等離子體處理裝置及等離子體處理方法

2023-05-08 01:39:36

專利名稱：等離子體處理裝置及等離子體處理方法
技術領域：
本發明涉及進行對基材照射熱等離子體而對基材進行處理的 熱等離子體處理、或者、向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行處理的低溫等離子體處理等的等離子體處理的、等離子體處理裝置及方法。
背景技術：
以往，多晶矽(poly-Si)等的半導體薄膜廣泛用於薄膜電晶體(TFT =Thin Film Transistor)或太陽能電池中。尤其是poly-Si TFT具有如下的特徵，即載流子遷移率高， 能夠在玻璃基板之類的透明絕緣基板上製作。靈活運用該特徵，例如作為構成液晶顯示裝置、液晶投影儀或有機EL顯示裝置等中像素電路的開關元件，或者作為液晶驅動用驅動器的電路元件，廣泛使用poly-Si TFT。作為在玻璃基板上製作高性能的TFT的方法，有通常稱為「高溫工藝」的製造方法。在TFT的製造工藝中，通常將工序中的最高溫度使用1000°C左右的高溫的工藝稱為 「高溫工藝」。高溫工藝的特徵在於，可以通過矽的固相生長將質量較好的多晶矽成膜，可以通過矽的熱氧化得到質量好的柵極絕緣層，以及可以形成清潔的多晶矽和柵極絕緣層的界面。在高溫工藝中，通過這些特徵可以穩定地製造高遷移率且可靠性高的高性能TFT。另一方面，高溫工藝是通過固相生長進行矽膜的結晶的工藝，所以需要在600°C左右的溫度下進行48小時左右的長時間的熱處理。這是時間相當長的工序，為了提高工序的處理能力(thruoghput)，必然需要多個熱處理爐，在所謂難以實現低成本化方面存在問題。 除此之外，由於不得不使用石英玻璃作為耐熱性高的絕緣性基板，所以基板的成本高，無法面向大面積化。另一方面，用於降低工序中的最高溫度並在低價的面積大的玻璃基板上製造 poly-Si TFT的技術是被稱為「低溫工藝」的技術。在TFT的製造工藝中，在最高溫度大概為 600°C以下的溫度環境下在價格比較低的耐熱性玻璃基板上製造poly-Si TFT的工藝，通常被稱為「低溫工藝」。在低溫工藝中，廣泛使用振蕩時間為極短時間的脈衝雷射進行矽膜的結晶的雷射結晶技術。所謂雷射結晶，是利用通過向基板上的矽薄膜照射高功率的脈衝雷射而使矽薄膜瞬時熔融，且在該熔融的矽薄膜凝固的過程中進行結晶這一性質的技術。但是，該雷射結晶技術中存在幾個較大的課題。一個是在通過雷射結晶技術形成的多晶矽膜的內部定域的大量俘獲能級。由於該俘獲能級的存在，原本通過施加電壓應該在有源層中移動的載流子被俘獲，無法對電傳導作出貢獻，產生所謂TFT的遷移率下降及閾值電壓增大的不良影響。進而，也有由於雷射輸出的限制而玻璃基板的尺寸受限的課題。 為了提高雷射結晶工序的處理能力，需要增加能夠一次結晶的面積。但是，當前的雷射輸出存在限制，在對所謂第七代(1800mmX2100mm)的大型基板採用該結晶技術的情況下，將一片基板結晶需要很長的時間。另外，作為雷射結晶技術，通常使用成形為線狀的雷射，通過對其掃描而進行結晶。該線束由於雷射輸出存在限制，所以比基板的寬度更短，為了對整個基板面進行結晶，需要分數次掃描雷射。由此在基板內產生線束的接縫的區域，形成被二次掃描的區域。該區域與一次掃描進行結晶的區域在結晶性上有很大不同。為此，兩者的元件特性有很大不同，成為器件偏差大的主要原因。最後，雷射結晶裝置由於裝置構成複雜且消耗部件的成本高，所以存在所謂裝置成本及運行成本高的課題。由此，使用了通過雷射結晶裝置結晶後的多晶矽膜的TFT，成為製造成本高的元件。為了克 服這樣的基板尺寸的限制及裝置成本高的課題，在研究被稱為「熱等離子流結晶法」的結晶技術(例如參照非專利文獻1)。以下簡單說明本技術。使鎢(W)陰極和水冷後的銅(Cu)陽極對置，施加DC電壓時，在兩極間發生電弧放電。通過在該電極間在大氣壓下流過氬氣，從所開的噴出孔向銅陽極噴出熱等離子體。所謂熱等離子體，是指熱平衡等離子體，是離子、電子及中性原子等溫度大致相等且它們的溫度具有10000K左右的超高溫熱源。如此，熱等離子體可以容易地將被加熱物體加熱到高溫，堆積有a-Si膜的基板，通過在超高溫的熱等離子體前面被高速掃描，可以使a-Si膜結晶化。如此裝置構成極其簡單，且是大氣壓下的結晶工藝，所以沒有必要用腔室等高價構件覆蓋裝置，裝置成本期待可降為極低。另外，結晶所需的實用物是氬氣、電力和冷卻水， 所以是運行成本也低的結晶技術。圖20是用於說明使用了該熱等離子體的半導體膜的結晶方法的模式圖。在圖20中，熱等離子體產生裝置31構成為具備陰極32、和該陰極32以規定距離分離並對向配置的陽極33。陰極32，例如由鎢等導電體構成。陽極33例如由銅等導電體構成。另外，陽極33形成空心，向該空心部分中通水而可以進行冷卻。另外，在陽極33上設有噴出孔(噴嘴)34。向陰極32和陽極33之間施加直流(DC)電壓時，在兩極間發生電弧放電。在該狀態下，在大氣壓下使陰極32和陽極33之間流過氬氣等氣體，可以從上述的噴出孔34使熱等離子體35噴出。這裡，「熱等離子體」是熱平衡等離子體，是離子、電子、及中性原子等溫度大致相等且它們的溫度具有10000K左右的超高溫熱源。可以在用於半導體膜結晶化的熱處理中利用這樣的熱等離子體35。具體而言，在基板36上形成半導體膜37 (例如非晶矽膜)，向該半導體膜37照射熱等離子體(熱等離子流)35。此時，熱等離子體35邊沿著與半導體膜37的表面平行的第一軸(在圖20的例子中為左右方向)相對移動、邊照向半導體膜37。即，熱等離子體35邊在第一軸方向上掃描、 邊照向半導體膜37。這裡，「相對移動」是指使半導體膜37 (及對其進行支承的基板36)和熱等離子體35相對移動，包括僅使其中一方移動的情況和使兩方均移動的情況中的任一情況。通過這樣的熱等離子體35的掃描，半導體膜37被熱等離子體35所具的高溫加熱， 得到結晶化後的半導體膜38 (在本例中為多晶矽膜)(例如參照專利文獻1)。圖21是表示距離最表面的深度和溫度的關係的示意圖。如圖21所示，通過使熱等離子體35在基板36上高速移動，僅對基板36的表面附近在高溫下進行處理。在熱等離子體35通過後，加熱後的區域被迅速冷卻，所以表面附近極短時間內成為高溫。這樣的熱等離子體35通常在點狀區域產生。熱等離子體35通過來自陰極32的熱電子放出而被維持，在等離子體密度高的位置，熱電子放出更旺盛，發生正反饋，等離子體密度越來越高。也就是說，集中於陰極的1點而發生電弧放電，熱等離子體35在點狀區域產生。在半導體膜的結晶化等想要對平板狀的基材一樣進行處理的情況下，需要點狀的熱等離子體對整個基材進行掃描，但為了構建減少掃描次數而能在更短時間內進行處理的工藝，擴大熱等離子體的照射區域是有效的。為此，一直以來在研究大面積產生熱等離子體的技術。例如，公開了向由等離子槍的外噴嘴噴射的等離子流，從兩處同時噴出用於使等離子流在與外噴嘴的中心軸線交叉的方向上寬幅化的寬幅化氣體，而使等離子流寬幅化的方法(例如參照專利文獻2)。或者，公開了設置噴嘴通路的口部相對於該噴嘴通路的軸芯以規定角度傾斜這樣特徵的等離子體噴嘴，使構成噴嘴通路的外殼或者該外殼的一部分繞其長向軸芯高速旋轉，而使等離子體噴嘴沿著工件移動通過的方法(例如參照專利文獻 3)。另外，公開有設置了具有至少一個偏芯配置的等離子體噴嘴的旋轉頭(例如參照專利文獻4)。需要說明的是，雖然目的不是在短時間內對大面積進行處理，但作為使用了熱等離子體的焊接方法，公開有使用帶狀電極配置成其寬度方向成為焊縫方向進行焊接這樣特徵的高速氣體保護電弧焊接方法(例如參照專利文獻5)。另外，公開有使用了扁平的長方體狀絕緣體材料的、成為線狀的細長形狀的電感耦合型等離子槍(例如參照專利文獻6)。需要說明的是，公開有使用了長條電極的生成細長線狀等離子體的方法(例如參照專利文獻7)。雖然記載了使熱等離子體產生的技術，但其是產生低溫等離子體，不是適於熱處理的構成。推測假使產生熱等離子體，由於是使用了電極的電容耦合型，所以電弧放電集中在一處，也難以產生在長條方向上均勻的熱等離子體。另一方面，作為低溫等離子體處理裝置，是通過將蝕刻氣體或CVD (Chemical Vapor Deposition)用的氣體等離子體化而可以進行蝕刻或成膜等的等離子體處理的裝置。另外，公開有通過將多個放電電極線狀排列，形成線狀的長條等離子槍的技術 (例如參照專利文獻8)。專利文獻1 JP特開2008-536 號公報專利文獻2 JP特開平08-118027號公報專利文獻3 JP特開2001-68298號公報專利文獻4 JP特表2002-500818號公報專利文獻5 JP特開平04-284974號公報專利文獻6 JP特表2009-545165號公報專利文獻7 JP特開20074874 號公報專利文獻8 JP特開2009-158251號公報非專利文獻1 「 Crystallization of Si in Millisecond Time Domain Induced by Thermal Jet Irradiation" S. Higashi> H. Kaku, T. Okada, H. Murakami、and S. Miyazaki>Japanese Journal of Applied Physics,Vol. 45,No. 5B,(2006)pp. 4313-4320但是，對於半導體的結晶等以極短時間對基材的表面附近進行高溫處理的用途， 以往的使熱等離子體大面積發生的技術並不有效。就以往例所示的在專利文獻2中記載的、使熱等離子體大面積發生的技術而言， 儘管被寬幅化，但寬幅化後的區域中的溫度分布為100°c以上，所以不可能實現均勻的熱處理。
