WO2018003002A1 - 活性ガス生成装置及び成膜処理装置 - Google Patents

活性ガス生成装置及び成膜処理装置 Download PDF

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WO2018003002A1
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gas
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active gas
discharge space
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真一 西村
謙資 渡辺
義人 山田
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東芝三菱電機産業システム株式会社
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    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3322—Problems associated with coating
    • H01J2237/3323—Problems associated with coating uniformity

Definitions

  • the present invention relates to an active gas generating apparatus in which a high voltage dielectric electrode and a grounded dielectric electrode are installed in parallel, a high voltage is applied between both electrodes, and an active gas is obtained with energy generated by discharge.
  • a metal electrode such as an Au film is formed on a dielectric electrode such as ceramic to form an electrode component.
  • the dielectric electrode is the main in the electrode component, and the metal electrode formed there is a subordinate.
  • each uses a disk-shaped electrode configuration part in which a disk-shaped high-voltage dielectric electrode and a grounded dielectric electrode are installed in parallel.
  • the material gas that has entered the structure passes through the discharge space (discharge field) and is ejected outward from a gas ejection hole provided only in the center of the electrode.
  • the electrode shape can be devised. Countermeasures are required.
  • the source gas When using dielectric barrier discharge (silent discharge or creeping discharge) to generate energy by supplying energy to the source gas, it is desirable that the source gas has a constant residence time in the discharge space. The reason for this is that if the source gas becomes uneven in the residence time in the discharge space, the amount and concentration of the active gas will differ, so that when the active gas is supplied to the processing target substrate such as a wafer to be deposited, This is because the film result may not be constant.
  • a disk-like electrode structure or a cylindrical electrode structure is used when there is one gas ejection hole, and the residence time of the source gas in the discharge space is made constant.
  • FIG. 9 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of a conventional active gas generation apparatus adopting a disk-shaped electrode structure.
  • FIG. 2 (a) is a diagram showing an outline when the ridge is viewed obliquely downward from above
  • FIG. 2 (b) is a sectional view showing a sectional structure.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the gas ejection hole 9 shown in FIG. 9 and its surroundings in an enlarged manner. 9 and 10 show an XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the basic configuration is a high-voltage side electrode configuration portion 1X and a ground-side electrode configuration portion 2X provided below the high-voltage side electrode configuration portion 1X.
  • the high-voltage side electrode constituting unit 1X is configured by a dielectric electrode 11X and a metal electrode 10X having a donut shape in plan view having a space in the center provided on the upper surface of the dielectric electrode 11X.
  • the ground-side electrode constituting section 2X includes a dielectric electrode 21X and a planar doughnut-shaped metal electrode 20X that is provided on the lower surface of the dielectric electrode 21X and has a space in the center.
  • one gas ejection hole 9 is provided at the center of the center portion of the dielectric electrode 21X (a region where the metal electrodes 20X and 10X do not overlap in plan view). Note that an AC voltage is applied to the high-voltage side electrode configuration unit 1X and the ground-side electrode configuration unit 2X by a high-frequency power source (not shown).
  • the region where the metal electrodes 10X and 20X overlap in plan view is defined as the discharge space DSX (discharge field).
  • a discharge space DSX is formed between the high-voltage side electrode component 1X and the ground-side electrode component 2X, and the source gas is supplied along the gas flow 8 in the discharge space DSX.
  • an active gas such as radicalized nitrogen atoms can be obtained and ejected downward ( ⁇ Z direction) from the gas ejection hole 9 provided at the center of the dielectric electrode 21X.
  • the gas flow 8 in the discharge space can be made constant regardless of the supply direction.
  • FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of a conventional active gas generator employing a cylindrical electrode structure.
  • FIG. 4A is a diagram showing a side structure
  • FIG. 4B is a diagram showing a surface structure. Note that FIG. 11 shows an XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the basic configuration is a high-voltage side electrode configuration unit 1Y and a ground-side electrode configuration unit 2Y provided inside the high-voltage side electrode configuration unit 1Y.
  • the ground-side electrode constituting portion 2Y is provided at the center of a circle on the XZ plane of the high-voltage side electrode constituting portion 1Y.
  • the dielectric electrode 21Y is formed to cover the dielectric electrode 21Y.
  • the high-voltage side electrode constituting portion 1Y is composed of a hollow cylindrical dielectric electrode 11Y having a space inside and a circular sectional structure, and a metal electrode 10Y formed so as to cover the outer periphery of the dielectric electrode 11Y.
  • the discharge space DSY is provided in a hollow area provided between the dielectric electrode 11Y and the dielectric electrode 21Y.
  • an AC voltage is applied to the high-voltage side electrode component 1Y and the ground-side electrode component 2Y by a high frequency power source (not shown).
  • the space between the inner peripheral region of the metal electrode 10Y and the outer peripheral region of the metal electrode 20Y is a discharge space DSY in the dielectric space where the dielectric electrodes 11Y and 21Y face each other by application of an AC voltage from the high frequency power source. Is defined as
  • the discharge space DSY is formed between the high-voltage side electrode constituent portion 1Y and the ground-side electrode constituent portion 2Y by application of an alternating voltage, and the height direction of the cylinder in the discharge space DSY from one end portion
  • active gas 7 such as radicalized nitrogen atoms can be obtained, and active gas 7 can be ejected to the outside from the other end.
  • the gas flow 8 in the discharge space can be made constant regardless of the supply direction.
  • an active gas generating apparatus that employs the disk-shaped electrode structure shown in FIGS. 9 and 10
  • a plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1
  • an atmospheric pressure plasma processing apparatus that generates an active gas using atmospheric pressure plasma and performs film formation is disclosed in Patent Document 2, for example.
  • JP 2011-154773 A Japanese Patent Laid-Open No. 2015-5780
  • the substrate to be processed is placed directly under the active gas generator so that the active gas obtained by activating the source gas can be quickly supplied to the film formation target, and the film is formed by injecting the active gas over a relatively wide area.
  • the active gas obtained by activating the source gas can be quickly supplied to the film formation target, and the film is formed by injecting the active gas over a relatively wide area.
  • the active gas transport distance can be shortened and the active gas attenuates, it can be expected that a higher concentration of the active gas is supplied to the substrate to be processed.
  • the conventional active gas generator employing a cylindrical electrode structure has a basic structure with one gas ejection hole (a space communicating with the discharge space DSY) (FIG. 11). It is practically impossible to provide a plurality of gas ejection holes.
  • FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of an active gas generation apparatus adopting a disk-like electrode structure having two gas ejection holes, specifically showing an outline viewed obliquely downward from above. It is.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing the gas ejection holes shown in FIG. 12 and the periphery thereof in an enlarged manner. 12 and 13 show an XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the basic configuration includes a high-voltage side electrode configuration unit 102 and a ground-side electrode configuration unit 202 provided below the high-voltage side electrode configuration unit 102.
  • the high-voltage side electrode constituting unit 102 is configured by a dielectric electrode 13 and a metal electrode 12 having a donut shape in plan view having a space in the center provided on the upper surface of the dielectric electrode 13.
  • the ground-side electrode constituting section 202 is configured by the dielectric electrode 23 and the metal electrode 22 having a donut shape in plan view having a space in the center provided on the lower surface of the dielectric electrode 23.
  • two gas ejection holes 91 and 92 are provided along the X direction in the central portion of the dielectric electrode 23 (a region where the metal electrodes 22 and 12 do not overlap in plan view).
  • a region where the metal electrodes 12 and 22 overlap in plan view is defined as a discharge space.
  • a discharge space is formed between the high-voltage side electrode component 102 and the ground-side electrode component 202 by application of an alternating voltage, and the source gas 6 is supplied along the gas flow 8 in this discharge space. Then, an active gas such as radicalized nitrogen atoms can be obtained and ejected from the gas ejection hole 91 or the gas ejection hole 92 provided in the central portion of the dielectric electrode 23 to the outside below.
  • an active gas such as radicalized nitrogen atoms
  • the conventional active gas generator employing the disc-shaped electrode structure has the gas flow 8 in the discharge space in the supply direction even when it has two gas ejection holes 91 and 92. It can be made constant regardless.
  • Patent Document 1 also provides a plurality of gas ejection holes because three or more gas ejection holes are provided in the disc-shaped electrode structure when generating radicals by dielectric barrier discharge. In the meantime, there is a high possibility that there is a difference between the flow rate of the flowing gas, the amount of radicals generated, and the concentration, and the active gas cannot be supplied uniformly.
  • Patent Document 2 since the technology disclosed in Patent Document 2 generates plasma near the substrate to be processed, a substance reacts in the vicinity of the substrate to be processed to form a high-quality film. Since the environment is directly affected, there is a problem that the substrate to be processed is likely to be damaged by plasma.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an active gas generator capable of ejecting highly uniform active gas without damaging the substrate to be processed.
  • the active gas generation device is an active gas generation device that generates an active gas obtained by activating a source gas supplied to a discharge space, and includes a first electrode component and the first electrode component.
  • a second electrode component provided below the first electrode component, wherein an AC voltage is applied to the first and second electrode components, and the application of the AC voltage causes the first and second electrode components to be connected to each other.
  • the discharge space is formed, and the first electrode component includes a first dielectric electrode and a first metal electrode selectively formed on an upper surface of the first dielectric electrode.
  • the second electrode component includes a second dielectric electrode and a second metal electrode selectively formed on the lower surface of the second dielectric electrode, and the application of the AC voltage In the dielectric space where the first and second dielectric electrodes oppose each other, the first and second dielectric electrodes are arranged.
  • a region where the second metal electrode overlaps in plan view is defined as the discharge space, and the second metal electrode is formed to face each other across the central region of the second dielectric electrode in plan view.
  • a pair of second partial metal electrodes, wherein the pair of second partial metal electrodes has a first direction as an electrode formation direction, and a second direction intersecting the first direction faces each other.
  • the first metal electrode has a pair of first partial metal electrodes having a region overlapping with the pair of second partial metal electrodes in plan view, and the second dielectric electrode is A plurality of gas ejection holes formed in the central region for ejecting the active gas to the outside, and projecting upward at both ends in the first direction across the plurality of gas ejection holes.
  • the pair of end region step portions are formed to extend in the second direction to a position exceeding at least a position where the pair of second partial metal electrodes are formed in plan view, and the plurality of gas ejection holes are The first number of first ejection holes of three or more formed at every first interval along the first direction, and the first number of first ejection holes with respect to the first number of first ejection holes.
  • Two or more second number of second ejection holes that are arranged at predetermined intervals in the direction of 2 and formed at every second interval along the first direction.
  • the first number of the first ejection holes and the second number of the second ejection holes are arranged such that the first ejection holes and the second ejection holes are alternately arranged along the first direction. It is characterized by being formed.
  • the active gas generation device has the above-described characteristics, so that the distance between the first ejection hole and the second ejection hole that are closest to each other along the first direction. Becomes a substantial active gas ejection pitch along the first direction. As a result, a highly uniform active gas can be ejected by ejecting a plurality of active gases from a plurality of ejection holes having an active gas ejection pitch shorter than the first interval and the second interval.
  • the substrate to be processed is not damaged when the active gas is generated.
  • the flow of the raw material gas from the both ends in the first direction of the second dielectric electrode to the discharge space is regulated by the presence of the pair of end region step portions. For this reason, the source gas supply path of the same conditions can be set between a plurality of gas ejection holes, and active gas with high uniformity can be ejected.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a connection relationship between a high-voltage side electrode constituent unit and a ground-side electrode constituent unit and a high-frequency power source in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an external configuration of an electrode group constituent part including a high voltage side electrode constituent part and a ground side electrode constituent part according to the first embodiment. It is explanatory drawing which shows typically the basic composition of the active gas production
  • FIG. 5 It is explanatory drawing which expands and shows the some gas ejection hole shown in FIG. 5, and its periphery. It is explanatory drawing which shows typically the cross-section of the film-forming processing apparatus using the active gas production
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the connection relation of the high voltage side electrode structure part in a 1st aspect, a ground side electrode structure part, and the high frequency power supply 5.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the basic composition of the conventional active gas production
  • FIG. 14 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of an active gas generation apparatus which is a prerequisite technology that employs a disk-shaped electrode structure having three or more gas ejection holes.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the plurality of gas ejection holes shown in FIG. 14 and 15 show the XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the basic configuration is a high-voltage side electrode configuration unit 103 and a ground-side electrode configuration unit 203 provided below the high-voltage side electrode configuration unit 103.
