

さらに、第１バルブ８２３および第２バルブ８２４の双方が開いた状態では、処理ガス用ボンベ８２１からは処理ガスが送出され、マスフローコントローラ８２５で流量を調節された後、ガス混合器８３１に供給される。
そして、ガス混合器８３１に供給されたキャリアガスおよび処理ガスは、ガス混合器８３１で混合された後、混合ガス供給管８３２を介してガス導入口６からプラズマ生成空間３０に供給される。このように、キャリアガスおよび処理ガスを混合した後、プラズマ生成空間３０に供給することにより、これらガスを、それぞれプラズマ生成空間３０に均一に供給することができる。 Further, in a state where both the first valve 823 and the second valve 824 are opened, the processing gas is sent from the processing gas cylinder 821, the flow rate is adjusted by the mass flow controller 825, and then supplied to the gas mixer 831. The
The carrier gas and the processing gas supplied to the gas mixer 831 are mixed by the gas mixer 831 and then supplied from the gas inlet 6 to the plasma generation space 30 via the mixed gas supply pipe 832. Thus, by mixing the carrier gas and the processing gas and then supplying them to the plasma generation space 30, these gases can be supplied uniformly to the plasma generation space 30, respectively.

このようなガス供給手段８では、キャリアガス供給系８１を構成するバルブ８１３およびマスフローコントローラ８１４と、処理ガス供給系８２を構成する第１バルブ８２３、第２バルブ８２４およびマスフローコントローラ８２５との作動が後述する制御手段１７０により制御されている。
すなわち、制御手段１７０により、ガス供給手段８の作動を制御して、ワーク１０の被処理面１０１にプラズマ処理を施さない非処理モードと、被処理面１０１にプラズマ処理を施す処理モードとの切り替えを行え可能なように構成されている。 In such a gas supply means 8, the operation of the valve 813 and the mass flow controller 814 constituting the carrier gas supply system 81 and the operation of the first valve 823, the second valve 824 and the mass flow controller 825 constituting the processing gas supply system 82 are performed. It is controlled by control means 170 described later.
That is, the control unit 170 controls the operation of the gas supply unit 8 to switch between the non-processing mode in which the processing target surface 101 of the workpiece 10 is not subjected to plasma processing and the processing mode in which the processing target surface 101 is subjected to plasma processing. It is configured to be able to perform.

より詳述すると、非処理モードでは、制御手段１７０は、バルブ８１３を開き、第１バルブ８２３および第２バルブ８２４のうちの少なくとも一方を閉じる。これにより、ガス混合器８３１に対して、キャリアガス用ボンベ８１１からキャリアガスが送出（供給）され、処理ガス用ボンベ８２１からの処理ガスの送出（供給）は停止される。その結果、ガス混合器８３１からガス導入口６を介してプラズマ生成空間３０（電圧が印加された第１の電極２と第２の電極３との間）に供給されるガスＧは、キャリアガスの単独ガスとなる。そのため、プラズマ生成空間３０にはキャリアガスは存在しているが、処理ガスは供給されないため、電極２、３間の放電によりプラズマが生成し、このプラズマが維持されるが、活性種は発生しない。したがって、プラズマ噴出口５からの活性種の噴出は停止する。   More specifically, in the non-processing mode, the control unit 170 opens the valve 813 and closes at least one of the first valve 823 and the second valve 824. As a result, the carrier gas is sent (supplied) from the carrier gas cylinder 811 to the gas mixer 831, and the sending (supply) of the processing gas from the processing gas cylinder 821 is stopped. As a result, the gas G supplied from the gas mixer 831 through the gas inlet 6 to the plasma generation space 30 (between the first electrode 2 and the second electrode 3 to which voltage is applied) is a carrier gas. It becomes a single gas. Therefore, although carrier gas exists in the plasma generation space 30, but no processing gas is supplied, plasma is generated by the discharge between the electrodes 2 and 3, and this plasma is maintained, but no active species are generated. . Therefore, the ejection of active species from the plasma ejection port 5 is stopped.

一方、処理モードでは、制御手段１７０は、バルブ８１３を開き、さらに第１バルブ８２３および第２バルブ８２４のうちの少なくとも一方を開く。これにより、ガス混合器８３１に対して、キャリアガス用ボンベ８１１および処理ガス用ボンベ８２１からは、それぞれ、キャリアガスおよび処理ガスが送出され、ガス混合器８３１において混合される。その結果、ガス混合器８３１からプラズマ生成空間３０に供給されるガスＧは、キャリアガスと処理ガスとの混合ガスとなる。そのため、プラズマ生成空間３０にはキャリアガスと処理ガスとの双方が存在しているので、電極２、３間の放電によりプラズマが生成し、このプラズマにより処理ガスが活性化して活性種が生成する。そして、この活性種は、プラズマ噴出口５側に押し流され、その結果、プラズマ噴出口５からワーク１０の被処理面１０１（後述する処理領域１０２）に向かって噴出される。   On the other hand, in the processing mode, the control means 170 opens the valve 813 and further opens at least one of the first valve 823 and the second valve 824. Thereby, the carrier gas and the processing gas are respectively sent from the carrier gas cylinder 811 and the processing gas cylinder 821 to the gas mixer 831 and mixed in the gas mixer 831. As a result, the gas G supplied from the gas mixer 831 to the plasma generation space 30 becomes a mixed gas of the carrier gas and the processing gas. Therefore, since both the carrier gas and the processing gas exist in the plasma generation space 30, plasma is generated by the discharge between the electrodes 2 and 3, and the processing gas is activated by this plasma to generate active species. . Then, the active species are pushed away toward the plasma ejection port 5, and as a result, ejected from the plasma ejection port 5 toward the processing surface 101 (processing region 102 described later) of the workpiece 10.

ここで、本発明のプラズマ処理装置１では、非処理モードであるときにも、プラズマ生成空間３０にキャリアガスが存在することにより、電極２、３間の放電が維持され、その結果、電極２、３間の空間（プラズマ生成空間３０）におけるプラズマの生成も安定的に維持されている。
このように非処理モードにおいてもプラズマの生成が維持されていることから、非処理モードから処理モードに切り替えて活性種を生成させるには、プラズマが発生している状態から、このプラズマの存在により活性種が発生している状態に移行させるだけでよい。そのため、プラズマが発生していない状態から活性種を生成させる場合と比べて、速やかに安定な活性種を得ることができる。 Here, in the plasma processing apparatus 1 of the present invention, the discharge between the electrodes 2 and 3 is maintained due to the presence of the carrier gas in the plasma generation space 30 even in the non-processing mode. Plasma generation in the space between the three (plasma generation space 30) is also stably maintained.
Since the generation of the plasma is maintained even in the non-processing mode as described above, in order to generate the active species by switching from the non-processing mode to the processing mode, the presence of this plasma from the state where the plasma is generated. It is only necessary to shift to a state where active species are generated. Therefore, stable active species can be obtained quickly as compared with the case where active species are generated from a state where plasma is not generated.

また、かかる構成とすることは、前述したような、Ｉ）電極２、３間の放電をオフからオンに切り替えた後、放電が安定するまでの間、プラズマが不安定な状態（過渡状態）にあり、この状態でプラズマをワークに接触させると、ワークにダメージを与えてしまう、II）電極２、３間の放電をオフからオンに切り替えた後、放電が安定するまで、ワーク１０への活性種の供給を停止する方法も考えられるが、この場合、電極２、３間の放電をオンに切り替えた後、この放電が安定するまでに数秒〜１０秒程度かかることから、サイクルタイムが長くなる等の問題を解消し得ることから特に有効である。   In addition, such a configuration is as described above. I) After the discharge between the electrodes 2 and 3 is switched from OFF to ON, the plasma is unstable (transient state) until the discharge is stabilized. In this state, if the plasma is brought into contact with the workpiece, the workpiece is damaged. II) After the discharge between the electrodes 2 and 3 is switched from OFF to ON, the discharge to the workpiece 10 is stabilized until the discharge is stabilized. A method of stopping the supply of active species is also conceivable, but in this case, after the discharge between the electrodes 2 and 3 is switched on, it takes several seconds to 10 seconds for the discharge to stabilize, so the cycle time is long. This is particularly effective because it can solve problems such as.

また、本実施形態では、上述したような制御手段１７０によるガス供給手段８の非処理モードと処理モードとの切り替えは、図３に示すような、プラズマ処理を施す処理領域１０２と、処理領域１０２を除く非処理領域１０３とを有するワーク１０の被処理面１０１に対してプラズマ処理を行う場合、プラズマ噴出口５が処理領域１０２および非処理領域１０３のいずれの領域に対応する位置に存在するかに応じて行われる。   Further, in the present embodiment, the switching between the non-processing mode and the processing mode of the gas supply unit 8 by the control unit 170 as described above is performed as shown in FIG. When the plasma processing is performed on the processing target surface 101 of the workpiece 10 having the non-processing region 103 excluding the non-processing region 103, which of the processing region 102 and the non-processing region 103 the plasma ejection port 5 is located at Is done according to.

