CN113179676A - 活性气体生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种活性气体生成装置，能够有意图地减弱活性气体到达后级的处理空间之前的区域中的电场强度。本发明通过高电压施加电极部(1)与接地电位电极部(2)的组合来构成在内部具有放电空间(6)的电极对。高电压施加电极部(1)作为主要构成部而具有电极用电介质膜(11)以及形成在电极用电介质膜(11)的上表面上的金属电极(10)。辅助导电膜(18)以俯视时不与金属电极(10)重叠且包围金属电极(10)的方式形成为圆环状。金属制的电极按压部件(8)在俯视时呈圆环状，以与辅助导电膜(18)的上表面的一部分接触的形态设置，并被固定于金属制的基底凸缘(4)。基底凸缘(4)被赋予接地电位。

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，并将活性气体向后级的处理空间供给。
背景技术
作为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，例如存在专利文献1公开的氮自由基生成系统。
在专利文献1所公开的现有的活性气体生成装置中，在装置后级设置有具有处理空间的处理腔室。
作为活性气体生成装置的氮自由基生成系统为，利用电介质阻挡放电，从作为原料气体的氮气生成作为活性气体的氮自由基，并将活性气体向处理腔室喷出。
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
在专利文献1所公开的现有的活性气体生成装置中，可以想到，对相互对置的第一电极和第二电极施加的电压会在后级的处理空间中引起异常放电。
即，为了在第一电极、第二电极之间的放电空间中产生电介质阻挡放电而施加的电压，在活性气体生成装置后级的装置即处理腔室的处理室内也生成具有产生绝缘破坏的电场强度的区域，在上述处理室内产生成为金属污染的产生原因的放电即异常放电。
与活性气体生成装置内的空间相比上述处理室处于减压环境下，因此存在异常放电所产生的离子被电场加速后与处理室内的处理对象物即工件碰撞、从而使工件产生损伤的问题。
此外，在活性气体生成装置内也是，在活性气体到达处理室之前的区域中的电场强度较高的情况下，在放电空间以外的区域有可能产生非意图的放电现象，存在装置的内部表面破损等问题。
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，有意图地减弱活性气体到达后级的处理空间之前的区域中的电场强度。
用于解决课题的手段
本发明的活性气体生成装置生成使供给至放电空间的原料气体活化而得到的活性气体，具备：第一电极构成部；以及第二电极构成部，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极用电介质膜以及形成在上述第一电极用电介质膜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极用电介质膜以及形成在上述第二电极用电介质膜的下表面上的第二金属电极，上述第一金属电极被施加交流电压，上述第二金属电极被设定为接地电位，在上述第一以及第二电极用电介质膜相对置的电介质空间内，作为上述放电空间而包含上述第一以及第二金属电极在俯视时重叠的区域，上述第一电极用电介质膜在中央部具有用于将上述原料气体向上述放电空间供给的气体供给口，上述气体供给口设置为在俯视时不与上述第一金属电极重叠，上述第二电极用电介质膜具有用于将上述活性气体向下方喷出的至少一个气体喷出孔，上述第一电极构成部还具有在上述第一电极用电介质膜的上表面上与上述第一金属电极相独立地形成的辅助导电膜，上述放电空间以在俯视时不与上述气体供给口重叠且包围上述气体供给口的方式形成，上述至少一个气体喷出孔以在俯视时不与上述气体供给口以及上述放电空间重叠、且离上述气体供给口的距离比离上述放电空间的距离远的方式配置，在上述电介质空间中，从上述放电空间到达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，上述辅助导电膜在俯视时不与上述第一金属电极重叠且包围上述第一金属电极，并且在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，上述活性气体生成装置还具备与上述辅助导电膜的上表面的一部分接触地设置、且具有导电性的电极辅助部件，上述辅助导电膜经由上述电极辅助部件而被设定为接地电位。
发明效果
在本发明的活性气体生成装置中，经由电极辅助部件而被设定为接地电位的辅助导电膜设置为，在俯视时与活性气体流通路径的一部分重叠。
因此，本发明的活性气体生成装置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。
