KR102121136B1 - 활성 가스 생성 장치 및 성막 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있는 활성 가스 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 본 발명의 활성 가스 생성 장치에 있어서, 금속 전극(201H 및 201L)은 유전체 전극(211)의 하면 상에 형성되고, 평면으로 보아 유전체 전극(211)의 중앙 영역(R50)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된다. 금속 전극(201H 및 201L)은 Y 방향을 서로 대향하는 방향으로 하고 있다. 쐐기형 단차 형상부(51)를 유전체 전극(211)의 상면의 중앙 영역(R50)에 있어서 상방으로 돌출시켜 설치하고 있다. 쐐기형 단차 형상부(51)는, 평면으로 보아 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각에 근접함에 따라서 Y 방향의 형성 폭이 짧아지도록 형성된다.

Description

활성 가스 생성 장치 및 성막 처리 장치

본 발명은, 고압 유전체 전극과 접지 유전체 전극을 평행으로 설치하여, 양 전극 사이에 고전압을 인가하고, 방전을 발생시킨 에너지로 활성 가스를 얻는 활성 가스 생성 장치에 관한 것이다.

종래의 활성 가스 생성 장치에 있어서, 세라믹 등의 유전체 전극에 Au막 등의 금속 전극을 성막 처리하여 전극 구성부로 하고 있는 장치도 있다. 이러한 장치에서는, 전극 구성부에 있어서 유전체 전극이 메인이고, 거기에 형성되어 있는 금속 전극은 종속적인 것으로 되어 있다.

종래의 활성 가스 생성 장치 중 하나로서, 원판형의 전극 구성부를 사용하고 있고, 외주부로부터 내부로 침입한 원료 가스는 방전 공간(방전장)을 통과하여 전극 중앙부에 1개만 형성된 가스 분출 구멍으로부터 밖으로 분출되는 구성이 있다.

상술한 구성의 장치를 포함하는 종래의 활성 가스 생성 장치는, 예를 들어 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3 및 특허문헌 4에 개시되어 있다.

특허문헌 1에 개시된 활성 가스 생성 장치는, 원통형의 전극이며, 통의 내외에 전극을 형성하여 그 사이에서 방전을 발생시키고, 그 사이에 원료 가스를 투입하여 활성 가스(라디칼 함유 가스)를 생성하는 것이다. 활성 가스는 원통 선단에 설치된 분출구에서 유로를 좁혀 플라스마 제트로 되어 분출되어, 그 바로 아래에 설치된 피처리물을 처리하는 것이다.

특허문헌 2에 개시된 활성 가스 생성 장치에서는, 평판형으로 한 쌍의 대향 전극을 설치하고, 그것을 종형으로 설치함으로써 상방으로부터 하방을 향해 전극 내에 가스를 공급하여, 바로 아래에 설치된 피처리물을 처리하는 것이다. 평판 전극 구조이기 때문에 대형화가 비교적 용이하고, 대면적에의 균일 성막 처리를 가능하게 한 것이다. 한 쌍의 대향 평판 전극을 종형으로 설치한 마찬가지의 처리 장치는, 성막 처리 용도뿐만 아니라 표면 처리 용도도 포함하면, 그 밖에도 특허문헌 5 등, 많이 존재한다. 또한 한 쌍이 아닌 복수 쌍의 대향 전극을 적층적으로 배치한 장치 구조를 사용한 것도 있다(특허문헌 6).

특허문헌 3에 개시된 활성 가스 생성 장치에서는, 한 쌍의 대향하는 원반형의 전극이 설치되고, 그 중 접지측의 전극에는 샤워 플레이트형으로 다수의 세공이 형성되고, 방전부가 처리실에 직결된 구조로 되어 있다. 전극을 거대화하거나, 혹은 전극 자체를 복수 개 설치하고, 세공을 무수하게 형성함으로써 균일한 대면적 질화를 가능하게 하고 있다. 방전 공간(방전장) 자체는 대기압 근방하에 있고, 한편 세공을 경유하여 처리실은 보다 감압의 상태에 놓여 있다. 이 결과, 방전장에서 생성된 활성 가스는 생성 직후에 세공을 경유하여 감압하로 운반됨으로써 그 감쇠가 극소화되기 때문에, 보다 고밀도 상태에서 피처리물에 도달하는 것이 가능해진다.

특허문헌 4에 개시된 활성 가스 생성 장치에서는, 평판 직사각 형상의 한 쌍의 대향 전극을 설치하고, 3방향이 스페이서로 간극이 폐색되어 있고 개구되어 있는 1방향을 향해 가스를 분출하는 구조를 특징으로 하고 있다. 개구부의 끝에는 가스 분출 구멍을 형성하여 피처리물로 활성 가스(라디칼)를 분사하고 있다.

일본 특허 제3057065호 공보 일본 특허 공개 제2003-129246호 공보 일본 특허 제5328685호 공보 일본 특허 제5158084호 공보 일본 특허 공개 평11-335868호 공보 일본 특허 제2537304호 공보

특허문헌 1에 개시된 활성 가스의 생성 방법에서는 분출구의 개구부가 직경 수 밀리미터라는 사이즈이기 때문에, 처리 면적이 매우 한정적인 것으로 되어 있다.

특허문헌 1에 개시된 활성 가스 생성 장치로서, 전극을 횡방향으로 설치하여 그것을 따라 분출구를 복수 개 설치한 형태도 제시되어 있고, 이 방법이면 처리 면적을 크게 취하는 것이 가능하지만, 원통체나 전극의 형상·구조가 복잡하게 된다. 대기 혼입 등이 허용되지 않는 반도체 성막 처리 용도를 생각하면, 각각의 구성 부품 접속부에 있어서 충분한 시일 특성을 갖게 할 필요가 있다. 또한, 방전 공간(방전장) 근방은 고온으로 되어 있기 때문에, 냉각을 하고 있었다고 해도 여유를 갖기 위해서는 어느 정도 고온 부위와 시일재를 이격시킬 필요가 발생하여, 결과적으로 상당히 큰 장치 사이즈로 될 것이 예상된다.

또한, 특허문헌 2, 특허문헌 5 및 특허문헌 6에 개시된 활성 가스 생성 방법은 모두 기본적으로 방전 공간(방전장)도 피처리물도 동일한 대기압 근방의 압력하에서 취급되고 있다. 활성 가스는, 에너지 상태가 높기 때문에 다른 것과 반응하여, 혹은 광 방출 등에 의해 용이하게 활성을 잃기 쉽다. 압력이 높을수록 충돌 빈도가 증대된다는 점에서, 방전장에 있어서는 그 방전 방식의 사정상, 어느 정도 이상의 압력 상태는 피할 수 없었다고 해도, 생성된 활성 가스는 신속하게 보다 감압하로 이행되는 것이 바람직하다. 그러한 관점에서, 특허문헌 2 등에 개시된 방식에서는 피처리물 도달 시에는 이미 상당히 라디칼 밀도가 감쇠되어 있을 것이 상상된다.

한편, 특허문헌 3에 개시된 활성 가스 생성 방법에서는, 세공은 오리피스도 겸하고 있기 때문에 전체 세공 단면적을 소정의 압력차를 유지하기 위해 필요한 단면적에 일치시킬 필요가 있어, 세공 수를 본래의 반도체 성막 처리용 샤워 플레이트와 동일 정도로는 증가시킬 수 없다. 세공 수가 적으면 전극 상의 배치에 따른 가스 유량 차가 커져, 세공마다의 유량 차는 활성 가스의 플럭스에 직결되어 버리기 때문에, 유량 차를 정확하게 파악하여 그것에 따른 성막 처리 조건을 설정하지 않으면 막 두께에 불균일이 발생해 버린다. 또한, 원반형의 외주부로부터 전극 내로 가스는 진행되고, 방전장에 형성된 세공으로부터 밖으로 방출되고 있기 때문에, 방전장에 침입하자마자 세공으로부터 방출되는 가스 중의 라디칼 밀도와, 한편 최내측에 배치하여 방전장을 충분히 시간을 두고 통과한 후에 방출되는 가스 중의 라디칼 밀도는 저절로 차이가 발생해 버려, 이전의 가스 유량의 차분과의 상승 효과에 의해 성막 상황의 균일화를 도모하는 것이 매우 곤란하게 되어 있다.

또한, 특허문헌 4에 개시된 활성 가스 생성 장치에 있어서, 방전장을 대기압 근방, 피처리물이 설치된 처리 챔버를 감압하와 압력 구분을 마련하기 위해서는, 가스 분출 구멍을 오리피스로서 기능시킬 필요가 있다. 방전장을 구성하는 전극과 오리피스를 구성하는 가스 분출 구멍이 형성된 부품은 별개의 것이기 때문에, 양자의 위치 결정 기구가 필요해지고, 또한 가스 분출 구멍 이외에 간극이 발생하지 않도록 하기 위해 시일 기구도 설치할 필요가 있어, 이상과 같은 구성을 검토하면 매우 복잡해질 것이 예상된다.