すなわち、ガス供給手段８は、プラズマ噴出口５（ヘッド３００）が非処理領域１０３に対応する位置にあるときには、非処理モードに設定される。また、プラズマ噴出口５（ヘッド３００）が処理領域１０２に対応する位置にあるときには、非処理モードから処理モードに設定され、処理領域１０２に向けて活性種を噴出する。さらに、プラズマ噴出口５が処理領域１０２から非処理領域１０３に対応する位置に移行するときには、処理モードから非処理モードに切り替わるように構成されている。   That is, the gas supply means 8 is set to the non-processing mode when the plasma jet port 5 (head 300) is at a position corresponding to the non-processing region 103. Further, when the plasma outlet 5 (head 300) is at a position corresponding to the processing region 102, the non-processing mode is set to the processing mode, and active species are jetted toward the processing region 102. Furthermore, when the plasma ejection port 5 moves from the processing region 102 to a position corresponding to the non-processing region 103, the processing mode is switched to the non-processing mode.

ここで、プラズマ噴出口５が被処理面１０１の非処理領域１０３に対応する位置にある状態とは、プラズマ噴出口５のＸ−Ｙ座標上での位置、すなわちプラズマ噴出口５の平面視での位置が、被処理面１０１の非処理領域１０３に全て重なっている状態、すなわち被処理面１０１の処理領域１０２に全く重なっていない状態を言う。また、プラズマ噴出口５がワーク１０の処理領域１０２に対応する位置にある状態とは、プラズマ噴出口５が被処理面１０１の非処理領域１０３に対応する位置にある状態と逆の状態を言う。
プラズマ噴出口５が非処理領域１０３に対応する位置にあるとき、非処理モードが継続されるように構成することにより、非処理領域１０３が活性種に晒されるのを防止することができる。 Here, the state in which the plasma outlet 5 is in a position corresponding to the non-processing region 103 of the processing target surface 101 is the position of the plasma outlet 5 on the XY coordinate, that is, in a plan view of the plasma outlet 5. Is in a state where all the positions overlap the non-processing area 103 of the processing surface 101, that is, the position does not overlap the processing area 102 of the processing surface 101 at all. Further, the state in which the plasma jet outlet 5 is in a position corresponding to the processing region 102 of the workpiece 10 is a state opposite to the state in which the plasma jet outlet 5 is in a position corresponding to the non-processing region 103 of the processing target surface 101. .
By configuring so that the non-processing mode is continued when the plasma jet outlet 5 is at a position corresponding to the non-processing area 103, the non-processing area 103 can be prevented from being exposed to active species.

また、前述のように非処理モードから処理モードに切り替わったとき、速やかに活性種を生成することができるので、プラズマ噴出口５が処理領域１０２に対応する位置にあるときに、処理領域１０２が不安定な活性種に晒されるのを防止または低減することができ、処理領域１０２に対して安定なプラズマ処理を施すことができる。これにより、ワーク１０へのダメージを抑えつつ、プラズマ処理を精度よく、かつ迅速に行うことができる。また、プラズマ生成空間３０を形成する各部にかかる負荷を抑制することができ、プラズマ処理装置１の信頼性を確保することができる。   Further, as described above, when the non-processing mode is switched to the processing mode, active species can be generated quickly. Therefore, when the plasma jetting port 5 is at a position corresponding to the processing region 102, the processing region 102 is Exposure to unstable active species can be prevented or reduced, and a stable plasma treatment can be performed on the processing region 102. Thereby, it is possible to perform the plasma processing accurately and quickly while suppressing damage to the workpiece 10. Moreover, the load concerning each part which forms the plasma production space 30 can be suppressed, and the reliability of the plasma processing apparatus 1 can be ensured.

さらに、非処理モードから処理モードに切り替えた後の、プラズマが安定するまでの待機時間を短縮もしくは不要とすることができるので、処理領域１０２が不連続に点在するワークに対するプラズマ処理を高速で行うことができる。
処理モードにおいて、プラズマ生成空間３０に供給するガスＧ（キャリアガスおよび処理ガスの混合ガス）の流量は、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定される。通常は、ガスＧの流量は、３０ＳＣＣＭ〜２ＳＬＭ程度であるのが好ましい。これにより、効率的にプラズマ生成空間３０で活性種が生成するため、微細な加工をすることができる。 Further, since the waiting time until the plasma stabilizes after switching from the non-processing mode to the processing mode can be shortened or unnecessary, plasma processing can be performed at high speed on workpieces in which the processing regions 102 are scattered discontinuously. It can be carried out.
In the processing mode, the flow rate of the gas G (mixed gas of carrier gas and processing gas) supplied to the plasma generation space 30 is appropriately determined according to the type of gas, the purpose of processing, the degree of processing, and the like. Usually, the flow rate of the gas G is preferably about 30 SCCM to 2 SLM. Thereby, since active species are efficiently generated in the plasma generation space 30, fine processing can be performed.

また、処理モードにおいて、ガスＧに含まれるキャリアガスと処理ガスとの比率は、ガスＧの流量と同様に、ガスの種類、処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定されるが、通常、１０：１〜１００：１程度であるのが好ましい。これにより、プラズマ生成空間３０に安定的にプラズマを発生することができるとともに、このプラズマにより活性種を生成することができる。   In the processing mode, the ratio between the carrier gas and the processing gas contained in the gas G is determined as appropriate according to the type of gas, the purpose of the processing, the degree of processing, etc., as with the flow rate of the gas G. Usually, it is preferably about 10: 1 to 100: 1. Thereby, plasma can be stably generated in the plasma generation space 30, and active species can be generated by this plasma.

一方、非処理モードにおいて、プラズマ生成空間３０に供給するガスＧの流量は、処理モードにおける流量とほぼ同量であってもよいが、プラズマの生成を維持するための必要最小量に設定されているのが好ましい。これにより、キャリアガスの使用量の削減、プラズマ処理装置１の長寿命化を図ることができる。具体的には、キャリアガスの流量は、１０〜１ＳＬＭ程度であるのが好ましい。   On the other hand, in the non-processing mode, the flow rate of the gas G supplied to the plasma generation space 30 may be substantially the same as the flow rate in the processing mode, but is set to a minimum amount necessary for maintaining plasma generation. It is preferable. Thereby, the usage-amount of carrier gas can be reduced and the lifetime of the plasma processing apparatus 1 can be extended. Specifically, the carrier gas flow rate is preferably about 10 to 1 SLM.

また、制御手段１７０は、ガス供給手段８を非処理モードから処理モードに切り替えると、プラズマ生成空間３０に供給する処理ガスの流量を０から所定の流量（設定流量）となるまで増加させる。この流量の増加は、徐々に行うのが好ましい。プラズマ生成空間３０に供給する処理ガスの流量が急激に増加すると、ガスＧ中に含まれるキャリアガスの割合が急激に減少することにより、電極２、３間の放電が停止するおそれがある。このように電極２、３間の放電が停止すると、プラズマ生成空間３０内のプラズマが消失することとなり、その結果、活性種の安定的な生成ができなくなるおそれがある。
具体的には、ガスＧ中における処理ガスの増加率は、５〜５０ｗｔ％／秒であるのが好ましい。これにより、プラズマ生成空間３０で十分なプラズマ密度を得るのに要する時間を長時間化させることなく、電極２、３間のインピーダンス変化を緩和でき、マッチングボックス７４のマッチング追従を円滑に行うことができる。 When the gas supply unit 8 is switched from the non-processing mode to the processing mode, the control unit 170 increases the flow rate of the processing gas supplied to the plasma generation space 30 from 0 to a predetermined flow rate (set flow rate). It is preferable to gradually increase the flow rate. When the flow rate of the processing gas supplied to the plasma generation space 30 increases rapidly, the ratio of the carrier gas contained in the gas G decreases rapidly, and the discharge between the electrodes 2 and 3 may stop. When the discharge between the electrodes 2 and 3 is stopped in this way, the plasma in the plasma generation space 30 disappears, and as a result, there is a possibility that stable generation of active species cannot be performed.
Specifically, the increase rate of the processing gas in the gas G is preferably 5 to 50 wt% / second. Thereby, the impedance change between the electrodes 2 and 3 can be alleviated without increasing the time required to obtain a sufficient plasma density in the plasma generation space 30, and the matching of the matching box 74 can be smoothly performed. it can.

なお、本実施形態では、プラズマ生成空間３０に供給するガスＧ（キャリアガスおよび処理ガス）の流量の制御は、制御手段１７０によりガス流量調整手段の作動を制御すること、すなわち、マスフローコントローラ８１４、８２５により、各ボンベ８１１、８２１から供給されるガスの流量を制御することによって行うことができる。かかる構成とすることにより、ガス供給手段８の非処理モードと処理モードとの切り替えを容易に行うことができる。   In this embodiment, the flow rate of the gas G (carrier gas and processing gas) supplied to the plasma generation space 30 is controlled by the control unit 170 by controlling the operation of the gas flow rate adjusting unit, that is, the mass flow controller 814, By 825, it can carry out by controlling the flow volume of the gas supplied from each cylinder 811 and 821. With this configuration, it is possible to easily switch between the non-processing mode and the processing mode of the gas supply unit 8.

このようなプラズマ処理に用いる処理ガスには、処理目的により種々のガスを用いることができる。本実施形態のようにエッチング処理やダイシング処理を目的とする場合には、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスやＣｌ２、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素原子含有化合物ガス等の各種ハロゲン系ガスが用いられる。 Various gases can be used as the processing gas used for such plasma processing depending on the processing purpose. For the purpose of etching treatment or dicing treatment as in the present embodiment, for example, fluorine atom-containing compounds such as CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 6 , C 4 F 8 , CClF 3 , and SF 6 Various halogen-based gases such as gases and chlorine-containing compound gases such as Cl 2 , BCl 3 , and CCl 4 are used.