并且，在本申请发明的活性气体生成装置中，辅助导电膜以在俯视时不与上述第一金属电极重叠且包围第一金属电极的方式形成。
因此，能够不跨越第一金属电极的上方而经由电极辅助部件将辅助导电膜设定为接地电位，因此能够将被设定为接地电位的辅助导电膜与被施加交流电压的第一金属电极比较容易地进行绝缘分离。
作为其结果，本发明的活性气体生成装置发挥如下效果：能够有意图地减弱活性气体到达处理空间之前的区域中的电场强度，并且通过比较简单的构成来稳定性良好地确保第一金属电极与辅助导电膜之间的绝缘性。
本发明的目的、特征、方案及优点通过以下的详细说明以及附图而变得更明确。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的活性气体生成装置的基本构成的说明图。
图2是表示图1所示的高电压施加电极部的上表面构成的平面图。
图3是表示图1所示的高电压施加电极部的截面构造的截面图。
图4是表示图1所示的接地电位电极部的下表面构成的平面图。
图5是表示图1所示的接地电位电极部的截面构造的截面图。
图6是表示图1所示的基底凸缘的下表面构成的平面图。
图7是表示图1所示的基底凸缘的截面构造的截面图。
图8是表示图1所示的电极按压部件的上表面构成的平面图。
图9是表示图1所示的电极按压部件的截面构造的截面图。
图10是表示本发明的实施方式2的活性气体生成装置的基本构成的说明图。
图11是表示图10所示的基底凸缘的下表面构成的平面图。
图12是表示图10所示的基底凸缘的截面构造的截面图。
图13是表示本发明的前提技术的活性气体生成装置的基本构成的说明图。
具体实施方式
＜前提技术＞
(基本构成)
图13是表示作为本发明的前提技术的活性气体生成装置的基本构成的说明图。图13中记载有XYZ正交坐标系。前提技术的气体产生装置200是生成使供给至放电空间6的原料气体5(氮气等)活化而得到的活性气体7(氮自由基等)的活性气体生成装置。
气体产生装置200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201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气体产生装置200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的框体内空间33供给原料气体5。
在气体产生装置200的金属框体31的框体内空间33中配置有活性气体生成用电极组201。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201。并且，在金属框体31的底面的一部分装入有孔板部40。
活性气体生成用电极组201由作为第一电极构成部的高电压施加电极部1以及作为第二电极构成部的接地电位电极部2的组合来构成，接地电位电极部2设置在高电压施加电极部1的下方。
高电压施加电极部1作为主要构成部而具有作为第一电极用电介质膜的电极用电介质膜11、以及形成在电极用电介质膜11的上表面上的作为第一金属电极的金属电极10。高电压施加电极部1进一步具有金属制的辅助导电膜12，该辅助导电膜12具有导电性，并与金属电极10相独立地形成在电极用电介质膜11的上表面上。
辅助导电膜12在俯视时设置在至少一个气体喷出孔25与金属制的金属电极10之间。此外，金属制的辅助导电膜12在俯视时也可以与至少一个气体喷出孔25重叠。
此外，金属电极10以及辅助导电膜12例如利用溅射法、印刷烧结法而设置在电极用电介质膜11的上表面上。
接地电位电极部2作为主要构成部而具有作为第二电极用电介质膜的电极用电介质膜21、以及形成在电极用电介质膜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极用电介质膜21的下表面上。
高电压施加电极部1的电极用电介质膜11与接地电位电极部2的电极用电介质膜21被设置为，通过未图示的隔离物等而设置有预定的一定间隔。
并且，从高频电源9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9对金属电极10施加交流电压，金属电极20以及辅助导电膜12经由被赋予接地电位的金属框体31而被设定为接地电位。
在电极用电介质膜11与电极用电介质膜21对置的电介质空间内，以将金属电极10及20俯视时重叠的区域包含在内的方式设置有放电空间6。
此外，电极用电介质膜11的上表面、电极用电介质膜21的下表面的形状也可以不是齐平面，也可以设置规定的形状。例如也可以是，在电极用电介质膜11的上表面设置成为障碍的凹凸形状，以便在金属电极10与辅助导电膜12之间不产生沿面放电。
电极用电介质膜21具有用于将活性气体7最终向外部的处理空间63喷出的至少一个气体喷出孔25。
