TWI619838B - 活性氣體產生裝置及成膜處理裝置 - Google Patents

活性氣體產生裝置及成膜處理裝置 Download PDF

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Abstract

本發明的目的在於：提供一種活性氣體產生裝置，係可噴出均勻性較高的活性氣體。並且，關於本發明中的介電體電極(21)，係在中央區域(R51)中沿著X方向，設置有彼此沿著X方向以兩列構成所形成的氣體噴出孔(31)至(37)及氣體噴出孔(41)至(47)，作為三個以上之複數個氣體噴出孔。並且，在氣體噴出孔31與氣體噴出孔41之形成位置設置有X方向之差分，藉此，兩列構成之氣體噴出孔(31)至(37)及氣體噴出孔(41)至(47)，係沿著X方向交替配置氣體噴出孔(3i)與氣體噴出孔(4i)。

Description

活性氣體產生裝置及成膜處理裝置
本發明係關於一種平行地設置高壓介電體電極與接地介電體電極，並在兩電極間施加高電壓，且利用使之放電所產生的能量來獲得活性氣體的活性氣體產生裝置。
在習知的活性氣體產生裝置中，亦有一種對陶瓷等之介電體電極施以Au膜等之金屬電極成膜處理來作成電極構成部的裝置。在這樣的裝置中，在電極構成部中以介電體電極為主，而形成於介電體電極的金屬電極則為附屬性者。
習知的活性氣體產生裝置的一者，有一種採用使各個圓盤狀的高電介電體電極與接地介電體電極平行地設置而形成的圓盤狀的電極構成部，且自外周部往內部入侵的原料氣體通過放電空間(放電場)並從僅設置於電極中央部之一個的氣體噴出口朝外噴出的構成。
雖然可推想氣體噴出孔為一個的情況，能夠使全部供給的原料氣體同時間通過放電空間而接收能 量，但是當設複數個氣體噴出孔的情況，必須構思電極形狀等之對策。
當採用介電體阻障放電(Dielectric Barrier Discharge)(無聲放電或沿面放電)對原料氣體賦予能量來產生活性氣體時，使原料氣體全部在氣體的放電空間的滯留時間為固定者為佳。其理由是因為：當於原料氣體在放電空間的滯留時間出現變異時，就會對活性氣體的量、濃度產生落差，故使活性氣體供給到作為成膜對象之晶圓等的處理對象基板時，會有使成膜結果不固定的可能性。
因此，目前氣體噴出孔為一個的情況等係使用圓盤狀的電極構造或圓筒形的電極構造，且設原料氣體之於放電空間中的滯留時間為固定。
第9圖係示意性顯示採用了圓盤狀之電極構造之習知的活性氣體產生裝置的基本構成的說明圖。第9圖(a)係顯示自上部往斜下方所觀看到之概略之圖，而第9圖(b)係顯示剖面構造的剖面圖。第10圖係放大顯示在第9圖所示之氣體噴出孔9及其周邊的說明圖。另外，在第9圖及第10圖適當顯示XYZ正交座標系統。
如上述該等圖式所示，是以高電壓側電極構成部1X、以及設置於高電壓側電極構成部1X之下方的接地側電極構成部2X為基本構成。高電壓側電極構成部1X係由介電體電極11X以及金屬電極10X所構成，該金屬電極10X係設置於介電體電極11X的上表面上，且於中央具有空間之俯視呈甜甜圈狀者。接地側電極構成部2X 係由介電體電極21X及金屬電極20X所構成，該金屬電極20X係設置於介電體電極21X的下表面上，且於中央具有空間之俯視呈甜甜圈狀者。
並且，於介電體電極21X的中央部(俯視下金屬電極20X及10X未重複之區域)的中心設置有一個氣體噴出孔9。另外，藉由未圖式之高頻電源在高電壓側電極構成部1X及接地側電極構成部2X施加有交流電壓。
並且，受來自高頻電源的交流電壓的施加而在介電體電極11X及21X相對向的介電體空間內，界定金屬電極10X及20X俯視呈重複之區域作為放電空間DSX(放電場)。
在前述的構成中，藉由交流電壓的施加，在高電壓側電極構成部1X及接地側電極構成部2X間形成有放電空間DSX，當沿著於該放電空間DSX中之氣體的流動8來供給原料氣體時，可獲得自由基(Radical)化的氮原子等的活性氣體，並從設置於介電體電極21X之中心的氣體噴出孔9朝下方(-Z方向)的外部噴出。
因此，採用圓盤狀之電極構造的習知的活性氣體產生裝置，如第10圖所示，於放電空間中之氣體的流動8可設為固定而無關於其供給方向。
第11圖係示意性顯示採用圓筒之電極構造的習知的活性氣體產生裝置的基本構成之說明圖。第11圖(a)係顯示側面構造之圖，而第11圖(b)係顯示表面構造之圖。另外，在第11圖適當顯示XYZ正交座標系統。
如該等圖示所示，是以高電壓側電極構成部1Y、以及設置於高電壓側電極構成部1Y之內部的接地側電極構成部2Y為基本構成。
接地側電極構成部2Y係由棒狀的金屬電極20Y及介電體電極21Y所構成，該金屬電極20Y係設置高電壓側電極構成部1Y之在XZ平面上之圓形的中心，且XZ平面上之剖面構造為圓形，而介電體電極21Y係形成包覆金屬電極20Y的外周。高電壓側電極構成部1Y係藉由中空圓筒狀的介電體電極11Y及金屬電極10Y所構成，該介電體電極11Y係於內部具有空間且剖面構成形成圓形，而該金屬電極10Y係形成包覆介電體電極11Y的外周。
並且，於設置於介電體電極11Y與介電體電極21Y之間的中空區域設置有放電空間DSY。此外，藉由未圖式之高頻電源在高電壓側電極構成部1Y及接地側電極構成部2Y施加有交流電壓。
並且，受來自高頻電源的交流電壓的施加而在介電體電極11Y及21Y所相對向的介電體空間內，界定金屬電極10Y之內周區域及金屬電極20Y之外周區域之間的空間為放電空間DSY。
在前述的構成中，藉由交流電壓的施加，在高電壓側電極構成部1Y及接地側電極構成部2Y間形成有放電空間DSY，當從一方的端部，供給具有沿著於放電空間DSY中之圓筒之高度方向(Y方向)的氣體的流動8的原料氣體6時，可獲得自由基化的氮原子等的活性氣體， 並從另一方的端部朝外部噴出活性氣體7。
因此，採用圓筒之電極構造的習知的活性氣體產生裝置，如第11圖所示，於放電空間中之氣體的流動8可設為固定而無關於其供給方向。
另外，作為採用在第9圖及第10圖所示之圓盤狀的電極構造的活性氣體產生裝置，例如有一種在專利文獻1所揭示的電漿處理裝置。此外，作為與上述方式不同之活性氣體產生裝置，例如在專利文獻2揭示有採用大氣壓電漿並產生活性氣體而進行成膜等的大氣壓電漿處理裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2011-154973號公報
專利文獻2：日本特開2015-5780號公報。
考慮要將原料氣體活性化所獲得的活性氣體能夠迅速地供給至成膜對象，在活性氣體產生裝置的正下方配置處理對象基板，且朝比較寬闊區域噴射活性氣體來執行成膜處理的情形。該情形，預先設置複數個氣體噴出孔，並從複數個氣體噴出孔供給活性氣體者，相較設氣體噴出孔設為一個並在處理對象基板之前分歧來進行供給，能夠縮短用於處理對象基板之活性氣體的輸出距離， 若活性氣體如逐漸衰減之種類的情形，能夠期待將更高濃度的活性氣體供給至處理對象基板。