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）ワーク１０の被処理面１０１を加熱することを目的とする場合、例えば、Ｎ２、Ｏ２等が用いられる。
（ｂ）ワーク１０の被処理面１０１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。 Further, in the case of other processing purposes, the following processing gases can be used for each purpose.
(A) For the purpose of heating the surface to be processed 101 of the workpiece 10, for example, N 2 , O 2 or the like is used.
(B) For the purpose of making the treated surface 101 of the workpiece 10 water repellent (liquid repellent), for example, the fluorine atom-containing compound gas is used.

（ｃ）ワーク１０の被処理面１０１を親水（親液）化することを目的とする場合、例えば、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ２、ＮＨ３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ２、ＳＯ３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１０の被処理面１０１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。 (C) For the purpose of making the treated surface 101 of the workpiece 10 hydrophilic (lyophilic), for example, O 3 , H 2 O, oxygen atom-containing compounds such as air, nitrogen such as N 2 and NH 3 Atom-containing compounds, sulfur atom-containing compounds such as 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 101 of the workpiece | work 10, a 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.

（ｄ）ワーク１０の被処理面１０１に電気的、光学的機能を付加することを目的とする場合、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の金属酸化物薄膜をワーク１０の被処理面１０１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。
（ｅ）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。
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。 (D) When it is intended to add an electrical or optical function to the surface 101 to be processed of the workpiece 10, a metal oxide thin film such as SiO 2 , TiO 2 or SnO 2 is applied to the surface 101 to be processed of the workpiece 10. In order to form them, metal metal-hydrogen compounds such as Si, Ti, Sn, metal-halogen compounds, metal alkoxides (organometallic compounds) and the like are used.
(E) For the purpose of resist treatment or removal of organic contamination, for example, oxygen-based gas is used.
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.

上述したようなプラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）は、第１の電極２と第２の電極３とが対向する領域すなわちプラズマ生成空間３０の下端が、ワーク１０の被処理面１０１から所定距離（図１中、ｈ１で示す大きさ）だけ離れた位置に配置される。かかる離間距離ｈ１は、電源回路７の出力や、ワーク１０に施すプラズマ処理の種類等を考慮して適宜設定されるが、大気圧下でプラズマ処理を施す場合、２００ｍｍ以下であるのが好ましく、１〜５０ｍｍ程度であるのがより好ましい。離間距離ｈ１をかかる範囲内に設定することにより、プラズマ生成空間３０からワーク１０の被処理面１０１までの距離が最適な距離に設定されるので、発生した活性種が消失することなく、被処理面１０１に到達することができる。 In the plasma processing apparatus main body 100 (head 300) as described above, the region where the first electrode 2 and the second electrode 3 face each other, that is, the lower end of the plasma generation space 30, is a predetermined distance from the surface 101 to be processed of the workpiece 10. They are arranged at positions separated by (the size indicated by h 1 in FIG. 1). The separation distance h 1 is appropriately set in consideration of the output of the power supply circuit 7, the type of plasma treatment applied to the workpiece 10, and the like, but when plasma treatment is performed under atmospheric pressure, it is preferably 200 mm or less. 1 to 50 mm is more preferable. By setting within the above range the distance h 1, the distance from the plasma generating space 30 to the treatment surface 101 of the workpiece 10 is set to the optimum distance, without generating the active species is lost, the The processing surface 101 can be reached.

ところで、本実施形態では、プラズマ処理装置本体１００は、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離を任意の大きさに設定し得るように、プラズマ処理装置本体１００は、このプラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）をｚ軸方向（ワーク１０の被処理面１０１に対してほぼ直交する方向）に移動する装置本体移動手段１８０を有している。   By the way, in the present embodiment, the plasma processing apparatus main body 100 is configured so that the distance from the lower end of the plasma generation space 30 to the processing target surface 101 of the workpiece 10 can be set to an arbitrary size. The plasma processing apparatus main body 100 (head 300) has apparatus main body moving means 180 for moving in the z-axis direction (a direction substantially orthogonal to the surface to be processed 101 of the workpiece 10).

また、装置本体移動手段１８０は、非処理モードと処理モードとの切り替えに連動して、制御手段１７０により作動するよう構成されている。
すなわち、制御手段１７０は、ガス供給手段８を非処理モードから処理モードに切り替えると、装置本体移動手段１８０を作動させて、処理モードにおいて、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離が、プラズマ噴出口５から噴出される活性種を消失することなく、ワーク１０の被処理面１０１に到達させることができるような離間距離ｈ１となるように、プラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）を下降させる。これにより、ワーク１０の被処理面１０１を効率よくプラズマ処理することができる。 The apparatus main body moving means 180 is configured to be operated by the control means 170 in conjunction with switching between the non-processing mode and the processing mode.
That is, when the gas supply unit 8 is switched from the non-processing mode to the processing mode, the control unit 170 operates the apparatus main body moving unit 180 and in the processing mode, the processing target surface 101 of the workpiece 10 from the lower end of the plasma generation space 30. The plasma processing apparatus main body 100 is set so that the distance up to the distance h 1 can reach the processing surface 101 of the workpiece 10 without losing the active species ejected from the plasma ejection port 5. (Head 300) is lowered. Thereby, the to-be-processed surface 101 of the workpiece | work 10 can be efficiently plasma-processed.

また、制御手段１７０は、ガス供給手段８を処理モードから非処理モードに切り替えると、装置本体移動手段１８０を作動させて、非処理モードにおいて、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離を、プラズマ噴出口５から噴出される活性種がほぼ消失して、ワーク１０の被処理面１０１との接触が緩和されるように、プラズマ処理装置本体１００を上昇させて、その大きさを離間距離ｈ２に設定する。 In addition, when the gas supply unit 8 is switched from the processing mode to the non-processing mode, the control unit 170 operates the apparatus main body moving unit 180 so that the surface to be processed of the work 10 from the lower end of the plasma generation space 30 in the non-processing mode The plasma processing apparatus main body 100 is raised so that the active species ejected from the plasma ejection port 5 almost disappear and the contact with the surface to be treated 101 of the workpiece 10 is relaxed. to set the size to the distance h 2.

装置本体移動手段１８０が制御手段１７０により、上述したような作動することにより、次のような効果が得られる。
このプラズマ処理装置１では、ガス供給手段８が非処理モードであるとき、処理ガス供給系８２からの処理ガスの供給を停止する。しかしながら、たとえ処理ガスの供給を停止したとしても、プラズマ生成空間３０や、それよりも下流側の空間等に残存する活性種、または、プラズマ生成空間３０よりも上流側の空間に残存する処理ガスがプラズマ生成空間３０で活性化することによって発生した活性種が存在するおそれがある。そのため、この活性種がプラズマ噴出口５から噴出されて被処理面１０１に接触することが懸念される。 When the apparatus main body moving means 180 operates as described above by the control means 170, the following effects can be obtained.
In the plasma processing apparatus 1, when the gas supply unit 8 is in the non-processing mode, the supply of the processing gas from the processing gas supply system 82 is stopped. However, even if the supply of the processing gas is stopped, the active species remaining in the plasma generation space 30 and the space downstream thereof, or the processing gas remaining in the space upstream of the plasma generation space 30 There is a possibility that active species generated by activation in the plasma generation space 30 exist. Therefore, there is a concern that this active species is ejected from the plasma ejection port 5 and comes into contact with the surface 101 to be processed.

これに対して、本実施形態では、非処理モードにおいて、プラズマ生成空間３０への処理ガスの供給を停止するとともに、これと連動して、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離を前述のような離間距離ｈ２となるように、プラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）を移動させる。かかる構成とすることにより、たとえ装置内に活性種が残存し、これが噴出されたとしても、被処理面１０１には接触しないか、仮に接触したとしても、活性種が有する活性度が緩和された状態で接触することとなる。したがって、ワーク１０の被処理面１０１が不本意にプラズマ処理されるのを好適に防止または抑制することができる。 On the other hand, in the present embodiment, in the non-processing mode, the supply of the processing gas to the plasma generation space 30 is stopped, and in conjunction with this, the processing target surface 101 of the workpiece 10 from the lower end of the plasma generation space 30 is linked. the distance to such a distance h 2 as described above, moves the plasma processing apparatus main body 100 (head 300). By adopting such a configuration, even if active species remain in the apparatus and are ejected, even if they are not in contact with the surface 101 to be treated or even temporarily contacted, the activity of the active species is reduced. It will contact in a state. Therefore, the surface 101 of the workpiece 10 can be suitably prevented or suppressed from being unintentionally plasma-treated.

非処理モードにおいて、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離（離間距離ｈ２）は、その大きさが、少なくとも処理モードにおける大きさよりも大きく設定されるが、具体的には１００ｍｍ以上であるのが好ましく、２００〜１０００ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、プラズマ噴出口５から噴出される活性種が、ワーク１０の被処理面１０１に接触するのを好適に防止または抑制することができる。 In the non-processing mode, the distance (separation distance h 2 ) from the lower end of the plasma generation space 30 to the surface to be processed 101 of the workpiece 10 is set to be larger than at least the size in the processing mode. Is preferably 100 mm or more, more preferably about 200 to 1000 mm. Thereby, it is possible to suitably prevent or suppress the active species ejected from the plasma ejection port 5 from contacting the surface to be processed 101 of the workpiece 10.

