特開 2022-135887 プラズマ発生装置および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022135887

(43)【公開日】2022-09-15

(54)【発明の名称】プラズマ発生装置および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/24 20060101AFI20220908BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20220908BHJP

【ＦＩ】

H05H1/24

H01L21/304 643A

H01L21/304 645C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021151064

(22)【出願日】2021-09-16

(31)【優先権主張番号】P 2021033213

(32)【優先日】2021-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】上野 美佳

(72)【発明者】

【氏名】堀越 章

(72)【発明者】

【氏名】竹市 弥生

(72)【発明者】

【氏名】柳田 隆明

(72)【発明者】

【氏名】中西 健二

【テーマコード（参考）】

2G084

5F157

【Ｆターム（参考）】

2G084AA03

2G084BB05

2G084BB07

2G084BB28

2G084BB36

2G084BB37

2G084DD12

2G084DD22

2G084DD25

2G084DD32

2G084DD63

2G084DD67

5F157AA64

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC13

5F157BB22

5F157BB45

5F157BB64

5F157BG32

5F157BG33

5F157BG34

5F157BG72

5F157BG85

5F157BG86

5F157CF14

5F157CF46

5F157CF48

5F157CF60

5F157CF99

5F157DB02

5F157DB14

5F157DC31

5F157DC51

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】プラズマ発生領域を広げることができるプラズマ発生装置を提供する。
【解決手段】プラズマ発生装置１は第１電極部２と第２電極部３と誘電部４０とを備える。第１電極部２は、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、長手方向Ｄ１に直交する配列方向Ｄ２において並ぶ複数の第１線状電極２１を含む。第２電極部２は、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、複数の第１線状電極２１の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極３１を含む。誘電部４０は、複数の第１線状電極２１の各々の第１側面２１ａを覆いつつ、複数の第１線状電極２１の各々の第１先端面２１ｂよりも長手方向Ｄ１に沿って先端側に延在する第１内周面４ａを有している。第１内周面４ａのうち第１先端面２１ｂよりも先端側の部分は、ガスを含む第１先端空間４１を形成する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラズマ発生装置であって、
長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、前記長手方向に直交する配列方向において並ぶ複数の第１線状電極を含む第１電極部と、
前記長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、前記複数の第１線状電極の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極を含む第２電極部と、
前記複数の第１線状電極の各々の第１側面を覆いつつ、前記複数の第１線状電極の各々の第１先端面よりも前記長手方向に沿って先端側に延在する第１内周面を有し、前記第１内周面のうち前記第１先端面よりも先端側の部分が、ガスを含む第１先端空間を形成する誘電部と
を備える、プラズマ発生装置。

【請求項2】

請求項１に記載のプラズマ発生装置であって、
前記誘電部は、誘電体を含み、
前記誘電体は、
前記第１内周面と、
前記複数の第２線状電極の各々の第２側面を覆いつつ、前記複数の第２線状電極の各々の第２先端面よりも前記長手方向に沿って先端側に延在する第２内周面と
を有し、
前記第２内周面のうち前記第２先端面よりも先端側の部分が、ガスを含む第２先端空間を形成する、プラズマ発生装置。

【請求項3】

請求項１に記載のプラズマ発生装置であって、
前記誘電部は、
各々が、前記第１内周面を有する複数の第１誘電体と、
各々が、前記複数の第２線状電極の各々の第２側面を覆いつつ、前記複数の第２線状電極の各々の第２先端面よりも前記長手方向に沿って先端側に延在する第２内周面を有し、前記第２内周面のうち前記第２先端面よりも先端側の部分が、ガスを含む第２先端空間を形成する複数の第２誘電体と
を含む、プラズマ発生装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のプラズマ発生装置であって、
前記第１先端空間内のガスがプラズマ化した状態において前記第１電極部と前記第２電極部との間でアーク放電が生じない距離で、前記第１電極部と前記第２電極部とが互いに離れている、プラズマ発生装置。

【請求項5】

請求項４に記載のプラズマ発生装置であって、
前記第１電極部は、前記複数の第１線状電極の基端どうしを連結する第１集合電極を含み、
前記第２電極部は、前記複数の第２線状電極の基端どうしを連結する第２集合電極を含み、
前記複数の第１線状電極の各々の前記第１先端面は、前記第２集合電極と、前記第２集合電極の内側面から所定距離だけ離れた仮想線との間の配置禁止領域よりも、前記第１集合電極側に位置している、プラズマ発生装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のプラズマ発生装置であって、
前記誘電部は、
前記複数の第１線状電極の各々の前記第１先端面と前記第１先端空間を隔てて対向し、かつ、前記第１内周面に連結された第１底面を有し、
前記第１底面と前記第２電極部との間の距離は、前記第１先端面が前記第１底面に当接したと仮定した仮定構造において前記第１先端面と前記第２電極部との間でアーク放電が生じない距離に設定されている、プラズマ発生装置。

【請求項7】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に向かってプラズマを発生させる、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のプラズマ発生装置と
を備え、
前記第１電極部は、前記複数の第１線状電極の基端どうしを連結する第１集合電極を含み、
前記第２電極部は、前記複数の第２線状電極の基端どうしを連結する第２集合電極を含み、
前記複数の第１線状電極の前記第１先端面および前記複数の第２線状電極の第２先端面は、平面視において、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁よりも内側に位置しており、
前記第１集合電極および前記第２集合電極は、平面視において、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁よりも外側に位置している、基板処理装置。

【請求項8】

請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に向かって処理液を吐出するノズルをさらに備え、
前記複数の第１線状電極のうち互いに隣り合う少なくともいずれか２つの間には、前記複数の第２線状電極が設けられていない、基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、プラズマ発生装置および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、基板の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１のプラズマ処理装置では、一対の櫛形電極が設けられており、各櫛歯電極の歯形状の電極が同一平面内に所定の間隔で交互に並ぶように配置される。この一対の櫛形電極に交流電力が供給されることによって、歯形状の電極の周辺にプラズマが生成される。プラズマ処理装置では、一対の櫛形電極に対向するように基板が保持され、基板の表面に対してプラズマ処理が行われる。

【0003】

また、特許文献１では、櫛形電極の歯形状の電極は誘電部材によって覆われる。これにより、プラズマが電極に作用することを防止することができ、電極からの不純物の発生を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－４９５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

櫛形電極において、歯形状の電極を長くすることにより、平面視におけるプラズマの発生領域を広げることができる。しかしながら、歯形状の電極を長くすると、材料費の増加および装置構成のサイズ増加を招くという問題がある。

【0006】

そこで、本願は、プラズマ発生領域を広げることができるプラズマ発生装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

プラズマ発生装置の第１の態様は、プラズマ発生装置であって、長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、前記長手方向に直交する配列方向において並ぶ複数の第１線状電極を含む第１電極部と、前記長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、前記複数の第１線状電極の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極を含む第２電極部と、前記複数の第１線状電極の各々の第１側面を覆いつつ、前記複数の第１線状電極の各々の第１先端面よりも前記長手方向に沿って先端側に延在する第１内周面を有し、前記第１内周面のうち前記第１先端面よりも先端側の部分が、ガスを含む第１先端空間を形成する誘電部とを備える。

【0008】

プラズマ発生装置の第２の態様は、第１の態様にかかるプラズマ発生装置であって、前記誘電部は、誘電体を含み、前記誘電体は、前記第１内周面と、前記複数の第２線状電極の各々の第２側面を覆いつつ、前記複数の第２線状電極の各々の第２先端面よりも前記長手方向に沿って先端側に延在する第２内周面とを有し、前記第２内周面のうち前記第２先端面よりも先端側の部分が、ガスを含む第２先端空間を形成する。

【0009】

プラズマ発生装置の第３の態様は、第１の態様にかかるプラズマ発生装置であって、前記誘電部は、各々が、前記第１内周面を有する複数の第１誘電体と、各々が、前記複数の第２線状電極の各々の第２側面を覆いつつ、前記複数の第２線状電極の各々の第２先端面よりも前記長手方向に沿って先端側に延在する第２内周面を有し、前記第２内周面のうち前記第２先端面よりも先端側の部分が、ガスを含む第２先端空間を形成する複数の第２誘電体とを含む。

【0010】

プラズマ発生装置の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかるプラズマ発生装置であって、前記第１先端空間内のガスがプラズマ化した状態において前記第１電極部と前記第２電極部との間でアーク放電が生じない距離で、前記第１電極部と前記第２電極部とが互いに離れている。

【0011】

プラズマ発生装置の第５の態様は、第４の態様にかかるプラズマ発生装置であって、前記第１電極部は、前記複数の第１線状電極の基端どうしを連結する第１集合電極を含み、前記第２電極部は、前記複数の第２線状電極の基端どうしを連結する第２集合電極を含み、前記複数の第１線状電極の各々の前記第１先端面は、前記第２集合電極と、前記第２集合電極の内側面から所定距離だけ離れた仮想線との間の配置禁止領域よりも、前記第１集合電極側に位置している。

