活性气体生成装置和成膜处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种能够喷出均匀性高的活性气体的活性气体生成装置。而且，关于本发明专利技术的电介质电极(21)，在中央区域(R51)中沿着X方向设置相互沿着X方向形成为2列结构的气体喷出孔(31)～(37)和气体喷出孔(41)～(47)来作为3个以上的多个气体喷出孔。而且，通过在气体喷出孔31和气体喷出孔41的形成位置设置X方向的差分，2列结构的气体喷出孔(31)～(37)和气体喷出孔(41)～(47)沿着X方向而气体喷出孔(3i)与气体喷出孔(4i)交替地配置。

Active Gas Generating Device and Film Forming Processing Device

The object of the present invention is to provide an active gas generating device capable of ejecting a highly homogeneous active gas. In addition, the dielectric electrode (21) of the present invention is arranged in the central region (R51) along the X direction to form gas ejection holes (31) ~ (37) and gas ejection holes (41) ~ (47) with two row structures along the X direction to serve as more than three gas ejection holes. Moreover, by setting the difference of X direction at the formation position of the gas ejection holes 31 and 41, the gas ejection holes (31)~37) and the gas ejection holes (41)~47 of the two row structures are arranged alternately along the X direction, while the gas ejection holes (3i) and the gas ejection holes (4i).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活性气体生成装置和成膜处理装置
本专利技术涉及一种将高压电介质电极与接地电介质电极平行地设置并对两电极间施加高电压且利用产生了放电的能量来得到活性气体的活性气体生成装置。
技术介绍
在以往的活性气体生成装置中，还存在在陶瓷等电介质电极上将Au膜等金属电极进行成膜处理来作为电极构成部的装置。在这样的装置中，在电极构成部中，电介质电极是主要的，此处形成的金属电极是从属性的。作为以往的活性气体生成装置之一，存在如下结构：使用将各自为圆盘状的高压电介质电极与接地电介质电极平行地设置而成的圆盘状的电极构成部，从外周部侵入内部的原料气体经过放电空间(放电场)而从在电极中央部仅设置了1个的气体喷出孔喷出到外部。在气体喷出孔为1个的情况下，认为被供给的全部原料气体能够同时经过放电空间而接受能量，但是在将气体喷出孔设为多个的情况下，需要采取对电极形状进行设计等对策。在使用电介质阻挡放电(无声放电或沿面放电)对原料气体赋予能量来生成活性气体的情况下，期望气体在放电空间中的停留时间对于全部原料气体都是恒定的。作为其理由，如果原料气体在放电空间中的停留时间上出现不均，则在活性气体的量、浓度上出现差异，因此在向作为成膜对象的晶片等处理对处基板供给了活性气体时，存在成膜结果不恒定的可能性。因此，目前，在气体喷出孔为1个的情况等下使用圆盘状的电极构造、圆筒型的电极构造，使原料气体在放电空间中的停留时间恒定。图9是示意性地表示采用了圆盘状的电极构造的以往的活性气体生成装置的基本结构的说明图。该图的(a)是表示从上部向斜下方观察的概略的图，该图的(b)是表示截面构造的截面图。图10是将图9中示出的气体喷出孔9及其周边放大示出的说明图。此外，图9和图10中适当示出了XYZ正交坐标系。如这些图所示，将高电压侧电极构成部1X和设置于高电压侧电极构成部1X的下方的接地侧电极构成部2X作为基本结构。高电压侧电极构成部1X由电介质电极11X以及设置于电介质电极11X的上表面上、且在中央具有空间的俯视观察时呈圆环状的金属电极10X构成。接地侧电极构成部2X由电介质电极21X以及设置于电介质电极21X的下表面上、且在中央具有空间的俯视观察时呈圆环状的金属电极20X构成。而且，在电介质电极21X的中央部(俯视观察时不与金属电极20X及10X重叠的区域)的中心设置1个气体喷出孔9。此外，对于高电压侧电极构成部1X和接地侧电极构成部2X，由未图示的高频电源施加交流电压。