孔板部40设置在电极用电介质膜21的下方，具有与至少一个气体喷出孔25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。
在这种构成的气体产生装置200中，从高频电源9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201的放电空间6产生电介质阻挡放电。同时，从气体供给口32向金属框体31的框体内空间33内供给原料气体5，并使原料气体5从活性气体生成用电极组201的外周部向内部流通。
于是，在气体产生装置200中，通过放电空间6内的原料气体5活化而生成活性气体7，所生成的活性气体7在活性气体流通路径中流动，该活性气体流通路径为上述电介质空间内的从放电空间6到达至少一个气体喷出孔25的路径。
在上述活性气体流通路径中流动的活性气体7，经由至少一个气体喷出孔25以及孔板部40的贯通孔49，沿着气体的流动15而最终被供给到后级的处理空间63。
在前提技术的气体产生装置200中，如上所述，辅助导电膜12被设置为俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。
(前提技术的效果)
如此，前提技术的气体产生装置200具有以下的特征(1)以及特征(2)。
(1)辅助导电膜12被设置为俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。
(2)辅助导电膜12被设定为接地电位。
本实施方式的气体产生装置200通过具有上述特征(1)以及特征(2)，能够通过被设定为接地电位的辅助导电膜即辅助导电膜12来缓和上述活性气体流通路径中的电场强度。
作为其结果，本实施方式的气体产生装置200发挥如下效果：能够不变更孔板部40的构造，而有意图地减弱上述活性气体流通路径以及设置在孔板部40下方的处理空间63的电场强度。
(前提技术的问题点)
在前提技术中，在高电压施加电极部1相互独立地形成有被施加高电压的金属电极10以及被接地的辅助导电膜12。然而，在俯视时以气体喷出孔25为中心的情况下，俯视时辅助导电膜12配置在金属电极10的内侧。
作为用于将辅助导电膜12设定为接地电位的第一设定方法，可以想到使用具有导电性的连接部件将辅助导电膜12与金属框体31的底面或者侧面电连接的方法。
在第一设定方法的情况下，需要将上述连接部件设置在框体内空间33内，因此上述连接部件需要跨越金属电极10，此时，上述连接部件与金属电极10之间当然需要实施可靠的绝缘。
然而，通过各种材料的绝缘部件来覆盖具有导电性的连接部件的周围是不优选的。其原因在于，在覆盖连接部件的绝缘部件蒸发了的情况下，蒸发后的绝缘部件会直接流向放电空间6以及处理空间63。
因此，为了在上述连接部件与金属电极10之间确保可靠的绝缘性，需要上述连接部件在框体内空间33中在从金属电极10离开相当大距离的上空跨越，相应地，需要增大框体内空间33，因此成为导致气体产生装置200扩大的重要因素。
作为用于设定为接地电位的第二设定方法，可以想到使用具有导电性的连接部件来实现将金属框体31的上表面与辅助导电膜12电连接的方法。在采用了第二接地方法的情况下，可以想到如下形态：在将金属框体31的盖关闭时使用弹簧等弹性部件，利用弹性部件来压靠连接部件的形态(形态A)；或者，在金属框体31的盖设置贯通孔，使用成为连接部件的已有的导入端子来进行连接的形态(形态B)。
然而，作为第二设定方法，无论采用形态A以及形态B的哪个，都存在无法避免连接部件及其周边构造(使用弹性部件；在金属框体31的上表面设置孔；作为连接部件而使用专用的导入端子等。)复杂化这样的问题。
在以下所述的实施方式1以及实施方式2中，其目的在于得到一种活性气体生成装置，能够消除上述前提技术的问题，有意图地减弱活性气体到达后级的处理空间之前的区域中的电场强度，并且通过比较简单的构成来稳定性良好地确保第一金属电极与辅助导电膜之间的绝缘性。
＜实施方式1＞
(基本构成)
图1是表示作为本发明的实施方式1的活性气体生成装置的基本构成的说明图。在图1中记载有XYZ正交坐标系。实施方式1的活性气体产生装置101是生成使供给至放电空间6的原料气体5(氮气等)活化而得到的活性气体7(氮自由基等)的活性气体生成装置。
活性气体产生装置101作为主要构成部而包括金属框体3、基底凸缘4、高电压施加电极部1(包括辅助导电膜18)、接地电位电极部2以及电极按压部件8。
金属框体3是被设定为接地电位、在下方具有开口部的金属制的框体。金属框体3以将金属制的基底凸缘4作为底面的形态固定于基底凸缘4。因此，金属框体3的开口部被基底凸缘4遮蔽，通过金属框体3以及基底凸缘4形成框体内空间33。
在金属框体3的上方端部附近安装有气体供给口30，从气体供给口30向框体内空间33供给原料气体5。
