CN101137267A - 等离子体发生装置及使用这种装置的工件处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种等离子体发生装置以及使用这种装置的工件处理装置，该等离子体发生装置包括：微波发生部，生成微波；气体供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

Description

等离子体发生装置及使用这种装置的工件处理装置

技术领域

本发明涉及通过对基板等被处理工件照射等离子体，可以实现使上述工件表面清洁和/或改性的等离子体发生装置和使用该等离子体发生装置的工件处理装置。

背景技术

例如对半导体基板等被处理工件照射等离子体，进行去除其表面的有机污染物、表面改性、蚀刻、形成薄膜或去除薄膜等工件处理是公知的。例如特开2003-197397号公报(文献1)公开了一种等离子体处理装置，使用具有同心的内侧导电体和外侧导电体的等离子体发生喷嘴，通过在内外导电体之间施加高频脉冲电场，不是产生电弧放电，而是产生辉光放电，来生成等离子体。在该装置中，使来自供气源的处理气体在两导电体之间边回旋，边从喷嘴底端一侧引向空腔，生成高密度的等离子体，通过从上述空腔一侧喷射到被处理工件，在常压下得到高密度等离子体。

可是，虽然文献1中的等离子体发生喷嘴具有适合于在常压下生成高密度等离子体的形状，但是，却存在不适合于大面积的工件和把多个被处理工件组合起来进行处理的问题。即，在大面积工件的情况下，在等离子体到达所要求照射的位置之前的时刻，它已经被冷却了，消失的比例增加。为此，当要用等离子体照射大面积的工件时，就必须把喷嘴的直径做得很大。这样，就必须生成更高电场的微波，因而存在着成本增大、并且随着等离子体发生噪音也加大了的问题。此外，在这种大直径的喷嘴内部还存在上述辉光放电发生分散，很难控制的问题。

而在特开2004-6211号公报(文献2)中，公开了这样一种装置，这种装置在互相平行配置的带状电极内，以一方的电极作为施加电场的电极，而以另一方的电极作为接地电极，通过把处理气体供应给包围着这两个电极之间的侧面部分所形成的等离子体发生空间内，生成等离子体化的处理气体。等离子体化的处理气体，从沿着上述接地电极的长度方向形成的窄缝状的排出口照射在工件上。按照该文献2的装置，等离子体从窄缝状的排出口喷射出来，能向很广的范围进行等离子体照射。

可是，在文献2的装置中，等离子体化的处理气体，虽然能比较均匀而且能向很广的范围进行照射，但由于使用平行的平板电极进行辉光放电，必须有很高的电压，除了价格高昂之外，还存在放电不稳定的问题。此外，还容易发生局部的电弧放电，而为了抑制电弧放电，必须把电介质包覆在至少一块电极上，就需要更高的电压。因此，从生成等离子体这个观点上看，还是文献1中的装置比较优越。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子体发生装置和工件处理装置，该等离子体发生装置具有同心的内侧电极和外侧电极，即使采用成本低且控制容易的等离子体发生喷嘴，也能够对很宽的工件进行均匀的等离子体照射。

为达到上述目的，本发明一方面提供的等离子体发生装置，包括：微波发生部，生成微波；气体供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

本发明另一方面提供的等离子体发生装置，是在上述结构的基础上，具有多个上述等离子体发生喷嘴，并且还具有排列安装有上述多个等离子体发生喷嘴、并传输上述微波发生部所产生的微波的波导管。

此外，本发明又一方面提供的工件处理装置，把等离子体照射到工件上，实施规定的处理，该工件处理装置包括：等离子体发生装置，从规定的方向对上述工件照射等离子体化的气体；以及移动机构，在与等离子体化的气体的照射方向交叉的面上，使上述工件和等离子体发生装置相对移动。而且，上述等离子体发生装置具有以上所述的构成。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的工件处理装置整体结构的立体图。

图2是与图1视线方向不同的等离子体发生单元的立体图。

图3是工件处理装置的一部分透视侧视图。

图4是把等离子体发生喷嘴和适配器放大表示的剖面图。

图5是上述适配器的分解立体图。

图6是把等离子体发生喷嘴和适配器的安装在波导管上的部分放大表示的立体图。

图7是示意表示适配器功能的断面图。

图8A～图8C是用于说明适配器的排出口其它形状的例子的图。

图9是表示第一实施方式的工件处理装置的控制系统的框图。

图10、图11是用来说明第一实施方式的变形例的等离子体发生喷嘴和适配器的排列的示意图。

图12是在第二实施方式的工件处理装置中，把等离子体发生喷嘴和适配器的安装在波导管上的部分放大表示的剖面图。

图13是第二实施方式的适配器的分解立体图。

图14是表示第二实施方式的工件处理装置的控制系统的框图。

图15是在第三实施方式的工件处理装置中，把等离子体发生喷嘴和适配器的安装在波导管上的部分放大表示的剖面图。

图16是第三实施方式的适配器的分解立体图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明几个优选实施方式。

第一实施方式

图1是表示本发明第一实施方式的工件处理装置S的整体构成的立体图。该工件处理装置S包括：等离子体发生单元PU(等离子体发生装置)，生成等离子体，把上述等离子体向作为被处理物的工件W进行照射；以及输送机构C(移动机构)，以经由上述等离子体的照射区域的规定路径输送工件W。图2是与图1视线方向不同的等离子体发生单元PU的立体图，图3是一部分的透视侧视图。此外，在图1～图3中，设X-X方向为前后方向、Y-Y方向为左右方向、Z-Z方向为上下方向、-X方向为前方、+X方向为后方、-Y方向为左方、+Y方向为右方、-Z方向为下方、+Z方向为上方来进行说明。

等离子体发生单元PU利用微波可以在常温常压下产生等离子体，大体包括：波导管10，传送微波；微波发生装置20，配置在该波导管10的一端(左侧)，产生规定波长的微波；等离子体发生部30，设置在波导管10上；滑动式短路器40，配置在波导管10的另一端(右侧)，使微波反射；循环器50，分离波导管10所发送微波中的反射微波，使其不返回到微波发生装置20；虚载荷60，吸收用循环器50分离的反射微波；以及短线调谐器70，实现波导管10和等离子体发生喷嘴31的阻抗匹配。此外，输送装置C包括由图中省略的驱动装置驱动转动的输送辊80。在本实施方式中，表示用输送装置C输送平板状工件W的例子。

波导管10由铝等非磁性金属制成，断面为矩形的长管状，把由微波发生装置20产生的微波，沿其长度方向向等离子体发生部30传送。波导管10由把分割为多段的波导管构件在法兰盘部之间相互连接起来的连接体构成，从一端顺序连接装载微波发生装置20的第一波导管构件11、安装短线调谐器70的第二波导管构件12、以及设置等离子体发生部30的第三波导管构件13而构成。此外，在第一波导管构件11和第二波导管构件12之间，设置循环器50，滑动式短路器40连接在第三波导管构件13的另一端。

此外，第一波导管构件11、第二波导管构件12、以及第三波导管构件13分别使用由金属平板构成的上面板、下面板和两块侧面板，组装成方筒状，在它的两端安装法兰盘。此外，也可以不用这样的平板组装，而使用挤压成形或通过板状构件折弯加工形成的矩形波导管构件，或使用非分割型的波导管。再有，不限于非磁性金属，可以用具有波导作用的各种构件构成波导管。

