專利名稱：活性種供給裝置以及表面等處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對被處理物至少供給自由基等活性種的活性種供給裝置、以及具備活性種供給裝置并對被處理物的表面等進(jìn)行處理的表面等處理裝置。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)I中記載有對放電空間供給處理氣體，將在等離子體內(nèi)生成的活性種提供給被處理物的活性種供給裝置以及具備該活性種供給裝置的表面等處理裝置。專利文獻(xiàn)1:日本發(fā)明專利第3686663號

發(fā)明內(nèi)容
在活性種供給裝置中，通過至少一對電極間的放電而在放電空間產(chǎn)生等離子體，通過對該放電空間供給處理氣體，而使在該等離子體內(nèi)生成的自由基等活性種等提供給被處理物。于是，本發(fā)明的課題在于改進(jìn)活性種供給裝置和表面等處理裝置，例如使得在電極與被處理物之間難以產(chǎn)生放電。本發(fā)明的活性種供給裝置被形成為包含設(shè)置在設(shè)于放電空間的下游側(cè)的活性種流出通路的接地部件。由于接地部件具有作為避雷針的功能，所以若在放電空間的下游側(cè)的活性種流出通路設(shè)置接地部件，則能夠使得與工件W之間難以產(chǎn)生放電。以下例示若干本申請中被認(rèn)為能夠要求專利權(quán)的發(fā)明的方式，并對其進(jìn)行說明。(I) 一種活性種供給裝置，對放電空間供給處理氣體，至少將在等離子體內(nèi)生成的活性種提供給被處理物。活性種供給裝置是對被處理物至少供給活性種的裝置。所謂活性種是指在等離子體內(nèi)生成的物體，例如在等離子體內(nèi)被激發(fā)的原子、分子等具有高能量的物體。另外，可以考慮所謂活性種是指電中性的物體。活性種是指具有通過與被處理物自身、或附著在被處理物的表面的物體(例如有機(jī)物)進(jìn)行反應(yīng)而將被處理物的表面等改質(zhì)或?qū)⒏街奈矬w除去(清洗)等功能的物體等。在活性種供給裝置中，能夠?qū)?a)活性種、和(b)不具有高能量的物體提供給被處理物。不具有高能量的物體是指碰上被處理物的表面也不引起反應(yīng)的物體，例如不是活性種的物體(例如未被激發(fā)的物體、未被活性化的物體等)，例如載氣等。另外，在活性種供給裝置中，也能夠?qū)Ρ惶幚砦锕┙o包含(a)電中性的活性種(中性粒子)、和(b)含有正離子、負(fù)離子等電荷粒子而整體為電中性的聚集體的物體。即使對被處理物照射電中性的聚集體，由于被處理物不帶電，所以對被處理物的影響也小。另外，金屬材料、陶瓷材料、有機(jī)材料等被處理物的材質(zhì)不限。(2)該活性種供給裝置包含形成放電空間的至少一對電極?；钚苑N供給裝置可以具備一對電極，也可以具有兩對以上電極。即，可以具有一個放電空間，也可以具有兩個以上放電空間。放電空間是設(shè)于一對電極之間的空間，是為了一對電極間放電而設(shè)置的空間。電極設(shè)置多對的情況下，放電空間也設(shè)置多個，但是多個放電空間分別可以彼此獨(dú)立，也可以彼此連通(具有彼此共用的空間)。另外，并列地配設(shè)三個電極的情況下，可以考慮有兩個電極對，可以考慮形成兩個放電空間。位于中間的電極可以考慮是構(gòu)成兩個電極對的共用的電極。(3)該活性種供給裝置中，所述多個電極在與所述處理氣體向所述放電空間供給的供給方向交叉的方向上隔開間隔而并列配設(shè)。所謂電極有時是指被施加了電壓時可能產(chǎn)生放電的電極，有時是指實際上產(chǎn)生放電的電極。有可能產(chǎn)生放電的電極、產(chǎn)生放電的電極分別有其為電極整體的情況和其為一部分的情況。例如，有時由于電極整體的形狀、覆蓋電極的罩的形狀、保持電極的活性種供給裝置主體的結(jié)構(gòu)等一個以上的原因而決定電極整體中有可能產(chǎn)生放電的部分或?qū)嶋H產(chǎn)生放電的部分，這種情況下的產(chǎn)生放電的部分是放電電極部。另外，電極整體為產(chǎn)生放電的部分的情況下，該電極為放電電極。另一方面,放電原則上在一對電極間發(fā)生,一對電極中的一個是放電電極，另一個是相對電極。有時放電電極、相對電極由施加電壓的電源裝置、電壓調(diào)節(jié)裝置的控制方式等預(yù)先決定，例如施加交流電壓的情況等時，一個電極變?yōu)榉烹婋姌O或相對電極。另外，本發(fā)明的說明中，區(qū)別放電電極和相對電極的必要性低。因此，在本說明書中，有時稱為放電電極或放電電極部而不區(qū)別放電電極和相對電極。另外，電極整體可以大致構(gòu)成棒狀，也可以構(gòu)成平板狀。另外，多個電極可以以位于一直線上的狀態(tài)設(shè)置，也可以以分別位于多個直線上的狀態(tài)設(shè)置。另外，所謂放電是指在一對電極間產(chǎn)生的放電。(4)該活性種供給裝置中，各個所述電極構(gòu)成產(chǎn)生非均勻電場的形狀。例如，電極整體包含(a)大致構(gòu)成圓筒狀的主體、和(b)設(shè)于該主體的一部分上并在半徑方向上突出的突部的情況下，在該突部容易產(chǎn)生非均勻電場，容易產(chǎn)生放電。這種情況下，突部與放電電極部對應(yīng)。另外，電極整體包含(C)大致構(gòu)成平板狀的主體、和(d)形成于該主體的爪部的情況下，爪部與放電電極部對應(yīng)。( 5 )該活性種供給裝置中，各個所述電極的寬度方向的長度比相鄰的電極間的距離小。 例如，多個電極隔開間隔地配設(shè)在一方向上的情況下，放電電極部的該方向上的長度D (寬度)比間隔L小(D<L)。放電電極部的寬度D能夠設(shè)為間隔L的1/2以下、1/3以下、1/4以下、1/5以下。(6)該活性種供給裝置包含三個以上所述電極。也可以是包含四個電極，也可以包含五個以上電極。另外，三個以上電極可以并列配設(shè)成一列，也可以并列配設(shè)成多列。并列配設(shè)成多列的情況下，多列中的至少一列中并列地配設(shè)的電極可以是兩個，也可以是三個以上。(7)在該活性種供給裝置中能夠設(shè)置保護(hù)所述電極免受所述處理氣體影響的電極保護(hù)裝置。(8)在該活性種供給裝置中能夠設(shè)置保護(hù)所述電極免受氧影響的電極保護(hù)裝置。(9)所述電極保護(hù)裝置能夠包含覆蓋各個所述電極的電極罩。電極罩優(yōu)選各自獨(dú)立地分別覆蓋多個電極。相對于此，也可以在覆蓋多個電極的電極罩上設(shè)置彼此連接的連接部分。電極罩對于各電極以覆蓋該電極的至少一部分的狀態(tài)設(shè)置?？梢允歉采w電極整體，也可以是覆蓋電極整體中的一部分。電極罩可以以其與電極之間不具有間隙的狀態(tài)設(shè)置，也可以以具有間隙的狀態(tài)設(shè)置。 (10)能夠在所述電極罩中的彼此相鄰的電極罩的、彼此相對的部分分別設(shè)置放電開口。優(yōu)選地，電極為具有產(chǎn)生放電的可能性的電極情況下電極罩覆蓋電極整體，并且電極罩以其與電極之間具有間隙的狀態(tài)設(shè)置的情況下，在該電極罩上設(shè)置放電開口。這種情況下，電極中的與電極罩的放電開口對應(yīng)的部分成為放電電極部。(11)所述電極罩能夠以與所述電極的至少一部分之間具有間隙的狀態(tài)設(shè)置。在電極罩與電極的至少一部分之間形成的間隙構(gòu)成被供給保護(hù)氣體的空間。該空間的容積小的情況下，所供給的保護(hù)氣體的量少，間隙的容積大的情況下，被供給的保護(hù)氣體的量多。(12)所述電極保護(hù)裝置能夠包含對所述電極的至少一部分供給保護(hù)氣體的保護(hù)氣體供給部。保護(hù)氣體供給部優(yōu)選至少對電極的應(yīng)受到保護(hù)而免受處理氣體影響的保護(hù)對象部分(表面)供給保護(hù)氣體。電極是具有產(chǎn)生放電的可能性的電極的情況下，保護(hù)氣體供給部可以對電極整體供給保護(hù)氣體，也可以對其一部分供給保護(hù)氣體。對其一部分供給的情況下，優(yōu)選對包含放電電極部的部分供給保護(hù)氣體。另外，電極是放電電極的情況下，優(yōu)選對電極整體進(jìn)行供給。另外，在供給保護(hù)氣體的情況下，并非一定設(shè)置電極罩。即使沒有電極罩也能夠?qū)﹄姌O的表面供給保護(hù)氣體。能夠?qū)㈦姌O的周邊的氣氛與處理氣體分離。另外，保護(hù)氣體供給部可以包含將保護(hù)氣體共用地提供給多個電極罩的內(nèi)側(cè)的共用供給部，也可以是分別將保護(hù)氣體單獨(dú)地提供給多個電極罩的電極罩單獨(dú)供給部(電極單獨(dú)供給部)。另外，如后所述，保護(hù)氣體供給部與處理氣體供給部是各自獨(dú)立的。(13)所述保護(hù)氣體供給部能夠包含至少在放電中供給所述保護(hù)氣體的放電中供給部。保護(hù)氣體供給部能夠在放電準(zhǔn)備已開始了的情況下開始保護(hù)氣體的供給，具體地，能夠在電壓向電極的施加已開始了的情況下開始供給。( 14)所述電極保護(hù)裝置能夠包含(i )覆蓋各個所述電極的電極罩、和(ii )對這些電極罩的內(nèi)側(cè)分別供給保護(hù)氣體的保護(hù)氣體供給部。(15)所述保護(hù)氣體供給部能夠包含對多個電極罩的內(nèi)側(cè)分別單獨(dú)地供給保護(hù)氣體的單獨(dú)供給部，該單獨(dú)供給部包含(i )與設(shè)于該活性種供給裝置主體的保護(hù)氣體供給口連接的主通路、(ii)設(shè)于各個所述電極罩的保護(hù)氣體流入口、和(iii)將所述主通路與各個所述保護(hù)氣體流入口分別單獨(dú)地連接的單獨(dú)通路?？梢钥紤]由主通路和單獨(dú)通路構(gòu)成保護(hù)氣體供給通路。另外，單獨(dú)供給部能夠稱作電極單獨(dú)供給部，單獨(dú)通路能夠稱作電極單獨(dú)通路、電極罩單獨(dú)通路。(16)所述保護(hù)氣體供給部能夠包含對所述多個電極罩的內(nèi)側(cè)共用地供給保護(hù)氣體的共用供給部，該共用供給部包含(i)使所述多個電極罩與所述電極之間的間隙彼此連通的連通部、和(ii )設(shè)于所述多個電極罩中的任一個上的保護(hù)氣體流入口。連通部能夠由電極罩的一部分構(gòu)成。(17)所述保護(hù)氣體供給部包含設(shè)于各個所述電極罩的保護(hù)氣體流入口，在所述電極罩中的彼此相鄰的電極罩的、彼此相對的部分且比所述保護(hù)氣體供給口更靠下游側(cè)的部分設(shè)置放電開口。在電極罩中，保護(hù)氣體流入口和放電開口能夠沿軸向和周向的任一方隔開地設(shè)置。