CN107208833B - 管路保持连接结构以及具备所述结构的高频天线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种管路保持连接结构及高频天线装置，所述管路保持连接结构能够减小结构整体的宽度，且能够减少零件数及装配作业步骤。所述管路保持连接结构(30a)包括：外壳(32)，以气密地封闭真空容器(4)的开口部(6)的方式而固定；第1管路(50)，端部附近贯穿开口部(6)及外壳(32)；以及第2管路(60)，具有与所述端部的公螺纹部(56)螺合的母螺纹部(64)。管路(50)具有卡止部(52)。两管路(50)、(60)内供流体(2)流动。在管路(50)与外壳(32)及管路(60)的端部之间，分别设置有衬垫(72)、(73)。所述管路保持连接结构(30a)能够用于所述高频天线装置。

Description

管路保持连接结构以及具备所述结构的高频天线装置
技术领域
本发明涉及一种管路(pipe)保持连接结构以及具备所述结构的高频天线(antenna)装置，所述管路保持连接结构例如被用于如等离子体(plasma)处理装置或离子(ion)源等具备真空容器的真空装置中，在内部供流体流动的管路贯穿真空容器的开口部的部分保持第1管路，并且将所述第1管路与第2管路予以连接。
背景技术
专利文献1中记载有管路保持连接结构的一例，所述管路保持连接结构是在内部供流体流动的管路贯穿真空容器的开口部的部分保持第1管路，并且将所述第1管路与第2管路予以连接。参照图1对其进行说明。
在具有开口部6的真空容器4的外壁，以气密地封闭开口部6的方式，使用螺栓(bolt)10而固定有外壳(housing)8。在外壳8与真空容器4之间，设置有对两者间进行真空密封(seal)的O型环(O ring)12。
设置于真空容器4内且内部供流体2流动的第1管路16的端部附近贯穿真空容器4的开口部6及外壳8。在外壳8与第1管路16之间，设置有对两者间进行真空密封的O型环14。流体2例如为用于对第1管路16进行冷却的冷却水之类的制冷剂或各种气体。
所述第1管路16的端部被插入至设置于真空容器4外且在内部供所述流体2流动的第2管路18的端部内，两管路16、18彼此连接，所述连接部利用O型环28密封。第1管路16朝向真空容器4外侧方向的移动被卡止部20阻止。
在第2管路18的端部设置有凸缘部22，在所述凸缘部22与所述外壳8的螺孔9之间，设置有至少两根无头螺栓(stud bolt)24，利用所述无头螺栓24将管路18固定于外壳8。26为螺母(nut)。
利用如上所述的结构，可相对于真空容器4来保持第1管路16，并且可将所述管路16与第2管路18予以连接。因而，可从管路18向管路16或与此相反地供给流体2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2011-241917号公报(段落0019-段落0028，图2)
发明内容
发明所要解决的问题
在所述现有的管路保持连接结构中，为了确保O型环28对第1管路16与第2管路18之间的密封性能等，必须将第2管路18相对于外壳8而不倾斜地牢固固定，因此，至少需要两根无头螺栓24。并且，必须在外壳8上设置用于螺入各无头螺栓24的螺孔9，相应地需要空间(space)，因此结构整体的宽度变大。
而且，相对于一根第1管路16，无头螺栓24及螺母26分别至少各需要2个，因此零件数变多，并且用于将它们结合装配的装配作业步骤也变多。
因此，本发明的一个目的在于改善如上所述的方面，提供一种可减小结构整体的宽度且可减少零件数及装配作业步骤的管路保持连接结构。
而且，另一目的在于提供一种具备此种管路保持连接结构的高频天线装置。
解决问题的技术手段