微波发生装置20包括：装置主体部21，具有例如产生2.45GHz微波的磁控管等微波发生源；以及微波发送天线22，把在装置主体部21内产生的微波向波导管10内部发送。在本实施方式的等离子体发生单元PU中，例如适合使用可以输出1W～3kW微波能量的连续可变型微波发生装置20。

如图3所示，微波发生装置20设置成微波发送天线22从装置主体部21伸出的方式，以装载在第一波导管构件11上的方式进行固定。详细地说，装置主体部21装载在第一波导管构件11的上面板11U上，微波发送天线22经过贯穿设置在上面板11U上的贯通孔111，以伸到第一波导管构件11内部的波导空间110的方式进行固定。利用这种构成，从微波发送天线22发送出的微波，例如2.45GHz的微波，通过波导管10，从它的一端(左侧)向另一端(右侧)传送。

等离子体发生部30在第三波导管构件13的下面板13B(与处理对象工件相对的面)，具有沿微波传送方向(左右方向)间隔排列的多个(八个)等离子体发生喷嘴31。该等离子体发生部30的宽度，也就是八个等离子体发生喷嘴31的左右方向的排列宽度，设置成与平板状工件W的输送方向垂直的宽度方向的尺寸t大体一致。这样，边用输送辊80输送工件W，边对工件W的整个表面(与下面板13B相对的面)进行等离子体处理。

此外，优选的是，等离子体发生喷嘴31的排列间隔根据在波导管10内传送的微波的波长λG确定。例如优选的是，以波长λG的1/2间距、1/4间距排列等离子体发生喷嘴31，在使用2.45GHz微波的情况下，由于λG＝230mm，所以只要以115mm(λG/2)间距或57.5mm(λG/4)间距排列等离子体发生喷嘴31即可。另外，在各等离子体发生喷嘴31的前端，分别安装了将在下文中详细描述的适配器38。

滑动式短路器40，是为了使得在各等离子体发生喷嘴31中所具有的中心导电体32与在波导管10内部传输的微波的结合状态处于最佳状态而设置的部件，它连接在第三波导管构件13右侧的端部上，以改变微波的反射位置，从而能调整驻波的模式。因此，在不使用驻波的情况下，就要安装具有吸收电波作用的虚载荷，来代替这个滑动式短路器40。上述滑动式短路器40由内部具有圆柱形的反射块42构成，通过使这个反射块42向左右方向滑动，能使在波导管10内的驻波模式为最佳。

循环器50例如由内部装有铁氧体柱的波导管型的三端口循环器构成，把在向等离子体发生部30传送的微波中的、在等离子体发生部30没有消耗功率而返回来的反射微波，不返回到微波发生装置20，而引向虚载荷60。通过配置这样的循环器50，可以防止微波发生装置20因反射微波而处于过热的状态。

虚载荷60是吸收上述的反射微波后转换成热的水冷型(也可以是空冷型)的电波吸收体。在该虚载荷60上设置有用于使冷却水在内部流通的冷却水流通口61，通过对反射微波进行热转换而产生的热量与上述冷却水进行热交换。

短线调谐器70用于实现波导管10和等离子体发生喷嘴31的阻抗匹配，在第二波导管构件12的上面板12U上，隔开规定间隔，串列配置有三个短线调谐器单元70A～70C。三个短线调谐器单元70A～70C具有相同的结构，如图3所示，通过使凸出在第二波导管构件12的导波空间120中的短柱71沿上下方向作进出动作，使得中心导电体32所消耗的电能为最大，即，使得反射的微波为最小，从而容易等离子体点火。

输送机构C具有沿着规定的输送通道配置的多个输送辊80，通过由图中未表示的驱动机构来驱动输送辊80，把作为处理对象的工件W经过上述等离子体发生部30进行输送。其中，作为处理对象的工件W可以例举出：等离子体显示面板或半导体基板这样的平面基板、以及实际安装电子部件的电路基板等。此外，也可以把不是平面形状的零件或组件等作为处理对象，这种情况下，可以采用传送带等替代输送辊。

接着，参照图4～图6，详细描述等离子体发生喷嘴31、和安装在各等离子体发生喷嘴31前端的适配器38。图4是把等离子体发生喷嘴31和适配器38放大表示的剖面图，图5是适配器38的分解立体图，图6是把第三波导管构件13上的安装部分放大表示的立体图。等离子体发生喷嘴31包括：中心导电体32(内侧电极)、在该中心导电体32的外侧同心配置的喷嘴主体33(外侧电极)、喷嘴托架34、以及密封构件35。

中心导电体32是用铜、铝、黄铜等导电性能良好的金属制成，由Ф1～5mm左右的棒状部件构成。中心导电体32的上端部321一侧贯通第三波导管构件13的下面板13B，向波导空间130伸出规定长度(把该伸出的部分称为接收天线部320)，另一方面，下端部322与喷嘴主体33的下端边缘331基本在同一个面上，沿上下方向配置。通过接收天线部320接收在波导管10内传送的微波，把微波的能量(微波功率)赋予该中心导电体32。该中心导电体32用密封构件35支撑在长度方向的大体中间部位。

喷嘴主体33由具有优良导电性能的金属构成，是具有装入中心导电体32的筒状空间332的筒状体。此外，喷嘴托架34也由具有优良导电性能的金属构成，为筒状体，具有支撑喷嘴主体33的直径比较大的下部支撑空间341、以及支撑密封构件35的直径比较小的上部支撑空间342。另一方面，密封构件35由特富龙(Teflon，注册商标)等耐热树脂材料或陶瓷等绝缘性构件制成，为筒状体，在它的中心轴上具有固定支撑上述中心导电体32的支撑孔351。

喷嘴主体33从上方开始顺序具有与喷嘴托架34的下部支撑空间341配合的上侧圆筒部33U、用于支撑后面叙述的气体密封圈37的环状凹部33S、设置成环状伸出的法兰盘部33F、以及从喷嘴托架34突出的下侧圆筒部33B。此外，在上侧圆筒部33U上穿透设置连通孔333，用于把规定的处理气体向上述筒状空间332提供。

该喷嘴主体33具有作为配置在中心导电体32周围的外部导电体的功能，在周围确保规定的环状空间H(绝缘间隔)的状态下，把中心导电体32插入到筒状空间332的中心轴上。喷嘴主体33与喷嘴托架34配合，使上侧圆筒部33U的外周部与喷嘴托架34的下部支撑空间341的内周壁接触，此外，使法兰盘部33F的上端面与喷嘴托架34的下端边缘343接触。此外，优选的是，喷嘴主体33例如使用棒状导体或调整螺钉等，以装拆自如的固定构造安装在喷嘴托架34上。

喷嘴托架34具有：上侧圆筒34U(大体对应于上部支撑空间342的位置)，与穿透设置在第三波导管13的下面板13B的贯通孔131紧密配合；以及下侧圆筒部34B(大体对应于下部支撑空间341的位置)，从下面板13B向下延伸。在第三波导管构件13的下面板13B上铺设与该下侧圆筒部34B接触、进行散热的冷却配管39(参见图1～图3)。

此外，穿透下侧圆筒部34B的外周，形成用于把处理气体提供给上述环状空间H的供气孔344。图中没有表示，但在该供气孔344上安装有管接头等，用于连接提供规定的处理气体的供气管的末端。在喷嘴主体33向喷嘴托架34的固定位置配合的情况下，使这样的供气孔344和喷嘴主体33的连通孔333处于相互连通的状态，来进行各自的位置设定。此外，为了抑制从供气孔344和连通孔333的对接部泄漏气体，把气体密封圈37夹在喷嘴主体33和喷嘴托架34之间。

