JP4525929B2 - ワーク処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板等の被処理ワークに対してプラズマ化されたガスを照射してワーク表面の清浄化や改質を図るためのワーク処理装置に関するものである。

基板等の被処理ワークに対してプラズマ化されたガスであるプルームを照射してワーク表面の清浄化や改質を図るためのワーク処理装置として、導波管の中を伝搬するマイクロ波を受信し、そのマイクロ波のエネルギーに基づいてガスをプラズマ化して放出するプラズマ発生ノズルを備えたワーク処理装置が知られている。

このようなワーク処理装置においては、一般に、断面矩形の導波管の途中にプラズマ発生ノズルを設け、このプラズマ発生ノズルで発生させたプルームをワークに対して照射するようになっているが、１つのプラズマ発生ノズルでは照射可能な範囲が狭く、寸法の大きなワークに対しては対応できないという不具合があった。

そこで、プラズマ発生ノズルを複数にしたり、断面矩形の導波管を環状にしたりすることにより、照射可能な範囲を広くするように構成した技術が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、環状の導波管と環状のアンテナとを用いてより広い範囲のワークに対してプルームを照射できるように構成されたプラズマ処理装置の技術が開示されている。
特開２０００−１２２９２号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されたプラズマ処理装置の技術では、環状の導波管の下面から下向きにプルームが照射されるので、円形もしくは環状のワークについては適しているが、その他のさまざまな形状のワークについては必ずしも適したものとはいえなかった。

また、特許文献１に開示されたプラズマ処理装置の技術では、プルームの照射方向は、環状の導波管の下面から下向きへの一方向のみであり、ワークの側面や底面など影になる部分に対しては、プルームを照射することができないという不具合があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、さまざまな形状のワークのさまざまな面に対してプラズマ化されたガスであるプルームを照射することができるワーク処理装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係るワーク処理装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波を伝搬する導波管と、この導波管に設けられ、前記マイクロ波を受信しそのマイクロ波のエネルギーに基づいてプラズマ化したガスであるプルームを生成して放出するプラズマ発生ノズルとを備え、このプラズマ発生ノズルから処理対象とされるワークに前記プルームを照射して所定の処理を施与するワーク処理装置であって、前記導波管は、マイクロ波発生手段から発生されるマイクロ波が入力される入力部を有する基体導波部と、この基体導波部に一端が接続され、前記マイクロ波の伝搬経路を分岐させる複数の分岐導波部を備え、前記プラズマ発生ノズルは、複数の分岐導波部の間に配置されたワークに対して前記プルームを照射可能なようにワークの周囲においてそれぞれ相対向するようにそれぞれの分岐導波部に設けられていることを特徴としている。

この構成によれば、導波管が複数の分岐導波部を備え、プラズマ発生ノズルが分岐導波部のそれぞれに設けられるので、ワークの形状と面の向きに応じて分岐導波部の数を増やすことにより、さまざまな形状のワークのさまざまな面に対してプルームを照射することができるようになる。

また、分岐導波部の数とプラズマ発生ノズルの数とを増やすことにより、より大きなワークを処理することができるようになる。

また、この構成によれば、分岐導波部の間にワークを配置可能であり、プラズマ発生ノズルがワークの両側においてそれぞれ相対向するようにそれぞれの分岐導波部に設けられているので、ワークに対して相対する２方向からプルームを照射することができる結果、少ない数の分岐導波部だけで一方向からでは影になる部分に対してプルームを照射することができるようになる。

また、このワーク処理装置は、前記基体導波部に２つの前記分岐導波部が設けられ、これら基体導波部と２つの分岐導波部とを分岐導波部の長手方向と概ね直交する方向に変位させる導波管駆動手段を備え、この導波管駆動手段は、２つの分岐導波部の間にワークを配置した状態で、導波管の２つの分岐導波部をワークに対して相対変位可能に構成されていることが望ましい（請求項２）。

この構成によれば、導波管駆動手段が、導波管を２つの分岐導波部の長手方向と概ね直交する方向に変位させることができるように構成されており、２つの分岐導波部の間にワークを配置した状態で、導波管の２つの分岐導波部をワークに対して相対変位させるので、ワークの相対する２面の広い範囲にプルームを照射することができるようになる。

