JP7289608B1 - 活性ガス生成装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間の体積増加を図った活性ガス生成装置を提供することを目的とする。そして、本開示の活性ガス生成装置（５１）において、高電圧印加電極部（１）は電極用誘電体膜（１１）と金属電極（１０）との積層構造を有しており、接地電位電極部（２）は放電場調整膜（３０）と金属電極（２０）との積層構造を有している。高電圧印加電極部（１）の電極用誘電体膜（１１）と接地電位電極部（２）の放電場調整膜（３０）との間の空間が電極対向空間として規定され、この電極対向空間内において、金属電極（１０）と金属電極（２０）とが平面視して重複する領域が放電空間（４）となる。放電場調整膜（３０）は、放電空間（４）内においてギャップ長が短くなるように、上方に突出した複数の凸部（３０ｔ）を有している。

Description

本開示は、平行平板方式の電極構造を有し、誘電体バリア放電を利用して活性ガスを生成する活性ガス生成装置に関する。

平行平板方式の電極構造を有し、誘電体バリア放電を採用した従来の活性ガス生成装置は、互いに対向する導電性の金属電極と誘電体膜との空隙、または、互いに対向する誘電体膜同士の空隙が放電空間となる。

従来の活性ガス生成装置は、放電空間に誘電体バリア放電を発生させ、この放電空間によって投入された原料ガスを活性化して活性ガスを生成するという、平行平板方式誘電体バリア放電を採用している。

平行平板方式誘電体バリア放電を採用した従来の活性ガス生成装置として例えば特許文献１に開示された活性ガス生成装置がある。

特許第６８７３５８８号公報

従来の活性ガス生成装置において、放電空間の体積が小さいと、放電空間における原料ガスの滞在時間が短くなり、活性ガスの生成濃度（ラジカル濃度）が低下する。

図２１は放電空間の一例を示す説明図である。図２１では円柱形状の放電空間８０が示されている。図２１にＸＹＺ直交座標系を記している。

放電空間を大きくする方法として、以下の第１及び第２の方法が考えられる。第１の方法は、放電面積を大きくする方法であり、第２の方法はギャップ長を大きくする方法である。「ギャップ長」として、対向する金属電極と誘電体膜との距離、または対向する誘電体膜同士の距離が該当する。

図２１で示した円柱形状の放電空間８０の場合、放電空間８０における半径ｒの底面の面積を大きくすることが第１の方法となる。一方、放電空間８０の高さｄ（ギャップ長ｄ）を高くすることが第２の方法となる。

誘電体バリア放電において、ギャップ長ｄは数ｍｍ程度であるため、一般に｛ｒ＞＞ｄ｝の関係となる。そのため、第１の方法を採用した場合、放電面積を大きくすると装置自体が大型化してしまう第１の問題点があった。

例えば、放電空間８０に関し｛ｒ＝２００ｍｍ、ｄ＝１ｍｍ｝の時、放電空間８０の体積を４倍とするために第１の方法を採用した場合には、半径ｒを２倍する必要があり、半径方向に２００ｍｍ、装置の形成面積を大きくする必要があった。

一方、第２の方法を採用した場合は、ギャップ長ｄを４ｍｍとするだけであるため、装置は高さ方向へ３ｍｍ高くするだけで済む。すなわち、第２の方法であれば装置の形成面積の増加はなく、放電空間８０の変動量を比較的小さくすることができる。

しかしながら、第２の方法を採用した場合、ギャップ長ｄの増加にともない、必要な印加電圧を増加させる必要が生じる。印加電圧の増加は、放電空間８０以外の箇所、例えば、印加電圧の導入端子表面において沿面放電が発生する等の第２の問題点を生じさせる。

一方、特許文献１で開示された活性ガス生成装置は、放電空間の近傍に意図的に凸部を設けている。しかし、この凸部は放電空間ではない領域に設けられており、放電空間に凸部は存在していない。このように、特許文献１で開示された活性ガス生成装置において、放電空間は従来と同様、ギャップ長ｄが一定の構造となっている。

本開示では、上記のような問題点を解決し、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間の体積増加を図った活性ガス生成装置を提供することを目的とする。

本開示の活性ガス生成装置は、放電空間に供給された原料ガスを活性化して得られる活性ガスを生成する活性ガス生成装置であって、第１の放電場形成面を有する第１の電極構成部と第２の放電場形成面を有する第２の電極構成部とを備え、前記第１及び第２の電極構成部は前記第１及び第２の放電場形成面が対向するように配置され、前記第１の電極構成部は、第１の金属電極と電極用誘電体膜との積層構造を有し、前記第１の電極構成部において、前記電極用誘電体膜側の露出面が前記第１の放電場形成面となり、前記第２の電極構成部は、第２の金属電極と放電場調整膜との積層構造を有し、前記第２の電極構成部において前記放電場調整膜側の露出面が前記第２の放電場形成面となり、前記第１及び第２の金属電極のうち一方の金属電極に交流電圧が印加され、他方の金属電極が基準電位に設定され、前記電極用誘電体膜と前記放電場調整膜との間が電極対向空間として規定され、前記電極対向空間内において、前記第１の金属電極と前記第２の金属電極とが平面視して重複する領域が前記放電空間となり、前記放電空間における前記第１及び第２の放電場形成面間の距離がギャップ長として規定され、前記放電場調整膜は、前記放電空間内において前記ギャップ長が短くなる方向に突出した少なくとも一つの突出部を有し、前記放電場調整膜の前記少なくとも一つの突出部はそれぞれ前記第２の金属電極側に空洞領域を有することを特徴とする。

本開示の活性ガス生成装置において、放電場調整膜はギャップ長が短くなる方向に突出した少なくとも一つの突出部を有しているため、上記少なくとも一つの突出部と電極用誘電体膜との間に、ギャップ長が比較的短い短ギャップ長の特殊放電空間を設けることができる。

本開示の活性ガス生成装置は、放電空間の一部に特殊放電空間を設けることにより、ギャップ長が比較的長い長ギャップ長のみの放電空間に比べて、誘電体バリア放電が生じやすくなる。

その結果、本開示の活性ガス生成装置は、従来と比較して低い印加電圧で誘電体バリア放電を発生させることができる低電圧放電発生機能を備えることができる。

したがって、本開示の活性ガス生成装置は、上記低電圧放電発生機能を有する分、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間の体積増加を図り、活性ガスの生成濃度を向上させることができる。

本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１である活性ガス生成装置の基本断面構造を示す断面図である。 図１の着目領域の詳細断面構造を示す断面図である。 図１で示した高電圧印加電極部を上方から視た平面構造を示す平面図である。 図１で示した接地電位電極部を上方から視た平面構造を示す平面図である。 実施の形態１の活性ガス生成装置を上方から視た平面構造を示す平面図である。 図５のＢ－Ｂ断面の断面構造を示す断面図である。 実施の形態１の変形例の基本断面構造を示す断面図である。 図７の着目領域の詳細断面構造を示す断面図である。 実施の形態２である活性ガス生成装置の基本断面構造を示す断面図である。 図９の着目領域の詳細断面構造を示す断面図である。 実施の形態２の第１の態様の高電圧印加電極部を上方から視た平面構造を示す平面図である。 実施の形態２の第１の態様の接地電位電極部を上方から視た平面構造を示す平面図である。 実施の形態２の第２の態様の高電圧印加電極部を上方から視た平面構造を示す平面図である。 実施の形態２の第２の態様の接地電位電極部を上方から視た平面構造を示す平面図である。 実施の形態２の変形例の基本断面構造を示す断面図である。 図１５の着目領域の詳細断面構造を示す断面図である。 実施の形態３である活性ガス生成装置の基本断面構造を示す断面図である。 図１７の着目領域の詳細断面構造を示す断面図である。 実施の形態３の変形例の基本断面構造を示す断面図である。 図１９の着目領域の詳細断面構造を示す断面図である。 放電空間の一例を示す説明図である。

＜実施の形態１＞
図１は本開示の実施の形態１である活性ガス生成装置５１の基本断面構造を模式的に示す断面図である。図２は図１の着目領域Ｒ３０の詳細断面構造を示す断面図である。図１及び図２それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

図１及び図２に示すように、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、放電空間４に供給された原料ガス５を活性化して得られる活性ガス６を生成している。

原料ガス５として、例えば、窒素ガス、酸素ガスまたは水素ガスが考えられる。また、原料ガス５として上述した３つのガスのいずれかにアルゴン等の希ガスを混合したガスも考えられる。さらに。原料ガス５としてアルゴンガス自体も考えられる。

活性ガス生成装置５１は高電圧印加電極部１、接地電位電極部２、及び交流電源１００を主要構成要素として含んでいる。図１及び図２に示すように、下方電極構成部である接地電位電極部２の上方に上方電極構成部である高電圧印加電極部１が配置されている。

図３は高電圧印加電極部１を上方（＋Ｚ方向）から視た平面構造を示す平面図である。図４は接地電位電極部２を上方から視た平面構造を示す平面図である。図５は活性ガス生成装置５１を上方から視た平面構造を示す平面図である。図６は図５のＢ－Ｂ断面の断面構造を示す断面図である。なお、図１は図５のＡ－Ａ断面の断面構造を示している。図３～図６それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図１～図６を参照して、実施の形態１の活性ガス生成装置５１の電極構造を中心に説明する。

第１の電極構成部である高電圧印加電極部１は、電極用誘電体膜１１及び金属電極１０の積層構造を呈しており、電極用誘電体膜１１の上面上に金属電極１０が設けられる。金属電極１０の構成材料は金属であり、電極用誘電体膜１１の構成材料は絶縁性を有する誘電体である。

金属電極１０は第１の金属電極となり、かつ、上方金属電極となる。電極用誘電体膜１１は上方形成膜となり、電極用誘電体膜１１の下面が電極用誘電体膜１１側の露出面となる。上方電極構成部である高電圧印加電極部１において、電極用誘電体膜１１の下面が第１の放電場形成面となる。

