CN112166650B - 活性气体生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种活性气体生成装置，不变更孔板部的构造就能够有意图地减弱设置在孔板部下方的处理空间的电场强度。并且，在本发明中，高电压侧电极构成部(1)还具有与金属电极(10)相独立地形成在电介质电极(11)的上表面上的导电膜(12)。导电膜(12)在俯视时设置在至少一个气体喷出孔(9)与金属电极(10)之间，并且导电膜(12)被设定为接地电位。

Description

活性气体生成装置

技术领域

本发明涉及一种活性气体生成装置，通过平行平板方式的电介质阻挡放电来生成活性气体，并将活性气体供给到后级的处理空间。

背景技术

例如，在专利文献1中公开有通过平行平板方式的电介质阻挡放电来生成活性气体的活性气体生成装置。

图14是表示专利文献1所公开的现有的氮自由基生成系统100的概略构成的图。氮自由基生成系统100包括氮自由基生成装置101、交流电压源108以及处理腔室112。

作为活性气体生成装置的氮自由基生成装置101，利用电介质阻挡放电从氮气生成作为活性气体的氮自由基。

在氮自由基生成装置101内的空间102中，配设有生成电介质阻挡放电的放电单元。在此，上述放电单元包括第一电极103以及第二电极104。

第二电极104设置在氮自由基生成装置101的底面的中央部。然后，与第二电极104相面对地配设有第一电极103。在此，第一电极103与第二电极104离开规定间隔地面对。即，在第一电极103与第二电极104之间形成有放电空间105。

此外，在面向放电空间105的第一电极103的主面以及面向放电空间105的第二电极104的主面的至少一方配设有电介质(在图14中省略图示)。

上述放电单元能够使第一电极103与第二电极104之间的放电空间105产生电介质阻挡放电。

在氮自由基生成装置101的上表面中央部配设有气体供给口106。经由气体供给口106，从氮自由基生成装置101的外部向氮自由基生成装置101内的空间102供给作为原料气体的氮气。

在第二电极104的中央部贯穿设置有一个气体释放部107，该气体释放部107将氮自由基气体向氮自由基生成装置101之外输出。

交流电压源108对上述放电单元施加高压的交流电压。交流电压源108的一个端子与第一电极103电连接。此外，交流电压源108的另一个端子与氮自由基生成装置101的框体(接地)电连接。此外，根据上述可知的那样，在氮自由基生成装置101的底面配设有第二电极104。因此，交流电压源108的另一个端子经由氮自由基生成装置101与第二电极104电连接。

即，交流电压源108对第一电极103与第二电极104之间施加高压的交流电压。然后，通过交流电压的施加，在第一电极103与第二电极104之间的放电空间105中产生电介质阻挡放电。

从气体供给口106供给的氮气从各电极103、104的外周部进入放电空间105内。然后，氮气从各电极103、104的外周部向内部输送。通过在放电空间105内产生的电介质阻挡放电，从输送中的氮气生成氮自由基气体。所生成的氮自由基气体从气体释放部107向氮自由基生成装置101之外输出。

此外，如图14所示那样，在氮自由基生成装置101的下侧配设有处理腔室112。在此，氮自由基生成装置101的底面与处理腔室112的上表面接触。

此外，在氮自由基生成装置101与处理腔室112之间配设有孔板部109。孔板部109经由细孔110将气体释放部107与处理腔室112内的处理室111进行连接。

孔板部109的细孔110的直径小于气体释放部107的孔的直径。更具体地说，孔板部109的细孔110的入口的直径小于气体释放部107的孔的出口的直径。因此，通过孔板部109的细孔110，形成氮自由基生成装置101内的空间102与处理室111之间的压力区分。

在处理腔室112内的处理室111中，实施利用了由氮自由基生成装置101生成、并从该氮自由基生成装置101(具体地说是气体释放部107)输出的氮自由基的处理。

如图14所示那样，在处理腔室112内的处理室111中配设有感受器(susceptor)114，在该感受器114上载放有作为处理对象物的晶片(基板)113。此外，在处理腔室112的侧面配设有排气部115。通过排气部115，处理室111内的压力例如在1Torr～100Torr程度的范围内维持为恒定。此外，通过排气部115进行的排气处理，不仅进行空间102以及处理室111的压力设定，还产生从氮自由基生成装置101向处理腔室112的氮气以及氮自由基气体的流动。

