气体喷射装置的制作方法
本发明涉及具有如下的喷射方式的非加热、加热以及放电气体的气体喷射装置，在该喷射方式中，能够对设置于减压气氛中的处理腔室的被处理体高速度喷出具有指向性且在处理中有用的非加热、加热以及放电气体的气体种类。
背景技术：
在包含半导体制造领域的多用途领域中，谋求多功能且高品质的薄膜(例如高绝缘薄膜、半导体薄膜、高电介质薄膜、发光薄膜、高磁性体薄膜、超硬薄膜等)。
例如在制造半导体装置的场合下，在半导体芯片内，设置有相当于电路布线的低阻抗的高导电膜、具有电路的布线线圈功能、磁铁功能的高磁性膜、具有电路的电容器功能的高电介质膜、以及具有电气方面的泄漏电流少的高绝缘功能的高绝缘膜等。
作为使这些膜成膜的现有技术，例如使用热cvd(化学气相成长：chemicalvapordeposition)装置、光cvd装置或者等离子体cvd装置，尤其是大多使用等离子体cvd装置。这是因为，与例如热/光cvd装置相比，等离子体cvd装置的成膜温度低且成膜速度快，能够实现短时间内的成膜处理。
例如在将氮化膜(sion、hfsion等)、氧化膜(sio2、hfo2)等栅极绝缘膜成膜于半导体基板的情况下，通常采用使用减压气氛下的等离子体cvd装置的下述技术。
换句话说，nh3(氨)或n3、o2、o3(臭氧)等气体以及硅或铪等前驱体气体(非加热气体)被直接供给至实施cvd处理的处理腔室装置。在处理腔室装置内，利用热量或放电而使前驱体气体解离，生成金属粒子，并通过该金属粒子与上述的nh3(氨)等非加热气体的利用了热量、放电的化学反应，使氮化膜或氧化膜等薄膜在被处理体上成膜。
另一方面，在等离子体cvd装置中，在处理腔室装置内直接地产生了高频等离子体、微波等离子体。因此，被处理体暴露在原子团气体、具有高能量的等离子体离子(或者电子)中。
需要说明的是，作为公开了关于等离子体cvd装置的技术的在先文献，例如存在专利文献1。
然而，在等离子体cvd装置内的成膜处理中，如上所述，被处理体直接暴露于等离子体。因此，该被处理体通过等离子体(离子、电子)而受到降低半导体功能的性能等的较大损害。
另一方面，在使用了热/光cvd装置的成膜处理中，被处理体不受到由等离子体(离子、电子)造成的损害，能够使高品质的氮化膜、氧化膜等成膜。然而，在该成膜处理中，难以得到高浓度且大量的原子团气体源，结果是，存在所需的成膜时间非常长这样的问题。
在近来的热/光cvd装置中，作为原料气体，使用容易在热或光的照射下解离且高浓度的nh3气体、o3气体。此外，在cvd腔室装置内设置有加热催化剂体。由此，在该热/光cvd装置中，通过催化剂作用来促进气体的解离，从而还能够在短时间内使氮化膜、氧化膜等成膜。然而，在该时间的缩短方面具有限制，难以大幅度改善成膜时间。
对此，作为能够减少等离子体对被处理体造成的损害且能够进一步缩短成膜时间的装置，存在远程等离子体型成膜处理系统(例如参照专利文献2)。
在该专利文献2的技术中，等离子体生成区域与被处理体处理区域通过隔壁(等离子体约束电极)而分离。具体地说，在专利文献2的技术中，在高频施加电极与设置被处理体的对置电极之间设置有该等离子体约束电极。由此，在专利文献2的技术中，仅将中性活性种向被处理体上供给。
另外，在专利文献3的技术中，在远程等离子体源中利用等离子体使原料气体的一部分活性化。在此，气体的流路在该远程等离子体源内环绕。在远程等离子体源中生成的活性气体被释放出而向存在被处理体的装置侧供给。
在专利文献3那样的薄膜技术中，利用了氮、氧、臭氧或氢等各种原料气体。而且，从该原料气体生成活性化了的原子团气体，利用该原子团气体使薄膜在被处理体上成膜。
原子团气体的反应性非常高。因此，通过使微量(约1％：10000ppm)以下的浓度的原子团气体触碰到被处理体，能够促进被处理体上的化学反应，从而能够在短时间内有效地制作氮化薄膜、氧化薄膜或氢结合薄膜等。
在原子团气体生成装置中配设有放电单元，在该放电单元中，通过相当于大气压等离子体的电介质阻挡放电而实现高电场的等离子体。由此，从放电单元的暴露于等离子体的原料气体生成高品质的原子团气体。
另外，在cvd装置内对被处理体(晶圆基板)实施利用了气体的处理的情况下，将配设有被处理体的cvd装置内设为加热以及减压状态。然后，使有机金属化合物蒸汽气体(前驱气体)充满该cvd装置内，并且，为了促进氧化、氮化、还原而供给臭氧气体、水蒸气、氢气或者原子团气体(氧原子团气体、氮原子团气体、氢原子团气体等)。由此，在cvd装置内，通过使堆积在被处理体面上的氧化/氮化物质等进行热扩散，能够使半导体膜或者绝缘膜等功能膜结晶生长在被处理体面上。
需要说明的是，之后，将在上述的cvd装置内与前驱气体一同供给的各种气体(臭氧气体、水蒸气、氢气或者原子团气体)称为成膜处理气体。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-266489号公报
专利文献2：日本特开2001-135628号公报
专利文献3：日本特开2004-111739号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
以往，由于采用在被处理体上构成半导体等功能元件(2d(dimension)元件)的结构，因此，使前驱气体、成膜处理气体充满cvd处理容器内的表面成膜为主体。
例如，在配设有1张或多张被处理体的减压后的cvd装置内，气体从规定口径且较短的气体供给配管经由多个喷嘴孔而呈淋浴状地喷出。从规定口径且较短的气体供给配管供给的气体在未被充分整流化的状态下喷出，因此，喷出后的气体以取决于气氛气体压力、气体浓度差的扩散速度向四周扩散。
另一方面，由于谋求更高密度的功能元件，因此期望实现层叠多层功能元件而形成的三维功能元件(3d元件)。换句话说，期望在高纵横比的槽内使所希望的膜均匀地成膜。
然而，如上所述，在为向四周扩散而喷射的气体的情况下，气体未均匀地照射到高纵横比的槽内。这样，在该槽内无法均匀地进行成膜。
因此，谋求能够在被处理体上的高纵横比的槽内均匀地喷射气体的成膜技术。
对此，本发明的目的在于，提供一种即便在具有高纵横比的槽的被处理体上也能够向该槽内均匀地喷射气体的气体喷射装置。
解决方案
为了实现上述目的，本发明的气体喷射装置具备：容器部；气体供给部，其向所述容器部供给气体；以及气体喷射单元部，其配设于所述容器部内，且向被处理体喷射气体，所述气体喷射单元部具有：第一锥体形状构件；以及第二锥体形状构件，其从侧面方向围绕所述第一锥体形状构件，且配置为与所述第一锥体形状的侧面之间形成有间隙，所述第一锥体形状构件的顶部侧以及所述第二锥体形状构件的顶部侧与所述被处理体相面对，从所述气体供给部供给的气体从所述所述第一锥体形状构件的底面侧以及所述第二锥体形状构件的底面侧侵入到所述间隙，并穿过所述间隙，从所述第一锥体形状构件的顶部侧以及所述第二锥体形状构件的顶部侧朝向所述被处理体喷射。