但是，欲增加氣體噴出孔時，由於採用圓筒形之電極構造的習知的活性氣體產生裝置其氣體噴出孔是以一個(與放電空間DSY連通的空間)為基本構造(參照第11圖)，故實質上不可能設置複數個氣體噴出孔。
另一方面，採用圓盤狀之電極構造的習知的活性氣體產生裝置，亦能夠設氣體噴出孔為複數。
第12圖係示意性顯示採用具有兩個氣體噴出孔之圓盤狀之電極構造的活性氣體產生裝置的基本構成之說明圖，具體而言係顯示從上部往斜下方所觀看到的概略之圖。第13圖係放大顯示在第12圖所示之氣體噴出孔及其周邊的說明圖。另外，第12圖及第13圖適當顯示XYZ正交座標系統。
如同圖所示，是以高電壓側電極構成部102、及設置於高電壓側電極構成部102之下方的接地側電極構成部202為基本構成。高電壓側電極構成部102係由介電體電極13及金屬電極12所構成，該金屬電極12係設置於介電體電極13的上表面上，且在中央具有空間之俯視呈甜甜圈狀者。接地側電極構成部202係由介電體電極23及金屬電極22所構成，該金屬電極22係設置於介電體電極23的下表面上，且在中央具有空間之俯視呈甜甜圈狀者。
並且，於介電體電極23的中央部(俯視下金 屬電極22及12未重複之區域)，沿著X方向設置兩個氣體噴出孔91及92。
並且，受來自高頻電源的交流電壓的施加而在介電體電極13及23所相對向的介電體空間內，界定金屬電極12及22俯視呈重複之區域為放電空間。
在前述的構成中，藉由交流電壓的施加，在高電壓側電極構成部102及接地側電極構成部202間形成有放電空間，當沿著於該放電空間中之氣體的流動8來供給原料氣體6時，可獲得自由基化的氮原子等的活性氣體，並從設置於介電體電極23之中央部的氣體噴出孔91或氣體噴出孔92朝下方的外部噴出。
因此，採用圓盤狀之電極構造的習知的活性氣體產生裝置，如第13圖所示，具有兩個氣體噴出孔91、92的情形，於放電空間中之氣體的流動8亦可設為固定而無關於其供給方向。
然而，依一列地設置三個以上的氣體噴出孔時，例如，設置三個氣體噴出孔時，在兩端之兩個氣體噴出孔與中央之一個氣體噴出孔之間，會有難以固定氣體的流動8的問題點。
因此，在專利文獻1所揭示的技術，亦在利用介電體阻障放電產生自由基時，於圓盤狀之電極構造設置有三個以上之複數個氣體噴出孔，故在複數個氣體噴出孔間，在流動之氣體流量和產生的自由基量、濃度上產生落差的可能性較高，而會有無法均勻地供給活性氣體的問 題點。
此外，在專利文獻2所揭示的技術會有以下的問題點：因在處理對象基板附近使電漿產生，故雖然在處理對象基板最近處使物質反應且使良質的膜成膜，但因處理對象基板屬於直接接受電漿之影響的環境，故使處理對象基板因電漿而受損壞的可能性較高。
本發明之目的在於：解決如上述的問題點，且提供一種不對處理對象基板造成損壞，而可噴出均勻性較高之活性氣體的活性氣體產生裝置。
本發明之活性氣體產生裝置，係產生使供給至放電空間的原料氣體活性化所獲得的活性氣體者，該活性氣體產生裝置係具備有：第一電極構成部、以及第二電極構成部，係設置於前述第一電極構成部之下方；且在前述第一及第二電極構成部施加有交流電壓，而藉由前述交流電壓的施加，在前述第一及第二電極構成部間形成有前述放電空間；其中前述第一電極構成部係具有：第一介電體電極、及第一金屬電極，係選擇性地形成在前述第一介電體電極之上表面上；而前述第二電極構成部係具有：第二介電體電極、及第二金屬電極，係選擇性地形成在前述第二介電體電極之下表面上；藉由前述交流電壓的施加而在前述第一及第二介電體電極所相對向的介電體空間內，界定前述第一及第二金屬電極俯視呈重複之區域為前述放電空間，前述第二金屬電極係具有：一對的第二部分 金屬電極，係俯視下以隔著前述第二介電體電極之中央區域彼此相對向之方式所形成者；前述一對的第二部分金屬電極係以第一方向為電極形成方向，而以與前述第一方向交叉的第二方向為彼此相對向的方向，前述第一金屬電極係具有：一對的第一部分金屬電極，係俯視下具有與前述一對的第二部分金屬電極重複之區域；而前述第二介電體電極係具有：複數個氣體噴出孔，係形成於前述中央區域，且供以將前述活性氣體噴出至外部；以及一對的端部區域段差部，係夾持全部之前述複數個氣體噴出孔並於前述第一方向的兩端側，各自朝上方突出且沿著前述第二方向所形成者；且前述一對的端部區域段差部，係俯視下朝前述第二方向延伸而形成到至少超過前述一對的第二部分金屬電極的形成位置的位置為止，前述複數個氣體噴出孔係包含：三個以上之第一數量的第一噴出孔，係沿著前述第一方向並按每個第一間隔所形成者；以及三個以上的第二數量的第二噴出孔，係相對於前述第一數量的第一噴出孔以朝前述第二方向隔開預定間隔之方式配置，且沿著前述第一方向按每個第二間隔所形成者；前述第一數量的第一噴出孔及前述第二數量的第二噴出孔，係形成為沿著前述第一方向交替配置第一噴出孔與第二噴出孔。
申請專利範圍第1項記載之本案發明的活性氣體產生裝置係具有上述特徵，藉此使沿著第一方向位於彼此最靠近位置關係的第一噴出孔與第二噴出孔之間的 距離形成為沿著第一方向之實質的活性氣體噴出間距。結果，藉由具有比第一間隔及第二間隔還短之活性氣體噴出間距的複數個噴出孔噴出複數種活性氣體，從而可噴出均勻性較高的活性氣體。
此外，活性氣體本身形成在第一及及第二電極構成部間的放電空間，故在活性氣體產生時亦不對處理對象基板造成損壞。
再者，申請專利範圍第1項記載之本案發明，藉由一對的端部區域段差部的存在，從而界定從第二介電體電極之第一方向兩端部往放電框間之原料氣體的流入。因此，在複數個氣體噴出孔間，可設定相同條件之原料氣體供給路徑，可噴出均勻性較高的活性氣體。
本發明之目的、特徵、態樣及優點係藉由以下之詳細說明與添附圖面而更清楚。
1、1X、1Y‧‧‧高電壓側電極構成部
2、2B、2P、2X、2Y‧‧‧接地側電極構成部
3i、4i、9‧‧‧氣體噴出孔
5、5H、5L‧‧‧高頻電源
6、6H、6L‧‧‧活性氣體
7、7H、7L‧‧‧活性氣體
8、8X‧‧‧氣體的流動
10H、10L、10X、10Y‧‧‧金屬電極
11、11X、11Y‧‧‧介電體電極
12、14‧‧‧金屬電極
13、15‧‧‧介電體電極
20H、20L、20X、20Y‧‧‧金屬電極
21、21B、21P、21X、21Y‧‧‧介電體電極
22、24‧‧‧金屬電極
23、25‧‧‧介電體電極
31至37‧‧‧氣體噴出孔
41至47‧‧‧氣體噴出孔
51‧‧‧噴射口分離用段差形状部
51c‧‧‧中央橫斷段差形狀部
51h‧‧‧第1孔分離段差形狀部
51l‧‧‧第2孔分離段差形狀部
51t‧‧‧端部段差形狀部
52、53‧‧‧整流用段差形狀部
63‧‧‧成膜處理腔
64‧‧‧晶圓
70‧‧‧主要區域
72、73‧‧‧端部區域
91至97‧‧‧氣體噴出孔
101、202、203‧‧‧接地側電極構成部
102、103‧‧‧高電壓側電極構成部
D1H、D1L‧‧‧氣體供給方向
D2‧‧‧氣體噴出方向