如此，图14所示的现有的氮自由基生成系统100中的氮自由基生成装置101为，在第一电极103与第二电极104之间的放电空间105中产生电介质阻挡放电，将通过电介质阻挡放电而得到的活性气体，经由气体释放部107以及孔板部109的细孔110，向作为后级装置的处理室111供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6239483号公报

发明内容

发明要解决的课题

在图14所示的现有的氮自由基生成装置101中，在孔板部109的构成材料为绝缘体的情况下，能够设想到：对第一电极103和第二电极104施加的电压会产生使处理室111侧的孔板部109表面引起绝缘破坏的电场强度，引起异常放电。

即，为了产生电介质阻挡放电而施加的电压在作为后级装置的处理腔室112的处理室111内也产生会引起绝缘破坏的电场强度的区域，导致在处理室111内产生成为金属污染的产生原因的放电即异常放电。

与氮自由基生成装置101内的空间102相比，处理室111处于减压环境下，因此存在异常放电所产生的离子由于电场而被加速后与晶片113碰撞而对晶片113造成损伤的问题。

因此，在现有的活性气体生成装置中，对异常放电的产生进行抑制变得重要。在抑制异常放电时，需要使气体释放部107的附近区域R107的电场强度缓和。

作为抑制异常放电的方法，可以考虑使孔板部109的细孔110的形成长度变长的第一方法。

如果采用第一方法，则能够充分取得第一电极103等被施加较高电压的部位(以下，有时称为“电压施加部”)与后级装置(处理腔室112)之间的距离，于此相应，能够减弱后级装置内的电场强度。

然而，如果使上述距离变长，则活性气体到达处理对象物(晶片113)所需要的时间也变长，因此活性气体失活的可能性变高。因此，不优选使上述距离变长。

作为抑制异常放电的方法，可以考虑使从交流电压源108供给的交流电压的电压值降低的第二方法等。然而，若采用第二方法，则会导致所产生的活性气体量降低，因此不优选。

如此，上述第一以及第二方法具有作为抑制异常放电的方法不能说是优选方法的问题。

本发明的目的在于，解决上述那样的问题，提供一种活性气体生成装置，不变更孔板部的构造就能够有意图地减弱设置在孔板部的下方的处理空间的电场强度。

用于解决课题的手段

本发明的活性气体生成装置生成使向放电空间供给的原料气体活化而得到的活性气体，该活性气体生成装置的特征在于，具备第一电极构成部以及设置在上述第一电极构成部的下方的第二电极构成部，上述第一电极构成部具有第一电介质电极以及形成在上述第一电介质电极的上表面上的第一金属电极，上述第二电极构成部具有第二电介质电极以及形成在上述第二电介质电极的下表面上的第二金属电极，上述第一金属电极与上述第二金属电极间被施加交流电压，在上述第一电介质电极与上述第二电介质电极对置的电介质空间内，作为上述放电空间而包括在俯视时上述第一金属电极与上述第二金属电极重叠的区域，上述第二电介质电极具有用于将上述活性气体向外部喷出的至少一个气体喷出孔，从上述放电空间到上述至少一个气体喷出孔的路径被规定为活性气体流通路径，上述活性气体生成装置还具备孔板部，该孔板部设置于上述第二电介质电极本身或者上述第二电介质电极的下方，具有与上述至少一个气体喷出孔对应的至少一个贯通孔，上述第一电极构成部还具有辅助导电膜，该辅助导电膜与上述第一金属电极相独立地形成在上述第一电介质电极的上表面上，上述辅助导电膜被设置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，并且，上述辅助导电膜被设置为接地电位。

发明效果

技术方案1所记载的本申请发明的活性气体生成装置具有上述特征，由此通过被设定为接地电位的辅助导电膜，能够缓和上述活性气体流通路径上的电场强度。

作为其结果，技术方案1所记载的本申请发明能够起到不变更孔板部的构造就能够有意图地减弱设置在孔板部下方的处理空间的电场强度的主要效果。

根据以下的详细说明以及附图，本发明的目的、特征、局面以及优点变得更清晰。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的活性气体生成装置的构成的说明图。