另外，就以往例所示的在專利文獻3、4中記載的、使熱等離子體大面積發生的技術而言，由於在本質上是使熱等離子體擺動，所以實質上進行熱處理的時間與不使其旋轉而進行掃描的情況相比縮短，因此並不是對大面積進行處理的時間變得特別短。另外，為了進行均勻處理而需要使轉速與掃描速度相比足夠大，無法避免噴嘴的構成複雜化。另外， 就以往例所示的在專利文獻5中記載的技術是焊接技術，並非用於對大面積進行均勻處理的構成。假使將其用於大面積處理用途，但就其構成而言，點狀的電弧沿著帶狀電極振動，所以儘管在對時間進行平均時是等離子體均勻產生，但瞬間產生不均勻的等離子體。因此，無法用於大面積的均勻處理。另外，就以往例所示的在專利文獻6中記載的技術而言，不同於非專利文獻1或專利文獻1中公開的使用了 DC電弧放電的技術，其特徵在於，是電感耦合型的高頻等離子槍。 由於是無電極放電，所以具有熱等離子體的穩定性出色(時間變化小)、電極材料向基材的混入(汙染)少的優點。那麼，就電感耦合型等離子槍而言，為了保護絕緣體材料免受高溫等離子體影響， 通常採用使絕緣體材料為雙層管構成而在其間流過製冷劑的方法。但是，就以往例所示的在專利文獻6中記載的技術而言，絕緣體材料為扁平的長方體狀，僅僅使其簡單地為雙層管構成，根本無法流過足夠流量的製冷劑。其原因在於，絕緣體材料通常與金屬相比機械強度差，所以在使絕緣體材料在長條方向上過長時，無法升高雙層管的內壓。為此，對大面積進行均勻處理存在界限。另外，即便假設不存在絕緣體材料的冷卻問題，但就以往例所示的在專利文獻6 中記載的技術而言，在絕緣體材料的內部空間形成的高溫等離子體，由於是僅有從其最下部噴出的極少一部分直接作用於基材的構成，所以會有所謂功率利用係數(電效率)差的問題點。另外，在絕緣體材料的內部空間，中心附近的等離子體密度升高，所以在長條方向上等離子體變得不均勻，存在無法均勻處理基材的問題點。需要說明的是，即便是點狀的熱等離子體，如果該直徑大則會使大面積處理時的掃描次數減少，所以能夠根據用途在短時間內進行處理。但是，熱等離子體的直徑較大時， 掃描時熱等離子體在基材上通過的時間實質上延長，無法在極短時間內僅對基材的表面附近進行高溫處理，就連基材的相當深的區域都成為高溫，會產生例如玻璃基板的裂紋或膜剝離等不良情形。另外，在以往例所示的專利文獻8記載的技術中，與先前敘述的電感耦合型的高頻等離子槍相比，存在所謂熱等離子體的穩定性差(時間變化大)、電極材料向基材的混入 (汙染)多的缺點。

發明內容
本發明正是鑑於這樣的問題而完成的，其目的在於，提供一種當在極短時間內對基材的表面附近均勻地進行高溫熱處理時、或者向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，能夠對基材期望的整個被處理區域在短時間內進行處理的、等離子體處理裝置及方法。本發明為了實現上述目的而如下所示構成。根據本發明的第一方式，提供一種等離子體處理裝置，其具備
具有與狹縫狀的開口部連通且被電介質包圍的腔室的筐體、從氣體導入口向上述腔室內供給氣體的氣體供給裝置、在上述筐體內跨過上述腔室進行配置而使上述腔室內產生高頻電磁場的導電部、向上述導電部供給高頻電力的高頻電源、和載置基材且配置成能與上述開口部對置的基材載置臺，上述腔室的長度方向和上述開口部的長度方向平行配置，上述導電部將夾著上述腔室(位於上述腔室兩側)並與上述腔室的上述長度方向平行配置的多個導體構件電連接而構成。通過這樣的構成，當在極短時間內對基材的表面附近進行均勻的高溫熱處理時， 或者當向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，能夠實現可以在短時間內對基材期望的整個被處理區域進行處理的等離子體處理。另外，具備多個上述導體構件，將上述多個導體構件在端部電連接，由此只要作為導電部整體而構成例如線圈，就能以更高的效率產生等離子體。根據本發明的第二方式，在第一方式記載的等離子體處理裝置中，各個上述導體構件被電介質包圍，配置成包圍各個上述導體構件的上述電介質的一部分在上述腔室內的空間露出。根據本發明的第三方式，在第一或第二方式記載的等離子體處理裝置中，還具備能在垂直於上述開口部的長度方向的方向上使上述腔室和上述基材載置臺相對移動的移動裝置。需要說明的是，在上述等離子體處理裝置中，優選具備沿著上述電介質筒的外壁面向上述腔室內導入氣體的氣體導入口。通過這樣的構成，能以較少的氣體流量對電介質筒的外壁面進行保護。根據本發明的第四方式，在第三方式記載的等離子體處理裝置中，上述腔室的內壁的一部分由導體塊形成，上述電介質筒嵌入到設置於上述導體塊的電介質筒嵌合用凹部中，在上述筐體設置從上述導體塊的上述凹部和上述電介質筒之間的間隙向上述腔室內導入氣體的氣體導入通路，還具備向上述氣體導入通路供給電介質筒保護用氣體的電介質筒保護用氣體供
給裝置。通過這樣的構成，能以更少的氣體流量對電介質筒的外壁面進行保護。根據本發明的第五方式，在第三或第四方式記載的等離子體處理裝置中，還具備具有保護氣體導入口的保護氣體供給構件和從上述保護氣體導入口供給保護氣體的保護氣體供給裝置，所述保護氣體導入口相對於上述氣體導入口另行設置，與上述開口部的長度方向平行設置，且設置在與上述開口部對置的面上。通過這樣的構成，可以提高等離子體的控制性。需要說明的是，在上述等離子體處理裝置中，優選通過在上述導體棒的外壁面和上述電介質筒的內壁面之間的空間流過製冷劑，冷卻上述導體棒及上述電介質筒。通過這樣的構成，可以穩定地產生更高溫的等離子體。根據本發明的第六方式，在第一 第五中任一方式記載的等離子體處理裝置中， 上述導體構件為空心的管狀，通過在上述導體構件形成的管的內部空間流過製冷劑，對上述導體構件進行冷卻。通過這樣的構成，可以穩定地產生更高溫的等離子體。根據本發明的第七方式，在第一 第六中任一方式記載的等離子體處理裝置中， 上述筐體構成為由導體包圍上述電介質的周圍。通過這樣的構成 ，可以有效抑制高頻的洩漏。根據本發明的第八方式，在第一 第七中任一方式記載的等離子體處理裝置中， 在上述筐體內配置電介質塊，在平行上述腔室設置於上述腔室附近的上述電介質塊的長條狀孔內設置上述導體構件，由此各個上述導體構件構成為被上述電介質包圍。通過這樣的構成，當在極短的時間內對基材的表面附近進行均勻的高溫熱處理時，或者當向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，可以在短時間內對基材期望的整個被處理區域進行處理。根據本發明的第九方式，在第八方式記載的等離子體處理裝置中，在包含上述腔室的用垂直於長條方向的面剖開的剖面中，上述導體構件和上述導體構件以外的導體的最短距離比上述導體構件和上述腔室的最短距離長。通過這樣的構成，能以更高的效率產生等離子體。根據本發明的第十方式，在第八或第九方式記載的等離子體處理裝置中，被上述電介質包圍的上述腔室，由設置於上述電介質塊的狹縫構成，在上述電介質塊的上述狹縫附近設置有上述長條狀孔。通過這樣的構成，能以較少部件構成等離子體處理裝置。根據本發明的第十一方式，在第八 第十中任一方式記載的等離子體處理裝置中，上述高頻電源，按照向夾著上述腔室相對置的多個導體構件流過反相的高頻電流的方式，向夾著上述腔室相對置的多個導體構件供給上述高頻電力。根據本發明的第十二方式，在第八 第十中任一記載的等離子體處理裝置中，上述高頻電源，按照向上述多個導體構件當中夾著上述腔室相對置的導體構件流過同相的高頻電流的方式，向夾著上述腔室相對置的多個導體構件供給上述高頻電力。根據本發明的第十三方式，在第八方式記載的等離子體處理裝置中，上述長條狀孔作為流過製冷劑的製冷劑流路發揮功能。通過這樣的構成，可以實現等離子體處理裝置的有效冷卻。需要說明的是，優選在上述長條狀孔之外，還在上述電介質塊設置有與上述長條狀孔平行的長條狀製冷劑流路。通過這樣的構成，可以實現等離子體處理裝置的有效冷卻。需要說明的是，優選上述長條狀孔及上述長條狀製冷劑流路，與在上述長條腔室的長度方向的兩側設置的2個製冷劑歧管連通。通過這樣的構成，能夠實現更小型且簡潔構成的等離子體處理裝置。根據本發明的第十四方式，在第八 第十三中任一方式記載的等離子體處理裝置中，上述電介質塊在其與接地的上述筐體之間形成空氣層的空間，上述空間用防止異常放電用氣體充滿。通過這樣的構成，可以抑制異常放電。另外，可以實現等離子體處理裝置的輕量化。