이와 같이, 특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 4 등에 개시된, 종래의 활성 가스 생성 장치는 가스 분출 구멍이 1개인 경우, 가스 분출 구멍이 라인형인 경우 등, 성막 처리 가능한 영역이 비교적 한정되어 있었다. 특히, φ(직경) 300㎜ 웨이퍼를 균일하게 처리하는 것은 전혀 불가능했다. 한편, 특허문헌 3에 개시된 활성 가스 생성 장치와 같이, 가스 확산을 위한 샤워 플레이트를 가스 분출 구멍 이후에 설치한다고 하는 수단도 있지만, 애당초 활성 가스는 매우 활성도가 높아서 샤워 플레이트 내를 가스가 플레이트 벽면에 충돌하면서 진행함으로써 라디칼의 대부분이 활성을 잃게 되어 버리기 때문에 실용에 견딜 수 없다고 하는 중대한 문제점이 존재하였다.

본 발명에서는, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하여, 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있는 활성 가스 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 제1 태양의 활성 가스 생성 장치는, 제1 전극 구성부와 상기 제1 전극 구성부의 하방에 설치되는 제2 전극 구성부와, 상기 제1 및 제2 전극 구성부에 교류 전압을 인가하는 교류 전원부를 갖고 상기 교류 전원부에 의한 상기 교류 전압의 인가에 의해, 상기 제1 및 제2 전극 구성부 사이에 방전 공간이 형성되고, 상기 방전 공간에 공급된 원료 가스를 활성화하여 얻어지는 활성 가스를 생성하는 활성 가스 생성 장치이며, 상기 제1 전극 구성부는, 제1 유전체 전극과 상기 제1 유전체 전극의 상면 상에 선택적으로 형성되는 제1 금속 전극을 갖고, 상기 제2 전극 구성부는, 제2 유전체 전극과 상기 제2 유전체 전극의 하면 상에 선택적으로 형성되는 제2 금속 전극을 갖고, 상기 교류 전압의 인가에 의해 상기 제1 및 제2 유전체 전극이 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속 전극이 평면으로 보아 중복되는 영역이 상기 방전 공간으로서 규정되고, 상기 제2 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 제2 유전체 전극의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 대향하여 형성되는 한 쌍의 제2 부분 금속 전극을 갖고, 상기 한 쌍의 제2 부분 금속 전극은 제1 방향을 전극 형성 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 서로 대향하는 방향으로 하고 있고, 상기 제1 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 한 쌍의 제2 부분 금속 전극과 중복되는 영역을 갖는 한 쌍의 제1 부분 금속 전극을 갖고, 상기 제2 유전체 전극은, 상기 중앙 영역에 형성되고, 상기 활성 가스를 외부로 분출하기 위한 가스 분출 구멍과, 상기 중앙 영역에 있어서 상방으로 돌출되어 형성되는 중앙 영역 단차부를 구비하고, 상기 중앙 영역 단차부는, 평면으로 보아 상기 가스 분출 구멍에 중복되는 일 없이, 평면으로 보아 상기 가스 분출 구멍에 근접함에 따라서 상기 제2 방향의 형성 폭이 짧아지도록 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관한 제2 태양의 활성 가스 생성 장치는, 제1 전극 구성부와 상기 제1 전극 구성부의 하방에 설치되는 제2 전극 구성부와, 상기 제1 및 제2 전극 구성부에 교류 전압을 인가하는 교류 전원부를 갖고 상기 교류 전원부에 의한 상기 교류 전압의 인가에 의해, 상기 제1 및 제2 전극 구성부 사이에 방전 공간이 형성되고, 상기 방전 공간에 공급된 원료 가스를 활성화하여 얻어지는 활성 가스를 생성하는 활성 가스 생성 장치이며, 상기 제1 전극 구성부는, 제1 유전체 전극과 상기 제1 유전체 전극의 상면 상에 선택적으로 형성된 제1 금속 전극을 갖고, 상기 제2 전극 구성부는, 제2 유전체 전극과 상기 제2 유전체 전극의 하면 상에 선택적으로 형성된 제2 금속 전극을 갖고, 상기 교류 전압의 인가에 의해 상기 제1 및 제2 유전체 전극이 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속 전극이 평면으로 보아 중복되는 영역이 상기 방전 공간으로서 규정되고, 상기 제1 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 제1 유전체 전극의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 대향하여 형성되는 한 쌍의 제1 부분 금속 전극을 갖고, 상기 한 쌍의 제1 부분 금속 전극은 제1 방향을 전극 형성 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 서로 대향하는 방향으로 하고 있고, 상기 제2 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 한 쌍의 제1 부분 금속 전극과 중복되는 영역을 갖는 한 쌍의 제2 부분 금속 전극을 갖고, 상기 제2 유전체 전극은, 평면으로 보아 상기 중앙 영역에 대응하는 영역에 있어서 상기 제1 방향을 따라 형성되고, 각각이 상기 활성 가스를 외부로 분출하기 위한 복수의 가스 분출 구멍을 갖고, 상기 제1 유전체 전극은, 상기 중앙 영역에 있어서 하방으로 돌출되어 형성되는 중앙 영역 단차부를 구비하고, 상기 중앙 영역 단차부는 상기 복수의 가스 분출 구멍 전부와 평면으로 보아 중복되고, 상기 유전체 공간에 있어서, 상기 중앙 영역 단차부 하방의 공간은 다른 공간보다 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관한 제1 태양의 활성 가스 생성 장치는, 외부로부터 원료 가스를 제2 방향을 따라 상기 유전체 공간의 중앙 영역 상을 향해 공급함으로써, 방전 공간을 통과시켜 얻어지는 활성 가스를 생성하여, 가스 분출 구멍으로부터 외부로 분출할 수 있다.

이때, 가스 분출 구멍에 근접함에 따라서 제2 방향의 형성 폭이 짧아지도록 형성되는, 제1 유전체 전극의 중앙 영역 단차부의 존재에 의해, 유전체 공간 내의 중앙 영역 상에 있어서 활성 가스의 가스 유로를 좁힐 수 있기 때문에, 가스 유속을 높일 수 있는 결과, 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있다.

본 발명에 관한 제2 태양의 활성 가스 생성 장치는, 원료 가스를 제2 방향을 따라 상기 유전체 공간의 중앙 영역 하방을 향해 공급함으로써, 방전 공간을 통과시켜 얻어지는 활성 가스를 생성하여, 가스 분출 구멍으로부터 외부로 분출할 수 있다.

이때, 제1 유전체 전극에 설치한 중앙 영역 단차부의 존재에 의해, 유전체 공간 내의 중앙 영역 하방에 있어서, 복수의 가스 분출 구멍에 대응하는 활성 가스의 가스 유로를 좁힐 수 있기 때문에, 가스 유속을 높일 수 있는 결과, 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있다.

또한, 중앙 영역 단차부 및 복수의 가스 분출 구멍을 제1 및 제2 유전체 전극 사이에서 나누어 형성할 수 있는 만큼, 제1 및 제2 유전체 전극의 강도 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 목적, 특징, 국면 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.

도 1은 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 접지측 전극 구성부의 유전체 전극의 전체 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시 형태 1의 접지측 전극 구성부의 상면 및 하면 구조 등을 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 2의 착안 영역을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 2의 착안 영역을 확대하여 나타내는 상면도이다.
도 5는 고전압측 전극 구성부의 상면 및 하면 구조 등을 나타내는 설명도이다.
도 6은 고전압측 전극 구성부와 접지측 전극 구성부의 조립 공정을 나타내는 사시도(첫 번째)이다.
도 7은 고전압측 전극 구성부와 접지측 전극 구성부의 조립 공정을 나타내는 사시도(두 번째)이다.
도 8은 고전압측 전극 구성부와 접지측 전극 구성부의 조립 공정을 나타내는 사시도(세 번째)이다.
도 9는 실시 형태 2의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 접지측 전극 구성부의 유전체 전극의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 10은 실시 형태 3의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 활성 가스 생성용 전극군(303)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 활성 가스 생성용 전극군의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본원 발명의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 기본 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 13은 도 12의 고전압측 전극 구성부의 구체적 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 14는 활성 가스 생성 장치의 기본 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 15는 활성 가스 생성 장치를 구성 요소로 한 성막 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

<발명의 원리>

도 12는 본원 발명의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 기본 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 고전압측 전극 구성부(1)(제1 전극 구성부)와, 고전압측 전극 구성부(1)의 하방에 설치되는 접지측 전극 구성부(2)(제2 전극 구성부)와, 고전압측 전극 구성부(1) 및 접지측 전극 구성부(2)에 교류 전압을 인가하는 고주파 전원(5)(교류 전원부)을 기본 구성으로서 갖고 있다.