另外，所述气体喷射装置具备：容器部；气体供给部，其向所述容器部供给气体；以及气体喷射单元部，其配设于所述容器部内，且向被处理体喷射气体，所述气体喷射单元部为扇形形状，且具有：第一平板；以及第二平板，其以与所述第一平板形成有间隙的方式与所述第一平板对置配置，所述气体喷射单元部的顶部侧与所述被处理体相面对，从所述气体供给部供给的气体从扇形形状的所述气体喷射单元部中的宽度较宽的一侧的开口部侵入到所述间隙，并穿过所述间隙，从所述气体喷射单元部的顶部侧朝向所述被处理体喷射。
发明效果
本发明的气体喷射装置具备：容器部；气体供给部，其向所述容器部供给气体；以及气体喷射单元部，其配设于所述容器部内，且向被处理体喷射气体，所述气体喷射单元部具有：第一锥体形状构件；以及第二锥体形状构件，其从侧面方向围绕所述第一锥体形状构件，且配置为与所述第一锥体形状的侧面之间形成有间隙，所述第一锥体形状构件的顶部侧以及所述第二锥体形状构件的顶部侧与所述被处理体相面对，从所述气体供给部供给的气体从所述所述第一锥体形状构件的底面侧以及所述第二锥体形状构件的底面侧侵入到所述间隙，并穿过所述间隙，从所述第一锥体形状构件的顶部侧以及所述第二锥体形状构件的顶部侧朝向所述被处理体喷射。
另外，所述气体喷射装置具备：容器部；气体供给部，其向所述容器部供给气体；以及气体喷射单元部，其配设于所述容器部内，且向被处理体喷射气体，所述气体喷射单元部为扇形形状，且具有：第一平板；以及第二平板，其以与所述第一平板形成有间隙的方式与所述第一平板对置配置，所述气体喷射单元部的顶部侧与所述被处理体相面对，从所述气体供给部供给的气体从扇形形状的所述气体喷射单元部中的宽度较宽的一侧的开口部侵入到所述间隙，并穿过所述间隙，从所述气体喷射单元部的顶部侧朝向所述被处理体喷射。
因此，在气体喷射单元部的间隙中气体被整流并被加速。因此，能够从气体喷射单元部喷射具有指向性的波束状的气体。因此，气体喷射装置即便在具有高纵横比的槽的被处理体上也能够向该槽内均匀地喷射气体，其结果是，能够使均质的膜在该槽内成膜。
附图说明
图1是示出具有高纵横比的槽202a的被处理体202的一部分的剖面结构的放大剖视图。
图2是示意性地示出由实施方式1的气体喷射装置100和处理腔室200构成的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。
图3是示出气体喷射单元部1的结构的放大立体图。
图4是示出气体喷射单元部1内的气体的流动的图。
图5是示出通过气体喷射单元部1而将气体作为具有指向性的波束喷出的情形的图。
图6是示出通过气体喷射单元部1而将气体作为具有指向性的波束喷出的情形的图。
图7是示出气体压力与扩散速度之间的关系的图。
图8是示出气体压力与气体喷出加速度之间的关系的图。
图9是示意性地示出实施方式2的气体喷射单元部1的结构的立体图。
图10是示意性地示出实施方式3的气体喷射单元部1的结构的立体图。
图11是示意性地示出实施方式4的气体喷射单元部1的结构的立体图。
图12是示意性地示出在批量型的处理腔室200中配设有多个气体喷射单元部1a、1b的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。
图13是示意性地示出在批量型的处理腔室200中配设有多个气体喷射单元部1a、1b的远程等离子体型成膜处理系统的另一结构的立体图。
图14是示意性地示出在单张型的处理腔室200中配设有多个气体喷射单元部1a、1b的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。
图15是示意性地示出实施方式7的气体喷射单元部1的结构的立体图。
图16是示意性地示出实施方式8的气体喷射单元部1的结构的立体图。
图17是示意性地示出实施方式9的气体喷射单元部1的结构的立体图。
具体实施方式
图1是示出具有高纵横比的槽202a的被处理体202的一部分的剖面结构的放大剖视图。
在图1中，dx为槽202a的口径，dy为槽202a的深度。例如，口径dx为约数十μm左右的口径，深度dy为口径dx的数倍～数十倍左右。要求针对图1所示的高纵横比(dy/dx)的槽202a实现均质的成膜(换言之，要求通过气体喷射，直至高纵横比的槽202a的底部位置都能够供给均匀的气体)。
以往那样的从规定口径且较短的气体供给配管喷射气体的方式适用于使装置内无遗漏地充满气体的情况。然而，在该方式的气体喷出中，在气体供给配管中未实现气体的整流化和气体的加速化，喷出气体的指向性以及气体速度弱，因此，气体未进入到高纵横比的槽202a内部，难以使均质的膜在槽202a的底面以及侧面成膜。另外，所供给的原子团气体的气体寿命非常短，因此，在到达槽202a的底面之前消失。因此，难以形成均质的膜。
因此，为了使均质的膜在高纵横比的槽202a内成膜，需要使喷出气体具有指向性，并且通过加速化而实现气体的高速度化。换句话说，槽202a的纵横比越大，喷出气体的波束角度α需要越小(换句话说，需要采用通过更加具有指向性且实现气体的高速度化而使喷出的气体克服扩散速度从而抑制气体的扩散的气体喷射)。
本发明的非加热气体、加热气体以及放电气体的气体喷射装置(以下仅称为气体喷射装置)能够将前驱气体或者成膜处理气体呈波束状地喷出，以使均质的膜在高纵横比的槽202a内成膜。以下，基于表示本发明的实施方式的附图来具体说明本发明。
<实施方式1>
图2是示意性地示出由本实施方式的气体喷射装置100和处理腔室200构成的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。
气体喷射装置100和处理腔室200由凸缘22划分出。换句话说，凸缘22是用于使气体喷射容器100与处理腔室200结合的构件，凸缘22的一方主面构成气体喷射装置100的底面，凸缘22的另一方主面构成处理腔室200的上表面。在此，气体喷射装置100内与处理腔室200内经由喷出孔102而连接。
如图2所示，气体喷射装置100具有容器部100d、气体供给部101以及气体喷射单元部1。
气体供给部101向容器部100d内进行气体g1的供给。在此，容器部100d内的气体压力p1恒定地维持在10kpa～50kpa的范围内。另外，在容器部100d内配设有喷射气体的中空圆锥形状的气体喷射单元部1。气体喷射单元部1具有喷出孔102，且经由该喷出孔102向处理腔室200内喷射气体g2(更具体地说，向处理腔室200内的被处理体202喷射气体g2)。在此，喷出孔102的开口径为例如1mm以下。