需要說明的是 ，可以是上述長條狀孔由電介質制的圓柱管形成的構成。通過這樣的構成，可以實現更低價的等離子體處理裝置。需要說明的是，優選上述長條腔室由成束的多個電介質制的圓柱管的間隙構成。通過這樣的構成，可以實現更低價的等離子體處理裝置。需要說明的是，也可以上述長條腔室的與長度方向垂直的方向的寬度比上述開口部的與長度方向垂直的方向的寬度更寬。通過這樣的構成，可以實現穩定的等離子體處理。根據本發明的第十五方式的等離子體處理方法，其中，從氣體導入口向筐體所具備且被電介質所包圍的腔室內供給氣體的同時，從形成於上述腔室且長度方向與上述腔室的長度方向平行的狹縫狀的開口部向基材噴出氣體，並且，向上述筐體內所具備、且對夾著上述腔室並與上述腔室的上述長度方向平行配置的多個導體構件進行電連接、跨過上述腔室而構成的導電部供給高頻電力，從而使上述腔室內產生高頻電磁場，使被供給了上述氣體的上述腔室內產生等離子體，一邊在與上述開口部的長度方向垂直的方向上使上述腔室和上述基材相對移動， 一邊對上述基材的表面進行處理。通過這樣的構成，當在極短時間內對基材的表面附近實施均勻的高溫熱處理時， 或者當向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，可以實現在短時間內對基材期望的整個被處理區域進行處理的等離子體處理。根據本發明的第十六方式，在第十五方式記載的等離子體處理方法中，在上述筐體內配置電介質塊，在平行上述腔室設置於上述腔室附近的、上述電介質塊的長條狀孔內設置上述導體構件，由此在各個上述導體構件構成為被上述電介質包圍的狀態下，通過向上述導電部供給上述高頻電力，使上述腔室內產生上述高頻電磁場，使被供給了上述氣體的上述腔室內產生上述等離子體。通過這樣的構成，當在極短的時間內對基板的表面附近進行均勻的高溫熱處理時、或者當向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，可以在短時間內對基材期望的被處理區域整體進行處理。發明效果根據本發明，當在極短的時間內對基板的表面附近進行均勻的高溫熱處理時、或者當向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，可以實現能在短時間內對基材期望的整個被處理區域進行處理的等離子體處理。


本發明的這些和其它目的和特徵，由有關附圖的優選實施方式的下列記述而明確。其附圖如下所示圖IA是表示本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖IB是本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件的、用與長條方向平行且與基材垂直的面剖開的剖面圖(用圖IA的虛線A-A 『剖開的剖面圖)；圖IC是本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件的、用與長條方向平行且與基材垂直的面剖開的剖面圖(用圖IA的虛線B-B 『剖開的剖面圖)；

圖ID是本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件的立體圖；圖IE是本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件和其移動裝置的立體圖；圖2是表示本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖3是表示本發明的第二實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖4A是表示本發明的第三實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖4B是表示本發明的第三實施方式的變形例中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖4C是本發明的第三實施方式的變形例中的等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件的、用與長條方向平行且與基材垂直的面剖開的剖面圖(用圖IA的虛線 A-A 『剖開的剖面圖)；圖4D是表示本發明的第三實施方式的變形例中的等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件的、用與長條方向平行且與基材垂直的面剖開的剖面圖(用圖IA的虛線B-B 『剖開的剖面圖)；圖4E是表示本發明的第三實施方式的變形例中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖5是表示本發明的第四實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖6是表示本發明的第五實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖7是表示本發明的第六實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖8是表示本發明的第七實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖9A是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖9B是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖10是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖11是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖12是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖13是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖14是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的立體圖；圖15是表示本發明的第九實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖16是表示本發明的第十實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖17是表示本發明的第十一實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖18是表示本發明的第十一實施方式中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖19是表示螺旋形的線圈的例子的立體圖；圖20是表示以往例中的等離子體處理裝置的構成的剖面圖；圖21是表示以往例中的距最表面的深度和溫度的關係的示意圖。
具體實施例方式在繼續本發明的記述之前，在附圖中對相同部件附上相同的參照符號。以下，使用附圖對本發明的實施方式中的等離子體處理裝置及方法進行說明。(第一實施方式)以下，參照圖IA 圖2對本發明的第一實施方式進行說明。圖IA是表示本發明的第一實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是作為等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件T的、用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖。圖IB及圖IC是電感耦合型等離子槍組件T的用與長條方向平行且與基材2垂直的面剖開的剖面圖。圖IB是用圖IA的虛線A A 『剖開的剖面圖，圖IC是用圖IA的虛線 B B 『剖開的剖面圖。另外，圖IA是用圖IB的虛線剖開的剖面圖。另外，圖ID是電感耦合型等離子槍組件T的立體圖。另外，圖2是圖IA 圖ID中示出的電感耦合型等離子槍組件T的裝配構成圖，是各部件(一部分)的立體圖排列成的圖。電感耦合型等離子槍組件T構成為具備黃銅塊5、 作為電介質塊一例發揮功能的石英塊4、氣體供給裝置90、作為導體構件一例的導體棒3、 高頻電源91、和基材載置臺1，進而可以具備保護氣體供給裝置92和移動裝置94。黃銅塊 5與後述的黃銅蓋6作為筐體或裝置主體塊一例發揮功能。在圖IA 圖2中，在基材載置臺1上載置有基材2。在電感耦合型等離子槍組件 T中，石英塊4由1個電介質制的四稜柱構件如構成，在與四稜柱構件如的長度方向正交的寬度方向的中央且除長度方向的兩端外的中間部，形成有沿著長度方向延伸且從下端開口向上凹陷的長條腔室7。在四稜柱構件如上夾著長條腔室7 (兩側)各形成2個大貫通孔12，在該各貫通孔12內插入配置作為導體棒一例的銅棒3，該導體棒形成線圈(導電部一例)一部分。由此，銅棒3配置在電介質制的構成長條腔室7的石英塊4的內部。黃銅塊5設置在石英塊4的周圍(即上面以外的兩側面、下面和兩端面)且具有包圍石英塊4 的凹部恥，長方形板狀的黃銅蓋6覆蓋黃銅塊5的上面的開口，在由黃銅塊5和長方形板狀的黃銅蓋6包圍的部分收納有石英塊4。黃銅塊5及黃銅蓋6被接地，可以有效防止高頻的洩漏(噪聲)，可以有效防止不需要的異常放電等。長條腔室7的內部的空間，是設在石英塊4上的縱剖面為長方形且在石英塊4的長度方向上為長條的狹縫。也就是說，是長條腔室7被電介質包圍的構成。在長條腔室7 的內部的空間產生的等離子體，由作為長條腔室7中的狹縫狀的開口部一例的等離子體噴出口 8向基材2朝向下方噴出。另外，配置成長條腔室7的長度方向和等離子體噴出口 8 的長度方向平行。等離子體噴出口 8是與石英塊4的長條腔室7的下端開口相同尺寸的開口，形成在黃銅塊5的下端部。在黃銅蓋6的下部的石英塊4的中央部的上面附近，設置有沿著黃銅蓋6的長度方向延伸的等離子氣體歧管(manifold)9。在等離子氣體歧管9的長度方向的中央部，從黃銅蓋6的上方連接有等離子氣體供給配管21，可以藉助等離子氣體供給配管21將等離子氣體從供給裝置90提供給等離子氣體歧管9內。進而，連結等離子氣體歧管9和長條腔室 7的多根等離子氣體供給配管10，沿著與石英塊4的長度方向正交的上下方向貫通石英塊 4，例如每隔規定間隔形成。等離子氣體供給配管10的下端的面向長條腔室7的開口，以作為氣體導入口一例的等離子氣體供給孔11發揮功能。