図３に示すように、金属電極１０及び電極用誘電体膜１１はそれぞれ平面視して矩形状（略正方形状）を呈している。電極用誘電体膜１１は平面視して金属電極１０の全てを含み、金属電極１０より広い平面形状を有している。

第２の電極構成部である接地電位電極部２は、放電場調整膜３０及び金属電極２０の積層構造を呈しており、放電場調整膜３０の下面上に金属電極２０が設けられる。金属電極２０の構成材料は金属であり、放電場調整膜３０の構成材料として、絶縁性を有する第１の構成材料あるいは導電性を有する第２の構成材料が考えられる。

図４に示すように、金属電極２０及び放電場調整膜３０はそれぞれ平面視して矩形状（略正方形状）を呈している。放電場調整膜３０は平面視して金属電極２０の全てを含み、金属電極２０より広い平面形状を有している。

金属電極２０が第２の金属電極となり、かつ、下方金属電極となる。接地電位電極部２において、放電場調整膜３０の上面が放電場調整膜３０側の露出面となる。放電場調整膜３０の上面が第２の放電場形成面となる。

したがって、高電圧印加電極部１及び接地電位電極部２は第１及び第２の放電場形成面が対向するように配置される。

電極用誘電体膜１１及び放電場調整膜３０は平面視して同一サイズの矩形状を呈しており、図５に示すように、平面視して電極用誘電体膜１１と放電場調整膜３０とが合致するように配置される。

第１及び第２の金属電極のうち一方の金属電極となる金属電極１０に高周波電源である交流電源１００から印加電圧として交流電圧が印加され、他方の金属電極となる金属電極２０が基準電位となる接地電位に設定される。図５に示すように、金属電極２０は平面視して金属電極１０の全てを含み、金属電極１０より少し広い平面形状を有している。

高電圧印加電極部１の電極用誘電体膜１１と接地電位電極部２の放電場調整膜３０との間の空間が電極対向空間として規定される。この電極対向空間内において、金属電極１０と金属電極２０とが平面視して重複する領域が放電空間４となり、放電空間４における電極用誘電体膜１１の下面（第１の放電場形成面）と放電場調整膜３０の上面（第２の放電場形成面）との間の距離がギャップ長として規定される。なお、放電空間４内の圧力は１ｋＰａ～大気圧程度の圧力に設定される。

図１に示すように、放電場調整膜３０は、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、上方（＋Ｚ方向）に突出した複数の凸部３０ｔ（突出部）を有することを特徴としている。このように、放電場調整膜３０は、少なくとも一つの突出部として複数の凸部３０ｔを有している。

ここで、放電場調整膜３０において複数の凸部３０ｔが形成されていない領域を「凹部領域」と称する。図６に示すように、凹部領域３０ｆはＹ方向に延びて設けられる。同様に複数の凸部３０ｔもそれぞれＹ方向に延びて設けられる。

図２に示すように、放電空間４は部分放電空間４１及び４２を含んでいる。部分放電空間４１は放電場調整膜３０の凹部領域３０ｆの表面と電極用誘電体膜１１の下面との間の空間となり、部分放電空間４２は放電場調整膜３０の凸部３０ｔの上面と電極用誘電体膜１１の下面との間の空間となる。

すなわち、部分放電空間４１は複数の凸部３０ｔが形成されない場合の通常放電空間と同じ長ギャップ長Ｇ１を有している。一方、部分放電空間４２は長ギャップ長Ｇ１に比べて短い短ギャップ長Ｇ２を有する特殊放電空間となる。例えば、長ギャップ長Ｇ１として２ｍｍ程度の長さが考えられ、短ギャップ長Ｇ２として０．５ｍｍ程度の長さが考えられる。長ギャップ長Ｇ１及び短ギャップ長Ｇ２は０．１ｍｍ～１ｃｍの範囲で適宜設定される。

以下、長ギャップ長Ｇ１及び短ギャップ長Ｇ２の設定具体例を説明する。放電場調整膜３０と電極用誘電体膜１１とが同じ材質の場合を想定する。すなわち、電極用誘電体膜１１及び放電場調整膜３０の構成材料が共に絶縁性を有する第１の構成材料である場合を想定する。

ここで、電極用誘電体膜１１及び放電場調整膜３０それぞれの比誘電率が“１０”であり、膜厚がともに１ｍｍとする。なお、放電場調整膜３０に関しては凹部領域３０ｆの膜厚が１ｍｍとなっている。そして、部分放電空間４１の長ギャップ長Ｇ１が２．５ｍｍ、部分放電空間４２の短ギャップ長Ｇ２が０．５mmとする。したがって、凸部３０ｔの膜厚は３ｍｍとなる。

このとき、部分放電空間４１と部分放電空間４２とはそれぞれ大気圧に保たれており、部分放電空間４１及び４２を満たす原料ガス５は、比誘電率が“１”のアルゴン（Ａｒ）ガスであるとする。そして、金属電極１０と金属電極２０との間にかかる印加電圧が４０００Ｖとする。

上述した条件下で、部分放電空間４１と部分放電空間４２とにかかる電圧は、部分放電空間４１においては３７０３Ｖ、部分放電空間４２においては２２２２Ｖとなる。

パッシェンの法則を用いると、部分放電空間４１の絶縁破壊閾値電圧は４９００Ｖとなり、部分放電空間４２の絶縁破壊閾値電圧は１４００Ｖとなる。なお、「絶縁破壊閾値電圧」は、誘電体バリア放電が発生するための印加電圧の閾値電圧値を示している。

したがって、上述した長ギャップ長Ｇ１及び短ギャップ長Ｇ２の設定であれば、部分放電空間４２にかかる電圧は絶縁破壊閾値電圧よりも大きくなるため、部分放電空間４２内で放電現象が発生する。一方、部分放電空間４１にかかる電圧は絶縁破壊閾値電圧よりも小さいが、後述する低電圧放電発生機能によって、部分放電空間４１に隣接する部分放電空間４２にて発生した荷電粒子や紫外線により部分放電空間４１も放電が発生する。

上述したように、電極用誘電体膜１１及び放電場調整膜３０は平面視して矩形状を呈しているため、電極対向空間は平面視して矩形状となる。

電極対向空間は互いに対向する側面Ｓ１及びＳ２を有している。第１の側面となる側面Ｓ１が－Ｘ方向側にある側面であり、第２の側面となる側面Ｓ２が＋方向側にある側面となる。したがって、側面Ｓ１及びＳ２間に放電空間４が設けられることになる。

このような構成の実施の形態１の活性ガス生成装置５１において、金属電極１０に交流電源１００から高電圧な印加電圧となる交流電圧を印加することにより、放電空間４内で誘電体バリア放電を発生させることができる。

原料ガス５は電極対向空間の第１の側面となる側面Ｓ１から供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となり、活性ガス６は電極対向空間の第２の側面となる側面Ｓ２から噴出される。活性ガス生成装置５１において、側面Ｓ１から側面Ｓ２に向かう方向（＋Ｘ方向）がガス流通方向として規定される。

図１及び図４に示すように、複数の凸部３０ｔはそれぞれ平面視してＹ方向を長手方向とした矩形状に設けられ、ガス流通方向に沿って互いに離散して設けられる。同様に複数の凹部領域３０ｆはそれぞれ平面視してＹ方向を長手方向とした矩形状に設けられ、ガス流通方向に沿って互いに離散して設けられることになる。

したがって、複数の凸部３０ｔと複数の凹部領域３０ｆがガス流通方向に沿って交互に形成されることにより、複数の部分放電空間４２がガス流通方向に沿って互いに離散して設けられることになる。なお、複数の凸部３０ｔと複数の凹部領域３０ｆとの面積比は例えば１：１程度に設定される。

なお、放電場調整膜３０が導電性を有する第２の構成材料のみで形成される場合、金属電極２０と一体化して形成しても良い。

また。電極用誘電体膜１１の下面及び放電場調整膜３０の上面に機能性膜をスパッタや溶射等により別途成膜してもよい。機能性膜としては光触媒膜や光電子放出が起こり易いシリコン膜等が考えられる。電極用誘電体膜１１の下面に機能性膜が形成される場合、機能性膜の表面が高電圧印加電極部１における電極用誘電体膜１１側の露出面となる。同様に、放電場調整膜３０の上面に機能性膜が形成される場合、機能性膜の表面が接地電位電極部２における放電場調整膜３０側の露出面となる。

（効果）
実施の形態１の活性ガス生成装置５１において、放電場調整膜３０はギャップ長が短くなる方向に突出した複数の凸部３０ｔを有しているため、複数の凸部３０ｔの上面と電極用誘電体膜１１の下面との間に、ギャップ長が比較的短い短ギャップ長Ｇ２の部分放電空間４２を特殊放電空間として設けることができる。

実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、放電空間４の一部に複数の部分放電空間４２を設けることにより、ギャップ長が比較的長い長ギャップ長Ｇ１のみの部分放電空間４２を有さない従来の放電空間に比べて、誘電体バリア放電が生じやすくなる。

その結果、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、従来と比較して低い印加電圧で誘電体バリア放電を発生させることができる低電圧放電発生機能を備えることができる。

したがって、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、上記低電圧放電発生機能を有する分、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間４の体積増加を図り、活性ガス６の生成濃度を向上させることができる。

以下、上述した低電圧放電発生機能について詳述する。放電空間４内においては、まず特殊放電空間である部分放電空間４２において誘電体バリア放電が発生する。部分放電空間４２における放電により、原料ガス５のイオンや電子等の荷電粒子が発生し、原料ガス５の流れとなるガス流通方向（＋Ｘ方向）に沿って隣接する部分放電空間４１へと流入する。

