WO2023105682A1 - 活性ガス生成装置 - Google Patents

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WO2023105682A1
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region
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謙資 渡辺
廉 有田
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東芝三菱電機産業システム株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an active gas generator that utilizes a parallel plate type dielectric barrier discharge to generate an active gas and supplies the active gas to a subsequent processing space.
  • Examples of active gas generators that generate active gas by parallel plate type dielectric barrier discharge include the plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1 and the active gas generator disclosed in Patent Document 2.
  • Conventional active gas generators use dielectric barrier discharge to generate active gas such as nitrogen radicals from raw material gas such as nitrogen gas, and eject the active gas into the above-described processing space.
  • the active gas is supplied to the entire surface of the wafer arranged in the processing space by forming a large number of pores through which the active gas is ejected in the lower electrode.
  • a plurality of gas supply holes provided in the upper high-voltage side electrode configuration portion and a plurality of gas ejection holes provided in the lower ground side electrode configuration portion are formed on a plane. Improvements have been made such as arranging them so that they do not overlap each other when viewed. By performing the above-described improvements, the active gas generator can supply active gas having a relatively uniform radical concentration to the entire surface of the wafer arranged in the processing space.
  • the residence time of the discharge field is significantly different between the plurality of active gases (radical gases) ejected from the plurality of pores. This is because the residence time of multiple active gases in the discharge field depends on the positions of the corresponding pores. For this reason, the plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to uniformly eject an active gas having a uniform radical concentration.
  • Patent Document 2 aims to solve the above-mentioned problems of the plasma processing apparatus.
  • An object of the present disclosure is to solve the above-described problems and to provide an active gas generator capable of evenly ejecting active gas having an equal radical concentration.
  • An active gas generating apparatus of the present disclosure is an active gas generating apparatus that generates an active gas obtained by activating a raw material gas supplied to a discharge space, comprising a first electrode configuration part and the first electrode configuration part and a second electrode configuration portion provided below the second electrode configuration portion, wherein the first electrode configuration portion includes a first electrode dielectric film and a plurality of electrodes formed on the upper surface of the first electrode dielectric film. and the second electrode configuration portion includes a second electrode dielectric film and a plurality of second electrode dielectric films formed on the lower surface of the second electrode dielectric film.
  • the dielectric film for the first electrode is a first a plurality of gas supply areas arranged along the direction of the second direction, each of the plurality of gas supply areas having a plurality of gas supply holes provided at equal intervals along the second direction;
  • the direction intersects the first direction, the plurality of first metal electrodes are arranged along the first direction, and the plurality of first metal electrodes are each formed to extend in the second direction.
  • the second electrode dielectric film has a plurality of discharge field forming regions arranged along the first direction, and each of the plurality of discharge field forming regions is formed by the second electrode dielectric film.
  • a recess region recessed from the surface of the body film and extending in the second direction; a plurality of gas ejection holes provided below each of the plurality of discharge field forming regions; The ejection holes are provided at regular intervals along the second direction, the plurality of second metal electrodes are arranged along the first direction, and the plurality of second metal electrodes are each arranged in the second direction.
  • said discharge space comprises a plurality of discharge spaces, said plurality of first metal electrodes, said plurality of gas supply regions, said plurality of second metal electrodes, said plurality of discharge field forming
  • the plurality of first metal electrodes, the plurality of second metal electrodes, the plurality of gas supply regions, the plurality of discharge field forming regions, and the plurality of discharge spaces correspond to each other on a one-to-one basis.
  • the corresponding first metal electrode, the second metal electrode, the gas supply region, the discharge field formation region and the discharge space are the first corresponding metal electrode, the second corresponding metal electrode, the corresponding gas defined as a supply area, a corresponding discharge field forming area and a corresponding discharge space, wherein the first corresponding metal electrode, the second corresponding metal electrode, the corresponding gas supply area, the corresponding discharge field forming area and the corresponding discharge space are defined as:
  • a unidirectional discharge structure is configured along the second direction, and the unidirectional discharge structure satisfies the following arrangement conditions (a) to (c).
  • each of the plurality of discharge field forming regions has a plurality of gas ejection holes. , can eject active gas with equal radical concentration.
  • the active gas can be uniformly ejected from each of the plurality of gas ejection holes.
  • the active gas generator of the present disclosure can evenly eject active gas with the same radical concentration from all the gas ejection holes provided in the plurality of discharge field forming regions.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an active gas generator according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is a plan view (No. 1) showing a planar structure of the high-voltage applying electrode portion shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a plan view (No. 2) showing a planar structure of a high-voltage applying electrode section; It is a perspective view which shows the whole structure of a high voltage application electrode part.
  • FIG. 2 is a plan view (No. 1) showing a planar structure of the ground potential electrode portion shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a plan view (No. 2) showing a planar structure of a ground potential electrode portion;
  • 1 is a perspective view showing the overall configuration of a ground potential electrode section;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a dielectric barrier discharge structure
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the unidirectional discharge structure of Embodiment 1
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the planar structure which looked the unidirectional discharge structure from the downward direction.
  • FIG. 10 is a plan view showing a planar structure of a high-voltage applying electrode section in the active gas generator of Embodiment 2
  • FIG. 10 is a plan view showing a planar structure of a ground potential electrode portion according to the second embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a unidirectional discharge structure according to Embodiment 2
  • FIG. 10 is a plan view (No.
  • FIG. 11 is a plan view (part 2) showing the planar structure of the ground potential electrode portion of the third embodiment
  • FIG. 10 is an explanatory view schematically showing a planar structure of the unidirectional discharge structure of Embodiment 3 as viewed from below;
  • the active gas Since the active gas has a very short life and is deactivated in a short period of time, it is necessary to generate the active gas in the vicinity of the processing space where the wafers to be processed are arranged and to spray the wafers with the active gas. In addition, in order to maintain the uniformity of the film formed on the wafer, the active gas must be evenly sprayed onto the wafer.
  • the dielectric barrier discharge requires the pressure of the discharge field (discharge space) to be above a certain level, so it is necessary to generate the discharge in a separate room separate from the processing space (film formation chamber) in which the wafer is placed.
  • the active gas generator is required to spray the active gas evenly onto the wafer.
  • the active gas generator of the present disclosure has technical improvements for more uniform gas flow and more uniform gas residence time in the discharge field compared to conventional discharge field shapes. As a result, the active gas generator of the present disclosure makes it possible to more evenly spray active gas (radical gas) having a constant radical density onto wafers, which are substrates to be processed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an active gas generator 51 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • An XYZ orthogonal coordinate system is shown in FIG.
  • the active gas generator 51 includes a dielectric barrier discharge structure 61 provided inside a metal generator cover 3, a chamber 4 serving as a film forming chamber, a vacuum pump 45, and a high frequency power source 100. and are included as main components.
  • the generator cover 3 has a gas supply port 30 for supplying the raw material gas 5 upward, and accommodates a dielectric barrier discharge structure 61 inside.
  • the dielectric barrier discharge structure 61 comprises a high voltage applying electrode portion 1 serving as a first electrode forming portion and a ground potential electrode portion 2 serving as a second electrode forming portion provided below the high voltage applying electrode portion 1. It contains as a main component.
  • an active gas 8 obtained by activating the raw material gas 5 supplied to each of the plurality of discharge spaces 6 is generated.
  • FIGS. 2 and 3 are plan views showing the planar structure of the high voltage applying electrode section 1, respectively.
  • 2 is a plan view seen from above
  • FIG. 3 is a plan view seen from below.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the overall structure of the high voltage applying electrode section 1. As shown in FIG.
  • Each of FIGS. 2 to 4 shows an XYZ orthogonal coordinate system.
  • FIGS. 5 and 6 are plan views showing the planar structure of the ground potential electrode portion 2, respectively.
  • 5 is a plan view seen from above
  • FIG. 6 is a plan view seen from below.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the overall configuration of the ground potential electrode section 2. As shown in FIG.
  • Each of FIGS. 5 to 7 shows an XYZ orthogonal coordinate system.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the overall structure of the dielectric barrier discharge structure 61.
  • FIG. FIG. 8 shows an XYZ orthogonal coordinate system.
  • the high-voltage applying electrode section 1 is formed on an electrode dielectric film 11 serving as a first electrode dielectric film and on the upper surface of the electrode dielectric film 11. and a plurality of metal electrodes 10 serving as a plurality of first metal electrodes.
  • the ground potential electrode portion 2 is formed on the electrode dielectric film 21 which serves as the second electrode dielectric film and on the lower surface of the electrode dielectric film 21. and a plurality of metal electrodes 20 serving as a plurality of second metal electrodes.
  • an AC voltage is applied from a high-frequency power supply 100 to a plurality of metal electrodes 10, and a plurality of metal electrodes 20 are set to a ground potential as a reference potential through the bottom surface of a metal generator cover 3. be.
  • the peripheral region of the electrode dielectric film 21 is directed upward (+Z direction). It has a projecting portion 21t.
  • the gap length of each of the plurality of discharge spaces 6 is defined by the projection length of the projecting portion 21t.
  • the electrode dielectric film 11 serving as the first electrode dielectric film has a rectangular shape (substantially square shape) in a plan view, and is oriented in the Y direction, which is the first direction. It has a plurality of gas supply regions 12R discretely arranged along. The plurality of gas supply regions 12R have a plurality of gas supply holes 12, respectively.
  • a plurality of gas supply holes 12 are provided discretely from each other at equal intervals (first interval) along the X direction, which is the second direction. As shown in FIG. 1, a plurality of gas supply holes 12 pass through an electrode dielectric film 11 .
  • the X direction is a direction perpendicular to the Y direction.
  • the plurality of metal electrodes 10 are arranged separately along the Y direction, and the plurality of metal electrodes 10 are formed extending in the X direction.
  • Each of the plurality of metal electrodes 10 has a rectangular shape in plan view.
  • the region in which the plurality of metal electrodes 10 and the plurality of gas supply regions 12R are formed includes the wafer size of the wafer 7 to be processed (indicated by broken lines in the drawing) and is a slightly wider plane. It has a shape.
  • the electrode dielectric film 21 serving as the second electrode dielectric film has a rectangular shape (substantially square shape) in plan view, and is discretely arranged along the Y direction. It has a plurality of gap regions 23 that are connected to each other. A plurality of gap regions 23 function as a plurality of discharge field forming regions having discharge spaces 6 therein.