고전압측 전극 구성부(1)는, 유전체 전극(11)(제1 유전체 전극)과 유전체 전극(11)의 상면 상에 선택적으로 형성되는 금속 전극(10)(제1 금속 전극)을 갖고, 접지측 전극 구성부(2)는 유전체 전극(21)(제2 유전체 전극)과 유전체 전극(21)의 하면 상에 선택적으로 형성되는 금속 전극(20)(제2 금속 전극)을 갖고 있다. 접지측 전극 구성부(2)의 금속 전극(20)이 접지 레벨에 접속되고, 고전압측 전극 구성부(1)의 금속 전극(10)에 고주파 전원(5)으로부터 교류 전압이 인가된다.

그리고 고주파 전원(5)의 교류 전압의 인가에 의해, 유전체 전극(11 및 21)이 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 금속 전극(10 및 20)이 평면으로 보아 중복되는 영역이 방전 공간으로서 규정된다. 상술한 고전압측 전극 구성부(1), 접지측 전극 구성부(2) 및 고주파 전원(5)에 의해 활성 가스 생성용 전극군이 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 고주파 전원(5)에 의한 교류 전압의 인가에 의해, 고전압측 전극 구성부(1)와 접지측 전극 구성부(2) 사이에 방전 공간이 형성되고, 이 방전 공간에 질소 분자 등의 원료 가스(6)를 공급하면, 라디칼화된 질소 원자 등의 활성 가스(7)를 얻을 수 있다.

도 13은 고전압측 전극 구성부(1)의 구체적 구성예를 나타내는 설명도이다. 고전압측 전극 구성부(1)의 일 구체예인 고전압측 전극 구성부(1X)는, 평면으로 보아 원형인 유전체 전극(11X)의 상면 상에 평면으로 보아 환형인 금속 전극(10X)이 선택적으로 형성됨으로써 구성된다. 접지측 전극 구성부(2)의 일 구체예인 접지측 전극 구성부(2X)는, 평면으로 보아 원형인 유전체 전극(21X)의 하면 상(도 13에서는 상하 반대)에 평면으로 보아 환형인 금속 전극(20X)이 선택적으로 형성됨으로써 구성된다. 즉, 접지측 전극 구성부(2X)는, 금속 전극(20X) 및 유전체 전극(21X)의 상하 관계가 금속 전극(10X) 및 유전체 전극(11X)과 상이한 점을 제외하고, 고전압측 전극 구성부(1X)와 마찬가지의 구성으로 형성된다. 단, 유전체 전극(21X)의 중심에 가스 분출 구멍(25)(도 13에서는 도시하지 않음)이 형성되어 있는 점이 상이하다.

도 14는 도 13에 나타낸 고전압측 전극 구성부(1X) 및 접지측 전극 구성부(2X)로 실현되는 활성 가스 생성 장치의 기본 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 고전압측 전극 구성부(1X)(제1 전극 구성부)와, 고전압측 전극 구성부(1)의 하방에 설치되는 접지측 전극 구성부(2X)(제2 전극 구성부)와, 고전압측 전극 구성부(1X) 및 접지측 전극 구성부(2X)에 교류 전압을 인가하는 고주파 전원(5)(교류 전원부)을 기본 구성으로서 갖고 있다.

그리고 고주파 전원(5)의 교류 전압의 인가에 의해 유전체 전극(11X 및 21X)이 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 금속 전극(10X 및 20X)이 평면으로 보아 중복되는 영역이 방전 공간(방전장)으로서 규정된다. 상술한 고전압측 전극 구성부(1X), 접지측 전극 구성부(2X) 및 고주파 전원(5)에 의해 활성 가스 생성용 전극군이 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 고주파 전원(5)에 의한 교류 전압의 인가에 의해, 고전압측 전극 구성부(1X) 및 접지측 전극 구성부(2X) 사이에 방전 공간이 형성되고, 이 방전 공간에 가스의 흐름(8)을 따라 원료 가스를 공급하면, 라디칼화된 질소 원자 등의 활성 가스(7)를 얻어, 유전체 전극(21X)의 중심에 형성된 가스 분출 구멍(25)으로부터 하방의 외부로 분출할 수 있다.

도 15는 상술한 활성 가스 생성 장치를 구성 요소로 한 성막 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 도 12 내지 도 14에 나타낸 활성 가스 생성용 전극군을 하우징 내에 수납한 활성 가스 생성 장치(31)의 하방에 오리피스 형성부(32)를 통해 성막 처리 챔버(33)가 배치되고, 성막 처리 챔버(33) 내에 예를 들어 φ(직경) 300㎜의 웨이퍼(34)가 배치된다.

이때, 성막 처리 챔버(33) 내는 수 100㎩ 정도의 감압하로 설정되고, 한편 활성 가스 생성 장치(31) 내는, 그 방전 방식의 특성상, 10㎪ 내지 대기압 정도의 고압 상태로 유지한다. 이 양자의 압력 차를 마련하기 위해, 유전체 전극(21X)에 형성된 가스 분출 구멍(25)은 오리피스 형성부(32)의 중심 구멍(32C)과 같이, 오리피스로서 기능하는 치수로 수렴시키는 것도 가능하다.

따라서, 도 12 내지 도 14에 나타낸 활성 가스 생성용 전극군을 내부에 갖는 활성 가스 생성 장치(31)의 바로 아래에 성막 처리 챔버(33)를 설치하고, 유전체 전극(21X)의 가스 분출 구멍(25)을 오리피스 형성부(32)의 중심 구멍(32C)으로서 기능시킴으로써, 오리피스 형성부(32)를 불필요하게 하고, 활성 가스 생성 장치(31)의 바로 아래에 성막 처리 챔버(33)를 배치한 성막 처리 장치를 실현할 수 있다.

이하에 설명하는 실시 형태 1 내지 실시 형태 3은, 도 12 내지 도 14에 나타낸 고전압측 전극 구성부(1(1X)) 및 접지측 전극 구성부(2(2A))의 구조를 개량한 활성 가스 생성용 전극군을 내부에 갖는 활성 가스 생성 장치(31)의 발명이다.

<실시 형태 1>

도 1은 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 접지측 전극 구성부(2A)의 유전체 전극(211)의 전체 구조를 나타내는 사시도이다. 도 2는 접지측 전극 구성부(2A)의 상면 및 하면 구조 등을 나타내는 설명도이다. 도 2의 (a)가 상면도이고, 도 2의 (b)가 도 2의 (a)의 A-A 단면도, 도 2의 (c)가 하면도이고, 도 2의 (d)가 도 2의 (a)의 B-B 단면도이다. 도 3은 도 2의 (a)의 착안 영역(R11)을 확대하여 나타내는 설명도이고, 도 3의 (a)가 상면도, 도 3의 (b)가 착안 영역(R11)에 있어서의 A-A 단면도이다. 또한, 도 1 내지 도 3 각각에 있어서 적절하게 XYZ 좌표계를 나타내고 있다.

이들 도면에 나타낸 바와 같이, 실시 형태 1의 접지측 전극 구성부(2A)(제2 전극 구성부)는 유전체 전극(211)과 금속 전극(201H 및 201L)(한 쌍의 제2 부분 금속 전극; 제2 금속 전극)을 갖고 있다.

유전체 전극(211)은, X 방향을 긴 변 방향, Y 방향을 짧은 변 방향으로 한 직사각 형상의 평판 구조를 나타내고 있다. 이하, 유전체 전극(211)에 있어서, 후술하는 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)를 경계로 하여, 중심부를 주요 영역(53), 양단부를 단부 영역(54A 및 54B)이라고 칭하는 경우가 있다.

유전체 전극(211)(제2 유전체 전극)에 관하여, 주요 영역(53) 내의 중앙 영역(R50)에 있어서 X 방향(제1 방향)을 따라, 복수의(5개의) 가스 분출 구멍(55)이 형성된다. 복수의 가스 분출 구멍(55)은 각각 유전체 전극(211)의 상면으로부터 하면으로 관통하여 형성된다.

도 2의 (b) 내지 (c)에 나타낸 바와 같이, 금속 전극(201H 및 201L)(한 쌍의 제2 부분 금속 전극)은 유전체 전극(211)의 하면 상에 형성되고, 평면으로 보아 유전체 전극(211)의 중앙 영역(R50)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된다. 금속 전극(201H 및 201L)은 평면으로 보아 대략 직사각 형상을 나타내고, X 방향(제1 방향)을 긴 변 방향(전극 형성 방향)으로 하고, X 방향에 직각으로 교차하는 Y 방향(제2 방향)을 서로 대향하는 방향으로 하고 있다. 금속 전극(201H 및 201L)은 평면에서 본 크기는 동일하고, 그 배치는 중앙 영역(R50)을 중심으로 하여 대칭으로 되어 있다.

또한, 금속 전극(201H 및 201L)은 유전체 전극(211)의 하면에서 메탈라이즈 처리됨으로써 형성되고, 그 결과, 유전체 전극(211)과 금속 전극(201H 및 201L)은 일체 형성되어 접지측 전극 구성부(2A)(제2 전극 구성부)를 구성한다. 메탈라이즈 처리로서 인쇄 소성 방법이나 스퍼터링 처리, 증착 처리 등을 사용한 처리를 생각할 수 있다.