このような装置本体移動手段１８０は、公知のいずれの構成のものを用いてもよく、例えば、コンベア（ベルト駆動、チェーン駆動等）、スクリュー軸を備えた送り機構、ローラ送り機構等が挙げられる。
ステージ２００は、図１に示すようにワーク１０を載置するワーク保持部２０１と、ワーク保持部２０１を移動するワーク保持部移動手段１９０（図示せず）とを有している。 Such apparatus main body moving means 180 may be of any known configuration, and examples thereof include a conveyor (belt drive, chain drive, etc.), a feed mechanism having a screw shaft, a roller feed mechanism, and the like. .
As shown in FIG. 1, the stage 200 includes a workpiece holding unit 201 on which the workpiece 10 is placed, and a workpiece holding unit moving unit 190 (not shown) that moves the workpiece holding unit 201.

ワーク保持部２０１は、ワーク保持部移動手段１９０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。これにより、ヘッド３００のプラズマ噴出口５を、ワーク１０の被処理面１０１に対して相対的に移動させることができる。
ワーク保持部２０１は、その上面が平坦なワーク保持面で構成され、該ワーク保持面が、第１の電極２および第２の電極３の中心軸と直交するように配設されている。 The workpiece holding unit 201 can move the workpiece W in the x-axis direction and the y-axis direction by the operation of the workpiece holding unit moving unit 190. Thereby, the plasma nozzle 5 of the head 300 can be moved relative to the surface 101 of the workpiece 10.
The work holding unit 201 is configured by a work holding surface having a flat upper surface, and the work holding surface is disposed so as to be orthogonal to the central axes of the first electrode 2 and the second electrode 3.

本実施形態では、ワーク保持部２０１は、ワーク１０の被処理面１０１を包含する領域を、プラズマ噴出口５が走査し得るように、ワーク保持部移動手段１９０によって移動操作される。そのため、ワーク保持部移動手段１９０によりワーク保持部２０１を移動させることにより、ワーク１０の目的とする処理領域１０２を処理することができる。
すなわち、ワーク保持部２０１を図１および図３中のｘ方向およびｙ方向に走査することにより、例えば、ワーク１０の被処理面１０１の全体にわたって点在する処理領域１０２に対して処理することができる。 In the present embodiment, the work holding unit 201 is moved and operated by the work holding unit moving unit 190 so that the plasma ejection port 5 can scan the region including the processing target surface 101 of the work 10. Therefore, the target processing area 102 of the workpiece 10 can be processed by moving the workpiece holding portion 201 by the workpiece holding portion moving means 190.
That is, by processing the workpiece holding unit 201 in the x direction and the y direction in FIGS. 1 and 3, for example, processing can be performed on the processing regions 102 scattered over the entire processing target surface 101 of the workpiece 10. it can.

なお、ワーク保持部移動手段１９０は、移動速度（プラズマ噴出口５とワーク１０の被処理面１０１との相対移動速度）を調節可能とするのが好ましい。これにより、処理の程度（密度）を調整したり、全体処理時間を調整したりすることができ、ワーク１０の処理領域１０２に対する各種処理の最適化を図ることができる。
このようなワーク保持部移動手段１９０の作動は、制御手段１７０により制御し得るよう構成されている。 In addition, it is preferable that the workpiece | work holding | maintenance part moving means 190 can adjust a moving speed (Relative moving speed of the plasma jet nozzle 5 and the to-be-processed surface 101 of the workpiece | work 10). As a result, the degree (density) of processing can be adjusted, the overall processing time can be adjusted, and various processing for the processing region 102 of the workpiece 10 can be optimized.
The operation of the workpiece holding unit moving unit 190 is configured to be controlled by the control unit 170.

ワーク保持部の構成材料としては、特に限定されないが、それぞれ、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等のプラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、前記金属酸化物、複合酸化物等の各種無機酸化物（セラミックス）、各種金属材料等が挙げられる。
このようなワーク保持部移動手段１９０は、前述した装置本体移動手段１８０と同様の構成のものを用いることができる。 The constituent material of the work holding part is not particularly limited, but for example, plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, various glasses such as quartz glass, and various inorganic oxides such as the metal oxide and composite oxide. (Ceramics) and various metal materials.
As such a work holding part moving means 190, the same structure as the apparatus main body moving means 180 described above can be used.

ワーク保持部２０１に載置され、プラズマ処理が施されるワーク１０としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、シリコン、ガリウム−ヒ素、ＩＴＯ等の各種半導体材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。   The workpiece 10 placed on the workpiece holder 201 and subjected to plasma treatment is not particularly limited. For example, various glass materials such as quartz glass and alkali-free glass, and various semiconductor materials such as silicon, gallium arsenide, and ITO. , Polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, polyimide, liquid crystal polymer, phenol resin, epoxy resin, acrylic resin, and other dielectric materials such as plastics (resin materials). It is done.

また、ワーク１０としては、図示のような板状（基板）のものの他、例えば、層状、フィルム状、レンズ状等のものであってもよい。
なお、図示のような平板状のワーク１０としては、例えば、水晶振動子等に用いられるガラスチップおよび水晶基板、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、半導体ウェハー、シリコンウェハー、セラミックスチップ等が挙げられる。
また、ワーク１０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（楕円形）等のものであってもよい。 Further, the workpiece 10 may be, for example, a layered shape, a film shape, a lens shape, or the like in addition to a plate shape (substrate) as illustrated.
In addition, as the flat workpiece 10 as shown in the figure, for example, a glass chip and a crystal substrate used for a crystal resonator, a display panel used for a liquid crystal display device or an organic EL display device, a semiconductor wafer, a silicon wafer, A ceramic chip etc. are mentioned.
Further, the shape of the workpiece 10 (the shape in plan view) is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a circular shape (oval shape).

また、上記記載の基材上に、半導体素子や配線、無機材料膜等等が形成された状態の基板であっても処理が可能である。特に、プラズマ処理装置１は、非処理モードから処理モードに切り替わった後、速やかに安定なプラズマが得られるので、非処理モードと処理モードとの切り替えが繰り返されるようにワーク１０、すなわち、不連続な処理領域を多数備えるワーク１０に対するプラズマ処理に好適に用いることができる。
さらに、ワーク１０の形状としては、平坦な板状に限らず、凹凸を有する形状や球面状等であってもよい。
このようなワーク１０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。 Further, even a substrate in which a semiconductor element, a wiring, an inorganic material film, or the like is formed on the above-described base material can be processed. In particular, since the plasma processing apparatus 1 can quickly obtain stable plasma after switching from the non-processing mode to the processing mode, the workpiece 10, that is, discontinuous, is repeatedly switched between the non-processing mode and the processing mode. It can be suitably used for plasma processing on the workpiece 10 having a large number of processing regions.
Furthermore, the shape of the workpiece 10 is not limited to a flat plate shape, and may be a shape having irregularities, a spherical shape, or the like.
Although the thickness of such a workpiece | work 10 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.

次に、プラズマ処理装置１によりワーク１０の被処理面１０１にプラズマ処理を施す際の動作を、図１および図２に示すブロック図を用いてさらに詳細に説明する。なお、ここでは、図３に示すように、ワーク１０の被処理面１０１が３箇所の処理領域１０２（処理領域Ａ、処理領域Ｂ、処理領域Ｃ）を有し、この被処理面１０１の処理領域１０２をエッチング処理する場合を一例に説明する。   Next, the operation when the plasma processing apparatus 1 performs the plasma processing on the processing target surface 101 of the workpiece 10 will be described in more detail with reference to the block diagrams shown in FIGS. Here, as shown in FIG. 3, the processing surface 101 of the workpiece 10 has three processing regions 102 (processing region A, processing region B, processing region C), and the processing of the processing surface 101 is performed. A case where the region 102 is etched is described as an example.

図２に示すように、このプラズマ処理装置１は、入力等の各操作を行う操作部（入力手段）１５０と、被処理面１０１の処理領域１０２および非処理領域１０３の位置情報等を記憶する記憶部（記憶手段）１６０と、キャリアガス供給系８１、処理ガス供給系８２、装置本体移動手段１８０、ワーク保持部移動手段１９０およびマッチングボックス７４の作動を制御する制御手段１７０とを備えている。
操作部１５０としては、例えば、キーボード、液晶表示パネル、ＥＬ表示パネル等を備えたタッチパネル等を用いることができ、この場合は、操作部１５０は、各種の情報を表示（報知）する表示手段（報知手段）も兼ねる。 As shown in FIG. 2, the plasma processing apparatus 1 stores an operation unit (input unit) 150 that performs various operations such as input, and positional information of the processing region 102 and the non-processing region 103 of the processing target surface 101. A storage unit (storage unit) 160, a carrier gas supply system 81, a processing gas supply system 82, an apparatus main body moving unit 180, a work holding unit moving unit 190, and a control unit 170 that controls the operation of the matching box 74 are provided. .
As the operation unit 150, for example, a touch panel including a keyboard, a liquid crystal display panel, an EL display panel, or the like can be used. In this case, the operation unit 150 displays a display unit (displays) various types of information. It also serves as a notification means).