  • Each of the plurality of gap regions 23 has a recessed region recessed from the surface, and the recessed region is provided extending in the X direction (second direction). That is, the recessed regions of each of the plurality of gap regions 23 are continuously formed in the X direction.
  • the plurality of gap regions 23 have a substantially rectangular shape with some chamfered corners in plan view.
  • the electrode dielectric film 21 and the electrode dielectric film 11 have the same shape in plan view.
  • a plurality of gas ejection holes 22 are provided below each of the plurality of gap regions 23 .
  • a plurality of gas ejection holes 22 are provided discretely from each other at equal intervals (second intervals) along the X direction. As shown in FIG. 1 , the plurality of gas ejection holes 22 penetrate through the electrode dielectric film 21 under the plurality of gap regions 23 .
  • the plurality of gas ejection holes 22 are arranged with a certain distance (for example, about 10 mm) from the metal electrode 20 along the Y direction.
  • the fixed distance changes depending on the magnitude of the applied voltage. For example, when a voltage of 6 kV0p is applied from the high-frequency power supply 100 to the plurality of metal electrodes 10, and the downstream pressure in the chamber 4 downstream of the gas ejection holes 22 is 200 to 500 Pa, the above constant interval needs to be about 10 mm. It has been confirmed that
  • the reason for this is to weaken the electric field intensity directly below the plurality of gas ejection holes 22 so as to prevent abnormal discharge from occurring at that location. Since the dielectric barrier discharge used in Embodiment 1 requires a relatively high pressure (10 kPa or more) in the plurality of discharge spaces 6, the plurality of gas ejection holes 22 also function as orifices. A pressure difference can be provided between the discharge spaces 6 and the chamber 4 by means of the plurality of gas ejection holes 22 functioning as orifices.
  • the plurality of gas ejection holes 22 are arranged with a certain distance from the metal electrode 20 .
  • the plurality of metal electrodes 20 are arranged along the Y direction, and the plurality of metal electrodes 20 are formed extending in the X direction.
  • Each of the plurality of metal electrodes 20 has a rectangular shape in plan view.
  • Multiple metal electrodes 10 (multiple first metal electrodes), multiple gas supply regions 12R, multiple metal electrodes 20 (multiple second metal electrodes), multiple gap regions 23 (multiple discharge field forming regions) and a plurality of discharge spaces 6 are in one-to-one correspondence.
  • the regions where the plurality of metal electrodes 20 and the plurality of gap regions 23 are formed include the wafer size of the wafer 7 to be processed (indicated by broken lines in the drawing) and are slightly wider. there is
  • a high voltage applying electrode is placed on the ground potential electrode portion 2 so that the electrode dielectric film 21 and the electrode dielectric film 11 are aligned in plan view. It is configured by arranging the part 1 .
  • the seven metal electrodes 10, the seven gap regions 23, the seven metal electrodes 20, the seven gap regions 23, and the seven discharge spaces 6 are in one-to-one correspondence. ing.
  • the i-th in the Y direction indicates the formation order from the highest position in the Y direction.
  • the area where the metal electrode 10 and the metal electrode 20 overlap in plan view in the gap area 23 existing in the i-th direction in the Y direction becomes the i-th discharge space 6 in the Y direction.
  • the i-th gas supply region 12R in the Y direction, the metal electrode 10, the gap region 23, the metal electrode 20, and the discharge space 6 are arranged in a one-to-one relationship. Yes.
  • the gap region 23 and the discharge space 6 are defined as a corresponding metal electrode 10p, a corresponding metal electrode 20p, a corresponding gas supply region 12Rp, a corresponding gap region 23p and a corresponding discharge space 6p.
  • the corresponding metal electrode 10p becomes the first corresponding metal electrode
  • the corresponding metal electrode 20p becomes the second corresponding metal electrode
  • the corresponding gap region 23p becomes the corresponding discharge field forming region.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a unidirectional discharge structure 61s in the dielectric barrier discharge structure 61.
  • the 'unidirectional discharge structure 61s' means one discharge space 6 classified according to the formation position in the Y direction among the seven discharge spaces 6 each extending in the X direction and the surrounding structure. .
  • FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing a planar structure of the unidirectional discharge structure 61s viewed from below (the ⁇ Z direction side).
  • An XYZ orthogonal coordinate system is shown in FIGS. 9 and 10, respectively.
  • the unidirectional discharge structure 61s in the active gas generator 51 of Embodiment 1 has a region in which the corresponding metal electrode 10p and the corresponding metal electrode 20p overlap in plan view in the corresponding gap region 23p. becomes the corresponding discharge space 6p.
  • the raw material gas 5 supplied from the gas supply holes 12 of the corresponding gas supply region 12Rp is activated in the corresponding discharge space 6p where the dielectric barrier discharge is occurring and becomes the active gas 8, and the active gas 8 flows as gas. 41, the gas is ejected from the gas ejection holes 22 under the corresponding gap region 23p toward the chamber 4 (not shown) below.
  • the unidirectional discharge structure 61s satisfies the following arrangement conditions (a) to (c).
  • the gas supply hole 12a and the gas ejection hole 22a face each other across the corresponding discharge space 6p along the Y direction, and the gas supply hole 12b and the gas ejection hole 22b sandwich the corresponding discharge space 6p.
  • the gas supply hole 12c and the gas ejection hole 22c face each other along the Y direction with the corresponding discharge space 6p interposed therebetween.
  • the unidirectional discharge structure 61s satisfies the arrangement condition (c).
  • the positions (coordinates) in the X direction are the same between the gas supply holes 12a and the gas ejection holes 22a, the positions in the X direction are the same between the gas supply holes 12b and the gas ejection holes 22b, and the gas supply holes 12c and the gas ejection holes 22c.
  • the positions in the X direction are the same between them. Therefore, the first interval between adjacent gas supply holes 12, 12 and the second interval between adjacent gas ejection holes 22, 22 are also the same.
  • the distance between the corresponding gas supply holes 12 and the corresponding gas ejection holes 22 along the Y direction It is desirable to set the distance to be less than or equal to the first and second intervals.
  • the active gas generator 51 has a chamber 4 arranged below the electrode dielectric film 21 .
  • a mounting portion 28 is provided on the bottom surface of the chamber 4 , and a wafer 7 as a substrate to be processed is mounted on the mounting portion 28 .
  • An exhaust port of the chamber 4 is connected to a vacuum pump 45 .
  • the mounting surface of the mounting portion 28 has a planar shape similar to that of the wafer 7 .
  • the plurality of gas ejection holes 22 provided in each of the plurality of gap regions 23 are a pair of end gas ejection holes present at both ends in the X direction. 22t.
  • the pair of end gas ejection holes 22t are arranged outside the surface of the wafer 7 without overlapping with the wafer 7, which is the substrate to be processed in plan view.
  • the plurality of gap regions 23 are formed by chamfering the corners of the plurality of gas ejection holes 22 near the pair of end gas ejection holes 22t to form a pair of chamfered angles.
  • a part C23 is provided.
  • the gap region 23 has a substantially rectangular shape in plan view, the active gas 8 tends to stay in the corners unless the pair of chamfered corners C23 is provided. Therefore, a pair of chamfered corners C23 are provided at the corners of the gap region 23 closest to the pair of end gas ejection holes 22t. Thus, the gap region 23 has a pair of chamfered corners C23 as a restricting structure for guiding the active gas 8 to the pair of end gas ejection holes 22t.
  • the first factor is that the raw material gas 5 supplied from the plurality of gas supply holes 12 in each gas supply region 12R uniformly passes through the discharge space 6, so the active gas 8 ( The difference is that the radical concentration of the radical gas) becomes equal.
  • the second factor is that the flow of source gas 5 supplied from gas supply hole 12 is regulated by gap region 23 having a recessed region. That is, the gap region 23 regulates the direction of the gas to flow linearly along the Y direction toward the corresponding gas ejection hole 22 . As a result, regardless of which gas supply hole 12 the raw material gas 5 is supplied from, the residence time of each of the plurality of discharge spaces 6 becomes equal, which is the second factor.
  • the active gas 8 is discharged from each of the plurality of gas ejection holes 22. It can be sprayed evenly.
  • the active gas generating device 51 of the first embodiment can generate all the gases provided in the plurality of gap regions 23 (all of the first to seventh gap regions 23 in the Y direction shown in FIGS. 5 and 6).
  • the active gas with the same radical concentration can be evenly ejected from each of the ejection holes 22 (all the gas ejection holes 22 shown in FIGS. 5 and 6).
  • the pair of end gas ejection holes 22t do not overlap the wafer 7, which is the substrate to be processed in plan view, and the surface of the wafer 7 is It has a gas ejection hole arrangement structure arranged further outside.
  • the active gas generator 51 of Embodiment 1 has the gas ejection hole arrangement structure described above, the active gas having the same radical concentration can be evenly ejected to the entire surface area of the wafer 7 serving as the substrate to be processed. .
  • the active gas generator 51 of Embodiment 1 has a pair of chamfered corners C23 as a narrowing structure in the plurality of gap regions 23 .
  • the active gas generator 51 of Embodiment 1 smoothes the gas flow 41 of the active gas 8 so that the gas ejection holes 22 adjacent to each other among the plurality of gas ejection holes 22 provided in each of the plurality of gap regions 23 are ejected. Agitation of the gas flow 41 of the active gas 8 between the holes 22, 22 can be prevented. Stirring of the gas flow 41 is particularly likely to occur at and around the pair of end gas ejection holes 22t.
  • the active gas generator 51 of Embodiment 1 suppresses the deactivation of the active gas 8, and makes the gas flow rate of the active gas 8 uniform among the plurality of gas ejection holes 22, 22. be able to.
  • FIG. 11 is a plan view showing the planar structure of the high voltage applying electrode section 1B in the active gas generator 52 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a plan view showing the planar structure of the ground potential electrode section 2 in the active gas generator 52. As shown in FIG. 11 and 12 are plan views viewed from above. An XYZ orthogonal coordinate system is shown in each of FIGS. 11 and 12 .
  • the overall configuration of the active gas generator 52 is the same as the structure of Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 8, except that the high voltage applying electrode section 1 is replaced with the high voltage applying electrode section 1B. .
  • the same reference numerals as in the first embodiment are given to the same constituent parts as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted as appropriate, and the description will focus on the features of the second embodiment.
  • the high-voltage-applying electrode portion 1B includes a plurality of high-voltage-side grounding electrodes that serve as a plurality of auxiliary conductive films formed on the upper surface of the electrode dielectric film 11 that is the first electrode dielectric film. It is characterized by further comprising a metal electrode 13 for the device.