また、部分放電空間４２内の放電によって発生した紫外線等の光が、部分放電空間４１に面する凹部領域３０ｆの上面や電極用誘電体膜１１の下面に照射されると、放電場調整膜３０及び電極用誘電体膜１１から光電子が放出され、部分放電空間４１内に電子が供給される。部分放電空間４１内にイオンや電子といった荷電粒子が供給されると、部分放電空間４１の絶縁破壊閾値電圧が低下し、その結果、部分放電空間４１内においても放電が生じる。これらの連鎖現象によって低電圧放電発生機能が発揮されることになる。

なお、電極用誘電体膜１１の下面や放電場調整膜３０の上面に光触媒膜等の機能性膜が形成されている場合は、部分放電空間４２内の放電によって発生した光は機能性膜に照射され、機能性膜から光電子が放出されることになる。

このように、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は低電圧放電発生機能を発揮することができるため、比較的小さい印加電圧により、長ギャップ長Ｇ１を有する放電空間４内においても放電現象を発生させることができる。

したがって、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、長ギャップ長Ｇ１を長くして放電空間４の体積増加を図っても、上述した低電圧放電発生機能が働くため、必要とする印加電圧を低く抑えることができる。

さらに、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、電極対向空間の第１の側面となる側面Ｓ１から原料ガス５を供給し、第２の側面となる側面Ｓ２から活性ガス６を噴出するという比較的簡単な構造で、活性ガス６の生成濃度の向上を図ることができる。

加えて、実施の形態１の活性ガス生成装置５１において、複数の凸部３０ｔはガス流通方向（＋Ｘ方向）に沿って互いに離散して形成されるため、ガス流通方向に沿って各々が短ギャップ長の複数の部分放電空間４２を設けることができる分、上記低電圧放電発生機能の向上を図ることができる。

（変形例）
図７は本開示の実施の形態１の変形例である活性ガス生成装置５１Ｘの基本断面構造を示す断面図である。図８は図７の着目領域Ｒ３１の詳細断面構造を示す断面図である。図７及び図８それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図１～図６で示した実施の形態１の活性ガス生成装置５１と同様な構成部には同一符号を付して説明を適宜省略し、変形例の活性ガス生成装置５１Ｘの特徴部分を中心に説明する。

図７及び図８に示すように、変形例の活性ガス生成装置５１Ｘは、活性ガス生成装置５１の接地電位電極部２を接地電位電極部２Ｘに置き換え、接地電位電極部２Ｘ内において放電場調整膜３０を放電場調整膜３０Ｘに置き換えたことを特徴としている。

第２の電極構成部である接地電位電極部２Ｘは、放電場調整膜３０Ｘ及び金属電極２０の積層構造を呈しており、放電場調整膜３２の下面上に金属電極２０が設けられる。

放電場調整膜３０Ｘは放電場調整用絶縁膜３１と放電場調整用導電膜３４との積層構造を含んでいる。放電場調整用絶縁膜３１の構成材料は絶縁性を有する第１の構成材料であり、放電場調整用導電膜３４の構成材料は導電性を有する第２の構成材料である。

図７に示すように、接地電位電極部２Ｘにおいて、金属電極２０上に放電場調整用導電膜３４が設けられ、放電場調整用導電膜３４上に放電場調整用絶縁膜３１が設けられる。したがって、放電場調整用導電膜３４が金属電極２０と接触関係を有している。

図７に示すように、放電場調整膜３０Ｘは、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、上方（＋Ｚ方向）に突出した複数の凸部３１ｔ（突出部）を有することを特徴としている。このように、放電場調整膜３０Ｘは、少なくとも一つの突出部として複数の凸部３１ｔを有している。

さらに、放電場調整膜３０Ｘにおける複数の凸部３１ｔはそれぞれ金属電極２０側に空洞領域３６を有している。

図８に示すように、放電空間４は部分放電空間４３及び４４を含んでいる。部分放電空間４３は放電場調整膜３０Ｘの凹部領域３１ｆの表面と電極用誘電体膜１１の下面との間の空間となり、部分放電空間４４は放電場調整膜３０Ｘの凸部３１ｔの上面と電極用誘電体膜１１の下面との間の空間となる。

すなわち、部分放電空間４３は複数の凸部３１ｔが形成されない場合の通常放電空間と同じ比較的長い長ギャップ長Ｇ３を有している。一方、部分放電空間４４は長ギャップ長Ｇ３に比べ短い短ギャップ長Ｇ４を有する特殊放電空間となる。例えば、長ギャップ長Ｇ３として２ｍｍ程度の長さが考えられ、短ギャップ長Ｇ４として０．５ｍｍ程度の長さが考えられる。長ギャップ長Ｇ３及び短ギャップ長Ｇ４は０．１ｍｍ～１ｃｍの範囲で適宜設定される。

実施の形態１の変形例である活性ガス生成装置５１Ｘは、活性ガス生成装置５１と同様、放電場調整膜３２Ｘはギャップ長が短くなる方向に突出した複数の凸部３２ｔを有している。

このため、変形例の活性ガス生成装置５１Ｘは、活性ガス生成装置５１と同様、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間４の体積増加を図り、活性ガス６の生成濃度を向上させることができる。

さらに、変形例の活性ガス生成装置５１Ｘは、放電場調整膜３０Ｘの複数の凸部３１ｔそれぞれが第２の金属電極となる金属電極２０側に空洞領域３６有する分、同一の印加電圧の印加時における特殊放電空間にかかる特殊放電電圧を高めることができる。

以下、上記効果について説明する。活性ガス生成装置５１の放電場調整膜３０の構成材料が絶縁性を有する第１の構成材料である場合、凸部３０ｔの膜厚は比較的厚くなる。凸部３０ｔの膜厚増加に伴い部分放電空間４２にかかる特殊放電電圧は低下する。

一方、変形例の活性ガス生成装置５１Ｘでは、放電場調整用絶縁膜３１の凸部３１ｔの膜厚を空洞領域３６の形成分、薄くすることができる。凸部３１ｔの膜厚の薄膜化に伴い部分放電空間４４にかかる特殊放電電圧を上昇させることができる。

したがって、交流電源１００から同一の印加電圧が付与される際、変形例の部分放電空間４４にかかる特殊放電電圧を、活性ガス生成装置５１の部分放電空間４２にかかる特殊放電電圧より高くすることができる。

その結果、変形例の活性ガス生成装置５１Ｘは、上述した低電圧放電発生機能をより一層高めることができる。

変形例の活性ガス生成装置５１Ｘは、放電場調整用絶縁膜３１と放電場調整用導電膜３４との積層構造を有する放電場調整膜３０Ｘを用いることにより、凸部３１ｔの膜厚の薄膜化することができ、上述した低電圧放電発生機能をより一層高めることができる。

（拡張構成）
図１～図８で示した実施の形態１（変形例を含む）では、高電圧印加電極部１が電極用誘電体膜１１を有し、接地電位電極部２が放電場調整膜３０（３０Ｘ）を有する構造を示した。

すなわち、電極用誘電体膜１１を有する第１の電極構成部を上方電極構成部である高電圧印加電極部１に限定し、放電場調整膜３０を有する第２の電極構成部を下方電極構成部である接地電位電極部２に限定していた。

実施の形態１の上述した限定以外に電極用誘電体膜１１と放電場調整膜３０との上下関係を逆にした拡張構成が考えられる。すなわち、電極用誘電体膜１１を有する第１の電極構成部を下方電極構成部である接地電位電極部２とし、放電場調整膜３０を有する第２の電極構成部を上方電極構成部である高電圧印加電極部１とした拡張構成が考えられる。

この拡張構成では、放電場調整膜３０は、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、下方（－Ｚ方向）に突出した複数の突出部を有することが特徴となる。このように、拡張構成では、少なくとも一つの突出部として下方に突出する複数の突出部を有している。

上述した実施の形態１の拡散構成においても、活性ガス生成装置５１及び活性ガス生成装置５１Ｘと同様な効果を奏する。

＜実施の形態２＞
図９は本開示の実施の形態２である活性ガス生成装置５２の基本断面構造を示す断面図である。図１０は図９の着目領域Ｒ３２の詳細断面構造を示す断面図である。図９及び図１０それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、実施の形態１の活性ガス生成装置５１と同様な構成部は同一符号を付して説明を適宜省略し、実施の形態２の特徴箇所を中心に説明する。

図９及び図１０に示すように、実施の形態２の活性ガス生成装置５２の基本構造は、放電空間４の外周面から供給された原料ガス５を活性化して得られる活性ガス６を生成している。

活性ガス生成装置５２は高電圧印加電極部１Ｂ、接地電位電極部２Ｂ、及び交流電源１００を主要構成要素として含んでいる。図９及び図１０に示すように、下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂの上方に上方電極構成部である高電圧印加電極部１Ｂが配置されている。

第１の電極構成部である高電圧印加電極部１Ｂは、電極用誘電体膜１３及び金属電極１２の積層構造を呈しており、電極用誘電体膜１３の上面上に金属電極１２が設けられる。金属電極１２の構成材料は金属であり、電極用誘電体膜１３の構成材料は絶縁性を有する誘電体である。

金属電極１２が第１の金属電極、かつ、上方金属電極となり、電極用誘電体膜１３が上方形成膜となる。高電圧印加電極部１Ｂにおいて、電極用誘電体膜１３の下面は電極用誘電体膜１３側の露出面となる。電極用誘電体膜１３下面が第１の放電場形成面となる。金属電極１２は中央部に開口部１８を有している。

第２の電極構成部であり、かつ、下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂは、放電場調整膜３２及び金属電極２２の積層構造を呈している。下方形成膜となる放電場調整膜３２の下面上に金属電極２２が設けられる。金属電極２２の構成材料は金属であり、放電場調整膜３２の構成材料として、絶縁性を有する第１の構成材料あるいは導電性を有する第２の構成材料が考えられる。

金属電極２２が第２の金属電極となり、かつ、下方金属電極となる。放電場調整膜３２０は下方形成膜となり、接地電位電極部２Ｂにおいて、放電場調整膜３２の上面が放電場調整膜３２側の露出面となる。放電場調整膜３２の下面が第２の放電場形成面となる。