도 5는 고전압측 전극 구성부(1A)(제1 전극 구성부)의 상면 및 하면 구조 등을 나타내는 설명도이다. 도 5의 (a)가 상면도이고, 도 5의 (b)가 도 5의 (a)의 C-C 단면도, 도 5의 (c)가 하면도이다. 또한, 도 5에 있어서 적절하게 XYZ 좌표계를 나타내고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 유전체 전극(111)은 유전체 전극(211)과 마찬가지로, X 방향을 긴 변 방향, Y 방향을 짧은 변 방향으로 한 직사각 형상의 평판 구조를 나타내고 있다.

또한, 금속 전극(101H 및 101L)(한 쌍의 제1 부분 금속 전극; 제1 금속 전극)은 유전체 전극(111)의 상면 상에 형성되고, 평면으로 보아 유전체 전극(211)의 중앙 영역(R50)에 대응하는 동일 형상의 중앙 영역(R60)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치된다. 이때, 금속 전극(101H 및 101L)은, 금속 전극(201H 및 201L)과 마찬가지로, 평면으로 보아 대략 직사각형을 나타내고, X 방향(제1 방향)을 긴 변 방향(전극 형성 방향)으로 하고, X 방향에 직각으로 교차하는 Y 방향(제2 방향)을 서로 대향하는 방향으로 하고 있다. 금속 전극(101H 및 101L)은, 평면에서 본 크기는 동일하고, 그 배치는 중앙 영역(R60)을 중심으로 하여 대칭으로 되어 있다. 단, 금속 전극(101H 및 101L)의 짧은 변 방향(Y 방향), 그리고 긴 변 방향(X 방향)의 폭이, 금속 전극(201H 및 201L)에 비해 조금 짧게 설정된다. 또한, 금속 전극(101H 및 101L)도, 금속 전극(201H 및 201L)과 마찬가지로 메탈라이즈 처리에 의해 유전체 전극(111)의 상면 상에 형성할 수 있다.

도 6 내지 도 8은 고전압측 전극 구성부(1A)와 접지측 전극 구성부(2A)의 조립 공정을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 6 내지 도 8 각각에 있어서 XYZ 좌표계를 나타내고 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 접지측 전극 구성부(2A) 상에 고전압측 전극 구성부(1A)를 배치함으로써 활성 가스 생성용 전극군(301)을 조립할 수 있다. 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 고전압측 전극 구성부(1A)에 있어서의 유전체 전극(111)의 중앙 영역(R60)과, 접지측 전극 구성부(2A)에 있어서의 유전체 전극(211)의 중앙 영역(R50)이 평면으로 보아 중복되도록 위치 결정하면서, 고전압측 전극 구성부(1A)를 접지측 전극 구성부(2A) 상에 적층하여 조합함으로써, 최종적으로 도 8에 나타낸 바와 같이 활성 가스 생성용 전극군(301)을 완성할 수 있다.

활성 가스 생성용 전극군(301)을 구성하는 유전체 전극(111)과 유전체 전극(211)이 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 금속 전극(101H 및 101L)과 금속 전극(201H 및 201L)이 평면으로 보아 중복되는 영역이 방전 공간으로서 규정된다.

메탈라이즈부인 금속 전극(101H 및 101L) 및 금속 전극(201H 및 201L)에는, 도 12에 나타낸 금속 전극(10 및 20)과 같이, (고압)고주파 전원(5)에 접속되어 있다. 접지측 전극 구성부(2A)의 금속 전극(201H 및 201L)은 접지되어 있고, 본 실시 형태에서는, 고주파 전원(5)으로부터 0 피크값을 2 내지 10㎸로 고정하여, 주파수를 10㎑ 내지 100㎑로 설정한 교류 전압을 금속 전극(101H 및 101L), 금속 전극(201H 및 201L) 사이에 인가하고 있다.

상술한 바와 같이, 고전압측 전극 구성부(1A)의 유전체 전극(111)은, 접지측 전극 구성부(2A)의 유전체 전극(211)과 달리, 상면 및 하면 모두 평탄한 형상을 나타내고 있다. 따라서, 고전압측 전극 구성부(1A)와 접지측 전극 구성부(2A)를 조합할 때에는 상부로부터 접지측 전극 구성부(2A)측에 스프링이나 볼트 등의 체결력에 의해 고정할 뿐이며, 스폿 페이싱 형상 등을 형성하여 굳이 접지측 전극 구성부(2A)와 위치 결정하지 않음으로써, 수송 시 등에 유전체 전극(111)과 유전체 전극(211)의 단부면 사이의 접촉에 의한 오염 발생의 가능성을 최대한 억제한 구조의 활성 가스 생성용 전극군(301)을 얻을 수 있다.

상술한 방전 공간(방전장)은 이상 방전을 억제하기 위해 일정 간격 이상, 가스 분출 구멍(55)에 근접시킬 수는 없다. 따라서, 방전 공간을 빠져나가고 나서 가스 분출 구멍(55)까지의 중앙 영역(R50(R60)) 상의 공간은, 비방전 공간(비방전장, 데드 스페이스)이 되고, 이 비방전 공간에서는 활성 가스는 생성되는 일 없이 감소해 가기만 할 뿐이다.

활성 가스는 방전 공간에서 생성되고, 방전 공간을 통과하면, 그 고에너지로 인해 급격하게 감쇠하여, 단시간에 모두 소멸되어 버린다. 활성 가스의 감쇠 메커니즘 중, 기저 상태의 다른 분자와의 충돌 등에 의해 에너지를 잃게 되는 타입의 경우, 단순히 압력을 낮추어 충돌 빈도를 낮게 하는 것만으로 활성 가스의 소멸 속도를 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 대기압 근방의 방전 공간에서 생성된 활성 가스를 신속하게 감압하의 성막 처리 챔버(33)(도 15 참조)로 분출하도록 하는 것이 중요하고, 그 때문에 앞서 기재한 비방전 공간을 규정하는 중앙 영역(R50(R60))의 Y 방향의 폭은 가능한 한 좁게 하는 것이 바람직하다.

비방전 공간을 극소화하기 위해 방전 공간을 가스 분출 구멍(55)에 근접시킬 수는 없다. 왜냐하면, 가스 분출 구멍(55)을 방전 공간에 지나치게 근접시키면, 활성 가스의 생성 시에 이상 방전이 발생할 우려가 있기 때문이다. 그래서, 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치는, 비방전 공간을 메우기 위해, 쐐기형 단차 형상부(51)(중앙 영역 단차부)를 유전체 전극(211)의 상면 중앙 영역(R50)에 있어서 상방으로 돌출시켜, 유전체 전극(211)의 구성 요소로서 일체 형성하여 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 쐐기형 단차 형상부(51)는 평면으로 보아 복수의 가스 분출 구멍(55)에 중복되는 일 없이, 평면으로 보아 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각에 근접함에 따라서 Y 방향(제2 방향)의 형성 폭이 짧아지도록 형성된다. 구체적으로는, 5개의 가스 분출 구멍(55) 사이에 평면으로 보아 마름모 형상으로 형성되고, 서로 이산된 4개의 마름모형 단체부(51s)(도 3의 (a) 참조)와, 5개의 가스 분출 구멍(55) 중 양단부의 가스 분출 구멍(55)의 외측에 설치된 평면으로 보아 대략 이등변 삼각 형상인 2개의 삼각 단체부(51t)(도 3의 (a) 참조)의 집합체에 의해 쐐기형 단차 형상부(51)가 형성된다.

따라서, 외부로부터 원료 가스를 Y 방향(도 6 내지 도 8에 나타낸 가스 공급 방향 D1)을 따라, 유전체 공간에 있어서의 중앙 영역(R50) 상방(중앙 영역(R60) 하방)을 향해 공급함으로써, 원료 가스가 방전 공간을 통과할 때에 얻어지는 활성 가스를 생성하고, 복수의 가스 분출 구멍(55)으로부터 -Z 방향(도 6 내지 도 8에 나타낸 가스 분출 방향 D2)을 따라 외부로 분출할 수 있다.

이때, 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각에 근접함에 따라서 Y 방향의 형성 폭이 짧아지도록, 각각이 이산 형성된 4개의 마름모형 단체부(51s)와 2개의 삼각 단체부(51t)를 갖는 쐐기형 단차 형상부(51)(중앙 영역 단차부)의 존재에 의해, 유전체 공간 내의 중앙 영역(R50) 상방(중앙 영역(R60) 하방)에 있어서, 복수의 가스 분출 구멍(55)에 대응하는 활성 가스의 복수의 가스 유로를 각각 좁힐 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치는, 각 가스 분출 구멍(55)에 있어서 가스 유속을 높일 수 있는 결과, 보다 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있다.