图2是从上方观察第一方式的高电压侧电极构成部的平面图。

图3是从下方观察第一方式的接地侧电极构成部的平面图。

图4是表示第一方式的活性气体生成用电极组的截面构造的截面图。

图5是示意地表示第一方式的活性气体生成用电极组的整体构成的说明图。

图6是从上方观察第二方式的高电压侧电极构成部的平面图。

图7是从下方观察第二方式的接地侧电极构成部的平面图。

图8是表示第二方式的活性气体生成用电极组的截面构造的截面图。

图9是示意地表示第二方式的活性气体生成用电极组的整体构成的说明图。

图10是示意地表示模拟对象的构造的说明图。

图11是表示现有构造的模拟结果的说明图。

图12是表示本实施方式的模拟结果的说明图。

图13是表示本实施方式的变形例的模拟结果的说明图。

图14是表示现有的氮自由基生成系统的概略构成的说明图。

具体实施方式

＜实施方式＞

(基本构成)

图1是表示本发明的实施方式的活性气体生成装置的基本构成的说明图。图1记载了XYZ正交坐标系。本实施方式的活性气体生成装置51是生成使供给至放电空间15的原料气体6活化而得到的活性气体7的活性气体生成装置。

活性气体生成装置51作为主要构成部而包括金属框体31、气体供给口32、活性气体生成用电极组301、以及孔板部40。

金属框体31是被设定为接地电位的金属制的活性气体生成装置51用的框体，在上部安装有气体供给口32，从气体供给口32向金属框体31的内部空间33供给原料气体6。

在活性气体生成装置51的金属框体31的内部空间33中配置有活性气体生成用电极组301。具体地说，在金属框体31的底面上配置有活性气体生成用电极组301。然后，在金属框体31的底面的一部分设置有孔板部40。

活性气体生成用电极组301由作为第一电极构成部的高电压侧电极构成部1与作为第二电极构成部的接地侧电极构成部2的组合构成，接地侧电极构成部2设置在高电压侧电极构成部1的下方。

高电压侧电极构成部1作为主要构成部而具有作为第一电介质电极的电介质电极11、以及形成在电介质电极11的上表面上的作为第一金属电极的金属电极10。高电压侧电极构成部1进一步具有与金属电极10相独立地形成在电介质电极11的上表面上的作为辅助导电膜的导电膜12。

在俯视时，金属制的导电膜12设置在至少一个气体喷出孔9与金属制的金属电极10之间。此外，在俯视时，金属制的导电膜12也可以与至少一个气体喷出孔9重叠。

此外，金属电极10以及导电膜12例如利用溅射法、印刷烧结法而形成在电介质电极11的上表面上。

接地侧电极构成部2作为主要构成部而具有作为第二电介质电极的电介质电极21、以及形成在电介质电极21的下表面上的作为第二金属电极的金属电极20。

此外，金属电极20利用溅射法、印刷烧结法等而设置在电介质电极21的下表面上。

高电压侧电极构成部1的电介质电极11与接地侧电极构成部2的电介质电极21被设置为，通过未图示的隔离物等而设置有预先决定的恒定间隔。

然后，从高频电源5对金属电极10与金属电极20之间施加交流电压。具体地说，从高频电源5对金属电极10施加交流电压，金属电极20以及导电膜12经由金属框体31而被设定为接地电位。

在电介质电极11与电介质电极21对置的电介质空间内，将金属电极10以及20俯视重叠的区域包含在内地设置有放电空间15。

此外，电介质电极11的上表面、电介质电极21的下表面的形状可以是齐平面，也可以设置有规定的形状。例如，在电介质电极11的上表面上也可以设置成为障碍的凹凸形状，以避免在金属电极10与导电膜12之间产生沿面放电。

电介质电极21具有用于将活性气体7向外部的处理空间63喷出的至少一个气体喷出孔9。

孔板部40具有设置在电介质电极21的下方、并与至少一个气体喷出孔9对应的至少一个贯通孔49。此外，孔板部40的构成材料为陶瓷、玻璃以及蓝宝石中的一种。

在这种构成的活性气体生成装置51中，对金属电极10以及20之间施加交流电压而使活性气体生成用电极组301的放电空间15产生电介质阻挡放电，同时，从气体供给口32向金属框体31的内部空间33内供给原料气体6，并使原料气体6从活性气体生成用电极组301的外周部向内部流通。

于是，在活性气体生成装置51中，通过使放电空间15内的原料气体6活化而生成活性气体7，所生成的活性气体7沿上述电介质空间内的从放电空间15到至少一个气体喷出孔9的路径即活性气体流通路径流动。