在活性气体产生装置101的框体内空间33中配置有高电压施加电极部1与接地电位电极部2的层叠构造。具体地说，以金属电极20与基底凸缘4的上表面接触的形态，在基底凸缘4的上表面上配置有接地电位电极部2。
即，具有导电性的基底凸缘4与金属电极20接触地支承接地电位电极部2。
通过作为第一电极构成部的高电压施加电极部1、以及作为第二电极构成部的接地电位电极部2的组合，构成在内部具有放电空间6的电极对，接地电位电极部2设置在高电压施加电极部1的下方。
高电压施加电极部1作为主要构成部而具有作为第一电极用电介质膜的电极用电介质膜11、以及形成在电极用电介质膜11的上表面上的作为第一金属电极的金属电极10。高电压施加电极部1进一步具有辅助导电膜18，该辅助导电膜18为金属制且具有导电性，与金属电极10相独立地形成在电极用电介质膜11的上表面上。
此外，金属电极10以及辅助导电膜18例如利用溅射法、印刷烧结法而设置在电极用电介质膜11的上表面上。
接地电位电极部2作为主要构成部而具有作为第二电极用电介质膜的电极用电介质膜21、以及形成在电极用电介质膜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极用电介质膜21的下表面上。
并且，从高频电源9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9对金属电极10施加交流电压，金属电极20经由基底凸缘4而被设定为接地电位。
在电极用电介质膜11与电极用电介质膜21对置的成为电介质空间的封闭空间28内，以将俯视时金属电极10以及20重叠的区域包含在内的方式设置有放电空间6。
此外，电极用电介质膜11的上表面以及电极用电介质膜21的下表面的形状可以不是齐平面，也可以设置规定的形状。例如也可以是，在电极用电介质膜11的上表面设置成为障碍的凹凸形状，以便在金属电极10与辅助导电膜18之间不产生沿面放电。
电极用电介质膜21具有多个气体喷出孔23(至少一个气体喷出孔)，该气体喷出孔23用于将活性气体7经由基底凸缘4的气体喷出孔43向下方(后级)的处理空间63喷出。
基底凸缘4的一部分不隔着金属电极20地存在于电极用电介质膜21的下方，具有与多个气体喷出孔23对应的多个气体喷出孔43(至少一个基底凸缘用气体喷出孔)。
(高电压施加电极部1)
图2是表示图1所示的高电压施加电极部1的上表面构成的平面图，图3是表示高电压施加电极部1的截面构造的截面图。图2的A－A截面为图3。在图2以及图3中分别记载有XYZ正交坐标系。
如图1～图3所示那样，高电压施加电极部1的电极用电介质膜11在俯视时呈圆形，在中央部具有用于将框体内空间33的原料气体5向放电空间6供给的气体供给口13。气体供给口13贯通电极用电介质膜11地形成。
金属电极10以俯视时不与气体供给口13重叠且包围气体供给口13的方式形成为圆环状。
辅助导电膜18以俯视时不与金属电极10重叠、沿着电极用电介质膜11的外周且包围金属电极10的方式形成为圆环状。
(接地电位电极部2)
图4是表示图1所示的接地电位电极部2的下表面构成的平面图，图5是表示接地电位电极部2的截面构造的截面图。图4的B－B截面为图5。在图4以及图5中分别记载有XYZ正交坐标系。
如图1、图4以及图5所示那样，接地电位电极部2的金属电极20在电极用电介质膜21的下表面的中央区域，俯视时形成为圆形。
金属电极20形成为俯视时将金属电极10的全部包含在内，因此金属电极20与金属电极10在俯视时重叠的放电空间6实质上由金属电极10的形成区域来规定。
接地电位电极部2的电极用电介质膜21在俯视时呈圆形，具有用于将在放电空间6中生成的活性气体7向下方喷出的多个气体喷出孔23(至少一个气体喷出孔)。多个气体喷出孔23分别贯通电极用电介质膜21地形成。
如图4所示那样，多个气体喷出孔23为，在俯视时，不与金属电极20重叠，以包围金属电极20的方式沿着圆周方向离散地设置。
电极用电介质膜21一体地具有在俯视时沿着外周而上方突出的突出区域21t。
因此，如图1以及图5所示那样，电极用电介质膜11以及21以电极用电介质膜11的下表面与电极用电介质膜21的突出区域21t的上表面接触的方式被层叠。即，通过电极用电介质膜11的下表面与突出区域21t的上表面之间的面彼此接触，由此电极用电介质膜11以及21被层叠。
作为其结果，在电极用电介质膜11的下表面与电极用电介质膜21的上表面之间，除气体供给口13以及多个气体喷出孔23以外，形成有相对于外部(框体内空间33、处理空间63等)被遮断的封闭空间28。
此时，虽然未图示，但例如使用O型环等将突出区域21t的上表面与电极用电介质膜11的下表面进行密封，由此能够形成与外部完全遮断的封闭空间28。即，框体内空间33与封闭空间28仅经由用于向放电空间6进行供给的气体供给口13而相连。
因此，即使在框体内空间33中产生异常放电，存在于封闭空间28内的放电空间6也不会受到不良影响。