  • the high-voltage side electrode constituting unit 103 includes a dielectric electrode 15 and a metal electrode 14 provided on the upper surface of the dielectric electrode 15 and having a circular shape or an elliptical shape with the X direction as the major axis direction at the center. Composed.
  • the ground side electrode constituting section 203 is constituted by a dielectric electrode 25 and a metal electrode 24 provided on the lower surface of the dielectric electrode 25 and having a circular shape or an elliptical space with the X direction as the major axis direction at the center. Is done.
  • gas ejection holes 91 to 97 are provided in a line along the X direction in the central portion of the dielectric electrode 25 (a region where the metal electrodes 24 and 14 do not overlap in plan view).
  • a region where the metal electrodes 14 and 24 overlap in plan view is defined as a discharge space.
  • both gas jet holes the active gas generator having the structure shown in FIG. 14
  • both gas jet holes the active gas generator having the structure shown in FIG. 14
  • both gas jet holes both gas jet holes
  • the gas ejection holes 92 to 96 hereinafter sometimes abbreviated as “central gas ejection holes” between them increase the possibility of unevenness in the gas flow rate and the energy received by the gas.
  • the gas ejection holes 91 and 97 have a gas flow 8 from the X direction in addition to the Y direction, but the gas ejection holes 92 to 96 are limited to the gas flow 8 from the Y direction.
  • the disk-shaped (elliptical disk-shaped) electrode structure when the disk-shaped (elliptical disk-shaped) electrode structure is adopted, if the number of gas ejection holes is three or more, the gas flow is constant between the gas ejection holes at both ends and the central gas ejection hole. It has a problem that it is difficult to do.
  • FIG. 16 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of an active gas generation apparatus employing a rectangular electrode structure having three or more gas ejection holes.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the plurality of gas ejection holes shown in FIG. 16 and 17 show an XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • a high-voltage side electrode component 1 (first electrode component) and a ground-side electrode component 2P (second electrode component) provided below the high-voltage electrode component 1 ) And the basic configuration.
  • the high voltage side electrode constituting unit 1 includes a dielectric electrode 11 (first dielectric electrode) and metal electrode pairs 10H and 10L (a pair of first parts) provided on the upper surface of the dielectric electrode 11 separately from each other. Metal electrode).
  • the ground side electrode constituting part 2P is composed of a dielectric electrode 21P and metal electrode pairs 20H and 20L (a pair of second partial metal electrodes) provided separately on the lower surface of the dielectric electrode 21P.
  • the dielectric electrodes 11 and 21P each have a rectangular flat plate structure in which the X direction is the longitudinal direction and the Y direction is the short direction.
  • the center side may be referred to as a main region 70, and both end sides may be referred to as end regions 72 and 73, with rectifying step shape portions 52 and 53 described later as boundaries.
  • the dielectric electrode 21P for example, seven gas ejection holes 91 to 97 (three or more) along the X direction (first direction) in the central region R51 in the main region 70. A plurality of gas ejection holes) are provided. The plurality of gas ejection holes 91 to 97 are respectively provided penetrating from the upper surface to the lower surface of the dielectric electrode 21P.
  • the metal electrode pairs 10H and 10L are formed on the upper surface of the dielectric electrode 11 and face each other across the central region R50 of the dielectric electrode 11 in plan view. Arranged.
  • the metal electrode pairs 10H and 10L have a substantially rectangular shape in plan view, with the X direction being the longitudinal direction and the Y direction intersecting at right angles to the X direction being opposite directions.
  • the metal electrode pairs 10H and 10L have the same size in plan view, and the arrangement thereof is symmetric with respect to the central region R50.
  • the central region R50 and the central region R51 are provided in such a manner that they are completely the same shape and overlap completely in plan view.
  • the metal electrode pairs 10H and 10L and the metal electrode pairs 20H and 20L are formed by metallization treatment on the upper surface of the dielectric electrode 11 and the lower surface of the dielectric electrode 21P.
  • the dielectric electrode 11 and the metal electrode are integrally formed to constitute the high voltage side electrode component 1 (first electrode component), and the dielectric electrode 21P and the metal electrode pairs 20H and 20L are integrally formed to form the ground side electrode.
  • the component 2P (second electrode component) is configured.
  • As the metallization process a process using a printing and firing method, a sputtering process, a vapor deposition process, or the like can be considered.
  • gas ejection holes 91 to 97 are formed in a line shape along the X direction in the central region R51 of the dielectric electrode 21P (a region where the metal electrodes 10H and 10L and the metal electrode pairs 20H and 20L do not overlap in plan view). Is provided.
  • a region where the metal electrode pairs 10H and 10L and the metal electrode pairs 20H and 20L overlap in plan view is a discharge space in a dielectric space where the dielectric electrodes 11 and 21P face each other by application of an AC voltage from a high-frequency power source (not shown). (Discharge field).
  • the active gas generation device of the base technology is provided with gas ejection holes 91 to 97 in a row along the X direction in the central region R51 of the dielectric electrode 21P.
  • each of the gas ejection holes 91 to 97 also function as an orifice that forms a pressure difference between a discharge space (discharge field) formed upstream thereof and a processing chamber casing or the like downstream thereof. For this reason, the total hole area of the gas ejection holes 91 to 97 is determined in advance and cannot be changed.
  • the minimum processing limit for the ceramic that is the constituent material of the dielectric electrode 21P is limited. Therefore, it is necessary to provide a plurality of gas ejection holes with a hole size and a hole number corresponding to the minimum processing hole diameter in consideration of the above.
  • the hole pitch is inevitably increased.
  • the active gas generation apparatus of the base technology uniformly injects an active gas generated by a discharge phenomenon onto a processing target substrate such as a wafer when the hole pitch becomes large. It has a problem that it becomes unsuitable for processing.
  • the embodiment described below is an active gas generation device that is a solution to the active gas generation device of the base technology described above.
  • FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of an active gas generation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the same figure, the figure which shows the outline seen diagonally downward from the upper part is shown.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the plurality of gas ejection holes shown in FIG. 1 and 2 show an XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the structure and arrangement of the dielectric electrode 11, the metal electrode pairs 10H and 10L, and the metal electrode pairs 20H and 20L, the shapes and arrangements of the central regions R50 and R51, etc. are the prerequisite technologies shown in FIGS.
  • the same reference numerals are used and description thereof is omitted as appropriate.
  • a high-voltage side electrode component 1 (first electrode component) and a ground-side electrode component 2 (second electrode component) provided below the high-voltage electrode component 1 ) And the basic configuration.
  • the high-voltage side electrode configuration unit 1 includes a dielectric electrode 11 (first dielectric electrode) and metal electrode pairs 10H and 10L (a pair of first electrodes) provided discretely on the upper surface of the dielectric electrode 11. (Partial metal electrode).
  • the ground-side electrode constituting section 2 includes a dielectric electrode 21 (second dielectric electrode) and metal electrode pairs 20H and 20L (a pair of second partial metals) that are separately provided on the lower surface of the dielectric electrode 21. Electrode).
  • the dielectric electrodes 11 and 21 each have a flat plate structure having a rectangular shape in plan view in which the X direction is the longitudinal direction and the Y direction is the short direction.
  • the gas ejection holes 31 are formed as three or more gas ejection holes along the X direction (first direction) in the central region R51 in the main region 70.
  • To 37 and gas ejection holes 41 to 47 are provided.
  • Each of the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 is formed in a circular shape with a (straight) diameter r1 in the opening cross-sectional shape in plan view.
  • Seven gas ejection holes 31 to 37 are formed in a line along the X direction, and among the gas ejection holes 31 to 37, gas ejection holes 3i, 3i,
  • seven gas ejection holes 41 to 47 (second number of second gas ejection holes) are formed in a line shape along the X direction, and the gas ejection holes 41 to 47 are adjacent to each other.
  • the second hole pitch d4 and the first hole pitch d3 are desirably set to the same length.
  • gas ejection holes 31 to 37 and the gas ejection holes 41 to 47 are provided in a two-row configuration with a spacing dY (predetermined spacing) in the Y direction.
  • the active gas generation apparatus has the above-described characteristics, so that the gas ejection holes 3i (or the gas ejection holes 3 () that are closest to each other along the X direction (first direction).
  • the length can be shortened to half of d4.
  • the active gas generator of Embodiment 1 has a substantial hole pitch (differential hole pitch d34 or differential hole pitch d43) shorter than the first hole pitch d3 and the second hole pitch d4 (first and second intervals).
  • the active gas having high uniformity can be ejected by ejecting the active gas from the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 having the above.
  • the dielectric electrode 21 has a boundary region between the main region 70 and the end regions 72 and 73 so as to sandwich all the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47, that is, Rectification step-shaped portions 52 and 53 (a pair of end portions) that protrude upward (in the + Z direction) and are formed along the Y direction (in the second direction) in the vicinity of the end portions of the metal electrode pairs 20H and 20L.
  • a region step portion A region step portion.
  • Each of the rectifying step shape portions 52 and 53 is formed to extend in the Y direction (+ Y direction and ⁇ Y direction) to a position exceeding at least the formation position of the metal electrode pairs 20H and 20L in plan view.
  • the rectifying step shape portions 52 and 53 may be formed to extend in the Y direction over the entire length of the dielectric electrode 21 in the short direction, and may define the gap length in the discharge space.
  • the presence of the rectifying step shape portions 52 and 53 restricts the flow of the raw material gas 6 into the discharge space from both ends of the dielectric electrode 21 in the X direction.
  • the gas injection holes 31 and 37 and the gas injection holes 41 and 47 in the vicinity of both ends of the dielectric electrode 21 are affected by the inflow amount of the active gas. easy. This problem is solved by providing step shape portions 52 and 53 for rectification.
  • the gas flow 8 between the high voltage side electrode constituting portion 1 and the ground side electrode constituting portion 2 is performed. Is surely only from two surfaces in the Y direction. That is, as shown in FIG. 2, the source gas 6 is supplied mainly from the gas flow 8 from the + Y direction to the gas ejection holes 31 to 37, and the gas flow from the ⁇ Y direction is mainly transmitted from the gas ejection holes 41 to 47.
  • the raw material gas 6 is supplied only by 8. Therefore, since the gas flow itself is relatively stabilized, the pressure distribution in the discharge space is constant, and a uniform discharge space can be formed.
  • the dielectric electrode 21 further includes the rectifying step shape portions 52 and 53, so that the gas ejection holes 31 having a short distance from both ends in the X direction among the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47. Also, the phenomenon that the inflow amount of the active gas changes due to the unintentional inflow of gas from the both end portions does not occur in the gas injection holes 41 and 47 and the gas ejection holes 41 and 47 as well. Therefore, the active gas can be ejected without causing a variation between the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47. As a result, since the pressure distribution is constant and the flow rates of the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 are the same, the generated radical density is relatively equal in the active gas that has passed through the discharge space.
  • the active gas generation apparatus has the X-direction of the dielectric electrode 21 (second dielectric electrode) due to the presence of the rectifying step shape portions 52 and 53 (a pair of end region step portions).
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a connection relationship between the high-voltage side electrode constituent unit 1 and the ground-side electrode constituent unit 2 and the high-frequency power source 5.
  • the metal electrode pairs 20H and 20L of the ground side electrode constituting unit 2 are both connected to the ground level, and the metal electrode pairs 10H and 10L of the high voltage side electrode constituting unit 1 are commonly connected from the high frequency power source 5. Receive AC voltage.
  • the zero peak value or the frequency can be set differently between the high frequency power supplies 5H and 5L.
  • a region where the metal electrode pairs 10H and 10L and the metal electrode pairs 20H and 20L overlap in plan view is a discharge space. It is prescribed.