【0012】

プラズマ発生装置の第６の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかるプラズマ発生装置であって、前記誘電部は、前記複数の第１線状電極の各々の前記第１先端面と前記第１先端空間を隔てて対向し、かつ、前記第１内周面に連結された第１底面を有し、前記第１底面と前記第２電極部との間の距離は、前記第１先端面が前記第１底面に当接したと仮定した仮定構造において前記第１先端面と前記第２電極部との間でアーク放電が生じない距離に設定されている。

【0013】

基板処理装置の第１の態様は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に向かってプラズマを発生させる、第１から第３のいずれか一つの態様にかかるプラズマ発生装置とを備え、前記第１電極部は、前記複数の第１線状電極の基端どうしを連結する第１集合電極を含み、前記第２電極部は、前記複数の第２線状電極の基端どうしを連結する第２集合電極を含み、前記複数の第１線状電極の前記第１先端面および前記複数の第２線状電極の第２先端面は、平面視において、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁よりも内側に位置しており、前記第１集合電極および前記第２集合電極は、平面視において、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁よりも外側に位置している。

【0014】

基板処理装置の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に向かって処理液を吐出するノズルをさらに備え、前記複数の第１線状電極のうち互いに隣り合う少なくともいずれか２つの間には、前記複数の第２線状電極が設けられていない。

【発明の効果】

【0015】

プラズマ発生装置の第１の態様によれば、第１先端空間内のガスがプラズマ化されることにより、平面視において、プラズマ発生領域を広げることができる。

【0016】

プラズマ発生装置の第２および第３の態様によれば、第２先端空間内のガスがプラズマ化されることにより、プラズマ発生領域をさらに広げることができる。

【0017】

プラズマ発生装置の第４から第６の態様によれば、第１先端空間内のガスがプラズマ化しても、第１電極部と第２電極部との間でアーク放電が生じない。

【0018】

基板処理装置の第１の態様によれば、より小さいサイズのプラズマ発生装置によって、基板に対してより広い範囲でプラズマを発生させることができる。

【0019】

基板処理装置の第２の態様によれば、２つの第１線状電極の間ではガスがプラズマ化しないので、消費電力を低減させることができる。一方、プラズマ発生装置によって生じた活性種が処理液に作用すると、活性種は処理液中を拡散するので、当該２つの第１線状電極の間に対応する領域にも活性種を供給することができる。つまり、より小さい消費電力で、処理液に対してより広い範囲で活性種を作用させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】基板処理システムの構成の一例を概略的に示す平面図である。

【図2】制御部の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。

【図3】処理ユニット（基板処理装置）の構成の一例を概略的に示す図である。

【図4】プラズマ発生装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。

【図5】プラズマ発生装置の構成の一例を概略的に示す側断面図である。

【図6】プラズマ発生装置がプラズマを発生させている様子の一例を概略的に示す断面図である。

【図7】比較例にかかるプラズマ発生装置の一例を概略的に示す断面図である。

【図8】第１配置禁止領域および第２配置禁止領域の一例を示す図である。

【図9】プラズマ発生装置および基板の一例を概略的に示す平面図である。

【図10】プラズマ発生装置および基板の一例を概略的に示す側断面図である。

【図11】プラズマ発生装置の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。

【図12】プラズマ発生装置の構成の他の一例を概略的に示す側断面図である。

【図13】プラズマ発生装置の構成の他の一例を概略的に示す平面図である。

【図14】プラズマ発生装置の構成の他の一例を概略的に示す側断面図である。

【図15】プラズマ発生装置の構成の他の一例を概略的に示す側断面図である。

【図16】第１配置禁止領域および第２配置禁止領域の他の一例を示す図である。

【図17】第３配置禁止領域および第４配置禁止領域の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

【0022】

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

【0023】

＜基板処理システムの全体構成＞
図１は、プラズマ発生装置が適用される基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理システム１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。

【0024】

基板Ｗは例えば半導体基板であり、円板形状を有する。なお、基板Ｗには、半導体基板の他、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。また基板の形状も円板形状に限らず、例えば矩形の板状形状など種々の形状を採用できる。

【0025】

基板処理システム１００はロードポート１０１とインデクサロボット１１０と主搬送ロボット１２０と複数の処理ユニット１３０と制御部９０とを含む。

【0026】

複数のロードポート１０１は水平な一方向に沿って並んで配置される。各ロードポート１０１は、基板Ｗを基板処理システム１００に搬出入するためのインターフェース部である。各ロードポート１０１には、基板Ｗを収容するキャリアＣが外部から搬入される。各ロードポート１０１は、搬入されたキャリアＣを保持する。キャリアＣとしては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、または、基板Ｗを外気にさらすＯＣ（Open Cassette）が採用されてもよい。

【0027】

インデクサロボット１１０は、各ロードポート１０１に保持されたキャリアＣと、主搬送ロボット１２０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。インデクサロボット１１０はロードポート１０１が並ぶ方向に沿って移動可能であり、各キャリアＣと対面する位置で停止可能である。インデクサロボット１１０は、各キャリアＣから基板Ｗを取り出す動作と、各キャリアＣに基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。

【0028】

主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０と各処理ユニット１３０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。主搬送ロボット１２０はインデクサロボット１１０から基板Ｗを受け取る動作と、インデクサロボット１１０に基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。また、主搬送ロボット１２０は各処理ユニット１３０に基板Ｗを搬入する動作と、各処理ユニット１３０から基板Ｗを搬出する動作とを行うことができる。

【0029】

基板処理システム１００には、例えば１２個の処理ユニット１３０が配置される。具体的には、鉛直方向に積層された３個の処理ユニット１３０を含むタワーの４つが、主搬送ロボット１２０の周囲を取り囲むようにして設けられる。図１では、３段に重ねられた処理ユニット１３０の１つが概略的に示されている。なお、基板処理システム１００における処理ユニット１３０の数は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。

【0030】

主搬送ロボット１２０は、４つのタワーによって囲まれるように設けられている。主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０から受け取る未処理の基板Ｗを各処理ユニット１３０内に搬入する。各処理ユニット１３０は基板Ｗを処理する。また、主搬送ロボット１２０は、各処理ユニット１３０から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１１０に渡す。

【0031】

制御部９０は、基板処理システム１００の各構成要素の動作を制御する。図２は、制御部９０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。制御部９０は電子回路であって、例えばデータ処理部９１および記憶部９２を有している。図２の具体例では、データ処理部９１と記憶部９２とはバス９３を介して相互に接続されている。データ処理部９１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶部９２は非一時的な記憶部（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９２１および一時的な記憶部（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９２２を有していてもよい。非一時的な記憶部９２１には、例えば制御部９０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理部９１がこのプログラムを実行することにより、制御部９０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９０が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。図２の具体例では、インデクサロボット１１０、主搬送ロボット１２０および処理ユニット１３０がバス９３に接続された態様が一例として概略的に示されている。

【0032】

＜基板処理装置＞
図３は、処理ユニット（基板処理装置に相当）１３０の構成の一例を概略的に示す図である。なお、基板処理システム１００に属する処理ユニット１３０の全てが図３に示された構成を有している必要はなく、少なくとも一つの処理ユニット１３０が当該構成を有していればよい。

【0033】

図３に例示される処理ユニット１３０は、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行う装置である。プラズマを用いた処理は特に制限される必要がないものの、具体的な一例として、例えばレジスト除去処理を含む。レジスト除去処理とは、基板Ｗの主面に形成されたレジストを除去する処理である。基板Ｗは、例えば、半導体基板であり、円板形状を有する。基板Ｗのサイズは特に制限されないものの、その直径は例えば約３００ｍｍである。

【0034】

図３の例では、処理ユニット１３０はプラズマ発生装置１と基板保持部１１とノズル１２とガード１３とを含んでいる。

【0035】

基板保持部１１は基板Ｗを水平姿勢で保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。図３の例では、基板保持部１１はステージ１１１と複数のチャックピン１１２とを含んでいる。ステージ１１１は円板形状を有し、基板Ｗよりも鉛直下方に設けられている。ステージ１１１は、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。複数のチャックピン１１２はステージ１１１の上面に立設されており、基板Ｗの周縁を把持する。なお、基板保持部１１は必ずしもチャックピン１１２を有する必要はない。例えば、基板保持部１１は基板Ｗの下面を吸引して基板Ｗを吸着してもよく、あるいは、静電方式により基板Ｗの下面を吸着してもよい。

【0036】

図３の例では、基板保持部１１は回転機構１１３をさらに含んでおり、回転軸線Ｑ１のまわりで基板Ｗを回転させる。回転軸線Ｑ１は基板Ｗの中心部を通り、かつ、鉛直方向に沿う軸である。回転機構１１３は例えばシャフト１１４およびモータ１１５を含む。シャフト１１４の上端はステージ１１１の下面に連結され、ステージ１１１の下面から回転軸線Ｑ１に沿って延在する。モータ１１５はシャフト１１４を回転軸線Ｑ１のまわりで回転させて、ステージ１１１を回転させる。これにより、複数のチャックピン１１２によって保持された基板Ｗが回転軸線Ｑ１のまわりで回転する。このような基板保持部１１はスピンチャックとも呼ばれ得る。