本发明的第1管路保持连接结构为内部供流体流动的管路贯穿真空容器的开口部的部分的结构，所述管路保持连接结构的特征在于包括：外壳，以气密地封闭所述开口部的方式而固定于所述真空容器的外壁；第1管路，设置于所述真空容器内且在内部供所述流体流动，且其端部附近贯穿所述真空容器的开口部及所述外壳，且在所述端部附近具有卡止部，所述卡止部与所述外壳的真空容器侧端部卡合，以阻止所述第1管路朝向真空容器外侧方向的移动，进而在端部具有公螺纹部；衬垫(packing)，对所述外壳与所述第1管路之间进行真空密封；第2管路，设置于所述真空容器外且在内部供所述流体流动，且在其端部具有母螺纹部，所述母螺纹部与所述第1管路的公螺纹部螺合以连接两管路；以及衬垫，对所述第1管路的端部与所述第2管路的端部之间进行密封。
所述第1管路保持连接结构中，可利用所述卡止部来阻止第1管路朝向真空容器外侧方向的移动。而且，由于为第1管路的端部的公螺纹部与第2管路的端部的母螺纹部相螺合而连接两管路的结构，因此即便不使用如现有技术那样的无头螺栓及螺母等，也可确保衬垫对两管路间的密封性能来连接第1管路与第2管路。
本发明的第2管路保持连接结构为内部供流体流动的管路贯穿真空容器的开口部的部分的结构，所述管路保持连接结构的特征在于包括：外壳，以气密地封闭所述开口部的方式而固定于所述真空容器外壁，且在其内部具有贯穿孔以及与所述贯穿孔相连的第1母螺纹部及第2母螺纹部；第1管路，设置于所述真空容器内且在内部供所述流体流动，其端部附近贯穿所述真空容器的开口部，且在所述端部附近具有卡止部，所述卡止部与所述外壳的真空容器侧端部卡合，以阻止所述第1管路朝向真空容器外侧方向的移动，进而在端部具有公螺纹部，所述公螺纹部与所述外壳的第1母螺纹部螺合，以连接所述第1管路与所述外壳；衬垫，对所述外壳与所述第1管路之间进行真空密封；第2管路，设置于所述真空容器外且在内部供所述流体流动；以及接头，具有连接所述第2管路的端部的部分、及与所述外壳的第2母螺纹部螺合的公螺纹部，将所述第2管路以密封所述流体的状态而连接于所述外壳。
所述第2管路保持连接结构中，可利用所述卡止部来阻止第1管路朝向真空容器外侧方向的移动。进而，由于为第1管路的端部的公螺纹部与外壳的第1母螺纹部相螺合的结构，因此可协同所述卡止部来更确实地阻止第1管路的轴向移动。
而且，由于为使第1管路端部的公螺纹部螺合于外壳的第1母螺纹部，且利用与所述外壳的第2母螺纹部螺合的接头来将第2管路连接于外壳的结构，因此即便不使用如现有技术那样的无头螺栓及螺母等，也可确保各连接部的密封性能来连接第1管路与第2管路。
本发明的高频天线装置中，所述第1管路包括导体，其两端部附近分别贯穿在所述真空容器的壁面上所设的两个开口部，且在所述第1管路的各端部附近贯穿所述各开口部的部分，包括所述第1管路保持连接结构或所述第2管路保持连接结构。也可在第1管路的其中一个端部附近包括所述第1管路保持连接结构，且在另一个端部附近包括所述第2管路保持连接结构。
发明的效果
根据技术方案1所述的发明，由于为第1管路端部的公螺纹部与第2管路端部的母螺纹部相螺合而连接两管路的结构，因此即便不使用如现有技术那样的无头螺栓及螺母等，也可确保衬垫对两管路间的密封性能来连接第1管路与第2管路。其结果，与使用无头螺栓及螺母等的情况相比，可减小所述结构整体的宽度，且可减少零件数及装配作业步骤。
根据技术方案2所述的发明，由于为使第1管路端部的公螺纹部螺合于外壳的第1母螺纹部，且利用与所述外壳的第2母螺纹部螺合的接头来将第2管路连接于外壳的结构，因此即便不使用如现有技术那样的无头螺栓及螺母等，也可确保各连接部的密封性能来连接第1管路与第2管路。其结果，与使用无头螺栓及螺母等的情况相比，可减小所述结构整体的宽度，且可减少零件数及装配作业步骤。
进而，由于为第2管路经由接头而连接于外壳的结构，因此第2管路的形状、材质等的选择自由度增大。
根据技术方案3所述的发明，可实现起到与技术方案1所述的发明的所述效果同样的效果的高频天线装置。
根据技术方案4所述的发明，可实现起到与技术方案2所述的发明的所述效果同样的效果的高频天线装置。
根据技术方案5所述的发明，可实现一种高频天线装置，对于具备技术方案1所述的管路保持连接结构的部分，起到与技术方案1所述的发明的所述效果同样的效果，对于具备技术方案2所述的管路保持连接结构的部分，起到与技术方案2所述的发明的所述效果同样的效果。