  • the source gas 6 passing through the discharge space DSH between the metal electrode 10H (one-side first partial metal electrode) and the metal electrode 20H (one-side second partial metal electrode) is activated in the discharge space DSH,
  • the active gas 7 is mainly ejected from the gas ejection holes 31 to 37.
  • the source gas 6 that passes through the discharge space DSL between the metal electrode 10L (the other first partial metal electrode) and the metal electrode 20L (the other second partial metal electrode) is activated in the discharge space DSL.
  • the active gas 7 is mainly ejected from the gas ejection holes 41 to 47.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing an outer configuration of the electrode group constituent unit 101 including the high voltage side electrode constituent unit 1 and the ground side electrode constituent unit 2 according to the first embodiment.
  • the source gas 6 supplied along the gas supply direction D1H ( ⁇ Y direction) along the Y direction passes through the discharge space DSH (see FIG. 3) between the metal electrode 10H and the metal electrode 20H.
  • the active gas 7 is mainly ejected from the gas ejection holes 31 to 37 in the ⁇ Z direction.
  • the source gas 6 supplied along the gas supply direction D1L (+ Y direction) along the Y direction passes through the discharge space DSL (see FIG. 3) between the metal electrode 10L and the metal electrode 20L, and the discharge space. It is activated by DSL and is mainly ejected in the ⁇ Z direction as the active gas 7 from the gas ejection holes 41 to 47. Therefore, the gas supply direction D1H is the -Y direction, the gas supply direction D1L is the + Y direction, and the gas ejection direction D2 is the -Z direction.
  • the active gas 7 is applied to the wafer 64 by disposing the wafer 64, which is the substrate to be processed, directly below the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 in a processing space SP63 in the film forming processing chamber 63 described later. Can be supplied uniformly.
  • the wafer 64 that is the substrate to be processed is damaged when the active gas 7 is generated. None give.
  • the electrode group constituting unit 101 according to the first embodiment can be assembled by disposing the high voltage side electrode constituting unit 1 on the ground side electrode constituting unit 2. Specifically, while positioning so that the central region R50 of the dielectric electrode 11 in the high-voltage side electrode constituting portion 1 and the central region R51 of the dielectric electrode 21 in the ground-side electrode constituting portion 2 are completely overlapped in plan view.
  • the electrode group component 101 can be completed by stacking and combining the high voltage electrode component 1 on the ground electrode component 2.
  • FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a basic configuration of an active gas generation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is explanatory drawing which expands and shows the several gas ejection hole shown in FIG. 5, and its periphery. 5 and 6 show the XYZ orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the high-voltage side electrode component 1 (first electrode component) and the ground-side electrode component 2B (second electrode component) provided below the high-voltage electrode component 1 ) And the basic configuration.
  • the high-voltage side electrode configuration unit 1 is the same as the base technology shown in Embodiment 1 and FIGS. 16 and 17 shown in FIGS. To do.
  • the ground-side electrode constituting part 2B is composed of a dielectric electrode 21B and metal electrode pairs 20H and 20L (a pair of second partial metal electrodes) provided separately from each other on the lower surface of the dielectric electrode 21B.
  • the dielectric electrodes 11 and 21B each have a rectangular flat plate structure in which the X direction is the longitudinal direction and the Y direction is the short direction.
  • dielectric electrode 21B (second dielectric electrode)
  • dielectric electrode 21B third dielectric electrode
  • gas ejection holes 31 to 37 and gas ejection holes 41 to 47 are provided. That is, also in the gas ejection holes 31 to 37 and the gas ejection holes 41 to 47 of the second embodiment, the same first hole pitch d3, second hole pitch d4, differential hole pitch d34, and differential hole pitch as in the first embodiment. d43 and interval dY are set.
  • the gas ejection holes 31 to 37 and the gas ejection holes 41 to 47 are arranged along the X direction (first direction). And the gas ejection holes 4i are alternately arranged.
  • the dielectric electrode 21 ⁇ / b> B further includes an ejection port separation step shape portion 51 (center region step portion) formed to protrude upward (+ Z direction) in the center region R ⁇ b> 51. Yes.
  • the injection port separation stepped portion 51 is formed without overlapping the gas injection holes 31 to 37 and 41 to 47 in plan view.
  • the ejection port separation step shape portion 51 further includes an end step shape portion 51t for filling between the rectification step shape portions 52 and 53 at both ends in the X direction of the ejection port separation step shape portion 51.
  • an end step shape portion 51t for filling between the rectification step shape portions 52 and 53 at both ends in the X direction of the ejection port separation step shape portion 51.
  • the active gas generation apparatus has an injection port having the central transverse step shape portion 51c, the first hole separation step shape portion 51h, the second hole separation step shape portion 51l, and the end step shape portion 51t. It is characterized in that a separation step shape portion 51 is further provided.
  • the active gas generation apparatus of the second embodiment has gas ejection holes 31 to 37 (first number of first ejection holes) by six first hole separation step shape portions 51h (a plurality of first separation portions). Interference between the gas ejection holes 41 to 47 (second number of second ejection holes) by the six second hole separation step shape parts 51l (a plurality of second separation parts). Can be suppressed.
  • the active gas generator of Embodiment 2 suppresses interference between the gas ejection holes 31 to 37 and the gas ejection holes 41 to 47 by the central transverse step shape portion 51c (third separation portion). it can.
  • the active gas generation device of the second embodiment has an effect that active gas with higher uniformity can be ejected from the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 (a plurality of ejection holes).
  • FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a cross-sectional structure of a film forming apparatus realized by using the active gas generating apparatus of the second embodiment.
  • the dielectric electrode 21B and the dielectric electrode 11 taken along the line AA of FIG. 6 are shown.
  • the electrode group constituting unit 102 includes metal electrodes 20H and 20L, which will be described later, and metal electrodes 10H and 10L. Simplification is made as appropriate by omitting illustration.
  • the film formation processing chamber 63 accommodates a wafer 64 that is a substrate to be processed placed on the bottom surface, and functions as a substrate accommodating portion that accommodates the wafer 64 in the processing space SP63.
  • the electrode group constituent part 102 composed of the high voltage side electrode constituent part 1 and the ground side electrode constituent part 2B is a main part of the active gas generating device of the second embodiment.
  • the active gas 7 is disposed in the processing space SP63 of the film forming processing chamber 63 from the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 discretely formed in the dielectric electrode 21B of the ground side electrode constituting section 2 It spouts toward the wafer 64.
  • the film formation processing chamber 63 is characterized in that it is disposed so as to directly receive the active gas 7 ejected from the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 of the active gas generation apparatus of the second embodiment. Yes.
  • the film formation processing apparatus shown in FIG. 7 is arranged below the ground-side electrode constituent part 2B of the electrode group constituent part 102 in the active gas generating apparatus of the second embodiment, and an internal wafer 64 (processing target substrate).
  • the wafer 64 in the processing space SP63 of the film forming chamber 63 is ejected from a plurality of gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47.
  • the activated gas 7 can be directly received. Therefore, the processing chamber 63 can perform the film forming process using the active gas 7 on the wafer 64.
  • the formation length of the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47 in the X direction is LA
  • the formation length of the wafer 34 is made to coincide with this formation length LA
  • the electrode group constituting portion 102 is set to the Y with respect to the wafer 64.
  • the active gas 7 can be supplied to the entire wafer 64 by supplying the active gas 7 while moving along the direction.
  • the electrode group constituting unit 101 may be fixed and the wafer 64 may be moved.
  • the pressure in the discharge space in the active gas generating apparatus of the second embodiment is set to 10 kPa to atmospheric pressure, and the pressure in the film forming process chamber 63 is set to be equal to or lower than the pressure in the discharge space. Is desirable.
  • FIG. 7 shows an example applied to the active gas generation device of the second embodiment
  • the gas ejection holes of the active gas generation device of the first embodiment also apply to the active gas generation device of the first embodiment. If the active gas 7 ejected from 31 to 37 and 41 to 47 is arranged so as to be directly received by the film forming process chamber 63, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing a connection relationship between the high-voltage power source 5 and the high-voltage side electrode constituent unit 1 and the ground-side electrode constituent unit 2 in the first mode.
  • the first mode is characterized by having two high-frequency power supplies 5H and 5L that operate independently of each other.
  • the metal electrode 20H (one-side second partial metal electrode) of the ground-side electrode constituting unit 2 is connected to the ground level on the high-frequency power source 5H side, and the metal electrode 10H of the high-voltage side electrode constituting unit 1 An AC voltage is applied from the high-frequency power source 5H to (one side first partial metal electrode).
  • the metal electrode 20L (the second partial metal electrode on the other side) of the ground side electrode constituting part 2 is connected to the ground level on the high frequency power supply 5L side, and the metal electrode 10L (the other side first electrode on the high voltage side electrode constituting part 1). AC voltage is applied from the high frequency power source 5L.
  • the high-frequency power supplies 5H and 5L can apply an AC voltage between the metal electrodes 10H and 10L and the metal electrodes 20H and 20L with the zero peak value fixed at 2 to 10 kV and the frequency set at 10 kHz to 100 kHz, respectively.
  • the zero peak value or the frequency can be set differently between the high frequency power supplies 5H and 5L.
  • a region where the metal electrode 10H and the metal electrode 20H overlap in plan view is a discharge space DSH in the dielectric space where the dielectric electrodes 11 and 21 face each other. (One-side discharge space).
  • the active gas generation apparatus includes the high-frequency power supplies 5H and 5L provided independently of each other, and applies an AC voltage (one-side AC voltage) from the high-frequency power supply 5H. Therefore, a discharge space DSH (one side discharge space) is formed, and a discharge space DSL (the other side discharge space) is formed by applying an AC voltage (the other side AC voltage) from the high frequency power source 5L.
  • the active gas generation apparatus has the injection port separation step shape portion 51 on the upper surface of the dielectric electrode 21B.
  • the gas ejection holes 31 to 37 are provided in the direction of the metal electrode 10H and the metal electrode 20H with reference to the central transverse step shape portion 51c (third separation portion), and the gas ejection holes 41 to 47 are formed in the central transverse step shape portion.
  • 51c is provided in the direction of the metal electrode 10L and the metal electrode 20L. If the formation height of the central transverse step shape portion 51c is set to the gap length between the discharge space DSL and the discharge space DSH, the gas ejection holes 31 to 37 and the gas ejection holes 41 to 47 are completely blocked. Can do.
  • the source gas 6H (first source gas) supplied to the discharge space DSH and the source gas 6L (second source material) supplied to the discharge space DSL By changing the type of each other as gas), different active gases 7H and 7L (first active gas and second active gas) can be ejected. That is, the active gas 7H obtained by the source gas 6H passing through the discharge space DSH is ejected from the gas ejection holes 31 to 37, and the active gas 7L obtained by the source gas 6L passing through the discharge space DSL is ejected from the gas ejection hole 41. Can be ejected from ⁇ 47.
  • the gas contact region which is a region in contact with the active gas, of the high voltage side electrode constituting unit 1 and the ground side electrode constituting unit 2 (2B) is quartz, Alternatively, it is desirable to form alumina as a constituent material.
  • the third aspect suppresses the deactivation of the active gas between the gas contact region and the active gas.
  • the active gas 7 can be ejected from the gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47.
  • a higher-density active gas 7 can be generated from the source gas 6 containing at least one of nitrogen, oxygen, fluorine, rare gas, and hydrogen.
  • the fifth aspect has an effect that the ejection amount can be set differently between the plurality of gas ejection holes 31 to 37 and 41 to 47.
  • a precursor gas (precursor gas) may be employed as the supplied source gas 6.
  • the source gas 6 as a precursor gas (precursor gas)
  • the precursor gas that becomes a deposition material as a film can also be supplied to the surface of the wafer 64 to form a film.
  • the rectifying step shape portions 52 and 53 and the injection port separation step shape portion 51 formed on the upper surface of the dielectric electrode 21B of the second embodiment are the high voltage side electrode constituting portion 1 and the ground side electrode constituting portion 2B. It is desirable to function also as a spacer that defines the gap length (distance in the Z direction between the dielectric electrode 11 and the dielectric electrode 21B) in the discharge space.
  • the above effect can also be achieved by setting the gap length in the discharge space according to the formation height of the rectifying step shape portions 52 and 53.