d3‧‧‧第1孔間距
d34、d43‧‧‧孔間距差分
d4‧‧‧第2孔間距
DSH、DSL、DSX、DSY‧‧‧放電空間
dY‧‧‧間隔
r1‧‧‧徑
R50、R51‧‧‧中央區域
SP63‧‧‧處理空間
第1圖係示意性顯示屬於本發之實施形態1的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第2圖係放大顯示在第1圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。
第3圖係示意性顯示實施形態1之高電壓側電極構成部及接地側電極構成部與高頻電源之連接關係之說明圖。
第4圖係示意性顯示實施形態1中之由高電壓側電極構成部及接地側電極構成部所構成之電極群構成部的外觀 構成之立體圖。
第5圖係示意性顯示屬於本發之實施形態2的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第6圖係放大顯示在第5圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。
第7圖係示意性顯示採用實施形態2之活性氣體產生裝置的成模處理裝置之剖面構造之說明圖。
第8圖係示意性顯示於第一態樣中之高電壓側電極構成部及接地側電極構成部與高頻電源5之連接關係之說明圖。
第9圖係示意性顯示採用圓盤狀之電極構造的習知的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第10圖係放大顯示在第9圖所示之氣體噴出孔9及其周邊之說明圖。
第11圖係示意性顯示採用圓筒之電極構造的習知的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第12圖係示意性顯示採用具有兩個氣體噴出孔之圓盤狀之電極構造的習知的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第13圖係放大顯示在第12圖所示之氣體噴出孔及其周邊之說明圖。
第14圖係示意性顯示採用具有三個以上之複數個氣體噴出孔之圓盤狀之電極構造的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第15圖係放大顯示在第14圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。
第16圖係示意性顯示採用具有三個以上之複數個氣體噴出孔之矩形狀之電極構造的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。
第17圖係放大顯示在第16圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。
<前提技術>
第14圖係示意性顯示以採用具有三個以上之複數個氣體噴出孔之圓盤狀之電極構造為前提技術的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。在同圖中係顯示從上部往斜下方所觀看到的概略示意之圖。此外，第15圖係放大顯示在第14圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。另外，在第14圖及第15圖適當顯示XYZ正交座標系統。
如該等圖式所示，是以高電壓側電極構成部103、及設置於高電壓側電極構成部103之下方的接地側電極構成部203為基本構成。高電壓側電極構成部103係由介電體電極15及金屬電極14所構成，該金屬電極14係設置於介電體電極15的上表面上，且在中央具有圓狀或以X方向為長軸方向之橢圓狀的空間者。接地側電極構成部203係由介電體電極25及金屬電極24所構成，該金屬電極24係設置於介電體電極25的下表面上，且具有圓狀或於中央以X方向為長軸方向之橢圓狀的空間者。
並且，在介電體電極25的中央部(俯視下金屬電極24及14未重複之區域)，使七個氣體噴出孔91至97沿著X方向設置成直線狀。
並且，受來自高頻電源的交流電壓的施加而在介電體電極15及25所相對向的介電體空間內，界定金屬電極14及24俯視呈重複之區域為放電空間。
在前述的構成中，藉由交流電壓的施加，在高電壓側電極構成部103及接地側電極構成部203間形成有放電空間，當沿著於該放電空間中之氣體的流動8來供給原料氣體6時，可獲得自由基化的氮原子等的活性氣體，並從設置於介電體電極25之中央部的氣體噴出孔91至97朝下方(-Z方向)的外部噴出。
然而，在第14圖所示之構造的活性氣體產生裝置，如第15圖所示，氣體噴出孔91至97當中，在兩端之氣體噴出孔91及97(以下，有略記「兩端氣體噴出孔」之情形)、與其之間的氣體噴出孔92至96(以下，有略記「中央氣體噴出孔」之情形)中，會在氣體流量、氣體所受能量上產生落差的可能性變高。
具體而言，氣體噴出孔91及97除Y方向之外，自X方向亦存在有氣體的流動8，而在氣體噴出孔92至96中只有來自Y方向之氣體的流動8。
如此，若採用圓盤狀(橢圓盤狀)之電極構造時，設氣體噴出孔之數量為三個以上，在兩端氣體噴出孔與中央氣體噴出孔之間，會有使氣體的流動固定變得困難 的課題。
要解決上述課題，可想到並非如圓盤之方式使平面構造為圓狀，而是採用矩形狀的電極構造。
第16圖係示意性顯示採用具有三個以上之複數個氣體噴出孔之矩形狀的電極構造的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。在同圖中顯示從上部往斜下方所觀看到的概略示意之圖。此外，第17圖係放大顯示在第16圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。另外，在第16圖及第17圖適當顯示XYZ正交座標系統。
如該等圖式所示，是以高電壓側電極構成部1(第一電極構成部)、及設置於高電壓側電極構成部1之下方的接地側電極構成部2P(第二電極構成部)為基本構成。
高電壓側電極構成部1係由介電體電極11(第一介電體電極)及金屬電極對10H及10L(一對的第一部分金屬電極)所構成，該金屬電極對10H及10L係以彼此分離之方式設置於介電體電極11的上表面上。接地側電極構成部2P係由介電體電極21P及金屬電極對20H及20L(一對的第二部分金屬電極)所構成，該金屬電極對20H及20L係以彼此分離之方式設置於介電體電極21P的下表面上。
介電體電極11及21P各自呈X方向為長邊方向、Y方向為短邊方向之矩形狀的平板構造。以下，在介電體電極21P中，有以後述之整流用段差形狀部52及53為境界，而將中心部側稱為主要區域70、將兩端部側稱 為端部區域72及73之情形。
關於介電體電極21P(第二介電體電極)，在主要區域70內之中央區域R51中，以沿著X方向(第一方向)之方式，設置有例如七個氣體噴出孔91至97(三個以上之複數個氣體噴出孔)。複數個氣體噴孔90至97係各自從介電體電極21P的上表面貫穿至下表面而設置。