また、記憶部１６０は、被処理面１０１の処理領域１０２および／または非処理領域１０３の位置情報等の各種の情報、データ、演算式、テーブル、プログラム等が記憶（記録とも言う）される記憶媒体（記録媒体とも言う）を有しており、この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ等の揮発性メモリー、ＲＯＭ等の不揮発性メモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー等の書き換え可能（消去、書き換え可能）な不揮発性メモリー等、各種半導体メモリー、ＩＣメモリー、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。この記憶手段１６０における書き込み（記憶）、書き換え、消去、読み出し等の制御は、制御手段１７０によりなされる。   The storage unit 160 stores various types of information such as position information of the processing area 102 and / or the non-processing area 103 of the processing target surface 101, data, arithmetic expressions, tables, programs, and the like (also referred to as recording). There is a medium (also called a recording medium), and this storage medium is rewritable (erasable and rewritable), for example, volatile memory such as RAM, nonvolatile memory such as ROM, EPROM, EEPROM, flash memory, etc. Various non-volatile memories, various semiconductor memories, IC memories, magnetic recording media, optical recording media, magneto-optical recording media, and the like. Control such as writing (storage), rewriting, erasing, and reading in the storage unit 160 is performed by the control unit 170.

また、制御手段１７０は、例えば、演算部やメモリー等を内蔵するマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されており、制御手段１７０には、操作部１５０や記憶部１６０からの信号（入力）が、随時入力される。そして、制御手段１７０は、操作部１５０や記憶部１６０からの信号等に基づき、予め設定されたプログラムに従って、プラズマ処理装置１の各部の作動（駆動）、例えば、キャリアガス供給系８１、処理ガス供給系８２、装置本体移動手段１８０、ワーク保持部移動手段１９０およびマッチングボックス７４等の作動をそれぞれ制御する。   The control means 170 is composed of, for example, a computer such as a microcomputer or a personal computer incorporating a calculation unit, a memory, etc., and signals (inputs) from the operation unit 150 and the storage unit 160 are input to the control means 170. Is input as needed. The control unit 170 operates (drives) each part of the plasma processing apparatus 1 according to a preset program based on signals from the operation unit 150 and the storage unit 160, for example, the carrier gas supply system 81, the processing gas. The operations of the supply system 82, the apparatus main body moving means 180, the work holding part moving means 190, the matching box 74, and the like are controlled.

このようなプラズマ処理装置１は、制御手段１７０が、操作部１５０に入力された被処理面１０１の処理領域１０２および非処理領域１０３の位置情報等に応じて、被処理面１０１の処理を実行するように、キャリアガス供給系８１、処理ガス供給系８２、装置本体移動手段１８０、ワーク保持部移動手段１９０およびマッチングボックス７４の作動をそれぞれ制御するよう構成されている。   In such a plasma processing apparatus 1, the control unit 170 performs processing on the processing target surface 101 in accordance with the positional information of the processing region 102 and the non-processing region 103 of the processing target surface 101 input to the operation unit 150. Thus, the operations of the carrier gas supply system 81, the processing gas supply system 82, the apparatus main body moving means 180, the work holding part moving means 190, and the matching box 74 are controlled.

なお、操作部１５０に入力する位置情報は、処理領域１０２および非処理領域１０３の双方の位置情報であってもよいし、いずれか一方の位置情報であっても、処理領域１０２に対して選択的にプラズマ処理を施すことができる。ここでは、処理領域１０２の位置情報を操作部１５０に入力し、これに応じて各部の作動を制御する場合を一例に説明する。
＜１＞ 被処理面１０１のエッチングに際しては、まず、ワーク１０を搬送アーム等の搬送手段を用いて、ワーク保持部２０１にセットする。 Note that the position information input to the operation unit 150 may be the position information of both the processing area 102 and the non-processing area 103, or one of the position information may be selected for the processing area 102. In particular, plasma treatment can be performed. Here, a case will be described as an example where the position information of the processing region 102 is input to the operation unit 150 and the operation of each unit is controlled accordingly.
<1> When etching the surface 101 to be processed, first, the workpiece 10 is set on the workpiece holder 201 using a conveying means such as a conveying arm.

＜２＞ 次に、操作者は、このワーク１０の被処理面１０１における処理領域１０２の位置情報を、操作部１５０から入力し、記憶部１６０に記憶させておく。
この位置情報としては、例えば、各処理領域１０２の中心座標、半径（平均または近似値）等が挙げられる。図３に示すワーク１０の場合、図３において紙面左右方向をｘ軸方向、紙面上下方向をｙ軸方向としたときに、表１に示すような位置情報を記憶部１６０に記憶させる。 <2> Next, the operator inputs position information of the processing area 102 on the processing target surface 101 of the workpiece 10 from the operation unit 150 and stores it in the storage unit 160.
As this position information, for example, the center coordinates and radius (average or approximate value) of each processing region 102 can be cited. In the case of the workpiece 10 shown in FIG. 3, the position information as shown in Table 1 is stored in the storage unit 160 when the left-right direction of the paper surface in FIG. 3 is the x-axis direction and the vertical direction of the paper surface is the y-axis direction.

なお、被処理面１０１における処理領域１０２の位置情報は、このように操作者が操作部１５０から入力する場合の他、例えば、次のようにして記憶部１６０に記憶させることができる。
すなわち、ワーク１０の被処理面１０１にランダムに凸部が形成されており、この凸部をエッチング処理する場合、ヘッド３００に板状体の表面の状態（凹凸の状態）を測定し得る測定手段を設けておく。そして、ワーク１０の被処理面１０１をヘッド３００で走査して、測定手段によりワーク１０の被処理面１０１に形成された凸部の位置を検出することにより、この凸部の位置を処理領域１０２の位置情報として記憶部１６０に記憶させることができる。
また、このような測定手段としては、例えば、例えば、接触式の探査計、光学系による各種干渉計、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、顕微干渉系等が挙げられる。 Note that the position information of the processing region 102 on the processing target surface 101 can be stored in the storage unit 160 in the following manner, for example, in addition to the case where the operator inputs from the operation unit 150 as described above.
That is, a convex portion is randomly formed on the surface to be processed 101 of the work 10, and when this convex portion is etched, the measuring means that can measure the state (unevenness state) of the surface of the plate-like body on the head 300. Is provided. Then, the processing target surface 101 of the workpiece 10 is scanned with the head 300, and the position of the convex portion formed on the processing target surface 101 of the workpiece 10 is detected by the measuring unit. The position information can be stored in the storage unit 160.
Examples of such measuring means include a contact type probe, various interferometers using an optical system, an atomic force microscope (AFM), a microscopic interference system, and the like.

Figure 0005103956
Figure 0005103956

＜３＞ 次に、高周波電源７２を作動させる。これにより、第１の電極２と第２の電極３との間に高周波電圧が印加され、これらの間に電界が発生する。
また、このとき、制御手段１７０は、ガス供給手段８（キャリアガス供給系８１）の作動を制御することにより、バルブ８１３を開き、マスフローコントローラ８１４によりキャリアガスの流量を調整して、キャリアガス用ボンベ８１１からキャリアガスを送出（供給）する。ここで、キャリアガスの流量は、マスフローコントローラ８１４により、放電開始および放電維持して、プラズマの生成を維持するために必要な最小量程度に調整される。 <3> Next, the high frequency power supply 72 is operated. Thereby, a high-frequency voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 3, and an electric field is generated between them.
At this time, the control means 170 opens the valve 813 by controlling the operation of the gas supply means 8 (carrier gas supply system 81), and adjusts the flow rate of the carrier gas by the mass flow controller 814. Carrier gas is sent out (supplied) from the cylinder 811. Here, the flow rate of the carrier gas is adjusted by the mass flow controller 814 to the minimum amount necessary for starting and maintaining the discharge and maintaining the generation of plasma.

一方、制御手段１７０は、ガス供給手段８（処理ガス供給系８２）の作動を制御することにより、第１バルブ８２３および第２バルブ８２４を閉じて、処理ガス用ボンベ８２１からの処理ガスの送出を停止しておく。
これにより、キャリアガス用ボンベ８１１から送出されたキャリアガスは、キャリアガス供給系８１およびガス混合系８３の各部を通過し、ガス導入口６からプラズマ生成空間３０（第１の電極２と第２の電極３の間）にガスＧとして導入（供給）される。 On the other hand, the control unit 170 controls the operation of the gas supply unit 8 (processing gas supply system 82) to close the first valve 823 and the second valve 824 and send the processing gas from the processing gas cylinder 821. Stop.
As a result, the carrier gas delivered from the carrier gas cylinder 811 passes through each part of the carrier gas supply system 81 and the gas mixing system 83, and enters the plasma generation space 30 (the first electrode 2 and the second electrode 2) from the gas inlet 6. The gas G is introduced (supplied) between the two electrodes 3.

そして、プラズマ生成空間３０中には、高周波電源７２の作動により電界が発生しているため、キャリアガスの導入により放電して、プラズマが発生する。このとき、プラズマ生成空間３０には、処理ガスが供給されていないので、活性種は発生しない。したがって、ワーク１０の被処理面１０１（非処理領域１０３）に対するプラズマ処理はオフ状態（非処理モード）となる。   Since an electric field is generated in the plasma generation space 30 by the operation of the high-frequency power source 72, discharge is caused by introduction of the carrier gas to generate plasma. At this time, since the processing gas is not supplied to the plasma generation space 30, no active species are generated. Therefore, the plasma processing for the processing target surface 101 (non-processing region 103) of the workpiece 10 is turned off (non-processing mode).