【0037】

ノズル１２は、基板Ｗへの処理液の供給に用いられる。ノズル１２は供給管１２１を介して処理液供給源１２４に接続される。つまり、供給管１２１の下流端がノズル１２に接続され、供給管１２１の上流端が処理液供給源１２４に接続される。処理液供給源１２４は、例えば、処理液を貯留するタンク（不図示）を含み、供給管１２１に処理液を供給する。処理液は例えば、塩酸、フッ酸、リン酸、硝酸、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸、ペルオキソ硫酸塩、過酸化水素、水酸化テトラメチルアンモニウム、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ１）、塩酸と過酸化水素水との混合液（ＳＣ２）または脱イオン水（ＤＩＷ）などを含む液を用いることができる。本実施の形態においては、処理液として硫酸を用いる処理が説明される。

【0038】

図３の例では、供給管１２１には、バルブ１２２および流量調整部１２３が介装されている。バルブ１２２が開くことにより、処理液供給源１２４からの処理液が供給管１２１を通じてノズル１２に供給され、ノズル１２の吐出口１２ａから吐出される。流量調整部１２３は、供給管１２１を流れる処理液の流量を調整する。流量調整部１２３は例えばマスフローコントローラである。

【0039】

図３の例では、ノズル１２はノズル移動機構１５によって移動可能に設けられる。ノズル移動機構１５は、ノズル１２を第１処理位置と第１待機位置との間で移動させる。第１処理位置とは、ノズル１２が基板Ｗの主面（例えば上面）に向けて処理液を吐出する位置である。第１処理位置は、例えば、基板Ｗよりも鉛直上方であって、基板Ｗの中心部と鉛直方向において対向する位置である。第１待機位置とは、ノズル１２が基板Ｗの主面に向けて処理液を吐出しない位置であり、第１処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。第１待機位置は、ノズル１２が主搬送ロボット１２０による基板Ｗの搬送経路と干渉しない位置でもある。具体的な一例として、第１待機位置は、基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。図３では、第１待機位置で停止するノズル１２が示されている。

【0040】

ノズル移動機構１５は、例えば、ボールねじ機構またはアーム旋回機構を有する。アーム旋回機構は、いずれも不図示のアームと支持柱とモータとを含む。アームは水平に延在する棒状形状を有し、アームの先端にはノズル１２が連結され、アームの基端が支持柱に連結される。支持柱は鉛直方向に沿って延びており、その中心軸のまわりで回転可能に設けられる。モータが支持柱を回転させることにより、アームが旋回し、ノズル１２が中心軸のまわりで周方向に沿って移動する。支持柱は、ノズル１２の移動経路上に第１処理位置と第１待機位置とが位置するように設けられる。

【0041】

ノズル１２が第１処理位置に位置する状態で、基板保持部１１が基板Ｗを回転させながら、バルブ１２２が開くと、ノズル１２から回転中の基板Ｗの上面に向かって処理液が吐出される。処理液は基板Ｗの上面に着液し、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの上面を広がって、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面には処理液の液膜が形成される。

【0042】

ガード１３は、基板保持部１１によって保持された基板Ｗを取り囲む筒状の形状を有している。基板Ｗの周縁から飛散した処理液はガード１３の内周面にあたり、内周面に沿って鉛直下方に流れる。処理液は、例えば、不図示の回収配管を流れて処理液供給源１２４のタンクに回収される。これによれば、処理液を再利用することができる。

【0043】

プラズマ発生装置１はプラズマを発生させる装置であり、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの主面（例えば上面）と鉛直方向において対向する位置に設けられる。図３の例では、プラズマ発生装置１は基板Ｗの上面よりも鉛直上方に設けられる。プラズマ発生装置１は電源８に接続されており、電源８からの電力を受けて周囲のガスをプラズマ化させる。なおここでは一例として、プラズマ発生装置１は大気圧下でプラズマを発生させる。ここでいう大気圧とは、例えば、標準気圧の８０％以上、かつ、標準気圧の１２０％以下である。プラズマ発生装置１の具体的な構成の一例は後に詳述する。

【0044】

図３に例示するように、プラズマ発生装置１はプラズマ移動機構１４によって移動可能に設けられてもよい。プラズマ移動機構１４は、プラズマ発生装置１を第２処理位置と第２待機位置との間で往復移動させる。第２処理位置とは、プラズマ発生装置１によるプラズマを用いて基板Ｗを処理するときの位置である。第２処理位置において、プラズマ発生装置１と基板Ｗの上面との間の距離は例えば数ｍｍ程度である。第２待機位置とは、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行わないときの位置であり、第２処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。第２待機位置は、プラズマ発生装置１が主搬送ロボット１２０による基板Ｗの搬送経路と干渉しない位置でもある。

【0045】

具体的な一例として、第２待機位置は第２処理位置よりも鉛直上方の位置であり、プラズマ移動機構１４はプラズマ発生装置１を鉛直方向に沿って昇降させる。図３では、第２待機位置で停止するプラズマ発生装置１が示されている。プラズマ移動機構１４は、例えば、ボールねじ機構またはエアシリンダなどの移動機構を有する。

【0046】

プラズマ発生装置１は、例えば、ノズル１２が第１待機位置に退避した状態で、第２待機位置から第２処理位置へと移動することができる。例えば、第１処理位置でのノズル１２からの処理液の吐出によって基板Ｗの上面に処理液の液膜が形成されると、バルブ１２２が閉じたうえで、ノズル移動機構１５がノズル１２を第１処理位置から第１待機位置に移動させる。その後、プラズマ移動機構１４がプラズマ発生装置１を第２待機位置から第２処理位置へと移動させる。これによれば、基板Ｗの直上にはノズル１２が存在しないので、プラズマ発生装置１を基板Ｗの上面により近づけることができる。言い換えれば、第２処理位置をより基板Ｗの近くに設定することができる。

【0047】

そして、プラズマ発生装置１が第２処理位置に位置する状態で、電源８がプラズマ発生装置１に電圧を出力する。これにより、基板Ｗの上面の近傍でプラズマ発生装置１がプラズマを発生させる。つまり、プラズマ発生装置１は基板Ｗの上面に向かってプラズマを発生させる。このプラズマの発生に伴って種々の活性種が生じる。例えば、空気がプラズマ化することにより、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカルおよびオゾンガス等の種々の活性種が生じ得る。これらの活性種は基板Ｗの上面に作用する。具体的な一例として、活性種は基板Ｗの上面の処理液（ここでは硫酸）の液膜に作用する。これにより、処理液の処理性能が高まる。具体的には、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。カロ酸はペルオキソ一硫酸とも呼ばれる。当該カロ酸が基板Ｗのレジストに作用することで、レジストを酸化除去することができる。

【0048】

以上のように、活性種が基板Ｗの主面上の処理液に作用することにより、処理液の処理性能を向上させることができる。よって、基板Ｗに対する処理を速やかに行うことができる。

【0049】

＜プラズマ発生装置＞
次に、プラズマ発生装置１の具体的な構成の一例について述べる。図４は、プラズマ発生装置１の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図５は、プラズマ発生装置１の構成の一例を概略的に示す側断面図である。図５は、図４のＡ－Ａ断面を示している。プラズマ発生装置１は、プラズマを発生させる装置であり、プラズマ源またはプラズマリアクタとも呼ばれ得る。

【0050】

プラズマ発生装置１は第１電極部２と第２電極部３と誘電部４０を含んでいる。誘電部４０は第１誘電体４と第２誘電体５とを含む。

【0051】

図４に例示するように、第１電極部２は複数の第１線状電極２１と第１集合電極２２とを含み、第２電極部３は複数の第２線状電極３１と第２集合電極３２とを含む。

【0052】

第１線状電極２１は金属材料等の導電性材料によって形成され、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状（例えば円柱形状）を有する。複数の第１線状電極２１は、長手方向Ｄ１に直交する配列方向Ｄ２において並んで設けられており、理想的には互いに平行に設けられる。第１線状電極２１の直径は例えば数ｍｍ程度（具体的には１ｍｍ程度）である。

【0053】

第１集合電極２２は金属材料等の導電性材料によって形成され、複数の第１線状電極２１の長手方向Ｄ１の一方側の端部（基端）どうしを連結する。図４の例では、第１集合電極２２は、長手方向Ｄ１の一方側に膨らむ円弧状の平板形状を有している。複数の第１線状電極２１は第１集合電極２２から長手方向Ｄ１の他方側に向かって延在する。

【0054】

第２線状電極３１は金属材料等の導電性材料によって形成され、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状（例えば円柱形状）を有する。複数の第２線状電極３１は配列方向Ｄ２において並んで設けられており、理想的には互いに平行に設けられる。第２線状電極３１の各々は、平面視において（つまり、長手方向Ｄ１および配列方向Ｄ２に直交する方向Ｄ３に沿って見て）、複数の第１線状電極２１のうち互いに隣り合う二者の間に設けられている。図４の例では、平面視において、第１線状電極２１および第２線状電極３１は配列方向Ｄ２において交互に配列される。第２線状電極３１の直径は例えば数ｍｍ程度（具体的には１ｍｍ程度）である。