这些供气孔344和连通孔333也可以在圆周方向等间隔穿多个孔，此外像上述专利文献1那样，也可以不沿半径方向向中心穿孔，而沿上述筒状空间332的外周面的切线方向穿孔，使处理气体回旋。此外，供气孔344和连通孔333也可以不垂直于中心导电体32，为了使处理气体更好流通，设置成从上端部321一侧向下端部322一侧倾斜穿孔。

密封构件35以其下端边缘352与喷嘴主体33的上端边缘334抵接，以其上端边缘353与喷嘴托架34的上端卡止部345抵接的状态，支撑在喷嘴托架34的上部支撑空间342中。也就是，支撑中心导电体32的密封构件35与上部支撑空间342配合，用喷嘴主体33的上端边缘334按压其下端边缘352来进行组装。

像上述这样构成等离子体发生喷嘴31，则喷嘴主体33、喷嘴托架34、以及第三波导管构件13(波导管10)成导通状态(电位相同)。另一方面，由于中心导电体32用绝缘性的密封构件35支撑，所以与这些构件为电绝缘状态。因此波导管10在处于接地电位的状态下，用中心导电体32的接收天线部320接收微波，一旦把微波功率提供给中心导电体32，就会在它的下端部322和喷嘴主体33的下端边缘331的附近形成电场集中部。

在这样的状态下，若例如把氧气或空气这样的含氧处理气体从供气孔344提供给环状空间H，则由所述微波功率激发处理气体，在中心导电体32的下端部322附近产生等离子体(电离气体)。该等离子体尽管电子温度为数万度，但气体温度为接近外界温度的反应性等离子体(与中性分子显示的气体温度相比，电子显示的电子温度非常高状态的等离子体)，是在常压下产生的等离子体。

这样等离子体化的处理气体，通过从供气孔344赋予的气流，作为羽流P从喷嘴主体33的下端边缘33 1喷出。在该羽流P中包括原子团，例如使用含氧气体作为处理气体，生成氧原子团，可以成为具有分解和去除有机物作用、去除保护膜作用等的羽流P。在本实施方式的等离子体发生单元PU中，排列多个等离子体发生喷嘴31，所以可以产生沿左右方向延伸的线形的羽流P。

因此，如果使用氩气这样的惰性气体或氮气作为处理气体，就可以进行各种基板表面清洁和表面改性。此外，如使用含氟化合物气体，则可以把基板表面改性成疏水性表面，通过使用含亲水基的化合物气体，可以把基板表面改性为亲水性表面。此外，如使用含金属元素的化合物气体，则可以在基板上形成金属薄膜层。

适配器38在等离子体发生喷嘴31的前端，把该等离子体发生喷嘴31具有的环状气体排出口改变为长形的排出口。适配器38大体上由下列各部分构成：安装部381，嵌入喷嘴主体33的下侧圆筒部33B；等离子体室382，从安装部381的前端向水平方向延伸；以及一对狭缝板383、384，覆盖等离子体室382。

安装部381与等离子体室382用切削或铸造制成一个整体。狭缝板383、384用切削或冲切制成。另外，设置在等离子体发生喷嘴31的下侧圆筒部33B前端一侧的缩小直径圆筒部33B1，嵌入安装部381中。通过嵌入这种薄壁的缩小直径圆筒部33B1，就能高效率地从喷嘴主体33向适配器38进行热传导。

安装部381做成能接受缩小直径圆筒部33B1的筒状。在将缩小直径圆筒部33B1嵌入该筒内的状态下，把安装小螺钉385拧在安装部381侧面形成的螺丝孔3811中，它的前端3851嵌入在下侧圆筒部33B的外圆周面上形成的凹陷部位33B2上，以防止拔出。此外，狭缝板383、384用多个埋头螺钉386安装在等离子体室382的底面上。

等离子体室382由从安装部381的下端3812相互向相反方向延伸的一对室部3821、3822构成，是与中心导电体32和喷嘴主体33之间的环状空间H连通的长方形等离子体室。沿室部3821、3822连通形成上方凹陷的长凹槽3823，在该凹槽3823的大体中央部位为连通安装部381的内圆周面的大直径开口部3824。

在这样形成的凹槽3823中，嵌入狭缝板383、384。于是，由狭缝板383、384和室部3821、3822所围成的空间，就成了腔室，在狭缝板383、384之间的排出口387，就成了在该腔室的一个侧面上形成的长形的开口。从喷嘴主体33的筒状空间332喷射出的等离子体化的气体，从安装部381经过开口部3824传递到凹槽3823内，从在狭缝板383、384之间的吹出口387以带状喷出。吹出口387的宽度W0要比所述喷嘴主体33的筒状空间332的直径φ足够大，例如，对于φ＝5mm，W0＝70mm。

如果不安装适配器38，则如图7所示，在用从中心导电体32和喷嘴主体33之间的筒状空间332喷射等离子体化气体的等离子体发生喷嘴31，向宽的工件W希望的照射位置P照射等离子体的情况下，等离子体在从环状空间H开始的路径L1上几乎都被冷却了，消失的比例增加。

而通过安装把环状的吹出口变成长形的吹出口387的适配器38，即使到照射位置P是相同长的路径，在经过成为高温的适配器38内的路径L21，等离子体也难以冷却。等离子体被冷却仅仅是在从照射位置P最近的开口部分出来后，到达实际照射位置的路径L22。即使照射位置P离开喷嘴主体33，等离子体消失的比例也变小。这样，不用使用过大的等离子体发生喷嘴，仅使用成本低、容易控制的小直径的等离子体发生喷嘴，就可以均匀地对宽的工件W照射等离子体。

如上述图5和图6等所示，适配器38的长形的排出口387，随着从长度方向的中心向外延伸，其开口面积分阶段地扩大。在图5和图6的例子中，在直接接受来自环状空间H的等离子体流的开口部3824的正下方的部分3871中，形成了窄的宽度W1，例如0.3mm，在除此以外的部分3872中，形成了稍宽的宽度W2，例如0.5mm。

这种排出口387的形状也可以采用除上述以外的其它各种形状。图8A中所示的排出口387A，表示随着向外扩展其开口的宽度连续地扩大的例子。此外，也可以如图8B所示，把沿着长度方向配置的多个圆形开口387B1的直径，做成随着向外扩展而依次扩大的排出口387B。或者，如图8C所示，也可以把沿着长度方向配置的多个圆形开口387C 1的数量，随着向外扩展而依次增加。也就是说，只要随着排出口387从长度方向的中心向外扩展，其开口面积连续地，或者分阶段地扩大即可。

在把排出口387做成长形的情况下，随着向外扩展，等离子体的势头(排出的压力、即流速(每单位时间的流量))便有衰减的倾向，而且温度也有降低的倾向。因此，通过把长形的排出口387不是只做成固定的宽度，而是如以上所述把开口面积连续地或者分阶段地扩大，使得越是长形的排出口387的外侧，排出的等离子体的量就越多。这样，对于宽的工件W来说，就能更加均匀地进行等离子体的照射。

另外，也可以把狭缝板383、384互相做成一个整体。此外，也可以在狭缝板383、384一方的侧面上设置宽度不同的台阶(用于形成上述部分3871、3872的台阶)，而另一方的侧面则做成平面。