此外，能够通过突出区域21t从电极用电介质膜21的上表面突出的突出高度来规定放电空间6的间隙长度。
此外，也可以代替在电极用电介质膜21一体地形成突出区域21t的情况，而通过与电极用电介质膜21另外的部件来构成突出区域21t。
该封闭空间28成为电极用电介质膜11以及21对置的电介质空间。在封闭空间28内设置有放电空间6，放电空间6成为将金属电极10以及20在俯视时重叠的区域包含在内的、封闭空间28内的空间。
金属电极10与气体供给口13在俯视时不重叠，因此放电空间6形成为，在俯视时，不与气体供给口13重叠，沿着金属电极10的平面形状包围气体供给口13。
多个气体喷出孔23以在俯视时不与气体供给口13以及放电空间6(金属电极10)重叠、且离气体供给口13的距离比离放电空间6的距离更远的方式配置，在封闭空间28中，从放电空间6分别到达多个气体喷出孔23的路径被规定为供活性气体7流通的活性气体流通路径。
因此，在将气体供给口13作为中心位置的情况下，辅助导电膜18位于在俯视时比放电空间6靠外侧、且在俯视时比多个气体喷出孔23靠内侧的位置。因此，辅助导电膜18在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。此外，如图1所示那样，优选辅助导电膜18的一部分在俯视时与多个气体喷出孔23重叠。其原因在于，能够使上述活性气体流通路径的末端部分的电场强度可靠地降低。
此外，通过将多个气体喷出孔23的孔径设定得足够小，由此能够使多个气体喷出孔23具有节流功能。此外，在本说明书中，所谓“节流功能”意思是指，关于气体经过部(气体喷出孔23)的经过前后的区域，使经过后的区域的压力比经过前的区域的压力降低的功能。
(基底凸缘4)
图6是表示图1所示的基底凸缘4的下表面构成的平面图，图7是表示基底凸缘4的截面构造的截面图。图6的C－C截面为图7。在图6以及图7中分别记载有XYZ正交坐标系。
如图1、图6以及图7所示那样，基底凸缘4在俯视时呈圆形，基底凸缘4具有多个气体喷出孔43(至少一个基底凸缘用气体喷出孔)。多个气体喷出孔43分别贯通基底凸缘4。此外，金属制且具有导电性的基底凸缘4被赋予接地电位。
如图6所示那样，多个气体喷出孔43为，在俯视时，以包围气体供给口13的方式沿着圆周方向离散地设置。
基底凸缘4的多个气体喷出孔43与多个气体喷出孔23对应，在上表面上形成于俯视时与多个气体喷出孔23一致的位置。即，在多个气体喷出孔23的正下方设置有多个气体喷出孔43。由此，在多个气体喷出孔23以及多个气体喷出孔43当中相互处于对应关系的气体喷出孔23的正下方设置有气体喷出孔43。
多个气体喷出孔43从基底凸缘4的上表面到下表面向中心位置(设置有气体供给口13的位置)的方向具有倾斜地形成。
因此，关于基底凸缘4的多个气体喷出孔43，与上表面上的形成位置相比，下表面上的形成位置在俯视时成为内侧。
通过将多个气体喷出孔43的孔径设定得足够小，由此能够使多个气体喷出孔43具有节流功能。在该情况下，所谓“节流功能”意思是指，关于作为气体经过部的多个气体喷出孔43的经过前后的区域，使经过后的区域的压力比经过前的区域的压力降低的功能。
但是，在放电空间6中生成的活性气体在压力较低时成为长寿命，因此与多个气体喷出孔43相比，优选使更接近放电空间6的多个气体喷出孔23具有节流功能。
(电极按压部件8)
图8是表示图1所示的电极按压部件8的上表面构成的平面图，图9是表示电极按压部件8的截面构造的截面图。图8的D－D截面为图9。在图8以及图9中分别记载有XYZ正交坐标系。
如图1所示那样，作为金属制的电极辅助部件的电极按压部件8是用于从上方按压辅助导电膜18的部件，在俯视时呈圆环状，以与辅助导电膜18的上表面的一部分接触的形态设置。
如图1以及图9所示那样，电极按压部件8包括被一体化了的立设部位8a以及按压部位8b。立设部位8a为，沿着电极用电介质膜11以及21的外周，从电极用电介质膜11以及21的侧面稍微隔开距离地立设在基底凸缘4的上表面上。按压部位8b为，从立设部位8a的上部朝向辅助导电膜18沿着水平方向(X方向)延伸地形成。
如图8所示那样，电极按压部件8的按压部位8b沿着电极用电介质膜11的外周以规定的宽度朝向内侧形成，上述规定的宽度被设定为与辅助导电膜18的上表面的一部分接触、且在俯视时不与金属电极10重叠的值。在实施方式1中，电极按压部件8的按压部位8b被设置为比绝缘距离ΔD1更远地远离金属电极10。因此，电极按压部件8以及辅助导电膜18与金属电极10电独立。
如图1所示那样，具有导电性的电极按压部件8通过立设部位8a与基底凸缘4的上表面接触而实现与基底凸缘4的电连接，并且，立设部位8a固定在基底凸缘4的上表面上。
如上所述，由于基底凸缘4被赋予接地电位，因此经由基底凸缘4以及电极按压部件8，能够比较简单地将辅助导电膜18设定为接地电位。