また、このワーク処理装置は、前記２つの分岐導波部のそれぞれのプラズマ発生ノズルが相対する２方向から前記ワークに対して前記プルームを照射可能なようにワークを保持するワーク保持器を備え、このワーク保持器は、ワークを２つの分岐導波部の長手方向と概ね平行な方向に変位させるワーク駆動手段により、ワークを保持した状態で、分岐導波部に対して相対変位可能に駆動されるものであることが望ましい（請求項３）。

この構成によれば、ワーク駆動手段が分岐導波部の長手方向と概ね平行な方向にワーク保持器を変位させることができるので、ワークのより広い範囲により均一に前記プルームを照射することができるようになる。

また、前記ワークは医療用器具であり、前記ワーク保持器は、医療用器具に対して導波管の２つの分岐導波部のそれぞれに対応した二方向から前記プルームを照射可能にワークとしての医療用器具を保持するメッシュ状の医療用減菌バスケットであることが望ましい（請求項４）。

この構成によれば、メッシュ状の医療用減菌バスケットに保持された医療用器具に対して二方向からプルームを照射することができるので、医療用減菌バスケットのメッシュを通して医療用器具の上下両方の方向から均一にプルームを照射することができるようになる。

請求項１に係るワーク処理装置によれば、導波管が複数の分岐導波部を備え、プラズマ発生ノズルが分岐導波部のそれぞれに設けられるので、ワークの形状と面の向きに応じて分岐導波部の数を増やすことにより、さまざまな形状のワークのさまざまな面に対してプルームを照射することができるようになる。

また、分岐導波部の数とプラズマ発生ノズルの数とを増やすことにより、より大きなワークを処理することができるようになる。

また、分岐導波部の間にワークを配置可能であり、プラズマ発生ノズルがワークの両側においてそれぞれ相対向するようにそれぞれの分岐導波部に設けられているので、ワークに対して相対する２方向からプルームを照射することができる結果、少ない数の分岐導波部だけで一方向からでは影になる部分に対してプルームを照射することができるようになる。

請求項２に係るワーク処理装置によれば、導波管駆動手段が、導波管を２つの分岐導波部の長手方向と概ね直交する方向に変位させることができるように構成されており、２つの分岐導波部の間にワークを配置した状態で、導波管の２つの分岐導波部をワークに対して相対変位させるので、ワークの相対する２面の広い範囲にプルームを照射することができるようになる。

請求項３に係るワーク処理装置によれば、ワーク駆動手段が分岐導波部の長手方向と概ね平行な方向にワーク保持器を変位させることができるので、ワークのより広い範囲により均一に前記プルームを照射することができるようになる。

請求項４に係るワーク処理装置によれば、メッシュ状の医療用減菌バスケットに保持された医療用器具に対して二方向からプルームを照射することができるので、医療用減菌バスケットのメッシュを通して医療用器具の上下両方の方向から均一にプルームを照射することができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るワーク処理装置Ｓの全体構成を示す斜視図であり、図２は、ワーク処理装置Ｓの構成を示す断面図である。また、図３は、図１においてワーク保持器５０を取り除いた状態を示す斜視図である。図４は、プラズマ発生ノズル３１の構成を示す側面図であり、図５は、プラズマ発生ノズル３１の構成を示す断面図である。また、図６は、ワーク処理装置Ｓのスタブチューナ７０の設置状況を示す透視側面図である。なお、図１において、Ｘ−Ｘ方向を前後方向、Ｙ−Ｙ方向を左右方向、Ｚ−Ｚ方向を上下方向というものとし、−Ｘ方向を前方向、＋Ｘ方向を後方向、−Ｙを左方向、＋Ｙ方向を右方向、−Ｚ方向を下方向、＋Ｚ方向を上方向として説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係るワーク処理装置Ｓは、常温常圧下で処理対象とされるワークＷにプラズマ化したガスであるプルームＰ（図２）を照射して所定の処理を施与するものであって、マイクロ波を伝搬する導波管１０と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置２０（マイクロ波発生手段に相当する）と、導波管１０に設けられたプラズマ発生部３０と、導波管１０を変位させる導波管駆動手段４０とを備えている。