由此，被提供給等離子氣體歧管9的氣體，藉助由設置在石英塊4內的貫通孔構成的等離子氣體供給配管10，從設置在石英塊4 上的等離子氣體供給孔11導入長條腔室7的內部空間。等離子氣體供給配管10在石英塊 4的長度方向上設置在多處，優選每隔規定間隔加以設置，所以可以在石英塊4的長度方向上簡單形成均勻的氣流。銅 棒3設置4根，這些銅棒3通過各自的端部電連接，作為整體構成線圈3C。例如圖IA的左上的銅棒3的一端(圖IC的右端)和右上的銅棒3的一端(圖IC的右端)通過構成線圈的一部分的導電性耦合器(連接器)19電連接，右上的銅棒3的另一端(圖IC 的左端)和左下的銅棒3的另一端(圖IC的左端)通過導電性耦合器19電連接，圖IA的左下的銅棒3的一端(圖IC的右端)和右下的銅棒3的一端(圖IC的右端)通過導電性耦合器19電連接，圖IA的左上的銅棒3的另一端(圖IC的左端)和右下的銅棒3的另一端(圖IC的左端)成為線圈的兩端，藉助高頻匹配電路93與高頻電源91電連接而將高頻電力施加給線圈。這裡，由銅棒3和導電性耦合器19構成線圈3C。各銅棒3設置成與長條腔室平行，且設置在由作為電介質的石英包圍的長條狀孔即銅棒插入孔12內。銅棒插入孔12和銅棒3的間隙，構成與製冷劑供給裝置98連接的作為製冷劑流路一例發揮功能的冷卻水路，可以冷卻銅棒3。另外，在石英塊4的下方且靠近基材載置臺1的部分(換言之，在石英塊4和基材載置臺1之間)夾著等離子體噴出口 8 (兩側)配置有作為保護氣體供給構件一例的一對保護氣體噴嘴13。一對保護氣體噴嘴13作為一例，被支承臂13a支承而固定在黃銅塊5上。 在各保護氣體噴嘴13的等離子體噴出口 8 一側的面上開有沿著長度方向配置的多個保護氣體導入口 13b，在保護氣體噴嘴13的內部，分別設置有連接保護氣體供給裝置92和多個保護氣體導入口 13b的保護氣體歧管14。如此，對等離子氣體和保護氣體兩系統的氣體導入進行準備，在適於生成等離子體的等離子氣體之外，還將保護氣體提供給保護氣體歧管 14而從保護氣體噴嘴13的多個噴嘴噴射，可以減少大氣中的氧氣及二氧化碳等等離子體處理不需要或對其造成不良影響的氣體向等離子體照射面的混入。在石英塊4及黃銅塊5上，設置有將它們沿著長度方向貫通且與作為製冷劑供給裝置一例發揮功能的冷卻水供給裝置98連接的冷卻水配管15。即，在石英塊4的四稜柱構件4a的上側的銅棒插入孔12的上部和下側的銅棒插入孔12的下部，分別設置有在長度方向上貫通的貫通孔的冷卻水配管15。在黃銅塊5上，按照包圍石英塊4的方式，在石英塊4 附近分別設置有在長度方向上貫通的多個冷卻水配管15。各冷卻水配管15是直徑小於各銅棒插入孔12的貫通孔。使石英塊4的冷卻水配管15的直徑大於黃銅塊5的冷卻水配管 15，與黃銅塊5相比能更好冷卻石英塊4。銅棒插入孔12和冷卻水配管15是相互平行配置的水路(製冷劑流路)，在石英塊4及黃銅塊5的兩端部分別配置有黃銅塊16，銅棒插入孔 12和冷卻水配管15分別貫通黃銅塊16。在黃銅塊16的外側設置樹脂外殼17，樹脂外殼 17內側具有凹部，由樹脂外殼17的凹部和黃銅塊16之間的空間形成作為製冷劑歧管一例的冷卻水歧管18。在該冷卻水歧管18連通著銅棒插入孔12和冷卻水配管15。在樹脂外殼17上，設置分別與製冷劑供給裝置98連接的作為製冷劑導入口及製冷劑排出口一例的冷卻水入口 18a及冷卻水出口 18b各一處(參照圖1D)，水冷配管向槍組件T的迴繞變得非常簡潔，可以構成小型的槍。即，在長條腔室7的長度方向的兩側具備2個製冷劑歧管18，在各構件4、5上具備連通2個製冷劑歧管18的製冷劑流路12、15。銅棒3彼此在冷卻水歧管18內通過耦合器19電連接，作為4根銅棒3的整體以螺旋形形成圈數為2的螺線管。所有的銅棒3貫通黃銅塊16，4根銅棒3當中的2根銅棒 3 (例如，在先前的例子中圖IA的左上的銅棒3的另一端(圖IC的左端)和右下的銅棒3 的另一端(圖IC的左端))通過在樹脂外殼17上設置的高頻導入端子孔或接地端子孔而與銅板20連接，通過銅板20，藉助高頻匹配電路93而與高頻電源91連接。如此，就第一實施方式而言，設置有貫通石英塊4的、剖面為圓形的銅棒插入孔12 及冷卻水配管15，所以與以往例所示的專利文獻6記載的技術中構成為雙層管進行水冷的情況相比，可以流過相當大量的製冷劑。需要說明的是，關於氣體向等離子氣體歧管9的導入，藉助在其上遊具有質量流控制器等流量控制裝置的等離子氣體供給配管21來實現。在石英塊4的電介質制的四稜柱構件如的長條腔室7的下端開口，如上所述，設置長方形的狹縫狀等離子體噴出口 8，基材載置臺1 (或者基材載置臺1上的基材2、配置成能與等離子體噴出口 8對置。在該狀態下，邊在向長條腔室7內供給等離子氣體的同時，從等離子體噴出口 8向基材2噴出等離子氣體，邊通過高頻電源91向成為線圈的銅棒3供給高頻電力，由此使長條腔室7的內部空間產生等離子體，從等離子體噴出口 8向基材2照射等離子體，由此可以對基材2上的薄膜22進行等離子體處理。在與沿著水平面的等離子體噴出口 8的長度方向垂直的方向上，用移動裝置94使長條腔室和基材載置臺1相對地以均勻速度進行移動，對基材2進行處理。也就是說，使電感耦合型等離子槍組件T或基材載置臺1向圖IA的左右方向、向與圖IB及圖IC的紙面垂直的方向運動。使等離子槍組件T相對於固定後的基材載置臺1上的基材2以均勻速度移動的移動裝置94的一例示於圖1E。在圖IE中，移動裝置94具有將等離子槍組件T的兩端的黃銅塊16的上端固定的託架94b、沿著移動裝置94的移動方向(與等離子槍組件T或黃銅塊5 的長度方向正交的方向)延伸的導軌94c、和固定託架94b且使作為移動驅動裝置一例所具備的移動驅動用馬達94d正反旋轉並使託架94b沿著固定有與馬達94d卡合的絲槓軸的導軌Mc以均勻速度移動的移動臺94e。由此，在控制裝置95的控制下，通過使移動驅動用馬達94d正轉而使移動臺Me沿著導軌94c以均勻速度前進或後退，可以藉助託架94b使等離子槍組件T相對於基材2移動。如此，在控制裝置95的控制下，可以通過移動裝置94使等離子槍組件T3在基材 2上以均勻速度移動的同時，進行等離子體處理。在通過移動裝置94使等離子槍組件T3在基材2上移動時，移動方向可以是一個方向，也可以使其往復移動。該移動裝置94可以用於後述的其他實施方式或變形例。控制裝置95分別控制氣體供給裝置90、保護氣體供給裝置92、高頻電源91、移動裝置94、和製冷劑供給裝置98等的動作，以便進行所需的等離子體處理。多個銅棒3平行配置，作為4根銅棒3的整體以螺旋形形成圈數為2的螺線管。 即，構成為在多個導體棒3當中夾著長條腔室7對置的導體棒3 (例如圖IA的右上的導體棒3和左上的導體棒3、及圖IA的右下的導體棒3和左下的導體棒幻流過反相的高頻電流。在該情況下，在槍組件T的用與長條方向垂直的面剖開的剖面中，連接夾著長條腔室7對置的導體棒3的中心的線段的中點附近的感應電磁場增強，可以實現有效的等離子體產生。對此，作為第一實施方式的變形例，使4根銅棒3全部在兩端部分別在冷卻水歧管 18內成束，向長度方向的一側供給高頻電力，使長度方向的另一側接地，由此也可以在4根銅棒3全部流過同相的高頻電流 。即，也可以構成為在多個導體棒3當中夾著長條腔室7 對置的導體棒3中流過同相的高頻電流。在該情況下，就槍組件T的用與長條方向垂直的面剖開的剖面而言，連接夾著長條腔室7對置的導體棒3的中心的線段的中點附近的感應電磁場大致為零，但在長條腔室7的上下端附近產生強感應電磁場，所以可以實現有效產生等離子體。另外，在該情況下，高頻電流在4根銅棒3上分支，所以每一根的電流減小。換言之，在使用相同粗細的銅棒3的情況下，線圈整體的直流電阻及電感減小。因此，線圈中的銅損減小，功率利用係數升高。另外，作為第一實施方式的其他變形例，將夾著長條腔室7配置在兩側中的同一側的2根導體棒3在冷卻水歧管18內成束，也可以將圈數為1的線圈並聯配置成上下2層。 在該情況下，在多個導體棒3當中夾著長條腔室7對置的導體棒3中流過反相的高頻電流， 但高頻電流在2個系統的銅棒3發生分支，每一根的電流減小。換言之，在使用了相同粗細的銅棒3的情況下，線圈整體的直流電阻及電感減小。因此，線圈中的銅損減小，功率利用係數升高。關於通過對這樣的布線構成下工夫來降低銅損的方法，在想要處理的基材2的寬度大的情況下，即在電感耦合型等離子槍組件T在長條方向上延長的情況下，特別有效。另外，在本構成中，在包含長條腔室7的用與長條方向垂直的面剖開的任意剖面中，銅棒3和銅棒3以外的導體(黃銅塊5及黃銅蓋6)的最短距離，比銅棒3和長條腔室7 的最短距離長。需要說明的是，這裡，所謂銅棒3和長條腔室7的最短距離，是指銅棒3和長條腔室7內部的空間(所構成的長方體)的最短距離。通常，高頻電流源所形成的感應電磁場，與距高頻電流源的距離的二次方成反比例，所以在銅棒3和銅棒3以外的導體的距離比銅棒3和長條腔室7的距離近時，與對等離子體生成有效的電磁場相比，在銅棒3以外的導體內感應出渦電流的電磁場更大，銅損(渦流損耗)增大。為了避開這個問題，構成為銅棒3和銅棒3以外的導體的距離比銅棒3和長條腔室7的距離大。就這樣的構成而言，需要在銅棒3和等離子體噴出口 8之間保持某種程度的距離， 所以在與最接近等離子體噴出口 8的銅棒3相比更接近等離子體噴出口 8的部位，配置有用於冷卻石英塊4的冷卻水配管15。同樣地，在與最接近黃銅蓋6的銅棒3相比更接近黃銅蓋6的部位，也配置有用於冷卻石英塊4的冷卻水配管15。另外，即便黃銅塊5及黃銅蓋6距銅棒3保持有距離，也產生銅損(渦流損耗)，為了防止由此所致的問題，將冷卻水配管15設置在接近銅棒3的部位。