沿上述活性气体流通路径流动的活性气体7，经由至少一个气体喷出孔9以及孔板部40的贯通孔49，沿着气体的流动18而最终供给到后级的处理空间63。

在本实施方式的活性气体生成装置51中，如上所述，导电膜12被设置为，在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。

如此，本实施方式的活性气体生成装置51具有以下的特征(1)以及特征(2)。

(1)导电膜12被设置为，在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。

(2)导电膜12被设定为接地电位。

作为用于实现图1所示的实施方式的活性气体生成装置51的基本构成的具体构成，可以考虑以下说明的第一方式以及第二方式。

(第一方式)

图2～图5分别是表示实施方式的活性气体生成装置51中的第一方式的活性气体生成用电极组301A的构造的图。图2～图5分别记载有XYZ正交坐标系。

活性气体生成装置51的第一方式为，作为图1所示的基本构成的活性气体生成用电极组301，采用图2～图5所示的活性气体生成用电极组301A。

图2是从上方(+Z方向侧)观察第一方式的高电压侧电极构成部1A的平面图。图3是从下方(-Z方向侧)观察第一方式的接地侧电极构成部2A的平面图。图4是表示活性气体生成用电极组301A的XZ平面中的截面构造的截面图。图5是示意地表示活性气体生成用电极组301A的整体构成的说明图。

以下，适当地参照图2～图5而对第一方式的活性气体生成用电极组301A进行说明。

如图4以及图5所示那样，活性气体生成用电极组301A由作为第一电极构成部的高电压侧电极构成部1A与作为第二电极构成部的接地侧电极构成部2A的组合构成。接地侧电极构成部2A设置在高电压侧电极构成部1A的下方。如图2～图5所示那样，活性气体生成用电极组301A采用平行平板方式。

高电压侧电极构成部1A作为主要构成部而具有作为第一电介质电极的电介质电极11A、以及形成在电介质电极11A的上表面上的作为第一金属电极的金属电极10A。高电压侧电极构成部1A进一步具有与金属电极10A相独立地形成在电介质电极11A的上表面上的作为辅助导电膜的导电膜12A。

如图2所示那样，电介质电极11A在俯视时形成为圆状，金属电极10A在俯视时形成为圆环状，导电膜12A在俯视时形成为圆状。导电膜12A以在俯视时与气体喷出孔9A重叠的方式配置在电介质电极11A的中心部上。金属电极10A以包围在导电膜12A周围的方式，从导电膜12A的外周部隔开规定距离地配置。图2的A-A截面成为图4的截面构造。

另一方面，接地侧电极构成部2A作为主要构成部而具有作为第二电介质电极的电介质电极21A、以及形成在电介质电极21A的下表面上的作为第二金属电极的金属电极20A。

然后，电介质电极21A具有用于将活性气体7向外部的处理空间63喷出的单个气体喷出孔9A。该单个气体喷出孔9A与图1所示的基本构成中的至少一个气体喷出孔9对应。

如图3所示那样，电介质电极21A在俯视时形成为圆状，金属电极20A在俯视时形成为圆环状，单个气体喷出孔9A在俯视时形成为圆状。气体喷出孔9A在俯视时设置在电介质电极21A的中心部。金属电极20A以包围在气体喷出孔9A周围的方式，从气体喷出孔9A的外周部隔开规定距离地配置。图3的B-B截面成为图4的截面构造。

上述构成的第一方式为，在形成在电介质电极11A以及21A之间的电介质空间内，将从放电空间15到单个气体喷出孔9A的路径作为活性气体流通路径。

如图2～图5所示那样，导电膜12A被配置于在俯视时与气体喷出孔9A重叠的位置。即，导电膜12A被配置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。

然后，从高频电源5对金属电极10A与金属电极20A之间施加交流电压。具体地说，从高频电源5对金属电极10A施加交流电压，金属电极20A以及导电膜12A经由金属框体31而被设定为接地电位。

第一方式的孔板部40具有设置在电介质电极21A的下方、并与单个气体喷出孔9A对应的单个贯通孔49。

如此，活性气体生成装置51的第一方式的特征在于，导电膜12A被设置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，并且，导电膜12A被设定为接地电位。即，第一方式具有基本构成的上述特征(1)以及特征(2)。