【0055】

第２集合電極３２は金属材料等の導電性材料によって形成され、複数の第２線状電極３１の長手方向Ｄ１の他方側の端部（基端）どうしを連結する。図４の例では、第２集合電極３２は、第１集合電極２２とは反対側に膨らみ、かつ、第１集合電極２２と略同径の円弧状の平板形状を有している。複数の第２線状電極３１は第２集合電極３２から長手方向Ｄ１の一方側に向かって延在する。

【0056】

各第１線状電極２１は第１誘電体４によって覆われる。複数の第１誘電体４は石英およびセラミックス等の誘電体材料によって形成される。例えば、各第１誘電体４は長手方向Ｄ１に沿って延在する筒状形状を有しており、第１線状電極２１が長手方向Ｄ１に沿って第１誘電体４に挿入される。つまり、第１誘電体４は、第１線状電極２１の第１側面２１ａを覆う第１内周面４ａを有している（図５も参照）。第１誘電体４の第１内周面４ａは第１線状電極２１の第１側面２１ａの全周を囲む。また、第１内周面４ａは第１線状電極２１の第１先端面２１ｂよりも先端側（ここでは長手方向Ｄ１の他方側）にも延在する。よって、第１内周面４ａのうち第１先端面２１ｂよりも先端側の部分は、第１先端空間４１を形成する。第１先端空間４１は、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと長手方向Ｄ１において隣接する空間である。この第１先端空間４１にはガスが含まれている。当該ガスは例えば空気である。

【0057】

図５に例示されるように、第１誘電体４は有底の筒状形状を有してもよい。つまり、第１誘電体４は、その内部空間において第１底面４ｂを有してもよい。第１底面４ｂは第１内周面４ａの長手方向Ｄ１の他方側の周縁端部に繋がっている。この場合、第１先端空間４１は、第１誘電体４の第１底面４ｂと第１線状電極２１の第１先端面２１ｂとの間の空間に相当する。

【0058】

第１誘電体４の第１内周面４ａは第１線状電極２１の第１側面２１ａから部分的または全体的に離れてもよい。例えば第１誘電体４の内径は第１線状電極２１の直径よりも若干大きく、具体的には１．１ｍｍ程度である。これにより、第１線状電極２１の直径が熱膨張により大きくなった場合でも、第１誘電体４の破損を抑制することができる。なお、第１誘電体４の外径は例えば１．６ｍｍ程度である。また、第１線状電極２１の基端部２１１近傍において、第１誘電体４と第１線状電極２１との間を封止する誘電性の封止部材（不図示）が設けられてもよい。当該封止部材は例えばシリコーン樹脂によって形成され得る。

【0059】

各第２線状電極３１は第２誘電体５によって覆われる。複数の第２誘電体５は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。例えば、各第２誘電体５は長手方向Ｄ１に沿って延在する筒状形状を有しており、第２線状電極３１が長手方向Ｄ１に沿って第２誘電体５に挿入される。つまり、第２誘電体５は、第２線状電極３１の第２側面３１ａを覆う第２内周面５ａを有している。第２誘電体５の第２内周面５ａは第２線状電極３１の第２側面３１ａの全周を囲む。また、第２内周面５ａは第２線状電極３１の第２先端面３１ｂよりも先端側（ここでは長手方向Ｄ１の一方側）にも延在する。よって、第２内周面５ａのうち第２先端面３１ｂよりも先端側の部分は、第２先端空間５１を形成する。第２先端空間５１は、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと長手方向Ｄ１において隣接する空間である。この第２先端空間５１にもガスが含まれている。当該ガスは例えば空気である。

【0060】

図５に例示されるように、第２誘電体５は有底の筒状形状を有してもよい。つまり、第２誘電体５は、その内部空間において第２底面５ｂを有してもよい。第２底面５ｂは第２内周面５ａの長手方向Ｄ１の一方側の周縁端部に繋がっている。この場合、第２先端空間５１は、第２誘電体５の第２底面５ｂと第２線状電極３１の第２先端面３１ｂとの間の空間に相当する。

【0061】

第２誘電体５の第２内周面５ａは第２線状電極３１の第２側面３１ａから部分的または全体的に離れていてもよい。例えば第２誘電体５の内径は第２線状電極３１の直径よりも若干大きく、具体的には１．１ｍｍ程度である。これにより、第２線状電極３１の直径が熱膨張により大きくなった場合でも、第２誘電体５の破損を抑制することができる。なお、第２誘電体５の外径は例えば１．６ｍｍ程度である。第２線状電極３１の基端部３１１近傍において、第２誘電体５と第２線状電極３１との間を封止する誘電性の封止部材（不図示）が設けられてもよい。当該封止部材は例えばシリコーン樹脂によって形成され得る。

【0062】

図４および図５の例では、プラズマ発生装置１には仕切部材６が設けられている。仕切部材６は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。図の例では、仕切部材６は板状形状を有している。以下では、仕切部材６の一方側の主面を主面６ａと呼び、他方側の主面を主面６ｂと呼ぶ。主面６ａおよび主面６ｂは仕切部材６の厚み方向において互いに対向する面である。仕切部材６はその厚み方向が方向Ｄ３に沿う姿勢で設けられる。図４の例では、仕切部材６の主面６ａおよび主面６ｂは平面視において円形状を有している。仕切部材６の厚み（主面６ａ，６ｂの間の距離）は例えば数百μｍ（例えば３００μｍ）程度に設定される。

【0063】

第１電極部２および第１誘電体４は仕切部材６の主面６ａ側に設けられており、第２電極部３および第２誘電体５は仕切部材６の主面６ｂ側に設けられている。具体的には、第１誘電体４は仕切部材６の主面６ａ下に設けられており、第２誘電体５は仕切部材６の主面６ｂ上に設けられている。

【0064】

図５に例示されるように、プラズマ発生装置１には保持部材７が設けられてもよい。なお図４では、図面の煩雑を避けるために、保持部材７を省略している。保持部材７はフッ素系樹脂等の絶縁材料によって形成され、第１電極部２、第２電極部３、第１誘電体４、第２誘電体５および仕切部材６を一体に保持する。例えば、保持部材７は平面視において第１集合電極２２および第２集合電極３２と略同径のリング形状を有しており、第１集合電極２２および第２集合電極３２を方向Ｄ３で挟持する。

【0065】

図５の例では、第１誘電体４の先端部が保持部材７によって保持される。具体的には、第１誘電体４の先端部が保持部材７に埋設される。よって、第１線状電極２１および第１誘電体４からなる部分の両端が保持部材７によって保持される。これにより、当該部分を両端保持することができる。図５の例では、第２誘電体５の先端部も保持部材７によって保持される。よって、保持部材７は第２線状電極３１および第２誘電体５からなる部分も両端保持することができる。

【0066】

このようなプラズマ発生装置１は、処理ユニット１３０内において、例えば、長手方向Ｄ１および配列方向Ｄ２が水平方向に沿い、かつ、第１電極部２が基板Ｗを向く姿勢で設けられる。

【0067】

第１電極部２および第２電極部３はプラズマ用の電源８に電気的に接続される。より具体的には、第１電極部２の第１集合電極２２が配線８１を介して電源８の第１出力端８ａに電気的に接続され、第２電極部３の第２集合電極３２が配線８２を介して電源８の第２出力端８ｂに電気的に接続される。電源８は例えば不図示のスイッチング電源回路を有しており、第１電極部２と第２電極部３との間にプラズマ用の電圧を出力する。より具体的な一例として、電源８はパルス電源であって、プラズマ用の電圧として高周波電圧を第１出力端８ａおよび第２出力端８ｂに出力する。

【0068】

電源８が第１電極部２と第２電極部３との間に電圧を出力することにより、第１線状電極２１と第２線状電極３１との間にプラズマ用の電界が生じる。当該電界に応じて、第１線状電極２１および第２線状電極３１の周囲のガスがプラズマ化する。具体的には、第１誘電体４の外周面と第２誘電体５の外周面との間のガスがプラズマ化するとともに、第１誘電体４の内部空間のガスおよび第２誘電体５の内部空間のガスもプラズマ化する。よって、第１先端空間４１内のガスおよび第２先端空間５１内のガスもプラズマ化する。逆に言えば、これらの空間のガスがプラズマ化する程度の電圧が電源８によって第１電極部２と第２電極部３との間に印加される。当該電圧は、例えば、数十ｋＶかつ数十ｋＨｚ程度の高周波電圧である。

【0069】

図６は、プラズマ発生装置１がプラズマを発生させている様子の一例を概略的に示す断面図である。このプラズマ発生装置１によれば、仕切部材６の主面６ａ側および主面６ｂ側において、それぞれプラズマＰ１およびプラズマＰ２が発生するとともに、第１先端空間４１内においてプラズマＰ３が発生する。なお、図６では示されていないものの、第２先端空間５１内においてもプラズマＰ３と同様にプラズマが生じる。図６の例では、プラズマＰ１～Ｐ３の発生領域の輪郭がそれぞれ二点鎖線で模式的に示されている。なお、プラズマの発生領域は、プラズマが発光する発光領域であるともいえる。