したがって、高電圧印加電極部１Ｂ及び接地電位電極部２Ｂは第１及び第２の放電場形成面が対向するように配置される。

第１及び第２の金属電極のうち一方の金属電極となる金属電極１２に交流電源１００から印加電圧として交流電圧が印加され、他方の金属電極となる金属電極２２が基準電位となる接地電位に設定される。

高電圧印加電極部１Ｂの電極用誘電体膜１３と接地電位電極部２Ｂの放電場調整膜３２との間の空間が電極対向空間として規定される。この電極対向空間内において、金属電極１２と金属電極２２とが平面視して重複する領域が放電空間４となり、放電空間４における電極用誘電体膜１３の下面（第１の放電場形成面）と放電場調整膜３２の上面（第２の放電場形成面）との間の距離がギャップ長として規定される。なお、放電空間４内の圧力は１ｋＰａ～大気圧程度の圧力に設定される。

図９に示すように、放電場調整膜３２は、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、上方（＋Ｚ方向）に突出した複数の凸部３２ｔ（突出部）を有することを特徴としている。このように、放電場調整膜３２は、少なくとも一つの突出部として複数の凸部３２ｔを有している。

一方、凹部領域３２ｆはＹ方向に延びて設けられる。同様に複数の凸部３２ｔもそれぞれＹ方向に延びて設けられる。

さらに、放電場調整膜３２は中央部にガス噴出孔３８を有しており、金属電極２２は中央に開口領域２８を有している。少なくとも一つのガス噴出孔となるガス噴出孔３８は、放電場調整膜３２を貫通して設けられる。

開口領域２８は平面視してガス噴出孔３８を含み、ガス噴出孔３８より広い平面形状を有している。また、金属電極１２の開口部１８は平面視してガス噴出孔３８及び開口領域２８を含み、ガス噴出孔３８より広い平面形状を有している。したがって、金属電極１４はガス噴出孔３８及び開口領域２８と平面視して重複することはない。

図１０に示すように、放電空間４は部分放電空間４１及び４２を含んでいる。部分放電空間４１は放電場調整膜３２の凹部領域３２ｆの表面と電極用誘電体膜１３の下面との間の空間となり、部分放電空間４２は放電場調整膜３２の凸部３２ｔの上面と電極用誘電体膜１３の下面との間の空間となる。

すなわち、部分放電空間４１は複数の凸部３２ｔが形成されない場合の通常放電空間と同じ比較的長い長ギャップ長Ｇ１を有している。一方、部分放電空間４２は長ギャップ長Ｇ１に比べ短い短ギャップ長Ｇ２を有する特殊放電空間となる。

なお、放電場調整膜３２が導電性を有する第２の構成材料のみで形成される場合、金属電極２２と一体化して形成しても良い。

また、電極用誘電体膜１３の下面及び放電場調整膜３２の上面に機能性膜をスパッタや溶射等により別途成膜してもよい。電極用誘電体膜１３の下面に機能性膜が形成される場合、機能性膜の表面が高電圧印加電極部１Ｂにおける電極用誘電体膜１３側の露出面となる。同様に、放電場調整膜３２の上面に機能性膜が形成される場合、機能性膜の表面が接地電位電極部２Ｂにおける放電場調整膜３２側の露出面となる。

図９及び図１０で示す基本構造において、原料ガス５は電極対向空間の外周面から供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となる。活性ガス６はガス噴出孔３８及び開口領域２８を介して接地電位電極部２Ｂにおける金属電極２２の下方に噴出される。

活性ガス生成装置５２において、電極対向空間の外周面からガス噴出孔３８に向かう方向がガス流通方向として規定される。複数の凸部３２ｔはガス流通方向に沿って互いに離散して形成される。

（第１の態様）
高電圧印加電極部１Ｂとして高電圧印加電極部１Ｂ１を採用し、接地電位電極部２Ｂとして接地電位電極部２Ｂ１を採用したのが、実施の形態２の第１の態様である。

図１１は第１の態様の高電圧印加電極部１Ｂ１を上方（＋Ｚ方向）から視た平面構造を示す平面図である。図１２は第１の態様の接地電位電極部２Ｂ１を上方から視た平面構造を示す平面図である。図１１及び図１２それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図９～図１２を参照して、実施の形態２の活性ガス生成装置５２の第１の態様の電極構造を説明する。なお、図１１及び図１２それぞれのＣ－Ｃ断面が図９で示す基本構造の断面構造となる。

図１１に示すように、高電圧印加電極部１Ｂ１は、金属電極１２として金属電極１２１を用い、電極用誘電体膜１３として電極用誘電体膜１３１を用いている。そして、金属電極１２１は開口部１８として開口部１８１を有している。

金属電極１２１及び電極用誘電体膜１３１はそれぞれ平面視して円状を呈している。電極用誘電体膜１３１は平面視して金属電極１２１の全てを含み、金属電極１２１より広い平面形状を有している。図１１に示すように、金属電極１２１は中心部に円状の開口部１８１を有している。

図１２に示すように、接地電位電極部２Ｂ１は、金属電極２２として金属電極２２１を用い、放電場調整膜３２として放電場調整膜３２１を用いている。そして、金属電極２２１は開口領域２８として開口領域２８１を有しており、放電場調整膜３２１はガス噴出孔３８としてガス噴出孔３８１を有している。

金属電極２２１及び放電場調整膜３２１はそれぞれ平面視して円状を呈している。放電場調整膜３２１は平面視して金属電極２２１の全てを含み、金属電極２２１より広い平面形状を有している。

高電圧印加電極部１Ｂ１の電極用誘電体膜１３１と接地電位電極部２Ｂ１の放電場調整膜３２１とは平面視して同一サイズの円状を呈しており、平面視して電極用誘電体膜１３１と放電場調整膜３２１とが合致するように配置される。

上述したように、電極用誘電体膜１３１及び放電場調整膜３２１は平面視して円状を呈しているため、電極対向空間は平面視して円状となる。

図１２に示すように、平面視して円状の放電場調整膜３２１は中心位置にガス噴出孔３８１（中央ガス噴出孔）を有しており、金属電極２２１は中央に開口領域２８１を有している。開口領域２８１は平面視してガス噴出孔３８１を含み、ガス噴出孔３８１より広い形状を有している。

また、図１１で示した開口部１８１は平面視して開口領域２８１及びガス噴出孔３８１を含み、開口領域２８１及びガス噴出孔３８１より広い形状を有している。したがって、金属電極１２１は平面視して開口領域２８１及びガス噴出孔３８１と重複することはない。

電極対向空間は側面に円周状の外周面を有している。したがって、第１の態様では円周状の外周面内に放電空間４が設けられることになる。

このような構成の実施の形態２の活性ガス生成装置５２の第１の態様において、金属電極１２１に交流電源１００から高電圧な印加電圧となる交流電圧を印加することにより、放電空間４内で誘電体バリア放電を発生させることができる。

原料ガス５は電極対向空間の外周面全体から供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となる。活性ガス６はガス噴出孔３８１及び開口領域２８１を介して接地電位電極部２Ｂ１における金属電極２２１の下方に噴出される。活性ガス生成装置５２の第１の態様において、電極対向空間の外周面全体からガス噴出孔３８１に向かう方向がガス流通方向として規定される。すなわち、ガス流通方向は、円状の電極対向空間においてガス噴出孔３８１に向かう半径方向となる。

図１２に示すように、複数の凸部３２ｔはそれぞれ円環状に設けられ、ガス流通方向に沿って互いに離散して設けられる。したがって、複数の凸部３２ｔの円環の大きさ（径）はガス噴出孔３８１に近づくに従い小さくなる。

したがって、放電場調整膜３２１において、複数の凸部３２ｔと複数の凹部領域３２ｆとがガス流通方向に沿って交互に設けられることにより、複数の部分放電空間４２がガス流通方向に沿って互いに離散して設けられることになる。複数の凸部３２ｔと複数の凹部領域３２ｆとの面積比は例えば１：１程度に設定される。

（第２の態様）
高電圧印加電極部１Ｂとして高電圧印加電極部１Ｂ２を採用し、接地電位電極部２Ｂとして接地電位電極部２Ｂ２を採用したのが、実施の形態２の第２の態様である。

図１３は第２の態様の高電圧印加電極部１Ｂ２を上方（＋Ｚ方向）から視た平面構造を示す平面図である。図１４は第２の態様の接地電位電極部２Ｂ２を上方から視た平面構造を示す平面図である。図１３及び図１４それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図９、図１０、図１３及び図１４を参照して、実施の形態２の活性ガス生成装置５２の第２の態様の電極構造を説明する。なお、図１３及び図１４それぞれのＤ－Ｄ断面が図９で示す断面構造となる。

図１３に示すように、高電圧印加電極部１Ｂ２は、金属電極１２として一対の金属電極１２２を用い、電極用誘電体膜１３として電極用誘電体膜１３２を用いている。そして、一対の金属電極１２２は開口部１８として開口部１８２を有している。

一対の金属電極１２２は互いに離散して設けられており、一対の金属電極１２２，１２２間の金属電極１２２上の領域が開口部１８２となる。開口部１８２はＹ方向に延びて設けられる。

一対の金属電極１２２はそれぞれ平面視して矩形状を呈している。電極用誘電体膜１３２は平面視して矩形状（略正方形状）を呈している。電極用誘電体膜１３２は平面視して一対の金属電極１２２の全てを含み、一対の金属電極１２２より広い平面形状を有している。

図１４に示すように、接地電位電極部２Ｂ２は、金属電極２２として一対の金属電極２２２を用い、放電場調整膜３２として放電場調整膜３２２を用いている。

そして、金属電極２２２は開口領域２８として開口領域２８２を有しており、一対の金属電極２２２，２２２間に開口領域２８２は設けられる。開口領域２８２はＹ方向に延びて形成される。