在作为cvd装置的处理腔室200内配设有工作台201。而且，在该工作台201上载置有被处理体202。在此，如图2所示，被处理体202具有高纵横的槽202a。
处理腔室200经由排气口203而与真空泵300连接。通过该真空泵，将处理腔室200内的气体压力p0维持为30pa～400pa左右。
在图2中，可成为前驱气体g1或原子团气体的原料气体g1经由气体供给部101以规定的流量向容器部100d内供给。该原料气体g1通过气体喷射单元部1，从喷出孔102向处理腔室200内作为前驱气体g2或原子团气体g2而喷出。气体g2呈波束状地向载置于工作台201上的被处理体202照射，在该照射的区域中形成膜。
图3是示出配设于气体喷射装置100内的气体喷射单元部1的结构的放大立体图。需要说明的是，以下，对气体喷射单元部1为中空的圆锥形状的情况进行说明。但是，气体喷射单元部1也可以为中空的多棱锥形状。
气体喷射单元部1包括作为内管的第一锥体形状构件3、作为外管的第二锥体形状构件2、以及喷出部5。
第一锥体形状构件3为圆锥台形状(也可以为圆锥形状)，且具有第一中空部。在此，该第一中空部也为圆锥台形状。另外，以从侧面侧围绕该第一锥体形状构件3的方式配设有第二锥体形状构件2。在此，第二锥体形状构件2为圆锥台形状，且具有第二中空部。需要说明的是，该第二中空部也为圆锥台形状。另外，第一锥体形状构件3的圆锥角以及第二锥体形状构件2的圆锥角是相同的。换句话说，后述的间隙do的宽度δd恒定。
换句话说，在第二锥体形状构件2的第二中空部内配设有第一锥体形状构件3，在第一锥体形状构件3的侧面部与第二锥体形状构件2侧面部之间形成有俯视观察下呈环状的间隙do。需要说明的是，第一锥体形状构件3的中心轴与第二锥体形状构件2的中心轴一致。
在此，第一锥体形状构件3的面向间隙do的部分以及第二锥体形状构件2的面向间隙do的部分例如由蓝宝石或石英构成。另外，对于间隙do的宽度δd(换句话说，从第一锥体形状构件3的侧面到第二锥体形状构件2的侧面的距离)例如，将锥体的直径d设为
如上所述，各锥体形状构件2、3为圆锥台形状。在容器部100d内配设有气体喷射单元部1的状态下，各圆锥台形状的直径随着从容器部100d内的上侧到下侧(处理腔室200侧)而变小。
另外，如图3所示，在处理腔室200侧(换句话说，可成为各锥体形状构件2、3的锥体的顶部的一侧)，设置有向被处理体202喷射气体的喷出部5。根据图2、3的结构可知，可成为各锥体形状构件2、3的顶部的一侧(换言之为喷出部5)面对被处理体202。在该喷出部5的侧面，呈环状地连接有可成为各锥体形状构件2、3的所述顶部的一侧。需要说明的是，根据附图说明的观点，在该连接的部分处透视地图示出喷出部5的内部。
在喷出部5的侧面部呈环状地形成有狭缝，在该狭缝连接有由第一锥体形状构件3和第二锥体形状构件2形成的间隙do。另外，在喷出部5的内部形成有空间部5h以及喷出孔102。该空间部5h与所述环状的狭缝连接，并且也与喷出孔102连接。
在图2中，可成为前驱气体g1或原子团气体的原料气体g1经由气体供给部101以规定的流量向容器部100d内供给。这样，参照图2、4，在容器部100d内的压力保持为所希望的气体压力p1的状态下，气体g1从各锥体形状构件2、3的上部侧(换句话说为未配设喷出部5的一侧，可成为各锥体形状构件2、3的锥体的底面的一侧)侵入到间隙do。在此，图4是示意性地示出气体喷射单元部1中的气体g1、g2的流动的图。
而且，该气体g1通过长度为lxs且较窄的间隙do，由此从四周流入到气体喷射单元1的气体g1因各锥体形状构件2、3的圆锥台形状而被整流化为恒定方向上的气体流向并被加速。然后，气体作为气体g2而从各锥体形状构件2、3的顶部侧(换句话说经由喷出部5的喷出孔5)朝向被处理体202喷射(换言之，向被保持为气体压力p0的处理腔室200内喷射)。在此，如图4所示，从气体喷射单元部1喷射的气体g2为具有波束角度α的波束状。
参照图5，间隙do中的通路距离lx被设定为间隙do的宽度δd的数十倍以上，例如20mm～100mm左右。参照图5，即便向气体喷射单元部1的间隙do流入的气体的流动方向存在偏差，在气体喷射单元部1的顶点侧(换句话说为喷出部5附近)的气体的流动方向也被调整为沿着各锥体形状构件2、3的侧面的朝向而被整流化。另外，由于气体喷射单元部1的形状，环状的间隙do的剖面面积随着接近喷出部5而变小。因此，在气体喷射单元部1内传送的气体被加速(加速度a)且在喷出部5附近成为速度vs。
参照图5，被整流、加速且以速度vs输入到喷出部5的气体在喷出孔102进一步被压缩而实现高速化。在此，在喷出孔102产生压力差δp(＝容器部100d内的气体压力p1-处理腔室200内的气体压力p0)，利用该压力差δp从喷出孔102向处理腔室200喷射气体g2。
在此，参照图6的速度成分图，将向喷出部5输入的气体的速度设为vs，将该速度vs的轴向成分设为vsy，将该速度vs的径向成分设为vsx。另外，将从喷出部5输出的气体的速度设为v0，将该速度v0的轴向成分设为vy0，将该速度v0的径向成分设为vx0。
这样，成为：速度v0＝{(气体压力p1)/(气体压力p0)}×速度vs，速度vy0＝{(气体压力p1)/(气体压力p0)}×速度vsy，速度vx0＝{(气体压力p1)/(气体压力p0)}×速度vsx。
由于处理腔室200内的压力是接近真空压的压力(气体压力p0＝约30pa～400pa)，因此，从喷出部5喷出的气体的扩散速度vd(参照图6)变得非常大。另外，向被处理体202喷出的气体的速度vs在圆锥体部分被加速，且利用容器部100d内的气体压力p1与处理腔室200内的气体压力p0的压力差，以超过超音速的速度喷出具有指向性的波束状的气体。图7示出作为气体种类而采用氧气或氮气的情况下的相对于气体压力p0的扩散速度vd特性的特性图。从该图7可知，在气体喷射单元1部中将p1设为30kpa时，气体的扩散速度vd为约0.04m/s左右，但在处理腔室200的气体压力气氛p0下成为3m/s～40m/s，气体的扩散速度vd非常大。由于处理腔室中的扩散速度vd大，因此，向处理腔室200喷出的气体不具有指向性，若喷出速度与扩散速度相比不够大，则向处理腔室200喷出的气体马上向四面八方扩散。与此相对，在从本申请发明的锥体形状的气体喷射单元1喷出到处理腔室的情况下，喷出气体g2的喷出速度v0为超过超音速的速度且成为具有指向性的波束状。因此，与图7所示的扩散速度vd相比具有非常高的气体流速，因此，能够抑制喷出气体向四周的扩散，能够以高速度向被处理体面呈波束状地照射喷射气体。