电极按压部件8以辅助导电膜18为基准而设置在金属电极10的相反侧，因此电极按压部件8不会跨越金属电极10的上方。
并且，辅助导电膜18充分确保与金属电极10之间的绝缘距离ΔD1，且电极按压部件8比绝缘距离ΔD1更远地离开形成，因此无需用绝缘性部件来覆盖辅助导电膜18以及电极按压部件8等。
(动作)
在这种构成的活性气体产生装置101中，从金属框体3的气体供给口30供给至框体内空间33内的原料气体5，仅从电极用电介质膜11的气体供给口13向封闭空间28内供给。
并且，原料气体5在作为电介质空间的封闭空间28所包含的放电空间6中被活化，由此得到活性气体7。放电空间6所得到的活性气体7沿着气体的流动15流过封闭空间28内的上述活性气体流通路径之后，从多个气体喷出孔23朝向下方的基底凸缘4喷出。
然后，从多个气体喷出孔23向下方喷出的活性气体7被供给至与多个气体喷出孔23对应地设置的基底凸缘4的多个气体喷出孔43。进而，活性气体7沿着气体的流动15被从多个气体喷出孔43向下方的处理空间63供给。如此，处理空间63设置在活性气体产生装置101的后级。
此外，在图1中，在多个气体喷出孔23与多个气体喷出孔43之间示出有间隙，但实际上，使用O型环等密封成了多个气体喷出孔23与多个气体喷出孔43仅在对应的气体喷出孔23、43之间流通活性气体7。
因此，仅在放电空间6中生成的活性气体7被从基底凸缘4的气体喷出孔43向下方的处理空间63供给。
如此，通过使用O型环等将接地电位电极部2与基底凸缘4的活性气体7的流通路径也进行密封，由此能够将施加高电压的金属电极10以及被设定为接地电位的金属电极20所暴露的空间(框体内空间33(包括在金属电极20的端部侧面与电极按压部件8的立设部位8a之间形成的空间))与放电空间6的压力可靠地分离。
(效果)
在实施方式1的活性气体产生装置101中，经由作为电极辅助部件的电极按压部件8而被设定为接地电位的辅助导电膜18设置为，在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠。
因此，活性气体产生装置101通过被设定为接地电位的辅助导电膜18，能够缓和上述活性气体流通路径中的电场强度。
并且，在实施方式1的活性气体产生装置101中，辅助导电膜18在俯视时不与金属电极10(第一金属电极)重叠且包围金属电极10地形成。
因此，如图1所示那样，能够不跨越金属电极10的上方、经由电极按压部件8而将辅助导电膜18设定为接地电位，因此能够将被设定为接地电位的辅助导电膜18与被施加交流电压的金属电极10比较容易地绝缘分离。
作为其结果，实施方式1的活性气体产生装置101发挥如下效果：能够有意图地减弱活性气体7经由上述活性气体流通路径以及多个气体喷出孔43而到达处理空间63的区域的电场强度，并且能够通过比较简单的构成来稳定性良好地确保金属电极10与辅助导电膜18之间的绝缘性。
除此以外，即使在基底凸缘4由绝缘体构成的情况下，也能够有意图地减弱在多个气体喷出孔23的下方(后级)设置的处理空间63的电场强度。
并且，在高电压施加电极部1、接地电位电极部2之间，作为电介质空间而形成了被从外部密封的封闭空间28。因此，通过使电极用电介质膜11的气体供给口13的口径足够小而使其具有节流功能，由此能够在包括放电空间6的封闭空间28与作为封闭空间28外的空间的框体内空间33之间设置所希望的压力差。在该情况下，所谓“节流功能”意思是指，关于气体经过部即气体供给口13的经过前后的区域，使经过后的区域的压力比经过前的区域的压力降低的功能。
作为其结果，即使充分提高主要是金属电极10的上表面所暴露的空间即框体内空间33的压力，也能够将包括放电空间6的封闭空间28的压力设定得比较低。因此，通过充分提高框体内空间33的压力，能够有效抑制框体内空间33中的气体的绝缘破坏。
因此，通过在维持绝缘破坏的抑制效果的同时将框体内空间33形成得比较狭窄，由此能够将金属框体3形成得比较小而实现活性气体产生装置101的小型化。
在活性气体产生装置101中，通过固定于基底凸缘4的电极按压部件8从上方按压辅助导电膜18。因此，活性气体产生装置101能够通过电极按压部件8将高电压施加电极部1以及接地电位电极部2稳定性良好地固定在基底凸缘4上。
具体地说，辅助导电膜18形成在金属电极10的外周区域侧，因此通过设置在电极用电介质膜11的外周区域侧的电极按压部件8，能够比较容易地按压辅助导电膜18。此外，作为在电极按压部件8的按压部位8b与辅助导电膜18的上表面的一部分接触的状态下进行固定的方法，例如可以想到使用了螺栓、螺母等的螺纹紧固。通过对固定于基底凸缘4的电极按压部件8的按压部位8b与辅助导电膜18的上表面的一部分进行螺纹紧固，由此能够通过电极按压部件8从上方按压辅助导电膜18。