放電場調整膜３２２はガス噴出孔３８として複数のガス噴出孔３８１を有している。複数のガス噴出孔３８２はＹ方向に沿って互いに離散して設けられる。Ｙ方向が噴出孔形成方向となる。

一対の金属電極２２２はそれぞれ平面視して矩形状を呈している。放電場調整膜３２２は平面視して矩形状（正方形状）を呈している。放電場調整膜３２２は平面視して一対の金属電極２２２の全てを含み、一対の金属電極２２２より広い平面形状を有している。

高電圧印加電極部１Ｂ２の電極用誘電体膜１３２と接地電位電極部２Ｂ２の放電場調整膜３２２とは平面視して同一サイズの矩形状を呈しており、平面視して電極用誘電体膜１３２と放電場調整膜３２２とが合致するように配置される。

上述したように、電極用誘電体膜１３２及び放電場調整膜３２２は平面視して矩形状を呈しているため、電極対向空間は平面視して矩形状となる。

図１４に示すように、放電場調整膜３２２は中央に複数のガス噴出孔３８１を有しており、金属電極２２２は中央に開口領域２８２を有している。開口領域２８２は平面視して複数のガス噴出孔３８１の全てを含み、複数のガス噴出孔３８１より広い形状を有している。

また、図１３で示した開口部１８２は平面視して開口領域２８２及び複数のガス噴出孔３８１を含み、開口領域２８２及び複数のガス噴出孔３８１より広い形状を有している。したがって、一対の金属電極１２２が開口領域２８２及び複数のガス噴出孔３８１と平面視して重複することはない。

電極対向空間は、外周面の一部として互いに対向する側面Ｓ１及びＳ２を有している。第１の側面となる側面Ｓ１は－Ｘ方向側にある側面であり、第２の側面となる側面Ｓ２は＋方向側にある側面となる。したがって、側面Ｓ１及びＳ２間に放電空間４が設けられることになる。

ここで、側面Ｓ１及びＳ２が対向するＸ方向が側面対向方向として規定される。したがって、側面形成方向（Ｘ方向）は噴出孔形成方向（Ｙ方向）と直角に交差する方向となる。

このような構成の実施の形態２の活性ガス生成装置５２の第２の態様において、一対の金属電極１２２に交流電源１００から交流電圧を印加することにより、放電空間４内で誘電体バリア放電を発生させることができる。

図１４に示すように、原料ガス５は電極対向空間の側面Ｓ１及びＳ２それぞれから供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となる。活性ガス６は複数のガス噴出孔３８１及び開口領域２８２を介して接地電位電極部２Ｂ２における金属電極２２２の下方に噴出される。活性ガス生成装置５２の第２の態様において、電極対向空間の側面Ｓ１及びＳ２それぞれから複数のガス噴出孔３８１に向かう方向（±Ｘ方向）がガス流通方向として規定される。

図１４に示すように、複数の凸部３２ｔはそれぞれ平面視してＹ方向を長手方向とした矩形状に設けられ、ガス流通方向（Ｘ方向）に沿って互いに離散して設けられる。

したがって、放電場調整膜３２２において、複数の凸部３２ｔと複数の凹部領域３２ｆとがガス流通方向に沿って交互に設けられることにより、複数の部分放電空間４２がガス流通方向に沿って互いに離散して設けられることになる。複数の凸部３２ｔと複数の凹部領域３２ｆとの面積比は例えば１：１程度に設定される。

図１４に示すように、放電空間４内において、第１の側面となる側面Ｓ１からガス噴出孔３８１に至るガス流通方向（＋Ｘ方向）に沿った第１のガス流通距離がガス流通距離Ｄ１となる。同様に、放電空間４において、第２の側面となる側面Ｓ２からガス噴出孔３８１に至るガス流通方向（－Ｘ方向）に沿った第２のガス流通距離がガス流通距離Ｄ２となる。

実施の形態２の第２の態様では、ガス流通距離Ｄ１とガス流通距離Ｄ２とが等しくなるように設定されている。

（効果）
実施の形態２の活性ガス生成装置５２（第１及び第２の態様）において、放電場調整膜３２はギャップ長が短くなる方向に突出した複数の凸部３２ｔを有している。

このため、実施の形態２の活性ガス生成装置５２は、実施の形態１と同様、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間４の体積増加を図り、活性ガス６の生成濃度を向上させることができる。

実施の形態２の活性ガス生成装置５２は、電極対向空間の外周面から原料ガス５を供給し、ガス噴出孔３８（少なくとも一つのガス噴出孔）から活性ガス６を下方に噴出するため、ガス噴出孔３８の直下にウェハー等の処理対象基板を配置することができる。

なお、ガス噴出孔３８は、第１の態様では一の中央ガス噴出孔であるガス噴出孔３８１となり、第２の態様では複数のガス噴出孔３８２となる。

したがって、実施の形態２の活性ガス生成装置５２を、処理対象基板から比較的近い位置に設けることができるため、ラジカル濃度を劣化させることなく効率的に活性ガス６を噴出することができる。

なぜなら、活性ガス６は比較的短時間で失活するため、活性ガス６を有効利用するためには、処理対象基板を収容した活性ガス利用空間に生成した活性ガス６を短時間にて供給する必要性があるからである。

加えて、実施の形態２の活性ガス生成装置５２において、複数の凸部３２ｔはガス流通方向に沿って互いに離散して形成されるため、ガス流通方向に沿って各々が短ギャップ長の複数の特殊放電空間を設けることができる分、上記低電圧放電発生機能の向上を図ることができる。

また、実施の形態２の活性ガス生成装置５２（第１及び第２の態様）において、ガス噴出孔３８（ガス噴出孔３８１及び複数のガス噴出孔３８２）の上方に金属電極１２（一対の金属電極１２１及び一対の金属電極１２２）は設けられていない一部開口電極構造を呈している。すなわち、金属電極１２はガス噴出孔３８及び開口領域２８と平面視して重複していない一部開口電極構造を呈している。

一部開口電極構造を採用した理由は異常放電を回避するためである。ここで、「異常放電」とは、金属電極１２がガス噴出孔３８の上方を覆って形成された場合、ガス噴出孔３８及び開口領域２８の近傍領域、例えば、金属電極２２の周辺領域において発生する可能性がある放電を意味する。

金属製の金属電極２２は、絶縁体と比べて放電によって構成元素が容易にイオン化する。金属電極２２の構成元素がイオン化すると、活性ガス６の中に金属コンタミとして混入したり、金属電極２２自体が放電場調整膜３２からが剥がれたりするといった問題が生じてしまう。

開口領域２８の近傍における異常放電を防ぐためには、開口領域２８と金属電極２２との距離を長くする必要がある。このため、図９、図１１及び図１３に示すように、金属電極１２（１２１，１２２）が開口領域２８（２８１，２８２）及びガス噴出孔３８（３８１，３８２）と平面視重複しないようにして、金属電極２２と開口領域２８との距離を長くすることにより、開口領域２８の近辺における異常放電を防いでいる。

さらに、実施の形態２の活性ガス生成装置５２の第１の態様は、平面形状が円状の電極用誘電体膜１３１及び放電場調整膜３２１を用いて、ラジカル濃度を劣化させることなく効率的に活性ガス６を噴出することができる。

加えて、第１の態様において、平面視円状の放電場調整膜３２１の中心位置にガス噴出孔３８１（中央ガス噴出孔）が形成されている。このため、電極対向空間の外周面全体からガス噴出孔３８に至る距離の均一化を図ることができ、ガス噴出孔３８から安定したラジカル濃度の活性ガス６を噴出することができる。

活性ガス生成装置５２の第２の態様は、平面形状が矩形状の電極用誘電体膜１３２及び放電場調整膜３２２を用いて、ラジカル濃度を劣化させることなく効率的に活性ガス６を噴出することができる。

加えて、第２の態様において、第１の側面となる側面Ｓ１から複数のガス噴出孔３８２に至るガス流通距離Ｄ１（第１のガス流通距離）と、第２の側面となる側面Ｓ２から複数のガス噴出孔３８２に至るガス流通距離Ｄ２（第２のガス流通距離）とが等しくなるように複数のガス噴出孔３８１が設けられている。

このため、第２の態様は、側面Ｓ１及びＳ２それぞれから複数のガス噴出孔３８に至るガス流通距離Ｄ１及びＤ２の均一化を図ることができ、複数のガス噴出孔それぞれから同一のラジカル濃度の活性ガス６を噴出することができる。

（変形例）
図１５は本開示の実施の形態２の変形例である活性ガス生成装置５２Ｘの基本断面構造を示す断面図である。図１６は図１５の着目領域Ｒ３３の詳細断面構造を示す断面図である。図１５及び図１６それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図９～図１４で示した実施の形態２の活性ガス生成装置５２と同様な構成部には同一符号を付して説明を適宜省略し、変形例の活性ガス生成装置５２Ｘの特徴部分を中心に説明する。

図１５及び図１６に示すように、変形例の活性ガス生成装置５２Ｘは、活性ガス生成装置５２の接地電位電極部２Ｂを接地電位電極部２Ｙに置き換え、接地電位電極部２Ｙ内において放電場調整膜３２を放電場調整膜３２Ｘに置き換えたことを特徴としている。

第２の電極構成部である接地電位電極部２Ｙは、放電場調整膜３２Ｘ及び金属電極２２の積層構造を呈しており、放電場調整膜３２Ｘの下面上に金属電極２０が設けられる。

放電場調整膜３２Ｘは放電場調整用絶縁膜３３と放電場調整用導電膜３５との積層構造を含んでいる。放電場調整用絶縁膜３３の構成材料は絶縁性を有する第１の構成材料であり、放電場調整用導電膜３５の構成材料は導電性を有する第２の構成材料である。