能夠?qū)㈦姌O罩的連通部的連接部形成為保護(hù)氣體流入口。(18)所述保護(hù)氣體供給部能夠包含設(shè)于各個所述電極罩的保護(hù)氣體流入口和設(shè)于比所述保護(hù)氣體流入口更靠下游側(cè)處的保護(hù)氣體流出口。保護(hù)氣體流出口可以具有與放電空間相對的開口，也可以不具有。即，可以使提供給電極罩的內(nèi)側(cè)的保護(hù)氣體向放電空間流出，也可以使其向活性種供給裝置的外部排出，也可以進(jìn)行回收。例如，能夠連接在與活性種供給裝置的外部連通的保護(hù)氣體排氣通路上或連接在與保護(hù)氣體回收裝置連通的保護(hù)氣體回收通路上。具有與放電空間相對的開口的情況下，能夠以該開口作為保護(hù)氣體流出口。(19)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置防止所述處理氣體接觸所述電極的處理氣體接觸防止裝置。(20)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置遮擋所述電極免受所述處理氣體影響的處理氣體遮擋裝置。(21)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置將包圍所述電極的空間的氣體與所述處理氣體分離的電極周邊氣體-處理氣體分離裝置。能夠在處理氣體接觸防止裝置、處理氣體遮擋裝置、電極周邊氣體-處理氣體分離裝置中分別采用(7)項 (18)項記載的技術(shù)特征。(22)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置防止氧氣接觸所述電極的氧氣接觸防止裝置。(23)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置遮擋所述電極免受氧氣影響的處理氣體遮擋裝置。(24)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置將包圍所述的電極的空間的氣體與氧氣分離的電極周邊氣體-氧氣分離裝置。能夠在氧氣接觸防止裝置、氧氣遮擋裝置、電極周邊氣體-氧氣分離裝置中分別采用(7)項 (18)項所記載的技術(shù)特征。(25)能夠在所述活性種供給裝置中設(shè)置抑制所述電極的氧化的氧化抑制裝置。能夠在氧化抑制裝置中采用(7)項 (18)項所記載的技術(shù)特征。(26)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置處理已提供給所述電極的保護(hù)氣體的保護(hù)氣體處理部。保護(hù)氣體存在提供給電極罩的內(nèi)側(cè)的情況和不設(shè)置電極罩而直接提供給電極的情況。任何情況下都是提供給電極的保護(hù)氣體流過電極的表面，之后向該活性種供給裝置的外部排出，或被回收，或與處理氣體匯流等處理。(27)所述保護(hù)氣體處理部能夠包含活性種分離型保護(hù)氣體處理部，該活性種分離型保護(hù)氣體處理部使提供給所述電極的保護(hù)氣體向所述放電空間放出，使放出的保護(hù)氣體至少難以從輸出所述活性種的活性種輸出口排出。(28)所述保護(hù)氣體處理部能夠包含將所述保護(hù)氣體向該活性種供給裝置的外部排出的保護(hù)氣體排氣部。(29)所述保護(hù)氣體處理部能夠包含設(shè)于所述放電空間的下游側(cè)，具有與所述放電空間相對的開口的保護(hù)氣體流出通路。保護(hù)氣體流出通路也能夠作為保護(hù)氣體排氣通路。保護(hù)氣體被提供給電極罩的內(nèi)側(cè)，從放電開口向放電空間釋放的情況下，以保護(hù)氣體流出通路的開口位于放電開口的附近的狀態(tài)設(shè)置。(30)所述保護(hù)氣體處理部能夠設(shè)置從提供給所述電極而流出的氣體分離灰塵的灰塵分離部。由于灰塵等也與保護(hù)氣體一起流出，所以灰塵由灰塵分離部從保護(hù)氣體分離?；覊m分離部也能夠稱作灰塵回收部，能夠采用包含凹槽的結(jié)構(gòu)，或采用包含過濾器的結(jié)構(gòu)。另外，灰塵存在處于固體狀態(tài)的情況和處于氣體狀態(tài)的情況。(31)所述灰塵分離部能夠包含設(shè)于所述保護(hù)氣體流出通路的一個以上的凹槽部。凹槽部優(yōu)選與保護(hù)氣體流出通路的下部連接地設(shè)置。(32)所述保護(hù)氣體處理部能夠包含回收并再利用所述保護(hù)氣體的循環(huán)利用部。(33)所述保護(hù)氣體處理部能夠包含使提供給所述電極罩的內(nèi)側(cè)的保護(hù)氣體向所述電極罩的外側(cè)流出的保護(hù)氣體流出部。保護(hù)氣體流出部能夠包含保護(hù)氣體流出口、放電開口。(34)該活性種供給裝置能夠包含輸出所述活性種的活性種輸出口，所述保護(hù)氣體供給部包含保護(hù)氣體排氣通路，該保護(hù)氣體排氣通路的一端為與所述電極罩的形成有所述放電開口的部分相鄰地設(shè)置的入口，另一端為設(shè)于從所述活性種輸出口離開的位置的排氣□。排氣口設(shè)于從活性種輸出口離開的位置。另外，優(yōu)選排氣口以從排氣口排出的保護(hù)氣體的排氣方向與從活性種輸出口輸出的包含活性種的氣體的照射方向不同的狀態(tài)設(shè)置。(35)該活性種供給裝置包含具有多個放電側(cè)開口的多個單獨(dú)流出通路，所述多個單獨(dú)流出通路設(shè)于所述放電空間的下游側(cè)并在所述電極中的彼此相鄰的電極間并列地設(shè)置，所述多個單獨(dú)流出通路中的位于兩端的單獨(dú)流出通路分別與所述排氣口連通，位于中間的單獨(dú)流出通路與所述活性種輸出口連通。(36)在該活性種供給裝置中能夠設(shè)置使所述保護(hù)氣體與所述處理氣體匯流的匯流裝置。(37)所述處理氣體包含多種氣體，所述保護(hù)氣體與所述多種氣體中的至少一種氣體相同。(38)所述處理氣體包含載氣和反應(yīng)氣體，所述保護(hù)氣體作為載氣而發(fā)揮作用。載氣是反應(yīng)性低的氣體、難以被活性化的氣體，例如難以與等離子體反應(yīng)的氣體、難以通過放電而被活性化的氣體。載氣主要用于運(yùn)送活性種。保護(hù)氣體只要作為載氣而發(fā)揮作用即可，可以與處理氣體的載氣不同，也可以相同。保護(hù)氣體能夠選用氦氣、氖氣、氬氣等惰性氣體，或氮?dú)狻⒎鷼獾?，或它們的混合氣體、等等。另外，作為處理氣體的載氣例如適用氮?dú)?、氟氣、或氬氣、氦氣、氖氣等惰性氣體
坐寸ο反應(yīng)氣體是通過提供給放電區(qū)域而成為活性種的物體，例如通過與等離子體中的電荷粒子撞擊而被激發(fā)變?yōu)榛钚苑N，或由放電而被激發(fā)變?yōu)榛钚苑N。反應(yīng)氣體適用氧氣、氫氣、氟氣等。反應(yīng)氣體的種類由被處理物的材質(zhì)、處理目的等決定。另外，載氣、保護(hù)氣體的種類能夠分別由被處理物的材質(zhì)、電極的材質(zhì)、處理的目的、反應(yīng)氣體的種類等決定。(39)所述處理氣體包含反應(yīng)氣體和載氣，所述保護(hù)氣體與所述處理氣體中包含的載氣為相同種類。(40)所述保護(hù)氣體實質(zhì)上不含有氧氣。優(yōu)選采用氧氣的含有率為設(shè)定值以下的氣體(例如為0.01%以下的氣體)。(41)該活性種供給裝置能夠包含設(shè)于所述放電空間的下游側(cè)的活性種流出通路。(42)所述活性種流出通路能夠構(gòu)成為在途中彎曲的形狀?；钚苑N流出通路構(gòu)成至少彎曲一次的形狀。彎曲的次數(shù)可以是一次，也可以是兩次以上。另外，彎曲的角度可以是90°，也可以比90°小，也可以比90°大。(43)所述活性種流出通路能夠具有一個以上的凹部。(44)所述活性種輸出口形成狹縫狀。(45)所述活性種輸出口形成為在所述電極并列的方向上長的狹縫。(46)所述活性種流出通路能夠在途中含有擴(kuò)散部。(47)所述活性種流出通路能夠包含(a)相對于放電空間具有多個開口的多個單獨(dú)通路、(b)與這些多個單獨(dú)通路連接的擴(kuò)散部、和(C)與該擴(kuò)散部連接，開口形成為狹縫的狹縫通路?；钚苑N輸出口能夠由多個開口構(gòu)成，這種情況下，代替狹縫通路，多個出口側(cè)單獨(dú)通路與擴(kuò)散部連接。(48)所述單獨(dú)通路的與所述放電空間相對的開口位于所述放電空間的寬度方向的中央，且所述開口的直徑比所述放電空間的寬度小。在一個放電空間中，設(shè)于該放電空間的下游側(cè)的活性種流出通路的單獨(dú)通路的數(shù)量比設(shè)于該放電空間的上游側(cè)的處理氣體供給通路的數(shù)量多，且活性種輸出通路的單獨(dú)通路的開口的直徑比處理氣體供給通路的開口的直徑小。(49)所述擴(kuò)散部能夠構(gòu)成從所述單獨(dú)通路的連接部向所述狹縫通路的連接部使活性種擴(kuò)散的形狀。(50)所述單獨(dú)通路對所述擴(kuò)散部的連接部的形狀能夠采用剖面的大小遞增的形狀。例如能夠形成為單獨(dú)通路的半徑遞增的形狀。(51)能夠在該活性種供給裝置的、所述放電空間的下游側(cè)設(shè)置接地部件。所謂放電空間的下游側(cè)是指在活性種供給裝置中形成有放電空間的部分與輸出活性種的活性種輸出口之間的部分。(52)所述接地部件能夠設(shè)置在設(shè)于所述放電空間與至少輸出所述活性種的活性種輸出口之間的活性種流出通路。(53)所述活性種流出通路具備將所述放電空間與輸出所述活性種的活性種輸出口連通的主通路和與該主通路連接的分支通路，所述接地部件以堵塞所述分支通路的狀態(tài)設(shè)置。(54)所述主通路包含(a)在第一方向上延伸的第一通路、(b)與該第一通路連接，在相對于所述第一方向傾斜的第二方向上延伸的第二通路，所述分支通路連接于所述第一通路和所述第二通路的連接部，形成為與所述第一通路同一直線狀地延伸的直線通路。分支通路能夠認(rèn)為是第一通路的延長通路。第一通路與第二通路可以彼此正交，也可以不正交。第一方向與第二方向可以正交，也可以不正交。( 55)所述接地部件能夠以能夠接觸在所述活性種流出通路內(nèi)流動的包含活性種的氣體的狀態(tài)設(shè)置。(56)所述接地部件設(shè)置在所述活性種流出通路的途中。(57)所述接地部件能夠設(shè)置在從輸出活性種的活性種輸出口離開設(shè)定距離的位置。例如，設(shè)定距離能夠是假設(shè)活性種輸出口與被處理物的被處理面抵接的狀態(tài)下被認(rèn)為在接地部件與被處理面之間不會產(chǎn)生放電的距離、或活性種輸出口與被處理面之間的距離是進(jìn)行處理的情況下的距離時被認(rèn)為在接地部件與被處理面之間不會產(chǎn)生放電的距