또한, 쐐기형 단차 형상부(51)와 같은 평면 형상 이외라도, 예를 들어 평면 형상이 반원형이어도 되고, 평면으로 보아 복수의 가스 분출 구멍(55)에 중복되는 일 없이, 평면으로 보아 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각에 근접함에 따라서 Y 방향(제2 방향)의 형성 폭이 짧아지도록 형성된 형상이면, 상술한 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

또한, 원료 가스로서 예를 들어 질소, 산소, 불소 및 수소 중 적어도 하나를 포함하는 가스를 생각할 수 있다. 즉, 산소, 희가스류나 수소, 불소류의 가스를 원료 가스로서 공급하는 태양을 생각할 수 있다. 이들 원료 가스가 활성 가스 생성용 전극군(301)의 외주부로부터 가스 공급 방향 D1을 따라 내부로 진행되고, 내부의 방전 공간을 경유하여 활성 가스가 되고, 활성 가스(라디칼을 포함한 가스)는 유전체 전극(211)에 형성된 복수의 가스 분출 구멍(55)으로부터 가스 분출 방향 D2를 따라 성막 처리 챔버(33)(도 15 참조)로 분출된다. 성막 처리 챔버(33) 내에 있어서, 반응성이 높은 활성 가스를 이용함으로써 처리 대상 기판인 웨이퍼(34)에 대해 성막 처리를 행할 수 있다.

이와 같이, 질소, 산소, 불소 및 수소 중 적어도 하나를 포함하는 원료 가스로부터, 보다 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있다.

쐐기형 단차 형상부(51)는, 고전압측 전극 구성부(1A)의 유전체 전극(111)이 아닌, 접지측 전극 구성부(2A)의 유전체 전극(211)의 상면 상에 설치하고 있다. 즉, 복수의 가스 분출 구멍(55)과 쐐기형 단차 형상부(51)는 동일한 유전체 전극(111)에 형성되어 있다. 이 때문에, 도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 활성 가스 생성용 전극군(301)의 조립 시에 있어서 복수의 가스 분출 구멍(55)과 쐐기형 단차 형상부(51)의 위치 결정을 불필요하게 하여, 장치 구성의 간이화를 도모할 수도 있다.

이 쐐기형 단차 형상부(51)는 고전압측 전극 구성부(1)와 접지측 전극 구성부(2) 사이의 방전 공간에 있어서의 갭 길이(유전체 전극(11), 유전체 전극(21) 사이의 Z 방향의 거리)를 규정하는 스페이서로서도 기능한다.

따라서, 도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 접지측 전극 구성부(2A) 상에 고전압측 전극 구성부(1A)를 적층하는 간단한 조립 공정에 의해, 쐐기형 단차 형상부(51)의 형성 높이에 의해 방전 공간에 있어서의 갭 길이를 설정할 수 있다.

또한, 종래, 스페이서는 방전 공간에 형성되는 경우가 많았다. 이 경우, 스페이서 측면을 경유한 연면 방전이 발생하여, 방전 손실이나 오염의 발생 원인이 되어 왔다. 본 실시 형태에서는, 유전체 전극(211)의 상면에 돌출되어 형성된 쐐기형 단차 형상부(51)는, 방전 공간 외부의 중앙 영역(R50)에 설치되어 있기 때문에, 오염 발생 등의 억제로 이어져 있다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 유전체 전극(211)은 양단부측에 존재하는, 주요 영역(53)과 단부 영역(54A 및 54B)의 경계 영역에서, 상방으로 돌출되어 형성되는 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)(한 쌍의 단부 영역 단차부)를 더 갖고 있다. 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)는 평면으로 보아, 유전체 전극(211)의 짧은 변 방향의 전체 길이에 걸쳐 Y 방향으로 연장되어 형성되고, 쐐기형 단차 형상부(51)의 형성 높이와 함께 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)의 형성 높이에 의해, 방전 공간에 있어서의 갭 길이를 규정하고 있다.

이들 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)의 존재에 의해, 유전체 전극(211)의 X 방향 양단부로부터의 방전 공간으로의 가스의 유입을 규제하고 있다. 유전체 전극(211)의 양단부로부터의 가스 유입이 가능해지면, 유전체 전극(211)의 양단부 근방의 가스 분출 구멍(55)(도 1에서 가장 우측, 혹은 가장 좌측에 존재하는 가스 분출 구멍(55))은, 활성 가스의 유입량이 영향을 받기 쉽기 때문에, 각 가스 분출 구멍(55)으로부터의 활성 가스의 가스 유량의 계산이 복잡화되어, 제어가 곤란해진다고 하는 문제가 있다. 그 문제를 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)를 형성함으로써 해소하고 있다.

직선형 단차 형상부(52A 및 52B)가 형성됨으로써, 고전압측 전극 구성부(1A) 및 접지측 전극 구성부(2A) 사이의 가스의 유입 진로는 Y 방향의 2면으로부터만 된다. 따라서, 가스의 흐름 자체가 비교적 안정화되기 때문에 방전 공간 내의 압력 분포가 일정해져, 균일한 방전 공간을 형성할 수 있다.

이와 같이, 유전체 전극(211)은 또한 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)를 가짐으로써, 복수의 가스 분출 구멍(55) 중, X 방향에 있어서의 양단부로부터의 거리가 가까운 가스 분출 구멍(55)에 있어서도, 당해 양단부로부터 의도하지 않은 가스의 유입 등의 영향에 의해 활성 가스의 유입량이 변화되어 버리는 현상이 발생하지 않기 때문에, 복수의 가스 분출 구멍(55) 사이에서 변동을 발생시키는 일 없이 활성 가스를 분출할 수 있다. 그 결과, 압력 분포가 일정하고, 또한 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각의 유량이 동일해지기 때문에, 방전 공간을 통과한 활성 가스에 있어서 발생 라디칼 밀도가 비교적 동일해지는 효과를 발휘한다.

또한, 후술하는 도 4에 나타낸 바와 같이, 방전 공간(금속 전극(201H 및 201L)의 중앙 영역(R50)측의 단부)으로부터 복수의 가스 분출 구멍(55)에 이르는 Y 방향에 있어서의 거리인 비방전 거리 d25를 10㎜ 이상으로 설정하고 있다.

이와 같이, 비방전 거리 d25를 10㎜ 이상으로 설정함으로써, 활성 가스 생성 시에 이상 방전을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

도 4는 도 2의 (a)의 착안 영역(R12)을 확대하여 나타내는 상면도이다. 또한, 도 4에 있어서 적절하게 XYZ 좌표계를 나타내고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 비방전 공간의 극소화로 인해, 쐐기형 단차 형상부(51)의 Y 방향의 형성 길이가 가장 길어진 단부(51H 및 51L)는 방전 공간을 형성하는 금속 전극(201H 및 201L)에 인접하는 위치까지 연장되어 있다. 쐐기형 단차 형상부(51)의 단부(51H 및 51L)와 금속 전극(201H 및 201L)이 겹치면, 활성 가스 생성 시에 이상 방전을 유발할 수도 있으므로, 방전 공간을 규정하는 금속 전극(201H 및 201L)에 있어서, 단부(51H 및 51L)에 대응하는 영역에 평면으로 보아 대략 삼각 형상인 절결부(61H 및 61L)를 형성하고 있다. 그 결과, 쐐기형 단차 형상부(51)와 금속 전극(201H 및 201L) 사이에 소정의 기준 거리(예를 들어, 2 내지 3㎜)를 확보하고 있다.

마찬가지로 하여, 도 5의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 금속 전극(101H 및 101L)에 있어서도, 단부(51H 및 51L)에 대응하는 개소에 절결부(71H 및 71L)를 형성하고 있다.

이와 같이, 금속 전극(101H 및 101L) 및 금속 전극(201H 및 201L)의 평면으로 보아 중복 영역에서 규정되는 방전 공간과 쐐기형 단차 형상부(51) 사이에 있어서, 평면에서 본 양자의 최단 거리가 소정의 기준 거리 이상이 되도록, 금속 전극(101H 및 101L) 및 금속 전극(201H 및 201L)의 평면 형상을 설정함으로써, 활성 가스 생성 시에 이상 방전을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 금속 전극(101H 및 101L)의 짧은 변 방향(Y 방향) 및 긴 변 방향(X 방향)의 폭을, 금속 전극(201H 및 201L)에 비해 조금 짧게 설정함으로써, 금속 전극(101H 및 101L)과 금속 전극(201H 및 201L)의 평면 형상의 일부를 상이하게 하고 있다.

그 결과, 금속 전극(101H 및 101L) 혹은 금속 전극(201H 및 201L)의 단부면에서 발생하기 쉬운 이상 방전의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 효과를 중시하지 않는 경우, 금속 전극(101H 및 101L)과 금속 전극(201H 및 201L)의 평면 형상을 완전 일치시켜도 된다.

또한, 고전압측 전극 구성부(1A) 및 접지측 전극 구성부(2A)(특히 유전체 전극(111) 및 (211)) 중, 활성 가스와 접촉하는 영역인 가스 접촉 영역을 석영, 알루미나, 질화규소 혹은 질화알루미늄을 구성 재료로 하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 구성 재료로 형성한 면은, 활성 가스에 대해 화학적으로 안정된 물질이기 때문에, 활성 가스와 접촉하는 가스 접촉 영역과의 사이에서, 활성 가스의 실활을 억제한 상태에서, 활성 가스를 가스 분출 구멍으로부터 분출할 수 있다.