図１５に示すように、接地電位電極部２Ｙにおいて、金属電極２２上に放電場調整用導電膜３５が設けられ、放電場調整用導電膜３５上に放電場調整用絶縁膜３３が設けられる。したがって、放電場調整用導電膜３５は金属電極２２と接触関係を有している。

図１５に示すように、放電場調整膜３２Ｘは、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、上方（＋Ｚ方向）に突出した複数の凸部３３ｔ（突出部）を有することを特徴としている。このように、放電場調整膜３２Ｘは、少なくとも一つの突出部として複数の凸部３３ｔを有している。

放電場調整膜３２Ｘにおける複数の凸部３３ｔはそれぞれ金属電極２２側に空洞領域３６を有している。さらに、放電場調整膜３２Ｘは放電場調整膜３２のガス噴出孔３８と同様なガス噴出孔４８を有している。

接地電位電極部２Ｙの第１の態様となる接地電位電極部２Ｙ１における放電場調整膜３２Ｘは、図１２で示す放電場調整膜３２１と同様な平面形状を呈し、ガス噴出孔３８１と同様なガス噴出孔４８１をガス噴出孔４８として有している。

さらに、接地電位電極部２Ｙ１の放電場調整膜３２Ｘは、図１２で示した複数の凸部３２ｔと同様な複数の凸部３３ｔを有し、複数の凸部３３ｔはそれぞれ平面視して円環状に設けられる。

接地電位電極部２Ｙの第２の態様となる接地電位電極部２Ｙ２における放電場調整膜３２Ｘは、図１４で示す放電場調整膜３２２と同様な平面形状を呈し、ガス噴出孔３８２と同様なガス噴出孔４８２をガス噴出孔４８として有している。

さらに、接地電位電極部２Ｙ２の放電場調整膜３２Ｘは、図１４で示した複数の凸部３２ｔと同様な複数の凸部３３ｔを有し、複数の凸部３３ｔはそれぞれ平面視してＹ方向を長手方向とした矩形状に設けられる。

図１６に示すように、放電空間４は部分放電空間４３及び４４を含んでいる。部分放電空間４３は放電場調整膜３２Ｘの凹部領域３３ｆの表面と電極用誘電体膜１３の下面との間の空間となり、部分放電空間４４は放電場調整膜３２Ｘの凸部３３ｔの上面と電極用誘電体膜１３の下面との間の空間となる。

すなわち、部分放電空間４３は複数の凸部３３ｔが形成されない場合の通常放電空間と同じ比較的長い長ギャップ長Ｇ３を有している。一方、部分放電空間４４は長ギャップ長Ｇ３に比べ短い短ギャップ長Ｇ４を有する特殊放電空間となる。

実施の形態２の変形例である活性ガス生成装置５２Ｘは、活性ガス生成装置５２と同様、放電場調整膜３２Ｘはギャップ長が短くなる方向に突出した複数の凸部３３ｔを有している。

このため、変形例の活性ガス生成装置５２Ｘは、活性ガス生成装置５２と同様、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間４の体積増加を図り、活性ガス６の生成濃度を向上させることができる。

さらに、変形例の活性ガス生成装置５２Ｘは、放電場調整膜３２Ｘの複数の凸部３３ｔそれぞれが第２の金属電極となる金属電極２２側に空洞領域３６を有する分、図７及び図８で示した実施の形態１の変形例と同様、同一の印加電圧の印加時における特殊放電空間にかかる特殊放電電圧を高めることができる。

その結果、実施の形態２の変形例である活性ガス生成装置５２Ｘは、上述した低電圧放電発生機能をより一層高めることができる。

変形例の活性ガス生成装置５２Ｘは、放電場調整用絶縁膜３３と放電場調整用導電膜３５との積層構造を有する放電場調整膜３２Ｘを用いることにより、凸部３３ｔの膜厚の薄膜化することができ、上述した低電圧放電発生機能をより一層高めることができる。

（拡張構成）
図９～図１６で示した実施の形態２（変形例を含む）では、高電圧印加電極部１Ｂが電極用誘電体膜１３を有し、接地電位電極部２Ｂ（２Ｙ）が放電場調整膜３２（３２Ｘ）を有する構造を示した。

すなわち、電極用誘電体膜１３を有する第１の電極構成部を上方電極構成部である高電圧印加電極部１Ｂに限定し、放電場調整膜３２を有する第２の電極構成部を下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂに限定していた。

実施の形態２の上述した限定以外に電極用誘電体膜１３と放電場調整膜３２との上下関係を逆にした拡張構成が考えられる。すなわち、電極用誘電体膜１３を有する第１の電極構成部を下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂ（２Ｙ）とし、放電場調整膜３２を有する第２の電極構成部を上方電極構成部である高電圧印加電極部１Ｂとした拡張構成が考えられる。

この拡張構成では、放電場調整膜３２（３２Ｘ）は、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、下方（－Ｚ方向）に突出した複数の突出部を有することを特徴としている。このように、拡張構成では、少なくとも一つの突出部として下方に突出する複数の突出部を有している。

さらに、下方電極構成部に設けられる電極用誘電体膜１３には、放電場調整膜３２（３２Ｘ）に設けられたガス噴出孔３８（４８）に相当するガス噴出孔が形成されることになる。

上述した実施の形態２の拡散構成においても、活性ガス生成装置５２及び活性ガス生成装置５２Ｘと同様な効果を奏する。

＜実施の形態３＞
図１７は本開示の実施の形態３である活性ガス生成装置５３の基本断面構造を示す断面図である。図１８は図１７の着目領域Ｒ３４の詳細断面構造を示す断面図である。図１７及び図１８それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図９～図１４で示した実施の形態２の活性ガス生成装置５２と同様な構成部は同一符号を付して説明を適宜省略し、実施の形態３の特徴箇所を中心に説明する。

図１７及び図１８に示すように、実施の形態３の活性ガス生成装置５３の基本構造は、放電空間４の外周面から供給された原料ガス５を活性化して得られる活性ガス６を生成している。

活性ガス生成装置５３は高電圧印加電極部１Ｃ、接地電位電極部２Ｂ、及び交流電源１００を主要構成要素として含んでいる。図１７及び図１８に示すように、下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂの上方に上方電極構成部である高電圧印加電極部１Ｃが配置されている。

第１の電極構成部である高電圧印加電極部１Ｃは、電極用誘電体膜１３と金属電極１４及び高圧側接地用金属電極１７との積層構造を呈している。電極用誘電体膜１３の上面上に金属電極１４及び高圧側接地用金属電極１７が設けられる。金属電極１４及び高圧側接地用金属電極１７それぞれの構成材料は金属であり、電極用誘電体膜１３の構成材料は誘電体である。

金属電極１４が上方金属電極となり、かつ、第１の金属電極となり、電極用誘電体膜１３が上方形成膜となる。高電圧印加電極部１Ｃにおいて、電極用誘電体膜１３の下面が電極用誘電体膜１３側の露出面となる。電極用誘電体膜１３の下面が第１の放電場形成面となる。金属電極１４は中央部に開口部１９を有している。

補助導電膜である高圧側接地用金属電極１７は電極用誘電体膜１３上の開口部１９内に形成され、金属電極１４とは電気的に独立して設けられる。

第２の電極構成部である接地電位電極部２Ｂは、放電場調整膜３２及び金属電極２２の積層構造を呈している。下方形成膜となる放電場調整膜３２の下面上に金属電極２２が設けられる。金属電極２２の構成材料は金属であり、放電場調整膜３２の構成材料として、絶縁性を有する第１の構成材料あるいは導電性を有する第２の構成材料が考えられる。

金属電極２２が第２の金属電極となり、かつ、下方金属電極となる。放電場調整膜３２は下方形成膜となる。接地電位電極部２Ｂにおいて、放電場調整膜３２の上面が放電場調整膜３２側の露出面となる。放電場調整膜３２の下面が第２の放電場形成面となる。

したがって、高電圧印加電極部１Ｃ及び接地電位電極部２Ｂは第１及び第２の放電場形成面が対向するように配置される。

第１及び第２の金属電極のうち一方の金属電極となる金属電極１４に交流電源１００から交流電圧（印加電圧）が印加され、他方の金属電極となる金属電極２２が基準電位となる接地電位に設定される。さらに、高圧側接地用金属電極１７は接地電位に設定される。

高電圧印加電極部１Ｃの電極用誘電体膜１３と接地電位電極部２Ｂの放電場調整膜３２との間の空間が電極対向空間として規定される。この電極対向空間内において、金属電極１４と金属電極２２とが平面視して重複する領域が放電空間４となり、放電空間４における電極用誘電体膜１３の下面（第１の放電場形成面）と放電場調整膜３２の上面（第２の放電場形成面）との間の距離がギャップ長として規定される。なお、放電空間４内の圧力は１ｋＰａ～大気圧程度の圧力に設定される。

図１７に示すように、放電場調整膜３２は、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、上方（＋Ｚ方向）に突出した複数の凸部３２ｔ（突出部）を有することを特徴としている。このように、放電場調整膜３２は、少なくとも一つの突出部として複数の凸部３２ｔを有している。

一方、凹部領域３２ｆはＹ方向に延びて設けられる。同様に複数の凸部３２ｔもそれぞれＹ方向に延びて設けられる。

さらに、放電場調整膜３２は中央部にガス噴出孔３８を有しており、金属電極２２中央に開口領域２８を有している。ガス噴出孔３８が少なくとも一つのガス噴出孔となる。

開口領域２８は平面視してガス噴出孔３８を含み、ガス噴出孔３８より広い平面形状を有している。また、金属電極１４の開口部１９は平面視してガス噴出孔３８及び開口領域２８を含み、ガス噴出孔３８より広い平面形状を有している。したがって、金属電極１４がガス噴出孔３８及び開口領域２８と平面視して重複することはない。

さらに、高圧側接地用金属電極１７は平面視してガス噴出孔３８及び開口領域２８を含み、ガス噴出孔３８より広い平面形状を有している。すなわち、高圧側接地用金属電極１７はガス噴出孔３８及び開口領域２８と平面視して重複している。したがって、活性ガス６が通過する活性ガス流通経路上に高圧側接地用金属電極１７が存在することになる。