畝維維
尚、寺寺°設(shè)定距離預(yù)先通過試驗、模擬等求得。設(shè)定距離主要根據(jù)被處理物的材料決定。對于接地部件與被處理物之間的放電的發(fā)生容易程度，被處理物的被處理面與接地部件的最短距離是問題。以活性種輸出口與接地部件之間的距離(最短距離)比被處理面與接地部件之間的最短距離大(大致相同)的姿勢使用的情況下，若在活性種輸出口與接地部件之間的距離為設(shè)定距離以上的部分安裝接地部件，則能夠使放電難以在接地部件與工件W之間產(chǎn)生。(58)所述活性種流出通路包含與所述放電空間相對的多個開口，所述多個開口各自的直徑為3mm以下。能夠是2.5mm以下、2mm以下、1.5mm以下、Imm以下。
(59)能夠在該活性種供給裝置的所述放電空間的下游側(cè)且比所述活性種輸出口更靠上游側(cè)處設(shè)置將從所述活性種輸出口供給的至少包含所述活性種的氣體形成電中性的氣體的電中和機(jī)構(gòu)。被處理物是基板等電子部件的情況下，若對被處理物供給作為整體帶正電或帶負(fù)電的氣體，則被處理物帶電，所以是不理想的。因此，優(yōu)選對被處理物不供給作為整體為非電中性的氣體，帶電的氣體在活性種流出通路內(nèi)流動的情況下，優(yōu)選將該氣體電中和后提供給被處理物。作為電中和機(jī)構(gòu)例如適用包含接地板的機(jī)構(gòu)。通過帶電的氣體與接地板接觸，與接地板之間進(jìn)行電子的授受，而成為與接地板相同的電位。結(jié)果，能夠使處于帶電狀態(tài)的氣體難以或不提供給被處理物。(60)能夠在該活性種供給裝置中設(shè)置對所述放電空間供給所述處理氣體的處理氣體供給部。(61)所述處理氣體供給部包含對應(yīng)各個所述放電空間設(shè)置，對每個放電空間供給所述處理氣體的各放電空間處理氣體供給部。(62)所述處理氣體供給部包含(a)與設(shè)于該活性種供給裝置的處理氣體供給口連接的主通路、和(b)與該主通路連接，并與所述放電空間對應(yīng)地設(shè)置的單獨(dú)通路。設(shè)置多個放電空間的情況下，也設(shè)置多個單獨(dú)通路。單獨(dú)通路能夠稱作放電空間單獨(dú)通路。(63)所述單獨(dú)通路包含(a)具有與所述主通路連接的連接部的上游側(cè)通路、(b)擴(kuò)散部、和(C)在所述放電空間的寬度方向上隔開設(shè)置的多個下游側(cè)通路。放電空間的寬度方向是電極的間隔方向。(64)所述下游側(cè)通路的與放電空間相對的開口的直徑與所述放電空間的寬度方向大致相同。(65)所述多個下游側(cè)通路的與放電空間相對的開口的面積的總和比所述活性種流出通路所包含的多個單獨(dú)通路的與放電空間相對的開口的面積的總和大。(66)能夠在該活性種供給裝置上設(shè)置將所述處理氣體提供給所述放電空間的處理氣體供給部、和將所述保護(hù)氣體提供給所述電極的保護(hù)氣體供給部這兩者。(67)在該活性種供給裝置中，能夠使得所述多個電極以其一部分從該活性種供給裝置主體的同一面突出的狀態(tài)被保持。例如，活性種供給裝置的主體大致構(gòu)成長方體的情況下，處于多個電極的一部分從側(cè)面或上表面等的同一面突出的狀態(tài)。(68)該活性種供給裝置能夠使得所述多個電極罩以各電極罩的一部分從該活性種供給裝置的主體的同一面突出的狀態(tài)被保持。電極罩能夠由陶瓷等作為絕緣體而發(fā)揮作用的材料制造。(69)—種活性種供給裝置，對放電空間供給處理氣體，至少將在等離子體內(nèi)生成的活性種提供給被處理物，該活性種供給裝置包含:形成所述放電空間的至少一對電極；對各個所述電極供給保護(hù)氣體的保護(hù)氣體供給部；以及設(shè)于所述放電空間的下游側(cè)的保護(hù)氣體排氣通路，其一端為位于所述電極的附近的開口，其另一端為設(shè)于從所述活性種輸出口離開的位置的排氣口。該項所記載的活性種供給裝置能夠采用(I)項 (68)項中任一項所記載的技術(shù)特征。(70)—種活性種供給裝置，對放電空間供給處理氣體，至少將在等離子體內(nèi)生成的活性種提供給被處理物。所謂活性種是指通過放電等而遷移到具有高能量的狀態(tài)的分子、原子、離子等。是指變?yōu)槿菀滓鸹瘜W(xué)反應(yīng)、晶格的變化的狀態(tài)的物體。也有通過對被處理物的被處理面照射正離子、負(fù)離子而進(jìn)行所希望的處理。本項記載的活性種供給裝置能夠采用(I)項 (69)項的任一項所記載的技術(shù)特征。(71) 一種表面等處理裝置，包含:保持所述活性種供給裝置的活性種供給裝置保持部；保持所述被處理物的被處理物保持部；以及使所述活性種供給裝置保持部和所述被處理物保持部相對移動的相對移動裝置，進(jìn)行所述被處理物的表面等的處理。在表面等處理裝置中，通過被處理物與活性種供給裝置的相對移動來對被處理物的表面等進(jìn)行處理。在表面等處理裝置中，通過對被處理物的表面至少供給活性種，從而進(jìn)行表面的處理，但是也存在處理不僅涉及被處理物的表面，而且涉及內(nèi)部(涉及化學(xué)反應(yīng))的情況。在表面等處理裝置中，被處理物與活性種供給裝置還能夠連續(xù)地、即照射活性種的同時相對移動?？梢允够钚苑N供給裝置保持部不能移動、使被處理物保持部能夠移動，也可以使活性種供給裝置保持部能夠移動、使被處理物保持部不能移動，也可以使該活性種供給裝置保持部和被處理物保持部兩者能夠移動。另外，在表面等處理裝置中，能夠從與被處理面相交的方向照射活性種。(72)所述相對移動裝置包含使所述活性種供給裝置保持部與所述被處理物保持部在與被處理物的處理對象面平行的方向上相對移動的平行移動部。(73)所述相對移動裝置包含使所述活性種供給裝置保持部與所述被處理物保持部在與被處理物的處理對象面垂直的方向上相對移動的垂直移動部。(74)在所述表面等處理裝置中，在大氣中對被處理物供給所述活性種。


圖1是本發(fā)明的一實施例的表面等處理裝置整體的概念圖。表面等處理裝置具備本發(fā)明的一實施例的作為活性種供給裝置的自由基供給裝置(實施例1)。圖2是上述自由基供給裝置的整體立體圖。圖3是圖6的AA剖面圖。圖4是圖6的BB剖面圖。圖5是概念性表示上述自由基供給裝置的放電空間的周邊的圖示。圖6是圖3的CC剖面圖。圖7是概念性表示上述自由基供給裝置的放電電極的周邊的圖示。圖8是概念性表示上述自由基供給裝置的自由基流出通路的周圍的立體圖。自由基流出通路形成在主體上，實際上是看不見的，但是圖8中以實線表示通路，以雙點劃線表示主體。圖9 Ca)是表示圖4的一部分的圖，圖9 (b)是圖6的DD剖面圖。圖10是概念性表示上述自由基供給裝置的自由基流出通路的圖示。圖11是表示能夠用于上述自由基供給裝置的其他方式的電極的圖(實施例2)。圖12是概念性表示能夠適用于上述自由基供給裝置的其他自由基流出通路的周圍的圖(實施例3)。圖13是概念性表示能夠適用于上述自由基供給裝置的另一自由基流出通路的周圍的圖(實施例4)。圖14是概念性表示能夠適用于上述自由基供給裝置的其他自由基流出通路的周圍的圖(實施例5)。圖15是概念性表示能夠適用于上述自由基供給裝置的保護(hù)氣體回收通路的周圍的圖(實施例6)，圖15 (b)是圖15 Ca)的EE剖面圖。圖16是概念性表示能夠適用于上述自由基供給裝置的其他電極的周圍的圖(實施例7)。圖17是圖16的FF剖面圖(一部分)。
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明一實施方式的表面等處理裝置。表面等處理裝置包含本發(fā)明的一實施方式的作為活性種供給裝置的自由基供給裝置。表面等處理裝置是對被處理物(以下稱作工件)的被處理面(也可以稱作處理對象面)照射活性種等而進(jìn)行改質(zhì)、清洗等處理(可以稱作等離子體處理、表面等處理)的裝置?；钚苑N通過與工件自身反應(yīng)或與附著在工件的表面的物體反應(yīng)，來改質(zhì)或清洗(分解除去工件表面的有機(jī)物)工件的表面。活性種與工件的反應(yīng)不僅涉及工件的表面而且還涉及內(nèi)部的情況也有。表面等處理裝置例如能夠提高工件的被處理面的接合強(qiáng)度，提高親水性、疏水性，進(jìn)行滅菌、殺菌，將有機(jī)物等除去等。另外，工件可以是金屬制的，也可以是樹脂制的，也可以是陶瓷制的，例如能夠是印刷基板、液晶基板、電子部件等?；钚苑N在本實施例中是指激發(fā)原子、分子等電中性的中性粒子，例如自由基等反應(yīng)性高的激發(fā)粒子等。激發(fā)是指從能量低的基態(tài)向能量高的狀態(tài)遷移，例如通過放電使原子或分子激發(fā)，或者原子或分子通過與等離子體中的電荷粒子撞擊而激發(fā)。以下，本說明書中綜合這些情況統(tǒng)稱為因放電產(chǎn)生激發(fā)。另外，因放電產(chǎn)生激發(fā)所得的活性種是在等離子體內(nèi)生成的活性種。自由基是指具有未配對電子的化學(xué)粒子，也指游離基。等離子體是由放電、即絕緣破壞而產(chǎn)生的，包含正離子以及負(fù)離子等電荷粒子、自由基等中性粒子、電子等，作為整體為電中性。本發(fā)明的一實施方式的表面等處理裝置是產(chǎn)生等離子體，將等離子體中的作為活性種的自由基等向工件的表面供給而進(jìn)行處理的裝置。表面等處理裝置例如還適于通過工件與自由基供給裝置的相對移動而對工件的被處理面實施等離子體處理。表面等處理裝置也可以稱作等離子體處理裝置。實施例1[表面等處理裝置]如圖1所示，表面等處理裝置包含(I)作為活性種供給裝置的自由基供給裝置2、
(2)保持自由基供給裝置2的自由基供給裝置保持部4、(3)保持工件W的工件保持部6、