＜４＞ 次に、制御手段１７０は、記憶部１６０に記憶されている位置情報に基づいてワーク保持部移動手段１９０の作動を制御して、プラズマ噴出口５を、被処理面１０１の非処理領域１０３に対応する位置から処理領域Ａ（処理領域１０２）に対応する位置に移動させる。
なお、この時、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離を前述したような離間距離ｈ２の大きさに保たれている。
また、この離間距離ｈ２は、プラズマ噴出口５から活性種を噴出させたときに、ワーク１０の被処理面１０１に活性種がほぼ接触しない（到達しない）距離であり、予め実験的に求めておくことができる。 <4> Next, the control unit 170 controls the operation of the work holding unit moving unit 190 based on the position information stored in the storage unit 160, and causes the plasma ejection port 5 to be unprocessed on the surface 101 to be processed. The position is moved from the position corresponding to the area 103 to the position corresponding to the processing area A (processing area 102).
At this time, the distance from the lower end of the plasma generation space 30 to the surface to be processed 101 of the workpiece 10 is kept at the size of the separation distance h 2 as described above.
Further, the separation distance h 2 is a distance in which the active species are not substantially in contact with (being not reached) the surface to be processed 101 of the workpiece 10 when the active species are ejected from the plasma ejection port 5 and is experimentally obtained in advance. I can keep it.

＜５＞ 次に、プラズマ噴出口５が処理領域Ａに位置すると、制御手段１７０は、装置本体移動手段１８０を作動させることにより、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離を離間距離ｈ１にまで接近させる。
なお、この離間距離ｈ１は、プラズマ噴出口５から活性種を噴出させたときに、ワーク１０の被処理面１０１に、活性種が消失することなく到達し得る離間距離であり、予め実験的に求めておくことができる。 <5> Next, when the plasma outlet 5 is located in the processing region A, the control unit 170 operates the apparatus main body moving unit 180 to move from the lower end of the plasma generation space 30 to the surface to be processed 101 of the workpiece 10. distance to approach up to a distance h 1.
The separation distance h 1 is a separation distance that allows the active species to reach the surface to be treated 101 of the workpiece 10 without being lost when the active species are ejected from the plasma ejection port 5. You can ask for it.

＜６＞ 次に、制御手段１７０は、ガス供給手段８（処理ガス供給系８２）の作動を制御することにより、第１バルブ８２３および第２バルブ８２４を開き、マスフローコントローラ８２５によりガスの流量を調整し、処理ガス用ボンベ８２１から処理ガスを送出する。ここで、処理ガスの流量は、制御手段１７０によりマスフローコントローラ８２５の作動を制御することにより、所定の流量まで徐々に増加するよう調整されている。   <6> Next, the control unit 170 opens the first valve 823 and the second valve 824 by controlling the operation of the gas supply unit 8 (processing gas supply system 82), and the mass flow controller 825 controls the gas flow rate. After adjusting, the processing gas is sent out from the processing gas cylinder 821. Here, the flow rate of the processing gas is adjusted so as to gradually increase to a predetermined flow rate by controlling the operation of the mass flow controller 825 by the control means 170.

なお、この時、バルブ８１３は開いておき、キャリアガス用ボンベ８１１からのキャリアガスの送出は継続させておく。なお、キャリアガスの流量は、制御手段１７０によりマスフローコントローラ８１４の作動を制御することにより、所定の流量まで増加するよう調整されている。
ここでの、処理ガスおよびキャリアガスの流量は、プラズマ生成空間３０に十分な活性種を発生させる流量であり、予め実験的に求めておくことができる。 At this time, the valve 813 is kept open and the carrier gas is continuously fed from the carrier gas cylinder 811. The flow rate of the carrier gas is adjusted to increase to a predetermined flow rate by controlling the operation of the mass flow controller 814 by the control means 170.
Here, the flow rates of the processing gas and the carrier gas are flow rates that generate sufficient active species in the plasma generation space 30, and can be experimentally obtained in advance.

そして、キャリアガス用ボンベ８１１から送出されたキャリアガス、および処理ガス用ボンベ８２１から送出された処理ガスは、ガス混合器８３１に供給される。ガス混合器８３１に供給されたキャリアガスおよび処理ガスは、ガス混合器８３１で混合され、これらが混合したガスＧとして、プラズマ生成空間３０（第１の電極２と第２の電極３の間）に導入（供給）される。
プラズマ生成空間３０に、プラズマが発生した状態で、キャリアガスおよび処理ガスの混合ガスであるガスＧが導入すると、このプラズマが消失（失火）することなく、処理ガスが活性化して活性種が生成される。 The carrier gas sent from the carrier gas cylinder 811 and the processing gas sent from the processing gas cylinder 821 are supplied to the gas mixer 831. The carrier gas and the processing gas supplied to the gas mixer 831 are mixed in the gas mixer 831, and the plasma generation space 30 (between the first electrode 2 and the second electrode 3) is obtained as a mixed gas G. Introduced (supplied).
When a gas G, which is a mixed gas of a carrier gas and a processing gas, is introduced into the plasma generation space 30 while the plasma is generated, the processing gas is activated and activated species are generated without the plasma disappearing (misfire). Is done.

そして、この活性種がプラズマ噴出口５からワーク１０の被処理面１０１（処理領域Ａ）に向かって噴出する。すなわち、ワーク１０の被処理面１０１（処理領域Ａ）に対するプラズマ処理がオン状態（処理モード）となる。これにより、被処理面１０１の処理領域Ａ（処理領域１０２）がプラズマ処理される。
また、本実施形態では、プラズマ生成空間３０に、キャリアガスおよび処理ガスを含むガスＧが供給されたとき、制御手段１７０は、マッチングボックス７４を作動させるよう構成されている。 Then, this active species is ejected from the plasma ejection port 5 toward the surface 101 (processing area A) of the workpiece 10. That is, the plasma processing for the processing target surface 101 (processing area A) of the workpiece 10 is turned on (processing mode). Thereby, the plasma processing is performed on the processing area A (processing area 102) of the processing target surface 101.
In the present embodiment, the control means 170 is configured to operate the matching box 74 when the gas G containing the carrier gas and the processing gas is supplied to the plasma generation space 30.

＜７＞ 次に、処理領域Ａ（処理領域１０２）に対応するプラズマ処理が完了すると、制御手段１７０は、記憶部１６０に記憶された被処理面１０１の処理領域１０２の位置情報に基づいて、ワーク保持部移動手段１９０を作動させ、プラズマ噴出口５を、被処理面１０１の処理領域Ａに対応する位置から処理領域Ｂに対応する位置に移動させる。
この処理領域Ａから処理領域Ｂに対応する位置までプラズマ噴出口５を移動させる際に、プラズマ噴出口５は、非処理領域１０３に対応する位置を通過することとなる。 <7> Next, when the plasma processing corresponding to the processing region A (processing region 102) is completed, the control unit 170 is based on the position information of the processing region 102 of the processing target surface 101 stored in the storage unit 160. The work holding part moving means 190 is operated to move the plasma ejection port 5 from a position corresponding to the processing area A of the processing surface 101 to a position corresponding to the processing area B.
When the plasma ejection port 5 is moved from the processing region A to a position corresponding to the processing region B, the plasma ejection port 5 passes through a position corresponding to the non-processing region 103.

この時、制御手段１７０は、ガス供給手段８を作動することにより、第１バルブ８２３および第２バルブ８２４のうちの少なくとも一方を閉じ、処理ガス用ボンベ８２１からの処理ガスの送出を停止する。また、バルブ８１３は開いておき、キャリアガス用ボンベ８１１からのキャリアガスの送出は継続させておく。これにより、プラズマ生成空間３０には、処理ガスが供給されないので、プラズマの生成を維持しつつ、活性種の生成を停止することができる。したがって、ワーク１０の被処理面１０１（非処理領域１０３）に対するプラズマ処理はオフ状態（非処理モード）となる。
なお、キャリアガスの流量は、制御手段１７０によりマスフローコントローラ８１４の作動を制御することにより、プラズマの生成が維持するために必要な最小量程度に調整される。 At this time, the control means 170 operates the gas supply means 8 to close at least one of the first valve 823 and the second valve 824 and stop sending the processing gas from the processing gas cylinder 821. Further, the valve 813 is opened, and the carrier gas is continuously sent out from the carrier gas cylinder 811. Thereby, since the processing gas is not supplied to the plasma generation space 30, the generation of active species can be stopped while maintaining the generation of plasma. Therefore, the plasma processing for the processing target surface 101 (non-processing region 103) of the workpiece 10 is turned off (non-processing mode).
The flow rate of the carrier gas is adjusted to the minimum amount necessary for maintaining the generation of plasma by controlling the operation of the mass flow controller 814 by the control means 170.

＜８＞ また、制御手段１７０は、プラズマ噴出口５を非処理領域１０３に対応する位置を通過させる際に、装置本体移動手段１８０を作動させることにより、プラズマ生成空間３０の下端からワーク１０の被処理面１０１までの距離を前述したような離間距離ｈ２の大きさに保たれるように、プラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）を移動させる。 <8> Further, the control unit 170 operates the apparatus main body moving unit 180 when passing the plasma nozzle 5 through the position corresponding to the non-processing region 103, so that the workpiece 10 is moved from the lower end of the plasma generation space 30. the distance to the processing surface 101 so as to maintain the magnitude of the separation distance h 2 as described above, moves the plasma processing apparatus main body 100 (head 300).