根据技术方案6所述的发明，起到以下的进一步的效果。即，采用了下述结构，所述结构利用中空绝缘体来将作为高频天线发挥功能的第1管路分割为多个区域，且利用设置在各中空绝缘体外周部的电容器来将所述多个区域电性串联连接，简单而言，第1管路的合成电抗(reactance)为从感应性电抗减去电容性电抗的形式，因此可降低第1管路的阻抗(impedance)。其结果，即使在加长第1管路的情况下，也可抑制所述阻抗的增大。因而，可抑制在所述第1管路的两端间产生大的电位差的现象。而且，即使在加长第1管路的情况下，也可抑制所述阻抗的增大，因此高频电流容易流经第1管路。
根据技术方案7所述的发明，起到以下的进一步的效果。即，由于第1管路的位于真空容器内的部分被配置在绝缘管路内，因此可利用所述绝缘管路来保护第1管路。例如，即便将所述高频天线装置用于等离子体生成，也可防止等离子体中的带电粒子入射至第1管路。其结果，可抑制因等离子体入射至第1管路造成的等离子体电位的上升，并且可防止第1管路因等离子体中的带电粒子而受到溅蚀(sputter)。
附图说明
图1是表示现有的管路保持连接结构的一例的剖面图。
图2是表示本发明的管路保持连接结构的一实施形态的剖面图。
图3是表示图2中的凸缘周围的平面图，是沿线D-D方向观察图2所示的剖面图。
图4是图2中的A部放大图。
图5是表示本发明的管路保持连接结构的另一实施形态的剖面图。
图6是表示将图5所示的管路保持连接结构用于高频天线装置时的示例的剖面图。
图7是表示本发明的高频天线装置的一实施形态的剖面图，图中的B-B部紧跟着B'-B'部。
图8是表示本发明的高频天线装置的另一实施形态的剖面图，图中的C-C部紧跟着C'-C'部。
图9是表示图8中的一个中空绝缘体及电容器周围的一例的放大剖面图。
图10是图8所示的高频天线装置的电气等效电路图。
图11是表示具备本发明的高频天线装置的感应耦合型等离子体处理装置的一例的概略剖面图。
[符号的说明]
2：流体
4：真空容器
6：开口部
无头30a、30b：管路保持连接结构
32：外壳
38：贯穿孔
40：第1母螺纹部
42：第2母螺纹部
50、60：管路
52：卡止部
56、58：公螺纹部
64：母螺纹部
80：接头
82：管路插入孔
84：公螺纹部
90a、90b：高频天线装置
92、93：绝缘物
94：绝缘管路
96：中空绝缘体
100：电容器
具体实施方式
(1)管路保持连接结构
图2表示本发明的管路保持连接结构的一实施形态。
所述管路保持连接结构30a是内部供流体2流动的管路(本实施形态中为第1管路50)贯穿真空容器4的开口部6的部分的结构。真空容器4例如为金属制。开口部6既可直接形成在真空容器4上，也可形成在安装于真空容器4的凸缘上。后者的情况下的凸缘可视为真空容器4的一部分，因此本申请中包括两者的情况在内而称作真空容器4的开口部6。
流体2为液体或气体。例如，在作为第1管路50发热或热从他处传来此处的对策而对管路50进行冷却的情况下，作为流体2，只要采用冷却水之类的制冷剂即可。图7、图8所示的高频天线装置90a、高频天线装置90b为此情况的示例。而且，当通过第1管路50向真空容器4内导入各种气体时，作为流体2，只要采用各种气体即可。
在真空容器4的外壁，以气密地封闭开口部6的方式，在本实施形态中使用4根螺栓34而固定有外壳32。所述螺栓34的平面配置示例如图3所示。若如本例那样将螺栓34配置于外壳32的四角，则可进一步减小外壳32的宽度W。在外壳32与真空容器4之间，设置有对两者间进行真空密封的衬垫71。外壳32例如为金属制，但也有时设为绝缘物制(此情况后述)。
衬垫71例如为O型环，但也可为其他衬垫。后述的其他衬垫72～衬垫77也同样。
设置于真空容器4内且内部供所述流体2流动的第1管路50的端部附近贯穿真空容器4的开口部6及外壳32。所述管路50在其端部具有公螺纹部56。