(4)使自由基供給裝置保持部4與工件保持部6相對移動的相對移動裝置7。在本實施例中，自由基供給裝置2是以圖示的姿勢使用的，X方向是上下方向(豎直方向)，Y方向是寬度方向。另外，Z方向是與X方向和Y方向正交的方向。自由基供給裝置保持部4能夠在X方向移動地安裝在未圖示的表面等處理裝置主體上，工件保持部6安裝成能夠通過相對移動裝置7而在Y、Z方向移動。相對移動裝置7包含具有Y方向驅(qū)動裝置(馬達(dá))、運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)部件等的Y方向移動裝置8和具有Z方向驅(qū)動裝置(馬達(dá))、運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)部件等的Z方向移動裝置10。本實施例中，工件W以被處理面WF與YZ面(與X軸正交的面)平行的姿勢保持在工件保持部6上。另外，通過自由基供給裝置保持部4的X方向的移動，使形成于自由基供給裝置2的下表面14 (參照圖3)的作為活性種輸出口的自由基輸出口 16與工件W的被處理面WF之間的X方向的距離為目標(biāo)值(例如非常小的值)。該狀態(tài)下，至少自由基從自由基輸出口 16輸出，通過工件保持部6在Z、Y方向的至少一方向上移動，而被提供給工件W的被處理面WF整體。本實施例中，至少自由基是從與被處理面WF大致正交的方向照射的，工件W的表面等處理在大氣壓下(在大氣中)進(jìn)行。另外，表面等處理裝置中，可以將自由基供給裝置保持部4安裝成能夠在Y、Z方向移動，也可以將自由基供給裝置保持部4、工件保持部6的至少一方安裝成能夠在Χ、Υ、Ζ方向上移動。另外，也能夠?qū)⒐ぜ３植?和自由基供給裝置保持部4的至少一方可繞沿X方向的軸線相對旋轉(zhuǎn)地安裝在表面等處理裝置的主體上。另外，也能夠?qū)⒆杂苫┙o裝置2、工件W的被處理面WF以相對于X、Y、Z軸傾斜的姿勢保持。[自由基供給裝置]如圖2所示，自由基供給裝置2包含大致形成長方體的主體18、設(shè)于主體18的處理氣體供給口 20、保持在主體18上的電極22、23、24、25等。自由基供給裝置2將從處理氣體供給口 20供給的處理氣體提供給由電極22 25形成的放電空間，至少將在等離子體內(nèi)生成的自由基從自由基輸出口 16輸出。在本實施例中，處理氣體包含氧和氬。作為反應(yīng)氣體的氧氣因放電產(chǎn)生激發(fā)，生成氧自由基(以下簡稱作自由基)，主要由作為載氣的氬搬運(yùn)到自由基輸出口 16。這樣，從自由基輸出口 16輸出自由基(在等離子體內(nèi)生成的中性粒子)以及載氣，但是也輸出等離子體(正離子以及負(fù)離子等電荷粒子、自由基、電子等的集合體，但作為整體為電中性)以及載氣。以下，在本說明書中，稱作從自由基供給裝置2的自由基輸出口 16輸出自由基等，或稱作輸出包含自由基等的氣體。另外，例如工件為基板等電子部件的情況下，當(dāng)對電子部件供給帶正電或帶負(fù)電的物體，則使得電子部件帶電，這是不理想的。相對于此，即使供給包含電荷粒子的物體，若整體不帶電，則能夠抑制或防止電子部件帶電。因此，即使向工件供給等離子體，對工件的影響也小?！措姌O、電極罩〉如圖2 5所示，電極22、23、24、25分別形成為長形狀、換言之形成為棒狀，以長度方向為X方向的姿勢彼此平行地在Y方向上等間隔配設(shè)。電極22 25分別由電極罩22P 25P覆蓋。電極22 25由不銹鋼制造，電極罩22P 25P由陶瓷等固體介電體制造。電極22 25以及電極罩22P 25P以其各自的一端部從上表面29 (參照圖2)突出、電極22 25的另一端部與設(shè)于主體18的凹部嵌合的狀態(tài)保持在自由基供給裝置2的主體18上。另外，在上表面29，在各個電極22 25的從電極罩22P 25P突出的突出部分別連接電壓調(diào)整裝置30。電壓調(diào)整裝置30包含電源裝置、變壓器等，將調(diào)整為目標(biāo)有效電壓等的交流電壓施加給各個電極22 25。本實施例中，控制成交替呈現(xiàn)(i)對電極22、24施加正電壓，對電極23、25施加負(fù)電壓的狀態(tài)和(i i )對電極22、24施加負(fù)電壓，對電極23、25施加負(fù)電壓的狀態(tài)。另外，也可以(a)將電極22、24接地，對電極23、25施加電壓，(b)將電極23、25接地，對電極22、24施加電壓。另外，如圖2所示，電極罩22P 25P也從自由基供給裝置2的上表面29突出。假設(shè)電極罩22P 25P不從上表面29突出的情況下，突出的相鄰的電極22 25之間容易產(chǎn)生放電。為了避免這樣的狀況，例如考慮配設(shè)成電極22 25處于沿Z方向延伸的姿勢，電極22、24從正面突出，電極23、25從背面突出的狀態(tài)。但是，若電極22、24和電極23、25以從不同面突出的狀態(tài)設(shè)置，則出現(xiàn)自由基供給裝置2大型化等問題。相對于此,若設(shè)置為電極罩22P 25P也突出，由于電極罩22P 25P位于相鄰的電極22 25的突出部的基部之間，所以在相鄰電極的突出部之間難以產(chǎn)生放電。其結(jié)果，能夠使電極22 25從同一面突出，能夠?qū)崿F(xiàn)自由基供給裝置2的小型化，能夠使電極的更換等維修容易進(jìn)行。如圖3所示，電極罩22P 25P、電極22 25分別形成具有大徑部和小徑部的階梯形狀，電極22 25的大徑部與電極罩22P 25P的大徑部嵌合。另外，該狀態(tài)下，如圖
3、5所示，在電極罩22P 25P的小徑部的一部分的內(nèi)周側(cè)與電極22 25的小徑部的一部分的外周側(cè)之間分別形成間隙22in 25in。在各個電極罩22P 25P的與間隙22in 25in對應(yīng)的部分，在直徑方向上隔開(中心角隔開180度)地分別各形成兩個放電開口 22HL、HR 25HL、HR。另外，放電開口22HL、HR 25HL、HR分別設(shè)置在X方向的相同位置上。因此，放電開口 22HL、HR 25HL、HR的彼此對應(yīng)的點(例如中心點)位于同一直線上(沿Y方向延伸的直線LY上)。
電極22 25當(dāng)被施加了電壓的情況下，能夠在其整體上產(chǎn)生放電，但是外周部被電極罩22P 25P覆蓋的部分比未被覆蓋的部分(與放電開口對應(yīng)的部分)更難產(chǎn)生放電。因此，在電極22 25被施加了電壓的情況下，在電極22 25的與放電開口 22HL、HR 25HL、HR對應(yīng)的部分產(chǎn)生放電。這意味著，各個電極22 25的與放電開口 22HL、HR 25HL、HR對應(yīng)的部分為放電電極部22S 25S。在本實施例中，放電電極部22S 25S彼此對應(yīng)的點(例如與放電開口的中心對應(yīng)的點)位于沿Y方向延伸的同一直線上。假設(shè)在電極罩22P 25P與電極22 25之間存在間隙22in 25in的狀態(tài)下不設(shè)置放電開口的情況下，在相鄰的電極間，經(jīng)過電極罩22P 25P而產(chǎn)生放電，但是這種情況下，電極罩22P 25P劣化，壽命縮短。相對于此，若設(shè)置放電開口 22HL、HR 25HL、HR，則在相鄰的放電電極部22S 25S之間產(chǎn)生放電,所以能夠抑制電極罩的劣化，延長其壽命O另外，經(jīng)過電極罩22P 25P而進(jìn)行放電的情況下，為了開始放電需要較高的電壓。相對于此，若設(shè)置放電開口 22HL、HR 25HL、HR，則還有產(chǎn)生放電所需的電壓變低的優(yōu)點。另外，本實施例中，放電電極部22S 25S的直徑D (Y方向的寬度)比彼此相鄰的電極間的距離L (Y方向的距離)小(D〈L)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)自由基供給裝置整體的小型化并增大放電空間的Y方向的尺寸。也可以使直徑D相對于距離L的比例D/L設(shè)為0.7以下、0.5以下、0.3以下、0.1以下、0.05以下。<保護(hù)氣體的供給>對放電電極部22S 25S的表面供給保護(hù)氣體。本實施例中，作為保護(hù)氣體使用氬氣，但是保護(hù)氣體除此之外也能夠使用氦、氖等惰性氣體、氮?dú)狻⒎鷼?、氧的含有率非常低的氣體(含有率為設(shè)定值以下的氣體)或者這些氣體的混合氣體。如圖3所示，在電極罩22P的、與放電開口 22HL、HR在X方向上隔開的位置(放電開口 22HL、HR的上方)形成一個保護(hù)氣體流入口 22Q，與保護(hù)氣體通路34連接。詳細(xì)而言，在直徑方向上貫通而形成開口，但是一側(cè)的開口由主體18堵塞，另一側(cè)的開口作為保護(hù)氣體流入口 22Q。另外，保護(hù)氣體流入口 22Q設(shè)置在與各個放電開口 22HL、HR錯開中心角90°(相位錯開)的位置上。如圖6、7所示，關(guān)于各個電極罩23P 25P也同樣地分別形成保護(hù)氣體流入口23Q 25Q。 如圖3、6、7所示，保護(hù)氣體通路34包含在Y方向延伸的主通路34A和從主通路34A分支而成的四個單獨(dú)通路(可以稱作電極單獨(dú)通路、電極罩單獨(dú)通路)34B、C、D、E0單獨(dú)通路34B、C、D、E具有在X方向上延伸的部分和在Z方向上延伸的部分，分別與電極罩22P 25P的保護(hù)氣體流入口 22Q 25Q連接。保護(hù)氣體通路34的主通路34A與圖2所示的保護(hù)氣體供給口 36連接。另外，如圖1所示，保護(hù)氣體供給口 36經(jīng)由流量等調(diào)整部38與保護(hù)氣體源(例如氣瓶，本實施例中為氬氣瓶)40連接。從氬氣瓶40經(jīng)由流量等調(diào)整部38、保護(hù)氣體供給口 36向自由基供給裝置2的主體18的內(nèi)部供給的保護(hù)氣體經(jīng)由主通路34A、單獨(dú)通路34B、C、D、E分別提供給電極罩22P 25P的內(nèi)側(cè)的間隙22in 25in。