  • the dielectric electrode 21 (21B) has a flat plate structure having a rectangular shape in plan view.
  • the metal electrode pair 20H and 20L having a shape can be disposed on the lower surface of the dielectric electrode 21 so as to face each other with the central region R51 of the dielectric electrode 21 (21B) in plan view, the shape is There is no particular limitation.
  • the planar shape of the dielectric electrode 21 may be modified such as by rounding corners while basically adopting a rectangular shape. The same applies to the dielectric electrode 11.

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Abstract

　本発明は、均一性の高い活性ガスを噴出することができ活性ガス生成装置を提供することを目的とする。そして、本発明の誘電体電極（２１）に関し、中央領域（Ｒ５１）においてＸ方向に沿って、３個以上の複数のガス噴出孔として、互いにＸ方向に沿って２列構成で形成されるガス噴出孔（３１）～（３７）及びガス噴出孔（４１）～（４７）が設けられる。そして、ガス噴出孔３１とガス噴出孔４１との形成位置にＸ方向の差分が設けられることにより、２列構成のガス噴出孔（３１）～（３７）及びガス噴出孔（４１）～（４７）は、Ｘ方向に沿ってガス噴出孔（３ｉ）とガス噴出孔（４ｉ）とが交互に配置される。

Description

活性ガス生成装置及び成膜処理装置
　この発明は、高圧誘電体電極と接地誘電体電極を平行に設置して、両電極間に高電圧を印加し、放電を発生させたエネルギーで活性ガスを得る活性ガス生成装置に関する。
　従来の活性ガス生成装置において、セラミック等の誘電体電極にＡｕ膜などの金属電極を成膜処理して電極構成部としている装置もある。このような装置では、電極構成部において誘電体電極がメインであり、そこに形成されている金属電極は従属的なものとなっている。
　従来の活性ガス生成装置の一つとして、各々が円盤状の高圧誘電体電極と接地誘電体電極とを平行に設置してなる、円盤状の電極構成部を用いており、外周部から内部へと侵入した原料ガスは放電空間（放電場）を通過して電極中央部に１つだけ設けられたガス噴出孔から外へと噴き出す構成がある。
　ガス噴出孔が一つの場合、供給されるすべての原料ガスが同時間放電空間を通りエネルギーを受けることが可能と考えられるが、ガス噴出孔を複数個にした場合、電極形状を工夫するなどの対策が必要になる。
　誘電体バリア放電（無声放電または沿面放電）を用いて原料ガスにエネルギーを与え活性ガスを生成する場合、ガスの放電空間での滞在時間は原料ガス全てが一定なことが望ましい。その理由として原料ガスが放電空間での滞在時間にムラが出ると活性ガスの量、濃度に差が出るため、成膜対象となるウェハ等の処理対処基板に活性ガスが供給された際、成膜結果が一定にならない可能性があるためである。
　そこで、現在、ガス噴出孔が１個の場合などは円盤状の電極構造や円筒型の電極構造を使用し、原料ガスの放電空間における滞在時間を一定にしている。
　図９は円盤状の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。同図(a) が上部から斜め下方に視た概略を示す図、同図(b) が断面構造を示す断面図である。図１０は図９で示したガス噴出孔９及びその周辺を拡大して示す説明図である。なお、図９及び図１０に適宜ＸＹＺ直交座標系を示している。
　これらの図に示すように、高電圧側電極構成部１Ｘと、高電圧側電極構成部１Ｘの下方に設けられる接地側電極構成部２Ｘとを基本構成としている。高電圧側電極構成部１Ｘは、誘電体電極１１Ｘと誘電体電極１１Ｘの上面上に設けられ、中央に空間を有する平面視ドーナツ状の金属電極１０Ｘとにより構成される。接地側電極構成部２Ｘは、誘電体電極２１Ｘと誘電体電極２１Ｘの下面上に設けられ、中央に空間を有する平面視ドーナツ状の金属電極２０Ｘとにより構成される。
　そして、誘電体電極２１Ｘの中央部（平面視して金属電極２０Ｘ及び１０Ｘが重複しない領域）の中心に一つのガス噴出孔９が設けられる。なお、高電圧側電極構成部１Ｘ及び接地側電極構成部２Ｘには図示しない高周波電源によって交流電圧が印加される。
　そして、高周波電源からの交流電圧の印加により誘電体電極１１Ｘ及び２１Ｘが対向する誘電体空間内において、金属電極１０Ｘ及び２０Ｘが平面視重複する領域が放電空間ＤＳＸ（放電場）として規定される。
　このような構成において、交流電圧の印加により、高電圧側電極構成部１Ｘ及び接地側電極構成部２Ｘ間に放電空間ＤＳＸが形成され、この放電空間ＤＳＸにおけるガスの流れ８に沿って原料ガスを供給すると、ラジカル化した窒素原子等の活性ガスを得て、誘電体電極２１Ｘの中心に設けられたガス噴出孔９から下方（－Ｚ方向）の外部に噴出することができる。
　したがって、円盤状の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置は、図１０に示すように、放電空間におけるガスの流れ８はその供給方向に関係無く一定にすることができる。
　図１１は円筒の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。同図(a) が側面構造を示す図であり、同図(b) が表面構造を示す図である。なお、図１１に適宜ＸＹＺ直交座標系を示している。
　これらの図に示すように、高電圧側電極構成部１Ｙと、高電圧側電極構成部１Ｙの内部に設けられる接地側電極構成部２Ｙとを基本構成としている。
　接地側電極構成部２Ｙは、高電圧側電極構成部１ＹのＸＺ平面上における円の中心に設けられた、ＸＺ平面上の断面構造が円となる棒状の金属電極２０Ｙと金属電極２０Ｙの外周を覆って形成される誘電体電極２１Ｙとにより構成される。高電圧側電極構成部１Ｙは、内部に空間を有し断面構造が円となる中空の円筒状の誘電体電極１１Ｙと誘電体電極１１Ｙの外周を覆って形成される金属電極１０Ｙとにより構成される。
　そして、誘電体電極１１Ｙと誘電体電極２１Ｙとの間に設けられる中空領域に放電空間ＤＳＹが設けられる。また、高電圧側電極構成部１Ｙ及び接地側電極構成部２Ｙには図示しない高周波電源によって交流電圧が印加される。
　そして、高周波電源からの交流電圧の印加により誘電体電極１１Ｙ及び２１Ｙが対向する誘電体空間内において、金属電極１０Ｙの内周領域と及び金属電極２０Ｙの外周領域との間の空間が放電空間ＤＳＹとして規定される。
　このような構成において、交流電圧の印加により、高電圧側電極構成部１Ｙ及び接地側電極構成部２Ｙ間に放電空間ＤＳＹが形成され、一方の端部から、放電空間ＤＳＹにおける円筒の高さ方向（Ｙ方向）に沿ったガスの流れ８を有する原料ガス６を供給すると、ラジカル化した窒素原子等の活性ガス７を得て、他方の端部から外部に活性ガス７を噴出することができる。
　したがって、円筒の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置は、図１１に示すように、放電空間におけるガスの流れ８はその供給方向に関係無く一定にすることができる。
　なお、図９及び図１０で示した円盤状の電極構造を採用した活性ガス生成装置として、例えば特許文献１で開示されたプラズマ処理装置がある。また、上述した方式と異なる活性ガス生成装置として、大気圧プラズマを用いて活性ガスを生成して成膜等を行う大気圧プラズマ処理装置が例えば特許文献２に開示されている。
特開２０１１－１５４９７３号公報 特開２０１５－５７８０号公報
　原料ガスが活性化して得られる活性ガスを速やかに成膜対象に供給できるよう活性ガス生成装置の直下に処理対象基板を配置し、比較的広い領域に活性ガスを噴射して成膜処理を実行する場合を考える。この場合、ガス噴出孔を１つにして処理対象基板の直前で分岐して供給するより、予め複数のガス噴出孔を設けて、複数のガス噴出孔から活性ガスを供給した方が処理対象基板への活性ガスの輸送距離を短くすることができ、活性ガスが減衰するような種類の場合、より高濃度の活性ガスを処理対象基板に供給することが期待できる。
　しかし、ガス噴出孔を増やそうとする場合、円筒型の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置はガス噴出孔が一つ（放電空間ＤＳＹに連通する空間）を基本構造としているため（図１１参照）、複数のガス噴出孔を設けることは実質的に不可能である。
　一方、円盤状の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置は、ガス噴出孔を複数にすることも可能である。
　図１２は２つのガス噴出孔を有する円盤状の電極構造を採用した活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図であり、具体的には上部から斜め下方に視た概略を示す図である。図１３は図１２で示したガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。なお、図１２及び図１３に適宜ＸＹＺ直交座標系を示している。
　同図に示すように、高電圧側電極構成部１０２と、高電圧側電極構成部１０２の下方に設けられる接地側電極構成部２０２とを基本構成としている。高電圧側電極構成部１０２は、誘電体電極１３と誘電体電極１３の上面上に設けられ、中央に空間を有する平面視ドーナツ状の金属電極１２とにより構成される。接地側電極構成部２０２は、誘電体電極２３と誘電体電極２３の下面上に設けられ、中央に空間を有する平面視ドーナツ状の金属電極２２とにより構成される。
　そして、誘電体電極２３の中央部（平面視して金属電極２２及び１２が重複しない領域）に二つガス噴出孔９１及び９２がＸ方向に沿って設けられる。
　そして、高周波電源からの交流電圧の印加により誘電体電極１３及び２３が対向する誘電体空間内において、金属電極１２及び２２が平面視重複する領域が放電空間として規定される。
　このような構成において、交流電圧の印加により、高電圧側電極構成部１０２及び接地側電極構成部２０２間に放電空間が形成され、この放電空間におけるガスの流れ８に沿って原料ガス６を供給すると、ラジカル化した窒素原子等の活性ガスを得て、誘電体電極２３の中央部に設けられたガス噴出孔９１あるいはガス噴出孔９２から下方の外部に噴出することができる。
　したがって、円盤状の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置は、図１３に示すように、２つのガス噴出孔９１，９２を有する場合も、放電空間におけるガスの流れ８はその供給方向に関係無く一定にすることができる。
　しかしながら、一列に３個以上のガス噴出孔を設けた場合、例えば、３個のガス噴出孔を設けた場合、両端の２つのガス噴出孔と中央の１つのガス噴出孔との間で、ガスの流れ８を一定することが困難となるという問題点があった。
　したがって、特許文献１で開示された技術も、誘電体バリア放電でラジカルを生成する際に円盤状の電極構造に３個以上の複数のガス噴出孔が設けられているため、複数のガス噴出孔間において、流れるガス流量と生成されるラジカル量、濃度に差が出る可能性が高く、均一に活性ガスを供給できないという問題点があった。
　また、特許文献２で開示された技術は、処理対象基板近くにプラズマを発生させているため、処理対象基板直近で物質が反応し良質な膜が成膜されるが、処理対象基板がプラズマの影響を直接受ける環境であるため、処理対象基板がプラズマによりダメージを受ける可能性が高いという問題点があった。
　本発明では、上記のような問題点を解決し、処理対象基板にダメージを与えることなく、均一性の高い活性ガスを噴出することができる活性ガス生成装置を提供することを目的とする。