＜９＞ 次に、制御手段１７０は、ワーク保持部移動手段１９０の作動により、プラズマ噴出口５を被処理領域Ｂに対応して位置させると、前記工程＜５＞、＜６＞と同様にして、処理領域Ｂにプラズマ処理を行う。
＜１０＞ 次に、制御手段１７０は、処理領域Ｂ（処理領域１０２）に対応するプラズマ処理が完了すると、プラズマ噴出口５を、被処理面１０１の処理領域Ｂに対応する位置から処理領域Ｃに対応する位置に移動させる。
この時、プラズマ噴出口５は、非処理領域１０３に対応する位置を通過することから、制御手段１７０は、前記工程＜７＞、＜８＞と同様にして、ガス供給手段８を処理モードから非処理モードに切り替える。 <9> Next, when the control unit 170 positions the plasma ejection port 5 corresponding to the region to be processed B by the operation of the work holding unit moving unit 190, the control unit 170 performs the same process as in the above steps <5> and <6>. Then, plasma processing is performed on the processing region B.
<10> Next, when the plasma processing corresponding to the processing region B (processing region 102) is completed, the control unit 170 moves the plasma ejection port 5 from the position corresponding to the processing region B of the processing surface 101 to the processing region C. Move to a position corresponding to.
At this time, since the plasma outlet 5 passes through the position corresponding to the non-processing region 103, the control means 170 causes the gas supply means 8 to move from the processing mode in the same manner as in the steps <7> and <8>. Switch to non-processing mode.

＜１１＞ 次に、制御手段１７０は、ワーク保持部移動手段１９０の作動により、プラズマ噴出口５を被処理領域Ｃに対応して位置させると、前記工程＜５＞、＜６＞と同様にして、処理領域Ｃにプラズマ処理を行う。
＜１２＞ 次に、ワーク１０をワーク保持部６から取り外して、移送する。
以上のような工程を経ることにより、ワーク１０の処理領域Ａ〜処理領域Ｃにプラズマ処理を施すことができる。 <11> Next, when the plasma ejection port 5 is positioned corresponding to the region C to be processed by the operation of the workpiece holding unit moving unit 190, the control unit 170 performs the same as the above steps <5> and <6>. Then, plasma processing is performed on the processing region C.
<12> Next, the work 10 is removed from the work holding unit 6 and transferred.
Through the steps as described above, plasma processing can be performed on the processing region A to processing region C of the workpiece 10.

このように本実施形態のプラズマ処理装置１によれば、非処理モードから処理モードに切り替えた際に、速やかに活性種を生成し得るので、前記工程＜６＞＜９＞＜１１＞において、各処理領域１０２（処理領域Ａ、Ｂ、Ｃ）に対して速やかに安定な活性種を供給することができる。これにより、ワーク１０へのダメージを抑えつつ、プラズマ処理の程度を精度よく制御することができる。また、プラズマ生成空間３０を形成する各部にかかる負荷を抑えることができ、プラズマ処理の信頼性を確保することができる。
また、ガス供給手段８を非処理モードから処理モードに切り替えた後、活性種が安定して生成するまでの待機時間を短縮もしくは不要とすることができるので、処理領域１０２が不連続に点在するワークに対するプラズマ処理を高速で行うことができる。 As described above, according to the plasma processing apparatus 1 of the present embodiment, when the non-processing mode is switched to the processing mode, active species can be quickly generated. Therefore, in the steps <6>, <9> and <11>, Stable active species can be quickly supplied to each processing region 102 (processing regions A, B, and C). As a result, it is possible to accurately control the degree of plasma processing while suppressing damage to the workpiece 10. Moreover, the load concerning each part which forms the plasma production space 30 can be suppressed, and the reliability of plasma processing can be ensured.
In addition, since the waiting time until the active species is stably generated after the gas supply unit 8 is switched from the non-processing mode to the processing mode can be shortened or unnecessary, the processing regions 102 are scattered in a discontinuous manner. It is possible to perform plasma processing on a workpiece to be performed at high speed.

＜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４は、本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す縦断面図である。
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. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention.
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、プラズマ処理装置本体１００（ヘッド３００）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４に示すように、本実施形態のヘッド３００は、その下端部に第２の電極３および誘電体部４２を取り囲むように設けられた誘電体部４３有している。この誘電体部４３は、その上側および下側の双方で開放し、下側に向かって収斂する中空状の筒体で構成されている。 In the second embodiment, the configuration of the plasma processing apparatus main body 100 (head 300) is different, and the rest is the same as in the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the head 300 of this embodiment has a dielectric portion 43 provided at the lower end thereof so as to surround the second electrode 3 and the dielectric portion 42. The dielectric portion 43 is formed of a hollow cylindrical body that opens on both the upper side and the lower side and converges toward the lower side.

ここで、誘電体部４３の内周面で規定される内部空間の容積は、第２の電極３および誘電体部４２で構成される部材の外周面で規定される空間の容積よりも大きく設定されている。これにより、第２の電極３および誘電体部４２で構成される部材を誘電体部４３の内部空間に配置した状態において、誘電体部４３の内周面と、この部材の外周面との間には、これらによって規定される空間、すなわち、排気ガス流路９３が画成されている。   Here, the volume of the internal space defined by the inner peripheral surface of the dielectric portion 43 is set larger than the volume of the space defined by the outer peripheral surface of the member constituted by the second electrode 3 and the dielectric portion 42. Has been. Thereby, in the state which has arrange | positioned the member comprised by the 2nd electrode 3 and the dielectric part 42 in the internal space of the dielectric part 43, between the internal peripheral surface of the dielectric part 43, and the outer peripheral surface of this member A space defined by these, that is, an exhaust gas passage 93 is defined.

この排気ガス流路９３は、その上側および下側の双方で開口（開放）しており、下側の開口部により排気ガス吸入口９１（排気吸込口）が構成され、上側の開口部により排気ガス排出口９２が構成されている。なお、排気ガス吸入口９１は、プラズマ噴出口５の周囲を取り囲むように設けられており、排気ガス排出口９２は、第２の電極３の外周面を取り囲むように設けられている。   The exhaust gas passage 93 is opened (opened) on both the upper side and the lower side thereof, and an exhaust gas suction port 91 (exhaust air suction port) is configured by the lower side opening, and the exhaust gas is exhausted by the upper side opening. A gas discharge port 92 is configured. The exhaust gas inlet 91 is provided so as to surround the periphery of the plasma jet port 5, and the exhaust gas outlet 92 is provided so as to surround the outer peripheral surface of the second electrode 3.

また、排気ガス排出口９２には、ポンプ９５と、排気ガス排出口９２とポンプ９５とを連通するガス排出管９６と、ガス排出管９６の途中に設けられたバルブ９４とで構成される排気手段９が設けられている。
かかる構成のプラズマ処理装置本体１００において、ポンプ９５を作動し、この状態でバルブ９４を開くと、ガス排出管９６内、さらには排気ガス排出口９２を介して排気ガス流路９３内が負圧となる。これにより、プラズマ噴出口５から被処理面１０１に向かって放出された活性種を排気ガス吸入口９１から吸入することができる。その結果、プラズマ噴出口５から放出された活性種を、ヘッド３００とワーク１０との間の空間に長時間滞在させることなく、この空間から迅速に排出することができる。そのため、被処理面１０１の処理領域１０２に隣接する非処理領域１０３が活性種に晒されるのを防止して、プラズマ処理の処理精度の向上を図ることができる。 The exhaust gas discharge port 92 includes a pump 95, a gas discharge pipe 96 that communicates the exhaust gas discharge port 92 and the pump 95, and a valve 94 provided in the middle of the gas discharge pipe 96. Means 9 are provided.
In the plasma processing apparatus main body 100 having such a configuration, when the pump 95 is operated and the valve 94 is opened in this state, the negative pressure is generated in the gas exhaust pipe 96 and further in the exhaust gas passage 93 through the exhaust gas exhaust port 92. It becomes. As a result, the active species released from the plasma outlet 5 toward the surface to be processed 101 can be sucked from the exhaust gas inlet 91. As a result, the active species discharged from the plasma jet nozzle 5 can be quickly discharged from this space without staying in the space between the head 300 and the workpiece 10 for a long time. Therefore, it is possible to prevent the non-process region 103 adjacent to the process region 102 of the processing target surface 101 from being exposed to active species, and to improve the processing accuracy of plasma processing.

以上、本発明のプラズマ処理装置を、図示の各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く、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、各前記各実施形態では、プラズマ処理装置は、大気圧下において、ワークの表面（被処理面）に処理（プラズマ処理）を施すことを想定しているが、本発明では、減圧または真空状態においてワークの表面に処理を施してもよい。
また、第１の電極と第２のとの間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。 As described above, the plasma processing apparatus of the present invention has been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced. Moreover, other arbitrary structures and processes may be added.
In each of the above embodiments, it is assumed that the plasma processing apparatus performs processing (plasma processing) on the surface of the workpiece (surface to be processed) under atmospheric pressure. In the state, the surface of the workpiece may be treated.
Further, the voltage applied between the first electrode and the second electrode is not limited to a high-frequency voltage, and may be a pulse wave or a microwave, for example.