这种构成的活性气体生成装置51的第一方式为，对金属电极10A以及20A之间施加交流电压而使活性气体生成用电极组301A的放电空间15产生电介质阻挡放电。并且，活性气体生成装置51的第一方式为，从气体供给口32向金属框体31的内部空间33内供给原料气体6，将从活性气体生成用电极组301A的外周部朝向单个气体喷出孔9A的方向作为气体的流动8(参照图5)而使原料气体6流通。

于是，在活性气体生成装置51的第一方式中，通过使放电空间15内的原料气体6活化而生成活性气体7，所生成的活性气体7沿上述电介质空间内的从放电空间15到单个气体喷出孔9A的路径即活性气体流通路径流动。

沿上述活性气体流通路径流动的活性气体7，经由单个气体喷出孔9A以及孔板部40的贯通孔49，沿着气体的流动18而最终供给到后级的处理空间63。

(第二方式)

图6～图9是表示实施方式的活性气体生成装置51的第二方式的活性气体生成用电极组301B的构造的图。图6～图9分别记载有XYZ正交坐标系。

活性气体生成装置51的第二方式为，作为图1所示的基本构成的活性气体生成用电极组301，而采用图6～图9所示的活性气体生成用电极组301B。

图6是从上方(+Z方向侧)观察第二方式的高电压侧电极构成部1B的平面图。图7是从下方(-Z方向侧)观察第二方式的接地侧电极构成部2B的平面图。图8是表示活性气体生成用电极组301B的XZ平面中的截面构造的截面图。图9是示意地表示活性气体生成用电极组301B的整体构成的说明图。

以下，适当地参照图6～图9而对第二方式的活性气体生成用电极组301B进行说明。

如图8以及图9所示那样，活性气体生成用电极组301B由作为第一电极构成部的高电压侧电极构成部1B与作为第二电极构成部的接地侧电极构成部2B的组合构成。接地侧电极构成部2B设置在高电压侧电极构成部1B的下方。如图6～图9所示那样，活性气体生成用电极组301B采用平行平板方式。

高电压侧电极构成部1B作为主要构成部而具有作为第一电介质电极的电介质电极11B、以及形成在电介质电极11B的上表面上的作为第一金属电极的金属电极对10H和10L。高电压侧电极构成部1B进一步具有与金属电极对10H和10L相独立地形成在电介质电极11B的上表面上的作为辅助导电膜的导电膜12B。

如图6所示那样，电介质电极11B在俯视时形成为将Y方向作为长边方向的矩形状，金属电极对10H和10L分别在俯视时形成为将Y方向作为长边方向的矩形状，导电膜12B在俯视时形成为将Y方向作为长边方向的矩形状。导电膜12B在俯视时配置在电介质电极11B的X方向的中心部上。

金属电极对10H和10L以夹着导电膜12B的方式，从导电膜12B隔开规定距离地配置。即，金属电极10H相对于导电膜12B配置在左侧(-X方向侧)，金属电极10L相对于导电膜12B配置在右侧(+X方向侧)。图6的C-C截面成为图8的截面构造。

另一方面，接地侧电极构成部2B作为主要构成部而具有作为第二电介质电极的电介质电极21B、以及形成在电介质电极21B的下表面上的作为第二金属电极的金属电极对20H和20L。

然后，电介质电极21B具有用于将活性气体7向外部的处理空间63喷出的多个气体喷出孔9B。这多个气体喷出孔9B与图1所示的基本构成中的至少一个气体喷出孔9对应。

如图7所示那样，电介质电极21B在俯视时形成为将Y方向作为长边方向的矩形状，金属电极对20H和20L分别在俯视时形成为将Y方向作为长边方向的矩形状，多个气体喷出孔9B分别在俯视时形成为圆状。

多个气体喷出孔9B沿着Y方向相互离散地设置于电介质电极21B。多个气体喷出孔9B分别配置在电介质电极21B的X方向上的中心位置。

金属电极对20H和20L以夹着多个气体喷出孔9B的方式隔开规定距离地配置。金属电极20H相对于多个气体喷出孔9B配置在左侧(-X方向侧)，金属电极20L相对于多个气体喷出孔9B配置在右侧(+X方向侧)。图7的D-D截面成为图8的截面构造。

上述构成的第二方式为，在形成在电介质电极11B以及21B之间的电介质空间内，将从放电空间15到多个气体喷出孔9B的路径作为活性气体流通路径。

如图6～图9所示那样，导电膜12B被配置于在俯视时与多个气体喷出孔9B重叠的位置。即，导电膜12B被配置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。