【0070】

プラズマＰ３は、第１先端空間４１のうち、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂから長手方向Ｄ１に沿って延在する空間内で生じる。このプラズマＰ３の発生領域の長さ（長手方向Ｄ１に沿う長さ）は電源８の出力電圧の大きさおよび周波数に依存する。図６の例では、プラズマＰ３は第１先端空間４１の全体ではなく一部で発生している。言い換えれば、プラズマＰ３の発生領域の先端位置は、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第１誘電体４の第１底面４ｂとの間である。もちろん、第１先端空間４１内の全てでプラズマＰ３が生じてもよい。

【0071】

このプラズマＰ３では電子が移動しやすく、電子的には、プラズマＰ３は実質的に導体（線状電極）としてふるまうことができる。つまり、電子の移動しやすさという点では、プラズマＰ３を第１線状電極２１の一部とみなすことができる。よって、図６に例示するように、プラズマＰ３の直下および直上の領域でもプラズマＰ１およびプラズマＰ２がそれぞれ生じる。言い換えれば、第１先端空間４１内のガスをプラズマ化させることにより、プラズマＰ１およびプラズマＰ２の発生領域を長手方向Ｄ１において広げることができる。

【0072】

また、第１先端空間４１内のプラズマＰ３によって熱が生じる。当該熱は周囲に広がるので、プラズマＰ３の直下および直上の領域の温度が上昇し、当該領域のガスがプラズマ化しやすくなる。よって、当該各領域のガスをより速やかにプラズマ化させることもできる。つまり、当該各領域において、より速やかにプラズマＰ１およびプラズマＰ２を発生させることができる。したがって、電源８が電圧を出力してからプラズマＰ１およびプラズマＰ２が発生するまでの期間を短縮することができる。

【0073】

上述の例では、第２先端空間５１内のガスも第１先端空間４１と同様にプラズマ化するので、長手方向Ｄ１においてプラズマＰ１およびプラズマＰ２の発生領域をさらに広げることができる。しかも、第２先端空間５１内のガスのプラズマ化に伴って生じる熱によって、第２先端空間５１の周囲の領域の温度が上昇する。よって、第２先端空間５１の直下および直上の領域において、より速やかにプラズマＰ１およびプラズマＰ２を発生させることができる。

【0074】

＜アーク放電＞
その一方で、第１先端空間４１内のガスがプラズマ化することにより、第１先端空間４１を介して第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じやすくなる。なぜなら、第１先端空間４１内の電子が移動しやすくなるからである。より具体的な一例として、図６では、第２線状電極３１の基端部３１１（長手方向Ｄ１の他方側の端部）は第２誘電体５および保持部材７によって覆われておらずに露出している。そして、プラズマＰ３は第１線状電極２１の第１先端面２１ｂよりも基端部３１１に近い位置で発生するので、プラズマＰ３により、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２線状電極３１の基端部３１１との間でアーク放電が生じやすくなる。また、プラズマＰ３は第１線状電極２１の第１先端面２１ｂよりも第２集合電極３２に近い位置で発生するので、第１先端面２１ｂと第２集合電極３２との間でもアーク放電が生じやすくなる。

【0075】

図７は、比較例にかかるプラズマ発生装置１０００の構成の一部の一例を概略的に示す図である。このプラズマ発生装置１０００では、第１先端空間４１内のプラズマを考慮せずに、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂの位置が設定されている。この場合、第１先端面２１ｂは長手方向Ｄ１において第２集合電極３２により近い位置に設けられる。これにより、プラズマＰ１およびプラズマＰ２の発生領域を広げることができる。しかしながら、第１先端空間４１内のガスがプラズマ化することにより、第１先端空間４１内の電子が移動しやすくなり、例えば、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２線状電極３１の基端部３１１との間でアーク放電が生じ得る。図７の例では、アーク放電の経路を両端矢印付きの太線で模式的に示している。なお、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２集合電極３２との間でも、アーク放電が生じ得る。

【0076】

同様に、第２先端空間５１内のガスがプラズマ化することにより、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じやすくなる。例えば、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１線状電極２１の基端部２１１との間、および、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１集合電極２２との間でアーク放電が生じやすい。

【0077】

そこで、第１先端空間４１内のガスおよび第２先端空間５１内のガスがプラズマ化した状態であっても第１電極部２と第２電極部３との間でアーク放電が生じない距離で、第１電極部２および第２電極部３が互いに離れるように、第１電極部２および第２電極部３の形状および位置関係が設定されるとよい。

【0078】

より具体的な一例として、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂの位置について、第１配置禁止領域Ｒ１が設定され、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂの位置について、第２配置禁止領域Ｒ２が設定される。図８は、第１配置禁止領域Ｒ１および第２配置禁止領域Ｒ２の一例を示す図である。図８の例では、第１配置禁止領域Ｒ１および第２配置禁止領域Ｒ２を模式的に斜線のハッチングで示している。

【0079】

第１配置禁止領域Ｒ１は、第２集合電極３２の内側面３２ａによって規定される。内側面３２ａとは、第２集合電極３２の第１集合電極２２側の円弧面である。第１配置禁止領域Ｒ１は、第２集合電極３２の内側面３２ａと、内側面３２ａから第１所定距離だけ離れた仮想線Ｌ１とで挟まれる領域である。

【0080】

第１所定距離は、第１先端空間４１内のガスがプラズマ化した状態で第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じない程度の値に予め設定される。具体的には、第１所定距離は、電源８の最大出力時（または定格出力時）においてアーク放電が生じない程度の値に設定される。より具体的な一例として、電源８の出力電圧が１５ｋＶであり、電源８の出力周波数が１２ｋＨｚ以上かつ３０ｋＨｚ以下である場合、第１所定距離は例えば２０ｍｍ程度に設定され得る。

【0081】

平面視において各第１線状電極２１の第１先端面２１ｂが第１配置禁止領域Ｒ１よりも第１集合電極２２側に位置するように、各第１線状電極２１の長さが設定される。これにより、第１先端空間４１内のガスがプラズマ化しても、各第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じない。

【0082】

なお、プラズマＰ１およびプラズマＰ２の発生領域を広げるという観点からは、各第１線状電極２１の第１先端面２１ｂは第１配置禁止領域Ｒ１の近くに位置することが望ましい。図８の例では、各第１線状電極２１の第１先端面２１ｂは第１配置禁止領域Ｒ１からほぼ同距離だけ離れた位置に設定されている。

【0083】

第２配置禁止領域Ｒ２は、第１集合電極２２の内側面２２ａによって規定される。内側面２２ａとは、第１集合電極２２の第２集合電極３２側の円弧面である。第２配置禁止領域Ｒ２は、第１集合電極２２の内側面２２ａと、内側面２２ａから第２所定距離だけ離れた仮想線Ｌ２とで挟まれる領域である。

【0084】

第２所定距離は、第２先端空間５１内のガスがプラズマ化した状態で第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じない程度の値に予め設定される。具体的には、第２所定距離は、電源８の最大出力時（または定格出力時）においてアーク放電が生じない程度の値に設定される。第２所定距離は第１所定距離と同じであってもよい。

【0085】

平面視において各第２線状電極３１の第２先端面３１ｂが第２配置禁止領域Ｒ２よりも第２集合電極３２側に位置するように、各第２線状電極３１の長さが設定される。これにより、第２先端空間５１内のガスがプラズマ化しても、各第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じない。

【0086】

なお、プラズマＰ１およびプラズマＰ２の発生領域を広げるという観点からは、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂは第２配置禁止領域Ｒ２の近くに位置することが望ましい。図８の例では、各第２線状電極３１の第２先端面３１ｂは第２配置禁止領域Ｒ２からほぼ同距離だけ離れた位置に設定されている。

【0087】

＜電極材料＞
第１線状電極２１は第１集合電極２２よりも融点が高い導電性材料によって形成されるとよい。なぜなら、第１線状電極２１の周囲ではプラズマが生じるので、第１線状電極２１が高温となるからである。第１線状電極２１の周囲の温度は例えば数百度（例えば２００℃）程度に達する。これに対して、第１集合電極２２の周囲ではほとんどプラズマが生じないので、温度は比較的に低い。また、第１線状電極２１は第１集合電極２２よりもスパッタされにくい導電性材料によって形成されるとよい。なぜなら、第１誘電体４の内部空間（例えば第１先端空間４１）内のガスがプラズマ化すると、第１線状電極２１がスパッタされ得るからである。より具体的な一例として、第１線状電極２１の材料としてタングステンを採用し、第１集合電極２２の材料としてアルミニウムを採用するとよい。タングステンの融点は３０００℃程度であり、プラズマによる高温にも耐えることができ、また、タングステンはスパッタされにくい。一方で、第１集合電極２２としては、安価で加工性の高いアルミニウムを採用することにより、プラズマ発生装置１を低コストで作製することができる。

【0088】

第２線状電極３１および第２集合電極３２の材料も第１線状電極２１および第１集合電極２２の材料とそれぞれ同様である。

【0089】

＜プラズマ発生装置のサイズ＞
次に、基板Ｗに対するプラズマ発生装置１のサイズの一例について説明する。図９および図１０は、プラズマ発生装置１および基板Ｗの一例を概略的に示す図である。図９および図１０では、基板Ｗが基板保持部１１によって保持された状態での、基板Ｗとプラズマ発生装置１との位置関係が示されている。図９では、基板Ｗが二点鎖線で示されている。図１０では、基板Ｗの上面の処理液（例えば硫酸）の液膜Ｆも示されている。