以从喷出部5喷出的气体超过扩散速度vd的速度喷出气体g2。因此，使气体g2以具有更大的速度vsy、vsx的方式从喷出部5喷射，由此，能够使具有指向性的波束状的气体g2从气体喷射单元部1喷出。另外，由于气体喷射单元的形状为圆锥状，因此，速度vsx成为朝内的气体速度向量，因此，喷出的气体也成为朝内的气体速度向量vx0，具有成为抑制扩散速度vd的方向的效果。
在气体喷射单元部1中，间隙do的宽度δd设为1mm，间隙do的体积设为50cm3。另外，向气体喷射单元部1的间隙do供给的气体流量设为1l(升)/min。这样，在气体喷射单元部1中，向喷出部5输入的(在图5中，从气体喷射单元部1的间隙do的入口起约0.9lx的位置处的)被整流化后的气体的加速度a取决于容器部100d内的气体压力p1。
图8是示出气体压力p1与加速度a之间的关系特性的图。在图8中，特性2000示出将各锥体形状构件2、3的圆锥角β(参照图5)设为22.4°时的气体压力p1与加速度a之间的关系特性，特性3000示出将各锥体形状构件2、3的圆锥角β设为32.3°时的气体压力p1与加速度a之间的关系特性。
对此，发明人进行了实验、模拟，其结果是，发现在将处理腔室200内的气体压力p0设定为适合成膜的30pa～400pa左右的情况下，从气体g2的指向性的观点出发，若能够将喷出部5附近的气体的加速度确保为约200m/s2以上，则是优选的。另外，为了喷出品质更好的波束形状的气体g2，期望将气体g2的加速度确保为约400m/s2以上。
因此，发明人发现：在将上述圆锥角设定为约20°～40°附近的气体喷射单元部1中，从确保上述加速度的观点出发，容器部100d内(气体喷射单元部1内)的气体压力p1优选为约80kpa以下，为了喷出品质更好的波束形状的气体g2，期望该气体压力p1为约50kpa以下。
另一方面，期望相对于处理腔室200内的气体压力p0(30pa～400pa)具有数十倍以上的压力损失。对此，在喷出部5中，在将喷出孔102的直径设为0.03mm～1mm且将喷出部5的长度l1设为5mm以上的情况下，期望容器部100d内(气体喷射单元部1内)的气体压力p1为约20kpa左右。
需要说明的是，为了喷出品质良好的波束状的气体，在图5中通过增大锥体形状部分，来对气体的流动进行整流化并使整流化后的气体喷出，因此，期望将喷出部5的尺寸(直径d1以及长度l1)设计得尽可能小。
如以上那样，在本实施方式的气体喷射装置100中，具有由各锥体形状(圆锥或多棱锥)构件2、3构成的气体喷射单元部1。
因此，在气体喷射单元部1的锥体形状的长度lx(长度lx与间隙do的宽度相比足够长)、间隙do的部分处，气体的流动被整流化并被加速。因此，能够从气体喷射单元部1喷射具有指向性的波束状的气体g2。因此，即便在具有高纵横比的槽的被处理体上，气体喷射装置100也能够向该槽内均匀地喷射气体，其结果是，能够使气体到达该槽内而形成均质的膜。虽然说明了气体喷射单元部1为圆锥体时的效果，但即便将锥体形状设为棱锥，也能够起到与圆锥体形状大体同等的效果。通过具有由锥体形状(圆锥或者多棱锥)构件2、3构成的气体喷射单元部1，能够喷出波束形状的气体g2。
另外，在气体喷射单元部1的锥体形状的长度lx、间隙do的部分，由于气体被整流且被加速，因此结果是，能够从气体喷射单元部1喷射高速的气体g2。因此，例如在气体g2为包含寿命短的原子团气体的气体的情况下，能够使气体在短时间内到达被处理体，因此，能够在维持高浓度的原子团的状态下向被处理体202照射原子团气体g2。因此，能够使高品质的膜在被处理体202上成膜，另外，还能够降低成膜温度。
若使用锥体形状(圆锥角＜180°)的第一锥体形状构件2、第二锥体形状构件3来构成气体喷射单元部1，且利用各锥体形状构件2、3形成间隙do，并使气体在该间隙do内流动，则在气体喷射单元部1内，气体被整流(生成抵消扩散速度vd的方向的速度)并被加速(使喷射的气体g2高速化)。因此，从气体喷射单元部1喷射上述的具有指向性的气体g2。
另一方面，当圆锥角β过大时，间隙do内的气体碰撞发生较多，在间隙do内生成原子团气体的情况下，原子团气体在间隙do内大多消失。另外，当圆锥角β过大时，气体喷射单元部1的占有面积变大。鉴于这些事项，期望圆锥角为60°以下。
需要说明的是，如已经叙述的那样，即便代替圆锥形状的第一锥体形状构件2、第二锥体形状构件3而采用多棱锥形状的第一锥体形状构件、第二锥体形状构件，也可以获得与上述相同的效果。在以后的实施方式中，也以各锥体形状构件2、3是圆锥形状的情况为例进行说明，但在下述的各实施方式中，各锥体形状构件2、3的形状当然也可以为多棱锥形状。
另外，若间隙do的宽度δd在0.3mm～3mm的范围内，则能够充分实现气体喷射单元部1中的整流化。但是，间隙do的宽度δd越小，则越能够进一步提高整流化，也越能够实现从气体喷射单元部1喷射的气体g2的高速化。
另外，如上所述，期望各锥体形状构件2、3的面向间隙do的部分由原子团气体在与壁的碰撞中消失较少的蓝宝石或石英构成，且通路面为凹凸少的面。
由此，能够抑制在气体通过的间隙3的壁面上生成因气体引起的腐蚀物等。因此，应防止从气体喷射单元部1除了输出气体g2以外还输出杂质。换句话说，能够从气体喷射单元部1始终喷出高纯度的气体g2。
<实施方式2>
图9是示意性地示出由本实施方式的气体喷射装置和处理腔室构成的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。需要说明的是，在图9中，为了简化附图，省略了容器部的结构、处理腔室200的壳体以及凸缘22等的图示。
虽然省略了一部分构件，但图2所示的结构与图9所示的结构除了以下点之外是相同的结构。换句话说，在图2所示的结构中，形成于喷出部5的喷出孔102为一个，但在图9所示的结构中，形成于喷出部5的喷出孔102为多个。
在本实施方式中，从气体供给部供给而充满容器部内的气体g1向气体喷射单元部1的间隙do输入。然后，该气体g1通过间隙do被供给至喷出部5内的空间部5h。然后，气体g2经由多个喷出孔102朝向被处理体202喷射。在此，也如在实施方式1中说明的那样，从各喷出孔102喷出具有指向性的波束状的气体g2。
这样，在本实施方式的气体喷射装置中，在一个气体喷射单元部1形成有多个喷出孔102。
因此，一个气体喷射单元部1能够在更大的范围内输出气体g2。换句话说，与实施方式1相比，被处理体202上的气体g2的照射面积扩大。因此，能够使膜在更宽的范围的被处理体202上成膜。
需要说明的是，如图9所示，通过使工作台201沿水平方向移动和/或旋转，即便为大面积的被处理体202，能够向被处理体202的整个面照射气体g2。
<实施方式3>
在本实施方式中，在气体喷射单元部1中通过对气体g1进行加热而使气体g1原子团气体化。而且，本实施方式的气体喷射单元部1喷射原子团气体g2。