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縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view schematically showing a first embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention. 図１に示すプラズマ処理装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the plasma processing apparatus shown in FIG. 図１に示すプラズマ処理装置によってプラズマ処理が行われるワークの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the workpiece | work in which plasma processing is performed by the plasma processing apparatus shown in FIG. 本発明のプラズマ処理装置の第２実施形態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically 2nd Embodiment of the plasma processing apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１……プラズマ処理装置 ２……第１の電極 ３……第２の電極 ４１、４２、４３……誘電体部 ５……プラズマ噴出口 ６……ガス導入口 ７……電源回路 ７１、７３……導線 ７２……高周波電源（電源） ７４……マッチングボックス ８……ガス供給手段 ８１……キャリアガス供給系 ８１１……キャリアガス用ボンベ ８１２……キャリアガス供給管 ８１３……バルブ ８１４……マスフローコントローラ ８２……処理ガス供給系 ８２１……処理ガス用ボンベ ８２２……処理ガス供給管 ８２３……第１バルブ ８２４……第２バルブ ８２５……マスフローコントローラ ８３……ガス混合系 ８３１……ガス混合器（ガス混合手段） ８３２……混合ガス供給管 ９……排気手段 ９１……排気ガス吸入口 ９２……排気ガス排出口 ９３……排気ガス流路 ９４……バルブ ９５……ポンプ ９６……ガス排出管 １０……ワーク ３０……プラズマ生成空間 ３００……ヘッド １００……プラズマ処理装置本体 １０１……被処理面 １０２……処理領域 １０３……非処理領域 １５０……操作部 １６０……記憶部 １７０……制御手段 １８０……装置本体移動手段（移動手段） １９０……ワーク保持部移動手段（移動手段） ２００……ステージ ２０１……ワーク保持部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma processing apparatus 2 ... 1st electrode 3 ... 2nd electrode 41, 42, 43 ... Dielectric part 5 ... Plasma ejection port 6 ... Gas inlet 7 ... Power supply circuit 71, 73 ... Conductor 72 ... High frequency power supply (power supply) 74 ... Matching box 8 ... Gas supply means 81 ... Carrier gas supply system 811 ... Carrier gas cylinder 812 ... Carrier gas supply pipe 813 ... Valve 814 ... Mass flow controller 82 …… Process gas supply system 821 …… Process gas cylinder 822 …… Process gas supply pipe 823 …… First valve 824 …… Second valve 825 …… Mass flow controller 83 …… Gas mixture system 831 …… Gas Mixer (gas mixing means) 832 …… Mixed gas supply pipe 9 …… Exhaust means 91 …… Exhaust gas inlet 92 …… Exhaust gas discharge 93 .... Exhaust gas flow path 94 ... Valve 95 ... Pump 96 ... Gas discharge pipe 10 ... Work 30 ... Plasma generation space 300 ... Head 100 ... Main body of plasma processing apparatus 101 ... Surface to be processed 102 ... ... Processing area 103 ... Non-processing area 150 ... Operation part 160 ... Storage part 170 ... Control means 180 ... Device main body moving means (moving means) 190 ... Work holding part moving means (moving means) 200 ... Stage 201 …… Work holding part

Claims (9)

ワークの被処理面に対して相対的に移動可能な１対の電極と、
前記１対の電極間に画成されるプラズマ生成空間に電圧を印加する電源を備えた電源回路と、
前記プラズマ生成空間に、プラズマを生成および維持するためのキャリアガスを供給するキャリアガス供給系と、前記ワークの被処理面をプラズマ処理する活性種を生成するための処理ガスを供給する処理ガス供給系とを備えるガス供給手段と、
前記プラズマ生成空間に連通し、前記ワークの被処理面に向けて前記活性種を噴出するプラズマ噴出口と、
前記ガス供給手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記ガス供給手段を、前記プラズマ生成空間に前記キャリアガスを供給した状態で、前記処理ガスの供給を停止することにより、前記プラズマを生成し、該プラズマを維持する非処理モードと、
前記プラズマ生成空間に前記キャリアガスと前記処理ガスとの混合ガスを供給することにより、前記処理ガスを活性化して前記活性種を生成し、該活性種を前記プラズマ噴射口から噴出して前記ワークの被処理面をプラズマ処理する処理モードとに切り替え可能なように構成され、
プラズマ処理を施す処理領域と、前記処理領域を除く非処理領域とを有する前記ワークの被処理面に対して、前記１対の電極を相対的に移動しつつプラズマ処理を施す際に、
前記制御手段は、前記プラズマ噴出口が前記被処理面の非処理領域に対応する位置にあるとき、前記ガス供給手段を前記非処理モードに設定し、
前記プラズマ噴出口が前記被処理面の処理領域に対応する位置にあるとき、前記処理モードに設定し、前記被処理面の処理領域に向けて前記活性種を供給するよう構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。 A pair of electrodes movable relative to the workpiece surface;
A power supply circuit comprising a power supply for applying a voltage to a plasma generation space defined between the pair of electrodes;
A carrier gas supply system for supplying a carrier gas for generating and maintaining plasma in the plasma generation space, and a processing gas supply for supplying a processing gas for generating active species for plasma processing the surface to be processed of the workpiece A gas supply means comprising a system;
A plasma ejection port that communicates with the plasma generation space and ejects the active species toward the surface to be processed of the workpiece;
Control means having a function of controlling the operation of the gas supply means,
The non-processing mode in which the control means generates the plasma and maintains the plasma by stopping the supply of the processing gas in a state where the carrier gas is supplied to the plasma generation space. When,
By supplying a mixed gas of the carrier gas and the processing gas to the plasma generation space, the processing gas is activated to generate the active species, and the active species are ejected from the plasma injection port to the workpiece. The processing surface is configured to be switchable to a processing mode for plasma processing ,
When performing the plasma treatment while relatively moving the pair of electrodes with respect to the surface to be treated of the workpiece having a treatment region to which the plasma treatment is performed and a non-treatment region excluding the treatment region,
The control means sets the gas supply means to the non-processing mode when the plasma outlet is at a position corresponding to a non-processing area of the surface to be processed.
When the plasma jet port is at a position corresponding to the processing region of the processing surface, the processing mode is set, and the active species is supplied toward the processing region of the processing surface. A plasma processing apparatus. 前記ワークの被処理面における前記処理領域および前記非処理領域の少なくとも一方の位置情報を入力する入力手段を備え、
前記制御手段は、前記位置情報に応じて、前記ガス供給手段を前記非処理モードまたは前記処理モードに切り替えるよう構成されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。 Input means for inputting position information of at least one of the processing area and the non-processing area on the surface to be processed of the workpiece;
The plasma processing apparatus according to claim 1 , wherein the control unit is configured to switch the gas supply unit to the non-processing mode or the processing mode according to the position information. 前記入力手段に入力された前記処理領域および前記非処理領域の少なくとも一方の位置情報を記憶する記憶手段を備える請求項２に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 2 , further comprising a storage unit that stores position information of at least one of the processing region and the non-processing region input to the input unit. 前記制御手段は、前記ガス供給手段を、前記非処理モードから前記処理モードに切り替えると、前記プラズマ生成空間に供給する前記処理ガスの流量を、設定流量まで徐々に増加させる請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 Said control means, said gas supply means, wherein when switching from the non-processing mode to the processing mode, the flow rate of the processing gas supplied into the plasma generating space, of claims 1 to 3 is gradually increased up to the set flow rate The plasma processing apparatus according to any one of the above. 前記制御手段は、前記非処理モードにおいて、前記プラズマ生成空間に供給するキャリアガスの流量を、前記プラズマの生成を維持するための必要最小量に設定する請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 Wherein, in the non-processing mode, the flow rate of the carrier gas supplied to the plasma generating space, according to any one of claims 1 to 4 is set to the minimum necessary amount for maintaining the generation of said plasma Plasma processing equipment. 前記ガス供給手段において、前記キャリアガス供給系および前記処理ガス供給系は、それぞれ、前記キャリアガスおよび前記処理ガスの流量を調整するガス流量調整手段を有し、
前記制御手段は、当該ガス流量調整手段の作動を制御することにより、前記非処理モードと前記処理モードとの切り替えを行う請求項１ないし５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 In the gas supply means, the carrier gas supply system and the processing gas supply system have gas flow rate adjusting means for adjusting the flow rates of the carrier gas and the processing gas, respectively.
Wherein the control means controls the operation of the gas flow rate adjusting device, a plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 for switching between the non-processing mode and the processing mode. 前記ガス供給手段は、前記キャリアガス供給系および前記処理ガス供給系に接続されたガス混合系を有し、前記キャリアガス供給系および前記処理ガス供給系により供給された前記キャリアガスおよび前記処理ガスを、前記ガス混合系により混合した後、前記プラズマ生成空間に供給する請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The gas supply means includes a gas mixing system connected to the carrier gas supply system and the processing gas supply system, and the carrier gas and the processing gas supplied by the carrier gas supply system and the processing gas supply system. , it said after mixing with a gas mixture system, the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to be supplied to the plasma generating space 6. 前記プラズマ噴出口を、前記ワークの被処理面に対して略直交する方向に移動させる移動手段を有し、
前記制御手段は、前記ガス供給手段を前記処理モードから前記非処理モードに切り替えるのに連動して、前記移動手段を作動させることにより、前記プラズマ噴出口と前記ワークの被処理面との離間距離がより大きくなるように、前記プラズマ噴出口を移動させる請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 A moving means for moving the plasma outlet in a direction substantially orthogonal to the surface to be processed of the workpiece;
The control means operates the moving means in conjunction with switching the gas supply means from the processing mode to the non-processing mode, thereby separating the plasma ejection port and the workpiece surface to be processed. as Gayori increases, plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 7 for moving the plasma jet outlet. 前記プラズマ噴出口の周囲に、該プラズマ噴出口から噴出されたガスを吸気する排気吸込口を備える請求項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 any one of claims 1 to 8 , further comprising an exhaust suction port that sucks a gas ejected from the plasma ejection port around the plasma ejection port.
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