第1管路50进而在其端部附近具有卡止部52，所述卡止部52与外壳32的真空容器4侧端部卡合，以阻止所述管路50朝向真空容器4外侧方向的移动。图4中放大表示所述卡止部52的一例。外壳32在所述贯穿孔38的真空容器4侧端部的周围具有圆锥状部35，且管路50在其外周部具有圆锥状部53，所述圆锥状部53呈与所述圆锥状部35对应的形状，与圆锥状部35卡合，以阻止管路50朝向真空容器4外侧方向的移动。通过使用此种圆锥状部35、圆锥状部53来构成卡止部52，从而容易使管路50的中心轴对准外壳32(具体而言为所述贯穿孔38)的中心轴。不过，卡止部52也可为图5所示的示例那样的具有平坦部36、平坦部54的卡止部。
通过所述卡止部52，可阻止第1管路50的轴向移动中的、朝向真空容器4外侧方向的移动。可容许管路50朝向与所述为相反方向的移动、例如因热膨胀等引起的移动。
在外壳32与第1管路50之间，设置有对两者间进行真空密封的衬垫72。
所述管路保持连接结构30a进而具备第2管路60，所述第2管路60设置于真空容器4外且内部供所述流体2流动。所述管路60在其端部具有母螺纹部64，所述母螺纹部64与所述第1管路50的公螺纹部56螺合以连接两管路50、60。本例中，母螺纹部64是形成于在管路60的端部所设的母连接器62内。
在第1管路50的端部与第2管路60的端部之间，设置有对两者间进行密封(seal)的衬垫73。
第1管路50及第2管路60的材质例如为铜、铝、这些的合金、不锈钢(stainless)等金属，但并不限于此。后述的其他实施形态中也同样。外壳32为金属制的情况下的材质例如也与所述相同。
所述管路保持连接结构30a可利用如上所述的结构来相对于真空容器4而保持第1管路50，并且可连接所述第1管路50与第2管路60。因而，可从管路60朝向管路50或与此相反地供给流体2。
所述管路保持连接结构30a是第1管路50端部的公螺纹部56与第2管路60端部的母螺纹部64相螺合而连接两管路50、60的结构，因此即便不使用如现有技术那样的无头螺栓及螺母等，也可确保衬垫73对两管路50、60间的密封性能来连接第1管路50与第2管路60。其结果，与使用无头螺栓及螺母等的情况相比，可减小所述结构30a整体的宽度W(参照图3)，且可减少零件数及装配作业步骤。
接下来，将管路保持连接结构的另一实施形态示于图5。对于与所述管路保持连接结构30a相同或相当的部分标注相同的符号，以下主要说明与其不同点。
构成图5所示的管路保持连接结构30b的外壳32在其内部具有贯穿孔38、以及与所述贯穿孔38相连的第1母螺纹部40及第2母螺纹部42。以气密地封闭开口部6的方式将所述外壳32固定于真空容器4外壁的结构与所述管路保持连接结构30a的情况相同。
设置在真空容器4内的第1管路50的端部附近贯穿真空容器4的开口部6。所述管路50在其端部具有公螺纹部58，所述公螺纹部58与外壳32的第1母螺纹部40螺合而连接管路50与外壳32。
第1管路50进而在其端部附近，具有卡止部52，所述卡止部52与外壳32的真空容器4侧端部卡合，以阻止所述管路50朝向真空容器4外侧方向的移动。更具体而言，外壳32在所述贯穿孔38的真空容器4侧端部的周围具有平坦部36，且管路50在其外周部具有平坦部54，所述平坦部54与平坦部36卡合以阻止管路50朝向真空容器4外侧方向的移动。通过使用此种平坦部36、平坦部54来构成卡止部52，从而可在规定位置更确实地阻止管路50朝向真空容器4外侧方向的移动。不过，卡止部52也可为图2、图4所示的示例那样的具有圆锥状部35、圆锥状部53的卡止部。
利用所述卡止部52，可阻止第1管路50的轴向移动中的、朝向真空容器4外侧方向的移动。进而，由于为第1管路50端部的公螺纹部58与外壳32的第1母螺纹部40相螺合的结构，因此可协同所述卡止部52来更确实地阻止第1管路50的轴向移动。且可使管路50的中心轴确实地对准外壳32的中心轴。
在外壳32与第1管路50之间，设置有对两者间进行真空密封的衬垫74。
所述管路保持连接结构30b具备第2管路60，所述第2管路60设置于真空容器4外且在内部供所述流体2流动。
所述管路保持连接结构30b还具备接头80，所述接头80将所述第2管路60以密封(seal)流体2的状态而连接至外壳32。所述接头80具有：管路插入孔82，连接管路60的端部的部分；以及公螺纹部84，螺合于外壳32的第2母螺纹部42。