　この発明における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の電極構成部と前記第１の電極構成部の下方に設けられる第２の電極構成部とを備え、前記第１及び第２の電極構成部に交流電圧が印加され、前記交流電圧の印加により、前記第１及び第２の電極構成部間に前記放電空間が形成され、前記第１の電極構成部は、第１の誘電体電極と前記第１の誘電体電極の上面上に選択的に形成される第１の金属電極とを有し、前記第２の電極構成部は、第２の誘電体電極と前記第２の誘電体電極の下面上に選択的に形成される第２の金属電極とを有し、前記交流電圧の印加により前記第１及び第２の誘電体電極が対向する誘電体空間内において、前記第１及び第２の金属電極が平面視重複する領域が前記放電空間として規定され、前記第２の金属電極は、平面視して前記第２の誘電体電極の中央領域を挟んで互いに対向して形成される一対の第２の部分金属電極を有し、前記一対の第２の部分金属電極は第１の方向を電極形成方向とし、前記第１の方向に交差する第２の方向を互いに対向する方向としており、前記第１の金属電極は、平面視して前記一対の第２の部分金属電極と重複する領域を有する一対の第１の部分金属電極を有し、前記第２の誘電体電極は、前記中央領域に形成され、前記活性ガスを外部に噴出するための複数のガス噴出孔と、前記複数のガス噴出孔全てを挟んで前記第１の方向の両端側に、各々が上方に突出し前記第２の方向に沿って形成される一対の端部領域段差部とを有し、前記一対の端部領域段差部は平面視して少なくとも前記一対の第２の部分金属電極の形成位置を超える位置まで前記第２の方向に延びて形成され、前記複数のガス噴出孔は、前記第１の方向に沿って第１の間隔毎に形成される、３個以上の第１の数の第１の噴出孔と、前記第１の数の第１の噴出孔に対し前記第２の方向に所定間隔隔てて配置され、前記第１の方向に沿って第２の間隔毎に形成される、３個以上の第２の数の第２の噴出孔とを含み、前記第１の数の第１の噴出孔及び前記第２の数の第２の噴出孔は、前記第１の方向に沿って第１の噴出孔と第２の噴出孔とが交互に配置されるように形成されることを特徴としている。
　請求項１記載の本願発明の活性ガス生成装置は上記特徴を有することにより、第１の方向に沿って互いに最も近い位置関係にある第１の噴出孔と第２の噴出孔との間の距離が第１の方向に沿った実質的な活性ガス噴出ピッチとなる。その結果、第１の間隔及び第２の間隔より短い活性ガス噴出ピッチを有する複数の噴出孔から複数の活性ガスを噴出することにより、均一性の高い活性ガスを噴出することができる。
　また、活性ガス自体は第１及び第２の電極構成部間における放電空間にて生成されるため、活性ガス生成時に処理対象基板にダメージを与えることもない。
　さらに、請求項１記載の本願発明は、一対の端部領域段差部の存在により、第２の誘電体電極の第１の方向両端部から放電空間への原料ガスの流入を規制している。このため、複数のガス噴出孔間で同一条件の原料ガス供給経路を設定することができ、均一性の高い活性ガスを噴出することができる。
　この発明の目的、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。
この発明の実施の形態１である活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 図１で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。 実施の形態１における高電圧側電極構成部及び接地側電極構成部と高周波電源との接続関係を模式的に示す説明図である。 実施の形態１の高電圧側電極構成部及び接地側電極構成部からなる電極群構成部の外観構成を模式的に示す斜視図である。 この発明の実施の形態２である活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 図５で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。 実施の形態２の活性ガス生成装置を用いた成膜処理装置の断面構造を模式的に示す説明図である。 第１の態様における高電圧側電極構成部及び接地側電極構成部と高周波電源５との接続関係を模式的に示す説明図である。 円盤状の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 図９で示したガス噴出孔９及びその周辺を拡大して示す説明図である。 円筒の電極構造を採用した従来の活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 ２つのガス噴出孔を有する円盤状の電極構造を採用した活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 図１２で示したガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。 ３個以上の複数のガス噴出孔を有する円盤状の電極構造を採用した活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 図１４で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。 ３個以上の複数のガス噴出孔を有する矩形状の電極構造を採用した活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。 図１６で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。
　＜前提技術＞
　図１４は３個以上の複数のガス噴出孔を有する円盤状の電極構造を採用した前提技術となる活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。同図では上部から斜め下方に視た概略を示す図を示している。また、図１５は図１４で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。なお、図１４及び図１５に適宜、ＸＹＺ直交座標系を示している。
　これらの図に示すように、高電圧側電極構成部１０３と、高電圧側電極構成部１０３の下方に設けられる接地側電極構成部２０３とを基本構成としている。高電圧側電極構成部１０３は、誘電体電極１５と、誘電体電極１５の上面上に設けられ、中央に円状もしくはＸ方向を長軸方向とした楕円状の空間を有する金属電極１４とにより構成される。接地側電極構成部２０３は、誘電体電極２５と、誘電体電極２５の下面上に設けられ、円状または中央にＸ方向を長軸方向とした楕円状の空間を有する金属電極２４とにより構成される。
　そして、誘電体電極２５の中央部（平面視して金属電極２４及び１４が重複しない領域）に７つのガス噴出孔９１～９７がＸ方向に沿ってライン状に設けられる。
　そして、高周波電源からの交流電圧の印加により誘電体電極１５及び２５が対向する誘電体空間内において、金属電極１４及び２４が平面視重複する領域が放電空間として規定される。
　このような構成において、交流電圧の印加により、高電圧側電極構成部１０３及び接地側電極構成部２０３間に放電空間が形成され、この放電空間におけるガスの流れ８に沿って原料ガス６を供給すると、ラジカル化した窒素原子等の活性ガスを得て、誘電体電極２５の中央部に設けられたガス噴出孔９１～９７から下方（－Ｚ方向）の外部に噴出することができる。
　しかしながら、図１４で示す構造の活性ガス生成装置は、図１５に示すように、ガス噴出孔９１～９７のうち、両端のガス噴出孔９１及び９７（以下、「両端ガス噴出孔」と略記する場合あり）と、その間のガス噴出孔９２～９６（以下、「中央ガス噴出孔」と略記する場合あり）では、ガス流量、ガスが受けるエネルギーにムラが出る可能性が高くなる。
　具体的には、ガス噴出孔９１及び９７はＹ方向に加え、Ｘ方向からもガスの流れ８が存在するが、ガス噴出孔９２～９６ではＹ方向からのガスの流れ８に限られる。
　このように、円盤状（楕円盤状）の電極構造を採用した場合、ガス噴出孔の数を３個以上にすると、両端ガス噴出孔と中央ガス噴出孔との間で、ガスの流れを一定することが困難になるという課題を有している。
　上記課題を解決すべく、円盤のように平面構造が円状ではなく、矩形状の電極構造を採用することが考えられる。
　図１６は３個以上の複数のガス噴出孔を有する矩形状の電極構造を採用した活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。同図では上部から斜め下方に視た概略を示す図を示している。また、図１７は図１６で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。なお、図１６及び図１７に適宜、ＸＹＺ直交座標系を示している。
　これらの図に示すように、高電圧側電極構成部１（第１の電極構成部）と、高電圧側電極構成部１の下方に設けられる接地側電極構成部２Ｐ（第２の電極構成部）とを基本構成としている。
　高電圧側電極構成部１は、誘電体電極１１（第１の誘電体電極）と、誘電体電極１１の上面上に互いに分離して設けられる金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ（一対の第１の部分金属電極）とから構成される。接地側電極構成部２Ｐは、誘電体電極２１Ｐと誘電体電極２１Ｐの下面上に互いに分離して設けられる金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌ（一対の第２の部分金属電極）とから構成される。
　誘電体電極１１及び２１ＰはそれぞれＸ方向を長手方向、Ｙ方向を短手方向とした矩形状の平板構造を呈している。以下、誘電体電極２１Ｐにおいて、後述する整流用段差形状部５２及び５３を境界として、中心部側を主要領域７０、両端部側を端部領域７２及び７３と呼ぶ場合がある。
　誘電体電極２１Ｐ（第２の誘電体電極）に関し、主要領域７０内の中央領域Ｒ５１においてＸ方向（第１の方向）に沿って、例えば、７つのガス噴出孔９１～９７（３個以上の複数のガス噴出孔）が設けられる。複数のガス噴出孔９１～９７はそれぞれ誘電体電極２１Ｐの上面から下面に貫通して設けられる。
　図１６及び図１７に示すように、金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌ（一対の第２の部分金属電極）は誘電体電極２１Ｐの下面上に形成され、平面視して誘電体電極２１Ｐの中央領域Ｒ５１を挟んで互いに対向して配置される。金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌは平面視して略長方形状を呈し、Ｘ方向（第１の方向）を長手方向（電極形成方向）とし、Ｘ方向に直角に交差するＹ方向（第２の方向）を互いに対向する方向としている。金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌは互いの平面視した大きさは同一であり、その配置は中央領域Ｒ５０を中心として対称となっている。
　同様にして、金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ（一対の第１の部分金属電極）は誘電体電極１１の上面上に形成され、平面視して誘電体電極１１の中央領域Ｒ５０を挟んで互いに対向して配置される。金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌは平面視して略長方形状を呈し、Ｘ方向を長手方向とし、Ｘ方向に直角に交差するＹ方向を互いに対向する方向としている。金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌは互いに平面視した大きさは同一であり、その配置は中央領域Ｒ５０を中心として対称となっている。中央領域Ｒ５０及び中央領域Ｒ５１は互いに完全同一形状で平面視して完全重複する態様で設けられる。
　なお、金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ並びに金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌは、誘電体電極１１の上面並びに誘電体電極２１Ｐの下面にてメタライズ処理されることにより形成され、その結果、誘電体電極１１と金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌとは一体形成されて高電圧側電極構成部１（第１の電極構成部）を構成し、誘電体電極２１Ｐと金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌとは一体形成されて接地側電極構成部２Ｐ（第２の電極構成部）を構成する。メタライズ処理として印刷焼成方法やスパッタリング処理、蒸着処理等を用いた処理が考えられる。
　そして、誘電体電極２１Ｐの中央領域Ｒ５１（平面視して金属電極１０Ｈ及び１０Ｌと金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌとが重複しない領域）に７つのガス噴出孔９１～９７がＸ方向に沿ってライン状に設けられる。
　そして、図示しない高周波電源からの交流電圧の印加により誘電体電極１１及び２１Ｐが対向する誘電体空間内において、金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ及び金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌが平面視重複する領域が放電空間（放電場）として規定される。
　このような構成において、交流電圧の印加により、高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２Ｐ間に放電空間が形成され、この放電空間におけるガスの流れ８に沿って原料ガスを供給すると、ラジカル化した窒素原子等の活性ガスを得て、誘電体電極２１Ｐの中央部に設けられたガス噴出孔９１～９７から下方の外部に噴出することができる。