如前所述，由于處理氣體包含氧，所以存在當(dāng)在電極接觸處理氣體的狀態(tài)(接觸氧的狀態(tài))下施加高電壓，則電極發(fā)生氧化、損耗等的問題。相對于此，若對放電電極部22S 25S的周圍供給保護(hù)氣體，則能夠使處理氣體難以接觸放電電極部22S 25S，能夠?qū)⒎烹婋姌O部22S 25S的周圍的氣體與處理氣體分離，能夠良好地抑制放電電極部22S的氧化。由此，能夠抑制放電電極部22S 25S的損耗，延長其壽命。即，保護(hù)氣體在各個電極罩22P 25P中從保護(hù)氣體流入口 22Q 25Q流入，從放電開口 22HR、23HL、HR、24HL、HR、25HL放出，相對于此，如后所述，處理氣體在X方向上流過放電空間(圖2中從上方朝向下方流過)。因此，如圖7所示，處理氣體難以從放電開口 22HR、23HL、HR、24HL、HR、25HL進(jìn)入電極罩22P 25P的內(nèi)側(cè)。結(jié)果，能夠?qū)⒎烹婋姌O部22S 25S的周圍的氣體與處理氣體良好地分離。這樣，放電開口也可以是保護(hù)氣體流出口。另外，在四個電極罩22P 25P中的位于兩端的電極罩22P、25P上分別設(shè)置的放電開口 22HL、HR、25HL、HR中與電極不相鄰一側(cè)的放電開口 22HL、25HR被主體18堵塞。因此，在電極罩22P，從保護(hù)氣體流入口 22Q供給的保護(hù)氣體從放電開口 22HR流出，在電極罩25P，從保護(hù)氣體流入口 25Q供給的保護(hù)氣體從放電開口 25HL流出。另外，電極罩22P 25P對應(yīng)于電極22 25而分別各自獨(dú)立設(shè)置，保護(hù)氣體向各個電極罩22P 25P分別單獨(dú)地供給。結(jié)果，與將多個電極罩連接、共用地供給保護(hù)氣體的情況相比，能夠?qū)Ω鱾€放電電極22S 25S良好地供給保護(hù)氣體。另外，在各個電極罩22P 25P中，保護(hù)氣體流入口 22Q 25Q與放電開口 22HL、HR 25HL、HR的相位錯開90°。因此，能夠使從保護(hù)氣體流入口 22Q 25Q流入的保護(hù)氣體沿放電電極部22S 25S的外周良好地流動。即，能夠?qū)Ψ烹婋姌O部22S 25S的表面整體供給保護(hù)氣體，能夠進(jìn)一步使得處理氣體不接觸。另外，在各個電極罩22P 25P中，間隙22in 25in不是沿整個長度方向設(shè)置，而是設(shè)置在放電開口附近的有限的部分。因此，能夠使保護(hù)氣體有效地提供給局部(必要的部分)、即放電電極部22S 25S的周邊。另外，能夠減少所供給的保護(hù)氣體的量，能夠良好地抑制放電電極部22S 25S的氧化。本實施例中，由保護(hù)氣體流入口 22Q 25Q、保護(hù)氣體供給通路34、保護(hù)氣體供給口 36等構(gòu)成保護(hù)氣體供給部。保護(hù)氣體供給部也可以是罩內(nèi)保護(hù)氣體供給部、各電極保護(hù)氣體供給部。另外，由保護(hù)氣體供給部、電極罩22P 25P等構(gòu)成電極保護(hù)裝置。電極保護(hù)裝置也能夠稱作處理氣體遮斷裝置、處理氣體接觸防止裝置、電極周邊氣體一處理氣體分離裝置、電極氧化抑制裝置等。另外，流量調(diào)整部38、氬氣瓶40也可以認(rèn)為是保護(hù)氣體供給部、即自由基供給裝置2的構(gòu)成要素。<處理氣體的供給>處理氣體被提供給每個放電空間。如圖4、6所示，放電空間是設(shè)于彼此相鄰的放電電極部之間的空間，是用于產(chǎn)生放電(氣體的絕緣破壞)的空間。本實施例中，是由主體18和電極罩22P 25P包圍的空間，設(shè)置彼此獨(dú)立的三個空間42B D。另外，形成于電極罩22P 25P上的放電開口分別與放電空間42B D相對。
詳細(xì)而言，放電空間42B位于放電電極部22S、23S之間，由電極罩22P、23P以及主體18包圍而形成。放電開口 22HR和放電開口 23HL與放電空間42B相對。放電空間42C位于電極23、24之間，由電極罩23P、24P以及主體18形成，放電空間42D位于電極24、25之間，由電極罩24P、25P以及主體18包圍而形成。在處理氣體供給口 20經(jīng)由流量等調(diào)整部44連接保護(hù)氣體源(氬氣瓶)40、氧氣源(氧氣瓶)46，與處理氣體供給口 20連接的處理氣體通路48包含在Y方向上延伸的主通路48A、從主通路48A分支而成的三個放電空間單獨(dú)通路(單獨(dú)通路)48B、C、D等。如圖4所示，放電空間單獨(dú)通路48B包含在X方向上延伸的上游側(cè)通路49B、擴(kuò)散部50B、中游通路52B、空間54B、下游側(cè)通路56B，下游側(cè)通路56B具有與放電空間42B相對的開口 56K。關(guān)于放電空間單獨(dú)通路48C、D也是同樣的，所以省略說明。上游側(cè)通路49B沿X方向延伸并與在YZ方向上展開的擴(kuò)散部50B連接。在擴(kuò)散部50B的Y方向的大致中央連接上游側(cè)通路48B，在擴(kuò)散部50B的與上游側(cè)通路48在Z方向隔開的位置連接有在X方向上延伸的中游通路52B。中游通路52B的開口 52K與上游通路48B的開口相比開口面積更大，形成在Y方向上較長的長孔形狀。開口 52K與在Y方向上延伸的空間54B相對。在空間54B的下游側(cè)形成多個(本實施例中為5個)在X方向上延伸的下游側(cè)通路56B。下游側(cè)通路56B在放電空間42B的Y方向上等間隔設(shè)置。從上游側(cè)通路49B在X方向上被供給的處理氣體通過擴(kuò)散部50B在YZ方向上擴(kuò)散，從在Y方向上延伸的開口 52K提供給空間54B。因此，能夠?qū)臻g54B整體供給處理氣體。另外，空間54B與放電空間42B的Y方向的尺寸大致相同，下游側(cè)通路56B在空間54的Y方向整體上均等配設(shè)。因此，能夠在X方向上對放電空間42B整體均等地供給處理氣體。另外，如圖4所示，放電空間42B的Z方向的尺寸dZ與放電開口 22HL、HR的直徑Dh (參照圖7)大致相同(dZ = Dh)，下游側(cè)通路56B的開口 56K的直徑Di與放電空間42B的Z方向的長度dZ大致相同(dZ = Di)。因此，能夠?qū)Ψ烹娍臻g42B整體有效地供給處理氣體，能夠有效地產(chǎn)生等離子體，能夠有效地生成自由基。另外，在本實施例中，放電空間42B為大致長方體狀的空間，但是Y方向的尺寸dY(參照圖5)大于Z方向的尺寸dZ (dZ < dY)。這樣，放電空間42B的Y方向的尺寸較大，能夠?qū)崿F(xiàn)自由基供給裝置2的小型化并在Y方向的較寬區(qū)域上進(jìn)行表面等處理。另外，dY/dZ的值能夠是1.5以上、2.0以上、2.5以上、3.0以上。若對電極22 25施加電壓，則在電極22、23之間(經(jīng)由放電開口 22HR、23HL)、電極23、24之間(經(jīng)由放電開口 23HR、24HL)、電極24、25之間(經(jīng)由放電開口 24HR、25HL)產(chǎn)生放電(也稱作等離子體放電),在放電空間42B、C、D中產(chǎn)生絕緣破壞，生成等離子體(圖中的R23、R34、R45概念性表示產(chǎn)生了絕緣破壞的區(qū)域，以下簡稱作放電區(qū)域)。另外，處理氣體在X方向上提供給放電空間42B、C、D。S卩、處理氣體以經(jīng)過放電區(qū)域R23、R34、R45的方式供給，在放電區(qū)域R23、R34、R45使處理氣體中的氧氣激發(fā)，生成自由基。在本實施例中，由處理氣體供給通路48、處理氣體供給口 20等構(gòu)成處理氣體供給部。處理氣體供給部也可以是各放電空間供給部。另外，流量調(diào)整部44、氬氣瓶40、氬氣瓶44等也可以認(rèn)為是處理氣體供給部、即自由基供給裝置2的構(gòu)成要素。另外，在本實施例中，分別設(shè)置處理氣體供給部與保護(hù)氣體供給部這兩者。〈自由基的輸出〉在放電空間42B、C、D與自由基輸出口 16之間設(shè)置作為活性種流出通路的自由基流出通路78。如圖4 6、8 10所示，自由基流出通路78包含與放電空間42B、C、D對應(yīng)而分別設(shè)置的三個單獨(dú)通路組80B、C、D、與單獨(dú)通路組80B、C、D分別對應(yīng)而設(shè)置的擴(kuò)散部82B、C、D、以及對擴(kuò)散部82B、C、D共用地設(shè)置的狹縫通路86等，狹縫通路86向大氣的開口構(gòu)成自由基輸出口 16。單獨(dú)通路組80B(在此、以單獨(dú)通路組80B為代表進(jìn)行說明。由于單獨(dú)通路組80C、D也是同樣的，所以省略說明)包含具有與放電空間42B相對的開口 81K的多個(本實施例中為8個)單獨(dú)通路8IB。單獨(dú)通路81B分別形成折彎的形狀(彎曲形狀)，包含(a)在放電空間42B的下方沿X方向延伸的X部分81BX、(b)與該X部分81BX連接，沿Z方向延伸的Z部分81BZ、以及(c)與該Z部分81BZ的途中連接的沿X方向延伸的X部分81BXX，X部分81BXX與擴(kuò)散部82B連接。{關(guān)于擴(kuò)散部}如圖8所示，擴(kuò)散部82B形成在YZ方向上擴(kuò)展的形狀，如圖9等所示，在擴(kuò)散部82B，狹縫通路86與多個X部分81BXX在Z方向上間隔地連接。另外，擴(kuò)散部82B其內(nèi)部空間的形狀俯視觀察為梯形，其連接狹縫通路86的一側(cè)為長邊，其連接多個單獨(dú)通路81B的一側(cè)為短邊。在短邊側(cè)整體上在Y方向隔開間隔地連接有多個單獨(dú)通路81B。構(gòu)成擴(kuò)散部82B的梯形的斜邊的內(nèi)壁沿從單獨(dú)通路組80B向狹縫通路86在Y方向擴(kuò)展的方向傾斜。在配設(shè)有電極22 25的部分未設(shè)置單獨(dú)通路81B D。另一方面，狹縫通路86在Y方向上連續(xù)地延伸，具有狹縫狀的開口 16。因此，為了從整個狹縫通路86均等地輸出包含自由基等的氣體，需要對擴(kuò)散部82B D的Y方向的未連接單獨(dú)通路81B D的部分也供給包含自由基等的氣體。因此，若將擴(kuò)散部82B D在狹縫通路側(cè)形成為延伸至與電極22 25對應(yīng)的部分的形狀，則對Y方向的未設(shè)置單獨(dú)通路81B D的部分也能夠供給包含自由基等的氣體。另外，擴(kuò)散部82B、C、D在各自的狹縫通路側(cè)，在Y方向上彼此連接(具有在Y方向上彼此連通的連通部)。由此也能夠從狹縫通路86在整個Y方向上均等地輸出包含自由基等的氣體。另外，將擴(kuò)散部82B、C、D的俯視觀察時的形狀(由內(nèi)壁形成的空間的形狀)形成為梯形不是一定的，也能夠大致形成為長方形。將擴(kuò)散部的空間的形狀形成為長方形，也能夠起到同樣的效果。擴(kuò)散部82的內(nèi)部空間的X方向的長度(厚度)比單獨(dú)通路81B的內(nèi)徑小。另外，如圖9所示，在X部分8IBXX的對擴(kuò)散部82B連接的連接部82BZX內(nèi)徑遞增。假設(shè)在連接部，X部分81BXX的內(nèi)徑為恒定的情況下，則當(dāng)從X部分81BXX對擴(kuò)散部82B供給包含自由基等的氣體時，存在流速變化、產(chǎn)生紊流等的問題。相對于此，連接部82BZX的形狀為內(nèi)徑遞增的形狀的情況下，則能夠抑制擴(kuò)散部82B中從X部分81BXX供給的包含自由基等的氣體的流速的變化，使得難以產(chǎn)生紊流，能夠使包含自由基等的氣體在擴(kuò)散部82B的內(nèi)部良好地擴(kuò)散。{關(guān)于狹縫}自由基流出通路78的自由基輸出口16形成為狹縫狀。即、在擴(kuò)散部82B連接狹縫通路86。因此，能夠在工件W的被處理面WF的Y方向的連續(xù)的區(qū)域均勻地進(jìn)行表面等處理。{關(guān)于凹槽}在單獨(dú)通路8IB的在X方向上延伸的部分還設(shè)置向下方延伸(在X方向上延伸)的凹部(以下稱作凹槽)88B。