在本实施方式中，多个等离子体发生喷嘴31各设有一个适配器38。当在具有排出口387的一个适配器38上安装了多个等离子体发生喷嘴、上述排出口387成为共有的情况下，从相邻的等离子体发生喷嘴喷射出来的等离子体流就会发生冲突，因而会发生等离子体密度下降的部分。而本实施方式能消除这种不利情形。

另外，在多个等离子体发生喷嘴只安装一个适配器的情况下，就可以不必调整绕喷嘴轴线的适配器的角度位置等，对于适配器的装卸特别有利。因此，即使长形的排出口387(由狭缝板383、384形成的开口部分)跨过多个等离子体发生喷嘴，在用整流板把室部3821、3822的内部分隔开，以抑制如上所述的相邻等离子体发生喷嘴喷射出来的等离子流冲突的情况下，也可以把多个等离子体发生喷嘴安装在一个适配器上。

在本实施方式中，把输送机构C设置在等离子体发生装置PU上，构成工件处理装置S。而且，从微波发生装置20通过波导管10向等离子体发生喷嘴31传播微波，并且把上述多个等离子体发生喷嘴31，沿着与工件W的输送方向D1垂直的方向，即该波导管10的长度方向D2排列，并安装在该波导管10上。

如图6中的放大图所示，在这种工件处理装置S中，优选的是，该适配器38的轴线D3，即排出口387长度方向的中心轴线，相对于多个等离子体发生喷嘴31的排列方向(波导管10的长度方向)，只错开倾斜规定的角度α之后，把适配器38安装在各个等离子体发生喷嘴31上。

采用这种结构，从长形排出口387的长度方向的端部喷出的等离子体，就更加不会在相邻的适配器38之间相互发生冲突。因此，能抑制在排出口387端部附近的等离子体密度的降低。

此外，优选的是，这种排出口387的长度方向的端部，从上述输送方向D1看是重叠的。另外，输送方向D1是等离子体发生喷嘴31的排列面的方向，是与等离子体发生喷嘴31的排列方向垂直的方向。借助于这种排列方式，就能使得从等离子体密度相对较低的长形排出口387的长度方向的端部附近，照射在工件W上的等离子体的密度大体上均匀。另外，重叠量W4可以根据室部3821、3822的长度、排出口387的形状、气体的流量等适当地确定。

下面，说明第一实施方式的工件处理装置S的电结构。图9是表示工件处理装置S的控制系统的框图。该控制系统包括：总体控制部90，由CPU(中央处理器)901及其周边电路等构成；微波输出控制部91，由输出接口和驱动电路等构成；气体流量控制部92；输送控制部93；操作部95，由显示装置和操作面板等构成，把规定的操作信号提供给所述总体控制部90；第一、第二传感器输入部96、97，由输入接口和模拟/数字转换器等构成；流量传感器961；速度传感器971；驱动电动机931；以及流量控制阀923。

微波输出控制部91进行从微波发生装置20输出的微波的开-关控制、及输出强度控制，产生所述2.45GHz的脉冲信号，控制通过微波发生装置20的装置主体21产生微波的动作。

气体流量控制部92对提供给等离子体发生部30的各等离子体发生喷嘴31的处理气体的流量进行控制。具体说，它分别对设置在供气管922上的所述流量控制阀923进行开关控制以及开度调整，所述供气管922连接在高压储气瓶等处理气体源921和各等离子体发生喷嘴31之间。

输送控制部93对驱动输送辊80转动的驱动电动机931的动作进行控制，并对工件W的输送开始或停止、输送速度等进行控制。

总体控制部90担任该工件处理装置S的总体动作的控制，根据从操作部95赋予的操作信号，监视从第一传感器输入部96输入的流量传感器961的测量结果、以及从第二传感器输入部97输入的速度传感器971关于工件W的输送速度的测量结果等，根据规定的顺序对所述微波输出控制部91、气体流量控制部92、以及输送控制部93进行动作控制。

具体的说，CPU901根据预先储存在储存器中的控制程序，开始输送工件W，并把工件W导向等离子体发生部30，监控流量传感器961的测定结果，把规定流量的处理气体提供给各等离子体发生喷嘴31，同时赋予微波功率，生成等离子体化处理的气体，边输送工件W，边向它的表面照射处理气体。这样对多个工件W进行连续处理。

如果采用以上说明的第一实施方式的工件处理装置S，由于用工件输送装置C输送工件W，并可以从多个排列、安装在波导管10上的等离子体发生喷嘴31的前端的适配器38，把等离子体化的气体向工件W喷射。所以可以对多个被处理工件连续进行等离子体处理，此外，即使对大面积的工件也可以有效地进行等离子体处理。因此，与批处理型的工件处理装置相比，可以提供对各种被处理工件的等离子体处理操作性能都优良的工件处理装置S或等离子体发生装置PU。而且，由于可以在外界的温度和压力下生成等离子体，所以无须真空室等，可以简化设备结构。

此外，用各等离子体发生喷嘴31具有的接收天线部320来接收从微波发生装置20产生的微波，并根据该微波的能量，可以从各等离子体发生喷嘴31喷出等离子体化的气体，因此，可以简化将微波具有的能量向各等离子体发生喷嘴31传递的系统。因此可以实现简化装置构成、降低成本等。

此外，等离子体发生部30由多个等离子体发生喷嘴31排列配置而成，宽度与垂直平板状的工件W的输送方向的宽度方向的尺寸t大体一致。因此，把该工件W用输送装置C仅通过等离子体发生部30一次，就可以完成其整个面的处理，可以明显提高对平板状工件进行等离子体处理的效率。

更进一步，还设置了与喷嘴托架34接触的冷却配管39。这样，与使用风扇之类的空冷相比，能获得高的冷却效果。因此，能够防止因密封构件35的变劣而导致的中心导电体32松脱，从而能够稳定地点亮，并且还能在低温时把热量从等离子体发生喷嘴31传递给波导管10，防止产生出现冷凝水的不利情况。此外，不会导致像上述用风扇进行冷却时可能把灰尘卷起来的不利情况。

第一实施方式的变形实施方式

图10是用于说明第一实施方式的变形实施方式的等离子体发生喷嘴31和适配器38排列的图。图10是从底面一侧看到的上述等离子体发生部30的平面图。在这个变形实施方式中，配置了互相并列的多列等离子体发生喷嘴31。

在图10的例子中，使用了沿着工件W的输送方向D1互相间隔配置的、并在与上述输送方向D1垂直的方向(D2)上延伸的两根波导管10A、10B。等离子体发生喷嘴31沿着波导管的长度方向D2间隔地安装在各波导管10A、10B上。上述多列等离子体发生喷嘴31，从它们的排列面方向，即，从与其排列的方向垂直的方向(输送方向D1的方向)看，排列成每一列都互相隔开。即，从底面一侧的平面上看，等离子体发生喷嘴31排列成锯齿状。而且，适配器38安装在上述各个等离子体发生喷嘴31上，其长形排出口387的长度方向，大致与长度方向D2平行。

在这种结构中，还能使得从长形排出口387的长度方向的端部喷出的等离子体，在相邻的适配器38之间不会互相冲突，并且能抑止在其端部附近等离子体密度的降低。

还有，从输送方向D1看，上述适配器38的排出口387长度方向的端部是重叠的。这样，就能使得从等离子体密度相对低的长形排出口387的长度方向的端部附近照射在工件W上的等离子体的密度，大致均匀。另外，也可以把等离子体发生喷嘴31沿输送方向D1互相隔开、并沿着垂直方向(D2)排成多列，例如，可以在一根波导管10上配置多个等离子体发生喷嘴31。