また、このワーク処理装置Ｓは、ワークＷを保持するワーク保持器５０と、このワーク保持器５０を変位させるワーク駆動手段６０と、付帯設備として、導波管１０のインピーダンス整合を行うスタブチューナ７０とを備えている。

ここで、処理対象となるワークＷは、本実施形態では、メスやハサミ、穿刺などの医療用器具が対象となっており、このワークＷである医療用器具に対してプラズマ発生ノズル３１からプルームＰが照射されることにより、ワークＷの減菌や滅菌の処理が施されるようになっている。

上記導波管１０は、マイクロ波発生装置２０により発生されたマイクロ波をプラズマ発生部３０へ向けて、その長手方向に伝搬させるものであり、本実施形態では、基体導波部１１と、この基体導波部１１に一端が接続され、マイクロ波の伝搬経路を分岐させる２つの分岐導波部１２が設けられている。

ここで、基体導波部１１は、非磁性金属であるアルミニウムからなる断面矩形の管状部材を溶接して概ねＣ字状に形成したものであり、マイクロ波発生手段から発生されるマイクロ波が入力される入力部１１Ａを有している。

また、２つの分岐導波部１２は、基体導波部１１の両端に溶接した直線状の断面矩形の管状部材であり、基体導波部１１と同様に非磁性金属であるアルミニウムで構成され、その端部は、平板状のアルミニウム製の板１２Ａで蓋されて分岐導波部１２の中を伝搬してきたマイクロ波を内側に反射するように構成されている。

このように、導波管１０は、本実施形態では、これら基体導波部１１と２つの分岐導波部１２とにより、全体としてＵ字状に形成されている。

上記マイクロ波発生装置２０（マイクロ波発生手段に相当する）は、本実施形態では、図２に示すように、周波数２．４５ＧＨｚ、出力エネルギー１Ｗ〜３ｋＷのマイクロ波を出力できる連続可変型のマイクロ波発生源と、このマイクロ波発生源にて発生されたマイクロ波の強度を所定の出力強度に調整するアンプとの両方を有する装置本体部２１と、この装置本体部２１で発生されたマイクロ波を導波管１０の内部へ放出するマイクロ波送信アンテナ２２とを備えたものである。

このマイクロ波発生装置２０は、装置本体部２１が基体導波部１１の側板に載置され、マイクロ波送信アンテナ２２が、この側板に穿設された貫通孔を通して基体導波部１１内部の導波空間に突出する態様で固定されている。そして、マイクロ波送信アンテナ２２から放出されたマイクロ波は、基体導波部１１から２つの分岐導波部１２に向けて伝搬されるようになっている。

上記プラズマ発生部３０は、図１と図２とに示すように、マイクロ波を受信しそのマイクロ波のエネルギーに基づいてプラズマ化したガスであるプルームＰを生成して放出するプラズマ発生ノズル３１を備えている。

このプラズマ発生ノズル３１は、本実施形態では、複数の分岐導波部１２の間に配置されたワークＷに対してプルームＰを照射可能なようにワークＷの周囲においてそれぞれ相対向するようにそれぞれの分岐導波部１２に設けられている。

また、このプラズマ発生ノズル３１は、図４と図５とに示すように、ノズルホルダ３４と、ノズル本体３３と、シール部材３５と、内部導電体３２とを備えている。

ノズルホルダ３４は、ノズル本体３３を保持するために設けられた良導電性金属の筒状体であり、分岐導波部１２の下面板１２Ｂに穿孔された貫通孔１２１に溶接されている。

このノズルホルダ３４の外周には、処理ガスをプラズマ発生ノズル３１に供給するための一対のガス供給孔３４４が穿孔され、このガス供給孔３４４には所定の処理ガスを供給するガス供給管の終端部を接続するための図略の管継手が取り付けられる。

ノズル本体３３は、ノズルホルダ３４に下から嵌め合わされる良導電性金属の筒状体であり、上方から順に、ガスシールリング３７を保持するための環状凹部３３Ｓと、ノズルホルダ３４に嵌合される上側胴部３３Ｕと、環状に突設されたフランジ部３３Ｆとを備えている。また、上側胴部３３Ｕには、所定の処理ガスを筒状空間３３２へ供給させるための連通孔３３３が穿孔されている。