【0090】

プラズマ発生装置１では、既述のように、第１先端空間４１および第２先端空間５１内のガスをプラズマ化させることにより、プラズマＰ１およびプラズマＰ２の発生領域を広げることができる。よって、図９に例示するように、平面視において、全ての第１線状電極２１の第１先端面２１ｂは、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置し、全ての第２線状電極３１の第２先端面３１ｂは、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置してもよい。ここでいう径方向とは、基板Ｗについての径方向であり、言い換えれば、回転軸線Ｑ１についての径方向である。

【0091】

比較例として、第１先端面２１ｂが基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置し、第２先端面３１ｂが基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置する構造を考慮する。この場合、基板Ｗの上面の全面に、プラズマＰ１による活性種を作用させることが可能である。つまり、基板Ｗの上面の液膜Ｆに対して全面的に活性種を作用させることができる。しかしながら、プラズマＰ１のうち基板Ｗよりも径方向外側のプラズマは基板Ｗの処理に利用されず、無駄となる。

【0092】

これに対して、図９の例では、全ての第１先端面２１ｂおよび全ての第２先端面３１ｂが基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置するので、プラズマＰ１が基板Ｗよりも径方向外側に広がることを抑制することができ、無駄なプラズマの発生を抑制することができる。よって、プラズマ発生装置１の消費電力を低減させることができる。また、プラズマ発生装置１の長手方向Ｄ１のサイズを小さくすることもできる。

【0093】

また、図９に例示するように、第１集合電極２２の内側面２２ａは、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置し、第２集合電極３２の内側面３２ａは、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置するとよい。これによれば、第１線状電極２１および第２線状電極３１を比較的に長く設定することができるので、基板Ｗの上面に対してより広い範囲でプラズマＰ１を発生させることができ、プラズマＰ１による活性種をより広い範囲で基板Ｗの上面に作用させることができる。

【0094】

図１０の例では、長手方向Ｄ１におけるプラズマＰ１の発生領域（発光領域）の周縁は基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置している。言い換えれば、プラズマＰ１の発生領域の周縁が基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置するように、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂおよび第２線状電極３１の第２先端面３１ｂの位置が設定される。

【0095】

プラズマＰ１により生成された各種の活性種は基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給される。この活性種は処理液と反応しながら液膜Ｆ中を流れて拡散することができるので、活性種の一部は液膜Ｆ中を基板Ｗの周縁部側にも広がる。図１０では、活性種が移動する様子を模式的に直線矢印で示している。このように活性種が液膜Ｆ中を移動することにより、基板Ｗの周縁部上においても活性種が処理液に作用することができる。

【0096】

したがって、プラズマＰ１の発生領域の周縁が基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置していても、基板Ｗの上面の全面で処理液の処理性能を向上させることができる。具体的には、酸化力の高いカロ酸を基板Ｗの全面で生成することができ、基板Ｗの全面でレジストを適切に除去することができる。そして、プラズマＰ１の発生領域の周縁が基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置する場合には、プラズマ発生装置１の長手方向Ｄ１のサイズをさらに小さくすることができる。

【0097】

＜プラズマ発生装置１Ａ＞
図１１は、プラズマ発生装置１Ａの構成の一例を概略的に示す平面図であり、図１２は、プラズマ発生装置１Ａの構成の一例を概略的に示す側断面図である。図１２は、図１１のＢ－Ｂ断面を示している。プラズマ発生装置１Ａの構成はプラズマ発生装置１と同様であるものの、第１電極部２および第２電極部３の具体的な構成が相違している。図１１および図１２の例では、複数の第１線状電極２１として４つの第１線状電極２１Ａ～２１Ｄが設けられ、複数の第２線状電極３１として７つの第２線状電極３１Ａ～３１Ｇが設けられている。第１線状電極２１Ａ～２１Ｄは配列方向Ｄ２の一方側からこの順で配列されており、第２線状電極３１Ａ～３１Ｇは配列方向Ｄ２の一方側からこの順で配列されている。

【0098】

図１１の例では、第１線状電極２１Ａは第２線状電極３１Ａ，３１Ｂの間に設けられており、第１線状電極２１Ｂは第２線状電極３１Ｃ，３１Ｄの間に設けられており、第１線状電極２１Ｃは第２線状電極３１Ｄ，３１Ｅの間に設けられており、第１線状電極２１Ｄは第２線状電極３１Ｆ，３１Ｇの間に設けられている。言い換えれば、第２線状電極３１Ｂ，３１Ｃの間には第１線状電極２１が設けられておらず、第２線状電極３１Ｅ，３１Ｆの間にも第１線状電極２１が設けられていない。つまり、プラズマ発生装置１Ａには、第１線状電極２１を挟まずに直接に対向する少なくとも一対の第２線状電極３１が存在する。

【0099】

このプラズマ発生装置１Ａに対して電源８が電圧を出力すると、異極性の第１線状電極２１と第２線状電極３１との間でプラズマ用の電界が印加される。逆に言えば、同極性の第２線状電極３１Ｂ，３１Ｃの間ではプラズマ用の電界がほとんど印加されず、同極性の第２線状電極３１Ｅ，３１Ｆの間でも当該電界がほとんど印加されない。よって、これらの間では、ほとんどプラズマが発生しない。したがって、プラズマ発生装置１Ａの消費電力をプラズマ発生装置１に比して低減させることができる。

【0100】

このプラズマ発生装置１Ａを処理ユニット１３０に適用した場合について考慮する。この場合、第２線状電極３１Ｂ，３１Ｃの間および第２線状電極３１Ｅ，３１Ｆの間では、プラズマがほとんど生じないので、これらの領域では、基板Ｗ上の処理液の液膜Ｆには直接には活性種があまり供給されない（図１２の領域Ｆａ，Ｆｂ参照）。しかるに、平面視において、第２線状電極３１Ａ，３１Ｂの間の領域、第２線状電極３１Ｃ，３１Ｅの間の領域および第２線状電極３１Ｆ，３１Ｇの間の領域では、プラズマが発生するので、これらの領域では処理液の液膜Ｆに対して直接に活性種が供給される。これらの活性種は液膜Ｆ中を広がって流れるので、活性種は液膜Ｆ中において、第２線状電極３１Ｂ，３１Ｃの間の領域と対向する領域Ｆａおよび第２線状電極３１Ｅ，３１Ｆの間の領域と対向する領域Ｆｂにも拡散する。したがって、これらの領域Ｆａ，Ｆｂでも処理液の処理性能を向上させることができる。図１２の例では、活性種の移動を模式的に直線矢印で示している。

【0101】

以上のように、プラズマ発生装置１Ａによれば、基板Ｗの処理液に対して広い範囲で活性種を作用させつつも、消費電力を低減させることができる。

【0102】

なお、上述の例では、第２線状電極３１Ｂ，３１Ｃの間、および、第２線状電極３１Ｅ，３１Ｆの間に、第１線状電極２１が設けられていない。しかしながら、必ずしもこれに限らない。要するに、平面視において、隣り合う少なくともいずれか２つの第２線状電極３１の間に、第１線状電極２１が設けられていなければよい。あるいは、平面視において、隣り合う少なくともいずれか２つの第１線状電極２１の間に、第２線状電極３１が設けられていなくてもよい。これによっても、基板Ｗの処理液に対して広い範囲で活性種を作用させつつも、消費電力を低減させることができる。

【0103】

＜プラズマ発生装置１Ｂ＞
図１３は、プラズマ発生装置１Ｂの構成の一例を概略的に示す平面図であり、図１４および図１５は、プラズマ発生装置１Ｂの構成の一例を概略的に示す側断面図である。図１４は、図１３のＣ－Ｃ断面を示し、図１５は、図１３のＤ－Ｄ断面を示す。

【0104】

プラズマ発生装置１Ｂは、第１電極部２および第２電極部３の位置関係、ならびに、誘電部４０の具体的な構成という点で、プラズマ発生装置１と相違している。図に例示されたプラズマ発生装置１Ｂにおいては、第１電極部２および第２電極部３は同一平面上に配置され、また、誘電部４０は第１誘電体４および第２誘電体５の替わりに、単一の誘電体６０を含んでいる。

【0105】

誘電体６０は例えば石英およびセラミックス等の誘電体材料によって形成され、第１線状電極２１および第２線状電極３１の両方を覆う。図示の例では、誘電体６０は板状形状を有しており、その厚み方向が方向Ｄ３に沿う姿勢で配置される。誘電体６０は第１主面６０ａ、第２主面６０ｂおよび側面６０ｃを有する。第１主面６０ａおよび第２主面６０ｂは方向Ｄ３において互いに向かい合う面であり、例えば、方向Ｄ３に直交する平坦面である。側面６０ｃは第１主面６０ａの周縁および第２主面６０ｂの周縁を繋ぐ面である。図１３の例では、誘電体６０は円板形状を有しているので、第１主面６０ａおよび第２主面６０ｂは円状の平面であり、側面６０ｃは円筒面である。誘電体６０の厚みは例えば５ｍｍ程度である。