  • Each of the plurality of high-voltage-side grounding metal electrodes 13 has a rectangular shape in plan view.
  • the plurality of high voltage side grounding metal electrodes 13 are provided electrically independently of the plurality of metal electrodes 10 .
  • the plurality of high-voltage side grounding center lines L13 shown in FIG. 12 are lines indicating the Y-direction center positions of the plurality of high-voltage side grounding metal electrodes 13 in plan view. As shown in FIG. 12 , in the ground potential electrode portion 2 , the plurality of high-voltage side grounding center lines L13 are lines extending overlapping the plurality of gas ejection holes 22 formed below the plurality of gap regions 23 . .
  • a plurality of high-voltage-side grounding metal electrodes 13 are set to a ground potential as a reference potential (not shown).
  • the plurality of high voltage side grounding metal electrodes 13 are set to the ground potential through the metal generator cover 3 set to the ground potential and the connection line.
  • the plurality of high voltage side grounding metal electrodes 13 correspond to the plurality of gap regions 23 on a one-to-one basis. Therefore, in the active gas generator 52 of Embodiment 2, the plurality of metal electrodes 10, the plurality of gas supply regions 12R, the plurality of metal electrodes 20, the plurality of gap regions 23, the plurality of discharge spaces 6 and the plurality of high-voltage side grounds
  • the metal electrodes 13 are in one-to-one correspondence with each other.
  • the corresponding metal electrode 10p, the corresponding gas supply region 12Rp, the corresponding metal electrode 20p, the corresponding gap region 23p, and the corresponding discharge space 6p are defined as a corresponding high-voltage side grounding metal electrode 13p and a corresponding high-voltage side grounding center line L13p.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a unidirectional discharge structure 62s in the dielectric barrier discharge structure 61.
  • the 'unidirectional discharge structure 62s' means one of the seven discharge spaces 6 each extending in the X direction and classified according to the formation position in the Y direction and the surrounding structure. do.
  • FIG. 13 shows an XYZ orthogonal coordinate system.
  • the unidirectional discharge structure 62s in the active gas generator 52 of Embodiment 2 has the same structure as the unidirectional discharge structure 61s shown in FIG. However, it differs in that a corresponding high voltage side grounding metal electrode 13p is further provided.
  • the corresponding high-voltage side grounding metal electrode 13p (corresponding high-voltage side grounding center line L13p) and the plurality of gas ejection holes 22 provided below the corresponding gap region 23p are shown in plan view. are provided so as to overlap each other.
  • the corresponding high-voltage side grounding metal electrode 13p includes the entirety of the plurality of gas ejection holes 22 and overlaps with the plurality of gas ejection holes 22 in plan view.
  • a plurality of gas ejection holes 22 provided below the corresponding gap region 23p are present directly below the corresponding high voltage side grounding metal electrode 13p. That is, the corresponding high-voltage-side grounding metal electrode 13p overlaps with a part of the active gas flow path that forms the gas flow 41 of the active gas 8 in plan view.
  • the corresponding high-voltage side grounding metal electrode 13p and the corresponding high-voltage side grounding metal electrode 10p It is desirable to provide an interval of about 10 to 15 mm in the Y direction between them.
  • the active gas generator 52 of the second embodiment has the same gas ejection hole arrangement structure as in the first embodiment, the active gas having the same radical concentration is evenly distributed over the entire surface area of the wafer 7. can erupt.
  • the plurality of gap regions 23 has a pair of chamfered corners C23 as in Embodiment 1.
  • the active gas generator 52 of the second embodiment suppresses the deactivation of the active gas 8 and prevents the active gas 8 from deactivating between the plurality of gas ejection holes 22, 22, as in the case of the first embodiment. Uniformity of the gas flow rate can be achieved.
  • the plurality of high voltage side grounding metal electrodes 13 serving as the plurality of auxiliary conductive films are provided below the corresponding gap regions 23 among the plurality of gap regions 23 . It has a unique feature that it overlaps with the gas ejection holes 22 of .
  • the active gas generator 52 of Embodiment 2 Since the active gas generator 52 of Embodiment 2 has the above-described unique characteristics, the electric field in the active gas flow path above the plurality of gas ejection holes 22 is generated by the high-voltage side grounding metal electrode 13 set to the ground potential. The strength can be reliably relaxed.
  • the electric field intensity near the outlets of all the gas ejection holes 22 provided in the plurality of gap regions 23 can be suppressed by the plurality of high voltage side grounding metal electrodes 13 .
  • the active gas generator 52 of Embodiment 2 can apply a higher voltage to the plurality of metal electrodes 10, by increasing the discharge power in the plurality of discharge spaces 6, a higher radical The effect of being able to generate the active gas 8 having a concentration is exhibited.
  • FIGS. 14 and 15 are plan views each showing a planar structure of a ground potential electrode portion 2C in an active gas generator 53 according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • 14 is a plan view seen from above
  • FIG. 15 is a plan view seen from below.
  • An XYZ orthogonal coordinate system is shown in each of FIGS. 14 and 15 .
  • the overall configuration of the active gas generator 53 is the same as that of Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 8, except that the ground potential electrode section 2 is replaced with the ground potential electrode section 2C.
  • the same reference numerals as in the first embodiment are assigned to the same constituent parts as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the ground potential electrode portion 2C is composed of a plurality of metal electrodes 20 and an electrode dielectric film 21C.
  • the electrode dielectric film 21C has a plurality of divided gap region groups 25G instead of the plurality of gap regions 23.
  • a plurality of divided gap region groups 25G are arranged apart from each other along the Y direction.
  • a plurality of divided gap region groups 25G are provided as a plurality of discharge field forming regions.
  • a plurality of divided gap region groups 25G each have a plurality of divided gap regions 25.
  • Each of the plurality of divided gap regions 25 has a partial recessed region recessed from the surface, and has a substantially rectangular shape with partially chamfered corners in plan view.
  • each divided gap region group 25G has a plurality of partial recessed regions of the plurality of divided gap regions 25 as recessed regions of the discharge field forming region.
  • a plurality of divided gap regions 25 are provided along the X direction in each of the plurality of divided gap region groups 25G. Therefore, each of the divided gap region groups 25G is provided extending in the X direction.
  • One gas ejection hole 22 is provided below each of the plurality of divided gap regions 25 . That is, the plurality of gas ejection holes 22 penetrate through the electrode dielectric film 21 ⁇ /b>C under the plurality of division gap regions 25 .
  • the plurality of divided gap region groups 25G correspond to the plurality of metal electrodes 20 on a one-to-one basis. Therefore, in the active gas generator 53 of Embodiment 3, the plurality of metal electrodes 10, the plurality of gas supply regions 12R, the plurality of metal electrodes 20, the plurality of divided gap region groups 25G (the plurality of discharge field forming regions), and A plurality of discharge spaces 6 correspond to each other on a one-to-one basis.
  • the divided gap region groups 25G corresponding to the corresponding metal electrode 10p, the corresponding gas supply region 12Rp, the corresponding metal electrode 20p, and the corresponding discharge space 6p are the corresponding divided gap region groups 25Gp ( corresponding discharge field formation region).
  • the plurality of divided gap regions 25 and the plurality of gas supply holes 12 correspond one-to-one
  • the plurality of divided gap regions 25 and the plurality of gas ejection holes 22 correspond one-to-one. are doing.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram schematically showing a planar structure of the unidirectional discharge structure 63s viewed from below.
  • FIG. 16 shows an XYZ orthogonal coordinate system.
  • the "unidirectional discharge structure 63s" is one type of discharge space 6 (one division gap (corresponding to region group 25G) and its peripheral structure.
  • the plurality of gas supply holes 12 formed in the corresponding gas supply region 12Rp and the plurality of gas ejection holes 22 provided in the corresponding divided gap region group 25Gp are viewed from above. are arranged in a one-to-one correspondence along the Y direction with the corresponding discharge space 6p interposed therebetween.
  • one split gap region 25 among the plurality of split gap regions 25 and its peripheral structure constitute one unit discharge structure 63t. That is, one unit discharge structure 63 t includes one split gap region 25 among the plurality of split gap regions 25 .
  • the split gap region 25a and its peripheral structure, the split gap region 25b and its peripheral structure, and the split gap region 25c and its peripheral structure each constitute one unit discharge structure 63t.
  • the plurality of gas ejection holes 22 are provided in one-to-one correspondence with the plurality of divided gap regions 25 .
  • the gas ejection holes 22a are provided below the split gap region 25a
  • the gas ejection holes 22b are provided below the split gap region 25b
  • the gas ejection holes 22c are provided below the split gap region 25c.
  • one gas ejection hole 22 is provided in one unit discharge structure 63t.
  • a gap S25 exists between the divided gap regions 25a and 25b and between the divided gap regions 25b and 25c. Since the inter-gap space S25 is not recessed from the surface of the electrode dielectric film 21C, the divided gap regions 25a to 25c are formed separately from each other. Therefore, the partial recessed regions of the divided gap regions 25a to 25c form closed spaces without interfering with each other. In this manner, the plurality of divided gap regions 25 are provided separately from each other in each of the plurality of divided gap region groups 25G.
  • the above-described one-unit discharge structure 63t satisfies the following arrangement conditions (d) to (f).
  • One unit gas ejection hole is provided below (one of the plurality of split gap areas 25) the split gap area 25, and the one unit gas ejection hole is provided below the corresponding split gap area group 25Gp. It is one of the plurality of gas ejection holes 22 .
  • the 1-unit supply hole and the 1-unit gas ejection hole are arranged to face each other along the Y direction (first direction) with the corresponding discharge space 6p interposed therebetween in plan view.
  • the reason why the condition (d) holds is that the plurality of divided gap regions 25 and the plurality of gas ejection holes 22 correspond one-to-one in the corresponding divided gap region group 25Gp.
  • the gas supply hole 12a and the gas ejection hole 22a face each other along the Y direction with the corresponding discharge space 6p interposed therebetween in the split gap region 25a having the independent partial recessed region.
  • the gas supply hole 12a becomes a 1-unit gas supply hole
  • the gas ejection hole 22a becomes a 1-unit gas ejection hole.
  • the gas supply hole 12b and the gas ejection hole 22b face each other across the corresponding discharge space 6p along the Y direction. are opposed to each other along the Y direction with the corresponding discharge space 6p interposed therebetween.
  • the gas supply hole 12b becomes one unit gas supply hole
  • the gas ejection hole 22b becomes one unit gas ejection hole
  • the gas supply hole 12c becomes one unit gas supply hole
  • the gas ejection hole 22c becomes one unit gas ejection hole.