所述接头80例如为公知的套圈(ferrule)接头，其中具有套圈(紧固环)，通过将第2管路60的端部插入至管路插入孔82并紧固螺母86，从而可将管路60与接头80予以结合。通过在此状态下转动螺母部88，从而可将所述接头80结合至外壳32或者解除所述结合。不过，接头80并不限于套圈接头。
另外，套圈接头的示例在多个专利文献中有所记载。例如，在日本专利特开2006-207795号公报中有所记载。
所述外壳32的第2母螺纹部42及接头80的公螺纹部84既可为通常的平行螺纹，也可采用锥形螺纹。若采用锥形螺纹，则可进一步提高密封(seal)性能。
所述管路保持连接结构30b可利用如上所述的结构来相对于真空容器4而保持第1管路50，并且可连接所述第1管路50与第2管路60。因而，可从管路60朝向管路50或与此相反地供给流体2。
所述管路保持连接结构30b为下述结构，即，使第1管路50的端部的公螺纹部58螺合于外壳32的第1母螺纹部40，且利用与所述外壳32的第2母螺纹部42螺合的接头80来将第2管路60连接至外壳32，因此即便不使用如现有技术那样的无头螺栓及螺母等，也可确保各连接部的密封性能来连接第1管路50与第2管路60。其结果，与使用无头螺栓及螺母等的情况相比，可减小所述结构30b整体的宽度W(参照图3)，且可减少零件数及装配作业步骤。
进而，第2管路60为经由接头80而连接至外壳32的结构，因此第2管路60的形状、材质等的选择自由度增大。例如，作为第2管路60，可使用具有可挠性的管等，将所述管路60以弯曲的状态连接于外壳32，因此即使在狭窄的场所，也容易配置管路60。
所述管路保持连接结构30a及管路保持连接结构30b例如可用于构成等离子体处理装置等的高频天线装置。以下对此进行详述。除此以外，也可用于离子源等。例如，可用于馈通孔(feed-through)(电流导入端子)，所述馈通孔(电流导入端子)用于对在构成离子源的真空容器内所设的电极或丝极(filament)供给制冷剂及电力。此时，第1管路50直接或间接地连接于所述电极或丝极。
(2)高频天线装置
接下来，对具备所述管路保持连接结构30a、管路保持连接结构30b的高频天线装置的实施形态进行说明。以下，对于与所述管路保持连接结构30a、管路保持连接结构30b相同或相当的部分标注相同的符号，主要说明与其不同点。
图7表示本发明的高频天线装置的一实施形态。所述高频天线装置90a中，设置于真空容器4内的所述第1管路50包含导体，其两端部附近分别贯穿在真空容器4的壁面上所设的两个开口部6。更具体而言，本实施形态中，管路50呈直线状，其两端部附近分别贯穿在真空容器4的相对向的壁面上所设的两个开口部6。
此时的第1管路50的材质例如为如前所述者，这些材质中，优选为铜、铝、这些的合金等高导电率者。
在所述第1管路50的各端部附近贯穿各开口部6的部分，具备一结构，所述结构是参照图2等所说明的所述管路保持连接结构30a，且其外壳32为绝缘物制。
因此，第1管路50利用设置在其两端部附近的两个所述卡止部52(参照图2等)，而阻止沿着其轴向的两方向的移动。
外壳32的材质例如为氧化铝(alumina)等陶瓷(ceramics)、石英或聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，PPS)、聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone，PEEK)等工程塑料(engineering plastic)等，但并不限于此。
在真空容器4的各开口部6，设置有将真空容器4与第1管路50之间电性绝缘的绝缘物92。所述绝缘物92的材质例如是作为所述外壳32的材质而例示者，但并不限于此。
所述第1管路50使高频电流IR(其方向根据时间而反转)从高频电源(例如参照图11的高频电源130)流动而作为高频天线发挥功能。用于使高频电流IR流经所述管路50的电性连接例如只要利用从外壳32朝外突出的部分的管路50、或在第2管路60包含导体的情况下利用连接于管路50的管路60的部分来进行即可。