并且，由于基底凸缘4被赋予接地电位，因此能够经由基底凸缘4以及电极按压部件8而将辅助导电膜18设定为接地电位。因此，不在金属电极10的上方设置连接部件，就能够将辅助导电膜18设定为接地电位。由此，能够通过比较简单的构成来确保辅助导电膜18与金属电极10之间的绝缘性。
除此以外，能够经由基底凸缘4而比较容易地将第二金属电极即金属电极20设定为接地电位。此外，由于基底凸缘4为金属制且具有导电性，因此电场不会向下方的处理空间63漏出。
并且，由于能够从多个气体喷出孔43(至少一个基底凸缘用气体喷出孔)向下方(后级)的处理空间63喷出活性气体7，因此基底凸缘4的存在不会对活性气体7的喷出功能产生妨碍。
＜实施方式2＞
(基本构成)
图10是表示本发明的实施方式2的活性气体生成装置的基本构成的说明图。在图10中记载有XYZ正交坐标系。实施方式2的活性气体产生装置102与活性气体产生装置101同样，是生成使供给至放电空间6的原料气体5活化而得到的活性气体7的活性气体生成装置。
实施方式2的活性气体产生装置102除了基底凸缘4被置换为基底凸缘4B这一点以外，呈现与实施方式1的活性气体产生装置101同样的构造。以下，对于与实施方式1相同的构成要素赋予相同符号而适当地省略说明。
活性气体产生装置102作为主要构成部而包括金属框体3、基底凸缘4B、高电压施加电极部1(包括辅助导电膜18)、接地电位电极部2、以及电极按压部件8。
(基底凸缘4B)
图11是表示图1所示的基底凸缘4B的下表面构成的平面图，图12是表示基底凸缘4B的截面构造的截面图。在图11以及图12中分别记载有XYZ正交坐标系。
如图1、图11以及图12所示那样，基底凸缘4B在俯视时呈圆形，在上表面具有多个气体供给口51，在下表面具有多个气体喷出孔54(多个基底凸缘用气体喷出孔)。此外，基底凸缘4B被赋予接地电位。
在基底凸缘4B的上表面上，在俯视时，与实施方式1的多个气体喷出孔43同样(参照图6)，以包围气体供给口13的方式沿着圆周方向离散地设置有多个气体供给口51。
基底凸缘4B的多个气体供给口51与多个气体喷出孔23对应，在上表面上形成于在俯视时与多个气体喷出孔23一致的位置。即，在多个气体喷出孔23的正下方设置有多个气体供给口51。因此，在多个气体喷出孔23以及多个气体供给口51当中，在相互处于对应关系的气体喷出孔23的正下方设置有气体供给口51。
如图10以及图12所示那样，多个气体供给口51分别与设置在基底凸缘4B内部的中间区域52相连，该中间区域52与多个气体喷出孔54分别相连。多个气体供给口51与中间区域52的组合构造成为气体中继通路50。
中间区域52沿着水平方向(X方向)延伸地设置在基底凸缘4B的内部。因此，供给至多个气体供给口51的活性气体7经由中间区域52而最终从多个气体喷出孔54向下方喷出。
如图11所示那样，多个气体喷出孔54在基底凸缘4B的下表面上在俯视时呈放射状分离配置、即以喷淋板状配置。
通过将多个气体喷出孔54的孔径设定得足够小，由此能够使多个气体喷出孔54具有节流功能。此外，活性气体在压力较低时成为长寿命，因此与多个气体喷出孔54相比，优选使更接近放电空间6的多个气体喷出孔23具有节流功能。
(动作)
在这种构成的活性气体产生装置102中，与实施方式1的活性气体产生装置101同样，从电极用电介质膜21的多个气体喷出孔23向下方喷出的活性气体7被向与多个气体喷出孔23对应地设置的基底凸缘4B的多个气体供给口51供给。
并且，活性气体7从多个气体供给口51经由中间区域52被从多个气体喷出孔54向下方的处理空间63供给。如此，处理空间63设置在活性气体产生装置102的后级。
(效果)
与实施方式1同样，实施方式2的活性气体产生装置102起到如下效果：由于具有电极按压部件8以及辅助导电膜18，因此能够有意图地减弱活性气体7经由上述活性气体流通路径、气体中继通路50以及多个气体喷出孔54而到达处理空间63的区域的电场强度，并且能够通过比较简单的构成来稳定性良好地确保金属电极10与辅助导电膜18之间的绝缘性。
在活性气体产生装置102中，通过固定于基底凸缘4B的电极按压部件8从上方按压辅助导电膜18。因此，活性气体产生装置102能够通过电极按压部件8，将高电压施加电极部1以及接地电位电极部2稳定性良好地固定在基底凸缘4B上。
除此以外，由于基底凸缘4B被赋予接地电位，因此经由基底凸缘4B以及电极按压部件8而将辅助导电膜18设定为接地电位，由此能够通过比较简单的构成，在确保了与金属电极10之间的绝缘性的状态下将辅助导电膜18设定为接地电位。
并且，能够经由基底凸缘4B而比较容易地将第二金属电极即金属电极20设定为接地电位。此外，由于基底凸缘4为金属制且具有导电性，因此电场不会向下方的处理空间63漏出。
除此以外，基底凸缘4B能够经由气体中继通路50从多个气体喷出孔54(多个基底凸缘用气体喷出孔)向下方的处理空间63喷出活性气体7，因此基底凸缘4B的存在不会对活性气体7的喷出功能产生妨碍。