このノズル本体３３は、内部導電体３２の周囲に配置された外部導電体として機能するもので、ノズル本体３３の外周部がノズルホルダ３４の内周壁と接触し、またフランジ部３３Ｆの上端面がノズルホルダ３４の下端縁と接触するようにノズルホルダ３４に嵌合されている。なお、ノズル本体３３は、図示しないが、例えばプランジャやセットビス等を用いて、ノズルホルダ３４に対して着脱自在な固定構造で装着される。

そして、ノズルホルダ３４のガス供給孔３４４と、ノズル本体３３の連通孔３３３とは、ノズル本体３３がノズルホルダ３４への定位置嵌合された場合に互いに連通状態となるように、各々位置設定されている。なお、ガス供給孔３４４と連通孔３３３との突き合わせ部からのガス漏洩を抑止するために、ノズル本体３３とノズルホルダ３４との間にはガスシールリング３７（図５）が介在されている。

シール部材３５は、内部導電体３２を固定的に保持する保持孔３５１をその中心軸上に備えるテフロン（登録商標）等の耐熱性樹脂材料やセラミック等からなる絶縁性部材からなる筒状体である。

このシール部材３５は、その下端縁がノズル本体３３の上端縁と当接し、その上端縁がノズルホルダ３４の上端係止部３４５と当接する態様で、ノズルホルダ３４の上部に保持されている。すなわち、内部導電体３２を支持した状態のシール部材３５がノズル本体３３の上端縁でその下端縁が押圧されるようにして組み付けられている。

内部導電体３２は、良導電性金属で構成された棒状部材であり、分岐導波部１２の内部に一端が突出するように設けられている。そして、この分岐導波部１２の内部に一端が突出するように設けられた受信アンテナ部３２０が分岐導波部１２内を伝搬するマイクロ波を受信することで、マイクロ波エネルギーが与えられるようになっている。この内部導電体３２は、長さ方向略中間部において、シール部材３５により保持されている。

これらノズルホルダ３４と、ノズル本体３３と、分岐導波部１２とは導通状態（同電位）とされる一方で、内部導電体３２は絶縁性のシール部材３５で支持され、電気的に絶縁されている。従って、分岐導波部１２がアース電位とされた状態で、ノズル本体３３には、内部導電体３２の対電極が形成される。そして内部導電体３２の受信アンテナ部３２０にマイクロ波が受信されると、内部導電体３２にマイクロ波電力が給電され、その下端部３２２とノズル本体３３との間に電界集中部が形成されて、プルームが生成される。

上記導波管駆動手段４０は、ワークＷに対するプルームの照射をより均一にするために、導波管１０を分岐導波部１２の長手方向と概ね直交する方向に変位させるための駆動機構である。この導波管駆動手段４０は、ワーク処理装置Ｓの本体に設けられた直線状ギア４１と、この直線状ギア４１と噛合う歯車４２と、分岐導波部１２に設けられ、この歯車４２を回転駆動する駆動モータ４３とを備えている。

そして、駆動モータ４３が、歯車４２をモータ軸４３Ａを介して回転駆動することにより、直線状ギア４１と噛合う歯車４２が、直線状ギア４１の上を走行し、２つの分岐導波部１２の間にワークＷを配置した状態で、導波管１０の２つの分岐導波部１２が、ワークＷに対して相対変位することができるようになっている。

上記ワーク保持器５０は、２つの分岐導波部１２のそれぞれのプラズマ発生ノズル３１が相対する２方向からワークＷに対してプルームＰを照射可能なようにワークＷを保持するものであり、本実施形態では、このワーク保持器５０としてステンレス製のメッシュ状の医療用減菌バスケットが採用されている。そして、特に、ワークＷの下面については、このステンレス製のメッシュを通してワークＷに対してプルームＰが照射可能になっている。

上記ワーク駆動手段６０は、ワークＷに対するプルームの照射をより均一にするために、ワーク保持器５０をワークＷを保持した状態で、分岐導波部１２に対して相対変位可能に駆動する駆動機構である。このワーク駆動手段６０は、ワーク保持器５０を開口６１Ａ（図２、図３）を通して下面からプルーム照射可能に保持するワーク保持器台６１と、このワーク保持器台６１を分岐導波部１２の長手方向と概ねに平行に往復移動させるカム機構６２と、このカム機構６２を回転駆動する駆動モータ６３とを備え、ワークＷを２つの分岐導波部１２の長手方向と概ね平行な方向に変位させる。