图11是用于说明第一实施方式的变形实施方式的等离子体发生喷嘴31和适配器380A排列的图。这个图11也是从底面一侧看到的上述等离子体发生部30的平面图。

在这个变形实施方式中，在沿着与输送方向D1垂直的方向(D4)延伸的波导管10上，沿上述长度方向的一条直线D4，安装了多个等离子体发生喷嘴31。与这些等离子体发生喷嘴31相对应的各适配器380A，其长形排出口387A排列成与波导管10的长度方向平行，并且沿着输送方向D1相互错开。

在图11中，表示了适配器380A的一个例子，即，把与上述环状排出口(环状空间H)的中心(位于上述D4上)错开而形成了长形排出口387A的适配器380A，相对地均旋转180°，安装在等离子体发生喷嘴31上。

利用这种结构，即使把等离子体发生喷嘴31安装在一条直线D4上，使用通用的适配器380A，从长形排出口387A的长度方向端部喷出的等离子体，在相邻的各适配器380A之间也能够不相互发生冲突，从而能抑制等离子体的密度在其端部附近下降。还有，利用这种错开的排列，通过设置上述重叠部分，能使得从长度方向端部附近照射在工件W上的等离子体的密度，大致均匀。

第二实施方式

图12是在第二实施方式的工件处理装置中，把等离子体发生喷嘴31和适配器38A的安装在波导管上的部分放大表示的剖面图，图13是适配器38A的分解立体图。

等离子体发生喷嘴31和适配器38A的结构基本上与图4中所示的第一实施方式相同，并且，同样的部分都标以相同的附图标记，并省略其说明。与第一实施方式不同的地方，有以下这几点：在等离子体发生喷嘴31与适配器38A的结合部分上，设有散热翅片339、3813；在适配器38A上设置了检测适配器38A温度的温度传感器36(温度检测元件)；在适配器38A上设置了用于预热适配器38A的加热器371；以及，单独设置与各等离子体发生喷嘴31相对应的短线调谐器单元70X。下面，分别对不同的各点进行说明。

在第二实施方式的等离子体发生喷嘴31的喷嘴主体33’的下侧筒部33B’上，设置了从其周围侧壁向外凸出的散热翅片339。此外，在安装部381’的周围，也设置了凸出的散热翅片3813。

适配器38A由于内部储存了等离子气体而达到很高的温度。所以优选尽量抑制这种热量传递到等离子体发生喷嘴31一侧去。为此，在下侧筒部33B’的周围侧壁和安装部381’的周围设置了散热翅片339、3813，以便发散上述热量。因此，与冷却配管39(参见图1～图3)所产生的冷却效果加在一起，能防止波导管10达到高温，并且能防止由于等离子体发生喷嘴31过热而使得密封构件35变劣等不利情况。

温度传感器36安装在适配器38A的一端。适配器38A从喷嘴主体33’经过喷嘴托架34接地，在电气上是接地的零电位。因此，由于并不施加能量，所以在等离子体熄灭时就不发热。与此相反，当等离子体点亮时，便在等离子体室382内充满了高温的等离子体化气体，在这种适配器38是用薄壁构件等制成、热容量很小的情况下，适配器38A的温度便随着等离子体发生喷嘴31所消耗的能量而相应地升高。

此时，通过在适配器38A上设置温度传感器36，测定适配器38A的温度，就能够推定上述消耗能量。因此，即使把适配器38A安装在等离子体发生喷嘴31上，即，即使不能够直接看到等离子体发生喷嘴31的前端，也能够推定等离子体是点亮还是熄灭，还能推定在点亮情况下的等离子体的温度等等。而且，根据这种检测的结果，通过控制供应给各个等离子体发生喷嘴31的气体供应量，就能对等离子体的点亮状态进行控制。

此时，温度传感器36安装在设置于等离子体室382的一端的安装部388上。这个安装部388在从适配器38A的端部延伸出来的薄壁部389的前端上形成。即，不是把温度传感器36直接安装在如上所述由于等离子气体存留在其内部而达到很高温度的该适配器38A上，而是通过薄壁部389安装在其上的。这样，就能在不影响温度检测的范围内，保护温度传感器36不受到过多的热传导。

作为温度传感器36，可以使用热敏电阻、热电偶、红外线传感器等。温度传感器36可以用粘接、螺钉固定、或者在该安装部388上设置安装孔，并把它嵌入这个安装孔内的方式等来安装在安装部388上。另外，当温度传感器36具有耐热性能时，也可以不设置薄壁部389、安装部388，而设置在等离子室382的任意一个表面上，或者该等离子室382的内部。

还有，在适配器38A上，设有用于对该适配器38A进行预热的加热器371。这个加热器371用发热电阻件和金属丝加热器等构成，通过在从它的两端引出的导线372之间施加电压，使其发热。

只要等离子体发生喷嘴31进行短暂的运转(例如，5分钟左右)，适配器38A便会如以上所述的那样，由于存留在其内部的等离子体化气体而达到高温，即使熄灭了，再次给以微波，也能很容易地使其点亮。可是，在等离子体发生喷嘴31启动时，以及暂时停止运转之后再开始运转等时候，在该适配器38A的散热状态下，就很难用单独一个等离子体发生喷嘴31使等离子体点亮。因此，通过在适配器38A上预先加设用来改善起动性能的加热器371，即使安装着这种适配器38A，也能够很容易地使等离子体点亮，并且，在刚点亮之后，就能够进行均匀的等离子体照射。采用这种方式，特别适合于要处理的工件W间歇地输送过来，需要频繁地反复进行等离子体的点亮/熄灭的工件处理装置。

此外，在本实施方式中，使用分别对应各个等离子体发生喷嘴31设置的短线调谐器单元70X，以便控制等离子体的点亮状态。调整各短线调谐器单元70X的短柱71向波导空间130凸出的长度，凸出的长度越长，就能使得在对应的等离子体发生喷嘴31中所消耗的能量越少。

利用这个短线调谐器单元70X，对提供给各个等离子体发生喷嘴31的微波能量进行调整，就能很容易地调整等离子体的点亮/熄灭，以及点亮时的温度。特别是，当在波导管10上设置了多个等离子体发生喷嘴31的情况下，通过分别设置对应的短线调谐器单元70X，就能很容易地控制点亮/熄灭以及点亮时的温度。

短线调谐器单元70X的结构，与上述的短线调谐器单元70A～70C的结构相同。短柱71的凸出量，可以用步进电动机之类进行调整。上述步进电动机既可以为各短线调谐器单元70A～70C及70X分别设置，或者也可以共用，利用齿轮等传动机构对凸出量进行单独调整。

接着，说明第二实施方式的工件处理装置S’的电结构。图14是表示第二实施方式的工件处理装置S’的控制系统的框图。另外，凡是与图9中说明过的第一实施方式相同的部分，都标以相同的附图标记。

该控制系统包括：包含CPU901的总体控制部90’；微波输出控制部91；气体流量控制部92；输送控制部93；短柱驱动部972；加热器驱动部973；操作部95；由输入接口和模拟/数字变换器等构成的第二、第三、第四传感器输入部97、974、975；温度传感器36；速度传感器971；工件检测传感器981；驱动电动机931；流量控制阀923；短线调谐器单元70A、70B、70C、70X；以及加热器371。