如第16圖及第17圖所示，金屬電極對20H及20L(一對的第二部分金屬電極)係形成於介電體電極21P的下表面上，且俯視下配置為隔著介電體電極21P之中央區域51而彼此相對向。金屬電極對20H及20L，俯視下呈大致長方形狀，且以X方向(第一方向)為長邊方向(電極形成方向)，以與X方向直角地交叉之Y方向為彼此相對向之方向。金屬電極對20H及20L，彼此的俯視大小相同，而其配置係以中央區域R51為中心呈對稱。
同樣地，金屬電極對10H及10L(一對的第一部分金屬電極)係形成於介電體電極11的上表面上，且俯視下配置為隔著介電體電極11之中央區域R50而彼此相對向。金屬電極對10H及10L，俯視下呈大致長方形狀，且以X方向為長邊方向，以與X方向直角地交叉之Y方向為彼此相對向之方向。金屬電極對10H及10L，彼此的俯視大小相同，而其配置係以中央區域R50為中心呈對稱。中央區域R50及中央區域R51係彼此以完全相同形狀在俯視下以完全重複的態樣來設置。
另外，金屬電極對10H及10L和金屬電極 對20H及20L，係藉對介電體電極11之上表面和介電體電極21P之下表面加以金屬化處理所形成，結果，使介電體電極11與金屬電極對10H及10L一體形成來構成高電壓側電極構成部1(第一電極構成部)，且使介電體電極21P與金屬電極對20H及20L一體形成來構成接地側電極構成部2P(第二電極構成部)。作為金屬化處理，可想到採用印刷燒成方法或濺射(sputtering)處理、蒸著處理等的處理。
並且，在介電體電極21P的中央區域R51(俯視下金屬電極10H及10L與金屬電極對20H及20L未重複之區域)，使七個氣體噴出孔91至97沿著X方向並設置成直線狀。
並且，受來自未圖示之高頻電源的交流電壓的施加而在介電體電極11及21P所相對向的介電體空間內，界定金屬電極對10H及10L和金屬電極對20H及20L俯視呈重複之區域為放電空間(放電場)。
在前述的構成中，藉由交流電壓的施加，在高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2P間形成有放電空間，當沿著於該放電空間中之氣體的流動8來供給原料氣體時，可獲得自由基化的氮原子等的活性氣體，並從設置於介電體電極21P之中央部的氣體噴出孔91至97朝下方的外部噴出。
在第16圖及第17圖所示之矩形狀之電極構造的活性氣體產生裝置，如第17圖所示，關於在氣體噴出孔91至97接收之沿著Y方向之氣體的流動8，能夠抑制 降低在氣體噴出孔91至97間在氣體流量、氣體所受能量上產生落差的可能性。
前提技術的活性氣體產生裝置係沿著X方向而一列地將氣體噴出孔91至97設置於介電體電極21P的中央區域R51。
即使氣體噴出孔91至97各自作為形成壓力差的節流孔口(orifice)亦發揮功能為佳，其中壓力差係氣體噴出孔91至97上游所形成之放電空間(放電場)與其下游之處理腔框體等的壓力差。因此，氣體噴出孔91至97之合計的孔面積係預先決定且不可變更，設置複數個氣體噴出孔時，必須以因應最小加工孔徑的孔尺寸．孔數之方式設置複數個氣體噴出孔，該最小加工孔徑係考慮了用於屬於介電體電極21P之構成材料的陶瓷的最小加工極限者。
以最小加工孔徑設置氣體噴出孔91至97時，當考慮用於介電體電極21P的最小加工極限等時，必然導致使屬於鄰接之氣體噴出孔9i，9(i+1)(i=1至6)間的距離之孔間距(pitch)變大。前提技術的活性氣體產生裝置，即使在設置三個以上之氣體噴出孔的情形，亦會使孔間距變大，而會有導致不適合將藉放電現象所產生的活性氣體均勻噴射在晶片等之處理對象基板之均勻處理的課題。
以下所陳述之實施形態，係謀求解決上述之前提技術之活性氣體產生裝置的活性氣體產生裝置。
實施形態1
第1圖係示意性顯示屬於本發之實施形態1的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。在同圖中係顯示從上部往斜下方觀看到的概略示意之圖。此外，第2圖係放大顯示在第1圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。另外，在第1圖及第2圖適當顯示XYZ正交座標系統。
另外，介電體電極11、金屬電極對10H及10L、和金屬電極對20H及20L各自的構造及配置、中央區域R50及R51各自的形狀及配置等，與在第16圖及第17圖所示之前提技術共同，且標示相同符號並適當省略說明。
如該等圖式所示，是以高電壓側電極構成部1(第一電極構成部)、及設置於高電壓側電極構成部1之下方的接地側電極構成部2(第二電極構成部)為基本構成。
高電壓側電極構成部1係由介電體電極11(第一介電體電極)及金屬電極對10H及10L(一對之第一部分金屬電極)所構成，該金屬電極對10H及10L係以彼此離散之方式設置於介電體電極11的上表面上。接地側電極構成部2係由介電體電極21(第二介電體電極)及金屬電極對20H及20L(一對之第二部分金屬電極)所構成，該金屬電極對20H及20L以彼此離散之方式設置於介電體電極21的下表面上。
介電體電極11及21係各自呈X方向為長邊方向、Y方向為短邊方向之俯視矩形狀的平板構造。
關於介電體電極21(第二介電體電極)，在主要區域70內之中央區域R51中沿著X方向(第一方向)，設置有氣體噴出孔31至37及氣體噴出孔41至47，作為三個以上之複數個氣體噴出孔。氣體噴出孔31至37及41至47各自俯視之開口部剖面形狀係以(直)徑r1形成為圓形。
七個氣體噴出孔31至37(第一數量的第一氣體噴出孔)係沿著X方向並形成為直線狀，在氣體噴出孔31至37當中彼此鄰接之氣體噴出孔3i，3(i+1)(i=1至6)間共同地設定有第1孔間距d3(第一間隔)。以同樣之方式，七個氣體噴出孔41至47(第二數量的第二氣體噴出孔)係沿著X方向並行成為直線狀，在氣體噴出孔41至47當中彼此鄰接之氣體噴出孔4i，4(i+1)(i=1至6)間共同地設定有第2孔間距d4(第二間隔)。另外，第2孔間距d4與第1孔間距d3係設置相同長度為佳。
此外，氣體噴出孔31至37與氣體噴出孔41至47係在Y方向隔開間隔dY(預定間隔)並以兩列構成所設置。
並且，在氣體噴出孔31與氣體噴出孔41之形成位置設置X方向之差分d34，藉此兩列構成之氣體噴出孔31至37及氣體噴出孔41至47係定位設定成沿著X方向(第一方向)交替配置氣體噴出孔3i與氣體噴出孔4i(i=1至7)。
亦即，在氣體噴出孔3i與氣體噴出孔4i(i=1至7)之間屬於X方向之間隔的孔間距差分d34係較第1 孔間距d3及第2孔間距d4縮短，而氣體噴出孔4i與氣體噴出孔3(i+1)(i=1至6)之間屬於X方向之間隔的孔間距差分d43係較第1孔間距d3及第2孔間距d4縮短。