또한, 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각 동일 형상(직경이 동일한 원형)으로 형성하는 것이 기본 구성이다.

한편, 복수의 가스 분출 구멍의 형상(직경)을 복수의 가스 분출 구멍(55) 사이에서 서로 다르게 설정하는 변형 구성도 생각할 수 있다.

실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치에 있어서, 상기 변형 구성을 채용한 경우, 복수의 가스 분출 구멍(55) 사이에서 분출량을 상이한 내용으로 설정할 수 있는 효과를 발휘한다.

(성막 처리 장치에의 응용)

고전압측 전극 구성부(1A) 및 접지측 전극 구성부(2A)를 조합하여 구성되는 활성 가스 생성용 전극군(301)은 활성 가스 생성 장치의 하우징 내에 수납되어 있다.

실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치를 사용하여 성막 처리 장치를 구성하는 경우, 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치가 도 15에 나타낸 활성 가스 생성 장치(31)에 해당된다.

따라서, 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치(31)를 갖는 성막 처리 장치는, 보다 단시간에 중앙 영역(R50) 상의 비활성 공간을 활성 가스(라디칼 함유 가스)가 통과하는 것이 가능해지기 때문에, 고밀도의 활성 가스를 성막 처리 챔버(33)에 공급할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(34) 상에 성막 시의 성막 온도의 저온도화나, 처리 시간의 단축화를 도모할 수 있다.

또한, 접지측 전극 구성부(2A)의 유전체 전극(211)에 형성되는 복수의 가스 분출 구멍(25)에 오리피스 기능을 갖게 하여, 별도로 오리피스 형성부(32)를 형성하는 일 없이, 활성 가스 생성 장치(31)의 바로 아래에 성막 처리 챔버(33)를 배치하여, 복수의 가스 분출 구멍(25)으로부터 분출되는 활성 가스를 직접 받도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 성막 처리 장치는, 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치(31)와, 활성 가스 생성 장치(31)의 접지측 전극 구성부(2A)의 하방에 배치되고, 내부의 웨이퍼(34)(처리 대상 기판)에 활성 가스에 의한 성막 처리를 행하는 성막 처리 챔버(33)를 구비하고 있고, 성막 처리 챔버(33)는 복수의 가스 분출 구멍(25)으로부터 분출되는 활성 가스를 직접 받도록 배치된 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

접지측 전극 구성부(2A)의 유전체 전극(211)에 형성되는 복수의 가스 분출 구멍(55)에 오리피스 기능을 갖게 하는 경우를 생각한다. 이 경우, 예를 들어 「원료 가스의 가스 유량: 4slm, 오리피스 상류측(활성 가스 생성 장치(31) 내) 압력: 30㎪, 오리피스 하류측(성막 처리 챔버(33) 내) 압력: 266Pa, 가스 분출 구멍(55)(오리피스)의 직경: φ1.3㎜, 가스 분출 구멍(55)의 형성 길이(Z 방향의 길이, 오리피스 길이): 1㎜」로 하는 환경 설정을 생각할 수 있다.

상기 환경 설정이 이루어진 성막 처리 장치는, 활성 가스를 바로 아래에 설치된 성막 처리 챔버(33) 내의 웨이퍼(34)에 직접 닿게 할 수 있기 때문에, 보다 고밀도로 고전계의 활성 가스를, 웨이퍼(34)의 표면에 닿게 할 수 있고, 보다 품질이 높은 성막 처리를 실현할 수 있어, 애스펙트비가 높은 성막이나 삼차원 성막을 용이하게 행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 성막 처리 장치에 있어서, 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치(활성 가스 생성 장치(31))에 있어서의 방전 공간의 압력을 10㎪ 내지 대기압으로 설정하고, 성막 처리 챔버(33) 내의 압력을 방전 공간의 압력 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 구성의 성막 처리 장치는, 상기 압력 설정에 의해, 활성 가스의 밀도의 감쇠량을 억제할 수 있는 효과를 발휘한다.

<실시 형태 2>

도 9는 실시 형태 2의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 접지측 전극 구성부(2B)(제2 전극 구성부)의 유전체 전극(212)의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 9에 있어서 적절하게 XYZ 좌표계를 나타내고 있다. 또한, 실시 형태 2에서는, 복수의 가스 분출 구멍(55)의 직경은 서로 동일하게 설정되는 기본 구성을 채용하고 있다.

유전체 전극(212)(제2 유전체 전극)은, 쐐기형 단차 형상부(51)(중앙 영역 단차부)의 4개의 마름모형 단체부(51s)의 단부(51H 및 51L)(도 4 참조)로 연결하면서, 상방으로 돌출되어 형성되는 4개의 가스 유로 구획벽(56H 및 56L)(복수의 분리용 단차부)을 더 갖고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

4개의 가스 유로 구획벽(56H 및 56L)은 Y 방향으로 연장되어 유전체 전극(212)의 Y 방향 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 구체적으로는 4개의 가스 유로 구획벽(56H)은 쐐기형 단차 형상부(51)의 마름모형 단체부(51s)의 단부(51H)로부터 +Y 방향으로 유전체 전극(212)의 상단부까지 연장되어 형성되고, 4개의 가스 유로 구획벽(56L)은 쐐기형 단차 형상부(51)의 마름모형 단체부(51s)의 단부(51L)로부터 -Y 방향으로 유전체 전극(212)의 하단부까지 연장되어 형성된다. 그리고 4개의 가스 유로 구획벽(56H 및 56L) 각각의 형성 높이에 의해, 방전 공간에 있어서의 갭 길이가 규정된다.

이와 같이, 4개의 가스 유로 구획벽(56H 및 56L)은 5개의 관통 구멍마다 유전체 공간이 분리되도록 형성된다. 또한, 접지측 전극 구성부(2B)에 있어서의 유전체 전극(212) 이외의 구성은, 실시 형태 1의 고전압측 전극 구성부(1A)(유전체 전극(111), 금속 전극(101H 및 101L)), 금속 전극(201H 및 201L)과 마찬가지로 구성된다.

이와 같이, 실시 형태 2의 활성 가스 생성 장치는, 실시 형태 1과 비교하여, 가스 분출 구멍(55)마다 유전체 공간을 분리하고, 가스 유로를 구획하기 위한 가스 유로 구획벽(56H 및 56L)을 추가하여 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

그 결과, 실시 형태 2의 활성 가스 생성 장치는, 복수의 가스 분출 구멍(55)의 형상(직경)을 서로 동일하게 설정하고, 또한 유전체 전극(212)에 복수의 가스 유로 구획벽(56H 및 56L)을 설치함으로써, 복수의 가스 분출 구멍(55) 단위로 활성 가스의 가스 유량의 균일화를 도모할 수 있다.

또한, 복수의 가스 분출 구멍(55) 사이에서 직경을 변화시킨 변형 구성을 최소로 하는 경우는, 가스 유로 구획벽(56H 및 56L)을 갖지 않는 실시 형태 1의 활성 가스 생성 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

<실시 형태 3>

도 10은 실시 형태 3의 활성 가스 생성 장치에 있어서의 활성 가스 생성용 전극군(303)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 10의 (a)는 고전압측 전극 구성부(1C)(제1 전극 구성부)의 유전체 전극(113) 및 접지측 전극 구성부(2C)(제2 전극 구성부)의 유전체 전극(213) 각각의 구조를 나타내는 사시도, 도 10의 (b)는 유전체 전극(113)과 유전체 전극(213)의 조합 구조(활성 가스 생성용 전극군(303))를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 11은 활성 가스 생성용 전극군(303)의 단면 구조를 나타내는 단면도이며, 도 11의 (a)는 도 10의 (b)의 D-D 단면, 도 11의 (b)는 도 10의 (b)의 E-E 단면을 나타내고 있다. 또한, 도 10 및 도 11 각각에 있어서 적절하게 XYZ 좌표계를 나타내고 있다.

이들 도면에 나타낸 바와 같이, 유전체 전극(113) 및 유전체 전극(213)은 X 방향을 긴 변 방향, Y 방향을 짧은 변 방향으로 한 직사각 형상의 평판 구조를 나타내고 있다. 이하, 유전체 전극(113)에 있어서, 후술하는 직선형 단차 형상부(72A 및 72B)를 경계로 하여, 중심부를 주요 영역(73), 양단부를 단부 영역(74A 및 74B)이라고 칭하는 경우가 있다.

유전체 전극(113)(제1 유전체 전극)은, 주요 영역(73) 내의 중앙 영역(R63)(실시 형태 1의 유전체 전극(111)에 있어서의 중앙 영역(R60)과 동일 형상)의 전체 영역에서, 하방으로 돌출되어 형성되는 중앙 영역 단차부(71)를 구비하고 있다.