作为通过加热而生成原子团气体g2的气体种类，存在臭氧气体(换句话说，在图2中从气体供给部101向容器部100d内供给的气体g1为臭氧气体)。
通常，在臭氧发生器中利用电介质阻挡放电而产生臭氧气体。近来，已经通过将不包含氮气且400g/m3左右的高浓度臭氧化气体向cvd装置供给而确立了利用臭氧气体的氧化膜的成膜技术。
这样的成膜技术例如将cvd装置内设为减压气氛且加热气氛。然后，向该cvd装置交替地供给前驱气体(例如teos(tetraetheylorthosilicate)等硅有机化合物)和高浓度臭氧气体，使氧化膜在cvd装置内的被处理体上成膜。
在此，在供给前驱气体的工序中，使si金属从硅有机化合物热解离，并且在供给臭氧气体的工序中，通过使臭氧气体的一部分热解离而生成氧原子(氧原子团)。该氧原子团的氧化力强，通过与热解离后的si金属进行氧化反应而使sio2膜在被处理体上成膜。
本实施方式的气体喷射单元部1从臭氧气体生成氧原子团气体，并将该氧原子团气体作为具有指向性的波束状的气体g2而喷出。图10示出本实施方式的气体喷射单元部1的结构。
实施方式1中说明的气体喷射单元部1与本实施方式的气体喷射单元部1除了追加了下述构件以外，为相同的结构。
如图10所示，在本实施方式的气体喷射单元部1中，在第二锥体形状构件2的外侧面(换句话说是未面向间隙do的一侧的侧面)上呈环状地配设有加热器(加热部)51。另外，在第一锥体形状构件3的内侧面(换句话说是未面向间隙do的一侧的侧面)上呈环状地配设有加热器(加热部)52。
需要说明的是，在本实施方式中，如图10所示，气体喷射装置具有用于对加热器51进行加热的电源h2和对加热器52进行加热的电源h1。
通过使加热器51、52加热，将各锥体形状构件2、3加热至数十℃～100℃左右，其结果是，将气体喷射单元部1中的间隙do内加热至数十℃～100℃。当臭氧气体通过该加热状态的间隙do时，臭氧气体发生热解离而生成氧原子团气体，在寿命为从氧原子团气体还原成氧气为止的短时间内，向被处理体202喷射包含氧原子团气体的气体g2。
从气体供给部供给而充满容器部内的高浓度的臭氧气体g1被输入到气体喷射单元部1的间隙do。然后，臭氧气体g1在加热至数十℃～100℃左右的间隙do内传送。在间隙do内传送中的臭氧气体部分地发生热解离。换句话说，在加热后的间隙do内生成氧原子团气体。该氧原子团气体被向喷出部5内的空间部5h供给。然后，经由喷出孔102朝向被处理体202喷射氧原子团气体g2。在此，也如在实施方式1中说明的那样，从喷出孔102喷出具有指向性的波束状的氧原子团气体g2。
需要说明的是，在上述说明中，以具有一个喷出孔102的结构为例进行了说明，但也可以如实施方式2中说明的那样，向具有多个喷出孔102的气体喷射单元部1同样配设加热器51、52。
如以上那样，在本实施方式中，各锥体形状构件2、3具有进行加热的加热器51、52。
这样，能够利用加热器51、52对狭窄的间隙do内直接进行加热，因此，能够使臭氧气体以更低的温度(数十℃～100℃左右)在间隙do内发生热解离。然后，能够使生成的氧原子团气体g2作为具有指向性的波束而照射于被处理体。
需要说明的是，作为气体g1，也可以代替臭氧气体而采用氮化合物气体、氢化合物气体。在这些情况下，在加热状态的间隙do内，通过热解离而生成氮原子团气体、氢原子团气体。当从气体喷射单元部1向被处理体照射氮原子团气体g2时，形成氮化膜，当照射氢原子团气体g2时，形成氢还原膜(促进了氢结合的金属膜)。
另外，也可以向图10所示的气体喷射单元部1的间隙do内输入作为气体g1的前驱气体。在该情况下，使加热后的前驱气体从气体喷射单元部1呈波束状地喷出。
<实施方式4>
在本实施方式的气体喷射单元部1中，在间隙do内产生电介质阻挡放电，并利用该电介质阻挡放电而生成品质良好的原子团气体。而且，本实施方式的气体喷射单元部1喷出具有指向性的波束状的高速度的原子团气体。
已知向电极面施加高电压的交流电压而产生电介质阻挡放电，利用该电介质阻挡放电使气体解离，从而生成原子团气体。本实施方式的气体喷射单元部1能够用作可获取通过电介质阻挡放电而生成的、具有非常高的能量的品质良好的原子团气体的有效机构。
在本实施方式的气体喷射单元部1中，各锥体形状构件2、3为电介质，且例如由蓝宝石或石英形成。
如图11所示，在本实施方式的气体喷射单元部1中，在第二锥体形状构件2的外侧面(换句话说是未面向间隙do的一侧的侧面)上呈环状地配设有第二电极部61。另外，在第一锥体形状构件3的内侧面(换句话说是未面向间隙do的一侧的侧面)上呈环状地配设有第一电极部62。
需要说明的是，在本实施方式中，如图11所示，气体喷射装置具有用于向第一电极部62与第二电极部61之间施加交流电压的交流电源9。在此，第一电极部62为高电位hv侧，第二电极部61为低电位(接地电位)lv侧。
通过交流电源9，向第二电极部61与第一电极部62施加高电压的交流电压。这样，在第一锥体形状构件2与第二锥体形状构件3之间形成的间隙do(能够理解为放电空间)内产生电介质阻挡放电。当气体通过产生了该电介质阻挡放电的间隙do时，气体发生电离，生成具有非常高的能量的品质良好的原子团气体。在此，在本实施方式中，间隙do为高电场且低温。
假设从气体供给部供给的例如氮气g1充满容器部内。这样，该氮气g1被输入到气体喷射单元部1的间隙do。然后，氮气g1在产生了电介质阻挡放电的间隙do内传送。通过电介质阻挡放电，从在间隙do内传送中的氮气生成氮原子团气体。该氮原子团气体向喷出部5内的空间部5h供给。然后，经由喷出孔102，朝向被处理体202喷射氮原子团气体g2。在此，也如在实施方式1中说明的那样，从喷出孔102喷出具有指向性且具有波束状的高速度的氮原子团气体g2。
需要说明的是，在上述说明中，以具有一个喷出孔102的结构为例进行了说明，但也可以如实施方式2中说明的那样，向具有多个喷出孔102的气体喷射单元部1同样配设电极部61、62。
如以上那样，在本实施方式中，各锥体形状构件2、3具有电极部61、62。
因此，能够在气体喷射单元部1的间隙do内产生电介质阻挡放电。因此，当向该间隙do内供给气体gq时，能够在该间隙do内生成原子团气体。从气体喷射单元部1输出具有指向性的波束状的原子团气体g2。在此，也如在实施方式1中说明的那样，在间隙do内传送的气体被整流并被加速。因此，从气体喷射单元部1输出高速的波束化了的原子团气体g2。因此，原子团气体g2到达被处理体的时间被缩短，在维持了高浓度的状态下将原子团气体g2照射于被处理体。
在此，为了去除由电介质阻挡放电产生的放电热量，也可以在各电极部61、62内设置供制冷剂循环的流路，对此省略图示。通过使水等制冷剂在该流路内循环，能够冷却电极61、62、各锥体形状构件2、3以及间隙do。在该冷却后的间隙do内生成品质更好的原子团气体。