如此，實施形態1之活性氣體產生裝置係具有上述特徵，藉此使沿著X方向(第一方向)並處於彼此最近之位置關係之屬於氣體噴出孔3i(或氣體噴出孔3(i+1))與氣體噴出孔4i之間之距離的孔間距差分d34或孔間距差分d43成為由兩列構成之氣體噴出孔31至37及41至47噴出活性氣體之實質的活性氣體噴出間距。
例如，當使第1孔間距d3、第2孔間距d4、孔間距差分d34及孔間距差分d43滿足尺寸條件{d34=d43=d3/2=d4/2}時，將以孔間距差分d34及孔間距差分d43所界定之氣體噴出孔31至37及41至47整體之X方向的實質孔間距設成孔間距差分d34(=孔間距差分d43)，並可縮短長度成第1孔間距d3及第2孔間距d4的一半。
結果，實施形態1的活性氣體產生裝置，從具有較短於第1孔間距d3及第2孔間距d4(第一及第二間隔)之實質孔間距(孔間距差分d34或孔間距差分d43)的氣體噴出孔31至37及41至47噴出活性氣體，藉此可噴出均勻性較高的活性氣體。
如第1圖及第2圖所示，介電體電極21更具有：以包夾氣體噴出孔31至37及41至47之整體的方式，在主要區域70與端部區域72及73的境界區域(亦即，金屬電極對20H及20L之端部附近區域)，各個朝上方(+Z 方向)突出且沿著Y方向(朝第二方向)所形成的整流用段差形狀部52及53(一對的端部區域段差部)。整流用段差形狀部52及53各自在俯視下朝Y方向(+Y方向及-Y方向)延伸而形成到至少超過金屬電極對20H及20L的形成位置的位置為止。另外，整流用段差形狀部52及53，亦可跨及介電體電極21之短邊方向的全長並朝Y方向延伸來形成，亦可界定放電空間中之間隙長。
藉由該等之整流用段差形狀部52及53的存在，限制來自介電體電極21之X方向兩端部之往放電空間之原料氣體6的流入。當能夠使來自介電體電極21之X方向兩端部的流入氣體時，介電體電極21之兩端部附近的氣體噴出孔31及37和氣體噴出孔41及47，活性氣體的流入量亦受引響。藉由設置整流用段差形狀部52及53來解決該不良影響。
如第1圖及第2圖所示，設置有介電體電極21上的整流用段差形狀部52及53，藉此使高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2間的氣體的流動8確實地為僅從Y方向的兩面而來。亦即，如第2圖所示，就氣體噴出孔31至37主要僅以來自+Y方向的氣體的流動8供給原料氣體6，而就氣體噴出孔41至47主要僅以來自-Y方向的氣體的流動8供給原料氣體6。因此，因使氣體的流動本身較安定化，故使放電空間內的壓力分佈固定，可形成均勻的放電空間。
如此，介電體電極21又具有整流用段差形 狀部52及53，藉此即便氣體噴出孔31至37及41至47當中，在離X方向之兩端部距離較近的氣體噴出孔31及37和氣體噴出孔41及47，亦不產生因自該兩端部不經意之氣體的流入等的影響導致活性氣體流入量變化的現象。因此，能夠不使在氣體噴出孔31至37及41至47間發生落差的方式噴出活性氣體。結果，因使壓力分佈固定並且使氣體噴出孔31至37及41至47各自的流量相同，故達成在通過放電空間的活性氣體中使產生的自由基密度成為較相同的效果。
亦即，實施形態1的活性氣體產生裝置，係藉由整流用段差形狀部52及53(一對的端部區域段差部)的存在，限制從介電體電極21(第二介電體電極)之X方向(第一方向)兩端部往放電空間之原料氣體6的流入。因此，在氣體噴出孔31至37及41至47間(複數個氣體噴出孔間)可設置同一條件之原料氣體6的供給路徑，且可噴出均勻性較高的活性氣體。
第3圖係示意性高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2與高頻電源5之連接關係之說明圖。如同圖所示，使接地側電極構成部2之金屬電極對20H及20L均連接於接地準位，而使高電壓側電極構成部1之金屬電極對10H及10L共同地接收來自高頻電源5的交流電壓。
例如，可藉由高頻電源5將零峰值固定在2至10kV、頻率設定在10kHz至100kHz的交流電壓予以施加至金屬電極10H及10L，金屬電極20H及20L間。此時， 在高頻電源5H及5L間可將零峰值或頻率設定成不同的內容。
並且，藉由高頻電源5之交流電壓的施加，而在介電體電極11及21所相對向的介電體空間內，界定金屬電極對10H及10L和金屬電極對20H及20L俯視呈重複之區域為放電空間。
因此，通過金屬電極10H(一方側第一部分金屬電極)及金屬電極20H(一方側第二部分金屬電極)間的放電空間DSH的原料氣體6在放電空間DSH內被活性化，且主要從氣體噴出孔31至37噴出作為活性氣體7。同樣地，通過金屬電極10L(另一方側第一部分金屬電極)及金屬電極20L(另一方側第二部分金屬電極)間的放電空間DSL的原料氣體6在放電空間DSL內被活性化，且主要從氣體噴出孔41至47噴出作為活性氣體7。
第4圖係示意性顯示實施形態1中之由高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2所構成之電極群構成部101的外觀構成之立體圖。
如同圖所示，沿著按Y方向之氣體供給方向D1H(-Y方向)所供給的原料氣體6係通過金屬電極10H及金屬電極20H間的放電空間DSH(參照第3圖)，且主要從氣體噴出孔31至37而朝向-Z方向噴出作為活性氣體7。同樣地，沿著按Y方向之氣體供給方向D1L(+Y方向)所供給的原料氣體6係通過金屬電極10L及金屬電極20L間的放電空間DSL(參照第3圖)，而在放電空間DSL被活 性化，且主要從氣體噴出孔41至47而朝向-Z方向噴出作為活性氣體7。因此，氣體供給方向D1H為-Y方向，氣體供給方向D1L為+Y方向，而氣體噴出方向D2為-Z方向。
因此，將屬於處理對象基板的晶圓64，以在氣體噴出孔31至37及41至47的正下方之方式配置在後述之成膜處理腔63內的處理空間SP63，藉此可對晶圓64均勻地供給活性氣體7。
此外，活性氣體7本身由於在形成於高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2間的放電空間所產生，故在活性氣體7之產生時亦不對屬於處理對象基板的晶圓64造成損壞。
實施形態1的電極群構成部101，係可在接地側電極構成部2上配置高電壓側電極構成部1，藉此來組裝電極群構成部101。具體而言，在使高電壓側電極構成部1之介電體電極11的中央區域R50、與接地側電極構成部2之介電體電極21的中央區域R51定位成俯視完全重複的狀態下，將高電壓側電極構成部1堆疊而組合在接地側電極構成部2上，藉此可完成電極群構成部101。
實施形態2
第5圖係示意性顯示屬於本發之實施形態2的活性氣體產生裝置之基本構成之說明圖。在同圖中顯示從上部往斜下方觀看到的概略示意之圖。此外，第6圖係放大顯示在第5圖所示之複數個氣體噴出孔及其周邊之說明圖。另外，在第5圖及第6圖適當顯示XYZ正交座標系統。