  • the positions (coordinates) in the X direction are the same between the gas supply holes 12a and the gas ejection holes 22a, the positions in the X direction are the same between the gas supply holes 12b and the gas ejection holes 22b, and the gas supply holes 12c and the gas ejection holes 22c.
  • the positions in the X direction are the same between them.
  • each of the divided gap regions 25 has a pair of chamfered corners C25 formed by chamfering corners present near the gas ejection holes 22 .
  • the split gap region 25 has a substantially rectangular shape in plan view, the active gas 8 may stay at the corners. Therefore, by providing a pair of chamfered corners C25 as a narrowed structure in the divided gap region 25, the chamfered corners C25 guide the active gas 8 to the gas ejection holes 22 which are one unit gas ejection holes.
  • the unidirectional discharge structure 63s satisfies the above-described arrangement conditions (a) to (c) as in the active gas generator 51 of Embodiment 1.
  • the active gas having the same radical concentration can be evenly ejected from each of all the gas ejection holes 22 provided below the divided gap region group 25G.
  • the active gas generator 53 of Embodiment 3 has the same gas ejection hole arrangement structure as in Embodiment 1, the active gas having the same radical concentration is evenly applied to the entire surface area of the wafer 7. can erupt.
  • the plurality of divided gap regions 25 are provided separately from each other, and the single unit discharge structure 63t including one divided gap region 25 is arranged under the above-described arrangement condition (d ) to (f) are satisfied. Therefore, the raw material gas and the active gas do not interfere between the divided gap regions 25 , 25 adjacent to each other among the plurality of divided gap regions 25 .
  • the active gas generator 53 of Embodiment 3 can more uniformly eject active gas from each of the plurality of gas ejection holes 22 .
  • each of the plurality of divided gap regions 25 has a pair of chamfered corners C25 as a narrowing structure, so that the flow of the active gas 8 is smoothed and the above-mentioned one unit It can lead to gas orifices.
  • the active gas generator 53 of Embodiment 3 can reliably suppress deactivation of the active gas.
  • the high voltage applying electrode portion 1B having a plurality of high voltage side grounding metal electrodes 13 is replaced with the high voltage applying electrode portion 1B. It may be replaced with 1.

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Abstract

本開示は、等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に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。そして、本開示の活性ガス生成装置における１方向放電構造（６１ｓ）は以下の配置条件(a)～(c)を満足している。条件(a)は、対応ギャップ領域（２３ｐ）内において、対応金属電極（１０ｐ）と対応金属電極（２０ｐ）とが平面視して重複する領域が対応放電空間（６ｐ）となる条件である。条件(b)は、対応ギャップ領域（２３ｐ）と対応ガス供給領域（１２Ｒｐ）に設けられる複数のガス供給孔（１２）とが平面視して重複する条件である。条件(c)は、対応ガス供給領域（１２Ｒｐ）に設けられる複数のガス供給孔（１２）と対応ギャップ領域（２３ｐ）下に設けられる複数のガス噴出孔（２２）とが平面視して対応放電空間（６ｐ）を挟んで１対１にＹ方向に沿って対向配置される条件である。

Description

活性ガス生成装置
　本開示は、平行平板方式の誘電体バリア放電を利用して活性ガスを生成し、後段の処理空間に活性ガスを供給する活性ガス生成装置に関する。
　平行平板方式の誘電体バリア放電で活性ガスを生成する活性ガス生成装置として、例えば特許文献１に開示されたプラズマ処理装置や特許文献２に開示された活性ガス生成装置がある。
　特許文献１や特許文献２で開示された従来の活性ガス生成装置では、装置後段に処理空間を有する処理チャンバー等が設けられる。
　従来の活性ガス生成装置は、誘電体バリア放電を利用して、窒素ガス等の原料ガスから窒素ラジカル等の活性ガスを生成し、活性ガスを上述した処理空間に噴出している。
　特許文献１で開示されたプラズマ処理装置では下方の電極に活性ガスを噴出する細孔を多数形成することにより、処理空間内に配置されたウェハー全面へ活性ガスを供給している。
　特許文献２で開示された活性ガス生成装置は、上方の高電圧側電極構成部に設けられる複数のガス供給孔と、下方の接地側電極構成部に設けられる複数のガス噴出孔とが、平面視して互いに重複することなく配置する等の改良がなされている。上記活性ガス生成装置は上述した改良を行うことにより、比較的均一なラジカル濃度を有する活性ガスを、処理空間内に配置されたウェハー全面への供給を可能にしている。
特許第５３２８６８５号公報 特許第６７１９８５６号公報
　特許文献１で開示されたプラズマ処理装置は、複数の細孔から噴出される複数の活性ガス（ラジカルガス）間で放電場滞在時間が著しく異なる。なぜなら、複数の活性ガスの放電場滞在時間は対応する細孔の位置に依存するからである。このため、特許文献１で開示されたプラズマ処理装置は、均一なラジカル濃度を有する活性ガスを均一に噴出することが困難となる問題点があった。
　一方、特許文献２で開示された従来の活性ガス生成装置は、上記プラズマ処理装置の問題点の解決を目的としている。
　しかしながら、高電圧側電極構成部と接地側電極構成部とで挟まれる空間（放電空間を含む）におけるガスの流れは想像以上に複雑であり、かつ、平面視して３６０度の全方向にガスが流れうる構造のため、均一化されたガス濃度を有する活性ガスを噴出する点において不十分であるという問題点があった。
　本開示では、上記のような問題点を解決し、等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に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。
　本開示の活性ガス生成装置は、放電空間に供給された原料ガスを活性化して得られる活性ガスを生成する活性ガス生成装置であって、第１の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の電極構成部は、第１の電極用誘電体膜と前記第１の電極用誘電体膜の上面上に形成される複数の第１の金属電極とを有し、前記第２の電極構成部は、第２の電極用誘電体膜と前記第２の電極用誘電体膜の下面上に形成される複数の第２の金属電極とを有し、前記複数の第１の金属電極に交流電圧が印加され、前記複数の第２の金属電極が基準電位に設定され、前記第１の電極用誘電体膜は、第１の方向に沿って配置される複数のガス供給領域を有し、前記複数のガス供給領域はそれぞれ第２の方向に沿って均等間隔で設けられる複数のガス供給孔を有し、前記第２の方向は前記第１の方向と交差し、前記複数の第１の金属電極は前記第１の方向に沿って配置され、前記複数の第１の金属電極はそれぞれ前記第２の方向に延びて形成され、前記第２の電極用誘電体膜は、前記第１の方向に沿って配置される複数の放電場形成領域を有し、前記複数の放電場形成領域はそれぞれ前記第２の電極用誘電体膜の表面から凹んだ凹み領域を有し、かつ、前記第２の方向に延びて設けられ、前記複数の放電場形成領域それぞれの下方に複数のガス噴出孔が設けられ、前記複数のガス噴出孔は前記第２の方向に沿って均等間隔で設けられ、前記複数の第２の金属電極は前記第１の方向に沿って配置され、前記複数の第２の金属電極はそれぞれ前記第２の方向に延びて形成され、前記放電空間は複数の放電空間を含み、前記複数の第１の金属電極、前記複数のガス供給領域、前記複数の第２の金属電極、前記複数の放電場形成領域及び前記複数の放電空間は互いに１対１に対応し、前記複数の第１の金属電極、前記複数の第２の金属電極、前記複数のガス供給領域、前記複数の放電場形成領域及び前記複数の放電空間のうち、対応する第１の金属電極、第２の金属電極、ガス供給領域、放電場形成領域及び放電空間が、第１の対応金属電極、第２の対応金属電極、対応ガス供給領域、対応放電場形成領域及び対応放電空間として定義され、前記第１の対応金属電極、前記第２の対応金属電極、前記対応ガス供給領域、前記対応放電場形成領域及び前記対応放電空間を含んで前記第２の方向に沿った１方向放電構造が構成され、前記１方向放電構造は、以下の配置条件(a)～(c)を満足する。 (a) 前記対応放電場形成領域内において、前記第１の対応金属電極と前記第２の対応金属電極とが平面視して重複する領域が前記対応放電空間となる、(b) 前記対応放電場形成領域と前記対応ガス供給領域に設けられる前記複数のガス供給孔とが平面視して重複する、(c) 前記対応ガス供給領域に設けられる前記複数のガス供給孔と前記対応放電場形成領域下に設けられる前記複数のガス噴出孔とが平面視して前記対応放電空間を挟み、前記第１の方向に沿って１対１に対向して配置される。