管路50具有电阻，因此会因高频电流IR流经其中而发热(即，产生焦耳(Joule)热)。所述管路50可利用流经其中的流体(例如冷却水，以下同样)2来进行冷却。
根据所述高频天线装置90a，可实现起到与所述管路保持连接结构30a所起的所述效果同样的效果的高频天线装置。
如本例那样，也可将作为高频天线发挥功能的第1管路50的位于真空容器4内的部分，配置于绝缘管路94内。绝缘管路94的材质例如为石英、氧化铝、氟树脂、氮化硅、碳化硅、硅等，但并不限于此。
通过以所述方式构成，可利用绝缘管路94来保护第1管路50。例如，将所述高频天线装置90a用于等离子体生成(例如参照图11所示的等离子体处理装置)，也可防止等离子体中的带电粒子入射至第1管路50。其结果，可抑制因等离子体入射至第1管路50造成的等离子体电位的上升，并且可防止第1管路50因等离子体中的带电粒子而受到溅蚀。其结果，例如，可抑制对等离子体产生金属污染(metal contamination)。
优选为第1管路50如本例那样，隔着空间而配置于所述绝缘管路94内。如此，即使因高频电流IR流经管路50而管路50的电位上升，也可抑制绝缘管路94表面的电位上升。其结果，例如可抑制所述等离子体的电位上升。图8所示的高频天线装置90b的情况也相同。
也可采用下述结构，即：如图8所示的高频天线装置90b那样，串联地存在1个以上的中空绝缘体96，从而将作为高频天线发挥功能的第1管路50的位于真空容器4内的部分电性分割为多个区域51，且在各中空绝缘体96的外周部分别设置层状的电容器100，经由所述电容器100来将所述多个区域51电性串联连接。此时的电性等效电路的示例如图10所示。
各中空绝缘体96的材质例如为氧化铝等陶瓷、氟树脂、聚乙烯(Polyethylene，PE)或聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料等，但并不限于此。
所述高频天线装置90b为各具有两个中空绝缘体96及电容器100，且将第1管路50电性分割为三个区域51的示例，但管路50的分割数并不限于此。
各电容器100也可主要通过与中空绝缘体96之间的导热，从而借助流经管路50内的流体2来进行冷却。
图9放大表示图8中的一个中空绝缘体96及电容器100周围的一例。对于电容器100，为了便于理解其结构，与其他要素相比加大厚度而放大图示。
在各中空绝缘体96与其左右的区域51之间，设置有结合用的螺纹部98、螺纹部99及流体2密封用的衬垫75、衬垫76。
各电容器100具有：(a)第1电极102，是配置于中空绝缘体96外周部的电极，与连接于所述中空绝缘体96的其中一侧的区域51电性连接；(b)第2电极104，是以与第1电极102重叠的方式而配置于中空绝缘体96外周部的电极，与连接于所述中空绝缘体96的另一侧的区域51电性连接；以及(c)介电质106，配置于第1电极102与第2电极104之间。
各电容器100既可分别各具有1层第1电极102、第2电极104及介电质106(图9表示此时的示例)，也可分别各具有多层。
所述高频天线装置90b采用了下述结构，即，利用中空绝缘体96来将作为高频天线发挥功能的第1管路50分割为多个区域51，且利用设置在各中空绝缘体96外周部的电容器100而将所述多个区域51电性串联连接，简单而言，第1管路50的合成电抗为从感应性电抗减去电容性电抗的形态，因此可降低第1管路50的阻抗。
对此，以图10所示的等效电路的情况为例进行说明。此处，设各区域51的电感为L、电阻为R、各电容器100的静电容量为C。只要将各区域51设为彼此实质上相同的长度，则各区域51的电感L与电阻R便可成为实质上相同的值。所述第1管路50的阻抗Z可以下式表示。ω为高频电流IR的角频率，j为虚数单位。
Z＝3R+j(3ωL-2/ωC)
所述式的虚数部为第1管路50的合成电抗，为从感应性电抗3ωL减去电容性电抗2/ωC的形式，因此，通过将电容器100串联连接，从而可降低第1管路50的阻抗Z。换言之，可适当选定区域51及电容器100的个数等，因此，不论第1管路50的长度如何，均可由此来将第1管路50的阻抗Z设计为适当的值。
其结果，即使在加长第1管路50的情况下，也可抑制所述阻抗Z的增大。因而，可抑制在所述第1管路50的两端间产生大的电位差。而且，即使在加长第1管路50的情况下，也可抑制所述阻抗Z的增大，因此容易使高频电流IR流经第1管路50。
如上所述的高频天线装置90a或高频天线装置90b例如可用于感应耦合型的等离子体处理装置，所述感应耦合型的等离子体处理装置利用因使高频电流IR流经高频天线而产生的感应电场来生成感应耦合型等离子体(简称ICP(Inductively Coupled Plasma))，使用所述等离子体来对基板实施处理。将此种等离子体处理装置的概略例示于图11。
在利用真空排气装置120而受到真空排气，并且经由气体导入口125而导入所需气体126的真空容器4内，设置有基板固定架(holder)124，所述基板固定架124保持欲处理的基板122。并且，以呈直线状的第1管路50在基板122的上方横切真空容器4内的方式，而设置有所述高频天线装置90a或高频天线装置90b。这些高频天线装置90a、90b在此处极其简化地图示。
高频电流IR从高频电源130经由匹配电路132而流至构成高频天线装置90a或高频天线装置90b的第1管路50中。高频电流IR的频率例如为通常的13.56MHz，但并不限于此。
通过使高频电流IR流经第1管路50，从而在第1管路50的周围产生高频磁场，由此，与高频电流IR逆向地产生感应电场。通过所述感应电场，在真空容器4内，电子受到加速而使第1管路50附近的气体126电离，从而在第1管路50附近产生等离子体(即感应耦合型的等离子体)128。所述等离子体128扩散至基板122附近，利用所述等离子体128，可对基板122实施例如基于化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)法等的膜形成、蚀刻(etching)、灰化(ashing)、溅镀(sputtering)等处理。
也可取代构成所述高频天线装置90a、高频天线装置90b的所述两个管路保持连接结构30a，而具备两个图5所示的管路保持连接结构30b。
将所述管路保持连接结构30b用于高频天线装置的情况的示例示于图6。以下，主要说明与使用所述管路保持连接结构30a时的不同点。
此时，外壳32为金属制，且在真空容器4的开口部6及其周围，设置有将真空容器4与第1管路50及外壳32之间电性绝缘的绝缘物93。绝缘物93利用螺栓95而固定于真空容器4，绝缘物93与真空容器4之间通过衬垫77而真空密封。绝缘物93也可分为真空容器4与第1管路50之间的绝缘用者、和真空容器4与外壳32之间的绝缘用者。绝缘物93的材质例如为与所述绝缘物92的材质相同者，并不限于此。用于使高频电流IR流经管路50的电性连接例如只要利用金属制的外壳32的部分来进行即可。
在高频天线装置具备两个所述管路保持连接结构30b的情况下，可实现起到与所述管路保持连接结构30b所起的所述效果同样的效果的高频天线装置。
而且，也可将构成所述高频天线装置90a、高频天线装置90b的两个管路保持连接结构中的其中一个设为所述管路保持连接结构30a，将另一者设为所述管路保持连接结构30b。如此，可实现下述天线装置：对于具备管路保持连接结构30a的部分，起到与所述管路保持连接结构30a所起的所述效果同样的效果，对于具备管路保持连接结构30b的部分，起到与所述管路保持连接结构30b所起的所述效果同样的效果。

Claims (7)

1.一种管路保持连接结构，其为内部供流体流动的管路贯穿真空容器的开口部的部分的结构，所述管路保持连接结构的特征在于包括：
外壳，以气密地封闭所述开口部的方式而固定于所述真空容器的外壁；
第1管路，设置于所述真空容器内且在内部供所述流体流动，且所述第1管路的端部附近贯穿所述真空容器的所述开口部及所述外壳，且在所述端部附近具有卡止部，所述卡止部与所述外壳的真空容器侧端部卡合，以阻止所述第1管路朝向真空容器外侧方向的移动，进而在所述第1管路的端部具有公螺纹部；