すなわち、駆動モータ６３が、カム機構６２のプーリ６２Ａを回転駆動することにより、このプーリ６２Ａとワーク保持器台６１との間に設けられたアーム６２Ｂが、ワーク保持器台６１の取っ手６１Ｂを分岐導波部１２の長手方向に進退させる。そして、ワーク保持器台６１が駆動されることにより、ワーク保持器５０の上のワークＷが２つの分岐導波部１２の長手方向と概ね平行な方向に変位することができるようになっている。

上記スタブチューナ７０は、導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るためのものであり、図６に示すように、基体導波部１１に配置された同一構造の２つのスタブチューナユニット７０Ａ、７０Ｂを備えている。

そして、それぞれのスタブチューナユニット７０Ａ、７０Ｂは、基体導波部１１の導波空間１１０に突出するスタブ７１と、このスタブ７１に直結された操作棒７２と、スタブ７１を上下方向に出没動作させるための移動機構７３と、これら機構を保持する外套７４とから構成されている。

ここで、スタブ７１は、その導波空間１１０への突出長が各操作棒７２により独立して調整可能とされている。これらスタブ７１の突出長は、例えばマイクロ波電力パワーをモニターしつつ、内部導電体３２による消費電力が最大となるポイント（反射マイクロ波が最小になるポイント）を探索することで決定される。

次に、図７を参照して、本実施形態に係るワーク処理装置Ｓの電気的構成と本発明に係るワーク処理装置Ｓの作用について説明する。図７は、ワーク処理装置Ｓの制御系９０を示すブロック図である。

図７に示すように、本発明の第１の実施形態に係るワーク処理装置Ｓの制御系９０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、機能的にマイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、モータ制御部９３、全体制御部９４が備えられている。さらに、全体制御部９４に対して所定の操作信号を与える操作部９５が備えられている。

ここで、マイクロ波出力制御部９１は、マイクロ波発生装置２０から出力されるマイクロ波のＯＮ−ＯＦＦ制御、出力強度制御を行うもので、所定のパルス信号を生成してマイクロ波発生装置２０によるマイクロ波発生の動作制御を行う。

また、ガス流量制御部９２は、各プラズマ発生ノズル３１へ供給する原料ガスＧの流量制御を行うものである。具体的には、ガスボンベ等の原料ガスＧ供給源９２１とプラズマ発生ノズル３１との間を接続するガス供給管９２２に設けられた流量制御弁９２３の開閉制御乃至は開度調整を行う。

さらに、モータ制御部９３は、搬送ローラ８０を回転駆動させる駆動モータ９３１の動作制御を行うもので、ワークＷの搬送開始及び停止、搬送速度の制御等を行うものである。

そして、全体制御部９４は、ワーク処理装置Ｓの全体的な動作制御を司るもので、操作部９５から与えられる操作信号に応じて、マイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２及びモータ制御部９３を、所定のシーケンスに基づいて動作制御する。すなわち、予め与えられた制御プログラムに基づいて、ワークＷの搬送を開始させてワークＷをプラズマ発生部３０へ導き、所定流量の原料ガスＧを各プラズマ発生ノズル３１へ供給させつつマイクロ波電力を与えてプラズマ（プルームＰ）を発生させ、ワークＷを搬送しながらその表面にプルームＰを放射させる。これにより、複数のワークＷを連続的に処理することができる。

このようにして、本実施形態では、図４と図５とに示すように、ガス供給孔３４４から原料ガスとして酸素ガスや空気のような酸素系の処理ガスがプラズマ発生ノズル３１へ供給される。そしてマイクロ波電力により処理ガスが励起されて内部導電体３２の下端部付近においてプラズマ（電離気体）が発生する。このプラズマは、電子温度が数万度であるものの、ガス温度は外界温度に近い反応性プラズマ（中性分子が示すガス温度に比較して、電子が示す電子温度が極めて高い状態のプラズマ）であって、常圧下で発生するプラズマである。