【0106】

誘電体６０には、各第１線状電極２１が挿入される第１穴６２と、各第２線状電極３１が挿入される第２穴６４が形成されている。

【0107】

各第１穴６２は長手方向Ｄ１に沿って延在しており、その一方側の端が誘電体６０の側面６０ｃにおいて開口する。第１線状電極２１は、その第１先端面２１ｂから第１穴６２に挿入される。第１線状電極２１の第１側面２１ａは、誘電体６０において第１穴６２を形成する第１内周面６２ａによって覆われている。つまり、各第１穴６２の第１内周面６２ａは第１線状電極２１の第１側面２１ａの全周を囲む。また、第１内周面６２ａは第１線状電極２１の第１先端面２１ｂよりも先端側（ここでは長手方向Ｄ１の他方側）にも延在する。よって、第１内周面６２ａのうち第１先端面２１ｂよりも先端側の部分は、第１先端空間６１を形成する。第１先端空間６１は、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと長手方向Ｄ１において隣接する空間である。この第１先端空間６１にもガスが含まれている。当該ガスは例えば空気である。

【0108】

図１３に例示されるように、各第１穴６２は有底の穴であってもよい。つまり、誘電体６０は、各第１穴６２の長手方向Ｄ１の他方側の端部を塞ぐ第１底面６２ｂを有していてもよい。第１底面６２ｂは第１内周面６２ａの長手方向Ｄ１の他方側の周縁端部に繋がっており、第１先端空間６１を隔てて第１先端面２１ｂと対向する。逆に言えば、第１先端空間６１は、誘電体６０の第１底面６２ｂと第１線状電極２１の第１先端面２１ｂとの間の空間に相当する。

【0109】

各第１穴６２の第１内周面６２ａは第１線状電極２１の第１側面２１ａから部分的または全体的に離れている。これにより、第１線状電極２１の直径が熱膨張により大きくなった場合でも、誘電体６０の破損を抑制することができる。

【0110】

第１線状電極２１の基端部２１１近傍において、誘電体６０と第１線状電極２１との間を封止する誘電性の封止部材（不図示）が設けられてもよい。当該封止部材は例えばシリコーン樹脂によって形成され得る。

【0111】

各第２穴６４は長手方向Ｄ１に沿って延在しており、その他方側の端が誘電体６０の側面６０ｃにおいて開口する。各第２線状電極３１は、その第２先端面３１ｂから第２穴６４に挿入される。第２線状電極３１の第２側面３１ａは、誘電体６０において第２穴６４を形成する第２内周面６４ａによって覆われている。つまり、各第２穴６４の第２内周面６４ａは第２線状電極３１の第２側面３１ａの全周を囲む。また、第２内周面６４ａは第２線状電極３１の第２先端面３１ｂよりも先端側（ここでは長手方向Ｄ１の一方側）にも延在する。よって、第２内周面６４ａのうち第２先端面３１ｂよりも先端側の部分は、第２先端空間６３を形成する。第２先端空間６３は、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと長手方向Ｄ１において隣接する空間である。この第２先端空間６３にもガスが含まれている。当該ガスは例えば空気である。

【0112】

図１３に例示されるように、各第２穴６４は有底の穴であってもよい。つまり、誘電体６０は、第２穴６４の長手方向Ｄ１の一方側の端部を塞ぐ第２底面６４ｂを有していてもよい。第２底面６４ｂは第２内周面６４ａの長手方向Ｄ１の一方側の周縁端部に繋がっており、第２先端空間６３を隔てて第２先端面３１ｂと対向する。逆に言えば、第２先端空間６３は、誘電体６０の第２底面６４ｂと第２線状電極３１の第２先端面３１ｂとの間の空間に相当する。

【0113】

各第２穴６４の第２内周面６４ａは第２線状電極３１の第２側面３１ａから部分的または全体的に離れている。これにより、第２線状電極３１の直径が熱膨張により大きくなった場合でも、誘電体６０の破損を抑制することができる。

【0114】

第２線状電極３１の基端部３１１近傍において、誘電体６０と第２線状電極３１との間を封止する誘電性の封止部材（不図示）が設けられてもよい。当該封止部材は例えばシリコーン樹脂によって形成され得る。

【0115】

図１５の例では、複数の第１線状電極２１および複数の第２線状電極３１は同一平面上に設けられている。よって、複数の第１穴６２および複数の第２穴６４も同一平面上に形成されている。

【0116】

図１５の例では、第１線状電極２１と誘電体６０の第２主面６０ｂとの間隔は、第１線状電極２１と誘電体６０の第１主面６０ａとの間隔よりも狭い。同様に、第２線状電極３１と誘電体６０の第２主面６０ｂとの間隔は、第２線状電極３１と誘電体６０の第１主面６０ａとの間隔よりも狭い。つまり、第１線状電極２１および第２線状電極３１は第１主面６０ａよりも第２主面６０ｂに近い位置に設けられている。よって、第１穴６２および第２穴６４も第１主面６０ａより第２主面６０ｂに近い位置に形成される。

【0117】

プラズマ発生装置１Ｂは、第２主面６０ｂが処理対象（ここでは基板Ｗ）を向く姿勢で配置される。第２主面６０ｂ近傍のガスは後述のようにプラズマ発生装置１Ｂによってプラズマ化し、該プラズマによる活性種が処理対象に作用する。

【0118】

図１３の例では、第１集合電極２２および第２集合電極３２は誘電体６０よりも外側に設けられている。よって、第１線状電極２１の基端部２１１は誘電体６０の側面６０ｃから外側に突出して第１集合電極２２に接続され、第２線状電極３１の基端部３１１は誘電体６０の側面６０ｃから外側に突出して第２集合電極３２に接続される。第１集合電極２２および第２集合電極３２はプラズマ用の電源８に接続されており（図１３を参照）、この電源８の電圧出力により、第１線状電極２１と第２線状電極３１との間にプラズマ用の電界が生じる。上述の例では、第１線状電極２１と第２主面６０ｂとの間隔および第２線状電極３１と第２主面６０ｂとの間隔は狭いので、電界が誘電体６０の第２主面６０ｂ近傍のガスに作用しやすく、該ガスを容易にプラズマ化させることができる。

【0119】

一方で、上述の例では、第１線状電極２１と第１主面６０ａとの間隔および第２線状電極３１と第１主面６０ａとの間隔は広いので、電界は第１主面６０ａ近傍のガスには作用しにくい。よって、基板Ｗの処理に寄与しない不要なプラズマの発生も抑制することができる。しかも、誘電体６０の第１主面６０ａと第２主面６０ｂとの間の厚みを大きくすることもできるので、誘電体６０の強度および剛性を向上させることができる。

【0120】

ところで、プラズマ発生装置１Ｂにおける誘電体６０は第１線状電極２１および第２線状電極３１の両方を覆う板状形状を有しているので、誘電体６０の体積は、プラズマ発生装置１，１Ａの第１誘電体４、第２誘電体５および仕切部材６の総体積よりも大きい。よって、プラズマ発生装置１Ｂにおいてプラズマを発生させるためには、電源８はより大きな電力を第１電極部２と第２電極部３との間に供給する必要がある。より具体的な一例として、電源８の出力電圧は１５ｋＶ程度に設定され、電源８の出力周波数は６０ｋＨｚ程度以下に設定される。

【0121】

これに伴って、誘電体６０の内部の第１先端空間６１および第２先端空間６３のガスは、よりプラズマ化しやすくなる。したがって、プラズマ発生装置１Ｂによれば、誘電体６０の第２主面６０ｂに沿って形成されるプラズマの発生領域がさらに広がり得る。

【0122】

しかも、単一の誘電体６０が第１線状電極２１および第２線状電極３１を覆うので、プラズマ発生装置１Ｂの形状は、プラズマ発生装置１，１Ａに比べて簡易である。特に上述の例では、誘電体６０の第２主面６０ｂは平坦であるので、第１誘電体４と仕切部材６とで段差形状を形成するプラズマ発生装置１，１Ａに比して、その形状がより簡易である。よって、処理対象である基板Ｗ上の処理液が揮発してプラズマ発生装置１Ｂ（例えば第２主面６０ｂ）に付着しても、プラズマ発生装置１Ｂを洗浄して該処理液を除去することが容易である。

【0123】

＜アーク放電＞
第１先端空間６１内のガスがプラズマ化すると、プラズマ発生装置１Ｂにおいても、第１先端空間６１を介して第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じやすくなる。なぜなら、第１先端空間６１内の電子が移動しやすくなるからである。より具体的な一例として、第１先端空間６１内でプラズマが発生することにより、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２線状電極３１の基端部３１１との間でアーク放電が生じやすくなる（図１３の二点鎖線の両端矢印を参照）。また、第１先端空間６１内のプラズマは、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂよりも第２集合電極３２に近い位置で発生するので、第１先端面２１ｂと第２集合電極３２との間でもアーク放電が生じやすくなる。

【0124】

第２先端空間６３内のガスがプラズマ化すると、同様に、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じやすくなる。