为了利用电介质阻挡放电而生成品质良好的原子团气体，需要将间隙do内的等离子体状态设为高电场。为了实现高电场的等离子体状态，要求将p·d(kpa·cm)积设为规定值以下的条件。在此，p为间隙do内的气体压力(能够把握为上述的气体压力p1)，并且d为间隙do的宽度(能够把握为上述的δd)。
在原子团气体的情况下p·d积为相同的值时，在为大气压+短间隙长度(宽度δd小)的条件(称为前者的情况)和减压+长间隙长度(宽度δd大)的条件(称为后者的情况)的情况下，后者的情况在下述方面是有益的。换句话说，在后者的情况下，在间隙do中流动的气体流速高，且间隙长度(放电面的壁)宽，能够抑制原子团气体向壁碰撞的碰撞量所造成的损失(换句话说能够抑制产生的原子团气体量(原子团气体浓度)的分解)。
根据以上情况，发明人发现，从能够稳定地驱动电介质阻挡放电而得到良好的原子团气体这样的观点出发，期望气体喷射单元部1满足以下的条件。
换句话说，在原子团气体生成装置100中，期望将气体喷射装置内部(换言之间隙do内)的气体压力p1设定为约10kpa～30kpa左右，将间隙do内的宽度δd设定为约0.3～3mm，从而使p·d积值成为约0.3～9(kpa·cm)。通过将气体压力p1以及宽度δd设定在所述值的范围，能够提高电介质阻挡放电的电场强度，能够生成品质良好的原子团气体。
需要说明的是，作为一例，上述说明中对采用氮气作为气体g1的情况进行了说明。然而，代替氮气也可以采用氮化合物气体。另外，作为向气体喷射单元部1的间隙do内供给的气体g1，也可以采用氧化合物气体(包含氧气、臭氧)、氢化合物气体(包含氢气)等。在该情况下，在间隙do内通过电离而从氧化合物气体生成氧原子团气体，从氢化合物气体生成氢原子团气体。
当从气体喷射单元部1向被处理体照射氧原子团气体g2时形成氧化膜，当照射氢原子团气体g2时形成氢还原膜(促进了氢结合的金属膜)。
<实施方式5>
在本实施方式中，在气体喷射装置内配设有多个上述说明的气体喷射单元部。另外，在本实施方式中采用了批量型的处理腔室。换句话说，在处理腔室内配置有多个被处理体。另外，在一个气体喷射装置内配设有多个气体喷射单元部，但各气体喷射单元部与各被处理体是一对一的关系。换句话说，在一个气体喷射装置内配设的各气体喷出单元部向各被处理体喷出气体。
图12是示意性地示出由本实施方式的气体喷射装置100a、100b和处理腔室200构成的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。
如图12所示，在本实施方式中，在处理腔室200内沿上下方向呈多层地配置有多个被处理体202。换句话说，本实施方式的处理腔室200为批量型cvd装置。
在该处理腔室200的侧面部连接有第一气体喷射装置100a和第二气体喷射装置100b。具体地说，处理腔室200与第一气体喷射装置100a经由真空凸缘而连接。同样，处理腔室200与第二气体喷射装置100b经由真空凸缘而连接。需要说明的是，各气体喷射装置100a、100b内的气体压力例如被恒定地保持为10kpa～50kpa的范围内的规定压力。
在此，在第一气体喷射装置100a内配设有喷射原子团气体的多个气体喷射单元部1a。另外，在第二气体喷射装置100b内配设有喷射前驱气体的多个气体喷射单元部1b。
需要说明的是，气体喷射单元部1a、1b的结构与在实施方式1或实施方式2中说明的内容是同样的。此外，气体喷射单元部1a也具有在实施方式3中说明的技术特征，换句话说具有对各锥体形状构件2、3进行加热的加热器51、52(在图12中图示出加热器51、用于对加热器51进行加热的电源h2、以及用于对加热器52进行加热的电源h1)。
如上所述，在处理腔室200内沿上下方向呈多层地配置有各被处理体202。同样，在第一气体喷射装置100a内沿上下方向呈一列地配置有各气体喷射单元部1a。同样，同样，在第二气体喷射装置100b内沿上下方向呈一列地配置有各气体喷射单元部1b。
另外，向第一气体喷射装置100a内供给用于通过加热而原子团化的原料气体g1a。向第二气体喷射装置100b内供给前驱气体g1b。
最上层(第1层)的气体喷射单元1a向最上层(第1层)的被处理体202照射原子团气体g2a，最上层(第1层)的气体喷射单元1b向最上层(第1层)的被处理体202照射前驱气体g2b。
同样，从上数第2层的气体喷射单元1a向从上数第1层的被处理体202照射原子团气体g2a，从上数第2层的气体喷射单元1b向从上数第2层的被处理体202照射前驱气体g2b。
同样，从上数第n层的气体喷射单元1a向从上数第n层的被处理体202照射原子团气体g2a，从上数第n层的气体喷射单元1b向从上数第n层的被处理体202照射前驱气体g2b。
而且，最下层的气体喷射单元1a向最下层的被处理体202照射原子团气体g2a，最下层的气体喷射单元1b向最下层的被处理体202照射前驱气体g2b。
如图12所示，在处理腔室200内的工作台201上沿上下方向延伸设置有两根柱240。另外，沿着柱240的延伸设置方向，在上下方向上配置有载置台2010。在此，在各柱240安装有支承部230，利用该支承部230以及未图示的构件将各载置台2010支承为能够旋转。
在此，如图12所示，在载置台2010上载置有被处理体202。另外，利用支承部230以及未图示的构件倾斜地支承载置台2010，以使得被处理体202面向从各气体喷射单元部1a、1b喷出气体的气体喷出方向。
各载置台2010的侧面部与各旋转辊250接触。因此，通过使各旋转辊旋转，能够使各载置台2010进行旋转。各旋转辊250与轴夹持器260结合。通过使该轴夹持器260进行轴旋转，能够使各旋转辊250(结果为各载置台2010)以恒定周期进行旋转。
需要说明的是，也如实施方式1中说明的那样，处理腔室200内通过真空泵300而排气，成膜后的气体向处理腔室200外排出，从而将处理腔室200内的压力维持为最适合成膜的减压气氛。通常，处理腔室200内在约30pa～400pa左右的范围内被设定为恒定条件。
需要说明的是，在处理腔室200的侧面连接有加热器，对此未图示。而且，通过该加热器，将处理腔室200内的温度控制为适合成膜的温度。
通过从各气体喷射单元部1a、1b向各被处理体202照射波束状的各气体g2a、g2b，使所希望的膜在各被处理体202面上成膜。向处理腔室200内供给各气体g2a、g2b的供给模式由成膜条件来决定，利用质量流量控制器、气动阀来控制气体流量以及气体打开-关闭。