本實施例中，在擴(kuò)散部82B的底部的與X部分81BXX的連接部對應(yīng)的位置分別設(shè)置共8個凹槽88B。如后所述，凹槽88B收容流過自由基流出通路78的灰塵。包含灰塵的氣體比含有自由基等的氣體比重大，所以容易向下方移動。因此，將作為灰塵收容部的凹槽形成為向下方突出的形狀是有效的。另外，人們認(rèn)為灰塵在高溫的狀態(tài)下處于氣體的狀態(tài)，但之后，當(dāng)溫度降低，則會返回固體的狀態(tài)。無論何種情況，包含灰塵的氣體或灰塵由于比重大，因而在自由基流出通路78中會向下方移動。另外，凹槽88B以與向下方延伸的通路(本實施例中為X部分81BXX)連接的狀態(tài)進(jìn)一步向下方延伸而設(shè)置。因此，在包含自由基等的氣體朝向下方流動的流勢下，能夠?qū)⒒覊m可靠地收容在凹槽88B中。通過設(shè)置凹槽88B，能夠使得灰塵難以從狹縫通路86的自由基輸出口 16輸出，能夠使灰塵難以提供給工件W。另外，凹槽不限于設(shè)于在X方向上延伸的部分、也可以設(shè)于在Z方向上延伸的部分上等設(shè)于單獨(dú)通路的任一部分。另外，也可以設(shè)置兩個以上。{關(guān)于接地板}在自由基流出通路78設(shè)置接地板90。在本實施例中，如圖8所示，接地板90以堵塞全部單獨(dú)通路81B D的Z部分81BZ 81DZ的前端的狀態(tài)設(shè)置。接地板90發(fā)揮作為避雷針的作用，具有在與工件W之間難以產(chǎn)生放電的作用。另外，也具有對工件W難以供給或不供給帶電的物體(氣體)的作用。在本實施例中，如圖4、9 (a)所示，關(guān)于單獨(dú)通路81B，由X部分81BX、Z部分81BZ的比連接X部分8IBXX的連接部M更靠放電空間側(cè)的部分81BZ0、X部分81BXX、擴(kuò)散部82B、狹縫通路86等構(gòu)成主通路，由Z方向部分81BZ的比連接部M更靠與放電空間相反一側(cè)的部分81BZP構(gòu)成分支通路。分支通路81BZP和主通路的部分81BZ0位于同一直線上，所以接地板90以堵塞與主通路的一部分81BZ0在同一直線上延伸的分支通路81BZP的狀態(tài)設(shè)置。另外，主通路、分支通路可以考慮針對各個單獨(dú)通路81B D進(jìn)行規(guī)定，或考慮包含全部單獨(dú)通路81B D的與上述對應(yīng)的部分。放電在彼此相鄰的一對電極(例如電極22、23之間)之間產(chǎn)生，由放電而產(chǎn)生等離子體。另一方面，在產(chǎn)生該放電的狀態(tài)下電子容易移動，所以認(rèn)為等離子體處于氣體狀態(tài)。并且，當(dāng)該處于氣體狀態(tài)的等離子體(以下稱作包含等離子體的氣體。包含等離子體的氣體中包含自由基、正離子、負(fù)離子、電子等)進(jìn)入單獨(dú)通路81B，則與工件W之間可能會產(chǎn)生放電。另外，電子具有易于直線前進(jìn)的特性。另外，X部分81BXX相對于Z部分81BZ折彎，并且Z部分81BZ的前端由接地板90堵塞。因此，等離子體中的電子朝向接地板90前進(jìn)，與接地板90之間產(chǎn)生放電，能夠使得與工件W之間難以產(chǎn)生放電。另一方面，X部分81BXX被開放(不堵塞)，所以氣體容易朝向X部分81BXX流動。結(jié)果，能夠使得與接地板90之間產(chǎn)生放電，與工件W之間難以產(chǎn)生放電，并且能夠?qū)杂苫鹊臍怏w提供給工件W。另外,包含等離子體的氣體帶正電或帶負(fù)電的情況下,通過與接地板90接觸,在它們之間進(jìn)行電子的交換，電荷粒子和接地板90變?yōu)橄嗤娢弧⒓措娭行?。結(jié)果，能夠使得難以對工件W供給帶電的氣體，能夠使得工件W難以帶電。假設(shè)接地板90以能夠接觸流過主通路的包含等離子體的氣體的狀態(tài)設(shè)置在主通路的途中的情況下，存在接地板90與等離子體中的電荷粒子接觸，與接地板90之間產(chǎn)生反應(yīng)，接地板90的壽命縮短等問題。相對于此，在本實施例中，接地板90以堵塞與主通路連接的分支通路的狀態(tài)設(shè)置在該分支通路上(自由基難以流入分支通路)，所以能夠分開電子的前進(jìn)方向和包含自由基等的氣體的流動方向，能夠?qū)⑺鼈兎蛛x，能夠避免接地板90的壽命縮短，有效率地進(jìn)行表面等處理。換言之，能夠減小接地板90的損傷，能夠有效地進(jìn)行表面等處理。假設(shè)將接地板90配設(shè)在接近工件W的位置，則容易從接地板90朝向工件W放電。另一方面，為了防止接地板90與工件W之間放電，只要充分增大接地板90與自由基輸出口16的距離、即接地板90距下表面14的距離(最短距離)LA即可，但是增大距離LA，增長自由基流出通路78的路徑，將難以有效對工件W的被處理面WF供給自由基。因此，在本實施例中，預(yù)先通過試驗、模擬等取得接地板90與工件W之間不產(chǎn)生放電的距離LA，在由該距離LA決定的位置設(shè)置接地板90。試驗、模擬在使自由基輸出口 16與工件W之間的距離非常小的狀態(tài)下進(jìn)行。另外，接地板90與工件W之間產(chǎn)生放電的容易程度主要由工件W的材質(zhì)(導(dǎo)電性)等決定。{關(guān)于單獨(dú)通路的與放電空間相對的開口 }使單獨(dú)通路81B的與放電空間42B相對的各個開口 81K的面積So比處理氣體供給通路48的下游側(cè)通路56B的開口 56K的面積Si小(So < Si)，開口 81K設(shè)置成位于放電空間42B的Z方向的中間部。結(jié)果，能夠?qū)⒃诜烹娍臻g42B中生成的自由基等良好地集中。另外，使單獨(dú)通路81B的開口 81K的面積So相對于放電空間42B較小。換言之，使開口 8IK的直徑小，在本實施例中為2mm以下。假設(shè)使開口 81K在Y方向上較長，則與工件W之間容易產(chǎn)生放電。相對于此，若將開口 81K的直徑設(shè)為2mm以下，則即使產(chǎn)生異常放電，與工件W之間的放電也難以產(chǎn)生。直徑也可以是1.8mm以下、2.5mm以下、3.0mm以下、3.5mm以下。另外，使8個單獨(dú)通路81B的開口 81K的面積的總和Σ So比5個下游側(cè)通路56B的開口 56K的面積Si的總和SSi小(SSi > XSo)0另一方面，提供給3個放電空間42B、C、D的處理氣體的流量Qin和提供給4個電極罩22P 25P的保護(hù)氣體的流量Qhin之和(Qin + Qhin)，與從自由基流出通路78、后述的保護(hù)氣體排氣通路流出的包含自由基等的氣體、保護(hù)氣體等的流量之和Qout原則上相等{(Qin + Qhin)= Qout}。結(jié)果,從自由基流出通路78的自由基輸出口 16流出的包含自由基等的氣體的流速Vout比提供給放電空間的處理氣體的流速vin大(Vin < vout),能夠使包含自由基等的氣體以較快的流速照射在工件W上。自由基輸出口16優(yōu)選形成為狹縫狀。假設(shè)考慮將放電空間42B的下游側(cè)的自由基流出通路78整體形成為具有寬度方向長的剖面的通路。但是，這種情況下，如上所述，與工件W之間容易產(chǎn)生放電。相對于此，若將與放電空間42B相對的開口 81K形成為小徑的開口，與工件W的被處理面WF相對的開口 16形成為狹縫狀，則它們能夠?qū)崿F(xiàn)兩方的目的。另一方面，即使將多個單獨(dú)通路81B直接與狹縫通路連接，也難以從狹縫狀的開口均等地輸出自由基。相對于此，若在多個單獨(dú)通路81B與狹縫通路86之間設(shè)置擴(kuò)散部82B，則放電難以進(jìn)入自由基流出通路78，并能夠從狹縫狀的自由基輸出口 16均等地對工件W供給自由基。另外，通過減小開口 81K的直徑，還具有能夠使灰塵難以進(jìn)入單獨(dú)通路81B的效
果O{關(guān)于自由基流出通路的彎曲}在本實施例中，自由基流出通路78在途中彎曲。假設(shè)自由基流出通路78沿直線狀延伸、即從與放電空間42B相對的開口 81K筆直延伸至自由基輸出口 16的情況下，若包含等離子體的氣體流入自由基流出通路78，則與工件W之間容易產(chǎn)生放電，這是不理想的。另外，因放電產(chǎn)生的紫外線(推測是接收能量而激發(fā)的原子在返回基態(tài)時發(fā)光)會被照射到工件W的被處理面WF上，有可能給工件W造成損傷。相對于此，若使自由基流出通路78彎曲，則得到與工件W之間難以產(chǎn)生放電，難以被照射紫外線的效果。〈保護(hù)氣體排出通路〉在放電空間42B、C、D的下游側(cè)分別各設(shè)置兩個保護(hù)氣體排氣通路92B、C、D。如圖9 (b)所示，保護(hù)氣體排氣通路92B (關(guān)于保護(hù)氣體排氣通路92C、D也是相同的，所以省略說明)包含具有與放電空間42B相對的開口 93K并在X方向上延伸的X部分92BX和在Z方向上延伸的Z部分92BZ。該X部分92BX、Z部分92BZ分別以與單獨(dú)通路8IB的X部分81BX、Z部分8IBZ相鄰且平行的姿勢設(shè)置。保護(hù)氣體排氣通路92B的開口 93K與電極罩22P、23P的放電開口 22HR、23HL相鄰地設(shè)置。另外，保護(hù)氣體排氣通路92B的Z部分92BZ的前端貫通接地板90而作為排氣口94K。排氣口 94K設(shè)置在與自由基輸出口 16分離的位置。本實施例中，自由基輸出口 16和排氣口 94K設(shè)于自由基供給裝置主體18的不同面，即自由基輸出口 16設(shè)于下表面14而排氣口 94K設(shè)于正面95。結(jié)果，能夠使得從排氣口 94K排出的保護(hù)氣體難以與從自由基輸出口 16輸出的自由基混合。另外，本實施例中，由于在自由基供給裝置2的主體18的外側(cè)安裝未圖示的主體罩，所以防止從排氣口 94排出的保護(hù)氣體(包含灰塵)被提供給工件W的被處理面WF。在放電空間42B的下游側(cè)，屬于單獨(dú)通路組80B的8個單獨(dú)通路81B和2個保護(hù)氣體排氣通路92B共10個單獨(dú)流出側(cè)通路在Y方向并列形成為一列。這10個通路中位于兩端的通路、即具有位于最接近放電開口 22HR、23HL的位置的開口 93K的通路是保護(hù)氣體排氣通路92B，具有位于放電空間42B的Y方向的中間部分的開口 81K的8個通路是構(gòu)成自由基流出通路78的單獨(dú)通路81B。如前所述，流入電極罩22P 25P的內(nèi)側(cè)的保護(hù)氣體從放電開口 22HR、23HL、HR、24HL、HR、25HL流出，但是灰塵也與保護(hù)氣體一起流出。