　本開示の活性ガス生成装置は、上述した配置条件(a)～(c)を満足する１方向放電構造を有しているため、複数の放電場形成領域それぞれに関し、複数のガス噴出孔それぞれから、等しいラジカル濃度の活性ガスを噴出することができる。
　さらに、複数の放電場形成領域それぞれの複数のガス噴出孔が第２の方向に沿って均等間隔で設けられるため、複数のガス噴出孔それぞれから活性ガスを均等に噴出することができる。
　その結果、本開示の活性ガス生成装置は、複数の放電場形成領域に設けられる全てのガス噴出孔それぞれから等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１の活性ガス生成装置の全体構成を示す説明図である。 図１で示した高電圧印加電極部の平面構造を示す平面図（その１）である。 高電圧印加電極部の平面構造を示す平面図（その２）である。 高電圧印加電極部の全体構成を示す斜視図である。 図１で示した接地電位電極部の平面構造を示す平面図（その１）である。 接地電位電極部の平面構造を示す平面図（その２）である。 接地電位電極部の全体構成を示す斜視図である。 誘電体バリア放電構造の全体構造を示す斜視図である。 実施の形態１の１方向放電構造の断面構造を示す断面図である。 １方向放電構造を下方から視た平面構造を模式的に示す説明図である。 実施の形態２である活性ガス生成装置における高電圧印加電極部の平面構造を示す平面図である。 実施の形態２の接地電位電極部の平面構造を示す平面図である。 実施の形態２の１方向放電構造の断面構造を示す断面図である。 実施の形態３である活性ガス生成装置における接地電位電極部の平面構造を示す平面図（その１）である。 実施の形態３の接地電位電極部の平面構造を示す平面図（その２）である。 実施の形態３の１方向放電構造を下方から視た平面構造を模式的に示す説明図である。
　＜活性ガス生成装置の課題＞
　活性ガスは寿命が大変短く短時間で失活するため、処理対象基板となるウェハーが配置される処理空間の近傍で活性ガスを生成して、ウェハーに吹付ける必要がある。また、ウェハー上に成膜される膜の均一性を保つためには活性ガスをウェハーに均等に吹付けなくてはならない。
　誘電体バリア放電は放電場（放電空間）の圧力をある程度以上とする必要があるためにウェハーの置かれた処理空間（成膜室）とは区切った別室で放電を発生させる必要がある。
　上述した制約の下、如何に均等にウェハーに活性ガスを吹付けることが活性ガス生成装置に課されている。
　本開示の活性ガス生成装置は、従来の放電場形状と比較してガスの流れがより均一でありかつ放電場におけるガス滞在時間をより均等化するための技術的改良を行っている。その結果、本開示の活性ガス生成装置は、ラジカル密度が一定の活性ガス（ラジカルガス）を処理対象基板となるウェハーにより等しく吹付けることを可能とした。
　＜実施の形態１＞
　図１は本開示の実施の形態１である活性ガス生成装置５１の全体構成を示す説明図である。図１にＸＹＺ直交座標系を記している。同図に示すように、活性ガス生成装置５１は、金属製の発生器カバー３内に設けられる誘電体バリア放電構造６１と、成膜室となるチャンバー４と、真空ポンプ４５と、高周波電源１００とを主要構成要素として含んでいる。
　発生器カバー３は上方に原料ガス５を供給するためのガス供給口３０を有し、内部に誘電体バリア放電構造６１を収容している。
　誘電体バリア放電構造６１は、第１の電極構成部となる高電圧印加電極部１と、高電圧印加電極部１の下方に設けられる第２の電極構成部となる接地電位電極部２とを主要構成要素として含んでいる。誘電体バリア放電構造６１にて、複数の放電空間６それぞれに供給された原料ガス５を活性化して得られる活性ガス８を生成している。
　図２及び図３はそれぞれ高電圧印加電極部１の平面構造を示す平面図である。図２は上方から視た平面図であり、図３は下方から視た平面図である。図４は高電圧印加電極部１の全体構成を示す斜視図である。図２～図４それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。
　図５及び図６はそれぞれ接地電位電極部２の平面構造を示す平面図である。図５は上方から視た平面図であり、図６は下方から視た平面図である。図７は接地電位電極部２の全体構成を示す斜視図である。図５～図７それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。
　図８は誘電体バリア放電構造６１の全体構造を示す斜視図である。図８にＸＹＺ直交座標系を記している。
　図１～図４及び図８に示すように、高電圧印加電極部１は、第１の電極用誘電体膜となる電極用誘電体膜１１と電極用誘電体膜１１の上面上に形成される複数の第１の金属電極となる複数の金属電極１０とを有している。
　図１及び図５～図８に示すように、接地電位電極部２は、第２の電極用誘電体膜となる電極用誘電体膜２１と、電極用誘電体膜２１の下面上に形成される複数の第２の金属電極となる複数の金属電極２０とを有している。
　図１に示すように、複数の金属電極１０に高周波電源１００から交流電圧が印加され、複数の金属電極２０は金属製の発生器カバー３の底面を介して基準電位となる接地電位に設定される。
　また、図１に示すように、高電圧印加電極部１と接地電位電極部２との間に複数の放電空間６を設けるべく、電極用誘電体膜２１の周辺領域は上方（＋Ｚ方向）に突出した突出部２１ｔを有している。突出部２１ｔの突出長により複数の放電空間６それぞれのギャップ長が規定される。
　図２に示すように、第１の電極用誘電体膜となる電極用誘電体膜１１は、平面視して矩形状（略正方形状）を呈しており、第１の方向となるＹ方向に沿って離散配置される複数のガス供給領域１２Ｒを有している。複数のガス供給領域１２Ｒはそれぞれ複数のガス供給孔１２を有している。
　複数のガス供給孔１２は第２の方向となるＸ方向に沿って均等間隔（第１の間隔）で互いに離散して設けられる。図１に示すように、複数のガス供給孔１２は電極用誘電体膜１１を貫通している。なお、Ｘ方向はＹ方向に直角に交差する方向である。
　図２～図４及び図８に示すように、複数の金属電極１０はＹ方向に沿って互いに離散して配置され、複数の金属電極１０はそれぞれＸ方向に延びて形成される。複数の金属電極１０はそれぞれ平面視して矩形状を呈している。
　図２に示すように、複数の金属電極１０及び複数のガス供給領域１２Ｒが形成される領域は、処理対象基板となるウェハー７のウェハーサイズ（図中、破線で示す）を含み、少し広い平面形状となっている。
　図５～図８に示すように、第２の電極用誘電体膜となる電極用誘電体膜２１は平面視して矩形状（略正方形状）を呈しており、Ｙ方向に沿って離散配置される複数のギャップ領域２３を有している。複数のギャップ領域２３はそれぞれの内部に放電空間６を有する複数の放電場形成領域として機能する。
　複数のギャップ領域２３はそれぞれ表面から凹んだ凹み領域を有し、凹み領域はＸ方向（第２の方向）に延びて設けられる。すなわち、複数のギャップ領域２３それぞれの凹み領域はＸ方向に連続的に形成される。
　複数のギャップ領域２３は平面視して一部の角部が面取りされた略矩形状を呈している。なお、電極用誘電体膜２１と電極用誘電体膜１１とは平面視して同一形状となっている。
　複数のギャップ領域２３それぞれの下方に複数のガス噴出孔２２が設けられる。複数のガス噴出孔２２は、Ｘ方向に沿って均等間隔（第２の間隔）で互いに離散して設けられる。図１に示すように、複数のガス噴出孔２２は複数のギャップ領域２３下の電極用誘電体膜２１を貫通している。
　図６に示すように、複数のガス噴出孔２２は金属電極２０に対してＹ方向に沿って一定の距離（例えば、１０ｍｍ程度）を置いて配置されている。なお、一定の距離は印加電圧の大きさによって変化する。例えば、高周波電源１００から６ｋＶ０ｐの印加電圧が複数の金属電極１０に印加され、ガス噴出孔２２の下流のチャンバー４内の下流側圧力を２００～５００Ｐａとした場合、上記一定の間隔は１０ｍｍ程度必要であることが確認されている。
　その理由は、複数のガス噴出孔２２直下の電界強度を弱め、その箇所での異常放電を発生させないようにするためである。実施の形態１で用いる誘電体バリア放電では複数の放電空間６の圧力を比較的高圧（１０ｋＰａ以上）にする必要があるため、複数のガス噴出孔２２はオリフィスとしても機能している。オリフィスとして機能する複数のガス噴出孔２２によって、複数の放電空間６とチャンバー４との間に圧力差を設けることができる。
　したがって、オリフィスとして機能するガス噴出孔２２の出口で少しでも電界強度が増すと異常放電を生じる危険性がある。異常放電が発生すると電極用誘電体膜２１や金属電極２０の成分が蒸発して、下流のチャンバー４内に配置されたウェハー７に降り注ぎ、金属汚染となる可能性がある。
　このような可能性を回避するため、複数のガス噴出孔２２は金属電極２０に対して一定の距離を置いて配置されている。
　図５～図８に示すように、複数の金属電極２０はＹ方向に沿って配置され、複数の金属電極２０はそれぞれＸ方向に延びて形成される。複数の金属電極２０はそれぞれ平面視して矩形状を呈している。
　複数の金属電極１０（複数の第１の金属電極）、複数のガス供給領域１２Ｒ、複数の金属電極２０（複数の第２の金属電極）、複数のギャップ領域２３（複数の放電場形成領域）及び複数の放電空間６は互いに１対１に対応している。
　図５に示すように、複数の金属電極２０及び複数のギャップ領域２３の形成領域は、処理対象基板となるウェハー７のウェハーサイズ（図中、破線で示す）を含み、少し広い面積となっている。