　図１６及び図１７に示した矩形状の電極構造の活性ガス生成装置は、図１７に示すように、ガス噴出孔９１～９７で受けるＹ方向に沿ったガスの流れ８に関し、ガス噴出孔９１～９７間でガス流量、ガスが受けるエネルギーにムラが出る可能性を低く抑えることができる。
　前提技術の活性ガス生成装置は誘電体電極２１Ｐの中央領域Ｒ５１にＸ方向に沿って一列にガス噴出孔９１～９７を設けている。
　ガス噴出孔９１～９７はそれぞれその上流に形成される放電空間（放電場）とその下流の処理チャンバ筐体等との圧力差を形成するオリフィスとしても機能させることが望ましい。このため、ガス噴出孔９１～９７のトータルの孔面積は予め決まっており変更することができず、複数のガス噴出孔を設ける場合、誘電体電極２１Ｐの構成材料であるセラミックへの最小加工限界を考慮した最小加工孔径に応じた孔サイズ・孔数で複数のガス噴出孔を設ける必要がある。
　最小加工孔径でガス噴出孔９１～９７を設けた場合、誘電体電極２１Ｐへの最小加工限界等を考慮すると、隣接するガス噴出孔９ｉ，９（ｉ＋１）（ｉ＝１～６）間の距離である孔ピッチが必然的に大きくなってしまう。前提技術の活性ガス生成装置は、３個以上のガス噴出孔を設けた場合においても、孔ピッチが大きくなると、放電現象により生成した活性ガスをウェハ等の処理対象基板に均一に噴射するという均一処理には適さなくなってしまう課題を有している。
　以下で述べる実施の形態は、上述した前提技術の活性ガス生成装置の解決を図った活性ガス生成装置である。
　＜実施の形態１＞
　図１はこの発明の実施の形態１である活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。同図では上部から斜め下方に視た概略を示す図を示している。また、図２は図１で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。なお、図１及び図２に適宜、ＸＹＺ直交座標系を示している。
　なお、誘電体電極１１、金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ、並びに金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌそれぞれの構造及び配置、中央領域Ｒ５０及びＲ５１それぞれの形状及び配置等は、図１６及び図１７で示した前提技術と共通しており、同一符号を付して説明を適宜省略する。
　これらの図に示すように、高電圧側電極構成部１（第１の電極構成部）と、高電圧側電極構成部１の下方に設けられる接地側電極構成部２（第２の電極構成部）とを基本構成としている。
　高電圧側電極構成部１は、誘電体電極１１（第１の誘電体電極）と、誘電体電極１１の上面上に互いに離散して設けられた金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ（一対の第１の部分金属電極）とから構成される。接地側電極構成部２は、誘電体電極２１（第２の誘電体電極）と、誘電体電極２１の下面上に互いに離散して設けられ金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌ（一対の第２の部分金属電極）とから構成される。
　誘電体電極１１及び２１はそれぞれＸ方向を長手方向、Ｙ方向を短手方向とした平面視矩形状の平板構造を呈している。
　誘電体電極２１（第２の誘電体電極）に関し、主要領域７０内の中央領域Ｒ５１においてＸ方向（第１の方向）に沿って、３個以上の複数のガス噴出孔として、ガス噴出孔３１～３７及びガス噴出孔４１～４７が設けられる。ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７はそれぞれ平面視した開口部断面形状が（直）径ｒ１で円状に形成される。
　７個のガス噴出孔３１～３７（第１の数の第１のガス噴出孔）はＸ方向に沿ってライン状に形成され、ガス噴出孔３１～３７のうち互いに隣接するガス噴出孔３ｉ，３（ｉ＋１）（ｉ＝１～６）間において共通に第１孔ピッチｄ３（第１の間隔）が設定されている。同様にして、７個のガス噴出孔４１～４７（第２の数の第２のガス噴出孔）はＸ方向に沿ってライン状に形成され、ガス噴出孔４１～４７のうち互いに隣接するガス噴出孔４ｉ，４（ｉ＋１）（ｉ＝１～６）間において共通に第２孔ピッチｄ４（第２の間隔）が設定されている。なお、第２孔ピッチｄ４と第１孔ピッチｄ３とは同じ長さに設定することが望ましい。
　また、ガス噴出孔３１～３７とガス噴出孔４１～４７とはＹ方向において間隔ｄＹ（所定間隔）隔てて２列構成で設けられる。
　そして、ガス噴出孔３１とガス噴出孔４１との形成位置にＸ方向の差分ｄ３４を設けることにより、２列構成のガス噴出孔３１～３７及びガス噴出孔４１～４７は、Ｘ方向（第１の方向）に沿ってガス噴出孔３ｉとガス噴出孔４ｉ（ｉ＝１～７）とが交互に配置されるように位置設定される。
　すなわち、ガス噴出孔３ｉとガス噴出孔４ｉ（ｉ＝１～７）との間にＸ方向における間隔である差分孔ピッチｄ３４は第１孔ピッチｄ３及び第２孔ピッチｄ４より短くなり、ガス噴出孔４ｉとガス噴出孔３（ｉ＋１）（ｉ＝１～６）との間にＸ方向における間隔である差分孔ピッチｄ４３は第１孔ピッチｄ３及び第２孔ピッチｄ４より短くなる。
　このように、実施の形態１の活性ガス生成装置は上記特徴を有することにより、Ｘ方向（第１の方向）に沿って互いに最も近い位置関係にあるガス噴出孔３ｉ（あるいはガス噴出孔３（ｉ＋１））とガス噴出孔４ｉとの間の距離である差分孔ピッチｄ３４あるいは差分孔ピッチｄ４３が、２列構成のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７による実質的な活性ガス噴出ピッチとなる。
　例えば、第１孔ピッチｄ３、第２孔ピッチｄ４、差分孔ピッチｄ３４及び差分孔ピッチｄ４３が寸法条件｛ｄ３４＝ｄ４３＝ｄ３／２＝ｄ４／２｝を満足する場合、差分孔ピッチｄ３４及び差分孔ピッチｄ４３で規定されるガス噴出孔３１～３７及び４１～４７全体のＸ方向の実質孔ピッチを差分孔ピッチｄ３４（＝差分孔ピッチｄ４３）にして、第１孔ピッチｄ３及び第２孔ピッチｄ４の半分に長さに短縮することができる。
　その結果、実施の形態１の活性ガス生成装置は、第１孔ピッチｄ３及び第２孔ピッチｄ４（第１及び第２の間隔）より短い実質孔ピッチ（差分孔ピッチｄ３４あるいは差分孔ピッチｄ４３）を有するガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から活性ガスを噴出することにより、均一性の高い活性ガスを噴出することができる。
　図１及び図２に示すように、誘電体電極２１は、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７の全てを挟むように、主要領域７０と端部領域７２及び７３との境界領域、すなわち、金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌの端部近傍領域において、各々が上方（＋Ｚ方向）に突出しＹ方向（第２の方向に）に沿って形成される整流用段差形状部５２及び５３（一対の端部領域段差部）をさらに有している。整流用段差形状部５２及び５３それぞれは平面視して少なくとも金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌの形成位置を超える位置までＹ方向（＋Ｙ方向及び－Ｙ方向）に延びて形成される。なお、整流用段差形状部５２及び５３は、誘電体電極２１の短手方向の全長に亘ってＹ方向に延びて形成しても良く、放電空間におけるギャップ長を規定しても良い。
　これら整流用段差形状部５２及び５３の存在により、誘電体電極２１のＸ方向両端部からの放電空間への原料ガス６の流入を規制している。誘電体電極２１のＸ方向両端部からのガス流入が可能となると誘電体電極２１の両端部近傍のガス噴出孔３１及び３７並びにガス噴出孔４１及び４７は、活性ガスの流入量が影響を受け易い。この不具合を整流用段差形状部５２及び５３を設けることによって解消している。
　誘電体電極２１上の整流用段差形状部５２及び５３が設けられることにより、図１及び図２に示すように、高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２間のガスの流れ８は確実にＹ方向の２面からのみとなる。すなわち、図２に示すように、ガス噴出孔３１～３７について主として＋Ｙ方向からのガスの流れ８のみで原料ガス６が供給され、ガス噴出孔４１～４７について主として－Ｙ方向からのガスの流れ８のみで原料ガス６が供給される。したがって、ガスの流れ自体が比較的安定化するため放電空間内の圧力分布が一定となり、均一な放電空間を形成することができる。
　このように、誘電体電極２１はさらに整流用段差形状部５２及び５３を有することにより、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７のうち、Ｘ方向における両端部からの距離が近いガス噴出孔３１及び３７並びにガス噴出孔４１及び４７においても、当該両端部から意図しないガスの流入等の影響で活性ガスの流入量が変化してしまう現象が生じない。このため、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７間でバラツキを生じさせることなく活性ガスを噴出することができる。その結果、圧力分布が一定でかつガス噴出孔３１～３７及び４１～４７それぞれの流量が同一となるため、放電空間を通過した活性ガスにおいて発生ラジカル密度が比較的同一となる効果を奏する。
　すなわち、実施の形態１の活性ガス生成装置は、整流用段差形状部５２及び５３（一対の端部領域段差部）の存在により、誘電体電極２１（第２の誘電体電極）のＸ方向（第１の方向）両端部から放電空間への原料ガス６の流入を規制している。このため、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７間（複数のガス噴出孔間）で同一条件の原料ガス６の供給経路を設定することができ、均一性の高い活性ガスを噴出することができる。
　図３は高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２と高周波電源５との接続関係を模式的に示す説明図である。同図に示すように、接地側電極構成部２の金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌが共に接地レベルに接続され、高電圧側電極構成部１の金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌが共通に高周波電源５からの交流電圧を受ける。
　例えば、高周波電源５より０ピーク値を２～１０ｋＶで固定して、周波数を１０ｋＨｚ～１００ｋＨｚで設定した交流電圧を金属電極１０Ｈ及び１０Ｌ，金属電極２０Ｈ及び２０Ｌ間に印加することができる。この際、高周波電源５Ｈ及び５Ｌ間で０ピーク値あるいは周波数を異なる内容に設定することができる。
　そして、高周波電源５の交流電圧の印加により、誘電体電極１１及び２１が対向する誘電体空間内において、金属電極対１０Ｈ及び１０Ｌ並びに金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌが平面視重複する領域が放電空間として規定される。
　したがって、金属電極１０Ｈ（一方側第１の部分金属電極）及び金属電極２０Ｈ（一方側第２の部分金属電極）間の放電空間ＤＳＨを通過する原料ガス６は放電空間ＤＳＨ内で活性化され、主としてガス噴出孔３１～３７から活性ガス７として噴出される。同様にして、金属電極１０Ｌ（他方側第１の部分金属電極）及び金属電極２０Ｌ（他方側第２の部分金属電極）間の放電空間ＤＳＬを通過する原料ガス６は放電空間ＤＳＬ内で活性化され、主としてガス噴出孔４１～４７から活性ガス７として噴出される。
　図４は実施の形態１の高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２からなる電極群構成部１０１の外郭構成を模式的に示す斜視図である。
　同図に示すように、Ｙ方向に沿ったガス供給方向Ｄ１Ｈ（－Ｙ方向）に沿って供給される原料ガス６は金属電極１０Ｈ及び金属電極２０Ｈ間の放電空間ＤＳＨ（図３参照）を通過し、主としてガス噴出孔３１～３７から活性ガス７として－Ｚ方向に向けて噴出される。同様にして、Ｙ方向に沿ったガス供給方向Ｄ１Ｌ（＋Ｙ方向）に沿って供給される原料ガス６は金属電極１０Ｌ及び金属電極２０Ｌ間の放電空間ＤＳＬ（図３参照）を通過し、放電空間ＤＳＬで活性化され、主としてガス噴出孔４１～４７から活性ガス７として－Ｚ方向に向けて噴出される。したがって、ガス供給方向Ｄ１Ｈは－Ｙ方向、ガス供給方向Ｄ１Ｌは＋Ｙ方向となり、ガス噴出方向Ｄ２は－Ｚ方向となる。
　したがって、後述する成膜処理チャンバ６３内の処理空間ＳＰ６３に処理対象基板であるウェハ６４を、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７の直下に配置することにより、ウェハ６４に対して活性ガス７を均一に供給することができる。
　また、活性ガス７自体は高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２間に形成される放電空間にて生成されるため、活性ガス７の生成時に処理対象基板であるウェハ６４にダメージを与えることもない。