作為向長條腔室7內供給的等離子氣體，可以使用各種等離子體氣體，但在等離子體的穩定性、點火性、及暴露於等離子體上的構件的壽命等，優選為惰性氣體主體。即便惰性氣體中，典型的使用Ar氣體。在僅通過Ar生成等離子體的情況下，等離子體成為相當高溫(10000K以上)。黃銅塊5的位於等離子體噴出口 8的下遊的部分，形成在越向下方開口越大的一對傾斜面如上，形成朝向基材2逐漸增寬的空間。通過這樣的構成，可以抑制等離子體對黃銅塊5的接觸所致的等離子體密度的下降，同時可以在接近與等離子體接觸的部位的位置設置冷卻水配管15。需要說明的是，就本構成而言，等離子體噴射口 8的長度方向的長度尺寸成為基材2的寬度尺寸以上，可以通過一次掃描(使槍組件T和基材載置臺1相對移動)對基材 2的表面附近的整個薄膜22進行處理。在這樣的等離子體處理裝置中，邊在通過等離子氣體供給孔11向長條腔室7內供給Ar或Ar+H2氣體的同時，從等離子體噴出口 8向基材2噴出等離子氣體，邊通過高頻電源91向成為線圈的銅棒3供給13. 56MHz的高頻電力，由此使長條腔室7的內部空間產生高頻電磁場，而產生等離子體，從等離子體噴出口 8向基材2照射等離子體，並且用移動裝置9對槍組件T進行掃描，由此可以對基材2的所期望的被處理區域整體，在短時間內進行半導體膜的結晶化等熱處理。如此，在等離子體噴出口 8的長度方向與基材載置臺1被平行配置的狀態下，在與等離子體噴出口 8的長度方向垂直的方向上，使長條腔室7和基材載置臺1相對移動，所以可以構成為應產生的等離子體的長度尺寸與基材2的處理長度尺寸大致相等。另外，將長條腔室7用垂直於其中心軸的面剖開的剖面的寬度尺寸(圖IA中的腔室7的內部空間的寬度尺寸)，與等離子體噴出口 8的寬度尺寸(圖IA中的間隙的寬度尺寸)同等程度或比其稍大的程度即可。也就是說，可以使應產生的等離子體的體積與以往相比變得極小。其結果，功率利用係數飛躍性升高。另外，就長條腔室7的內部空間而言，能在長條方向上生成比較均勻的等離子體， 所以與專利文獻6中公開的以往例等相比，可以對基材2進行均勻處理。另外，槍組件T是電感耦合型，多個導體棒3跨過腔室7配置在腔室7的兩側，所以等離子體產生效率好。另外，腔室7的壁面被水冷流路包圍，所以可以高效冷卻腔室7的壁面，作為熱等離子體源可以使其穩定動作。(第二實施方式)以下，參照圖3對本發明的第二實施方式進行說明。圖3是表示本發明的第二實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T2的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖，與圖IA相當。就本發明的第二實施方式而言，與第一實施方式僅是石英塊4B的形狀不同，故省略其以外的說明。在圖3中，石英塊4B隔著空氣層收納在接地的作為導體外殼一例的黃銅塊5及黃銅蓋6內。S卩，在圖3中，使石英塊4B的寬度比圖IA的石英塊4短，由石英塊4B、黃銅塊5 和黃銅蓋6形成空間96，在該空間96內充滿作為防止異常放電用氣體一例的空氣，而作為
空氣層。就第一實施方式而言，使槍組件T長時間運轉時，在石英塊4和黃銅塊5或石英塊 4和黃銅蓋6之間的間隙有等離子氣體的Ar等惰性氣體侵入，會發生該間隙的異常放電。 為了避開這個問題，在第二實施方式中通過異常放電防止用的空間96設置空氣層。為了更確實可靠地抑制Ar等惰性氣體的滯留，設置使空間96和槍組件外部的空間連通的孔，或者使用風扇等也對促進空間96的空氣層的氣體和位於槍組件外部的空間的氣體的交換是有效的。需要說明的是，在這裡以槍組件外部的空間的氣氛是空氣為前提進行了說明，但在槍組件外部的空間的氣氛為N2等惰性且大氣壓下的初始放電電壓高的氣體的情況下，也具有同樣的效果。或者使用流量控制設備向該空氣層供給空氣或N2等而避免Ar等惰性氣體的滯留也是有效的。另外，就第二 實施方式而言，也有所謂能實現石英塊4B、乃至槍組件T2的輕量化的優點。(第三實施方式)以下，參照圖4A對本發明的第三實施方式進行說明。圖4A是表示本發明的第三實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T3的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖，與圖IA相當。在圖4A中，代替第一實施方式中的石英塊4，設置有作為電介質筒一例的多個石英管23。即，收納銅棒3的作為長條狀孔的銅棒插入孔12及冷卻水配管15，分別構成為電介質制的例如圓柱管的石英管23的內部空間。此外，長條腔室7的內部的空間由成束的多個石英管23的間隙構成。即，代替不設置石英塊4，而在黃銅塊5B的中央下部的凹部5Bb 內的兩側，首先，將用於在內部形成冷卻水配管15的石英管23沿著上下方向各排列3根。 進而，在其內側，沿著上下方向分別排列有用於在內部形成冷卻水配管15的1根石英管23、 用於在內部形成銅棒插入孔12的2根石英管23、和用於在內部形成冷卻水配管15的1根石英管23共計4根石英管23。由在這些4根石英管23彼此對置的面間所形成的間隙的空間形成長條腔室7。在黃銅塊5B的中央下部的凹部5Bb內的兩側配置的3根石英管23的更內側的黃銅塊5B，與第一實施方式同樣地形成直徑小於石英管23內部的貫通孔的用於冷卻水配管15的貫通孔。第一實施方式中的石英塊4需要形成多個在長條方向上細長的孔12、15，故成為價格比較高的部件，但圓柱狀的石英管23由於成品已被大量生產，所以價格低，使其成束而構成長條腔室7，由此可以實現低價的等離子體處理裝置。作為該第三實施方式的變形例，對第二實施方式和第三實施方式的組合進行了說明。圖4B 圖4E是第三實施方式的變形例涉及的電感耦合型等離子槍組件T3A。圖4B是本發明的電感耦合型等離子槍組件T3A的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖。圖4C及圖4D是電感耦合型等離子槍組件T3A的用與長條方向平行且與基材2垂直的面剖開的剖面圖。圖4C是用圖4B的虛線A A『剖開的剖面圖，圖4D是用圖4B的虛線B B 『剖開的剖面圖。另外，圖4B是用圖4C的虛線剖開的剖面圖。另外，圖4E是圖 4B 圖4D所示的電感耦合型等離子槍組件T3A的裝配構成圖，將各部件(一部分)的立體圖排列而成。在圖4B中，石英塊4C隔著空氣層收納在接地的作為導體外殼一例的黃銅塊5及黃銅蓋6內。即，在圖4B中，使石英塊4C的寬度比圖IA的石英塊4短。進而，石英塊4C 的外側面的彎曲凹部(電介質筒嵌合用凹部)4Cc，分別在4根石英管23的內側一半被嵌入的狀態下通過粘接劑或低熔點玻璃加以一體固定。此時，左右4根石英管23以相同高度對齊被固定。左右4根石英管23當中中央的2根插入配置有銅棒3。由此，由石英塊4C、4根石英管23、黃銅塊5和黃銅蓋6形成空間96，在該空間96內充滿空氣，成為空氣層。在該變形例中，可以發揮第二實施方式和第三實施方式雙方的效果。另外，石英管 23和石英塊4C通過粘接劑或低熔點玻璃一體化，所以可以將與等離子體接觸的腔室7的內壁面高效冷卻。(第四實施方式)以下，參照圖5對本發明的第四實施方式進行說明。圖5是表示本發明的第四實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T4的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖，與圖IA相當。在圖5中在長條腔室7的上下方向的中間部，構成為具有長條腔室7的與長度方向垂直的方向的寬度尺寸大於等離子體噴出口 8的與長度方向垂直的方向的寬度尺寸、的寬幅部7a。通過該寬幅部7a可以增大放電空間，可以更穩定地產生等離子體。通過這樣的構成，確保足夠大小的放電空間，由此可以實現穩定的等離子體處理。(第五實施方式)以下，參照圖6對本發明的第五實施方式進行說明。圖6是表示本發明的第五實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T5的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖，與圖IA相當。在圖6中，構成為作為在黃銅塊5的最下部設置的開口部5c—例的等離子體噴出口 8的寬度尺寸大於構成等離子體噴出口 8的石英塊4的開口部的寬度尺寸。就這樣的構成而言，銅棒3產生的高頻電磁場促進等離子體激發達到更下方，所以等離子體的噴出強度升高，可以使更高溫的等離子體作用於基材2。(第六實施方式)以下，參照圖7對本發明的第六實施方式進行說明。圖7是表示本發明的第六實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T6的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖，與圖IA相當。在圖7中，構成為在黃銅塊5的最下部設置的開口部5d的寬度尺寸比構成等離子體噴出口 8的石英塊4的開口部一例的等離子體噴出口 8的寬度尺寸稍大。就第一實施方式而言，它們是大致相等的寬度。Ar等惰性氣體的濃度在槍組件T6和基材2之間的空間升高，所以第一實施方式的構成由於黃銅塊5的最下部屏蔽高頻電磁場，因此對於抑制該空間的等離子體激發是有效的。另一方面，就第六實施方式而言，為了抑制在該空間中的等離子體激發，構成為從在黃銅塊5設置的保護氣體供給配管向等離子體噴出口 8附近噴出保護氣體。S卩，向長條腔室7內部的空間供給Ar等惰性氣體而使等離子體產生，另一方面，作為保護氣體一例，將隊等惰性且大氣壓下的初始放電電壓高的氣體提供給等離子體噴出口 8附近，以便從垂直於長條方向的方向夾入噴出的長條的等離子體，將等離子體整形為長條形狀。在這裡，保護氣體噴嘴13與黃銅塊5的下部的外面之間被固定，在保護氣體噴嘴13 和黃銅塊5之間形成有保護氣體歧管14。在黃銅塊5的下部的外面附近，上端與保護氣體歧管14連通，形成朝向黃銅塊5的下端中央傾斜的保護氣體噴射流路24。其下端成為保護氣體噴出口 Ma。保護氣體的噴出口 2 可以是與等離子體噴出口 8平行的狹縫狀氣體出口，或者可以是與等離子體噴出口 8平行配置的多個孔狀的氣體出口。