유전체 전극(213)(제2 유전체 전극)은, 실시 형태 1의 유전체 전극(211)과 마찬가지로, 평면으로 보아 중앙 영역(R53)(중앙 영역(R63)에 대응하는 영역; 실시 형태의 유전체 전극(211)에 있어서의 중앙 영역(R50)과 동일 형상)에서 X 방향(제1 방향)을 따라 형성된, 각각이 상기 활성 가스를 외부로 분출하기 위한 복수의 가스 분출 구멍(55)을 갖고 있다.

한편, 도 10 및 도 11에서는 도시를 생략하고 있는 한 쌍의 제1 부분 금속 전극(제1 금속 전극)은, 실시 형태 1의 금속 전극(101H 및 101L)과 마찬가지로, 평면으로 보아 유전체 전극(113)의 중앙 영역(R63)(중앙 영역 단차부(71))을 사이에 두고 서로 대향하여, 유전체 전극(113)의 상면 상에 형성되어 있다. 그리고 한 쌍의 제1 부분 금속 전극은 X 방향(제1 방향)을 긴 변 방향(전극 형성 방향)으로 하고, X 방향에 직교하는 Y 방향(제2 방향)을 서로 대향하는 방향으로 하고 있다.

또한, 도 10 및 도 11에서는 도시를 생략하고 있는 한 쌍의 제2 부분 금속 전극(제2 금속 전극)은, 실시 형태 1의 금속 전극(201H 및 201L)과 마찬가지로, 평면으로 보아 한 쌍의 제1 부분 금속 전극과 중복되는 영역을 갖는 태양으로, 유전체 전극(113)의 하면 상에 형성되어 있다.

그리고 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 중앙 영역(R63)과 중앙 영역(R53)이 평면으로 보아 합치하는 태양, 즉, 중앙 영역 단차부(71)를 복수의 가스 분출 구멍(55) 전부와 평면으로 보아 중복시키는 태양으로, 유전체 전극(213) 상에 유전체 전극(113) 상을 적층하여 조립함으로써 실시 형태 3의 활성 가스 생성용 전극군(303)을 얻을 수 있다. 이때, 중앙 영역 단차부(71)는 중앙 영역(R63)의 전체 영역 상에 형성되어 있고, 중앙 영역 단차부(71)는 복수의 가스 분출 구멍(55) 전부와 평면으로 보아 중복시키는 것은 비교적 용이하게 행할 수 있기 때문에, 유전체 전극(213)에 형성되는 복수의 가스 분출 구멍(55)에 대해 엄밀한 위치 결정은 불필요해진다.

활성 가스 생성용 전극군(303)은, 도 11의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 유전체 전극(113), 유전체 전극(213) 사이인 유전체 공간에 있어서, 중앙 영역 단차부(71)의 존재에 의해, 중앙 영역 단차부(71) 하방의 공간(복수의 가스 분출 구멍(55)이 존재하는 공간)은 다른 공간보다 좁아지도록 형성되어 있다.

실시 형태 3의 활성 가스 생성 장치는, 외부로부터 원료 가스를 Y 방향을 따라 상기 유전체 공간의 중앙 영역(R63) 하방을 향해 공급함으로써, 원료 가스가 방전 공간을 통과할 때에 얻어지는 활성 가스를 생성하여, 가스 분출 구멍으로부터 외부로 분출할 수 있다.

이때, 유전체 전극(113)에 설치한 비교적 심플한 구조의 중앙 영역 단차부(71)의 존재에 의해, 유전체 공간 내의 중앙 영역(R63) 하방에 있어서, 복수의 가스 분출 구멍(55)에 대응하는 활성 가스의 가스 유로를 좁힐 수 있기 때문에, 가스 유속을 높일 수 있는 결과, 고밀도의 활성 가스를 생성할 수 있다.

또한, 중앙 영역 단차부(71)를 유전체 전극(113)에 형성하고, 복수의 가스 분출 구멍(55)을 유전체 전극(213)에 형성함으로써, 중앙 영역 단차부(71) 및 복수의 가스 분출 구멍(55)을 유전체 전극(113)과 유전체 전극(213) 사이에서 나누어 형성할 수 있는 만큼, 활성 가스 생성용 전극군(303)의 강도 향상을 도모할 수 있다.

즉, 중앙 영역 단차부(71)를 유전체 전극(213)이 아닌, 유전체 전극(113)에 형성함으로써, 접지측 전극 구성부(2C)에 있어서의 한 쌍의 제2 부분 금속 전극(실시 형태 1의 금속 전극(201H 및 201L)에 상당)을 형성할 때의 메탈라이즈 처리 시의 파손의 가능성을 억제하는 것이 가능해진다. 접지측 전극 구성부(2C)의 유전체 전극(213)에는 미세한 가스 분출 구멍(55)이 복수 개 형성되어 있기 때문에, 메탈라이즈 처리 시의 열처리 등에 있어서 응력 집중이 발생하기 쉽다. 따라서, 복수의 가스 분출 구멍(55) 외에도 중앙 영역 단차부(71)를 동일한 유전체 전극(213)에 형성하면 복잡 형상이 가미됨으로써 파손에 이르기 쉬운 우려 재료가 있다. 실시 형태 3은 상기 우려 재료를 회피할 수 있는 결과, 금속 전극의 형성 시에 있어서, 저렴하기는 하지만 열처리가 가해지는 인쇄 소성법에 의한 메탈라이즈 처리의 적용이 가능해진다.

또한, 유전체 전극(113)은, 주요 영역(73)과 단부 영역(74A 및 74B)의 경계 영역에서, 하방으로 돌출되어 형성되는 직선형 단차 형상부(72A 및 72B)(한 쌍의 단부 영역 단차부)를 더 갖고 있다. 직선형 단차 형상부(72A 및 72B)는 평면으로 보아, 유전체 전극(113)의 짧은 변 방향의 전체 길이에 걸쳐 Y 방향으로 연장되어 형성되고, 중앙 영역 단차부(71)의 형성 높이와 함께 직선형 단차 형상부(72A 및 72B)의 형성 높이에 의해, 방전 공간에 있어서의 갭 길이를 규정하고 있다.

이들 직선형 단차 형상부(72A 및 72B)의 존재에 의해, 실시 형태 1의 직선형 단차 형상부(52A 및 52B)와 마찬가지로, 유전체 전극(113)의 X 방향 양단부로부터의 방전 공간으로의 가스의 유입을 규제하고 있다.

직선형 단차 형상부(72A 및 72B)가 형성됨으로써, 고전압측 전극 구성부(1C) 및 접지측 전극 구성부(2C) 사이의 가스의 유입 진로는 Y 방향의 2면으로부터만 있게 된다. 따라서, 가스의 흐름 자체가 비교적 안정화되기 때문에 방전 공간 내의 압력 분포가 일정해져, 균일한 방전 공간을 형성할 수 있다.

이와 같이, 유전체 전극(113)은 직선형 단차 형상부(72A 및 72B)를 더 가짐으로써, 유전체 전극(213)에 형성되는 복수의 가스 분출 구멍(55) 중, X 방향에 있어서의 양단부로부터의 거리가 가까운 가스 분출 구멍(55)에 있어서도, 당해 양단부로부터 가스의 유입 등의 영향으로 활성 가스의 유입량이 변화되어 버리는 현상이 발생하지 않기 때문에, 복수의 가스 분출 구멍(55) 사이에서 변동을 발생시키는 일 없이 활성 가스를 분출할 수 있다. 그 결과, 압력 분포가 일정하고, 또한 복수의 가스 분출 구멍(55) 각각의 유량이 동일해지기 때문에, 방전 공간을 통과한 활성 가스에 있어서 활성 가스의 발생 라디칼 밀도가 비교적 동일해지는 효과를 발휘한다.

<기타>

상술한 실시 형태에서는, X 방향을 제1 방향, X 방향에 직각으로 교차하는 Y 방향을 제2 방향으로 하여 설명하였지만, 상기 제1 및 제2 방향은 엄밀하게 직각으로 교차할 필요는 없다. 단, 제1 및 제2 방향은 직각으로 교차하는 관계에 있는 쪽이 효과의 점에서 바람직하다.

본 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기한 설명은, 모든 국면에 있어서 예시이며, 본 발명이 그것에 한정되는 것은 아니다. 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가, 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이 상정될 수 있는 것이라고 이해된다.