然后，从高频电源5对金属电极对10H和10L与金属电极对20H和20L之间施加交流电压。具体地说，从高频电源5对金属电极对10H和10L施加交流电压，金属电极对20H和20L以及导电膜12B经由金属框体31而被设定为接地电位。

第二方式的孔板部40具有设置在电介质电极21B的下方、并与多个气体喷出孔9B对应的多个贯通孔49。

如此，活性气体生成装置51的第二方式的特征在于，导电膜12B被设置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，并且，导电膜12B被设定为接地电位。即，第二方式具有基本构成的上述特征(1)以及特征(2)。

这种构成的活性气体生成装置51的第二方式为，对金属电极对10H和10L与金属电极对20H和20L之间施加交流电压，而使活性气体生成用电极组301B的放电空间15产生电介质阻挡放电。并且，活性气体生成装置51的第二方式为，从气体供给口32向金属框体31的内部空间33内供给原料气体6，使原料气体6从活性气体生成用电极组301B的X方向两端部沿着与X方向平行的气体的流动8(参照图9)向内部流通。

于是，在活性气体生成装置51的第二方式中，通过使放电空间15内的原料气体6活化而生成活性气体7，所生成的活性气体7沿上述电介质空间内的从放电空间15到多个气体喷出孔9B的路径即活性气体流通路径流动。

沿上述活性气体流通路径流动的活性气体7，经由多个气体喷出孔9B以及孔板部40的多个贯通孔49，沿着气体的流动18最终供给到后级的处理空间63。

(模拟结果)

图10是示意地表示模拟对象的构造的说明图。图10中记载XYZ正交坐标系。图11是表示不具有导电膜12(12A、12B)的现有构造的模拟结果的说明图。图12是表示本实施方式的基本构成(第二方式)的模拟结果的说明图。图13是表示本实施方式的变形例的模拟结果的说明图。

图10所示的构造为模拟对象的活性气体生成装置51S以及处理腔室60的组合构造。活性气体生成装置51S呈现与图1所示的基本构成的活性气体生成装置51同样的构成，采用第一以及第二方式中的图6～图9所示的第二方式。此外，在图10中省略导电膜12B、处理腔室60的排气部的图示。

活性气体生成装置51S具有以下的尺寸特性。内部空间33的形成高度为17.25mm，X方向上的形成宽度为90(45+45)mm，X方向上的离中心的距离为45mm。

此外，电介质电极11B以及21B各自的膜厚为1.5mm，放电空间15中的间隙长度为1.5mm，气体喷出孔9B的半径为8mm，贯通孔49的半径为0.5(8-7.5)mm，贯通孔49的形成长度为5mm。

然后，金属电极对10H和10L各自的X方向上的形成宽度为10mm，X方向上的离中心的距离为15.5mm，从电介质电极11B的端部到金属电极对10H和10L各自的X方向上的距离为10mm。此外，处理腔室60的处理空间63的形成高度为10.5mm。

图11～图13是图10的关注区域R40的放大图，关注区域R40是气体喷出孔9B附近的活性气体生成用电极组301B以及孔板部40的截面构造。

并且，将高电压侧电极构成部1B的电介质电极11B以及接地侧电极构成部2B的电介质电极21B各自的电介质材料的相对介电常数设为“10”，将对金属电极对10H和10L施加的电压设为6000V，而执行模拟。

此外，使金属框体31以及处理腔室60的框体均为金属制，使电位为接地电位“0”V，而执行模拟。

电场强度的评价对象是处理腔室60的处理空间63，因此在图11～图13中将孔板部40下方的处理空间63的电场强度可视化地表示。

图11是高电压侧电极构成部1B不具有接地电位设定用的导电膜12B的现有构造的活性气体生成装置的模拟结果。

如该图所示那样，与活性气体生成装置的后级的处理空间63相面对的孔板部40的电场强度存在超过27V/mm的区域，作为评价对象区域的处理空间63的一半以上被具有5V/mm以上的电场强度的区域占据。

图12是在高电压侧电极构成部1B设置有导电膜12B的实施方式的第二方式的构造，导电膜12B被配置为在俯视时与活性气体流通路径P7的一部分重叠。

如图12所示那样，活性气体生成装置51的第二方式为，与处理空间63相面对的孔板部的电场强度虽然变强，但为5V/mm以下，与图11所示的现有构造相比，能够确认到通过导电膜12B而使处理空间63内的电场强度缓和的效果。