第1衬垫，对所述外壳与所述第1管路之间进行真空密封；
第2管路，设置于所述真空容器外且在内部供所述流体流动，且在所述第2管路的端部具有母螺纹部，所述母螺纹部与所述第1管路的所述公螺纹部螺合以连接两管路；以及
第2衬垫，对所述第1管路的端部与所述第2管路的端部之间进行密封。
2.一种管路保持连接结构，其为内部供流体流动的管路贯穿真空容器的开口部的部分的结构，所述管路保持连接结构的特征在于包括：
外壳，以气密地封闭所述开口部的方式而固定于所述真空容器外壁，且在所述外壳的内部具有贯穿孔以及与所述贯穿孔相连的第1母螺纹部及第2母螺纹部；
第1管路，设置于所述真空容器内且在内部供所述流体流动，所述第1管路的端部附近贯穿所述真空容器的开口部，且在所述端部附近具有卡止部，所述卡止部与所述外壳的真空容器侧端部卡合，以阻止所述第1管路朝向真空容器外侧方向的移动，进而在所述第1管路的端部具有第1公螺纹部，所述第1公螺纹部与所述外壳的所述第1母螺纹部螺合，以连接所述第1管路与所述外壳；
衬垫，对所述外壳与所述第1管路之间进行真空密封；
第2管路，设置于所述真空容器外且在内部供所述流体流动；以及
接头，具有连接所述第2管路的端部的部分、及与所述外壳的所述第2母螺纹部螺合的第2公螺纹部，将所述第2管路以密封所述流体的状态而连接于所述外壳。
3.一种高频天线装置，其特征在于包括：
根据权利要求1所述的管路保持连接结构，且其所述外壳为绝缘物制，
所述第1管路包括导体，所述第1管路的两端部附近分别贯穿在所述真空容器的壁面上所设的两个开口部，
所述管路保持连接结构设置在所述第1管路的各所述端部附近贯穿各所述开口部的部分，
在所述真空容器的各所述开口部，设置有将所述真空容器与所述第1管路之间电性绝缘的绝缘物，
且所述第1管路使高频电流流经其中而作为高频天线发挥功能。
4.一种高频天线装置，其特征在于包括：
根据权利要求2所述的管路保持连接结构，且其所述外壳为金属制，
所述第1管路包括导体，所述第1管路的两端部附近分别贯穿在所述真空容器的壁面上所设的两个开口部，
所述管路保持连接结构设置在所述第1管路的各所述端部附近贯穿各所述开口部的部分，
在所述真空容器的各所述开口部及其周围，设置有将所述真空容器与所述第1管路及所述外壳之间电性绝缘的绝缘物，
且所述第1管路使高频电流流经其中而作为高频天线发挥功能。
5.一种高频天线装置，其特征在于包括：
根据权利要求1所述的管路保持连接结构，且其所述外壳为绝缘物制；以及
根据权利要求2所述的管路保持连接结构，且其所述外壳为金属制，
两个所述管路保持连接结构的所述第1管路不是不同的管路，而是相同的管路，且所述第1管路包括导体，所述第1管路的其中一个端部附近贯穿在所述真空容器的壁面上所设的第1开口部，所述第1管路的其中另一个端部附近贯穿在所述真空容器的壁面上所设的第2开口部，
在所述第1管路的所述其中一个端部附近贯穿所述第1开口部的部分设置根据权利要求1所述的管路保持连接结构，且在所述第1开口部，设置有将所述真空容器与所述第1管路之间电性绝缘的绝缘物，
在所述第1管路的所述其中另一个端部附近贯穿所述第2开口部的部分设置根据权利要求2所述的管路保持连接结构，且在所述第2开口部及其周围，设置有将所述真空容器与所述第1管路及金属制的所述外壳之间电性绝缘的绝缘物，
且所述第1管路使高频电流流经其中而作为高频天线发挥功能。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的高频天线装置，其中
所述第1管路的位于所述真空容器内的部分通过串联地存在1个以上的中空绝缘体，从而被电性分割为多个区域，
且在各所述中空绝缘体的外周部分别设置有层状的电容器，经由所述电容器而将所述多个区域电性串联连接。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的高频天线装置，其中
所述第1管路的位于所述真空容器内的部分是配置于绝缘管路内。
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