1A, 1C : 고전압측 전극 구성부
2A 내지 2C : 접지측 전극 구성부
5 : 고주파 전원
31 : 활성 가스 생성 장치
33 : 성막 처리 챔버
34 : 웨이퍼
51 : 쐐기형 단차 형상부
52A, 52B, 72A, 72B : 직선형 단차 형상부
55 : 가스 분출 구멍
56H, 56L : 가스 유로 구획벽
71 : 중앙 영역 단차부
111, 113 : 유전체 전극
101H, 101L, 201H, 201L : 금속 전극
211 내지 213 : 유전체 전극
301, 303 : 활성 가스 생성용 전극군

Claims (15)

1. 제1 전극 구성부(1A)와,
   상기 제1 전극 구성부의 하방에 설치되는 제2 전극 구성부(2A, 2B)와,
   상기 제1 및 제2 전극 구성부에 교류 전압을 인가하는 교류 전원부(5)를 갖고,
   상기 교류 전원부에 의한 상기 교류 전압의 인가에 의해, 상기 제1 및 제2 전극 구성부 사이에 방전 공간이 형성되고, 상기 방전 공간에 공급된 원료 가스를 활성화하여 얻어지는 활성 가스를 생성하는 활성 가스 생성 장치이며,
   상기 제1 전극 구성부는, 제1 유전체(111, 112)와 상기 제1 유전체의 상면 상에 형성되는 제1 금속 전극(101H, 101L)을 갖고, 상기 제2 전극 구성부는, 제2 유전체(211, 212)와 상기 제2 유전체의 하면 상에 형성되는 제2 금속 전극(201H, 201L)을 갖고, 상기 교류 전압의 인가에 의해 상기 제1 및 제2 유전체가 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속 전극이 평면으로 보아 중복되는 영역이 상기 방전 공간으로서 규정되고,
   상기 제2 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 제2 유전체의 중앙 영역(R50)을 사이에 두고 서로 대향하여 형성되는 한 쌍의 제2 부분 금속 전극(201H, 201L)을 갖고, 상기 한 쌍의 제2 부분 금속 전극은 제1 방향을 전극 형성 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 서로 대향하는 방향으로 하고 있고,
   상기 제1 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 한 쌍의 제2 부분 금속 전극과 중복되는 영역을 갖는 한 쌍의 제1 부분 금속 전극(110H, 110L)을 갖고,
   상기 제2 유전체는,
   상기 중앙 영역에 형성되고, 상기 활성 가스를 외부로 분출하기 위한 가스 분출 구멍(55)과,
   상기 중앙 영역에 있어서 상방으로 돌출되어 형성되는 중앙 영역 단차부(51)를 구비하고, 상기 중앙 영역 단차부는, 평면으로 보아 상기 가스 분출 구멍에 중복되는 일 없이, 평면으로 보아 상기 가스 분출 구멍에 근접함에 따라서 상기 제2 방향의 형성 폭이 짧아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는
   활성 가스 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가스 분출 구멍은, 상기 중앙 영역에 있어서 상기 제1 방향을 따라 형성되는 복수의 가스 분출 구멍을 포함하고,
   상기 중앙 영역 단차부는, 평면으로 보아 상기 복수의 가스 분출 구멍 각각에 근접함에 따라서 상기 제2 방향의 형성 폭이 짧아지도록 형성되는
   활성 가스 생성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 중앙 영역 단차부의 형성 높이에 의해, 상기 방전 공간에 있어서의 갭 길이가 규정되는
   활성 가스 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 유전체는,
   상기 제1 방향의 양단부측에, 상방으로 돌출되어 형성되는 한 쌍의 단부 영역 단차부(52A, 52B)를 더 갖고, 상기 한 쌍의 단부 영역 단차부는 평면으로 보아 상기 제2 방향으로 연장되어 상기 제2 유전체의 상기 제2 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 상기 중앙 영역 단차부의 형성 높이와 함께 상기 한 쌍의 단부 영역 단차부의 형성 높이에 의해, 상기 방전 공간에 있어서의 갭 길이가 규정되는
   활성 가스 생성 장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방전 공간으로부터 상기 복수의 가스 분출 구멍에 이르는 상기 제2 방향에 있어서의 거리인 비방전 거리를 10㎜ 이상으로 설정한 것을 특징으로 하는
   활성 가스 생성 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 방전 공간과 상기 중앙 영역 단차부 사이에 있어서, 평면에서 본 양자의 최단 거리가 기준 거리 이상이 되도록 상기 제1 및 제2 금속 전극의 평면 형상이 형성되는
   활성 가스 생성 장치.
7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 금속 전극과, 상기 제2 금속 전극의 평면 형상의 일부가 상이하도록 형성되는
   활성 가스 생성 장치.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 전극 구성부 중, 활성 가스와 접촉하는 영역인 가스 접촉 영역을 석영, 알루미나, 질화규소 혹은 질화알루미늄을 구성 재료로 하여 형성한 것을 특징으로 하는
   활성 가스 생성 장치.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 원료 가스는 질소, 산소, 불소 및 수소 중 적어도 하나를 포함하는 가스인
   활성 가스 생성 장치.
10. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 분출 구멍의 형상이 서로 상이하도록 설정되는 것을 특징으로 하는
    활성 가스 생성 장치.
11. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 분출 구멍의 형상은 서로 동일하게 설정되고,
    상기 제2 유전체는,
    상기 중앙 영역 단차부에 연결되면서, 상방으로 돌출되어 형성되는 복수의 분리용 단차부(56H, 56L)를 더 갖고, 상기 복수의 분리용 단차부는 상기 제2 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 복수의 분리용 단차부의 형성 높이에 의해, 상기 방전 공간에 있어서의 갭 길이가 규정되고,
    상기 복수의 분리용 단차부는, 상기 복수의 분출 구멍마다 상기 유전체 공간이 분리되도록 형성되는 것을 특징으로 하는
    활성 가스 생성 장치.
12. 제1 전극 구성부(1C)와,
    상기 제1 전극 구성부의 하방에 설치되는 제2 전극 구성부(2C)와,
    상기 제1 및 제2 전극 구성부에 교류 전압을 인가하는 교류 전원부(5)를 갖고,
    상기 교류 전원부에 의한 상기 교류 전압의 인가에 의해, 상기 제1 및 제2 전극 구성부 사이에 방전 공간이 형성되고, 상기 방전 공간에 공급된 원료 가스를 활성화하여 얻어지는 활성 가스를 생성하는 활성 가스 생성 장치이며,
    상기 제1 전극 구성부는, 제1 유전체(113)와 상기 제1 유전체의 상면 상에 형성된 제1 금속 전극을 갖고, 상기 제2 전극 구성부는, 제2 유전체(213)와 상기 제2 유전체의 하면 상에 형성된 제2 금속 전극을 갖고, 상기 교류 전압의 인가에 의해 상기 제1 및 제2 유전체가 대향하는 유전체 공간 내에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속 전극이 평면으로 보아 중복되는 영역이 상기 방전 공간으로서 규정되고,
    상기 제1 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 제1 유전체의 중앙 영역(R63)을 사이에 두고 서로 대향하여 형성되는 한 쌍의 제1 부분 금속 전극을 갖고, 상기 한 쌍의 제1 부분 금속 전극은 제1 방향을 전극 형성 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 서로 대향하는 방향으로 하고 있고,
    상기 제2 금속 전극은, 평면으로 보아 상기 한 쌍의 제1 부분 금속 전극과 중복되는 영역을 갖는 한 쌍의 제2 부분 금속 전극을 갖고,
    상기 제2 유전체는,
    평면으로 보아 상기 중앙 영역에 대응하는 영역(R53)에 있어서 상기 제1 방향을 따라 형성되고, 각각이 상기 활성 가스를 외부로 분출하기 위한 복수의 가스 분출 구멍(55)을 갖고,
    상기 제1 유전체는,
    상기 중앙 영역에 있어서 하방으로 돌출되어 형성되는 중앙 영역 단차부(71)를 구비하고, 상기 중앙 영역 단차부는 상기 복수의 가스 분출 구멍 전부와 평면으로 보아 중복되고, 상기 유전체 공간의 높이 방향에 있어서, 상기 중앙 영역 단차부 하방의 공간은 다른 공간보다 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는
    활성 가스 생성 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 유전체는,
    상기 제1 방향의 양단부측에, 하방으로 돌출되어 형성되는 한 쌍의 단부 영역 단차부(72A, 72B)를 더 갖고, 상기 한 쌍의 단부 영역 단차부는 상기 제2 방향으로 연장되어 상기 제1 유전체의 상기 제2 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 상기 한 쌍의 단부 영역 단차부의 형성 높이에 의해, 상기 방전 공간에 있어서의 갭 길이가 규정되는
    활성 가스 생성 장치.
14. 제1항 내지 제4항, 제12항, 및 제13항 중 어느 한 항에 기재된 활성 가스 생성 장치(31)와,
    상기 제2 전극 구성부의 하방에 배치되고, 내부의 처리 대상 기판(34)에 활성 가스에 의한 성막 처리를 행하는 성막 처리 챔버(33)를 구비하고,
    상기 성막 처리 챔버는, 상기 활성 가스 생성 장치의 상기 가스 분출 구멍으로부터 분출되는 상기 활성 가스를 직접 받도록 배치되는 것을 특징으로 하는
    성막 처리 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 활성 가스 생성 장치에 있어서의 상기 방전 공간의 압력을 10㎪ 내지 대기압으로 설정하고, 상기 성막 처리 챔버 내의 압력을 상기 방전 공간의 압력 이하로 설정하는 것을 특징으로 하는
    성막 처리 장치.

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