如在实施方式3中说明的那样，从各气体喷射单元部1a喷射通过热解离生成的例如氧原子团气体g2a。另一方面，从各气体喷射单元部1b喷射前驱气体g2b。在各被处理体202中，氧原子团气体g2a与前驱气体g2b发生化学反应，通过前驱气体g2b的金属与氧原子的结合，在各被处理体202上堆积金属氧化物质。处理腔室200内为减压气氛，且被加热到所希望的温度。由此，所堆积的金属氧化物质在被处理体202面上扩散结合，形成结晶化膜，其结果是，使所希望的金属氧化膜在各被处理体202上成膜。
需要说明的是，在进行成膜处理时，如上所述，载置台2010进行旋转。另外，除了使该载置台2010旋转之外，也可以使各载置台2010沿上下方向(图12的上下方向)反复地移动，以使得能够向被处理体202上的更宽的范围的区域照射各气体g2a、g2b。由此，能够在短时间内使均匀的金属氧化膜在各被处理体202的整个面上成膜。
需要说明的是，也可以代替图12所示的结构而采用图13所示的结构。通过对图12与图13进行比较可知，在图13所示的结构中，向图12所示的结构附加了气体排出管2030a、2030b。
如图13所示，气体排出管2030a以及气体排出管2030b配设在处理腔室200内。另外，气体排出管2030a的一方的端部以及气体排出管2030b的一方的端部与真空泵300连接。气体排出管2030a排出从各气体喷射单元部1a喷出且被各被处理体202反射后的原子团气体g2a。气体排出管2030b排出从各气体喷射单元部1b喷出且被各被处理体202反射后的前驱气体g2b。
更具体地说，在气体排出管2030a的侧面部穿设有多个排气孔。换句话说，分别与各被处理体202对应地设置有排气孔。因此，气体排出管2030a的各排气孔排出从各气体喷射单元部1a喷出且被各被处理体202反射后的原子团气体g2a。
另外，在气体排出管2030b的侧面部穿设有多个排气孔。换句话说，分别与各被处理体202对应地设置有排气孔。因此，气体排出管2030b的各排气孔排出从各气体喷射单元部1b喷出且被各被处理体202反射后的原子团气体g2b。
如图13所示，通过设置各气体排出管2030a、2030b，能够使处理腔室200内的气体的流动恒定化。换句话说，能够防止被一方的被处理体202反射后的气体g2a、g2a照射于其他的被处理体202。由此，能够使品质更好的膜在各被处理体202上成膜。
需要说明的是，如图12、13所示，需要在各气体喷射装置100a、100b内呈多层地配设多个气体喷射单元部1a、1b。因此，期望使设置各气体喷射单元部1a、1b的占有面积尽量小，期望上述的各气体喷射单元部1a、1b的圆锥角β设定为50°以下。
如以上那样，在本实施方式中配设有多个气体喷射单元部1a、1b。而且，原子团气体用的各气体喷射单元部1a向各被处理体202照射原子团气体g2a，前驱气体用的各气体喷射单元部1b向各被处理体202照射前驱气体g2b。
因此，能够通过一次成膜工序使所希望的膜在多张被处理体202上同时成膜。需要说明的是，在本实施方式中，以锥体形状作为多个气体喷射单元部1a、1b的形状进行了说明，但作为其他实施例，也可以形成为后述的扇状形状的气体空间剖面、气体加热空间剖面或放电气体空间剖面而向被处理腔室喷射气体。
需要说明的是，在上述例子中，在第一气体喷射装置100a内配设有在实施方式3中说明的气体喷射单元部。然而，也可以在第一气体喷射装置100a内配设在实施方式4中说明的气体喷射单元部。换句话说，也可以在第一气体喷射装置100a内，配设利用电介质阻挡放电而生成原子团气体并将其喷出的多个气体喷射单元部。
<实施方式6>
在本实施方式中，在气体喷射装置内配设有多个实施方式1-4中说明的气体喷射单元部。另外，在本实施方式中采用了单张型的处理腔室。换句话说，在处理腔室内配置有一张被处理体。另外，在一个气体喷射装置内配设有多个气体喷射单元部，但所有的气体喷射单元部1向一张被处理体照射气体。
图14是示意性地示出由本实施方式的气体喷射装置100a、100b和处理腔室200构成的远程等离子体型成膜处理系统的结构的立体图。
如图14所示，在本实施方式中，在处理腔室200内配置有一张被处理体202(具体地说，在处理腔室200内设置的工作台201上载置有一张大面积的被处理体202)。换句话说，本实施方式的处理腔室200为单张型cvd装置。
在该处理腔室200的上表面部连接有第一气体喷射装置100a和第二气体喷射装置100b。具体地说，处理腔室200与第一气体喷射装置100a经由真空凸缘而连接。同样，处理腔室200与第二气体喷射装置100b经由真空凸缘而连接。需要说明的是，各气体喷射装置100a、100b内的气体压力恒定地保持为例如10kpa～50kpa的范围内的规定压力。
在此，在第一气体喷射装置100a内配设有喷射原子团气体的多个气体喷射单元部1a。另外，在第二气体喷射装置100b内配设有喷射前驱气体的多个气体喷射单元部1b。
需要说明的是，气体喷射单元部1a、1b的结构与在实施方式1或实施方式2中说明的内容是同样的。此外，气体喷射单元部1a还具有在实施方式4中说明的技术特征，换句话说，具有用于向各锥体形状构件2、3间施加交流电压的电极部61、62(在图14中图示出电极部61和用于向各电极61、62间施加交流电压的交流电源9)。
另外，向第一气体喷射装置100a内供给成为原子团气体的原料的原料气体g1a。向第二气体喷射装置100b内供给前驱气体g1b。
在第一气体喷射装置100a内配设的所有的气体喷射单元部1a向一张被处理体202的不同区域照射原子团气体g2a。另外，在第二气体喷射装置100b内配设的所有的气体喷射单元部1b向一张被处理体202的不同区域照射原子团气体g2b。
工作台201能够旋转，且伴随着该工作台201的旋转，被处理体202也进行旋转。
需要说明的是，也如在实施方式1中说明的那样，处理腔室200内由真空泵300排气，成膜后的气体向处理腔室200外排出，从而将处理腔室200内的压力维持为最适合成膜的减压气氛。通常，处理腔室200内在约30pa～400pa左右的范围内被设定为恒定条件。
需要说明的是，在工作台201连接有加热器，对此未图示。而且，利用该加热器，将处理腔室200内的温度控制为适合成膜的温度。
通过从各气体喷射单元部1a、1b向被处理体202照射波束状的各气体g2a、g2b，使所希望的膜在被处理体202面上成膜。向处理腔室200内供给各气体g2a、g2b的供给模式由成膜条件来决定，利用质量流量控制器、气动阀来控制气体流量以及气体打开-关闭。
如在实施方式4中说明的那样，从各气体喷射单元部1a喷射通过电介质阻挡放电生成的例如氮原子团气体g2a。另一方面，从各气体喷射单元部1b喷射前驱气体g2b。在被处理体202中，氮原子团气体g2a与前驱气体g2b发生化学反应，通过前驱气体g2b的金属与氮原子的结合，在被处理体202上堆积金属氮化物质。处理腔室200内为减压气氛，且被加热到所希望的温度。由此，所堆积的金属氮化物质扩散，其结果是，使所希望的金属氮化膜在被处理体202上成膜。