并且，基底凸缘4B的多个气体喷出孔54在俯视时呈放射状分离配置、即以喷淋板状配置，因此能够对成为活性气体7的喷出对象的处理空间63内的工件等被处理物，整面均匀地喷出活性气体7。
＜其他＞
此外，在上述实施方式的活性气体产生装置101以及102中使用的原料气体5，优选为包含氢气、氮气、氧气、氟气、氯气中的至少一种的气体。
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、蚀刻气体及清洗气体的生成、以及表面改性处理。
以下，对这一点进行详细说明。如果将氮气、氧气作为原料气体5，则能够成膜出氮化膜、氧化膜的绝缘膜。如果将氟气、氯气作为原料气体5，则能够将活化后的氟化气体、氯气用作蚀刻气体或清洗气体。如果将氢气、氮气作为原料气体5，则能够通过活化后的氢气、氮气来使基板等规定对象物的表面氢化、氮化而进行表面改性处理。
此外，在上述实施方式中，将电极用电介质膜11、金属电极20、电极用电介质膜21、基底凸缘4、4B的平面形状设为圆形，但也可以形成为矩形状等其他平面形状。
此外，在上述实施方式中，将电极按压部件8、辅助导电膜18的平面形状设为圆环状，但也可以形成为具有内部空间的矩形状等其他平面形状。
对本发明进行了详细说明，但上述说明在全部方面都是例示，本发明不限定于此。能够不从本发明的范围脱离地想到未例示的无数的变形例。
符号的说明
1 高电压施加电极部
2 接地电位电极部
3 金属框体
4、4B 基底凸缘
5 原料气体
6 放电空间
7 活性气体
8 电极按压部件
10、20 金属电极
11、21 电极用电介质膜
13 气体供给口
18 辅助导电膜
23、43、54 气体喷出孔
28 封闭空间
101、102 活性气体产生装置

Claims (4)

1.一种活性气体生成装置，生成使供给至放电空间的原料气体活化而得到的活性气体，具备：
第一电极构成部；以及
第二电极构成部，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极用电介质膜以及形成在上述第一电极用电介质膜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极用电介质膜以及形成在上述第二电极用电介质膜的下表面上的第二金属电极，上述第一金属电极被施加交流电压，上述第二金属电极被设定为接地电位，在上述第一以及第二电极用电介质膜相对置的电介质空间内，作为上述放电空间而包含上述第一以及第二金属电极在俯视时重叠的区域，
上述第一电极用电介质膜在中央部具有用于将上述原料气体向上述放电空间供给的气体供给口，上述气体供给口设置为在俯视时不与上述第一金属电极重叠，
上述第二电极用电介质膜具有用于将上述活性气体向下方喷出的至少一个气体喷出孔，
上述第一电极构成部还具有在上述第一电极用电介质膜的上表面上与上述第一金属电极相独立地形成的辅助导电膜，
上述放电空间以在俯视时不与上述气体供给口重叠且包围上述气体供给口的方式形成，
上述至少一个气体喷出孔以在俯视时不与上述气体供给口以及上述放电空间重叠、且离上述气体供给口的距离比离上述放电空间的距离远的方式配置，在上述电介质空间中，从上述放电空间到达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，
上述辅助导电膜在俯视时不与上述第一金属电极重叠且包围上述第一金属电极，并且在俯视时与上述活性气体流通路径的一部分重叠，
上述活性气体生成装置还具备与上述辅助导电膜的上表面的一部分接触地设置、且具有导电性的电极辅助部件，
上述辅助导电膜经由上述电极辅助部件而被设定为接地电位。
2.如权利要求1所述的活性气体生成装置，其中，
上述第二电极用电介质膜具有在俯视时沿着外周而上方突出的突出区域，
上述第一以及第二电极用电介质膜以上述第一电极用电介质膜的下表面与上述第二电极用电介质膜的上述突出区域的上表面接触的方式层叠，在上述第一电极用电介质膜的下表面与上述第二电极用电介质膜的上表面之间，作为上述电介质空间而形成有相对于外部被遮断的封闭空间。
3.如权利要求1或2所述的活性气体生成装置，其中，
上述活性气体生成装置还具备：
基底凸缘，设置在上述第二电极构成部的下方，与上述第二金属电极接触而支承上述第二电极构成部，且具有导电性，
上述基底凸缘具有用于将从上述至少一个气体喷出孔喷出的活性气体向下方喷出的至少一个基底凸缘用气体喷出孔，
上述电极辅助部件在与上述基底凸缘电连接的状态下固定于上述基底凸缘，
上述基底凸缘被赋予接地电位。
4.如权利要求3所述的活性气体生成装置，其中，
设置于上述基底凸缘的上述至少一个基底凸缘用气体喷出孔包括多个基底凸缘用气体喷出孔，多个基底凸缘用气体喷出孔在俯视时呈放射状分离配置。
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