　実施の形態１の電極群構成部１０１は、接地側電極構成部２上に高電圧側電極構成部１を配置することにより電極群構成部１０１を組み立てることができる。具体的には、高電圧側電極構成部１における誘電体電極１１の中央領域Ｒ５０と、接地側電極構成部２における誘電体電極２１の中央領域Ｒ５１とが平面視完全重複するように位置決めしつつ、高電圧側電極構成部１を接地側電極構成部２上に積み上げて組み合わせることにより、電極群構成部１０１を完成することができる。
　＜実施の形態２＞
　図５はこの発明の実施の形態２である活性ガス生成装置の基本構成を模式的に示す説明図である。同図では上部から斜め下方に視た概略を示す図を示している。また、図６は図５で示した複数のガス噴出孔及びその周辺を拡大して示す説明図である。なお、図５及び図６に適宜、ＸＹＺ直交座標系を示している。
　これらの図に示すように、高電圧側電極構成部１（第１の電極構成部）と、高電圧側電極構成部１の下方に設けられる接地側電極構成部２Ｂ（第２の電極構成部）とを基本構成としている。なお、高電圧側電極構成部１については図１～図４で示した実施の形態１及び図１６及び図１７で示した前提技術と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
　接地側電極構成部２Ｂは、誘電体電極２１Ｂと誘電体電極２１Ｂの下面上に互いに分離して設けられる金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌ（一対の第２の部分金属電極）とから構成される。
　したがって、誘電体電極１１及び２１ＢはそれぞれＸ方向を長手方向、Ｙ方向を短手方向とした矩形状の平板構造を呈している。
　誘電体電極２１Ｂ（第２の誘電体電極）に関し、実施の形態１の誘電体電極２１と同様、主要領域７０内の中央領域Ｒ５１においてＸ方向（第１の方向）に沿って、３個以上の複数のガス噴出孔として、ガス噴出孔３１～３７及びガス噴出孔４１～４７が設けられる。すなわち、実施の形態２のガス噴出孔３１～３７及びガス噴出孔４１～４７においても、実施の形態１と同様の第１孔ピッチｄ３、第２孔ピッチｄ４、差分孔ピッチｄ３４、差分孔ピッチｄ４３及び間隔ｄＹがそれぞれ設定されている。
　したがって、実施の形態２の活性ガス生成装置も、実施の形態１と同様、ガス噴出孔３１～３７及びガス噴出孔４１～４７は、Ｘ方向（第１の方向）に沿ってガス噴出孔３ｉとガス噴出孔４ｉとが交互に配置されるように形成されていることを特徴としている。
　このように、実施の形態２の活性ガス生成装置は上記特徴を有することにより、実施の形態１と同様、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から均一性の高い活性ガスを噴出することができる。
　さらに、図５及び図６に示すように、誘電体電極２１Ｂは中央領域Ｒ５１において上方（＋Ｚ方向）に突出して形成される噴射口分離用段差形状部５１（中央領域段差部）をさらに備えている。この噴射口分離用段差形状部５１はガス噴出孔３１～３７及び４１～４７と平面視重複することなく形成される。
　この噴射口分離用段差形状部５１は、整流用段差形状部５２から整流用段差形状部５３にかけて、ガス噴出孔３１～３７とガス噴出孔４１～４７との間をＸ方向（第１の方向）に延びて形成され、ガス噴出孔３１～３７とガス噴出孔４１～４７との間を分離する中央横断段差形状部５１ｃ（第３の分離部）を有している。
　そして、噴射口分離用段差形状部５１は、中央横断段差形状部５１ｃを起点として各々が＋Ｙ方向（第２の方向）に沿って形成され、ガス噴出孔３１～３７（第１の数の第１の噴出孔）のうち互いに隣接するガス噴出孔３ｉ，３（ｉ＋１）間（ｉ＝１～６）を分離する６本の第１孔分離段差形状部５１ｈ（複数の第１の分離部）を有している。さらに、噴射口分離用段差形状部５１は、中央横断段差形状部５１ｃを起点として各々が－Ｙ方向に沿って形成され、ガス噴出孔４１～４７（第２の数の第２の噴出孔）のうち互いに隣接するガス噴出孔４ｉ，４（ｉ＋１）間（ｉ＝１～６）を分離する６本の第２孔分離段差形状部５１ｌ（複数の第２の分離部）を有している。
　また、噴射口分離用段差形状部５１は、噴射口分離用段差形状部５１のＸ方向の両端部において整流用段差形状部５２及び５３との間を埋めるための端部段差形状部５１ｔをさらに有している。
　このように、実施の形態２の活性ガス生成装置は、中央横断段差形状部５１ｃ、第１孔分離段差形状部５１ｈ及び第２孔分離段差形状部５１ｌ及び端部段差形状部５１ｔを有する噴射口分離用段差形状部５１をさらに設けたことを特徴としている。
　実施の形態２の活性ガス生成装置は、６本の第１孔分離段差形状部５１ｈ（複数の第１の分離部）によりガス噴出孔３１～３７（第１の数の第１の噴出孔）間の干渉を抑制し、６本の第２孔分離段差形状部５１ｌ（複数の第２の分離部）によりガス噴出孔４１～４７（第２の数の第２の噴出孔）間の干渉を抑制することができる。
　さらに、実施の形態２の活性ガス生成装置は、中央横断段差形状部５１ｃ（第３の分離部）によりガス噴出孔３１～３７とガス噴出孔４１～４７との間の干渉を抑制することができる。
　例えば、中央横断段差形状部５１ｃの存在により、実施の形態１では発生する可能性があった、－Ｙ側からガス噴出孔３１～３７側に供給されるガスの流れ８Ｘ（図２参照）を、図６に示すように、確実に回避することができる。
　その結果、実施の形態２の活性ガス生成装置は、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７（複数の噴出孔）から、より均一性の高い活性ガスを噴出することができる効果を奏する。
　図７は実施の形態２の活性ガス生成装置を用いて実現される成膜処理装置における断面構造を模式的に示す説明図である。なお、図７において、図６のＡ－Ａ断面の誘電体電極２１Ｂ及び誘電体電極１１を図示しているが、電極群構成部１０２に後述する金属電極２０Ｈ及び２０Ｌ並びに金属電極１０Ｈ及び１０Ｌの図示を省略する等、適宜簡略化を図っている。
　これらの図を参照して、活性ガス生成装置の全体構成を説明する。成膜処理チャンバ６３は処理対象基板であるウェハ６４を底面上に載置して収容しており、ウェハ６４を処理空間ＳＰ６３内に収容する基板収容部として機能している。
　高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２Ｂからなる電極群構成部１０２は実施の形態２の活性ガス生成装置の主要部であり、原料ガス６から放電現象を利用して活性ガス７を得て、接地側電極構成部２の誘電体電極２１Ｂに離散的に形成されたガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から活性ガス７を、成膜処理チャンバ６３の処理空間ＳＰ６３内に配置されたウェハ６４に向けて噴出する。
　このように、成膜処理チャンバ６３は、実施の形態２の活性ガス生成装置のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から噴出される活性ガス７を直接受けるように配置されることを特徴としている。
　すなわち、図７で示した成膜処理装置は、実施の形態２の活性ガス生成装置における電極群構成部１０２の接地側電極構成部２Ｂの下方に配置され、内部のウェハ６４（処理対象基板）に活性ガス７による成膜処理を行う成膜処理チャンバ６３とを備えることにより、成膜処理チャンバ６３の処理空間ＳＰ６３内のウェハ６４は、複数のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から噴出される活性ガス７を直接受けることができる。したがって、処理チャンバ６３はウェハ６４に対し活性ガス７による成膜処理を実行することができる。
　この際、Ｘ方向におけるガス噴出孔３１～３７及び４１～４７の形成長をＬＡとすると、この形成長ＬＡにウェハ３４の形成長を一致させ、ウェハ６４に対し、電極群構成部１０２をＹ方向に沿って移動させながら、活性ガス７を供給することにより、ウェハ６４の全体に活性ガス７を供給することできる。なお、電極群構成部１０１を固定して、ウェハ６４を移動させるようにしても良い。
　接地側電極構成部２の誘電体電極２１Ｂに形成される成膜処理チャンバ６３にオリフィス機能を持たせる場合を考える。この場合、例えば、「原料ガスのガス流量：４ｓｌｍ、オリフィス上流側（ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７の通過前の領域）圧力：３０ｋＰａ、オリフィス下流側（成膜処理チャンバ６３内）圧力：２６６Ｐａ、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７（オリフィス）それぞれの直径：φ１．３ｍｍ、ガス噴出孔３１～３７及び４１～４７それぞれの形成長（Ｚ方向の長さ，オリフィス長さ）：１ｍｍ」とする環境設定が考えられる。
　上記環境設定がなされた成膜処理装置は、活性ガス７を直下に設けられた成膜処理チャンバ６３内のウェハ６４に直接当てることができるため、より高密度で高電界の活性ガス７を、ウェハ６４の表面に当てることができ、より品質の高い成膜処理が実現でき、アスペクト比の高い成膜や三次元成膜が容易に行える効果がある。
　また、上記成膜処理装置において、実施の形態２の活性ガス生成装置における放電空間の圧力を１０ｋＰａ～大気圧に設定し、成膜処理チャンバ６３内の圧力を放電空間の圧力以下に設定することが望ましい。
　なお、図７は実施の形態２の活性ガス生成装置に適用した例を示したが、実施の形態１の活性ガス生成装置に対しても、実施の形態１の活性ガス生成装置のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から噴出される活性ガス７を成膜処理チャンバ６３が直接受けるように配置されるように構成すれば、実施の形態２と同様の効果を奏する。
　＜他の態様＞
　以下、実施の形態１及び実施の形態２の活性ガス生成装置における他の態様を説明する。なお、以下に述べる態様において実施の形態１及び実施の形態２で共通する態様については説明の都合上、原則、実施の形態１を代表して説明する。
　（第１の態様（実施の形態１，２共通））
　図８は第１の態様における高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２と高周波電源５との接続関係を模式的に示す説明図である。同図に示すように、第１の態様では、互いに独立した動作する２つの高周波電源５Ｈ及び５Ｌを有することを特徴としている。
　同図に示すように、接地側電極構成部２の金属電極２０Ｈ（一方側第２の部分金属電極）が高周波電源５Ｈ側の接地レベルに接続され、高電圧側電極構成部１の金属電極１０Ｈ（一方側第１の部分金属電極）に高周波電源５Ｈから交流電圧が印加される。
　一方、接地側電極構成部２の金属電極２０Ｌ（他方側第２の部分金属電極）が高周波電源５Ｌ側の接地レベルに接続され、高電圧側電極構成部１の金属電極１０Ｌ（他方側第１の部分金属電極）に高周波電源５Ｌから交流電圧が印加される。
　例えば、高周波電源５Ｈ及び５Ｌはそれぞれ０ピーク値を２～１０ｋＶで固定して、周波数を１０ｋＨｚ～１００ｋＨｚで設定した交流電圧を金属電極１０Ｈ及び１０Ｌ，金属電極２０Ｈ及び２０Ｌ間に印加することができる。この際、高周波電源５Ｈ及び５Ｌ間で０ピーク値あるいは周波数を異なる内容に設定することができる。
　そして、高周波電源５Ｈの交流電圧（一方側交流電圧）の印加により、誘電体電極１１及び２１が対向する誘電体空間内において、金属電極１０Ｈ及び金属電極２０Ｈが平面視重複する領域が放電空間ＤＳＨ（一方側放電空間）として規定される。
　同様にして、高周波電源５Ｌの交流電圧（他方方側交流電圧）の印加により、誘電体電極１１及び２１が対向する誘電体空間内において、金属電極１０Ｌ及び金属電極２０Ｌが平面視重複する領域が放電空間ＤＳＬ（他方側放電空間）として規定される。
　したがって、金属電極１０Ｈ及び金属電極２０Ｈ間の放電空間ＤＳＨを通過する原料ガス６は放電空間ＤＳＨで活性化され、主としてガス噴出孔３１～３７から活性ガス７として噴出される。同様にして、金属電極１０Ｌ及び金属電極２０Ｌ間の放電空間ＤＳＬを通過する原料ガス６は放電空間ＤＳＬで活性化され、主としてガス噴出孔４１～４７から活性ガス７として噴出される。
　このように、実施の形態の第１の態様である活性ガス生成装置は、互いに独立して設けた高周波電源５Ｈ及び５Ｌを有し、高周波電源５Ｈからの交流電圧（一方側交流電圧）の印加よって放電空間ＤＳＨ（一方側放電空間）を形成し、高周波電源５Ｌからの交流電圧（他方側交流電圧）の印加よって放電空間ＤＳＬ（他方側放電空間）を形成している。
　このため、第１の態様は、放電空間ＤＳＨ及び放電空間ＤＳＬ間で放電条件を変えることができるため、放電空間ＤＳＨ及び放電空間ＤＳＬ間で活性状態の異なる２種類の活性ガス７を供給することができる。
　（第２の態様（実施の形態２対応））
　実施の形態２の活性ガス生成装置は、誘電体電極２１Ｂの上面上に噴射口分離用段差形状部５１を有している。