　図１及び図８で示す誘電体バリア放電構造６１は、電極用誘電体膜２１と電極用誘電体膜１１とが平面視して合致するように、接地電位電極部２上に高電圧印加電極部１を配置することにより構成される。
　実施の形態１の誘電体バリア放電構造６１では、７つの金属電極１０、７つのギャップ領域２３、７つの金属電極２０、７つのギャップ領域２３及び７つの放電空間６は互いに１対１に対応している。
　すなわち、図１～図４及び図８を参照して、Ｙ方向ｉ（ｉ＝１～７のいずれか）番目に存在するガス供給領域１２Ｒ及び金属電極１０と、図１及び図５～図８を参照して、Ｙ方向ｉ番目に存在するギャップ領域２３及び金属電極２０とが対応している。ここで、「Ｙ方向ｉ番目」とはＹ方向において最高位置からの形成順序を示している。
　そして、Ｙ方向ｉ番目に存在するギャップ領域２３内で金属電極１０と金属電極２０とが平面視重複する領域がＹ方向ｉ番目の放電空間６となる。
　このように、実施の形態１の誘電体バリア放電構造６１では、Ｙ方向ｉ番目に存在するガス供給領域１２Ｒ、金属電極１０、ギャップ領域２３、金属電極２０及び放電空間６が互いに１対１に対応している。
　ここで、複数の金属電極１０、複数の金属電極２０、複数のガス供給領域１２Ｒ、複数のギャップ領域２３及び複数の放電空間６のうち、対応する金属電極１０、金属電極２０、ガス供給領域１２Ｒ、ギャップ領域２３及び放電空間６を対応金属電極１０ｐ、対応金属電極２０ｐ、対応ガス供給領域１２Ｒｐ、対応ギャップ領域２３ｐ及び対応放電空間６ｐとして定義する。
　対応金属電極１０ｐが第１の対応金属電極となり、対応金属電極２０ｐが第２の対応金属電極となり、対応ギャップ領域２３ｐが対応放電場形成領域となる。
　図９は誘電体バリア放電構造６１における１方向放電構造６１ｓの断面構造を示す断面図である。ここで、「１方向放電構造６１ｓ」、各々がＸ方向に延びて設けられる７つの放電空間６のうち、Ｙ方向の形成位置によって分類される１つの放電空間６及びその周辺の構造を意味する。
　図１０は１方向放電構造６１ｓを下方（－Ｚ方向側）から視た平面構造を模式的に示す説明図である。図９及び図１０それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。
　図９に示すように、実施の形態１の活性ガス生成装置５１における１方向放電構造６１ｓは、対応ギャップ領域２３ｐ内において、対応金属電極１０ｐと対応金属電極２０ｐとが平面視して重複する領域が対応放電空間６ｐとなる。
　したがって、複数の金属電極１０に高周波電源１００から高電圧を印加することにより、対応放電空間６ｐ内でガスの絶縁破壊が生じる誘電体バリア放電を発生させることができる。
　その結果、対応ガス供給領域１２Ｒｐのガス供給孔１２から供給された原料ガス５は、誘電体バリア放電が生じている対応放電空間６ｐで活性化され活性ガス８となり、活性ガス８はガスの流れ４１に沿って、対応ギャップ領域２３ｐ下のガス噴出孔２２から下方の図示しないチャンバー４に向けて噴出される。
　図９及び図１０に示すように、１方向放電構造６１ｓは以下の配置条件(a)～(c)を満足している。
　(a) 対応ギャップ領域２３ｐ内において、対応金属電極１０ｐと対応金属電極２０ｐとが平面視して重複する領域が対応放電空間６ｐとなる。
　(b) 対応ギャップ領域２３ｐと対応ガス供給領域１２Ｒｐに設けられる複数のガス供給孔１２とが平面視して重複する。
　(c) 対応ガス供給領域１２Ｒｐに設けられる複数のガス供給孔１２と対応ギャップ領域２３ｐ下に設けられる複数のガス噴出孔２２とが平面視して対応放電空間６ｐを挟み、Ｙ方向（第１の方向）に沿って１対１に対向して配置される。
　以下、上述した配置条件(c)について説明する。図１０に示すように、ガス供給孔１２ａとガス噴出孔２２ａとが対応放電空間６ｐを挟んでＹ方向に沿って対向し、ガス供給孔１２ｂとガス噴出孔２２ｂとが対応放電空間６ｐを挟んでＹ方向に沿って対向し、ガス供給孔１２ｃとガス噴出孔２２ｃとが対応放電空間６ｐを挟んでＹ方向に沿って対向している。このように、１方向放電構造６１ｓは配置条件(c)を満足している。
　ガス供給孔１２ａ及びガス噴出孔２２ａ間でＸ方向の位置（座標）が同一となり、ガス供給孔１２ｂ及びガス噴出孔２２ｂ間でＸ方向の位置が同一となり、ガス供給孔１２ｃ及びガス噴出孔２２ｃ間でＸ方向の位置が同一となる。したがって、隣接するガス供給孔１２，１２間の第１の間隔と隣接するガス噴出孔２２，２２間の第２の間隔も同一となる。なお、隣接するガス噴出孔２２，２２間の活性ガス８の干渉を確実に回避することを最重視する場合、対応するガス供給孔１２，ガス噴出孔２２間のＹ方向に沿った対応孔間距離を第１及び第２の間隔以下に設定することが望ましい。
　図１に戻って、活性ガス生成装置５１は、電極用誘電体膜２１の下方に配置されるチャンバー４を有している。チャンバー４の底面上に載置部２８が設けられ、載置部２８上に処理対象基板となるウェハー７が載置されている。なお、チャンバー４の排気口は真空ポンプ４５に接続されている。載置部２８の載置面はウェハー７と同程度の平面形状を有している。
　実施の形態１の活性ガス生成装置５１では、図５に示すように、複数のギャップ領域２３それぞれに設けられる複数のガス噴出孔２２は、Ｘ方向の両端に存在する一対の端部ガス噴出孔２２ｔを有している。そして、複数のギャップ領域２３それぞれにおいて、一対の端部ガス噴出孔２２ｔは平面視して処理対象基板となるウェハー７と重複することなく、ウェハー７の表面より外側に配置されている。
　例えば、Ｙ方向４番目（ｉ＝４）のギャップ領域２３に形成される端部ガス噴出孔２２ｔ，２２ｔはそれぞれ、ウェハー７と重複することなく、ウェハー７の表面より距離ΔＸ分、外側に配置されている。距離ΔＸは例えば１０ｍｍ程度に設定される。
　さらに、図５～図７に示すように、複数のギャップ領域２３はそれぞれ複数のガス噴出孔２２のうち一対の端部ガス噴出孔２２ｔの付近に存在する角部を面取りして一対の面取り角部Ｃ２３を設けている。
　ギャップ領域２３は平面視して略矩形状を呈しているため、一対の面取り角部Ｃ２３を設けない場合、角部に活性ガス８が滞留する傾向がある。そこで、ギャップ領域２３の一対の端部ガス噴出孔２２ｔに最も近い角部に一対の面取り角部Ｃ２３を設けている。このように、ギャップ領域２３は、一対の端部ガス噴出孔２２ｔに活性ガス８を導く絞り込み構造として一対の面取り角部Ｃ２３を有している。
　（効果）
　実施の形態１の活性ガス生成装置５１における１方向放電構造６１ｓは、上述した配置条件(a)～(c)を満足している。このため、複数のギャップ領域２３それぞれに関し、以下の第１及び第２の要因から、複数のガス噴出孔２２それぞれから、等しいラジカル濃度の活性ガスを噴出することができる。
　第１の要因は、各ガス供給領域１２Ｒにおいて複数のガス供給孔１２から供給された原料ガス５は均等に放電空間６を経由するため、複数のガス噴出孔２２から噴出される活性ガス８（ラジカルガス）のラジカル濃度が等しくなることである。
　第２の要因は、ガス供給孔１２から供給された原料ガス５の流れは凹み領域を有するギャップ領域２３によって規制されることである。すなわち、ギャップ領域２３によって、対応するガス噴出孔２２に向かうべくＹ方向に沿って直線的に流れる向きに規制される。その結果、原料ガス５がどのガス供給孔１２から供給されるかに関係無く、複数の放電空間６それぞれの滞在時間は等しくなることが第２の要因となる。
　さらに、複数のギャップ領域２３それぞれの下方に設けられる複数のガス噴出孔２２が第２の方向であるＸ方向に沿って均等間隔で設けられるため、複数のガス噴出孔２２それぞれから活性ガス８を均等に噴出することができる。
　その結果、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、複数のギャップ領域２３（図５，図６で示されたＹ方向１番目～７番目のギャップ領域２３の全て）に設けられる全てのガス噴出孔２２（図５，図６で示された全てのガス噴出孔２２）それぞれから等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、複数のギャップ領域２３それぞれにおいて、一対の端部ガス噴出孔２２ｔは平面視して処理対象基板となるウェハー７と重複することなく、ウェハー７の表面より外側に配置されているガス噴出孔配置構造を有している。
　実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、上記ガス噴出孔配置構造を有するため、処理対象基板となるウェハー７の表面全領域に対し、等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、複数のギャップ領域２３に絞り込み構造として一対の面取り角部Ｃ２３を有している。
　このため、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、活性ガス８のガスの流れ４１をスムーズにして、複数のギャップ領域２３それぞれに設けられる複数のガス噴出孔２２のうち互いに隣接するガス噴出孔２２，２２間で活性ガス８のガスの流れ４１が攪拌することを防ぐことができる。ガスの流れ４１の攪拌は特に一対の端部ガス噴出孔２２ｔ及びその周辺で生じ易い。
　その結果、実施の形態１の活性ガス生成装置５１は、活性ガス８が失活することを抑制し、かつ、複数のガス噴出孔２２，２２間で活性ガス８のガス流量の均一化を図ることができる。
　＜実施の形態２＞
　図１１は本開示の実施の形態２である活性ガス生成装置５２における高電圧印加電極部１Ｂの平面構造を示す平面図である。図１２は活性ガス生成装置５２における接地電位電極部２の平面構造を示す平面図である。図１１及び図１２はそれぞれ上方から視た平面図である。図１１及び図１２それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。
　なお、活性ガス生成装置５２の全体構成は、高電圧印加電極部１が高電圧印加電極部１Ｂに置き換わった点を除き、図１及び図８で示した実施の形態１の構造と同様である。以下、実施の形態１と同様な構成部は、実施の形態１と同じ符号を付して説明を適宜省略し、実施の形態２の特徴箇所を中心に説明する。
　図１１に示すように、高電圧印加電極部１Ｂは、第１の電極用誘電体膜である電極用誘電体膜１１の上面上に形成される複数の補助導電膜となる複数の高圧側接地用金属電極１３をさらに備えたことを特徴としている。複数の高圧側接地用金属電極１３はそれぞれ平面視して矩形状を呈している。なお、複数の高圧側接地用金属電極１３は複数の金属電極１０と電気的に独立して設けられる。
　なお、図１２に示す複数の高圧側接地用中心線Ｌ１３は、平面視した複数の高圧側接地用金属電極１３のＹ方向中心位置を示す線となる。図１２に示すように、接地電位電極部２において、複数の高圧側接地用中心線Ｌ１３は複数のギャップ領域２３それぞれの下方に形成される複数のガス噴出孔２２に重複して延びる線となる。