(第七實施方式)以下，參照圖8對本發明的第七實施方式進行說明。圖8是表示本發明的第七實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T7的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖，與圖IA相當。在圖8中，銅棒插入孔12與其他構成冷卻水配管15的孔相比成為其剖面的圓的直徑更大，在一個銅棒插入孔12的內部，在狹縫7附近側收納有多個銅棒3。通過這樣的構成，對於減少在石英塊4形成的長條狀孔的數量是有效的。(第八實施方式)以下，參照圖9A 圖14對本發明的第八實施方式進行說明。 圖9A是表示本發明的第八實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是作為等離子體處理裝置一例的電感耦合型等離子槍組件T8的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖。圖9B是用圖9A的虛線A A，剖開的剖面圖，是用包含導體棒103的中心軸且與基材102垂直的面剖開的剖面圖。需要說明的是，圖9A是用圖9B的虛線B B，剖開的剖面圖。另外，圖10是圖9A 所示的電感耦合型等離子槍組件T8的裝配構成圖，將各部件的立體圖排列而成。另外，圖 11是圖9B的C部的放大剖面圖。另外，圖12是表示導體棒103的周邊構造的立體圖，圖 13是表示長的導體棒103的周邊構造的立體圖，圖14是表示導體棒103和導體環123的配置的立體圖。在圖9A 圖10中，在基材載置臺101上載置有基材102。在電感耦合型等離子槍組件T8中，作為導電部一例的線圈，是通過與腔室107的長度方向垂直配置的導體環(導電性耦合器或連接器)123連接與腔室107的長度方向平行配置的多個導體棒103而成，作為整體構成螺旋形，是該螺旋的內部空間和腔室107的內部空間重疊的構造。例如如圖14 所示，左側上端的導體棒103的一端(圖9B的左端)和右側中間的導體棒103的一端(圖 9B的左端)通過導體環123電連接，右側中間的導體棒103的另一端(圖9B的右端)和左側中間的導體棒103的另一端(圖9B的右端)通過導體環123電連接，左側中間的導體棒 103的一端(圖9B的左端)和右側下端的導體棒103的一端(圖9B的左端)通過導體環 123電連接，右側下端的導體棒103的另一端(圖9B的右端)和左側下端的導體棒103的另一端(圖9B的右端)通過導體環123電連接，左側下端的導體棒103的另一端(圖9B 的左端)和右側上端的導體棒103的另一端(圖9B的左端)成為線圈的兩端，藉助高頻匹配電路93而與高頻電源91電連接，將高頻電力施加給線圈。在這裡，導體棒103和導體環 (導電性耦合器或連接器)123構成線圈103C。多個導體棒103分別在作為電介質筒一例的石英管104的內部的貫通孔104g(參照圖11)內，貫通石英管104而配置。在石英管104的周圍，配置提供腔室107壁面的作為筐體或裝置主體塊一例的黃銅塊105，另外，石英管104 的外側與黃銅塊105相接。換言之，黃銅塊105形成有凹部105b，所述凹部105b是2個縱剖面為J字形狀的分割塊105a合起來而縱剖面為T字形狀，在與黃銅塊105的長度方向正交的寬度方向的中央且在長度方向全長上沿著長度方向延伸，從下端開口向上凹陷。在該凹部105b內，在凹部105b的兩側面的彎曲凹部(電介質筒嵌合用凹部)105c，分別有3根石英管104的外側一半以嵌入的狀態被固定。此時，圖9A的左右3根石英管104不是以相同高度對齊被固定，而例如右側的3根石英管104固定在比左側的3根石英管104高出半徑尺寸程度的位置，6根石英管104配置成位置交錯。由此，腔室107內部的空間，是由石英管104、黃銅塊105的凹部105b、和在黃銅塊105的長度方向兩端配置的黃銅塊117包圍的細長空間。也就是說，配置成石英管104的一部分(向內側突出的半圓柱部分的外面)在腔室107的內部空間露出，形成壁面的一部分。在構成黃銅塊105的各分割塊105a的凹部105b的上方，形成有成為等離子氣體歧管108的槽，同時形成有成為使等離子氣體歧管108和凹部105b即腔室107連通的作為氣體導入口一例的等離子氣體供給孔109的槽。由此，當組合2個分割塊105a構成黃銅塊 105時，這些槽分別合起來形成封閉空間，是等離子氣體歧管108和等離子氣體供給孔109 分別被劃定的構造。另外，在黃銅塊105的與長度方向正交的寬度方向的外側分別配置有長方形板狀的蓋106。在該蓋106的黃銅塊105 —側的內面，設置成為鞘氣歧管110的鍃孔，在與黃銅塊105組合時，是被黃銅塊105和蓋106包圍的空間作為封閉的空間來劃定鞘氣歧管110的構造。另外，在黃銅塊105形成有從鞘氣歧管110沿著黃銅塊105的寬度方向延伸到達石英管104的外面的成為鞘氣 供給孔111的貫通孔。各自的鞘氣歧管110與鞘氣供給裝置97連接，從被控制裝置95控制的鞘氣供給裝置97向鞘氣歧管110供給鞘氣(電介質筒保護用氣體)。被供給鞘氣歧管110的鞘氣從鞘氣供給孔111到達石英管104的外面，從彎曲凹部105c和石英管104的間隙在石英管104的外面繞過，將鞘氣導入到腔室107 內。另外，在蓋106的下方且接近基材載置臺101的部分(換言之，在蓋106和基材載置臺101之間)，夾著等離子體噴出口 108配置有作為保護氣體供給構件一例的一對保護氣體噴嘴113。一對保護氣體噴嘴113作為一例，在黃銅塊105被未圖示的支承臂(參照第一實施方式的支承臂13a)支承而固定。在各保護氣體噴嘴113的等離子體噴出口 108側的面上，開口有沿著長度方向配置的多個保護氣體導入口 113a，在保護氣體噴嘴113的內部， 分別設置有連接保護氣體供給裝置92和多個噴嘴的保護氣體歧管114。如此，準備等離子氣體、鞘氣(sheath gas)和保護氣體(shield gas) 3系統的氣體導入，分成適於等離子體生成的等離子氣體、和保護石英管104的外壁面鞘氣，適當調整氣體種類或氣體流量等，由此可以進行穩定的等離子體處理，除此之外，另外供給保護氣體，可以減少大氣中的氧氣或二氧化碳等、處理不需要或對其造成不良影響的氣體向等離子體照射面的混入。配置有導體棒103的石英管104的內部的貫通孔104g內，與製冷劑供給裝置98 連接，浸滲於作為絕緣性流體一例的水中，並且通過流過作為製冷劑一例的水，由此石英管 104和導體棒103被冷卻。進而構成為導體棒103為空心的管狀，在導體棒103的內部的貫通孔103g(參照圖11)內有從製冷劑供給裝置98供給的絕緣性流體一例的水流過，導體棒103被冷卻。即，通過在導體棒103的外壁面和石英管104的內壁面之間的空間流過作為製冷劑一例的絕緣性流體，由此導體棒103及石英管104被冷卻，導體棒103為空心的管狀，通過在導體棒103所成的管的內部空間流過作為製冷劑一例的絕緣性流體，導體棒103 被冷卻。另外，在黃銅塊105上，將其貫通的作為製冷劑流路的冷卻水配管115設置在凹部 105b的附近，並與製冷劑供給裝置98連接。詳細而言，這些水路(製冷劑流路)藉助由在黃銅塊117的外側設置的樹脂外殼118和黃銅塊117之間的空間形成的冷卻水歧管122，與製冷劑供給裝置98連通。在樹脂外殼118設置有分別與製冷劑供給裝置98連接的作為製冷劑導入口及製冷劑排出口的冷卻水入口 12 及冷卻水出口 124b各一處，水冷配管向電感耦合型槍組件T8的迴繞非常簡潔，可以構成小型的槍。導體棒103當中相當於線圈的兩端的2根長導體棒103a(圖IA及圖10及圖14 中的右側上端的導體棒103和左側下端的導體棒10 ，藉助在樹脂外殼118設置的高頻導入端子孔126及接地端子孔127，與銅塊119連接，通過銅板120與高頻匹配電路93連接。在黃銅塊105的中央下端，設置有與腔室107連通的長方形的狹縫狀等離子體噴出口 112(也有將其稱為「開口部」的情況。)，基材載置臺101(或者基材載置臺101上的基材10 配置成能與等離子體噴出口 112對置。在該狀態下，邊在向腔室107內供給氣體的同時，從等離子體噴出口 112向基材102噴出氣體，邊從高頻電源91藉助高頻匹配電路93 向形成線圈的導體棒103供給高頻電力。由此，使腔室107內產生等離子體，從等離子體噴出口 112向基材102照射等離子體，可以對基材102上的薄膜116進行等離子體處理。就本構成而言，其特徵在於，腔室107的長度方向、導體棒103的長度方向和噴出口 112的長度方向全部平行配置，在與噴出口 112的長度方向垂直的方向上，通過移動裝置 (與第一實施方式一樣的移動裝置)94使腔室107和基材載置臺101相對移動，由此對基材102進行處理。也就是說，使電感耦合型等離子槍組件T8或基材載置臺101向圖9A的左右方向、向與圖9B的紙面垂直的方向運動。