如該等圖式所示，是以高電壓側電極構成部1(第一電極構成部)、及設置於高電壓側電極構成部1之下方的接地側電極構成部2B(第二電極構成部)為基本構成。另外，針對高電壓側電極構成部1而言，由於與在第1圖至第4圖所示之實施形態1及在第16圖及第17圖所示之前提技術相同，故標示相同符號並適當省略說明。
接地側電極構成部2B係由介電體電極21B及金屬電極對20H及20L(一對的第二部分金屬電極)所構成，該金屬電極對20H及20L係以彼此分離之方式設置於介電體電極21B的下表面上。
因此，介電體電極11及21B係各自呈X方向為長邊方向、Y方向為短邊方向之矩形狀的平板構造。
關於介電體電極21B(第二介電體電極)，與實施形態1之介電體電極21同樣，在主要區域70內之中央區域R51中沿著X方向(第一方向)，作為三個以上之複數個氣體噴出孔，設置有氣體噴出孔31致37及氣體噴出孔41至47。亦即，在實施形態2的氣體噴出孔31至37及氣體噴出孔41至47中，亦分別設置有與實施形態1同樣的第1孔間距d3、第2孔間距d4、孔間距差分d34、孔間距差分d43及間隔dY。
因此，實施形態2的活性氣體產生裝置，亦與實施形態1同樣，特徵在於：氣體噴出孔31至37及氣體噴出孔41至47形成為沿著X方向(第一方向)而交替配置氣體噴出孔3i與氣體噴出孔4i。
如此，實施形態2的活性氣體產生裝置具有上述特徵，藉此與實施形態1同樣，可從氣體噴出孔31至37及41至47噴出均勻性較高的活性氣體。
再者，如第5圖及第6圖所示，介電體電極21B又具備有噴射口分離用段差形狀部51(中央區域段差部)係在中央區域R51朝上方(+Z方向)突出而形成。該噴射口分離用段差形狀部51係不與氣體噴出孔31至37及41至47俯視重複而形成。
該噴射口分離用段差形狀部51，係具有中央橫斷段差形狀部51c(第三分離部)，該中央橫斷段差形狀部51c係從整流用段差形狀部52到整流用段差形狀部53，以朝X方向(第一方向)延伸之方式形成在氣體噴出孔31至37與氣體噴出孔41至47之間，分離氣體噴出孔31至37與氣體噴出孔41至47之間。
並且，噴射口分離用段差形狀部51，係具有六根第1孔分離段差形狀部51h(複數個第一分離部)，該六根第1孔分離段差形狀部51h係以中央橫斷段差形狀部51c為起點並各自沿著+Y方向(第二方向)所形成，且分離氣體噴出孔31至37(第一數量的第一噴出孔)當中彼此鄰接之氣體噴出孔3i，3(i+1)間(i=1至6)。噴射口分離用段差形狀部51，又具有六根第2孔分離段差形狀部51l(複數個第二分離部)，該六根第2孔分離段差形狀部51l係以中央橫斷段差形狀部51c為起點並各自沿著-Y方向所形成，且分離氣體噴出孔41至47(第二數量的第二噴出孔)當中彼 此鄰接之氣體噴出孔4i，4(i+1)間(i=1至6)。
此外，噴射口分離用段差形狀部51，係更具有端部段差形狀部51t，該端部段差形狀部51t係在噴射口分離用段差形狀部51之X方向的兩端部並用以埋在與整流用段差形狀部52及53之間。
如此，實施形態2的活性氣體產生裝置，其特徵在於：又設置具有中央橫斷段差形狀部51c、第1孔分離段差形狀部51h和第2孔分離段差形狀部51l、以及端部段差形狀部51t的噴射口分離用段差形狀部51。
實施形態2的活性氣體產生裝置，係可藉由六根第1孔分離段差形狀部51h(複數個第一分離部)抑制氣體噴出孔31至37(第一數量的第一噴出孔)間的干擾，且可藉由六根第2孔分離段差形狀部51l(複數個第二分離部)抑制氣體噴出孔41至47(第二數量的第二噴出孔)間的干擾。
再者，實施形態2的活性氣體產生裝置，可藉由中央橫斷段差形狀部51c(第三分離部)抑制氣體噴出孔31至37與氣體噴出孔41至47之間的干擾。
例如，藉由中央橫斷段差形狀部51c的存在，如第6圖所示，能夠確實地防止在實施形態1中有發生可能性之從-Y側供給至氣體噴出孔31至37側的氣體的流動8X(參照第2圖)。
結果，實施形態2的活性氣體產生裝置，達成可從氣體噴出孔31至37及41至47(複數個噴出孔)，噴 出更均勻性較高的活性氣體。
第7圖係示意性顯示採用實施形態2之活性氣體產生裝置的成模處理裝置之剖面構造之說明圖。另外，在第7圖中，雖然圖示了第6圖中之A-A剖面之介電體電極21B及介電體電極11，但在電極群構成部102省略了後述之金屬電極20H及20L和金屬電極10H及10L的圖示等，以謀求適當簡略化。
參照該等圖式，說明活性氣體產生裝置的整體構成。成膜處理腔63係在底面上載置並收容屬於處理對象的晶圓64，發揮作為在處理空間SP63內收容晶圓64之基板收容部的功能。
由高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2B所構成的電極群構成不102係時時形態2之活性氣體產生裝置的主要部分，且利用放電現象從原料氣體6獲得活性氣體7，並從以離散之方式形成在接地側電極構成部2之介電體電極21B的氣體噴出孔31至37及41至47，朝配置於成膜處理腔63之處理空間SP63內的晶圓64噴出活性氣體7。
如此，成膜處理腔63的特徵在於：配置成直接接收從實施形態2之活性氣體產生裝置的氣體噴出孔31至37及41至47所噴出的活性氣體7。
亦即，在第7圖所示之成膜處理裝置，係具備有成膜處理腔63，該成膜處理腔63係配置在實施形態2之活性氣體產生裝置之電極群構成部102的接地側電極構 成部2B之下方，且對內部的晶圓64(處理對象基板)進行活性氣體7的成膜處理，藉此成膜處理腔63之處理空間SP63內的晶圓64，可直接接收從複數個氣體噴出孔31至37及41至47所噴出的活性氣體7。因此，成膜處理腔63可對晶圓64執行活性氣體7的成膜處理。
此時，設X方向之氣體噴出孔31至37及41至47的形成長度為LA時，使晶圓64的形成長度與此形成長度LA一致，對晶圓64，一面使電極群構成部102沿著Y方向移動，一面供給活性氣體7，藉此可對晶圓64整體供給活性氣體7。另外，亦可設為固定電極群構成部102，而使晶圓64移動。
考慮使形成於接地側電極構成部2之介電體電極21B的成膜處理腔63具有節流孔口功能時。該情形下，考慮將環境設定為例如：「原料氣體之氣體流量：4slm、節流孔口上游側(氣體噴出孔31至37及41至47之通過前的區域)壓力：30kPa、節流孔口下游側(成膜處理腔63內)壓力：266Pa、氣體噴出孔31至37及41至47(節流孔口)各自的直徑： 1.3mm、氣體噴出孔31至37及41至47各自形成長度(Z方向的長度，節流孔口長度)：1mm」。
設為上述環境設定的成膜處理裝置，由於可直接將活性氣體7噴給設置於正下方之成膜處理腔63內的晶圓64，故可以更高密度將較高電場的活性氣體7噴在晶圓64的表面，會有可實現更高品質的成膜處理，且容易進行深寬比較高的成膜或三維成膜的效果。
此外，在上述成膜處理裝置中，將實施形態2的活性氣體產生裝置中之放電空間的壓力設定為10kPa至大氣壓力，且將成膜處理腔63內的壓力設定為放電空間的壓力以下者為佳。