微波输出控制部91、气体流量控制部92和输送控制部93的功能与第一实施方式相同。短柱驱动部972驱动控制短线调谐器单元70A、70B、70C、70X。加热器驱动部973进行加热器371的驱动控制。

温度传感器36，如上所述，检测适配器38A的温度。速度传感器971检测工件W的输送速度。工件检测传感器981配置在工件W的输送通道上，根据与图中未表示的发光元件之间的光通道是否被遮挡(也包括工件W是玻璃基板等时，透过的光量减少)或者是否形成光通道(有无由工件W产生的反射)，来检测工件W的输送。此外，速度传感器971向第二传感器输入部97输出信息，温度传感器36向第三传感器输入部974输出信息，而工件检测传感器981向第四传感器输入部975输出信息。

总体控制部90’对该工件处理装置S’的总体动作进行控制，它根据操作部95给出的操作信号，监控从第二传感器输入部97输入的由速度传感器971发来的对工件W的输送速度的测定结果；从第三传感器输入部974输入的温度传感器36的检测结果；以及从第四传感器输入部975输入的由工件检测传感器981发来的工件W的输送状态等，根据规定的顺序，控制微波输出控制部91、气体流量控制部92、输送控制部93、短柱驱动部972、以及加热器驱动部973的动作。

具体的说，CPU901根据预先储存在储存器中的控制程序，使工件处理装置S’开始工作，当根据操作部95的操作指示开始处理时，便通过输送控制部93启动驱动电动机931，开始向等离子体发生部30输送工件W。CPU901通过传感器输入部97从速度传感器971读取工件W的输送速度，并将其控制在一定的速度。

与开始输送工件W同时，或者，在工件W到达规定位置上的那一刻，CPU901就通过加热器驱动部973开始加热器371的预热。接着，CPU901通过流量控制部92控制流量控制阀923，在向各等离子体发生喷嘴31供应规定流量的处理气体的同时，通过微波输出控制部91向微波发生装置20供应比平常点亮时更大的微波电力，对各等离子体发生喷嘴31进行加热。

在这种状态下，CPU901通过短柱驱动部972，使得与各等离子体发生喷嘴31相对应的短线调谐器单元70X上的短柱71后退(全部打开)的同时，扫描驱动短线调谐器单元70A、70B、70C，使波导管10内的驻波特性曲线发生变化。这样，各个等离子体发生喷嘴3 1在等离子体要点亮时，就能够根据温度传感器36的检测结果是否达到规定的温度以上，来判断是否已经点亮。当从第三传感器输入部974输入的、由温度传感器36所检测到的适配器38A的温度，由于上述点亮而达到规定的温度时，就结束向加热器371通电。

当检测到所有的等离子体发生喷嘴31都点亮时，CPU901便控制短线调谐器单元70X和流量控制阀923，把微波电力降低到平常点亮时的水平，并且使得各适配器38A达到一定的温度。这样，当达到一定的温度，能够进行均匀的等离子体照射的时候，便控制工件W，使它通过等离子体发生部30。此外，CPU901还通过操作部95的亮灯显示等，向作业者报告可以进行等离子体照射了。

当由工件检测传感器981通过第四传感器输入部975检测到工件W的后端，但还没有检测到后续的工件W时，CPU901便在这个后端通过等离子体发生部30后的时刻，或者，此后又经过规定的时间之后，停止上述处理气体的供应，同时，停止产生微波。

还有，在这个时刻，或者在检测到适配器38A的温度下降到规定温度以下的时刻，便驱动加热器371。驱动电动机931，在最后的工件W从该工件处理装置S’排出来之后的适当时刻停止运转。另外，也可以在由该工件检测传感器981检测到工件W的前端之后，再根据工件W的输送速度，和工件检测传感器981的安装位置，进行等离子体的点亮。

另一方面，等离子体发生喷嘴31也并不是在每一次同样的条件下都必然点亮，会发生点亮的偶然性。因此，CPU901要扫描驱动短线调谐器单元70A、70B、70C，当经过了规定的时间之后，所有的等离子体发生喷嘴31都没有点亮时，一旦微波的发生停止之后，便进行再启动(重新启动)，再一次开始产生微波。

此外，当由温度传感器36检测到适配器38A的温度达到异常的高温时，CPU901便判断出在这个等离子体发生喷嘴31中不是辉光放电，而是发生了电弧放电，便进行停止微波产生的保护动作。采用这种办法，就能防止中心导电体32(内侧电极)和喷嘴主体33’(外侧电极)、以及夹持中心导电体32的密封构件35等受到损伤。此后，经过规定的时间之后，或者，在所检测到的温度下降到规定值以下的时刻，可以自动地再次启动。此外，也可以在等离子体发生喷嘴31本身上，设置检测等离子体点亮的温度传感器和光传感器，用于检测打火。

这样，根据工件检测传感器981的检测结果，控制处理气体的供应量和微波能量中的至少一方，以此来控制等离子体的点亮/熄灭，并且利用对加热器37的驱动控制，就能在抑制等离子体发生喷嘴31和处理气体消耗的同时，进行均匀的等离子体照射。

第三实施方式

图15是在第三实施方式的工件处理装置中，把等离子体发生喷嘴31和适配器38B安装在波导管上的部分放大表示的剖面图，图16是适配器38B的分解立体图。

等离子体发生喷嘴31和适配器38B的结构基本上与图12、13中所示的第二实施方式中的结构相同，对于相同的部分均标以同样的附图标记，并简化甚至省略其说明。与第二实施方式不同的部分是，在适配器38B的内部设置了检测等离子体化气体所发出的光的光传感器361(光检测元件)，以代替温度传感器36。

当使用把从等离子体发生喷嘴31喷射出来的气体暂时封闭起来的适配器38B时，就很难分出等离子体是点亮还是熄灭了。为此，在第三实施方式中，使用了设有检测等离子体室382内的等离子体光的光传感器361的适配器38B。

通过设置光传感器361，即使不能直接目测等离子体发生喷嘴31前端，也能根据等离子体光的颜色和亮度，推断等离子体是点亮还是熄灭，更进一步，还能根据点亮情况下的颜色和亮度，推断等离子体的温度和大小等。而且，根据这种检测的结果，就能控制向各等离子体发生喷嘴31供应的气体的量，控制等离子体的点亮状态。此时，与上述第二实施方式一样，设有分别与各等离子体发生喷嘴31对应的短线调谐器单元，也能对等离子体的点亮状态进行控制。

光传感器361设置在等离子体室382内的一端。此外，光传感器361不是设置成从内部积存高温等离子体的等离子体室382内露出，而是设置成用具有耐热性能和透光性能的玻璃等遮挡构件362，划分出该光传感器361一侧的空间和剩余的内部空间。这样，不会导致因等离子体温度降低造成改性性能降低，把光传感器361的温度抑制在例如70℃左右，可以抑制该光传感器361的灵敏度变化和暗电流的增加等因过热造成的影响。

光传感器361并不是必须设置在等离子体室382内的端部。在光传感器361具有耐热性能、此外通过对所述金属材料的切削、或施镀、涂装等，使等离子体室382的内面形成高反射率的情况下，也可以配置在等离子体室382内的任何部位上。

作为光传感器361，例如可以使用光电二极管或光电三极管等光电转换元件。优选的是，排列多个这些元件，或使一个元件分割成多个检测区，并设置可以识别等离子体发光颜色的选择波长的滤光器。光传感器361上穿透设置有安装孔，从等离子体室382一端向室内穿入，用嵌入该安装孔内的方法安装。