而且，通过从高频电源进行的交流电压的施加，在电介质电极11X与21X对置的电介质空间内的、金属电极10X与20X在俯视观察时重叠的区域被规定为放电空间DSX(放电场)。在这样的结构中，通过交流电压的施加，在高电压侧电极构成部1X与接地侧电极构成部2X之间形成放电空间DSX，当沿着该放电空间DSX中的气体的流动8供给原料气体时，能够得到自由基化的氮原子等的活性气体，并从设置于电介质电极21X的中心的气体喷出孔9向下方(-Z方向)的外部喷出活性气体。因而，采用了圆盘状的电极构造的以往的活性气体生成装置能够如图10所示那样使放电空间中的气体的流动8与其供给方向无关地恒定。图11是示意性地表示采用了圆筒的电极构造的以往的活性气体生成装置的基本结构的说明图。该图的(a)是表示侧面构造的图，该图的(b)是表示表面构造的图。此外，图11中适当示出了XYZ正交坐标系。如这些图所示，将高电压侧电极构成部1Y和设置于高电压侧电极构成部1Y的内部的接地侧电极构成部2Y作为基本结构。接地侧电极构成部2Y由设置于高电压侧电极构成部1Y的XZ平面上的圆的中心的、XZ平面上的截面构造为圆的棒状的金属电极20Y以及以覆盖金属电极20Y的外周的方式形成的电介质电极21Y构成。高电压侧电极构成部1Y由在内部具有空间且截面构造为圆的中空的圆筒状的电介质电极11Y以及以覆盖电介质电极11Y的外周的方式形成的金属电极10Y构成。而且，在设置于电介质电极11Y与电介质电极21Y之间的中空区域设置放电空间DSY。另外，对于高电压侧电极构成部1Y和接地侧电极构成部2Y，由未图示的高频电源施加交流电压。而且，通过从高频电源进行的交流电压的施加，在电介质电极11Y与21Y对置的电介质空间内的、金属电极10Y的内周区域与金属电极20Y的外周区域之间的空间被规定为放电空间DSY。在这样的结构中，通过交流电压的施加，在高电压侧电极构成部1Y与接地侧电极构成部2Y之间形成放电空间DSY，当从1个端部供给具有放电空间DSY中的沿着圆筒的高度方向(Y方向)的气体的流动8的原料气体6时，能够得到自由基化的氮原子等的活性气体7，并从另1个端部向外部喷出活性气体7。因而，采用了圆筒的电极构造的以往的活性气体生成装置能够如图11所示那样使放电空间中的气体的流动8与其供给方向无关地恒定。此外，作为采用了图9和图10中示出的圆盘状的电极构造的活性气体生成装置，例如存在专利文献1中公开的等离子体处理装置。另外，作为与上述的方式不同的活性气体生成装置，使用大气压等离子体来生成活性气体并进行成膜等的大气压等离子体处理装置例如被公开在专利文献2中。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-154973号公报专利文献2：日本特开2015-5780号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题考虑如下情况：为了将使原料气体活性化所得到的活性气体快速地供给到成膜对象，在活性气体生成装置的正下方配置处理对象基板，向比较大的区域喷射活性气体来执行成膜处理。在该情况下，与将气体喷出孔设为1个来在处理对象基板刚刚之前分支来进行供给的情况相比，在预先设置多个气体喷出孔来从多个气体喷出孔供给活性气体的情况下，能够缩短向处理对象基板的活性气体的输送距离，在活性气体是衰减的种类的情况下，能够期待将更高浓度的活性气体供给到处理对象基板。但是，在想要增加气体喷出孔的情况下，采用了圆筒型的电极构造的以往的活性气体生成装置由于基本构造是气体喷出孔为1个(与放电空间DSY连通的空间)(参照图11)，因此实质上不能设置多个气体喷出孔。另一方面，采用了圆盘状的电极构造的以往的活性气体生成装置还能够设置气体喷出孔。图12是示意性地表示采用了具有2个气体喷出孔的圆盘状的电极构造的活性气体生成装置的基本结构的说明图，具体是表示从上部向斜下方观察的概略的图。图13是将图12中示出的气体喷出孔及其周边放大示出的说明图。此外，图12和图13中适当示出了XYZ正交坐标系。如该图所示，将高电压侧电极构成部102和设置于高电压侧电极构成部102的下方的接地侧电极构成部202作为基本结构。高电压侧电极构成部102由电介质电极13以及设置于电介质电极13的上表面上、且在中央具有空间的俯视观察时呈圆环状的金属电极12构成。接地侧电极构成部202由电介质电极23以及设置于电介质电极23的下表面上、且在中央具有空间的俯视观察时呈圆环状的金属电极22构成。而且，在电介质电极23的中央部(俯视观察时不与金属电极22及12重叠的区域)，沿着X方向设置2个气体喷出孔91和92。而且，通过从高频电源进行的交流电压的施加，在电介质电极13与23对置的电介质空间内的、金属电极12与22在俯视观察时重叠的区域被规定为放电空间。