【0125】

そこで、プラズマ発生装置１Ｂにおいても、第１先端空間６１内のガスおよび第２先端空間６３内のガスがプラズマ化した状態でも、第１電極部２と第２電極部３との間でアーク放電が生じない距離で、第１電極部２および第２電極部３が互いに離れるように、第１電極部２および第２電極部３の形状および位置関係が設定されるとよい。

【0126】

より具体的な一例として、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂの位置について、第１配置禁止領域Ｒ１が設定され、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂの位置について、第２配置禁止領域Ｒ２が設定される。図１６は、プラズマ発生装置１Ｂにおける第１配置禁止領域Ｒ１および第２配置禁止領域Ｒ２の一例を示す図である。図１６の例では、第１配置禁止領域Ｒ１および第２配置禁止領域Ｒ２を模式的に斜線のハッチングで示している。

【0127】

プラズマ発生装置１，１Ａと同様に、第１配置禁止領域Ｒ１は、第２集合電極３２の内側面３２ａと仮想線Ｌ１とで挟まれる領域であり、第２配置禁止領域Ｒ２は、第１集合電極２２の内側面２２ａと仮想線Ｌ２とで挟まれる領域である。内側面３２ａと仮想線Ｌ１との間の第１所定距離、および、内側面２２ａと仮想線Ｌ２との間の第２所定距離は、電源８の最大出力時（または定格出力時）においてアーク放電が生じない程度の値に設定される。より具体的な一例として、電源８の出力電圧が１５ｋＶであり、電源８の出力周波数が６０ｋＨｚ程度である場合、第１所定距離および第２所定距離は例えば２０ｍｍ程度に設定され得る。

【0128】

＜第１底面および第２底面の位置＞
上述の例では、プラズマ発生装置１Ｂの誘電体６０に形成された第１穴６２は第１底面６２ｂを有する（図１３参照）。よって、第１先端空間６１内のプラズマの先端の位置は第１底面６２ｂによって規制される。つまり、第１先端空間６１内で最も広くプラズマが発生しても、該プラズマの先端は第１底面６２ｂよりも第２電極部３には近づけない。つまり、該プラズマの先端が最も第２電極部３に近づいた状態で、該プラズマの先端位置は第１底面６２ｂの位置に一致する。したがって、第１底面６２ｂが第２電極部３よりも十分に離れていれば、アーク放電を抑制できると考えることもできる。

【0129】

そこで、第１穴６２の第１底面６２ｂと第２電極部３との間の距離を次のように設定してもよい。ここで、第１線状電極２１を長手方向Ｄ１に沿って仮想的に伸ばして、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂが第１底面６２ｂと当接した仮定構造を想定する。該仮定構造において、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じないように、第１底面６２ｂと第２電極部３との間の距離を設定する。そして、その設定値をプラズマ発生装置１Ｂにおける第１底面６２ｂと第２電極部３との間の距離に採用する。当該距離は、電源８の出力電圧が１５ｋＶであり、電源８の出力周波数が６０ｋＨｚである場合、例えば、数ｍｍ程度（具体的には５ｍｍ程度）以上に設定され得る。これによれば、プラズマ発生装置１Ｂにおいて、たとえ第１先端空間６１内の全範囲でプラズマが生じても、第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じない。

【0130】

また、上述の例では、誘電体６０に形成された第２穴６４は第２底面６４ｂを有している（図１３参照）。この第２底面６４ｂの位置についても同様である。すなわち、第２底面６４ｂと第１電極部２との間の距離を次のように設定してもよい。すなわち、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂが第２底面６４ｂと当接すると仮定した仮定構造において、第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じないように、該距離を設定する。そして、その設定値をプラズマ発生装置１Ｂにおける第２底面６４ｂと第１電極部２との間の距離に採用する。当該距離は、電源８の出力電圧が１５ｋＶであり、電源８の出力周波数が６０ｋＨｚである場合、例えば、数ｍｍ程度（具体的には５ｍｍ程度）以上に設定され得る。

【0131】

より具体的な一例として、第１穴６２の第１底面６２ｂの位置について、第３配置禁止領域Ｒ３が設定され、第２穴６４の第２底面６４ｂの位置について、第４配置禁止領域Ｒ４が設定され得る。図１７は、プラズマ発生装置１Ｂにおける第３配置禁止領域Ｒ３および第４配置禁止領域Ｒ４の一例を示す図である。図１７の例では、第３配置禁止領域Ｒ３および第４配置禁止領域Ｒ４を模式的に斜線のハッチングで示している。

【0132】

第３配置禁止領域Ｒ３は、第１配置禁止領域Ｒ１と同様に、第２集合電極３２の内側面３２ａによって規定される。第３配置禁止領域Ｒ３は、第２集合電極３２の内側面３２ａと、内側面３２ａから第３所定距離だけ離れた仮想線Ｌ３とで挟まれる領域である。第３所定距離は、仮定構造において第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じない程度の値に予め設定される。具体的には、第３所定距離は、電源８の最大出力時（または定格出力時）においてアーク放電が生じない程度の値（例えば５ｍｍ程度以上）に設定される。

【0133】

平面視において各第１穴６２の第１底面６２ｂは第３配置禁止領域Ｒ３よりも第１集合電極２２側に位置するように、各第１穴６２の長さが設定される。これにより、第１先端空間６１内のガスがプラズマ化しても、各第１線状電極２１の第１先端面２１ｂと第２電極部３との間でアーク放電が生じない。

【0134】

第４配置禁止領域Ｒ４は、第２配置禁止領域Ｒ２と同様に、第１集合電極２２の内側面２２ａによって規定される。第４配置禁止領域Ｒ４は、第１集合電極２２の内側面２２ａと、内側面２２ａから第４所定距離だけ離れた仮想線Ｌ４とで挟まれる領域である。第４所定距離は、仮定構造において第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じない程度の値に予め設定される。具体的には、第４所定距離は、電源８の最大出力時（または定格出力時）においてアーク放電が生じない程度の値（例えば５ｍｍ）に設定される。

【0135】

平面視において各第２穴６４の第２底面６４ｂは第４配置禁止領域Ｒ４よりも第２集合電極３２側に位置するように、各第２穴６４の長さが設定される。これにより、第２先端空間６３内のガスがプラズマ化しても、各第２線状電極３１の第２先端面３１ｂと第１電極部２との間でアーク放電が生じない。

【0136】

以上のように、プラズマ発生装置１Ｂによれば、アーク放電をより適切に抑制することができる。なお、上述の例では、プラズマ発生装置１Ｂの第１底面６２ｂおよび第２底面６４ｂについて説明したが、プラズマ発生装置１，１Ａの第１誘電体４の第１底面４ｂの位置および第２誘電体５の第２底面５ｂの位置についても同様である。

【0137】

以上のように、プラズマ発生装置１，１Ａ，１Ｂおよび処理ユニット（基板処理装置）１３０は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、このプラズマ発生装置１，１Ａ，１Ｂおよび処理ユニット１３０がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【0138】

例えば、プラズマ発生装置１，１Ａにおいて、仕切部材６は設けられていなくてもよく、また第１電極部２および第２電極部３は同一平面に設けられてもよい。

【0139】

また、例えば、プラズマ発生装置１Ｂにおいて、第１電極部２および第２電極部３は方向Ｄ３において互いに異なる位置に設けられてもよい。具体的には、第１線状電極２１および第２線状電極３１は方向Ｄ３において互いに異なる位置に設けられてもよい。

【0140】

また、基板Ｗに対する処理は必ずしもレジスト除去処理に限らない。例えば、金属膜の除去の他、活性種により処理液の処理能力を向上させることができる全ての処理に適用可能である。

【0141】

また、必ずしも基板Ｗに処理液を供給する必要もない。例えば、プラズマを用いた処理として、基板Ｗの上面に対して直接にプラズマもしくは活性種を作用させてもよい。このような処理の一例として、基板Ｗの表面改質処理を挙げることができる。

【0142】

また、プラズマ発生装置１，１Ａ，１Ｂは必ずしも基板Ｗの処理に用いられる必要はなく、他の処理対象に用いられてもよい。

【符号の説明】

【0143】

１ プラズマ発生装置
１１ 基板保持部
１２ ノズル
１３０ 基板処理装置（処理ユニット）
２ 第１電極部
２１ 第１線状電極
２１ａ 第１側面
２１ｂ 第１先端面
２２ 第１集合電極
２２ａ 内側面
３ 第２電極部
３１ 第２線状電極
３１ａ 第２側面
３１ｂ 第２先端面
３２ 第２集合電極
３２ａ 内側面
４ 第１誘電体
４０ 誘電部
４１，６１ 第１先端空間
４ａ，６２ａ 第１内周面
４ｂ，６２ｂ 第１底面
５ 第２誘電体
５１，６３ 第２先端空間
５ａ，６４ａ 第２内周面
５ｂ，６４ｂ 第２底面
６０ 誘電体
Ｄ１ 長手方向
Ｄ２ 配列方向
Ｌ１ 仮想線（第１仮想線）
Ｒ１ 配置禁止領域（第１配置禁止領域）
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】