光传感器361安装在等离子体室382上的方式，不限于上述结构。例如，也可以这样安装：从等离子体室382的一端开始，延伸设置用具有遮光性能的材料做成的薄壁长管道，在这根管道的前端上设置用特富龙(Teflon，注册商标)等制成的绝热壳体，再把光传感器361安装在这个壳体内。借助于这种结构，能进一步抑制热量向光传感器361传播。

或者，也可以在等离子体室382的一端设置穿透的安装孔，在把具有耐热性能的聚光透镜嵌入这个安装孔内的同时，将光纤的一端朝向该聚光透镜，用于将等离子光引导到外部去。光传感器361与上述光纤的另一端相对配置。采用这样的结构，就能使光传感器361不受适配器38B的热量的影响，从而能可靠地抑制光传感器361变劣等。

第三实施方式中的工件处理装置的控制系统，基本与第二实施方式相同。即，由于第二实施方式的温度传感器36与本实施方式中的光传感器361，事实上都是起相同的控制系统的作用，所以，只要把图14中的温度传感器36置换成光传感器361，把第三传感器输入部974作为光传感器361所使用的部分就可以了。并且根据光传感器361检测的结果，CPU901控制向等离子体发生喷嘴3 1供应的气体量和/或微波的功率。

其它变形实施方式的说明

在上文中，对本发明的一个实施方式的工件处理装置S进行了说明，但本发明并不限于这一实施方式，例如，也可以采用下述实施方式。

(1)在上述实施方式中，使用输送工件W的输送装置C作为移动装置，作为该输送装置C，例举了把工件W放置在输送辊80的上面进行输送的方式。除此以外，例如也可以采用：把工件W夹在上下输送辊之间进行输送的方式；不使用输送辊，把工件装在筐等中，用流水作业传送带输送所述筐等的方式；或用机械手等夹持工件W，向等离子体发生部30输送的方式。或者作为移动装置也可以采用使等离子体发生喷嘴一侧移动的构成。也就是，只要是工件W和等离子体发生喷嘴31在与等离子体照射方向(Z方向)交叉的面(X、Y面)上相对移动就可以。

(2)在上述实施方式中，举出了以生成2.45GHz微波的磁控管作为微波生成源的例子，也可以使用磁控管以外的各种高频电源，此外，也可以使用波长不同于2.45GHz的微波。

以上根据第一～第三实施方式说明的本发明的工件处理装置和等离子体发生装置，非常适合应用于对半导体晶片等半导体基板的蚀刻处理装置和成膜装置、等离子体显示器面板等玻璃基板和印刷电路板的清洁处理装置、对医疗器械等的灭菌处理装置、以及蛋白质的分解装置等中。

另外，在上述具体实施方式中，主要包括具有以下构成的发明：

本发明提供的等离子体发生装置包括：微波发生部，生成微波；供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

按照上述结构，在等离子体发生喷嘴的前端安装了把环状排出口变换成长形的排出口的适配器。这样，等离子体在适配器内的路程中就难以冷却，即使等离子体的照射位置离喷嘴远一些，也能减少等离子体消失的比例。因此，不必使用过大的等离子体发生喷嘴，就能对宽的工件进行均匀的等离子体照射。

在上述结构中，优选的是，上述适配器包括与上述环状排出口连通的长形等离子体室，在该等离子体室的一个侧面上有长形的开口。

此外，优选的是，上述适配器的长形排出口，随着向外延伸，其开口面积分阶段地或者连续地扩大。当采用长形的排出口时，等离子体的势头(排出的压力，单位时间的流量)将随着向外延伸而减弱，此外，温度也会下降。因此，不是把这种长形的排出口做成固定的宽度，而是通过把开口面积分阶段或者连续地扩大，以使得越是处于长形排出口的外侧，喷出的等离子体的量越多。这样，就能在长形排出口的全长上进行更加均匀的等离子体照射。

在上述结构中，优选的是还包括散热翅片，配置在上述等离子体发生喷嘴与上述适配器的结合部分附近。按照这种结构，即使适配器由于等离子体气体在其内部存留而达到很高的温度，通过散热翅片，也能抑制热量向等离子体发生喷嘴一侧传递。

在上述结构中，优选的是还包括安装在上述适配器上，用于预热该适配器的加热器。按照这种结构，由于适配器能够预热，所以在把这种适配器安装在喷嘴上的状态下，也能很容易地使等离子体点亮，并且在刚点亮之后，就能进行均匀的照射。

在上述结构中，优选的是还包括检测上述适配器温度的温度检测元件。按照这种结构，能对适配器的温度状况进行监视，并利用它作为控制的要素。

在这种情况下，优选的是还包括控制部，根据上述温度检测元件的检测结果，控制向上述等离子体发生喷嘴供应的上述气体的量和/或上述微波的功率。借助于这种结构，就能根据适配器的温度来推定等离子体的发生状态，从而能准确地调整等离子体的输出。

在上述结构中，优选的是还包括检测上述适配器内的等离子体光的光检测元件。借助于这种结构，即使由于安装了适配器不能对等离子体光进行目测了，但因为能监视等离子体光的发生状态，所以就能把它用作控制的要素。

在这种情况下，优选的是，上述适配器包括与上述环状排出口连通的长形等离子体室，在该等离子体室的一个侧面上有长形的开口，上述光检测元件检测上述等离子体室内的等离子体光。

此外，优选的是还包括控制部，根据上述光检测元件的检测结果，控制向上述等离子体发生喷嘴供应的上述气体的量和/或上述微波的功率。借助于这种结构，就能根据光检测元件的检测结果来推定等离子体的发生状态，从而能准确地调整等离子体的输出。

本发明另一方面的等离子体发生装置，包括：微波发生部，生成微波；供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；波导管，其上排列安装有上述多个等离子体发生喷嘴，并传输上述微波发生部所产生的微波；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

按照这种结构，在波导管上排列安装了多个等离子体发生喷嘴，在这些等离子体发生喷嘴的前端安装了把环状排出口变换成长形的排出口的适配器。因此，就能用多个等离子体发生喷嘴对很宽的工件进行均匀的等离子体照射。

在上述结构中，优选的是，上述适配器在上述多个等离子体发生喷嘴上单独设置。在一个适配器上安装多个等离子体发生喷嘴，排出口是共用的情况下，相邻的等离子体发生喷嘴喷射出来的等离子流可能会发生冲突，导致产生等离子体的密度下降的部分。可是，如果为多个等离子体发生喷嘴分别安装适配器，就能够消除这种不利情况。

在上述结构中，优选的是，上述适配器相对于上述等离子体发生喷嘴的排列方向，以规定的角度倾斜错开，分别安装在等离子体发生喷嘴上。按照这种结构，就能使得从长形排出口的长度方向的端部喷出的等离子体，在相邻的适配器之间不会互相发生冲突，从而能防止在其端部附近的等离子体密度的降低。

在上述结构中，优选的是，上述多个等离子体发生喷嘴互相平行地排成多列，而且，从上述排列的面的方向，即，与其排列方向垂直的方向看，上述多排等离子体发生喷嘴在其排列方向上互相间隔地排列；上述适配器安装在上述各等离子体发生喷嘴上，上述长形排出口的长度方向，与上述排列方向基本平行。