　複数の高圧側接地用金属電極１３は基準電位となる接地電位に設定されている（図示せず）。例えば、複数の高圧側接地用金属電極１３は、接地電位に設定された金属製の発生器カバー３及び接続線を介して接地電位に設定される。
　複数の高圧側接地用金属電極１３は複数のギャップ領域２３と１対１に対応している。したがって、実施の形態２の活性ガス生成装置５２において、複数の金属電極１０、複数のガス供給領域１２Ｒ、複数の金属電極２０、複数のギャップ領域２３、複数の放電空間６及び複数の高圧側接地用金属電極１３（複数の高圧側接地用中心線Ｌ１３）は互いに１対１に対応している。
　ここで、複数の高圧側接地用金属電極１３及び複数の高圧側接地用中心線Ｌ１３のうち、対応金属電極１０ｐ、対応ガス供給領域１２Ｒｐ、対応金属電極２０ｐ、対応ギャップ領域２３ｐ及び対応放電空間６ｐに対応する高圧側接地用金属電極１３及び高圧側接地用中心線Ｌ１３を対応高圧側接地用金属電極１３ｐ及び対応高圧側接地用中心線Ｌ１３ｐとして定義する。
　図１３は誘電体バリア放電構造６１における１方向放電構造６２ｓの断面構造を示す断面図である。ここで、「１方向放電構造６２ｓ」は、各々がＸ方向に延びて設けられる７つの放電空間６のうち、Ｙ方向の形成位置によって分類される１つの放電空間６及びその周辺の構造を意味する。図１３にＸＹＺ直交座標系を記している。
　図１３に示すように、実施の形態２の活性ガス生成装置５２における１方向放電構造６２ｓは、図９で示した１方向放電構造６１ｓと同様な構造となっている。ただし、対応高圧側接地用金属電極１３ｐがさらに設けられている点が異なる。
　複数の補助導電膜である複数の高圧側接地用金属電極１３はそれぞれ、複数のギャップ領域２３のうち対応するギャップ領域２３に設けられる複数のガス噴出孔２２と平面視して重複している。
　すなわち、図１２及び図１３に示すように、対応高圧側接地用金属電極１３ｐ（対応高圧側接地用中心線Ｌ１３ｐ）と対応ギャップ領域２３ｐの下方に設けられる複数のガス噴出孔２２とが平面視して重複するように設けられる。
　図１３に示すように、複数の高圧側接地用金属電極１３それぞれの形成幅（Ｙ方向の長さ）は、ガス噴出孔２２より十分大きく設定されているため、対応高圧側接地用金属電極１３ｐは複数のガス噴出孔２２全体を含んで、複数のガス噴出孔２２と平面視して重複することになる。
　したがって、対応高圧側接地用金属電極１３ｐの直下に、対応ギャップ領域２３ｐの下方に設けられる複数のガス噴出孔２２が存在することになる。すなわち、対応高圧側接地用金属電極１３ｐは、活性ガス８のガスの流れ４１となる活性ガス流通経路の一部と平面視して重複している。
　なお、対応高圧側接地用金属電極１３ｐと対応金属電極１０ｐとの短絡を回避すべく、高周波電源１００からの印加電圧が６ｋＶ０Ｐと想定した場合、対応高圧側接地用金属電極１３ｐ，対応金属電極１０ｐ間にＹ方向に１０～１５ｍｍ程度の間隔を設けることが望ましい。
　(効果)
　実施の形態２の活性ガス生成装置５２における１方向放電構造６２ｓは実施の形態１の１方向放電構造６１ｓと同様、上述した配置条件(a)～(c)を満足しているため、複数のギャップ領域２３の下方に設けられる全てのガス噴出孔２２それぞれから等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　実施の形態２の活性ガス生成装置５２は、実施の形態１と同様に上記ガス噴出孔配置構造を有しているため、ウェハー７の表面全領域に対し、等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　さらに、実施の形態２の活性ガス生成装置５２は、実施の形態１と同様、複数のギャップ領域２３は一対の面取り角部Ｃ２３を有している。
　このため、実施の形態２の活性ガス生成装置５２は、実施の形態１と同様、活性ガス８が失活することを抑制し、かつ、複数のガス噴出孔２２，２２間で活性ガス８のガス流量の均一化を図ることができる。
　さらに、実施の形態２の活性ガス生成装置５２において、複数の補助導電膜となる複数の高圧側接地用金属電極１３はそれぞれ複数のギャップ領域２３のうち対応するギャップ領域２３の下方に設けられる複数のガス噴出孔２２と平面視して重複するという固有の特徴を有している。
　実施の形態２の活性ガス生成装置５２は上記固有の特徴を有することにより、接地電位に設定された高圧側接地用金属電極１３によって、複数のガス噴出孔２２の上方の活性ガス流通経路における電界強度を確実に緩和することができる。
　このように、複数の高圧側接地用金属電極１３によって、複数のギャップ領域２３に設けられる全てのガス噴出孔２２の出口近傍の電界強度を抑制することができる。
　その結果、実施の形態２の活性ガス生成装置５２は、複数の金属電極１０への印加電圧をより高くすることができるため、複数の放電空間６における放電電力を増加させることにより、より高いラジカル濃度を持つ活性ガス８を生成することができる効果を奏する。
　＜実施の形態３＞
　図１４及び図１５はそれぞれ本開示の実施の形態３である活性ガス生成装置５３における接地電位電極部２Ｃの平面構造を示す平面図である。図１４は上方から視た平面図であり、図１５は下方から視た平面図である。図１４及び図１５それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。
　なお、活性ガス生成装置５３の全体構成は、接地電位電極部２が接地電位電極部２Ｃに置き換わった点を除き、図１及び図８で示した実施の形態１の構造と同様である。以下、実施の形態１と同様な構成部は、実施の形態１と同じ符号を付して説明を適宜省略し、実施の形態３の特徴箇所を中心に説明する。
　図１４及び図１５に示すように、接地電位電極部２Ｃは複数の金属電極２０と電極用誘電体膜２１Ｃとから構成される。
　電極用誘電体膜２１Ｃは、電極用誘電体膜２１と異なり、複数のギャップ領域２３に変えて複数の分割ギャップ領域群２５Ｇを有している。複数の分割ギャップ領域群２５ＧはＹ方向に沿って互いに離散して配置される。このように、実施の形態３では、複数の放電場形成領域として複数の分割ギャップ領域群２５Ｇを有している。
　複数の分割ギャップ領域群２５Ｇはそれぞれ複数の分割ギャップ領域２５を有している。複数の分割ギャップ領域２５はそれぞれ表面から凹んだ部分凹み領域を有し、平面視してその一部角部が面取りされた略矩形状を呈している。
　すなわち、各分割ギャップ領域群２５Ｇは、放電場形成領域が有する凹み領域として、複数の分割ギャップ領域２５が有する複数の部分凹み領域を有している。
　複数の分割ギャップ領域群２５Ｇそれぞれにおいて、複数の分割ギャップ領域２５はＸ方向に沿って設けられる。したがって、複数の分割ギャップ領域群２５ＧはそれぞれＸ方向に延びて設けられることになる。
　複数の分割ギャップ領域２５それぞれの下方に１つのガス噴出孔２２が設けられる。すなわち、なお、複数のガス噴出孔２２は複数の分割ギャップ領域２５下の電極用誘電体膜２１Ｃを貫通している。
　図１４に示すように、複数の分割ギャップ領域群２５Ｇは複数の金属電極２０と１対１に対応している。したがって、実施の形態３の活性ガス生成装置５３において、複数の金属電極１０、複数のガス供給領域１２Ｒ、複数の金属電極２０、複数の分割ギャップ領域群２５Ｇ（複数の放電場形成領域）、及び複数の放電空間６は互いに１対１に対応している。
　ここで、複数の分割ギャップ領域群２５Ｇのうち、対応金属電極１０ｐ、対応ガス供給領域１２Ｒｐ、対応金属電極２０ｐ、及び対応放電空間６ｐに対応する分割ギャップ領域群２５Ｇを対応分割ギャップ領域群２５Ｇｐ（対応放電場形成領域）として定義する。
　対応分割ギャップ領域群２５Ｇｐにおいて、複数の分割ギャップ領域２５と複数のガス供給孔１２とは１対１に対応し、複数の分割ギャップ領域２５と複数のガス噴出孔２２とは１対１に対応している。
　図１６は１方向放電構造６３ｓを下方から視た平面構造を模式的に示す説明図である。図１６にＸＹＺ直交座標系を記している。ここで、「１方向放電構造６３ｓ」は、各々がＸ方向に延びて設けられる７種類の放電空間６のうち、Ｙ方向の形成位置によって分類される１種類の放電空間６（１つの分割ギャップ領域群２５Ｇに対応）及びその周辺の構造を意味する。
　図１６に示すように、１方向放電構造６３ｓにおいて、対応ガス供給領域１２Ｒｐに形成される複数のガス供給孔１２と対応分割ギャップ領域群２５Ｇｐに設けられる複数のガス噴出孔２２とが平面視して対応放電空間６ｐを挟み、Ｙ方向に沿って１対１に対向して配置されている。
　実施の形態３の活性ガス生成装置５３では、複数の分割ギャップ領域２５のうち、１つの分割ギャップ領域２５及びその周辺構造が１単位放電構造６３ｔとなる。すなわち、１単位放電構造６３ｔは、複数の分割ギャップ領域２５のうち１つの分割ギャップ領域２５を含んで構成される。
　例えば、図１６において、分割ギャップ領域２５ａ及びその周辺構造、分割ギャップ領域２５ｂ及びその周辺構造並びに分割ギャップ領域２５ｃ及びその周辺構造がそれぞれ１単位放電構造６３ｔとなる。
　前述したように、複数のガス噴出孔２２は複数の分割ギャップ領域２５に１対１に対応して設けられる。具体的にはガス噴出孔２２ａは分割ギャップ領域２５ａの下方に設けられ、ガス噴出孔２２ｂは分割ギャップ領域２５ｂの下方に設けられ、ガス噴出孔２２ｃは分割ギャップ領域２５ｃの下方に設けられる。このように、１単位放電構造６３ｔに１つのガス噴出孔２２が設けられる。
　分割ギャップ領域２５ａ，２５ｂ間及び分割ギャップ領域２５ｂ，２５ｃ間にはギャップ間隙間Ｓ２５が存在する。ギャップ間隙間Ｓ２５は電極用誘電体膜２１Ｃの表面から凹んでいないため、分割ギャップ領域２５ａ～２５ｃは互いに離散して形成されている。したがって、分割ギャップ領域２５ａ～２５ｃそれぞれが有する部分凹み領域は互いに干渉することなく閉じた空間となる。このように、複数の分割ギャップ領域群２５Ｇそれぞれにおいて、複数の分割ギャップ領域２５は互いに離散して設けられる。
　そして、上述した１単位放電構造６３ｔは以下の配置条件(d)～(f)を満足している。
　(d) （複数の分割ギャップ領域２５のうち１つの）分割ギャップ領域２５の下方に１単位ガス噴出孔が設けられ、上記１単位ガス噴出孔は、対応分割ギャップ領域群２５Ｇｐの下方に設けられる複数のガス噴出孔２２のうちの１つである。
　(e) （複数の分割ギャップ領域２５のうち１つの）分割ギャップ領域２５と１単位ガス供給孔とが平面視して重複し、上記１単位ガス供給孔は対応ガス供給領域１２Ｒｐに設けられる複数のガス供給孔１２のうちの１つである。
　(f) 上記１単位供給孔と上記１単位ガス噴出孔とが平面視して対応放電空間６ｐを挟み、Ｙ方向（第１の方向）に沿って対向して配置される。
　条件(d)が成立するのは、対応分割ギャップ領域群２５Ｇｐにおいて、複数の分割ギャップ領域２５と複数のガス噴出孔２２とは１対１に対応しているからである。