图13是在高电压侧电极构成部1B分离地设置了2个导电膜12B的变形例的构造。

在变形例中，将导电膜12B分离为2个导电膜12H和12L，将导电膜12H配置在金属电极10H侧，将导电膜12L配置在金属电极10L侧。

然后，导电膜12H和12L被配置为在俯视时夹着多个气体喷出孔9B。此外，与图6～图9所示的导电膜12B同样，导电膜12H和12L在俯视时也形成为矩形状。

在变形例中也是，导电膜12H和12L被设置为在俯视时与活性气体流通路径P7的一部分重叠，并且，导电膜12H和12L被设定为接地电位。

如图13所示那样，在变形例中也是，与图11所示的现有构造相比，能够确认到通过导电膜12H和12L而使处理空间63内的电场强度缓和的效果。但是，在变形例中，与图12所示的实施方式的基本构成(第二方式)相比较，1～5V/mm的区域增加。

根据图10～图13所示的模拟结果显然可知，通过在高电压侧电极构成部1(1B)设置被设定为接地电位的导电膜12(12B)，将导电膜12设置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，由此处理空间63中的电场强度被缓和。

此外，上述模拟的施加电压的大小、金属电极10(10H和10L)等的尺寸等为例示，根据施加电压的大小、金属电极10的尺寸·配置方法的不同，后级的处理空间63中的电场强度的大小变化。

然而，只要具有本发明的实施方式的上述特征(1)以及特征(2)，就能够发挥后级的处理空间63的电场强度缓和效果。

(效果等)

如以上说明的那样，本实施方式的活性气体生成装置51具有以下的特征(1)以及特征(2)。

(1)导电膜12(12A、12B)被设置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。

(2)导电膜12被设定为接地电位。

本实施方式的活性气体生成装置51通过具有上述特征(1)以及特征(2)，由此能够通过设定为接地电位的作为辅助导电膜的导电膜12，对上述活性气体流通路径上的电场强度进行缓和。

作为其结果，本实施方式的活性气体生成装置51发挥如下的主要效果：不变更孔板部的构造，就能够有意图地减弱设置在孔板部40下方的处理空间63的电场强度。并且，伴随着上述主要效果，能够得到以下的第一～第四附加效果。

第一附加效果：能够抑制处理空间63中产生异常放电，抑制处理空间63内产生金属污染，实现处理空间63中的晶片等处理对象物的损伤减轻化。

第二附加效果：能够以使从放电空间15到至少一个气体喷出孔9的距离即活性气体流通距离变得更短的方式配置金属电极10以及20。

作为其结果，本实施方式的活性气体生成装置51能够不提高处理空间63中的电场强度而高效地将活性气体7供给到处理空间63。并且，能够与上述活性气体流通距离变短这一情况相应地实现活性气体生成装置51的小型化。

此外，作为使上述活性气体流通距离变短的方法，在第一方式(图2～图5)中，可以考虑使金属电极10A以及20A的内周部更接近中心的构成。此外，在第二方式(图6～图9)中，可以考虑使金属电极对10H和10L以及金属电极对20H和20L更接近X方向的中央地配置的构成。

第三附加效果：能够实现孔板部的至少一个贯通孔49的形成长度的缩短化。

作为其结果，本实施方式的活性气体生成装置51能够不提高处理空间63中的电场强度而高效地将活性气体7供给到处理空间63。并且，能够与使至少一个贯通孔49的形成长度缩短这一情况相应地实现活性气体生成装置51的小型化。

第四附加效果：能够将所施加的交流电压设为更高的电压。作为其结果，本实施方式的活性气体生成装置51能够不提高处理空间63中的电场强度而将大容量的活性气体7供给到处理空间63。

并且，本实施方式的活性气体生成装置51中将孔板部40的构成材料设为陶瓷、玻璃以及蓝宝石中的至少一种。

通过使孔板部40的构成材料为具有耐腐蚀性的陶瓷、玻璃以及蓝宝石中的至少一种，由此能够减小其与活性气体7的反应，抑制活性气体7的失活。作为其结果，本实施方式的活性气体生成装置51能够将更高浓度的活性气体7供给到孔板部40下方的处理空间63。此外，也可以代替蓝宝石而使用不具有导电性、具有耐腐蚀性的其他固体结晶。