但是，灰塵與自由基一起提供給工件W的被處理面WF是不理想的。另一方面，由于灰塵或含有灰塵的氣體的比重比含有等離子體等的氣體大，所以可認(rèn)為其難以飛到遠(yuǎn)處。因此，將具有位于最接近放電開口 22HR、23HL、HR、24HL、HR、25HL的部分的開口的通路作為保護(hù)氣體排氣通路92B D，使保護(hù)氣體排氣通路92B D中流動的氣體(含有灰塵)不從自由基輸出口 16輸出。這意味著，能夠?qū)⒈Ｗo(hù)氣體排氣通路92B D稱作虛擬通路。另外，如前所述，放電空間42B、C、D設(shè)于相鄰的電極22 25之間。因此，沒有在電極22的與電極23相反一偵Ij、電極25的與電極24相反一側(cè)形成放電空間。本實施例中，放電開口 22HL、25HR由主體18堵塞。因此，在與放電開口 22HL、25HR相鄰的位置沒有設(shè)置保護(hù)氣體排氣通路。另外，可將單獨(dú)流出通路81B、92B的各個開口 81K、93K稱作放電空間側(cè)開口。假設(shè)保護(hù)氣體與含有自由基等的氣體匯流，則存在提供給工件W的自由基的濃度(從自由基輸出口 16輸出的氣體中的自由基的濃度)變稀薄，不能有效率地進(jìn)行表面等處理的問題。相對于此，若將保護(hù)氣體排出，使其與流過自由基流出通路78的包含自由基等的氣體難以匯流，則能夠抑制自由基濃度的降低，提高表面等處理的效率。另外，在本實施例中，不限于排出全部保護(hù)氣體，但是由于排出至少一部分，所以與不排氣的情況比較，能夠抑制自由基的濃度的降低。不過，由于保護(hù)氣體發(fā)揮作為處理氣體的載氣的作用，所以即使含有自由基等的氣體和保護(hù)氣體匯流也沒關(guān)系。另外，由于排氣口 94Κ設(shè)于接地板90，所以在保護(hù)氣體排氣通路92Β D的內(nèi)部進(jìn)行的放電與接地板90之間產(chǎn)生，而難以與工件W之間產(chǎn)生。<控制裝置>在該表面等處理裝置中設(shè)置以計算機(jī)為主體的控制裝置100。在控制裝置100連接流量調(diào)整部38、44、電壓調(diào)整裝置30，根據(jù)所存儲的程序?qū)⑹┘咏o電極22 25的電壓控制為目標(biāo)電壓，將保護(hù)氣體、處理氣體的流量分別控制為目標(biāo)值。保護(hù)氣體、處理氣體至少是在放電中供給的，例如能夠伴隨電壓的施加而開始供
5 口 ο在本實施例的表面等處理裝置中，電極間的距離為20mm。并且，施加有效電壓12KV的交流電壓。在彼此相鄰的電極22 25之間產(chǎn)生放電(也稱作等離子體放電)，形成放電區(qū)域R23、R34、R45。處理氣體以每分鐘1.8升供給,保護(hù)氣體以每分鐘0.6升供給。處理氣體含有氧氣和氬氣，氧氣的濃度為約1%。處理氣體被提供給放電空間42B D，在等離子體內(nèi)生成的自由基等經(jīng)由自由基流出通路78而從狹縫狀的自由基輸出口 16提供給工件W的被處理面WF。由此，對工件W的被處理面WF實施處理。另外，由于在放電電極部22S 25S的周圍供給保護(hù)氣體，所以能夠使放電電極部22S 25S的周邊的氣氛與處理氣體分開。結(jié)果，能夠抑制放電電極部22S 25S的氧化，延長其壽命。另外，由于處理氣體的流量比保護(hù)氣體的流量大，所以能夠進(jìn)一步使得處理氣體難以接觸放電電極部22S 25S。另外，由于接地板90設(shè)于自由基流出通路78，所以能夠使得與工件W之間難以產(chǎn)生放電。另外，能夠使得對工件W難以供給帶電的氣體。特別是，當(dāng)工件W為電子部件(基板)的情況下，因供給帶電的氣體而使工件W帶電是不理想的。相對于此，本表面等處理裝置中由于不被供給帶電的氣體，所以即使工件W是電子部件，也能夠防止工件W帶電。另外，處理氣體、保護(hù)氣體的種類不限于上述實施例中的情況下的氣體。能夠根據(jù)工件W的材質(zhì)、處理目的等進(jìn)行適當(dāng)選擇。作為反應(yīng)氣體能夠使用氫氣。另外，作為保護(hù)氣體也能夠使用氮?dú)狻⒎鷼獾?，并非一定選用作為處理氣體的載氣的氬氣。保護(hù)氣體也可以是不包含在處理氣體中的種類的氣體。

另外，能夠使保護(hù)氣體排氣通路92B D的開口 93K的面積Sa比自由基流出通路78的單獨(dú)通路81B D的開口 81K的面積So大(Sa > So)。由此，能夠通過保護(hù)氣體排氣通路92B D將保護(hù)氣體以及灰塵排出到自由基供給裝置2的外部。實施例2在上述實施例中，電極22 25的放電電極部22S 25S形成為在軸向(X方向)上直徑恒定的筒狀，但是如圖11所示，能夠形成為具有在半徑方向上突出的突部的形狀。與形成筒狀的情況相比，更能夠容易產(chǎn)生非均勻電場，能夠容易產(chǎn)生放電。另外，關(guān)于表面等處理裝置的其他部分，與上述實施例的情況相同，所以省略說明。例如，如圖11 (a)所示，放電電極部22SA (電極23SA、24SA、25SA的形狀也相同)能夠形成為在X方向上半徑遞增后漸減的形狀、即在中間部半徑最大的圓盤形狀。另外，如圖11 (b)所示，放電電極部22SB (電極23SB、24SB、25SB的形狀也相同)能夠形成為半徑遞增、最大值時保持恒定、之后漸減的形狀、即半徑最大的部分沿軸向延伸的圓盤狀。另外，如圖11 (C)所示，放電電極部22SC (關(guān)于23SC、24SC、25SC也相同)能夠形成為包含在半徑方向上突出的棒狀的突部的形狀。另外，如圖11 (d)所示，能夠?qū)㈦姌O22* 25*大致形成為平板狀，能夠?qū)⒎烹婋姌O部22SD、23SD、24SD、25SD分別形成為平板的端部被切除一部分而折彎的形狀。放電電極部22SD 25SD分別包含折彎的朝向彼此相反的一對爪部22SD1、22SD2 25SDP25SD”并且，如圖11 Cd)所示，放電電極部22SD的一側(cè)的爪部22SD!與放電電極部23SD的一側(cè)的爪部23SDi相對設(shè)置，放電電極部23SD的另一側(cè)的爪部23SD2與放電電極部24SD的另一側(cè)的爪部24SD2相對設(shè)置，放電電極部24SD的一側(cè)的爪部24SDi與放電電極部25SD的一側(cè)的爪部25SDi相對設(shè)置。另外，在各個電極22* 25*中，一對爪部22SD1、22SD2 2550^25502形成于彼此在X方向上隔開的位置。因此，如圖11 (d)所示，放電電極部并列設(shè)置為兩列，以爪部2280^2380!,2480^2580!并列位于直線LYl上，爪部23SD2、24SD2并列位于直線LY2上的狀態(tài)配設(shè)。本實施例中，在直線LYl上，爪部ZZSDidSSDi之間、爪部ZASDidSSDi之間產(chǎn)生放電，在直線LY2上在爪部23SD2、24SD2之間產(chǎn)生放電。實施例3另外，自由基流出通路的形狀、接地板的安裝位置等不限于上述實施例中的形狀和位置等。這種情況的一例示于圖12。另外，關(guān)于表面等處理裝置的其他部分與上述實施例的情況相同，其說明省略。單獨(dú)通路120B (關(guān)于單獨(dú)通路120C、D也是同樣的，所以圖示和說明省略)包含Ca)具有與放電空間42B相對的開口 122K，在X方向上延伸的X部分120BX、(b)與X部分120BX的途中連接，在Z方向上延伸的Z部分120BZ、(c)與Z部分120BZ連接，在X方向上延伸的X部分120BXX，X部分120BXX與擴(kuò)散部82B連接。另外，在X部分120BX的前端設(shè)置堵塞單獨(dú)通路120B的接地板124。由于電子易于直線前進(jìn)，所以若將接地板124設(shè)置在直線狀延伸的X部分120BX上，則能夠與接地板124之間產(chǎn)生放電。另外,流過單獨(dú)通路120B的氣體帶電的情況下，與接地板124之間進(jìn)行電子的授受，變?yōu)榕c接地板124相同的電位。結(jié)果，能夠使得對工件W難以供給帶電的氣體。另外，X部分120BX的比與Z部分120BZ連接的連接部N更靠放電空間側(cè)的部分120BX0是主通路的構(gòu)成要素，X部分120BX的比連接部N更靠與放電空間42B相反一側(cè)的部分120BXP對應(yīng)于分支通路，以堵塞分支通路120BXP的狀態(tài)安裝接地板124。實施例4在本實施例中，如圖13 Ca)所示，自由基流出通路由單獨(dú)通路組130B D構(gòu)成，不包含擴(kuò)散部。另外，自由基輸出口不形成為狹縫狀。屬于單獨(dú)通路組130B的單獨(dú)通路131B(關(guān)于構(gòu)成單獨(dú)通路組130C、D的單獨(dú)通路131C、D也是相同的，所以圖示和說明省略)在X方向上直線狀延伸，其一端作為與放電空間42B相對的開口 132K，另一端作為從主體12相對于外部而設(shè)置的開口 134K，通過多個開口134K構(gòu)成自由基輸出口。另外，在單獨(dú)通路131B的途中設(shè)置接地板136。接地板136以能夠接觸在單獨(dú)通路131B的內(nèi)部流動的包含等離子體的氣體的狀態(tài)設(shè)置。結(jié)果，與接地板136之間能夠產(chǎn)生放電，能夠使得與工件W之間難以產(chǎn)生放電。另外，能夠使得難以對工件W供給帶電的氣體。另外，在實施例4中，單獨(dú)通路130B在X方向上直線延伸，但是在比接地板136的安裝位置更靠下游側(cè)的部分，也能夠使單獨(dú)通路131B彎曲，或設(shè)置擴(kuò)散部。這種情況的一例示于圖13 (b)。在本實施例中，自由基流出通路包含單獨(dú)通路組140B D、擴(kuò)散部82B、狹縫通路86，但是屬于單獨(dú)通路組140B的單獨(dú)通路141BX在X方向上延伸(關(guān)于屬于單獨(dú)通路組140C、D的單獨(dú)通路141CXU41 DX也是同樣的，其圖示和說明省略)。在單獨(dú)通路141BX的途中連接在Z方向上延伸的分支通路141BZ，以堵塞分支通路141BZ的狀態(tài)設(shè)置接地板142。實施例5在本實施例中，在自由基流出通路中，凹槽的位置與上述實施例的情況不同。該情況的一例示于圖14。關(guān)于其他部分與上述實施例相同，其說明省略。如圖14 (a)所示，作為自由基流出通路的單獨(dú)通路組的構(gòu)成要素的單獨(dú)通路150B包含(i)具有與放電空間42B相對的開口 151K的X部分150BX、(ii)在Z方向上延伸的Z部分150BZ、(iii)與Z部分150BZ的途中連接的X部分150BXX等。