　条件(e)が成立するのは、対応分割ギャップ領域群２５Ｇｐにおいて、複数の分割ギャップ領域２５と複数のガス供給孔１２とは１対１に対応しているからである。
　以下、条件(f)について詳述する。図１６に示すように、独立した部分凹み領域を有する分割ギャップ領域２５ａ内においてガス供給孔１２ａとガス噴出孔２２ａとが対応放電空間６ｐを挟んでＹ方向に沿って対向している。ここで、分割ギャップ領域２５ａに関し、ガス供給孔１２ａが１単位ガス供給孔となり、ガス噴出孔２２ａが１単位ガス噴出孔となる。
　同様に、分割ギャップ領域２５ｂ内においてガス供給孔１２ｂとガス噴出孔２２ｂとが対応放電空間６ｐを挟んでＹ方向に沿って対向し、分割ギャップ領域２５ｃ内においてガス供給孔１２ｃとガス噴出孔２２ｃとが対応放電空間６ｐを挟んでＹ方向に沿って対向している。
　ここで、分割ギャップ領域２５ｂに関し、ガス供給孔１２ｂが１単位ガス供給孔となり、ガス噴出孔２２ｂが１単位ガス噴出孔となり、分割ギャップ領域２５ｃに関し、ガス供給孔１２ｃが１単位ガス供給孔となり、ガス噴出孔２２ｃが１単位ガス噴出孔となる。
　ガス供給孔１２ａ及びガス噴出孔２２ａ間でＸ方向の位置（座標）が同一となり、ガス供給孔１２ｂ及びガス噴出孔２２ｂ間でＸ方向の位置が同一となり、ガス供給孔１２ｃ及びガス噴出孔２２ｃ間でＸ方向の位置が同一となる。
　さらに、図１６に示すように、複数の分割ギャップ領域２５はそれぞれガス噴出孔２２の付近に存在する角部を面取りした一対の面取り角部Ｃ２５を有している。
　分割ギャップ領域２５は平面視して略矩形状を呈しているため、角部に活性ガス８が滞留する可能性がある。そこで、分割ギャップ領域２５に一対の面取り角部Ｃ２５を絞り込み構造として設けることにより、面取り角部Ｃ２５によって活性ガス８を１単位ガス噴出孔となるガス噴出孔２２に導いている。
　（効果）
　実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、実施の形態１の活性ガス生成装置５１と同様に１方向放電構造６３ｓが上述した配置条件(a)～(c)を満足しているため、複数の分割ギャップ領域群２５Ｇの下方に設けられる全てのガス噴出孔２２それぞれから等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、実施の形態１と同様に上記ガス噴出孔配置構造を有しているため、ウェハー７の表面全領域に対し、等しいラジカル濃度の活性ガスを均等に噴出することができる。
　さらに、実施の形態３の活性ガス生成装置５３において、複数の分割ギャップ領域２５は互いに離散して設けられ、かつ、１つの分割ギャップ領域２５を含む１単位放電構造６３ｔは上述した配置条件(d)～(f)を満足している。このため、複数の分割ギャップ領域２５のうち互いに隣接する分割ギャップ領域２５，２５間で原料ガスや活性ガスが干渉することはない。
　その結果、実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、複数のガス噴出孔２２それぞれから活性ガスをより均一に噴出することができる。
　加えて、実施の形態３の活性ガス生成装置５３において、複数の分割ギャップ領域２５はそれぞれ絞り込み構造として一対の面取り角部Ｃ２５を有するため、活性ガス８の流れをスムーズにして、上述した１単位ガス噴出孔に導くことができる。
　その結果、実施の形態３の活性ガス生成装置５３は、活性ガスが失活することを確実に抑制することができる。
　＜その他＞
　本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本開示がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　例えば、実施の形態３の活性ガス生成装置５３において、実施の形態２の活性ガス生成装置５２と同様、複数の高圧側接地用金属電極１３を有する高電圧印加電極部１Ｂを高電圧印加電極部１に置き換えるようにしても良い。
　１，１Ｂ　高電圧印加電極部
　２，２Ｃ　接地電位電極部
　３　発生器カバー
　４　チャンバー
　５　原料ガス
　６　放電空間
　６ｐ　対応放電空間
　７　ウェハー
　１０，２０　金属電極
　１０ｐ，２０ｐ　対応金属電極
　１２　ガス供給孔
　１２Ｒ　ガス供給領域
　１２Ｒｐ　対応ガス供給領域
　１１，２１　電極用誘電体膜
　１３　高圧側接地用金属電極
　１３ｐ　対応高圧側接地用金属電極
　２２　ガス噴出孔
　２３　ギャップ領域
　２３ｐ　対応ギャップ領域
　２５　分割ギャップ領域
　２５Ｇ　分割ギャップ領域群
　２５Ｇｐ　対応分割ギャップ領域群
　５１～５３　活性ガス生成装置
　Ｃ２３，Ｃ２５　面取り角部

Claims (6)

  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の電極構成部は、第１の電極用誘電体膜と前記第１の電極用誘電体膜の上面上に形成される複数の第１の金属電極とを有し、
    　前記第２の電極構成部は、第２の電極用誘電体膜と前記第２の電極用誘電体膜の下面上に形成される複数の第２の金属電極とを有し、
    　前記複数の第１の金属電極に交流電圧が印加され、前記複数の第２の金属電極が基準電位に設定され、
    　前記第１の電極用誘電体膜は、第１の方向に沿って配置される複数のガス供給領域を有し、前記複数のガス供給領域はそれぞれ第２の方向に沿って均等間隔で設けられる複数のガス供給孔を有し、前記第２の方向は前記第１の方向と交差し、
    　前記複数の第１の金属電極は前記第１の方向に沿って配置され、前記複数の第１の金属電極はそれぞれ前記第２の方向に延びて形成され、
    　前記第２の電極用誘電体膜は、前記第１の方向に沿って配置される複数の放電場形成領域を有し、前記複数の放電場形成領域はそれぞれ前記第２の電極用誘電体膜の表面から凹んだ凹み領域を有し、かつ、前記第２の方向に延びて設けられ、前記複数の放電場形成領域それぞれの下方に複数のガス噴出孔が設けられ、前記複数のガス噴出孔は前記第２の方向に沿って均等間隔で設けられ、
    　前記複数の第２の金属電極は前記第１の方向に沿って配置され、前記複数の第２の金属電極はそれぞれ前記第２の方向に延びて形成され、
    　前記放電空間は複数の放電空間を含み、
    　前記複数の第１の金属電極、前記複数のガス供給領域、前記複数の第２の金属電極、前記複数の放電場形成領域及び前記複数の放電空間は互いに１対１に対応し、
    　前記複数の第１の金属電極、前記複数の第２の金属電極、前記複数のガス供給領域、前記複数の放電場形成領域及び前記複数の放電空間のうち、対応する第１の金属電極、第２の金属電極、ガス供給領域、放電場形成領域及び放電空間が、第１の対応金属電極、第２の対応金属電極、対応ガス供給領域、対応放電場形成領域及び対応放電空間として定義され、
    　前記第１の対応金属電極、前記第２の対応金属電極、前記対応ガス供給領域、前記対応放電場形成領域及び前記対応放電空間を含んで前記第２の方向に沿った１方向放電構造が構成され、
    　前記１方向放電構造は、以下の配置条件(a)～(c)を満足する、 
    　(a) 前記対応放電場形成領域内において、前記第１の対応金属電極と前記第２の対応金属電極とが平面視して重複する領域が前記対応放電空間となる、
    　(b) 前記対応放電場形成領域と前記対応ガス供給領域に設けられる前記複数のガス供給孔とが平面視して重複する、
    　(c) 前記対応ガス供給領域に設けられる前記複数のガス供給孔と前記対応放電場形成領域下に設けられる前記複数のガス噴出孔とが平面視して前記対応放電空間を挟み、前記第１の方向に沿って１対１に対向して配置される、
    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の電極用誘電体膜の下方において、処理対象基板を載置する載置部をさらに備え、
    　前記複数の放電場形成領域それぞれの下方に設けられる前記複数のガス噴出孔は、前記第２の方向の両端に存在する一対の端部ガス噴出孔を含み、前記複数の放電場形成領域それぞれにおいて、前記一対の端部ガス噴出孔は平面視して前記処理対象基板と重複することなく、前記処理対象基板の表面より外側に配置されることを特徴とする、
    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、
    　前記第１の電極用誘電体膜の上面上に形成される複数の補助導電膜をさらに備え、前記複数の補助導電膜は前記複数の第１の金属電極から独立して設けられ、かつ、前記基準電位に設定され、
    　前記複数の補助導電膜は前記複数の放電場形成領域と１対１に対応し、
    　前記複数の補助導電膜はそれぞれ前記複数の放電場形成領域のうち対応する放電場形成領域に設けられる前記複数のガス噴出孔と平面視して重複していることを特徴とする、
    活性ガス生成装置。
  4. 　請求項２記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記複数の放電場形成領域は、各々の前記凹み領域が前記第２の方向に連続的に形成される複数のギャップ領域であり、
    　前記複数のギャップ領域はそれぞれ
    　活性ガスの流れを前記一対の端部ガス噴出孔に導く絞り込み構造を有する、
    活性ガス生成装置。
  5. 　請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記複数の放電場形成領域は、各々が複数の分割ギャップ領域を含む複数の分割ギャップ領域群であり、前記複数の分割ギャップ領域はそれぞれ前記第２の電極用誘電体膜の表面から凹んだ部分凹み領域を有し、前記凹み領域は前記複数の分割ギャップ領域が有する複数の部分凹み領域を含み、
    　前記複数の分割ギャップ領域は互いに離散して設けられ、前記複数の分割ギャップ領域のうち１つの分割ギャップ領域を含んで１単位放電構造が構成され、
    　前記１単位放電構造は以下の配置条件(d)～(f)を満足する、
    　(d) 前記１つの分割ギャップ領域の下方に１単位ガス噴出孔が設けられ、前記１単位ガス噴出孔は前記対応放電場形成領域の下方に設けられる前記複数のガス噴出孔のうちの１つであり、
    　(e) 前記１つの分割ギャップ領域に平面視重複して１単位ガス供給孔が設けられ、前記１単位ガス供給孔は、前記対応ガス供給領域に設けられる前記複数のガス供給孔のうちの１つであり、
    　(f) 前記１単位ガス供給孔と前記１単位ガス噴出孔とが平面視して前記対応放電空間を挟み、前記第１の方向に沿って対向して配置される、
    活性ガス生成装置。
  6. 　請求項５記載の活性ガス生成装置であって、
    　前記複数の分割ギャップ領域はそれぞれ
    　活性ガスの流れを前記１単位ガス噴出孔に導く絞り込み構造を有する、
    活性ガス生成装置。
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