図１８に示すように、放電空間４は部分放電空間４１及び４２を含んでいる。部分放電空間４１は放電場調整膜３２の凹部領域３２ｆの表面と電極用誘電体膜１３の下面との間の空間となり、部分放電空間４２は放電場調整膜３２の凸部３２ｔの上面と電極用誘電体膜１３の下面との間の空間となる。

すなわち、部分放電空間４１は複数の凸部３２ｔが形成されない場合の通常放電空間と同じ比較的長い長ギャップ長Ｇ１を有している。一方、部分放電空間４２は長ギャップ長Ｇ１に比べ短い短ギャップ長Ｇ２を有する特殊放電空間となる。

なお、放電場調整膜３２が導電性を有する第２の構成材料で形成される場合、金属電極２２と一体化して形成しても良い。

また、実施の形態２と同様、電極用誘電体膜１３の下面及び放電場調整膜３２の上面に機能性膜をスパッタや溶射等により別途成膜してもよい。

図１７及び図１８で示す基本構造において、原料ガス５は電極対向空間の外周面から供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となる。活性ガス６はガス噴出孔３８及び開口領域２８を介して接地電位電極部２Ｂにおける金属電極２２の下方に噴出される。

実施の形態３の活性ガス生成装置５３において、実施の形態２と同様、電極対向空間の外周面からガス噴出孔３８に向かう方向がガス流通方向として規定される。複数の凸部３２ｔはガス流通方向に沿って互いに離散して形成される。

（第１の態様）
高電圧印加電極部１Ｃの金属電極１４は、実施の形態２の第１の態様である金属電極１２１と同様、平面視して円状に形成し、開口部１９は開口部１８１のように中央に平面視円状に形成しても良い。ただし、開口部１９内に高圧側接地用金属電極１７を設ける必要があるため、開口部１８１より広い形状を有することが望ましい。

また、電極用誘電体膜１３は、実施の形態２の第１の態様である電極用誘電体膜１３１と同様、平面視して円状に形成しても良い。この場合、電極用誘電体膜１３は平面視して金属電極１４の全てを含み、金属電極１４より広い円状の平面形状を有することになる。

また、接地電位電極部２Ｂの第１の態様として、図１２で示した実施の形態２の第１の態様と同様な構成を採用しても良い。

第１の態様の場合、高電圧印加電極部１Ｃの電極用誘電体膜１３と接地電位電極部２Ｂの放電場調整膜３２とは平面視して同一サイズの円状を呈しており、平面視して電極用誘電体膜１３と放電場調整膜３２とが合致するように配置される。

実施の形態３の第１の態様において、金属電極１４に交流電源１００から高電圧となる交流電圧（印加電圧）を印加することにより、放電空間４内で誘電体バリア放電を発生させることができる。

原料ガス５は電極対向空間の外周面全体から供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となる。活性ガス６はガス噴出孔３８及び開口領域２８を介して接地電位電極部２Ｂにおける金属電極２２の下方に噴出される。活性ガス生成装置５３の第１の態様において、電極対向空間の外周面全体からガス噴出孔３８に向かう方向がガス流通方向として規定される。

（第２の態様）
高電圧印加電極部１Ｃの金属電極１４は、実施の形態２の第２の態様である一対の金属電極１２２と同様、それぞれ平面視して矩形状に形成しても良い、開口部１９は実施の形態２の第２の態様の開口部１８２のように、Ｙ方向に延びて設けられても良い。ただし、開口部１９内に高圧側接地用金属電極１７を設ける必要があるため、開口部１８２より広い形状を有することが望ましい。

また、電極用誘電体膜１３は、実施の形態２の第２の態様である電極用誘電体膜１３２と同様、平面視して矩形状（略正方形状）に形成しても良い。この場合、電極用誘電体膜１３は平面視して金属電極１４の全てを含み、金属電極１４より広い矩形状の平面形状を有することになる。

また、接地電位電極部２Ｂの第２の態様として、図１４で示した実施の形態２の第２の態様と同様な構成を採用しても良い。

第２の態様の場合、高電圧印加電極部１Ｃの電極用誘電体膜１３と接地電位電極部２Ｂの放電場調整膜３２とは平面視して同一サイズの矩形状を呈しており、平面視して電極用誘電体膜１３と放電場調整膜３２とが合致するように配置される。

実施の形態３の活性ガス生成装置５３の第２の態様において、金属電極１４に交流電源１００から交流電圧を印加することにより、放電空間４内で誘電体バリア放電を発生させることができる。

原料ガス５は、実施の形態２の第２の態様と同様、電極対向空間の第１及び第２の側面（側面Ｓ１及びＳ２）それぞれから供給され、放電空間４を通過することにより活性化され活性ガス６となる。活性ガス６はガス噴出孔３８及び開口領域２８を介して接地電位電極部２Ｂにおける金属電極２２の下方に噴出される。活性ガス生成装置５３の第２の態様において、電極対向空間の第１及び第２の側面それぞれガス噴出孔３８に向かう方向（±Ｘ方向）がガス流通方向として規定される。

（効果）
実施の形態３の活性ガス生成装置５３（第１及び第２の態様）において、放電場調整膜３２はギャップ長が短くなる方向に突出した複数の凸部３２ｔを有している。

このため、実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、実施の形態１及び実施の形態２と同様、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間４の体積増加を図り、活性ガス６の生成濃度を向上させることができる。

実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、実施の形態２の活性ガス生成装置５２と同様、電極対向空間の外周面から原料ガス５を供給し、ガス噴出孔３８（少なくとも一つのガス噴出孔）から活性ガス６を下方に噴出するため、ガス噴出孔３８の直下にウェハー等の処理対象基板を配置することができる。

したがって、実施の形態３の活性ガス生成装置５３を処理対象基板から比較的近い位置に設けることができるため、実施の形態２と同様、ラジカル濃度を劣化させることなく効率的に活性ガス６を噴出することができる。

さらに、実施の形態３の活性ガス生成装置５３において、第１の電極構成部となる高電圧印加電極部１Ｃは、電極用誘電体膜１３の上面、すなわち、第１の金属電極である金属電極１４の形成面上に補助導電膜となる高圧側接地用金属電極１７をさらに有している。この高圧側接地用金属電極１７は金属電極１４と電気的に独立して設けられ、かつ、接地電位に設定されている。

さらに、高圧側接地用金属電極１７はガス噴出孔３８及び開口領域２８と平面視して重複して設けられる。

したがって、実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、接地電位に設定された高圧側接地用金属電極１７によって、ガス噴出孔３８の上方の活性ガス６が流通する活性ガス流通経路における電界強度を緩和することができる。

その結果、実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、ガス噴出孔３８の近傍の電界強度を格段に減少させることにより、活性ガス６以外のガスの絶縁破壊を防止することができる。

以下、この点を詳述する。例えば、活性ガス６を半導体等の成膜に用いる場合、活性ガス６以外に成膜の原料となるガス（プリカーサと呼ばれるガス）がガス噴出孔３８の下方に存在する。プリカーサとして、例えば、シラン（ＳｉＨ_４）等が考えられる。この状況下で、ガス噴出孔３８近傍の電界が比較的高い場合、活性ガス６以外のプリカーサ（ガス）が絶縁破壊する可能性がある。

実施の形態３の活性ガス生成装置５３では、高圧側接地用金属電極１７によって活性ガス流通経路の電界強度を緩和しているため、プリカーサ等の活性ガス６以外のガスの絶縁破壊を防止することができる。

（変形例）
図１９は本開示の実施の形態３の変形例である活性ガス生成装置５３Ｘの基本断面構造を示す断面図である。図２０は図１９の着目領域Ｒ３３の詳細断面構造を示す断面図である。図１９及び図２０それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

以下、図１７及び図１８で示した実施の形態３の活性ガス生成装置５３、または図１５及び図１６で示した実施の形態２の変形例である活性ガス生成装置５２Ｘと同様な構成部には同一符号を付して説明を適宜省略し、実施の形態３の変形例の活性ガス生成装置５３Ｘの特徴部分を中心に説明する。

図１９及び図２０に示すように、実施の形態３の変形例である活性ガス生成装置５３Ｘは、活性ガス生成装置５３の接地電位電極部２Ｂを接地電位電極部２Ｙに置き換え、接地電位電極部２Ｙ内において放電場調整膜３２を放電場調整膜３２Ｘに置き換えたことを特徴としている。

第２の電極構成部である接地電位電極部２Ｙは、放電場調整膜３２Ｘ及び金属電極２２の積層構造を呈しており、放電場調整膜３２Ｘの下面上に金属電極２０が設けられる。

放電場調整膜３２Ｘは、実施の形態２の変形例と同様、放電場調整用絶縁膜３３と放電場調整用導電膜３５との積層構造を含んでいる。

図２０に示すように、実施の形態３の変形例は、図１６で示した実施の形態２の変形例と同様に、放電空間４は部分放電空間４３及び４４を含んでいる。

部分放電空間４３は複数の凸部３３ｔが形成されない場合の通常放電空間と同じ比較的長い長ギャップ長Ｇ３を有している。一方、部分放電空間４４は長ギャップ長Ｇ３に比べ短い短ギャップ長Ｇ４を有する特殊放電空間となる。

実施の形態３の変形例である活性ガス生成装置５３Ｘは、活性ガス生成装置５３と同様、放電場調整膜３２Ｘはギャップ長が短くなる方向に突出した複数の凸部３３ｔを有している。

このため、変形例の活性ガス生成装置５３Ｘは、活性ガス生成装置５３と同様、必要とする印加電圧を増加させることなく放電空間４の体積増加を図り、活性ガス６の生成濃度を向上させることができる。