接著，對氣體供給的構造進行說明。等離子氣體供給配管141設置在凸緣125上。 將凸緣125組合到黃銅塊105的上端面，藉助等離子氣體供給配管141和黃銅塊105的上端面的貫通孔，等離子氣體供給配管141與等離子氣體歧管108連通。另外，鞘氣供給配管 142分別設置在蓋106上，藉助蓋106的內部的貫通孔與鞘氣歧管110連通。成為等離子體歧管108的槽較深，與腔室107的長度方向平行地伸入較長，作為氣體滯留部發揮功能。成為等離子氣體供給孔109的槽較淺，與腔室107的長度方向平行地伸入較短，其數量多。等離子氣體供給孔109的氣體出口位於與噴出口 112對置的面。在黃銅塊105 設置的凹部10 的側面，分別彎曲形成有彎曲凹部105c，石英管104嵌入到所述彎曲凹部 105c，等離子氣體從黃銅塊105的彎曲凹部105c和石英管104之間的較小間隙向側方、即向與從槍組件T8向基材102的朝向垂直的方向滲出。構成為如果將氣體滲出到腔室107 內的部位稱為氣體導入口，則氣體導入口與噴出口 112的長度方向平行設置，沿著石英管 104的外壁面導入氣體。另一方面，保護氣體從與保護氣體歧管114連通的多個孔或單個槽，向噴出口 112和基材102之間噴出。此時，通過對孔或單個槽的朝向下工夫，也可以使氣體噴出的方向朝向噴出口 112，或朝向基材102的表面，對應於處理的種類適當選擇即可。通過這樣的構成，能以更少的氣體流量來保護作為電介質筒一例的石英管104的外壁面。接著，對冷卻水的流動方式進行說明。在圖11中，黃銅塊117上設置具有定位石英管104的功能且與石英管104的數量對應的貫通孔117a。在貫通孔117a從兩側形成有鍃孔117b、117c，在內側的鍃孔117b配置用於防止漏水的0型圈128，且嵌入石英管104的外徑增粗的部分10如。如圖11及圖12所示，在石英管104的兩端的前端附近設置矩形的貫通孔129，嵌入黃銅塊117時，貫通孔129a配置在外側的鍃孔117c中。石英管104的兩端被用於使導體棒103和石英管104的中心軸一致的套筒121封閉。
因此成為如下構造，即冷卻水從一個冷卻水歧管122，通過一個黃銅塊117的外側的鍃孔117c和貫通孔129a，從一端側流入石英管104內部的貫通孔104g，在貫通孔104g的另一端側，通過貫通孔129a和另一個黃銅塊117的外側的鍃孔117c，進到另一個的冷卻水歧管122。另一方面，在套筒121的中心設置使導體棒103貫通並突出的貫通孔121g， 冷卻水能從一個冷卻水歧管122流入導體棒103的內部的貫通孔103g的一端內，從貫通孔103g 的另一端進到另一個冷卻水歧管122。但是，在構造上長導體棒103a的一端穿透設於樹脂外殼118上的高頻導入端子孔 126及接地端子孔127，使水與其內部連通，如圖13所示，貫通孔129b設置在長導體棒103a 的一端側的附近，貫通孔129b面對一個冷卻水歧管122，由此構成為冷卻水在一個冷卻水歧管122和貫通孔129b之間流過。也就是說，其構成為冷卻水從在一個樹脂外殼118設置的鍃孔內的一個冷卻水歧管122，通過貫通孔129b，流入長導體棒103a的內部的貫通孔 103g的一端內，從長導體棒103a的內部的貫通孔103g的另一端，通過貫通孔129a和另一個黃銅塊117的外側的鍃孔117c，進到在另一個樹脂外殼118設置的鍃孔內的另一個冷卻水歧管122。另外，如圖14所示，多個導體棒103通過導體環123連接，作為整體構成3圈 (turn)的螺旋形，成為該螺旋的內部空間和腔室107的內部空間重疊的構造。就本構成而言，等離子體噴射口 12的長度方向的長度尺寸為基材102的寬度尺寸以上，所以能通過一次掃描(使槍組件T8和基材載置臺101相對移動)對基材102的表面附近的整個薄膜116進行熱處理。在這樣的等離子體處理裝置中，一邊通過等離子氣體供給孔109向腔室107內供給Ar或Ar+吐氣體且從保護氣體噴嘴113的各保護氣體導入口 113a供給N2氣體的同時， 從等離子體噴出口 112向基材102噴出氣體，一邊從高頻電源91將13. 56MHz的高頻電力提供給成為線圈的導體棒103，由此使腔室107內產生等離子體，從等離子體噴出口 112向基材102照射等離子體的同時進行掃描，由此可以短時間內對基材102所期望的整個被處理區域進行半導體膜的結晶化等的熱處理。如此，在將等離子體噴出口 112的長度方向與基材載置臺101和配置成平行的狀態下，在與等離子體噴出口 112的長度方向垂直的朝向上，使腔室107和基材載置臺101 相對移動，所以可構成為應產生的等離子體的長度尺寸與基材102的處理長度尺寸大致相等。另外，腔室107的用與其中心軸的面剖開的剖面的寬度尺寸(圖9B中的、腔室107的內部空間的寬度尺寸)比等離子體噴出口 112的寬度尺寸(圖9B中的間隙的長度尺寸) 稍大即可。也就是說，可以使應產生的等離子體的體積與以往相比極小。其結果，功率利用係數飛躍性升高。另外，就腔室107的內部空間而言，可以在中心軸的方向上生成比較均勻的等離子體，在長條方向上等離子體變得均勻，可以對基材102進行均勻的處理。(第九實施方式)以下，參照圖15對本發明的第九實施方式進行說明。圖15是表示本發明的第九實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件T9的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖。就本發明的第九實施方式而言，與第八實施方式僅在導體棒103和石英管104的根數方面不同，故省略其以外的說明。在圖15中，導體棒103僅為2根(S卩，圖9A的右側下端和左側下端的2根導體棒 103)，而且2根導體棒103均為長導體棒103a。這些2根導體棒103通過導體環123電連接，構成1圈線圈。在該構成中，產生等離子體的體積小於第八實施方式，可以實現功率效率出色的槍組件T9。(第十實施方式)以下，參照圖16對本發明的第十實施方式進行說明。圖16是表示本發明的第十實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件TlO的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖。就本發明的第十實施方式而言，與第九實施方式僅在導體棒103和石英管104的配置方面不同，故省略其以外的說明。在圖16中，2根導體棒103配置在相同高度的位置，由此配置成距噴出口 112相同的距離，用導體環123加以連接，由此構成1圈線圈。在該構成中，產生等離子體的體積小於第九實施方式，可以實現功率效率出色的槍組件T10。(第十一實施方式)以下，參照圖17 圖18對本發明的第十一實施方式進行說明。圖17是表示本發明的第十一實施方式中的等離子體處理裝置的構成的圖，是電感耦合型等離子槍組件Tll的用與長條方向垂直的面剖開的剖面圖。就本發明的第十一實施方式而言，與第八實施方式僅在導體棒103和石英管104的配置方面不同，故省略其以外的說明。在圖17中，關於6根導體棒103，左右各3根的導體棒103分別配置在相同高度， 每兩根成一組，配置成距噴出口 112相同的距離，通過導體環123加以連接，由此構成3圈線圈。或者，每兩根所成的組與不同的高頻電源連接，由此可以獨立地控制向各組供給的電力。進而，作為圖18的電感耦合型槍組件Tl 1A，如圖所示，也可以將鞘氣歧管110和鞘氣供給孔111按各組構成為不同的系統。通過這樣的構成，可以流過各組所需的最小限度的鞘氣流量。或者，也可以對於獨立控制向各組供給的電力、將鞘氣歧管110和鞘氣供給孔111 按各組構成為不同的系統同時採用。在該情況下，向各系統供給不同的氣體種類，基於電力平衡對其電離度進行控制，由此可以實現控制性更出色的等離子體處理。以上所述的等離子體處理裝置及方法，不過例示了本發明的應用範圍當中的典型例。例如，可以使電感耦合型等離子槍組件T TllA對被固定的基材載置臺1、101進行掃描，但也可以相對於被固定的電感耦合型等離子槍組件T TllA使基材載置臺1、101 進行掃描。通過本發明的各種構成，能對基材2、102的表面附近進行高溫處理，但當然可以用於在以往例中詳述的TFT用半導體膜的結晶化或太陽能電池用半導體膜的改性，也可以用於等離子體顯示面板的保護層的清潔化或減少脫氣、由氧化矽微粒的集合體形成的電介質層的表面平坦化或減少脫氣、各種電子器件的回流、或者使用了固體雜質源的等離子體摻雜等各種表面處理。另外，作為太陽能電池的製造方法，也可以用於將粉碎矽錠而得到的粉末塗布在基材上，對其照射等離子體並使其熔融而得到多晶矽膜的方法。另外，等離子氣體供給配管10、110可以構成為由接地的導體包圍的結構。在等離子氣體供給配管10、110是電介質制的情況下，向配管內部照射高頻電磁場，會在配管內部產生不希望的放電。通過等離子氣體供給配管10、110構成為被接地的導體包圍的結構，可以有效抑制這樣的不希望的放電。另外，螺旋形的線圈3H可以是圖19 (特開平8-83696號公報)中公開的那樣的、 多重螺旋形。通過這樣的構成，可以降低線圈的電感，實現功率利用係數的改善。這在想要處理的基材2的寬度大的情況下，即在電感耦合型等離子槍組件或線圈在長條方向上延長的情況下，特別有效。另外，氣體噴出口(開口部)可以是排列多個點狀的開口的形式，還可以是線狀的開口的形式。另外，例示了是用黃銅作為部件材料的金屬的構成，但通過用絕緣材料塗敷由金屬材料形成的部件當中位於腔室7、107的內壁的部分，也可以防止金屬材料向等離子體混入，並且抑制電弧放電。