或者，优选的是，上述等离子体发生喷嘴排列在一条直线上；上述适配器的上述长形排出口的长度方向，基本与上述这一条直线平行，并且沿与上述这一条直线垂直的方向上相互错开配置排列。

借助于这种结构，也能使得从长形排出口的长度方向的端部喷出来的等离子体，在相邻的适配器之间互相不发生冲突。

在上述结构中，优选的是，相邻的适配器在各自的上述长形排出口长度方向的端部上，从上述等离子体发生喷嘴的排列面方向，即与排列方向垂直的方向看，是重叠的。借助于这种结构，通过使等离子体的密度相对较低的上述长形排出口长度方向的端部，如上所述重叠起来，因而能使得整个等离子体发生喷嘴的排列方向上的等离子体密度大体均匀。

本发明再一方面的工件处理装置，把等离子体照射到工件上，实施规定的处理，该工件处理装置包括：等离子体发生装置，从规定的方向向上述工件照射等离子体化气体；以及移动机构，在与等离子体化气体的照射方向交叉的面上，使上述工件和等离子体发生装置相对移动，其特征在于，上述等离子体发生装置包括：微波发生部，生成微波；供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

在上述结构中，优选的是还包括温度检测元件，检测上述适配器的温度；以及控制部，根据上述温度检测元件的检测结果，对向上述等离子体发生喷嘴供应上述气体的量和/或上述微波的功率进行控制。

或者，优选的是还包括光检测元件，检测上述适配器内的等离子体光，以及控制部，根据上述光检测元件的检测结果，对向上述等离子体发生喷嘴供应上述气体的量和/或上述微波的功率进行控制。

本发明又一方面的工件处理装置，把等离子体照射到工件上，实施规定的处理，该工件处理装置包括：等离子体发生装置，从规定的方向向上述工件照射等离子体化气体；以及移动机构，在与等离子体化气体的照射方向交叉的面上，使上述工件和等离子体发生装置相对移动，其特征在于，上述等离子体发生装置包括：微波发生部，生成微波；供给部，提供等离子体化的气体；等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；波导管，其上排列安装有上述多个等离子体发生喷嘴，并传输上述微波发生部所产生的微波；以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

按照上述工件处理装置，即使不使用过大的等离子体发生喷嘴，而使用廉价的容易控制的小直径等离子体发生喷嘴，也能够对宽的工件进行均匀的等离子体照射。

Claims (20)

1.一种等离子体发生装置，包括：

微波发生部，生成微波；

气体供给部，提供等离子体化的气体；

等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；

以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，

其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，

上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

2.如权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，上述适配器包括与上述环状排出口连通的长形等离子体室，在该等离子体室的一个侧面上有长形的开口。

3.如权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，上述适配器的长形排出口，随着向外延伸，其开口面积分阶段地或者连续地扩大。

4.如权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，还包括散热翅片，配置在上述等离子体发生喷嘴与上述适配器的结合部分附近。

5.如权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，还包括安装在上述适配器上、用于预热该适配器的加热器。

6.如权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，还包括检测上述适配器温度的温度检测元件。

7.如权利要求6所述的等离子体发生装置，其特征在于，还包括控制部，根据上述温度检测元件的检测结果，控制向上述等离子体发生喷嘴供应的上述气体的量和/或上述微波的功率。

8.如权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，还包括检测上述适配器内的等离子体光的光检测元件。

9.如权利要求8所述的等离子体发生装置，其特征在于，

上述适配器包括与上述环状排出口连通的长形等离子体室，在该等离子体室的一个侧面上有长形的开口；

上述光检测元件检测上述等离子体室内的等离子体光。

10.如权利要求8所述的等离子体发生装置，其特征在于，还包括控制部，根据上述光检测元件的检测结果，控制向上述等离子体发生喷嘴供应的上述气体的量和/或上述微波的功率。

11.一种等离子体发生装置，包括：

微波发生部，生成微波；

气体供给部，提供等离子体化的气体；

多个等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；

波导管，其上排列安装有上述多个等离子体发生喷嘴，并传输上述微波发生部所产生的微波；

以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，

其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，

上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

12.如权利要求11所述的等离子体发生装置，其特征在于，上述适配器在上述多个等离子体发生喷嘴上单独设置。

13.如权利要求12所述的等离子体发生装置，其特征在于，上述适配器相对于上述等离子体发生喷嘴的排列方向，以规定的角度倾斜错开，分别安装在等离子体发生喷嘴上。

14.如权利要求11所述的等离子体发生装置，其特征在于，

上述多个等离子体发生喷嘴互相平行地排成多列，而且，从上述排列的面的方向，即，与其排列方向垂直的方向看，上述多列等离子体发生喷嘴在其排列方向上互相间隔地排列；

上述适配器安装在上述各等离子体发生喷嘴上，上述长形排出口的长度方向，与上述排列方向基本平行。

15.如权利要求12所述的等离子体发生装置，其特征在于，

上述等离子体发生喷嘴排列在一条直线上；

上述适配器的上述长形排出口的长度方向，基本与上述这一条直线平行，并且沿与上述这一条直线垂直的方向上相互错开配置排列。

16.如权利要求12所述的等离子体发生装置，其特征在于，相邻的适配器在各自的上述长形排出口长度方向的端部上，从上述等离子体发生喷嘴的排列面方向，即与排列方向垂直的方向看，是重叠的。

17.一种工件处理装置，把等离子体照射到工件上，实施规定的处理，该工件处理装置包括：

等离子体发生装置，从规定的方向朝上述工件照射等离子体化气体；

以及移动机构，在与等离子体化气体的照射方向交叉的面上，使上述工件和等离子体发生装置相对移动，其特征在于，上述等离子体发生装置包括：

微波发生部，生成微波；

气体供给部，提供等离子体化的气体；

等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；

以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，

其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，

上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

18.如权利要求17所述的工件处理装置，其特征在于，还包括：

温度检测元件，检测上述适配器的温度；

以及控制部，根据上述温度检测元件的检测结果，对向上述等离子体发生喷嘴供应上述气体的量和/或上述微波的功率进行控制。

19.如权利要求17所述的工件处理装置，其特征在于，还包括：

光检测元件，检测上述适配器内的等离子体光，

以及控制部，根据上述光检测元件的检测结果，对向上述等离子体发生喷嘴供应上述气体的量和/或上述微波的功率进行控制。

20.一种工件处理装置，把等离子体照射到工件上，实施规定的处理，该工件处理装置包括：

等离子体发生装置，从规定的方向朝上述工件照射等离子体化气体；

以及移动机构，在与等离子体化气体的照射方向交叉的面上，使上述工件和等离子体发生装置相对移动，

其特征在于，上述等离子体发生装置包括：

微波发生部，生成微波；

供给部，提供等离子体化的气体；

多个等离子体发生喷嘴，包括接收上述微波的内侧电极、以及同心配置在该内侧电极外侧的外侧电极，并根据上述微波的能量，将上述气体等离子体化后从前端喷出；

波导管，其上排列安装有上述多个等离子体发生喷嘴，并传输上述微波发生部所产生的微波；

以及适配器，安装在上述等离子体发生喷嘴的前端，

其中，上述等离子体发生喷嘴使上述内侧电极与外侧电极之间产生辉光放电，生成等离子体，并通过向这两个电极之间供应上述气体，在常压下把等离子体化的气体从两个电极之间的环状排出口喷射出来，

上述适配器把上述环状排出口变换成长形的排出口。

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