并且，在X部分150BX的連接Z部分150BZ的連接部H對應(yīng)于X部分150BX地分別設(shè)置向下方延伸的凹槽154B。凹槽154B也可以認(rèn)為是X部分150BX的延長部分。這樣，凹槽154B只要是處于單獨(dú)通路的途中可以設(shè)于任意位置。另外，不限于單獨(dú)通路，也能夠設(shè)置在自由基流出通路的途中。另外，其也能夠在自由基流出通路的途中設(shè)置兩個以上。另外，關(guān)于單獨(dú)通路150C、D，由于與單獨(dú)通路150B相同，所以其圖示和說明省略。另外，在本實施例中，在保護(hù)氣體排氣通路的途中也設(shè)置凹槽。如圖14(b)所示，具有與放電空間42B相對的開口 160K的保護(hù)氣體排氣通路160B(關(guān)于其他保護(hù)氣體排氣通路也是相同的，所以其說明省略)包含在X方向上延伸的X部分160BX和在Z方向上延伸的Z部分160BZ，而在它們的連接部J設(shè)置向下方延伸的凹槽164B。這樣，若在保護(hù)氣體排氣通路160B的途中設(shè)置凹槽164B，則能夠減少與保護(hù)氣體一起排出的灰塵的量。實施例6在本實施例中，代替保護(hù)氣體排氣通路而設(shè)置保護(hù)氣體回收通路。從所回收的包含保護(hù)氣體的氣體除去灰塵而循環(huán)利用保護(hù)氣體。另外，使得灰塵被回收而不向外部釋放。這種情況的一例示于圖15 (a)、(b)。另外，關(guān)于表面等處理裝置的其他部分，由于與上述實施例的情況相同，所以其說明省略。與放電空間42B、C、D對應(yīng)而分別設(shè)置各兩個保護(hù)氣體回收通路170B、C、D。在保護(hù)氣體回收通路170B、C、D (關(guān)于保護(hù)氣體回收通路170B進(jìn)行說明，省略對保護(hù)氣體回收通路170C、D的說明)中，其一端作為與放電空間42B相對的開口，其另一端與共用回收通路172連接。在共用回收通路172連接各兩個保護(hù)氣體回收通路170B、C、D(通路170C的一個、兩個通路170D的圖示省略)。在共用回收通路172連接抽吸-回收裝置174。抽吸-回收裝置174包含抽吸泵、灰塵除去-回收機(jī)構(gòu)(例如能夠采用包含過濾器、磁鐵、離心分離器等的機(jī)構(gòu))等，回收包含保護(hù)氣體的氣體，除去并回收灰塵，被除去了灰塵的保護(hù)氣體返回保護(hù)氣體供給通路。另外，如圖15 (a)所示，保護(hù)氣體回收通路170B包含(i)在X方向上延伸的X部分170BX、和(ii)在Z方向上延伸的Z部分170BZ，但若與自由基流出通路78的單獨(dú)通路81B比較，則X部分170BX比單獨(dú)通路81B的X部分81BX長，Z部分170BZ和單獨(dú)通路81B的Z部分81BZ形成于在X方向上分隔的位置上。因此，共用回收通路172能夠不與自由基流出通路78干涉地形成。這樣，若循環(huán)利用保護(hù)氣體，則能夠減少氬氣的消耗量，能夠降低表面等處理成本。
另外，共用回收通路172也能夠安裝在自由基供給裝置2的主體18的外側(cè)。另外，多數(shù)情況下在自由基供給裝置2的外側(cè)安裝主體罩，大部分由主體罩覆蓋而使用。這種情況下，能夠回收滯留在主體罩的內(nèi)側(cè)(下部)的灰塵而不提供給工件W，或抽吸(從上方)保護(hù)氣體而循環(huán)利用，能夠?qū)⑦@樣的裝置設(shè)置在自由基供給裝置2的主體18的夕卜側(cè)、未圖示的主體罩的內(nèi)側(cè)。實施例7在上述實施例中，電極22 25以在X方向上延伸的姿勢設(shè)置，但是在本實施例中，電極棒以在Z方向延伸的姿勢設(shè)置。關(guān)于表面等處理裝置的其他部分，由于與上述實施例的情況相同，所以其說明省略。在圖16,17中，在Z方向延伸的4個電極棒180、181、182、183在Y方向上等間隔、交替地配設(shè)。以電極棒180、182從正面184突出、電極棒181、183從背面186突出的狀態(tài)而在Y方向并列并以彼此平行的姿勢被保持。另外，在各個電極棒180 183的外周側(cè)設(shè)置電極罩180P 183P。在各個電極罩180P 183P上分別設(shè)置放電開口 180HL、HR 183HL、HR，在相鄰的放電電極部180S 183S之間產(chǎn)生放電，形成放電區(qū)域R*01、R*12、R*23。另夕卜，從保護(hù)氣體流入口 180Q 183Q向電極罩180P 183P與電極180 183之間的間隙(放電電極部周邊)180in 183in供給保護(hù)氣體，從放電開口 180HR、181HL、HR、182HL、HR、183HL流出。使放電電極部180S 183S的表面的氣氛與處理氣體分離。與上述實施例的情況相同，處理氣體被分別提供給每個放電空間190B D，所生成的自由基等與上述實施例的情況同樣地經(jīng)由自由基流出通路78被提供給工件W。以上，對多個實施例進(jìn)行了說明，但是這些多個實施例能夠彼此組合適用。另外，并非一定設(shè)置電極罩22P 25P，也能夠直接對電極22 25供給保護(hù)氣體。另外，電極的個數(shù)不限于四個。例如也可以是2個或3個，也可以是5個以上。若增加電極的個數(shù)，則能夠增長自由基輸出口 16的Y方向的長度。結(jié)果，被處理面WF相同的情況下，能夠縮短處理所需要的時間。另外，在上述實施例中，設(shè)為對每個電極罩(每個放電電極部)供給保護(hù)氣體，但是也能夠設(shè)為對多個電極罩共用地供給保護(hù)氣體。例如能夠使提供給一個電極罩的保護(hù)氣體在其他電極罩內(nèi)循環(huán)而流出。另外，在電極罩上也能夠與放電開口分開地另設(shè)保護(hù)氣體流出口。這種情況下，也能夠使保護(hù)氣體流出至放電空間以外的部分。另外，接地板不限于上述實施例的位置，可以設(shè)于任一位置。另外，自由基流出通路78能夠形成為具有一個彎曲部，或形成為具有兩個以上彎曲部。另外，本發(fā)明也能夠適用于對工件照射在等離子體內(nèi)生成的正離子或負(fù)離子而進(jìn)行表面等的處理的表面等處理裝置。另外，本發(fā)明除了上述多個實施例中記載的方式外，能夠基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識進(jìn)行各種變更和改進(jìn)。附圖標(biāo)記說明2:自由基供給裝置
4:自由基供給裝置保持部6:工件保持部7:相對移動裝置16:自由基輸出口18:主體22 25:電極22P 25P:電極罩22HL, HR 25HL、HR:放電開 口22irT25in:間隙22S 25S:放電電極部22Q 25Q:保護(hù)氣體流入口34:保護(hù)氣體供給通路42:放電空間48:處理氣體供給通路78:自由基輸出通路80:單獨(dú)通路82:擴(kuò)散部86:狹縫通路88:凹槽90:接地板92:保護(hù)氣體排氣通路94:排氣口124:接地板120:單獨(dú)通路130:單獨(dú)通路136:接地板150:單獨(dú)通路160:保護(hù)氣體排氣通路154、164:凹槽180 184:電極
權(quán)利要求
1.一種活性種供給裝置，對由至少一對電極形成的放電空間供給處理氣體，至少將在等離子體內(nèi)生成的活性種從活性種輸出口提供給被處理物，其特征在于，包含: 活性種流出通路，設(shè)于所述放電空間與所述活性種輸出口之間；以及 接地部件，設(shè)于該活性種流出通路的從所述活性種輸出口離開設(shè)定距離的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的活性種供給裝置，其中， 所述活性種流出通路具備:Ca)使所述放電空間與所述活性種輸出口連通的主通路；以及(b)與該主通路連接的分支通路， 所述接地部件以堵塞所述分支通路的狀態(tài)設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的活性種供給裝置，其中， 所述主通路包含:(a)在第一方向上延伸的第一通路；以及(b)與該第一通路的下游側(cè)連接并在相對于所述第一方向傾斜的第二方向上延伸的第二通路， 所述分支通路與所述第一通路和所述第二通路的連接部連接，是與所述第一通路以同一直線狀延伸的直線通路。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的活性種供給裝置，其中， 所述活性種流出通路包含:(a)相對于所述放電空間具有多個開口的多個單獨(dú)通路；(b)與所述多個單獨(dú)通路連接的擴(kuò)散部；以及(C)與該擴(kuò)散部連接并且開口形成為狹縫的狹縫通路， 所述接地部件設(shè)置成由所述多個單獨(dú)通路共用。
5.如權(quán)利要求1所述的活性種供給裝置，其中，所述接地部件以能夠與在所述活性種流出通路內(nèi)流動的包含活性種的氣體接觸的狀態(tài)設(shè)置于所述活性種流出通路的途中。
6.一種表面等處理裝置，包含: 保持如權(quán)利要求1 5中任一項所述的活性種供給裝置的活性種供給裝置保持部； 保持所述被處理物的被處理物保持部；以及 使所述活性種供給裝置保持部與所述被處理物保持部相對移動的相對移動裝置， 所述表面等處理裝置對所述被處理物的表面等進(jìn)行處理。
全文摘要
在電極與工件之間難以產(chǎn)生放電。關(guān)于設(shè)于放電空間(42B)與等離子體輸出口(16)之間的作為等離子體流出通路的構(gòu)成要素的單獨(dú)通路(81B)，由X部分(81BX)、Z部分(81BZ)的比連接X部分(81BXX)的連接部(M)更靠放電空間側(cè)的部分(81BZ0)、X部分(81BXX)、擴(kuò)散器(82B)、狹縫(86)等構(gòu)成主通路，由Z方向部分(81BZ)的比連接部(M)更靠與放電空間相反一側(cè)的部分(81BZP)構(gòu)成分支通路。接地板(90)以堵塞分支通路(81BZP)的狀態(tài)設(shè)置。由于分支通路(81BZP)與主通路的部分(81BZ0)位于同一直線上，所以在與接地板(90)之間能夠產(chǎn)生放電，而在與工件(W)之間難以產(chǎn)生放電。
文檔編號H05H1/24GK103120030SQ201180031920
公開日2013年5月22日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者堀勝, 加納浩之, 森一明, 中根伸幸, 渡邊智弘, 五十褄丈二 申請人:富士機(jī)械制造株式會社, 國立大學(xué)法人名古屋大學(xué)