另外，為了使等離子體容易點火，也可以使用點火源。作為點火源，可以利用在燃氣熱水器等中使用的點火用火花裝置等。關於基材2、102，為了使說明簡單而圖示出四邊形的基材，但並不限於此，可以是圓形等其他任意形狀。另外，為了使說明簡單，使用了所謂「熱等離子體」的用語，不過，很難嚴格區分熱等離子體和低溫等離子體，另外，例如田中康規的《熱等離子體中的非平衡性》(等離子體核融合學會志、Vol. 82、No. 8 (2006) pp. 479-483)中所解說的那樣，僅通過熱平衡性難以區分等離子體的種類。本發明的目的之一在於對基材進行熱處理，不限於熱等離子體、熱平衡等離子體、或者高溫等離子體等用語，可以適用於照射高溫的等離子體的技術。另外，對在極短時間內對基材的表面附近進行均勻的高溫熱處理的情況加以例示，但當向基材照射基於反應氣體的等離子體或同時照射等離子體和反應氣體流而對基材進行低溫等離子體處理時，也可以應用本發明。通過在等離子氣體或鞘氣中混合反應氣體， 向基材照射基於反應氣體的等離子體，可以實現蝕刻或CVD。或者，作為等離子氣體或鞘氣一例，使用氣體或在稀有氣體添加少量的H2氣體得到的氣體，同時供給含有反應氣體的氣體作為保護氣體一例，由此同時向基材照射等離子體和反應氣體流，也可以實現蝕刻、CVD、 或者摻雜等的等離子體處理。在使用以氬為主成分的氣體作為等離子氣體或鞘氣時，如實施方式中詳細例示的那樣，產生熱等離子體。另一方面，在使以用氦為主成分的氣體作為等離子氣體或鞘氣時，能夠產生比較低溫的等離子體。在這樣的方法中，可以在不太對基材進行加熱的情況下實施蝕刻或成膜等處理。 作為蝕刻中使用的反應氣體，有含滷素的氣體、例如CxFyOuy是自然數)、SF6等，可以對矽或矽化合物等進行蝕刻。如果使用O2作為反應氣體，則可以進行有機物的除去、或者抗蝕劑灰化等。作為CVD中使用的反應氣體，有甲矽烷或者乙矽烷等，矽或矽化合物的成膜成為可能。或者，只要使用以TEOS(四乙氧基矽烷Tetraethoxy silane)為代表的含矽的有機氣體和A的混合氣體，就可以使矽氧化膜成膜。除此之外，可以進行對疏水性或親水性加以改性的表面處理等各種低溫等離子體處理。與以往技術(例如專利文獻7中記載的技術)相比，由於是電感耦合型，即便每單位體積投入高功率密度，也難以轉到電弧放電，所以能產生更高密度的等離子體，其結果，得到較快的反應速度，可以在短時間內對基材的所期望的整個被處理區域進行處理。另外，作為導體構件一例，例示有導體棒3、103，但不限於棒狀構件，可以是板狀構件。需要說明的是，通過適當組合上述的各種實施方式或變形例當中的任意實施方式或變形例，可以發揮各自具有的效果。產業上的可利用性如上所示，本發明可以用於TFT用半導體膜的結晶或太陽能電池用半導體膜的改性。當然，本發明在等離子體顯示面板的保護層的清潔化或減少脫氣、由氧化矽微粒的集合體形成的電介質層的表面平坦化或減少脫氣體、各種電子器件的回流、或者使用了固體雜質源的等離子體摻雜等各種表面處理中，在極短的時間內對基板的表面附近進行均勻的高溫熱處理時，能夠有效地在短時間內對基材的所期望的整個被處理區域進行處理。另外，本發明在各種電子器件等的製造中的、蝕刻或成膜或摻雜或表面改性等低溫等離子體處理中，能夠有效地在短時間內對基材的所期望的整個被處理區域進行處理。本發明參照附圖對優選的實施方式進行了充分記述，但對於熟悉該技術的人來說，自然會進行各種變形或修正。這樣的變形或修正只要未超出基於技術方案的本發明的範圍就應被理解為被本發明所包含。
權利要求
1.一種等離子體處理裝置，其具備具有與狹縫狀的開口部連通且被電介質所包圍的腔室的筐體、 從氣體導入口向所述腔室內供給氣體的氣體供給裝置、在所述筐體內跨過所述腔室進行配置而使所述腔室內產生高頻電磁場的導電部、 向所述導電部供給高頻電力的高頻電源、和載置基材且能與所述開口部對置的基材載置臺， 所述腔室的長度方向和所述開口部的長度方向平行配置，所述導電部通過對夾著所述腔室並與所述腔室的所述長度方向平行配置的多個導體構件進行電連接而構成。
2.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其中，各個所述導體構件被電介質所包圍，並且，包圍各個所述導體構件的所述電介質的一部分在所述腔室內的空間露出。
3.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其中，還具備能在與所述開口部的長度方向垂直的方向上使所述腔室和所述基材載置臺相對移動的移動裝置。
4.如權利要求3所述的等離子體處理裝置，其中，所述腔室的內壁的一部分由導體塊形成，所述導體塊設置有嵌入電介質筒的電介質筒嵌合用凹部，在所述筐體設有從所述導體塊的所述電介質筒嵌合用凹部和所述電介質筒之間的間隙向所述腔室內導入氣體的氣體導入通路，所述等離子體處理裝置還具備向所述氣體導入通路供給電介質筒保護用氣體的電介質筒保護用氣體供給裝置。
5.如權利要求3所述的等離子體處理裝置，其中，還包括具有保護氣體導入口的保護氣體供給構件和從所述保護氣體導入口供給保護氣體的保護氣體供給裝置，所述保護氣體導入口相對於所述氣體導入口另行設置，且與所述開口部的長度方向平行地設置在與所述開口部對置的面上。
6.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其中，所述導體構件為空心的管狀，通過在所述導體構件形成的管的內部空間流過製冷劑， 對所述導體構件進行冷卻。
7.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其中， 所述筐體構成為由導體包圍所述電介質的周圍。
8.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其中，在所述筐體內配置電介質塊，在與所述腔室平行地設置於所述腔室附近的所述電介質塊的長條狀孔內設置所述導體構件，由此各個所述導體構件被所述電介質所包圍。
9.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其中，在包含所述腔室的用垂直於長條方向的面剖開的剖面中，所述導體構件和所述導體構件以外的導體的最短距離比所述導體構件和所述腔室的最短距離長。
10.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其中，被所述電介質所包圍的所述腔室，由設置於所述電介質塊的狹縫構成，在所述電介質塊的所述狹縫附近設置所述長條狀孔。
11.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其中，所述高頻電源，按照向夾著所述腔室相對置的多個導體構件流過反相的高頻電流的方式向夾著所述腔室相對置的多個導體構件供給所述高頻電力。
12.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其中，所述高頻電源，按照向所述多個導體構件當中夾著所述腔室相對置的導體構件流過同相的高頻電流的方式向夾著所述腔室相對置的多個導體構件供給所述高頻電力。
13.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其中，所述長條狀孔作為流過製冷劑的製冷劑流路發揮功能。
14.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其中，所述電介質塊在該電介質塊與接地的所述筐體之間形成空間，所述空間用防止異常放電用氣體充滿。
15.一種等離子體處理方法，其中，從氣體導入口向筐體所具備的被電介質所包圍的腔室內供給氣體的同時，從形成於所述腔室的狹縫狀的開口部朝向基材噴出氣體，並且，向所述筐體內跨過所述腔室進行配置的導電部供給高頻電力，而使所述腔室內產生高頻電磁場，使被供給了所述氣體的所述腔室內產生等離子體，其中，所述狹縫狀的開口部的長度方向與所述腔室的長度方向平行，所述導電部通過對夾著所述腔室並與所述腔室的所述長度方向平行配置的多個導體構件進行電連接而構成，一邊在與所述開口部的長度方向垂直的方向上使所述腔室和所述基材相對移動，一邊對所述基材的表面進行處理。
16.如權利要求15所述的等離子體處理方法，其中，在所述筐體內配置電介質塊，在與所述腔室平行地設於所述腔室附近的所述電介質塊的長條狀孔內設置所述導體構件，由此在各個所述導體構件被所述電介質所包圍的狀態下向所述導電部供給所述高頻電力，而使所述腔室內產生所述高頻電磁場，使被供給了所述氣體的所述腔室內產生所述等離子體。
全文摘要
本發明提供一種等離子體處理裝置及等離子體處理方法，在等離子槍組件(T)中，整體形成線圈的銅棒(3)配置在石英塊(4)上所設的銅棒插入孔(12)內，石英塊(4)被在銅棒插入孔(12)及冷卻水配管(15)內流過的水冷卻。在槍組件(T)的最下部設置等離子體噴出口(8)，向長條腔室內部的空間(7)供給氣體的同時，向銅棒(3)供給高頻電力，而使長條腔室內部的空間(7)產生等離子體向基材(2)照射。據此，能夠對基材(2)所期望的整個被處理區域在短時間內進行處理。
文檔編號H05H1/30GK102387653SQ201110235970
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月17日 優先權日2010年9月2日
發明者中山一郎, 奧村智洋, 川浦廣, 幸本徹哉 申請人:松下電器產業株式會社