需要说明的是，在进行成膜处理时，如上所述，工作台201进行旋转。由此，能够使均匀的金属氧化膜在被处理体202的整个面上成膜。
需要说明的是，如图14所示，需要在各气体喷射装置100a、100b内配设多个气体喷射单元部1a、1b。因此，期望使设置各气体喷射单元部1a、1b的占有面积尽量小，期望上述的各气体喷射单元部1a、1b的圆锥角β设定为50°以下。
如以上那样，在本实施方式中，配设有多个气体喷射单元部la、1b。而且，所有的气体喷射单元部1a、1b向一张被处理体202照射各气体g2a、g2b。
因此，即便是大面积的被处理体202，也能够在短时间内形成所希望的膜。
需要说明的是，在上述例子中，在第一气体喷射装置100a内配设有在实施方式4中说明的气体喷射单元部。然而，也可以在第一气体喷射装置100a内配设在实施方式3中说明的气体喷射单元部。换句话说，也可以在第一气体喷射装置100a内配设利用因加热器加热引起的热解离来生成并喷出原子团气体的多个气体喷射单元部。
<实施方式7>
本实施方式示出上述所示的气体喷射单元部1的其他形状。上述所说明的气体喷射单元部1的形状为圆锥或棱锥等锥体形状。在本实施方式中，气体喷射单元部1的形状使用两个平板构成，能够使气体的流动方向整流化以及加速化。
图15是示出本实施方式的气体喷射单元部1的结构的立体图。如图15所示，气体喷射单元部1通过使两个平板2、3隔开间隔δd地对置而构成。形成气体喷射单元部1的两侧面的构件作为用于形成两个平板2、3的间隙do的隔离物而发挥功能，利用该构件，能够在间隙do内的全部区域恒定地维持间隔δd。另外，当俯视平板2、3的面时，具有宽度从气体的入口(上部侧)朝向气体的出口(为下部侧，能够把握为扇形形状的顶部侧)而减小的扁平形状(以下称为扇形形状)。因此，在气体喷射单元部1，气体的入口侧的宽度比气体的出口侧(顶部侧)的宽度宽。
从上述气体供给部101供给的气体g1从设置于气体喷射单元部1的上部的开口部侵入到该气体喷射单元部1内，并穿过气体喷射单元部1内的间隙do。间隙do内的间隔δd在气体喷射单元部1内恒定，气体g1在扇形形状的间隙do内朝向下部侧流动。由于扇形形状，间隙do的体积从气体的侵入侧朝向气体的出口侧变小。因此，气体喷射单元部1内的气体流速变大。
通过了气体喷射单元部1内的气体g1经由在设置于气体喷射单元部1的下部侧的喷出部5穿设的喷出孔102，作为气体g2呈波束状地喷射。换句话说，扇形形状的气体喷射单元部1的顶部侧(喷出部5配设侧)面向被处理体202，该波束状的气体g2经由喷出孔102向被处理体202喷射。在此，配设于喷出部5的上述喷出孔102为一个或多个。
需要说明的是，两个平板2、3以及成为侧面的构件由氧化铝、石英以及蓝宝石中的任一者形成，且构成为一体。
如图15所示，通过将气体喷射单元部1设为扇形形状，不仅具有与锥体形状的气体喷射单元部1相同的作用效果，而且能够低成本地制作气体喷射单元部1。另外，扇形形状的气体喷射单元部1与锥体形状的气体喷射单元部1相比适合层叠等，也能够在狭窄的区域配设多个扇形形状的气体喷射单元部1。
<实施方式8>
图16是示出本实施方式的气体喷射单元部1的结构的立体图。
如图16所示，在本实施方式中，以包围实施方式7的气体喷射单元部1的周围的方式卷绕加热器51。需要说明的是，为了能够视觉确认气体喷射单元部1的轮廓，透视地图示出加热器51。另外，与实施方式3同样地，配设由用于对加热器51进行加热的电源h1。通过该加热器51的配设，能够在气体喷射单元部1内对穿过间隙do内的气体g1加热。通过该气体g1的加热，能够使气体g1原子团化，从而生成原子团气体g2。然后从喷出孔102喷射波束状的原子团气体g2。
<实施方式9>
图17是示出本实施方式的气体喷射单元部1的结构的立体图。
如图17所示，在本实施方式中，在实施方式7的气体喷射单元部1的各平板1、2的外侧面(未面向间隙do的一侧的面)配设有第一电极(配设于平板3，在图17中被平板3隐藏了轮廓)和第二电极61。
在第一电极配设有低压供电板620，在第二电极61配设有高压供电板610。另外，如图17所示，交流电源9的高压端子hv与高压供电板610连接，交流电源9的低压端子lv与低压供电板620连接。与实施方式4同样地，交流电源9向高压供电板610与低压供电板620之间施加交流电压。
需要说明的是，也可以在高压供电板610与低压供电板620内形成使冷却水流动的流路，以使得冷却该构件以及气体喷射单元部1。
在本实施方式的气体喷射单元部1中，交流电源9经由高压供电板610以及低压供电板620向作为电介质的平板2、3间施加交流高电压。由此，在间隙do内产生电介质阻挡放电。通过利用该电介质阻挡放电而从气体g1生成品质良好的原子团气体g2。然后，从喷出孔102喷射波束状的原子团气体g2。
需要说明的是，仅通过将实施方式7-9所示的扇形形状的气体喷射单元部1置换为锥体形状的气体喷射单元部1，实施方式1-6所说明的内容在使用该扇形形状的气体喷射单元部1的气体喷射装置中也成立。因此，实施方式7-9所示的气体喷射单元部1当然能够代替锥体形状的气体喷射单元部1而用作实施方式5、6中的气体喷射单元部1。
另外，如上所述，在实施方式7-9所示的气体喷射单元部1中，期望间隙do的间隔δd(两平板2、3间的距离)为0.3mm以上且3mm以下，容器部内(换句话说为气体喷射单元部1内)的气体压力为10kpa以上且30kpa以下。
附图标记说明：
1、1a、1b气体喷射单元部；
2第二锥体形状构件，平板；
3第一锥体形状构件，平板；
5喷出部；
5h空间部；
9交流电源；
22凸缘；
51、52加热器；
61第二电极部；
62第一电极部；
100气体喷射装置；
100a第一气体喷射装置；
100b第二气体喷射装置；
100d容器部；
101气体供给部；
102喷出孔；
200处理腔室；
201工作台；
202被处理体；
202a槽；
230支承部；
240柱；
250旋转辊；
300真空泵；
610高压供电板；
620低压供电板；
2010载置台；
2030a、2030b气体排出管；
do间隙；
g1(气向体喷射装置供给的)气体；
g2(从气体喷射单元部输出的)气体；
g1a原料气体；
g1b前驱气体；
g2a原子团气体
g2b前驱气体；
h1、h2电源；
p0(处理腔室内的)气体压力；
p1(容器部内的)气体压力；
α波束角度；
β圆锥角。
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