另外，雖然第7圖顯示應用於實施形態2的活性氣體產生裝置之例子，惟對於實施形態1的活性氣體產生裝置，亦只要使成膜處理腔63配置成直接接收從實施形態1之活性氣體產生裝置的氣體噴出孔31至37及41至47所噴出的活性氣體7，就會達成與實施形態2同樣的效果。
其他態樣
以下，說明實施形態1及實施形態2的活性氣體產生裝置之其他態樣。另外，在以下所述的態樣中，針對在實施形態1及實施形態2共通的態樣說明的情況，原則以實施形態1為代表進行說明。
(第一態樣(實施形態1，2共通))
第8圖係示意性顯示於第一態樣中之高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2與高頻電源5之連接關係之說明圖。如同圖所示，在第一態樣中，是以具有彼此獨立動作的兩個高頻電源5H及5L為特徵。
如同圖所示，使接地側電極構成部2之金屬電極20H(一方側第二部分金屬電極)連接於高頻電源5H側的接地準位，且自高頻電源5H施加交流電壓至高電壓側電極構成部1之金屬電極10H(一方側第一部分金屬電極)。
另一方面，使接地側電極構成部2之金屬電極20L(另一方側第二部分金屬電極)連接於高頻電源5L側的接地準位，且自高頻電源5L施加交流電壓至高電壓側電極構成部1之金屬電極10L(另一方側第一部分金屬電極)。
例如，高頻電源5H及5L係各自將零峰值固定在2至10Kv、頻率設定在10kHz至100kHz的交流電壓施加至金屬電極10H及10L、金屬電極20H及20L間。此時，在高頻電源5H及5L間可將零峰值或頻率設定成不同的內容。
並且，藉由高頻電源5H之交流電壓(一方側交流電壓)的施加，而在介電體電極11及21所相對向的介電體空間內，界定金屬電極10H及金屬電極20H俯視呈重複之區域為放電空間DSH(一方側放電空間)。
同樣地，藉由高頻電源5L之交流電壓(另一方側交流電壓)的施加，而在介電體電極11及21所相向的介電體空間內，界定金屬電極10L及金屬電極20L俯視呈重複之區域為放電空間DSL(另一方側放電空間)。
因此，通過金屬電極10H及金屬電極20H的放電空間DSH的原料氣體6在放電空間DSH內被活性化，且主要從氣體噴出孔31至37噴出作為活性氣體7。同樣地，通過金屬電極10L及金屬電極20L間的放電空間DSL的原料氣體6在放電空間DSL內被活性化，且主要從氣體噴出孔41至47噴出作為活性氣體7。
如此，作為實施形態之第一態樣的活性氣體產生裝置，係具有彼此獨立而設置的高頻電源5H及5L，藉由來自高頻電源5H的交流電壓(一方側交流電壓)的施加來形成放電空間DSH(一方側放電空間)，且藉由來自高頻電源5L的交流電壓(另一方側交流電壓)的施加來形成放電空間DSL(另一方側放電空間)。
因此，由於第一態樣，係在放電空間DSH及放電空間DSL間改變放電條件，故可在放電空間DSH及放電空間DSL間供給不同活性狀態的兩種類活性氣體7。
(第二態樣(對應實施形態2))
實施形態2的活性氣體產生裝置，係在介電體電極21B的上表面上具有噴射口分離用段差形狀部51。
氣體噴出孔31至37，係以中央橫斷段差形狀部51c(第三分離部)為基準而朝金屬電極10H及金屬電極20H之方向設置，而氣體噴出孔41至47，係以中央橫斷段差形狀部51c為基準而朝金屬電極10L及金屬電極20L之方向設置。並且，若將中央橫斷段差形狀部51c的形成高度設定成放電空間DSL及放電空間DSH的間隙長度，即可完全遮斷氣體噴出孔31至37與氣體噴出孔41至47之間。
因此，在實施形態2中，如第8圖括弧內所示，藉由改變作為供給至放電空間DSH的原料氣體6H(第一原料氣體)、供給至放電空間DSL的原料氣體6L(第二原 料氣體)彼此的種類，從而可噴出彼此不同的活性氣體7H及7L(第一活性氣體及第二活性氣體)。亦即，能夠使原料氣體6H通過放電空間DSH所獲得的活性氣體7H從氣體噴出孔31至37噴出，且使原料氣體6L通過放電空間DSL所獲得的活性氣體7L從氣體噴出孔41至47噴出。
(第三態樣(實施形態1，2共通))
在施形態1及實施形態2的活性氣體產生裝置中，高電壓側電極構成部1及接地側電極構成部2(2B)當中，以石英、或氧化鋁(alumina)為構成材料來形成屬於與活性氣體接觸之區域的氣體接觸區域者為佳。
利用上述構成材料所形成的表面，相對於活性氣體為化學性穩定的物質，故第三態樣，能夠與活性氣體接觸的氣體接觸區域間，以抑制活性氣體之去活化的狀態，從氣體噴出孔31至37及41至47噴出活性氣體7。
(第四態樣(實施形態1，2共通))
在實施形態1及實施形態2的活性氣體產生裝置中，考慮例如包含氮，氧，氟，惰性氣體及氫之中至少一者的氣體作為原料氣體6。使該等原料氣體6從電極群構成部101的外周部沿著氣體供給方向D1(D1H,D1L)往內部前進，經由內部的放電空間DSH及DSL並形成活性氣體7，活性氣體7(包含自由基的氣體)係從設置於介電體電極21(21B)之複數個氣體噴出孔31至37及41至47而沿著氣體噴出風向D2朝後述之成膜處理腔63的處理空間SP63(參照第5圖)噴出。在成膜處理腔63內，利用高反應 性的活性氣體，從而可對屬於處理對象基板的晶圓64進行成膜處理。
如上所述，第四態樣係可從包含氮、氧、氟、惰性氣體及氫中至少一者的原料氣體6，產生更高密度的活性氣體7。
(第五態樣(實施形態1，2共通))
在實施形態1及實施形態2的活性氣體產生裝置中，可想到在複數個氣體噴出孔31至37及41至47間以彼此相異之方式設定複數個氣體噴出孔的形狀(直徑)的變形構成。
上述之第五態樣，達成可在複數個氣體噴出孔31至37及41至47間按不同之內容設定噴出量之效果。
(第六態樣(實施形態1，2共通))
在實施形態1及實施形態2的活性氣體產生裝置中，作為要供給的原料氣體6，亦可採用前驅體氣體(precursor gas)。
藉由將原料氣體6設為前驅體氣體(precursor gas)，不僅利用作為反應性氣體之較高深寬比的晶圓64之表面處理用的氣體，而且對於在晶圓64上之成膜所需之形成成膜上堆積素材的前驅體氣體，亦可供給晶圓64的表面並成膜。
(第七態樣(主要對應實施形態2))
使形成在實施形態2之介電體電極21B的上表面上之 整流用段差形狀部52及53和噴射口分離用段差形狀部51，發揮作為界定於高電壓側電極構成部1與接地側電極構成部2B之間的放電空間之間隙長度(介電體電極11，介電體電極21B間之Z方向的距離)的間隔件的功能為佳。
因此，採用在接地側電極構成部2B上積層高電壓側電極構成部1之簡單的組合步驟，可藉由噴射口分離用段差形狀部51的形成高度設定於放電空間的間隙長度。
另外，在實施形態1中，藉由整流用段差形狀部52及53的形成高度來設定於放電空間之間隙長度，亦可達成上述效果。
其他