在这样的结构中，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性气体生成装置，生成将供给至放电空间的原料气体活性化来得到的活性气体，其特征在于，具备：第一电极构成部(1)；以及第二电极构成部(2，2B)，设置于所述第一电极构成部的下方，所述第一电极构成部和所述第二电极构成部被施加交流电压，通过所述交流电压的施加，在所述第一电极构成部与所述第二电极构成部之间形成所述放电空间，所述第一电极构成部具有第一电介质电极(11)以及在所述第一电介质电极的上表面上选择性地形成的第一金属电极(10H，10L)，所述第二电极构成部具有第二电介质电极(21A，21B)以及在所述第二电介质电极的下表面上选择性地形成的第二金属电极(20H，20L)，通过所述交流电压的施加，在所述第一电介质电极与所述第二电介质电极对置的电介质空间内，所述第一金属电极与所述第二金属电极在俯视观察时重叠的区域被规定为所述放电空间，所述第二金属电极具有在俯视观察时隔着所述第二电介质电极的中央区域(R51)彼此对置地形成的一对第二部分金属电极(20H，20L)，所述一对第二部分金属电极以第一方向为电极形成方向，以与所述第一方向交叉的第二方向为彼此对置的方向，所述第一金属电极具有一对第一部分金属电极(10H，10L)，该一对第一部分金属电极具有在俯视观察时与所述一对第二部分金属电极重叠的区域，所述第二电介质电极具有：多个气体喷出孔(31～37，41～47)，形成在所述中央区域，用于将所述活性气体喷出到外部；一对端部区域台阶部(52，53)，以隔着所述多个气体喷出孔的全部的方式在所述第一方向的两端侧分别向上方突出且沿着所述第二方向形成，所述一对端部区域台阶部形成为在俯视观察时沿着所述第二方向延伸到至少超过所述一对第二部分金属电极的形成位置的位置，所述多个气体喷出孔包括：3个以上的第一数量的第一喷出孔(31～37)，沿着所述第一方向按第一间隔形成；以及3个以上的第二数量的第二喷出孔(41～47)，相对于所述第一数量的第一喷出孔在所述第二方向上隔着规定间隔地配置，沿着所述第一方向按第二间隔形成，所述第一数量的第一喷出孔和所述第二数量的第二喷出孔形成为沿着所述第一方向而第一喷出孔与第二喷出孔交替地配置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种活性气体生成装置，生成将供给至放电空间的原料气体活性化来得到的活性气体，其特征在于，具备：第一电极构成部(1)；以及第二电极构成部(2，2B)，设置于所述第一电极构成部的下方，所述第一电极构成部和所述第二电极构成部被施加交流电压，通过所述交流电压的施加，在所述第一电极构成部与所述第二电极构成部之间形成所述放电空间，所述第一电极构成部具有第一电介质电极(11)以及在所述第一电介质电极的上表面上选择性地形成的第一金属电极(10H，10L)，所述第二电极构成部具有第二电介质电极(21A，21B)以及在所述第二电介质电极的下表面上选择性地形成的第二金属电极(20H，20L)，通过所述交流电压的施加，在所述第一电介质电极与所述第二电介质电极对置的电介质空间内，所述第一金属电极与所述第二金属电极在俯视观察时重叠的区域被规定为所述放电空间，所述第二金属电极具有在俯视观察时隔着所述第二电介质电极的中央区域(R51)彼此对置地形成的一对第二部分金属电极(20H，20L)，所述一对第二部分金属电极以第一方向为电极形成方向，以与所述第一方向交叉的第二方向为彼此对置的方向，所述第一金属电极具有一对第一部分金属电极(10H，10L)，该一对第一部分金属电极具有在俯视观察时与所述一对第二部分金属电极重叠的区域，所述第二电介质电极具有：多个气体喷出孔(31～37，41～47)，形成在所述中央区域，用于将所述活性气体喷出到外部；一对端部区域台阶部(52，53)，以隔着所述多个气体喷出孔的全部的方式在所述第一方向的两端侧分别向上方突出且沿着所述第二方向形成，所述一对端部区域台阶部形成为在俯视观察时沿着所述第二方向延伸到至少超过所述一对第二部分金属电极的形成位置的位置，所述多个气体喷出孔包括：3个以上的第一数量的第一喷出孔(31～37)，沿着所述第一方向按第一间隔形成；以及3个以上的第二数量的第二喷出孔(41～47)，相对于所述第一数量的第一喷出孔在所述第二方向上隔着规定间隔地配置，沿着所述第一方向按第二间隔形成，所述第一数量的第一喷出孔和所述第二数量的第二喷出孔形成为沿着所述第一方向而第一喷出孔与第二喷出孔交替地配置。2.根据权利要求1所述的活性气体生成装置，其特征在于，所述第二电介质电极还具备中央区域台阶部(51)，该中央区域台阶部(51)在所述中央区域向上方突出地形成，所述中央区域台阶部具有：多个第一分离部(51h)，分别沿着所述第二方向形成，将所述第一数量的第一喷出孔中的相互相邻的第一喷出孔之间进行分离；多个第二分离部(51l)，分别沿着所述第二方向形成，将所述第二数量的第二喷出孔中的相互相邻的第二喷出孔之间进行分离；以及第三分离部(51c)，沿着所述第一方向形成，将所述第一数量的第一喷出孔与所述第二数量的第二喷出孔之间进行分离。3.根据权利要求1或2所述的活性气体生成装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村真一，渡边谦资，山田义人，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP