CN110574500B - 静电消除装置以及等离子体发生装置 - Google Patents

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Abstract

该静电消除装置具备:真空室,能在内部设置带电体,且具备进行蒸镀的高真空处理部;以及等离子体发生装置,向所述真空室的内部供给由电子回旋共振产生的等离子体。所述等离子体发生装置具备:等离子体源,产生所述等离子体;以及法兰,将所述等离子体源设置于所述真空室的内部。

Description

静电消除装置以及等离子体发生装置
技术领域
本发明涉及静电消除装置以及等离子体发生装置。
本申请基于2018年9月12日在日本提出申请的日本特愿2018-170898号主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
以往,具备真空室的静电消除装置中存在对真空室内的带电体进行真空蒸镀等处理和静电消除的静电消除装置。这种静电消除装置的真空室内需要具有两个空间:用于真空蒸镀等处理的空间且真空度高的空间即高真空区域;以及用于静电消除的空间且真空度低的空间即低真空区域。这种静电消除装置在进行了抽真空的真空室内朝向作为静电消除对象的带电体喷出气体,由此对带电体进行静电消除(参照专利文献1)。更具体而言,这种静电消除装置通过使带电体被动地放电而对带电体进行静电消除。这种静电消除装置例如,使氩气等气体经由气体导入管流向进行静电消除的低真空区域,通过直流电源产生等离子体,使静电消除对象与等离子体接触,由此对带电体进行静电消除(参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-181938号公报
专利文献2:日本特开平10-298758号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,这种静电消除装置需要具备高真空区域和低真空区域,因此存在装置大型化的问题。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种无需具备高真空区域和低真空区域的静电消除装置。
用于解决问题的方案
本发明的一个方案是一种静电消除装置,具备:真空室,能在内部设置带电体,且具备高真空处理部;以及等离子体发生装置,向所述真空室的内部供给由电子回旋共振产生的等离子体,所述等离子体发生装置具备:等离子体源,产生所述等离子体;以及法兰,将所述等离子体源设置于所述真空室的内部。
发明效果
通过本发明,能提供一种无需具备高真空区域和低真空区域的静电消除装置。
附图说明
图1是表示实施方式的静电消除装置100的构成的一个例子的图。
图2是表示实施方式的等离子体发生装置500的构成的一个例子的图。
图3是实施方式中的等离子体源501的示意性的剖视图。
图4是实施方式中的等离子体源501的示意性的顶视图。
图5是对实施方式中的等离子体源501的动作进行说明的示意性的剖视图。
图6是表示实施方式中的喷嘴部60具有多个开口部610的情况下的开口部610的配置的一个例子的图。
图7是表示实验结果的图,所述实验结果示出通过实施方式中的引出电极507将等离子体从等离子体源501引出的效果。
图8是表示变形例中的阻碍件101的一个例子的图。
图9是对表示变形例中的阻碍件101的效果的实验的实验环境进行说明的说明图。
图10是表示实验结果的一个例子的图,所述实验结果示出变形例中的阻碍件101的效果。
具体实施方式
图1是表示实施方式的静电消除装置100的构成的一个例子的图。
静电消除装置100对带电体9进行静电消除。而且,静电消除装置100对带电体9执行蒸镀等需要高真空的处理。以下,为了便于说明,将需要高真空的处理称为高真空处理。带电体9可以是能带电的任何物体,例如,可以是作为蒸镀处理的对象的薄膜片材。在静电消除装置100中,例如为了抑制作为薄膜片材的加工中的加工精度降低的由薄膜片材的带电导致的加工精度降低,对薄膜片材进行静电消除。薄膜片材的带电通过构成薄膜片材的高分子材料的移动、摩擦等而产生。静电消除装置100例如在高分子材料等绝缘体的输送工序中的需要静电消除的工序中进行静电消除。静电消除装置100例如在后述的高真空处理部3所执行的处理中的需要静电消除的工序中进行静电消除。
静电消除装置100例如具备真空室1、真空泵2、高真空处理部3、送出部4-1、引导部4-2~4-5、卷取部4-6、传送带4-7以及静电消除处理部5。
真空室1是内部为空洞的壳体。如果外部的压力与内部的压力的差小于规定的压力,则真空室1不会发生变形。真空室1能在内部设置带电体9。
真空泵2抽出真空室1内的空气,使真空室1内的压力达到规定的压力。规定的压力例如为10-5Pa以上1Pa以下。
高真空处理部3对带电体9执行高真空处理。高真空处理是在高真空中执行的处理。高真空为10-5Pa以上1Pa以下的真空。高真空处理部3只要是执行高真空处理的部件即可,例如可以是蒸镀部。
高真空处理部3例如,在维持高真空的真空室内执行高分子材料等绝缘体的输送工序、铝、镍、钛、铬等金属的蒸镀工序、SiO、SiO2、Al2O3、CaF2、SnO2等的陶瓷蒸镀工序、VLSI(very large scale integration:超大规模集成)制造中的晶片等半导体材料的微加工工序、薄膜形成工序、有机EL(electro-luminescence:电致发光)生产工序中的有机材料的薄膜生成工序、用作阴极的铝蒸镀工序等。
通过送出部4-1、引导部4-2~4-5、卷取部4-6、传送带4-7来输送带电体9。更具体而言,带电体9由送出部4-1送出,通过传送带4-7经由引导部4-2~4-5输送至卷取部4-6。
静电消除处理部5对带电体9进行静电消除,具备等离子体发生装置500。等离子体发生装置500产生等离子体,通过法兰与真空室1连接。
等离子体发生装置500所产生的等离子体充满真空室1的内部。
图2是表示实施方式的等离子体发生装置500的构成的一个例子的图。
等离子体发生装置500例如具备:等离子体源501、连接部502、导热部503、法兰504、气体喷口505、微波馈通506、引出电极507、微波调谐器508、灯丝509、气体源510、流量计511、RF振荡器512以及功率计513。
等离子体源501使用电子回旋共振产生等离子体。等离子体源501使用电子回旋共振产生等离子体,因此是无电极。关于等离子体源501的详细构成将在后文加以叙述。
连接部502连接法兰504与等离子体源501,并且将在等离子体源501产生的热经由导热部503传导至法兰504。连接部502抑制等离子体源501成为规定的温度以上。只要连接部502具有抑制等离子体源501成为规定的温度以上的程度的热传导率,则可以是任何部件。连接部502例如可以是铝块,也可以是铜块,还可以是碳块。
导热部503将连接部502所传导的热传导至法兰504。导热部503抑制等离子体源501成为规定的温度以上。导热部503具有抑制等离子体源501成为规定的温度以上的程度的热传导率,只要具有比连接部502的热传导率高的热传导率,则可以是任何部件。导热部503例如可以是铜的网格,也可以是碳片。
法兰504将等离子体源501与真空室1连接,在真空室1的内部设置等离子体源501。法兰504与连接部502连接,将经由连接部502和导热部503传导的热释放到真空室1的外部。法兰可以是任何法兰,例如,可以是基于ICF标准的法兰。
气体喷口505向等离子体源501供给气体。例如,气体喷口505向后述的空间21供给气体。只要气体喷口505所供给的气体是有助于等离子体的产生的气体,则可以是任何气体。气体喷口505所供给的气体例如可以是氙气、氩气、氮气等惰性气体,也可以是空气、氧气等活性气体。以下,将气体喷口505所供给的气体称为放电气体。
微波馈通506将微波从真空室1的外部传输至等离子体源501。只要微波馈通506能将微波从真空室1的外部传输至等离子体源501,则可以是任何部件。微波馈通506例如可以是连接于SMA端子的微波用同轴电缆。需要说明的是,只要微波馈通506所传输的微波的频率是满足电子回旋共振条件的频率,则可以是任何频率,例如,可以是4.25GHz。
引出电极507吸引通过等离子体源501产生的等离子体。例如,通过施加规定的电压,引出电极507具有规定的电位,通过与等离子体源501之间的电位差来吸引等离子体。只要引出电极507是不约束等离子体的形状,则可以是任何形状,例如可以是直径2cm的圆。
微波调谐器508抑制微波向等离子体源501的传输效率的降低。例如,微波调谐器508将未被等离子体源501吸收就被反射的微波朝向等离子体源501反射,由此抑制传输效率的降低。这意味着微波调谐器508使微波馈通506与在等离子体源501中产生的等离子体之间的阻抗匹配。
灯丝509对供给至等离子体源501内部的气体进行点火。灯丝509是等离子体点火用的灯丝,能对小流量的气体和电离能大的气体进行点火。需要说明的是,等离子体发生装置500也可以不必具备灯丝509。
气体源510向气体喷口505供给放电气体。只要气体源510能向气体喷口505供给放电气体,则可以是任何部件,例如,可以是放入了放电气体的容器。
流量计511测量流入气体喷口505的气体的流量。
RF振荡器512生成微波。RF振荡器512所生成的微波经由微波馈通506传输至等离子体源501。
功率计513测量在微波馈通506中传输而被等离子体源501反射的微波的功率。用户读取功率计513的计测值,能根据读取出的计测值判断等离子体是否进行了点火。
这样,等离子体发生装置500具备法兰504,因此用户能在真空室1的任意场所设置等离子体源501。
<等离子体源501的详细说明>
在此,参照图3和图4对等离子体源501进行详细说明。以下,为了便于说明,引入具有X轴、Y轴、Z轴的正交坐标。
等离子体源501在高真空中产生等离子体。更具体而言,等离子体源501在与高真空处理部3的真空度大致相同的真空度中产生等离子体。以下,对等离子体源501进行详细说明。
图3是实施方式中的等离子体源501的示意性的剖视图。
图4是实施方式中的等离子体源501的示意性的顶视图。图3中示出在图4的A1-A2线的位置处的剖面。
等离子体源501具备筒状磁铁部10、筒状体20、第一磁路部30、第二磁路部40、天线50、喷嘴部60、气体喷口505以及绝缘构件70。
筒状磁铁部10是筒状的磁性体,其内部为中空。筒状磁铁部10具有开口端10a(第一开口端)和位于与开口端10a相反的一侧的开口端10b(第二开口端)。在筒状磁铁部10中例如开口端10a具有S极性(第一极性),开口端10b具有与S极性相反的N极性(第二极性)。
如图4所示,在筒状磁铁部10中,例如在X-Y轴平面上环状地排列有多个由钐钴构成的块状的磁铁10M。筒状磁铁部10的极性不限于上述的例子,开口端10a可以表示N极性,开口端10b可以表示S极性。
筒状磁铁部10的外形例如为圆状。筒状磁铁部10的外径例如构成为50mm以下,实现了等离子体源501的小型化。筒状磁铁部10的外形不限于圆形,也可以是三角形、四边形、五边形、六边形……这样的多边形。
筒状体20被筒状磁铁部10包围。筒状体20的内部为中空。筒状体20具有开口端20a和位于与开口端20a相反的一侧的开口端20b。开口端20a构成为与开口端10a共面。开口端20b构成为与开口端10b共面。在X-Y轴平面上,筒状体20和筒状磁铁部10布置为同心圆状。筒状体20和筒状磁铁部10不一定需要位于同心圆状,各自的中心轴彼此也可以稍微错开。
筒状体20的外形根据筒状磁铁部10的外形而进行适当变更。在图4的例子中,筒状体20的外形为圆形。筒状体20例如,包含钼(Mo)。
磁路部30(第一磁路部)与筒状磁铁部10的开口端10a及筒状体20的开口端20a相接。磁路部30闭塞开口端10a、20a。在此,“闭塞”不限于磁路部30将开口端10a、20a无间隙地封闭,也包括存在微小的间隙的情况或在磁路部30设有使其他构件贯通的小径孔的状态下封闭的情况。磁路部30为板状。磁路部30是强磁性体,例如,由软铁构成。磁路部30的外形根据筒状磁铁部10的外形而进行适当变更。在图4的例子中,磁路部30的外形为圆形。
磁路部30具有设于空间21的突出部90。突出部90从磁路部30朝向后述的角部410突出。突出部90为筒状,包围天线50的一部分。突出部90的顶端部91越朝向磁路部40(第二磁路部)的角部410,其壁厚越变薄。顶端部91的角度例如构成为锐角。在顶端部91与角部410之间形成的磁场的磁镜比为1.5以上。只要从Z轴方向观察突出部90的剖面是拓扑学(topology)中的亏格为1的形状,则可以是任何形状,例如,可以是圆环。
此外,为了对通过电子回旋共振加热的电子进行磁镜约束,顶端部91和角部410的磁场强度必须比满足电子回旋共振条件的磁场高。微波频率f与满足电子回旋共振条件的磁场B的关系为2πf=eB/m。在此e为基本电荷量,m为电子质量。在微波频率为2.45GHz的情况下,满足电子回旋共振条件的磁场为875Gauss。
磁路部40与筒状磁铁部10的开口端10b和筒状体20的开口端20b相接。磁路部40隔着筒状磁铁部10与磁路部30对置配置。磁路部40为板状。磁路部40是强磁性体,例如,由软铁构成。磁路部40的外形根据筒状磁铁部10的外形而进行适当变更。
在图4的例子中,磁路部40的外形为圆形。
磁路部40具有开口部420(第一开口部),所述开口部420对被筒状体20包围的空间21进行开口。开口部420相对于磁路部30和40配置为同心圆状。开口部420不一定需要相对于磁路部30和40配置为同心圆状,各自的中心轴彼此也可以稍微错开。开口部420的内径比突出部90的外径大。突出部90的外径是指穿过与Z轴正交的剖面的中心的外周对角线长的最大值。需要说明的是,外周对角线长是指形成为圆环状的突出部90的外缘线所形成的圆的直径。此外,从另一观点来看,突出部90的外径是由开口部420的内周线包围的区域的内侧。
在此对角部410进行说明。角部410是在第二磁路部40中第二磁路部40的第一磁路部30侧的主面40a与第一开口部420的内壁420w交叉的位置。以下,将主面40a与内壁420w所形成的角称为角部410的角度。在磁路部40设有开口部420,由此在磁路部40,形成有磁路部40的磁路部30侧的主面40a与开口部420的内壁420w交叉的角部410。在图3的例子中,角部410的角度为大致90°。角部410的角度也可以是锐角。例如,在角部410的角度为锐角的情况下,开口部420的剖面形状变为越远离磁路部30其内径越逐渐变宽的锥状。需要说明的是,将磁路部40的位于与主面40a相反的一侧的主面设为主面40b。
从等离子体源501外向等离子体源501内导入天线50。例如,天线50贯通磁路部30并导入至空间21。天线50是所谓的微波发射器。天线50例如包含钼。
天线50连接于微波馈通506。天线50经由微波馈通506与RF振荡器512连接,接受基于RF振荡器512的微波功率的供给。由此,天线50将微波放射至空间21。只要微波的波长是满足电子回旋共振条件的波长,则可以是任何波长。微波的波长例如可以是122mm(2.45GHz)。
天线50例如为棒状,在其中途弯曲。例如,天线50具有第一天线部51和与第一天线部51连结的第二天线部52。
天线50的形状不一定为棒状,不一定是需要在其中途弯曲的形状。只要天线50的形状是连接于微波馈通506,能将微波放射至空间21的形状,则可以是任何形状。天线50的形状例如可以是直线形状。
第一天线部51例如与磁路部30正交,在从磁路部30朝向后述的喷嘴部60的方向上延伸。第一天线部51例如,位于磁路部30的中心轴上。
第二天线部52与第一天线部51交叉。在图3的例子中,第一天线部51与第二天线部52正交,天线50为L字形。第二天线部52还位于顶端部91与角部410之间。就是说,第二天线部52插入至磁场B1。需要说明的是,磁场B1的详细情况将在后文进行叙述,但磁场B1是通过磁路部30、磁路部40以及筒状磁铁部10而形成于空间21内的磁场。这样,通过变为天线50弯曲的构成,微波被高效地吸收至等离子体中。第一天线部51与第二天线部52所形成的角度不限于正交,也可以是钝角或锐角。
喷嘴部60在与磁路部30相反的一侧与磁路部40相接。例如,喷嘴部60与磁路部40的主面40b相接。喷嘴部60具有开口部610(第二开口部)。开口部610与开口部420连通。开口部610的开口面积小于开口部420的开口面积。只要喷嘴部60具有开口部,则可以是任何部件。喷嘴部60例如,可以是冲孔金属板。
开口部610相对于开口部420配置为同心圆状。开口部610不一定需要相对于开口部420配置为同心圆状,各自的中心轴彼此也可以稍微错开。开口部610的内径例如,为5mm。空间21经由开口部610与装置外连通,由此能从开口部610取出在空间21产生的等离子体。喷嘴部60例如包含钼。开口部的厚度例如为5mm、2.5mm、1mm。
从等离子体源501的外部向空间21导入气体喷口505。气体喷口505例如贯通磁路部30并导入至空间21。气体喷口505例如,贯通筒状磁铁部10和筒状体20并导入至空间21。气体喷口505例如贯通磁路部40和喷嘴部60并导入至空间21。
将在气体喷口505中供给放电气体的供给口设为供给口505p,供给口505p配置为供给口505p与天线50的顶端50p的距离最短。例如,在从Z轴方向俯视气体喷口505和天线50的情况下,供给口505p和顶端50p彼此对置。
绝缘构件70设于天线50与磁路部30之间。绝缘构件70包含氟碳树脂、石英等。由此,保持天线50与磁路部30的绝缘。
在等离子体源501中,在将筒状体20的内径设为a(mm),将供给至空间21的微波功率的微波截止波长设为λ(mm)时,等离子体源501构成为满足λ>3.41×(a/2)的关系式。在筒状体20为多边形的情况下,内径a设为穿过筒状体20的中心轴的内径的最大内径。
图5是对实施方式中的等离子体源501的动作进行说明的示意性的剖视图。
在等离子体源501中,连接于筒状磁铁部10的磁路部30和连接于筒状磁铁部10的磁路部40分别作为磁轭件发挥功能。而且,磁路部30具有突出部90,磁路部40具有角部410。由此,在双方的突起间(突出部90与角部410之间)形成有磁镜比高的磁场B1(磁镜磁场)。而且,突出部90为筒状,磁路部40的开口部420为圆形,因此磁场B1形成为圆环状。
在这种状况下,在放电气体被从供给口505p供给至空间21,微波被从天线50供给至空间21时,放电气体放电,由于微波与磁场B1的相互作用,在空间21发生电子回旋共振。由此,能量选择性地且直接地被供给至等离子体中的电子,具有高能量的电子与放电气体碰撞从而在空间21产生高密度等离子体。
在此,等离子体源501构成为满足λ>3.41×(a/2)的关系式。由此,在空间21中,微波不易共振,空间21中的微波的行进被抑制。其结果是,微波不容易从等离子体源501泄漏。此外,如果不发生共振,则微波电场不会变高,能抑制与微波电场成比例的容器壁面上的微波损失。
而且,在等离子体源501中,在突出部90与角部410之间,形成磁镜磁场(磁场B1),约束于磁场B1的电子连续地通过电子回旋共振加热。由此,即使微波的电场弱,也能生成能使放电气体电离的程度的高能量电子。
此外,在等离子体源501中,构成为开口部420的内径大于突出部90的外径。由此,在磁场B1中,磁感线从突出部90越朝向角部410,越变得稀疏。其结果是,喷嘴部60侧的磁通密度变得比突出部90侧的磁通密度小。
由此,在空间21中,在喷嘴部60的开口部610附近形成有低磁场区域,在开口部610附近难以通过磁场捕捉等离子体。因此,在开口部610附近的等离子体的迁移率提高,等离子体中的电子或离子从开口部610高效地喷射。
例如,在将流量0.3sccm左右的氙气从供给口505p导入至空间21,将8W的微波投入至天线50时,从开口部610得到200mA左右的电子电流和5mA左右的离子电流。
需要说明的是,残留在空间21的等离子体中的离子穿过磁场B1,到达筒状体20的内壁或磁路部30、40的主面。碰到筒状体20或磁路部30、40的离子失去电荷,恢复为中性气体,且作为放电气体被重新利用。
因此,在等离子体源501中,能以极小的气体流量维持等离子体。
另一方面,在突出部90侧,磁感线从角部410越朝向突出部90,越变得密集。由此,在绝缘构件70附近形成有高磁场区域,在空间21产生的等离子体中,暴露于绝缘构件70的等离子体的密度比在开口部420产生的等离子体的密度高。
由此,在放电中,即使在绝缘构件70堆积了污染物、覆膜等异物,异物也会通过基于等离子体的溅射效果而被立即去除。假设异物包含金属,如果在绝缘构件70堆积异物,则天线50与磁路部30导通,无法将微波充分地从天线50供给至空间21。
与之对应,在等离子体源501中,只要在空间21产生等离子体,则绝缘构件70上的异物就会通过自我清洁而去除。即,等离子体源501能免维护地长时间运转。
此外,在等离子体源501中,构成为供给口505p与天线50的顶端50p最接近,因此向第二天线部52附近供给放电气体。由此,从供给口505p向空间21导入的放电气体通过从天线50发出的微波而高效地进行电离。其结果是,在空间21产生高密度的等离子体。
此外,在将磁路部30与喷嘴部60之间的距离设为L(mm)时,等离子体源501可以构成为满足λ>3.41×(L/2)的关系式。由此,更可靠地使微波不易从喷嘴部60的开口部610泄漏。
这样,等离子体源501具备筒状磁铁部10、筒状体20、第一磁路部30、第二磁路部40、天线50、喷嘴部60、气体喷口505以及绝缘构件70。
筒状磁铁部10具有第一开口端10a和位于与第一开口端10a相反的一侧的第二开口端10b,第一开口端10a具有第一极性,第二开口端10b具有与第一极性相反的第二极性。
筒状体20被筒状磁铁部10包围。
第一磁路部30与第一开口端10a相接,闭塞第一开口端10a。
第二磁路部40与第二开口端10b相接,并与第一磁路部30对置配置,具有第一开口部420,所述第一开口部420对被筒状体20包围的空间21进行开口。
天线50贯通第一磁路部30并导入至空间21,能向空间21供给微波功率。
喷嘴部60在与第一磁路部30相反的一侧与第二磁路部40相接,具有开口面积比第一开口部420小且与第一开口部420连通的第二开口部610。
气体喷口505贯通筒状磁铁部10和筒状体20,也能向空间21供给放电气体。
在天线50与第一磁路部30之间设有绝缘构件70。
此外,在等离子体源501中,在将筒状体20的内径设为a(mm)、将供给至空间21的微波功率的微波截止波长设为λ(mm)时,满足λ>3.41×(a/2)的关系式。
对于这种等离子体源501,微波不易从等离子体源501泄漏,通过等离子体源501产生高密度的等离子体,能将电子或离子喷射至等离子体源501的外部。
更具体而言,由于微波不易从等离子体源501泄漏,因此等离子体发生装置500能以低流量生成等离子体。因此,等离子体发生装置500能抑制真空室1内部的真空度随着等离子体的生成而降低。需要说明的是,低流量意味着0.05SCM~50SCM等能维持等离子体的流量。
如以上说明过的那样,喷嘴部60抑制微波的泄漏和放电气体的泄漏。喷嘴部60抑制微波和放电气体的泄漏的程度取决于喷嘴部60的厚度、开口部610的大小或数量。此外,等离子体经由开口部610从空间21释放至真空室1的内部的量也取决于喷嘴部60的厚度、开口部610的大小或数量。
具体而言,喷嘴部60的厚度越薄,微波、放电气体以及等离子体越容易泄漏至真空室1内部。此外,开口部610的大小或数量越大,微波、放电气体以及等离子体越容易泄露至真空室1内部。微波和放电气体的泄漏越多,等离子体的产生效率越降低。等离子体的释放的量越低,静电消除的效率越降低。
这样,喷嘴部60控制微波的泄漏、放电气体的泄漏以及等离子体的释放的量,因此静电消除装置100的设计者需要根据目的适当地设计喷嘴部60的厚度、开口部610的大小或数量。
图6是表示实施方式中的喷嘴部60具有多个开口部610的情况下的开口部610的配置的一个例子的图。
在图6中,喷嘴部60格子状地具备为圆形且直径的长度相同的多个开口部610。
图7是表示实验结果的图,所述实验结果示出通过实施方式中的引出电极507将等离子体从等离子体源501引出的效果。
在图7中横轴表示从等离子体源501产生的离子电流的到达距离。在图7中纵轴表示离子电流的电流值。图7表示通过引出电极507,离子电流的电流值变大。这表示引出电极507具有引出等离子体的效果。
<总结>
这样构成的静电消除装置100具备等离子体发生装置500,所述等离子体发生装置500具备能通过低流量的放电气体产生等离子体的等离子体源501和将由等离子体源501产生的热传导至装置的外部的连接部502,因此能抑制真空室1内部的真空度的降低并且产生等离子体。因此,不需要具有高真空区域和低真空区域,能抑制装置的大型化。
在这样构成的静电消除装置100中,等离子体发生装置500具备法兰504。因此,这样构成的静电消除装置100通过在真空室1的壳体上装配法兰,能在真空室1的壳体上的法兰所在的任意部位配备等离子体发生装置500。
此外,这样构成的静电消除装置100具备导热部503,因此能对在等离子体源501中产生的热进行散热,能抑制由高热导致的不稳定的动作的发生。
此外,这样构成的静电消除装置100具备等离子体发生装置500,因此如上所述无需具有高真空区域和低真空区域。因此,这样构成的静电消除装置100能减轻真空泵2的负荷。
此外,这样构成的静电消除装置100具备无电极的等离子体发生装置500,因此无需通过直流放电产生等离子体。因此,这样构成的静电消除装置100能抑制由于用于放电的电极消耗而导致的等离子体的产生效率的降低和静电消除装置100的劣化。
此外,这样构成的静电消除装置100只要放电气体的流量在0.05SCM~50SCM的范围内就能产生等离子体。此外,这样构成的静电消除装置100能通过多种放电气体产生等离子体。
因此,通过适合于带电体9的静电消除的种类的放电气体和流量,能对带电体9进行静电消除。适合于带电体9的静电消除意味着由静电消除导致的向带电体9的侵入低于规定的程度。
(变形例)
需要说明的是,等离子体发生装置500不一定需要仅具备一个开口部610来作为喷出等离子体的开口部610。等离子体发生装置500也可以具备多个开口部610来作为喷出等离子体的开口部。具有多个开口部610的等离子体发生装置500比开口部610为一个的情况多,能将在等离子体源501的空间21中产生的等离子体释放到静电消除装置100内部。
等离子体发生装置500作为喷出等离子体的开口部,例如可以具备:布置为蜂窝状的多个开口部610、布置为格子状的多个开口部610、各开口部的大小不相同的多个开口部610或与最接近的开口部的距离不固定的多个开口部610。
需要说明的是,只要引出电极507能引出等离子体,则可以是任何形状。
引出电极507例如,可以是连结等离子体源501的中心和带电体9的中心的线穿过大致中心的中空形状,例如,可以是筒状,还可以是圆环状。
需要说明的是,静电消除装置100可以具备阻碍带电体9的一部分部位与等离子体的接触的阻碍板。
图8是表示变形例中的阻碍件101的一个例子的图。
在图8中,具有与图2相同功能的部件标注相同附图标记由此省略说明。在图8中,阻碍件101覆盖带电体9的一部分,阻碍等离子体与带电体9的接触。这样,通过阻碍件101阻碍与等离子体的接触的部位依旧带电,未被静电消除。阻碍件101例如可以是在不需要静电消除的部位阻断等离子体的导电性构件。阻碍件101例如可以是冲孔金属板。
这样构成的变形例的静电消除装置100具备阻碍件101,因此能仅对带电体9的一部分进行静电消除。
图9是对表示变形例中的阻碍件101的效果的实验的实验环境进行说明的说明图。
中和器900放射等离子体。阻碍件101位于从中和器900向下方600mm的位置。带电电极901位于从阻碍件101向下方20mm的位置。带电电极901是中和器900的静电消除对象。对带电电极901施加100V。在实验中,将阻碍件101的一端与带电电极901的一端之间的距离设为L,测量使距离L发生变化的情况下流过的静电消除电流。静电消除电流为在带电电极901与等离子体接触的情况下流过带电电极901的电流。在实验中,根据测量出的静电消除电流的大小计算出从中和器900放射的等离子体由于阻碍件101而衰减的衰减率。
图10是表示实验结果的一个例子的图,所述实验结果示出变形例中的阻碍件101的效果。
图10的纵轴表示等离子体的透射率。透射率是在存在阻碍件101的情况下流向带电电极901的静电消除电流与在不存在阻碍件101的情况下流向带电电极901的静电消除电流的比率。图10的横轴表示距离L。图10表示距离L越变大,等离子体的透射率越下降。
需要说明的是,等离子体发生装置500可以在等离子体源501与连接部502之间具备导热部503a,所述导热部503a具有比连接部502的热传导率高的热传导率。只要导热部503a具有比连接部502的热传导率高的热传导率,则可以是任何部件。
导热部503a例如可以是铜的网格,也可以是碳片。
需要说明的是,真空室1是连接目标的一个例子。
以上,参照附图对该发明的实施方式进行了详细叙述,但具体的构成不限于该实施方式,也包括不脱离该发明的主旨的范围的设计等。
产业上的可利用性
根据上述的静电消除装置和等离子体发生装置,能提供无需具备高真空区域和低真空区域的静电消除装置。
附图标记说明
1 真空室;
2 真空泵;
3 高真空处理部;
4-1 送出部;
4-2 引导部;
4-3 引导部;
4-4 引导部;
4-5 引导部;
4-6 卷取部;
4-7 传送带;
5 静电消除处理部;
100 静电消除装置;
500 等离子体发生装置;
501 等离子体源;
502 连接部;
503 导热部;
503a 导热部;
504 法兰;
505 气体喷口;
506 微波馈通;
507 引出电极;
508 微波调谐器;
509 灯丝;
510 气体源;
511 流量计;
512 RF振荡器512;
513 功率计;
10 筒状磁铁部;
20 筒状体;
30 第一磁路部;
40 第二磁路部;
50 天线;
60 喷嘴部;
70 绝缘构件;
101 阻碍件。

Claims (7)

1.一种静电消除装置,具备:
真空室,能在内部设置带电体,且具备高真空处理部;以及
等离子体发生装置,向所述真空室的内部供给由电子回旋共振产生的等离子体,
所述等离子体发生装置具备:
等离子体源,产生所述等离子体;
法兰,将所述等离子体源设置于所述真空室的内部;
连接部,位于所述等离子体源与所述法兰之间,连接所述等离子体源与所述法兰,传导在所述等离子体源产生的热;以及
导热部,位于所述法兰与所述连接部之间以及所述等离子体源与所述连接部之间中的任一方或两方,具有比所述连接部高的热传导率。
2.根据权利要求1所述的静电消除装置,其中,
还具备位于所述等离子体源与所述带电体之间,吸引所述等离子体源所产生的所述等离子体的引出电极。
3.根据权利要求2所述的静电消除装置,其中,
所述引出电极为连结所述等离子体源的中心和所述带电体的中心的线穿过大致中心的中空形状。
4.根据权利要求1所述的静电消除装置,其中,
所述等离子体源具备产生所述等离子体的空间和将在所述空间产生的所述等离子体喷射至外部的多个开口部。
5.根据权利要求1所述的静电消除装置,其中,
所述真空室内的压力为10-5Pa以上1Pa以下。
6.根据权利要求1所述的静电消除装置,其中,
还具备阻碍所述带电体的一部分与所述等离子体的接触的阻碍件。
7.根据权利要求1所述的静电消除装置,其中,
所述高真空处理部执行金属蒸镀工序、陶瓷蒸镀工序、半导体材料的微加工工序、半导体薄膜的形成工序、有机材料的薄膜生成工序以及作为阴极使用的铝的蒸镀工序中的至少一道工序。
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