　ガス噴出孔３１～３７は、中央横断段差形状部５１ｃ（第３の分離部）を基準として金属電極１０Ｈ及び金属電極２０Ｈの方向に設けられ、ガス噴出孔４１～４７は、中央横断段差形状部５１ｃを基準として金属電極１０Ｌ及び金属電極２０Ｌの方向に設けられる。そして、中央横断段差形状部５１ｃの形成高さを放電空間ＤＳＬ及び放電空間ＤＳＨのギャップ長に設定すれば、ガス噴出孔３１～３７とガス噴出孔４１～４７との間を完全に遮断することができる。
　したがって、実施の形態２では、図８のカッコ内に示すように、放電空間ＤＳＨに供給する原料ガス６Ｈ（第１の原料ガス）と、放電空間ＤＳＬに供給する原料ガス６Ｌ（第２の原料ガス）として互いの種類を変えることにより、互いに異なる活性ガス７Ｈ及び７Ｌ（第１の活性ガス及び第２の活性ガス）を噴出することができる。すなわち、原料ガス６Ｈが放電空間ＤＳＨを通過して得られる活性ガス７Ｈをガス噴出孔３１～３７から噴出させ、原料ガス６Ｌが放電空間ＤＳＬを通過して得られる活性ガス７Ｌをガス噴出孔４１～４７から噴出させることができる。
　（第３の態様（実施の形態１，２共通））
　実施の形態１及び実施の形態２の活性ガス生成装置において、高電圧側電極構成部１及び接地側電極構成部２（２Ｂ）のうち、活性ガスと接触する領域であるガス接触領域を石英、あるいはアルミナを構成材料として形成することが望ましい。
　上記構成材料で形成した面は、活性ガスに対して化学的に安定な物質であるため、第３の態様は、活性ガスと接触するガス接触領域との間で、活性ガスの失活を抑制した状態で、活性ガス７をガス噴出孔３１～３７及び４１～４７から噴出することができる。
　（第４の態様（実施の形態１，２共通））
　実施の形態１及び実施の形態２の活性ガス生成装置において、原料ガス６として例えば窒素、酸素、弗素、希ガス及び水素のうち少なくとも一つを含むガスが考えられる。これら原料ガス６が電極群構成部１０１の外周部からガス供給方向Ｄ１（Ｄ１Ｈ，Ｄ１Ｌ）に沿って内部へと進み、内部の放電空間ＤＳＨ及びＤＳＬを経由して活性ガス７となり、活性ガス７（ラジカルを含んだガス）は誘電体電極２１（２１Ｂ）に設けられた複数のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７からガス噴出方向Ｄ２に沿って後述する成膜処理チャンバ６３の処理空間ＳＰ６３（図５参照）へと噴出される。成膜処理チャンバ６３内において、反応性の高い活性ガスを利用することで処理対象基板であるウェハ６４に対し成膜処理を行うことができる。
　このように、第４の態様は、窒素、酸素、弗素、希ガス及び水素のうち少なくとも一つを含む原料ガス６から、より高密度の活性ガス７を生成することができる。
　（第５の態様（実施の形態１，２共通））
　実施の形態１及び実施の形態２の活性ガス生成装置において、複数のガス噴出孔の形状（直径）を複数のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７間で互いに異なるように設定する変形構成も考えられる。
　上記第５の態様は、複数のガス噴出孔３１～３７及び４１～４７間で噴出量を異なる内容に設定することができる効果を奏する。
　（第６の態様（実施の形態１，２共通））
　実施の形態１及び実施の形態２の活性ガス生成装置において、供給される原料ガス６として、前駆体ガス（プリカーサガス）を採用しても良い。
　原料ガス６を、前駆体ガス（プリカーサガス）とすることにより、反応性ガスとしての高アスペクト比なウェハ６４の表面処理用のガスの利用だけでなく、ウェハ６４上での成膜に必要な、成膜として堆積素材となる前駆体ガスについても、ウェハ６４の表面に供給して成膜することができる。
　（第７の態様（主として実施の形態２対応））
　実施の形態２の誘電体電極２１Ｂの上面上に形成される、整流用段差形状部５２及び５３並びに噴射口分離用段差形状部５１は高電圧側電極構成部１と接地側電極構成部２Ｂとの間の放電空間におけるギャップ長（誘電体電極１１，誘電体電極２１Ｂ間のＺ方向の距離）を規定するスペーサとしても機能させることが望ましい。
　したがって、接地側電極構成部２Ｂ上に高電圧側電極構成部１を積層する簡単な組立工程を採用し、噴射口分離用段差形状部５１の形成高さによって放電空間におけるギャップ長を設定することができる。
　なお、実施の形態１においても、整流用段差形状部５２及び５３の形成高さによって放電空間におけるギャップ長を設定することによっても上記効果を達成することができる。
　＜その他＞
　なお、上述した実施の形態１及び実施の形態２では、誘電体電極２１（２１Ｂ）を平面視矩形状の平板構造としたが、図１，図４及び図５に示すように、平面視矩形状の金属電極対２０Ｈ及び２０Ｌを平面視して誘電体電極２１（２１Ｂ）の中央領域Ｒ５１を挟んで互いに対向するように、誘電体電極２１の下面上に配置可能であれば、その形状は特に限定されない。例えば、誘電体電極２１の平面形状を、基本的には矩形状を採用しつつ角部を丸める等の変形を加えても良い。同様なことは、誘電体電極１１についても当てはまる。
　この発明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、この発明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、この発明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　高電圧側電極構成部
　２　接地側電極構成部
　５，５Ｈ，５Ｌ　高周波電源
　１１，２１，２１Ｂ　誘電体電極
　１０Ｈ，１０Ｌ，２０Ｈ，２０Ｌ　金属電極
　３１～３７，４１～４７　ガス噴出孔
　５１　噴射口分離用段差形状部
　５１ｃ　中央横断段差形状部
　５１ｈ　第１孔分離段差形状部
　５１ｌ　第２孔分離段差形状部
　５２，５３　整流用段差形状部
　６３　成膜処理チャンバ
　６４　ウェハ
　Ｒ５０，Ｒ５１　中央領域

Claims (10)

  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の電極構成部（１）と
    　前記第１の電極構成部の下方に設けられる第２の電極構成部（２，２Ｂ）とを備え、前記第１及び第２の電極構成部に交流電圧が印加され、前記交流電圧の印加により、前記第１及び第２の電極構成部間に前記放電空間が形成され、
    　前記第１の電極構成部は、第１の誘電体電極（１１）と前記第１の誘電体電極の上面上に選択的に形成される第１の金属電極（１０Ｈ，１０Ｌ）とを有し、前記第２の電極構成部は、第２の誘電体電極（２１Ａ，２１Ｂ）と前記第２の誘電体電極の下面上に選択的に形成される第２の金属電極（２０Ｈ，２０Ｌ）とを有し、前記交流電圧の印加により前記第１及び第２の誘電体電極が対向する誘電体空間内において、前記第１及び第２の金属電極が平面視重複する領域が前記放電空間として規定され、
    　前記第２の金属電極は、平面視して前記第２の誘電体電極の中央領域（Ｒ５１）を挟んで互いに対向して形成される一対の第２の部分金属電極（２０Ｈ，２０Ｌ）を有し、前記一対の第２の部分金属電極は第１の方向を電極形成方向とし、前記第１の方向に交差する第２の方向を互いに対向する方向としており、
    　前記第１の金属電極は、平面視して前記一対の第２の部分金属電極と重複する領域を有する一対の第１の部分金属電極（１０Ｈ，１０Ｌ）を有し、
    　前記第２の誘電体電極は、
    　前記中央領域に形成され、前記活性ガスを外部に噴出するための複数のガス噴出孔（３１～３７，４１～４７）と、
    　前記複数のガス噴出孔の全てを挟んで前記第１の方向の両端側に、各々が上方に突出し前記第２の方向に沿って形成される一対の端部領域段差部（５２，５３）とを有し、前記一対の端部領域段差部は平面視して少なくとも前記一対の第２の部分金属電極の形成位置を超える位置まで前記第２の方向に延びて形成され、
    　前記複数のガス噴出孔は、
    　前記第１の方向に沿って第１の間隔毎に形成される、３個以上の第１の数の第１の噴出孔（３１～３７）と、
    　前記第１の数の第１の噴出孔に対し前記第２の方向に所定間隔隔てて配置され、前記第１の方向に沿って第２の間隔毎に形成される、３個以上の第２の数の第２の噴出孔（４１～４７）とを含み、
    　前記第１の数の第１の噴出孔及び前記第２の数の第２の噴出孔は、前記第１の方向に沿って第１の噴出孔と第２の噴出孔とが交互に配置されるように形成され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、
    　前記第２の誘電体電極は、
    　前記中央領域において上方に突出して形成される中央領域段差部（５１）をさらに備え、
    　前記中央領域段差部は、
    　各々が前記第２の方向に沿って形成され、前記第１の数の第１の噴出孔のうち互いに隣接する第１の噴出孔間を分離する複数の第１の分離部（５１ｈ）と、
    　各々が前記第２の方向に沿って形成され、前記第２の数の第２の噴出孔のうち互いに隣接する第２の噴出孔間を分離する複数の第２の分離部（５１ｌ）と、
    　前記第１の方向に沿って形成され、前記第１の数の第１の噴出孔と前記第２の数の第２の噴出孔との間を分離する第３の分離部（５１ｃ）とを有する、
    活性ガス生成装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記交流電圧は互いに独立した一方側交流電圧及び他方側交流電圧を含み、前記放電空間は互いに分離して形成される一方側放電空間及び他方側放電空間を含み、
    　前記一対の第１の部分金属電極は一方側第１の部分金属電極（１０Ｈ）及び他方側第１の部分金属電極（１０Ｌ）を有し、
    　前記一対の第２の部分金属電極は一方側第２の部分金属電極（２０Ｈ）及び他方側第２の部分金属電極（２０Ｌ）を有し、前記一方側交流電圧の印加により前記一方側第１及び第２の部分金属電極間に前記一方側放電空間が形成され、前記他方側交流電圧の印加により前記他方側第１及び第２の部分金属電極間に前記他方側放電空間が形成される、
    活性ガス生成装置。
  4. 　請求項２記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記放電空間は互いに分離して形成される一方側放電空間及び他方側放電空間を含み、
    　前記一対の第１の部分金属電極は一方側第１の部分金属電極及び他方側第１の部分金属電極を有し、
    　前記一対の第２の部分金属電極は一方側第２の部分金属電極及び他方側第２の部分金属電極を有し、前記一方側第１及び第２の部分金属電極間に前記一方側放電空間が形成され、前記他方側第１及び第２の部分金属電極間に前記他方側放電空間が形成され、
    　前記第１の数の第１の噴出孔は前記第３の分離部を基準として前記一方側第１及び第２の部分金属電極の方向に設けられ、前記第２の数の第２の噴出孔は前記第３の分離部を基準として前記他方側第１及び第２の部分金属電極の方向に設けられ、
    　前記原料ガスは互いに独立して供給される第１及び第２の原料ガスを含み、前記活性ガスは第１及び第２の活性ガスを含み、
    　前記第１の原料ガスが前記一方側放電空間を通過して得られる前記第１の活性ガスが前記第１の数の第１の噴出孔から噴出され、前記第２の原料ガスが前記他方側放電空間を通過して得られる前記第２の活性ガスが前記第２の数の第２の噴出孔から噴出される、
    活性ガス生成装置。
  5. 　請求項１または請求項２に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、活性ガスと接触する領域であるガス接触領域を石英、またはアルミナを構成材料として形成したことを特徴とする、
    活性ガス生成装置。
  6. 　請求項１または請求項２に記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記原料ガスは窒素、酸素、弗素、希ガス及び水素のうち少なくとも一つを含むガスである、
    活性ガス生成装置。
  7. 　請求項１または請求項２に記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記複数のガス噴出孔の形状が前記複数のガス噴出孔間で互いに異なるように設定されることを特徴とする、
    活性ガス生成装置。
  8. 　請求項１または請求項２に記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記原料ガスは、前駆体ガスである、
    活性ガス生成装置。
  9. 　請求項２に記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記一対の端部領域段差部及び前記中央領域段差部の形成高さにより、前記放電空間におけるギャップ長が規定される、
    活性ガス生成装置。
  10. 　請求項１または請求項２に記載の活性ガス生成装置（１０２）と、
    　前記第２の電極構成部の下方に配置され、内部の処理対象基板（６４）に対し活性ガスによる成膜処理を行う成膜処理チャンバ（６３）とを備え、
    　前記成膜処理チャンバは、前記活性ガス生成装置の前記複数のガス噴出孔から噴出される前記活性ガスを直接受けるように配置されることを特徴とする、
    成膜処理装置。
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