此外，本实施方式的活性气体生成装置51所使用的原料气体6优选是包含氢气、氮气、氧气、氟气、氯气中的至少一种的气体。

本实施方式的活性气体生成装置51通过将上述气体作为原料气体，由此能够进行氮化膜·氧化膜等的成膜处理、蚀刻气体、清洗气体的生成、表面改性处理。

以下，对这一点进行详细说明。如果将氮、氧作为原料气体6，则能够对氮化膜、氧化膜的绝缘膜进行成膜。如果将氟、氯气作为原料气体6，则能够将活化后的氟化气体、氯气利用为蚀刻气体、清洗气体。如果将氢、氮作为原料气体6，则能够通过活化后的氢气、氮化气体对基板等规定对象物的表面进行氢化、氮化而进行表面改性处理。

＜其他＞

在图1所示的活性气体生成装置51的基本构成中，使孔板部40与接地侧电极构成部2的电介质电极21分离地构成，但也可以使孔板部40与电介质电极21一体构成。例如，也可以构成为，使设置于电介质电极21的至少一个气体喷出孔9各自的直径，如孔板部40的贯通孔49的直径的那样足够小。

在该情况下，设置于电介质电极21的至少一个气体喷出孔9发挥孔板部的至少一个贯通孔的作用，电介质电极21本身也能够作为孔板部起作用。如此，也可以对活性气体生成装置51进行变形而设为在电介质电极21本身设置孔板部的构成。

作为实现图1所示的实施方式的活性气体生成装置51的基本构成的具体构成，示出了第一方式(图2～图5)以及第二方式(图6～图9)。将满足基本构成的上述特征(1)以及特征(2)的情况作为条件，能够应用第一以及第二方式以外的构成。

对本发明进行了详细说明，但上述的说明在全部方面都是例示，本发明不限定于此。应理解为能够不脱离本发明范围地想到未例示的无数的变形例。

符号的说明

1、1A、1B 高电压侧电极构成部

2、2A、2B 接地侧电极构成部

9、9A、9B 气体喷出孔

10、10A、10H、10L、20、20A、20H、20L 金属电极

11、11A、11B、21、21A、21B 电介质电极

12、12A、12B、12H、12L 导电膜

40 孔板部

49 贯通孔

51 活性气体生成装置

60 处理腔室

63 处理空间

301、301A、301B 活性气体生成用电极组

Claims (3)

1.一种活性气体生成装置，生成使供给至放电空间(15)的原料气体(6)活化而得到的活性气体(7)，其特征在于，具备：

第一电极构成部(1、1A、1B)；以及

第二电极构成部(2、2A、2B)，设置在上述第一电极构成部的下方，

上述第一电极构成部具有第一电介质电极(11、11A、11B)以及形成在上述第一电介质电极的上表面上的第一金属电极(10、10A、10H、10L)，上述第二电极构成部具有第二电介质电极(21、21A、21B)以及形成在上述第二电介质电极的下表面上的第二金属电极(20、20A、20H、20L)，上述第一金属电极与上述第二金属电极之间被施加交流电压，在上述第一电介质电极与上述第二电介质电极对置的电介质空间内，作为上述放电空间而包括在俯视时上述第一金属电极与上述第二金属电极重叠的区域，

上述第二电介质电极具有用于将上述活性气体向外部喷出的至少一个气体喷出孔(9、9A、9B)，从上述放电空间到上述至少一个气体喷出孔的路径被规定为活性气体流通路径，

上述活性气体生成装置还具备孔板部(40)，该孔板部(40)设置于上述第二电介质电极本身或者上述第二电介质电极的下方，并具有与上述至少一个气体喷出孔对应的至少一个贯通孔(49)，

上述第一电极构成部还具有辅助导电膜(12、12A、12B)，该辅助导电膜(12、12A、12B)与上述第一金属电极相独立地形成在上述第一电介质电极的上表面上，

上述辅助导电膜被设置为在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，上述辅助导电膜被设定为接地电位，且上述辅助导电膜从上述第一金属电极隔开规定距离地配置，

上述辅助导电膜还被设置为在俯视时与上述至少一个贯通孔重叠。

2.如权利要求1所述的活性气体生成装置，其中，

上述孔板部的构成材料包括陶瓷、玻璃以及蓝宝石中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的活性气体生成装置，其中，

上述原料气体是包括氢气、氮气、氧气、氟气、氯气中的至少一种的气体。

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