加えて、実施の形態３の変形例である活性ガス生成装置５３Ｘは、放電場調整膜３２Ｘの複数の凸部３３ｔそれぞれが第２の金属電極となる金属電極２２側に空洞領域３６有する分、実施の形態１の変形例及び実施の形態２の変形例と同様、同一の印加電圧の印加時における特殊放電空間にかかる特殊放電電圧を高めることができる。

その結果、実施の形態３の変形例である活性ガス生成装置５３Ｘは、上述した低電圧放電発生機能をより一層高めることができる。

変形例の活性ガス生成装置５３Ｘは、放電場調整用絶縁膜３３と放電場調整用導電膜３５との積層構造を有する放電場調整膜３２Ｘを用いることにより、凸部３３ｔの膜厚の薄膜化することができ、上述した低電圧放電発生機能をより一層高めることができる。

（拡張構成）
図１７～図２０で示した実施の形態３（変形例を含む）では、高電圧印加電極部１Ｃが電極用誘電体膜１３を有し、接地電位電極部２Ｂ（２Ｙ）が放電場調整膜３２（３２Ｘ）を有する構造を示した。

すなわち、電極用誘電体膜１３を有する第１の電極構成部を上方電極構成部である高電圧印加電極部１Ｃに限定し、放電場調整膜３２を有する第２の電極構成部を下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂ（２Ｙ）に限定していた。

実施の形態３の上述した限定以外に電極用誘電体膜１３と放電場調整膜３２との上下関係を逆にした拡張構成が考えられる。すなわち、電極用誘電体膜１３を有する第１の電極構成部を下方電極構成部である接地電位電極部２Ｂ（２Ｙ）とし、放電場調整膜３２を有する第２の電極構成部を上方電極構成部である高電圧印加電極部１Ｃとした拡張構成が考えられる。

この拡張構成では、放電場調整膜３２（３２Ｘ）は、放電空間４内においてギャップ長が短くなるように、下方（－Ｚ方向）に突出した複数の突出部を有することを特徴としている。このように、拡張構成では、少なくとも一つの突出部として下方に突出する複数の突出部を有している。

さらに、下方電極構成部に設けられる電極用誘電体膜１３には、ガス噴出孔３８に相当するガス噴出孔が形成されることになる。

上述した実施の形態３の拡散構成においても、活性ガス生成装置５３及び活性ガス生成装置５３Ｘと同様な効果を奏する。

本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本開示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、本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。

１，１Ｂ，１Ｃ 高電圧印加電極部
２，２Ｂ，２Ｘ，２Ｙ 接地電位電極部
４ 放電空間
５ 原料ガス
６ 活性ガス
１０、１２，１４，２０，２２，１２１，１２２，２２１，２２２ 金属電極
１１，１３，１３１，１３２ 電極用誘電体膜
１７ 高圧側接地用金属電極
２８，２８１，２８２ 開口領域
３０，３０Ｘ、３２，３２Ｘ，３２１，３２２ 放電場調整膜
３０ｔ～３３ｔ 凸部
３１，３３ 放電場調整用絶縁膜
３４，３５ 放電場調整用導電膜
３８，３８１，３８２ ガス噴出孔
４１～４４ 部分放電空間

Claims (7)

1. 放電空間に供給された原料ガスを活性化して得られる活性ガスを生成する活性ガス生成装置であって、
   第１の放電場形成面を有する第１の電極構成部と
   第２の放電場形成面を有する第２の電極構成部とを備え、前記第１及び第２の電極構成部は前記第１及び第２の放電場形成面が対向するように配置され、
   前記第１の電極構成部は、第１の金属電極と電極用誘電体膜との積層構造を有し、前記第１の電極構成部において、前記電極用誘電体膜側の露出面が前記第１の放電場形成面となり、
   前記第２の電極構成部は、第２の金属電極と放電場調整膜との積層構造を有し、前記第２の電極構成部において前記放電場調整膜側の露出面が前記第２の放電場形成面となり、
   前記第１及び第２の金属電極のうち一方の金属電極に交流電圧が印加され、他方の金属電極が基準電位に設定され、
   前記電極用誘電体膜と前記放電場調整膜との間が電極対向空間として規定され、
   前記電極対向空間内において、前記第１の金属電極と前記第２の金属電極とが平面視して重複する領域が前記放電空間となり、前記放電空間における前記第１及び第２の放電場形成面間の距離がギャップ長として規定され、
   前記放電場調整膜は、前記放電空間内において前記ギャップ長が短くなる方向に突出した少なくとも一つの突出部を有し、
   前記放電場調整膜の前記少なくとも一つの突出部はそれぞれ前記第２の金属電極側に空洞領域を有することを特徴とする、
   活性ガス生成装置。
2. 請求項１記載の活性ガス生成装置であって、
   前記電極対向空間は平面視して矩形状であり、
   前記電極対向空間は互いに対向する第１及び第２の側面を有し、前記第１及び第２の側面の間に前記放電空間が配置され、
   前記原料ガスは前記電極対向空間の前記第１の側面から供給され、
   前記活性ガスは前記電極対向空間の前記第２の側面から噴出され、前記第１の側面から前記第２の側面に向かう方向がガス流通方向として規定され、
   前記少なくとも一つの突出部は複数の突出部を含み、
   前記複数の突出部は前記ガス流通方向に沿って互いに離散して形成される、
   活性ガス生成装置。
3. 請求項１記載の活性ガス生成装置であって、
   前記第１及び第２の電極構成部のうち、上方に位置する電極構成部が上方電極構成部として規定され、下方に位置する電極構成部が下方電極構成部として規定され、
   前記第１及び第２の金属電極のうち、上方に位置する金属電極が上方金属電極として規定され、下方に位置する金属電極が下方金属電極として規定され、
   前記電極用誘電体膜及び前記放電場調整膜のうち、上方に位置する膜が上方形成膜として規定され、下方に位置する膜が下方形成膜として規定され、
   前記上方金属電極に交流電圧が印加され、前記下方金属電極が基準電位に設定され、
   前記電極対向空間は外周面を有し、
   前記下方形成膜は少なくとも一つのガス噴出孔を有し、前記下方金属電極は開口領域を有し、前記少なくとも一つのガス噴出孔及び前記開口領域は平面視して重複し、
   前記原料ガスは前記電極対向空間の前記外周面から供給され、
   前記活性ガスは前記少なくとも一つのガス噴出孔及び前記開口領域を介して前記下方金属電極の下方に噴出され、前記外周面から前記少なくとも一つのガス噴出孔に至る方向がガス流通方向として規定され、
   前記少なくとも一つの突出部は複数の突出部を含み、
   前記複数の突出部は前記ガス流通方向に沿って互いに離散して形成される、
   活性ガス生成装置。
4. 請求項３記載の活性ガス生成装置であって、
   前記第１の電極構成部は前記上方電極構成部であり、前記第２の電極構成部は前記下方電極構成部であり、
   前記第１の金属電極は前記上方金属電極であり、前記第２の金属電極は前記下方金属電極であり、
   前記電極用誘電体膜は前記上方形成膜であり、前記放電場調整膜は前記下方形成膜であり、
   前記電極用誘電体膜及び前記放電場調整膜は平面視して円状であり、前記電極対向空間は平面視して円状であり、
   前記少なくとも一つのガス噴出孔は前記放電場調整膜の中心位置に形成される中央ガス噴出孔を含み、
   前記原料ガスは前記電極対向空間の前記外周面から供給され、前記活性ガスは前記中央ガス噴出孔及び前記開口領域を介して前記第２の金属電極の下方に噴出される、
   活性ガス生成装置。
5. 請求項３記載の活性ガス生成装置であって、
   前記第１の電極構成部は前記上方電極構成部であり、前記第２の電極構成部は前記下方電極構成部であり、
   前記第１の金属電極は前記上方金属電極であり、前記第２の金属電極は前記下方金属電極であり、
   前記電極用誘電体膜は前記上方形成膜であり、前記放電場調整膜は前記下方形成膜であり、
   前記電極用誘電体膜及び前記放電場調整膜は平面視して矩形状であり、前記電極対向空間は平面視して矩形状であり、
   前記少なくとも一つのガス噴出孔は複数のガス噴出孔を含み、前記複数のガス噴出孔は噴出孔形成方向に沿って設けられ、
   前記電極対向空間は互いに対向する第１及び第２の側面を有し、前記第１の側面と前記複数のガス噴出孔との間及び前記第２の側面と前記複数のガス噴出孔との間それぞれに前記放電空間が配置され、前記外周面は前記第１及び第２の側面を含み、
   前記第１及び第２の側面が対向する方向が側面対向方向として規定され、前記噴出孔形成方向は前記側面対向方向と交差する方向であり、
   前記原料ガスは前記電極対向空間の前記第１及び第２の側面それぞれから供給され、前記活性ガスは前記複数のガス噴出孔及び前記開口領域を介して前記第２の金属電極の下方に噴出され、
   前記放電空間内において、前記第１の側面から前記複数のガス噴出孔に至る前記ガス流通方向に沿った第１のガス流通距離と、前記第２の側面から前記複数のガス噴出孔に至る前記ガス流通方向に沿った第２のガス流通距離とが等しい、
   活性ガス生成装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の活性ガス生成装置であって、
   前記第１の電極構成部は、前記電極用誘電体膜の前記第１の金属電極の形成面上に設けられる補助導電膜をさらに含み、前記補助導電膜は前記第１の金属電極と電気的に独立して設けられ、かつ、前記基準電位に設定され、
   前記補助導電膜は前記少なくとも一つのガス噴出孔と平面視して重複していることを特徴とする、
   活性ガス生成装置。
7. 請求項１から請求項６のうち、いずれか１項に記載の活性ガス生成装置であって、
   前記放電場調整膜は、絶縁体を構成材料とした放電場調整用絶縁膜と導電性を有する放電場調整用導電膜との積層構造であり、前記放電場調整用導電膜と前記第２の金属電極とが接触関係を有する、
   活性ガス生成装置。

Images