另外，在上述之實施形態1及實施形態2中，雖然設介電體電極21(21B)為俯視矩形形狀的平板構造，惟如第1圖，第4圖及第5圖所示，只要能夠以俯視矩形形狀的金屬電極對20H及20L在俯視下係隔著介電體電極21(21B)的中央區域R51並彼此相對向之方式配置在介電體電極21的下表面上，則不具體限定介電體電極21(21B)的形狀。例如，亦可將介電體電極21的平面形狀，在基本上採用矩形形狀的狀態下，對角部施予圓化等之變形。同樣之方式，亦適用於介電體電極11。
本發明係已詳細說明，惟上述之說明僅係在全部態樣中之例示，本發明不限定於該等態樣。未例示之無數的變形例可被解釋為不超出本發明之範圍可想定 者。

Claims (10)

  1. 一種活性氣體產生裝置，係產生使供給至放電空間的原料氣體活性化所獲得的活性氣體者，該活性氣體產生裝置係具備有：第一電極構成部(1)；及第二電極構成部(2，2B)，係設置於前述第一電極構成部之下方；在前述第一及第二電極構成部施加有交流電壓，藉由前述交流電壓的施加，在前述第一及第二電極構成部間形成有前述放電空間；前述第一電極構成部係具有：第一介電體電極(11)；及第一金屬電極(10H，10L)，係選擇性地形成在前述第一介電體電極之上表面上；前述第二電極構成部係具有：第二介電體電極(21A，21B)；及第二金屬電極(20H，20L)，係選擇性地形成在前述第二介電體電極之下表面上；藉由前述交流電壓的施加而在前述第一及第二介電體電極所相對向的介電體空間內，界定前述第一及第二金屬電極俯視呈重複之區域為前述放電空間，前述第二金屬電極係具有：一對的第二部分金屬電極(20H，20L)，係俯視下以隔著前述第二介電體電極之中央區域(R51)彼此相對向之方式所形成者；前述一對的第二部分金屬電極係以第一方向為電極形成方向，而以與前述第一方向交叉的第二方向為 彼此相對向的方向，前述第一金屬電極係具有：一對的第一部分金屬電極(10H，10L)，係俯視下具有與前述一對的第二部分金屬電極重複之區域；前述第二介電體電極係具有：複數個氣體噴出孔(31至37，41至47)，係形成於前述中央區域，且用以將前述活性氣體噴出至外部；以及一對的端部區域段差部(52，53)，係隔著全部之前述複數個氣體噴出孔而於前述第一方向的兩端側，各自朝上方突出且沿著前述第二方向所形成者；且前述一對的端部區域段差部，係俯視下朝前述第二方向延伸而形成到至少超過前述一對的第二部分金屬電極的形成位置的位置為止，前述複數個氣體噴出孔係包含：三個以上之第一數量的第一噴出孔(31至37)，係沿著前述第一方向並按每個第一間隔所形成者；以及三個以上的第二數量的第二噴出孔(41至47)，係相對於前述第一數量的第一噴出孔以朝前述第二方向隔開預定間隔之方式配置，且沿著前述第一方向按每個第二間隔所形成者；前述第一數量的第一噴出孔及前述第二數量的第二噴出孔，係形成為沿著前述第一方向交替配置第一噴出孔與第二噴出孔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述第二介電體電極更備有：中央區域段差部(51)，係在前述中央區域中朝上方突出所形成者；前述中央區域段差部係具有：複數個第一分離部(51h)，係各自沿著前述第二方向形成，而分離前述第一數量的第一噴出孔當中彼此相鄰的第一噴出孔間；複數個第二分離部(51l)，係各自沿著前述第二方向形成，而分離前述第二數量的第二噴出孔當中彼此相鄰的第二噴出孔間；以及第三分離部(51c)，係沿著前述第一方向形成，而分離前述第一數量的第一噴出孔與前述第二數量的第二噴出孔之間。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述交流電壓係包含有彼此獨立之一方側交流電壓及另一方側交流電壓，而前述放電空間係包含彼此分離而形成的一方側放電空間及另一方側放電空間，前述一對的第一部分金屬電極係具有：一方側第一部分金屬電極(10H)及另一方側第一部分金屬電極(10L)，前述一對的第二部分金屬電極係具有：一方側第二部分金屬電極(20H)及另一方側第二部分金屬電極 (20L)；藉由前述一方側交流電壓的施加，在前述一方側第一及第二部分金屬電極間形成有前述一方側放電空間，而藉由前述另一方側交流電壓的施加，在前述另一方側第一及第二部分金屬電極間形成有前述另一方側放電空間。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述放電空間係包含彼此分離而形成的一方側放電空間及另一方側放電空間，前述一對的第一部分金屬電極係具有：一方側第一部分金屬電極及另一方側第一部分金屬電極，前述一對的第二部分金屬電極係具有：一方側第二部分金屬電極及另一方側第二部分金屬電極；前述一方側放電空間形成在前述一方側第一及第二部分金屬電極間，前述另一方側放電空間形成在前述另一方側第一及第二部分金屬電極間，前述第一數量的第一噴出孔係以前述第三分離部為基準而朝前述一方側第一及第二部分金屬電極之方向設置，而前述第二數量的第二噴出孔係以前述第三分離部為基準而朝前述另一方側第一及第二部分金屬電極之方向設置，前述原料氣體係包含有：彼此獨立而供給的第一及第二原料氣體，而前述活性氣體係包含有：第一及第二活性氣體， 使前述第一原料氣體通過前述一方側放電空間而獲得之前述第一活性氣體係從前述第一數量的第一噴出孔被噴出，而使前述第二原料氣體通過前述另一方側放電空間而獲得之前述第二活性氣體係從前述第二數量的第二噴出孔被噴出。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述第一及第二電極構成部當中，以石英、或氧化鋁為構成材料來形成屬於與活性氣體接觸之區域的氣體接觸區域。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述原料氣體係包含氮、氧、氟、惰性氣體及氫之中至少一者的氣體。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述複數個氣體噴出孔之形狀係設定成在前述複數個氣體噴出孔間彼此不同。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，前述原料氣體係前驅體氣體。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之活性氣體產生裝置，其中，藉由前述一對的端部區域段差部及前述中央區域 段差部的形成高度，界定於前述放電空間中之間隙長度。
  10. 一種成膜處理裝置，係具備有：如申請專利範圍第1項或第2項所述之活性氣體產生裝置(102)；以及成模處理腔(63)，係配置於前述第二電極構成部之下方，對內部的處理對象基板(64)進行由活性氣體所致的成膜處理；前述成模處理腔係配置成直接承接從前述活性氣體產生裝置之前述複數個氣體噴出孔所噴出的前述活性氣體。
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