また、プラズマ化された処理ガスは、ガス供給孔３４４から与えられるガス流によりプルームＰとしてノズル本体３３の下端縁から放射される。このプルームＰにはラジカルが含まれ、処理ガスとして酸素ガスや空気のような酸素系の処理ガスが使用されているので、酸素ラジカルが生成されることとなり、有機物の分解・除去作用、レジスト除去作用等を有するプルームＰとすることができる。本実施形態に係るワーク処理装置Ｓのプラズマ発生部３０では、プラズマ発生ノズル３１が複数個配列されていることから、左右方向に延びるライン状のプルームＰを発生させることが可能となる。

以上説明したワーク処理装置Ｓによれば、導波管１０が複数の分岐導波部１２を備え、プラズマ発生ノズル３１が分岐導波部１２のそれぞれに設けられるので、ワークＷの形状と面の向きに応じて分岐導波部１２の数を増やすことにより、さまざまな形状のワークＷのさまざまな面に対してプルームＰを照射することができるようになる。

また、分岐導波部１２の数とプラズマ発生ノズル３１の数とを増やすことにより、より大きなワークＷを処理することができるようになる。

また、分岐導波部１２の間にワークＷを配置可能であり、プラズマ発生ノズル３１がワークＷの両側においてそれぞれ相対向するようにそれぞれの分岐導波部１２に設けられているので、ワークＷに対して相対する２方向からプルームＰを照射することができる結果、少ない数の分岐導波部１２だけで一方向からでは影になる部分に対してプルームＰを照射することができるようになる。

また、導波管駆動手段４０が、導波管１０を２つの分岐導波部１２の長手方向と概ね直交する方向に変位させることができるように構成されており、２つの分岐導波部１２の間にワークＷを配置した状態で、導波管１０の２つの分岐導波部１２をワークＷに対して相対変位させるので、ワークＷの相対する２面の広い範囲にプルームＰを照射することができるようになる。

さらに、ワーク駆動手段６０が分岐導波部１２の長手方向と概ね平行な方向にワーク保持器５０を変位させることができるので、ワークＷのより広い範囲により均一に前記プルームＰを照射することができるようになる。

そして、メッシュ状の医療用減菌バスケットに保持された医療用器具に対して二方向からプルームＰを照射することができるので、医療用減菌バスケットのメッシュを通して医療用器具の上下両方の方向から均一にプルームＰを照射することができるようになる。

以上、本発明の一実施形態に係るワーク処理装置Ｓについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば下記の実施形態を取ることができる。

（１）例えば、上記実施形態では、本発明の第１の実施形態に係るワーク処理装置Ｓは、メスやハサミ、穿刺などの医療用器具に対してプラズマを照射して減菌、滅菌するように構成されているが、必ずしもこのようなワークＷに対してプラズマを照射するものである必要はなく、また、処理も減菌、滅菌に限定されない。例えば、半導体基板のような平型基板や電子部品が実装された回路基板、あるいはプラズマディスプレイパネルなどの平板状のワークＷに対する有機物除去などに対しても採用可能である。

（２）導波管１０の基体導波部１１は、必ずしもＣ字状に形成される必要はなく、また、導波管１０もＵ字状に形成されたものに限定されない。例えば全体としてコの字上に形成されることも可能である。

（３）また、分岐導波部１２は、必ずしも２つに限定されない、ワークＷの大きさ、個数に応じて、さらに多くの分岐導波部１２を設けることが可能である。

（４）また、分岐導波部１２の端部は必ずしも図示のように、平板状のアルミニウム製の板１２Ａで蓋されたものに限定されない。例えば、分岐導波部１２の端部にスライディングショートを設けてマイクロ波の定在波の調整を行うことができるように構成しても良いし、あるいはダミーロードを設けてこのダミーロードでマイクロ波を吸収するように構成しても良い。

（５）導波管１０は、必ずしもアルミニウムから断面矩形の長尺管である必要はなく、その他の非磁性体金属からなる円管なども採用可能であるなど種々の設計変更が可能である。

（６）マイクロ波発生装置２０は、周波数２．４５ＧＨｚ、出力エネルギー１Ｗ〜３ｋＷのマイクロ波を出力できる連続可変型のマイクロ波発生源に限定されない。その他のマイクロ波発生源も採用可能である。

（７）導波管駆動手段４０は、必ずしも直線状ギア４１と、この直線状ギア４１と噛合う歯車４２と、この歯車４２を回転駆動する駆動モータ４３とを備えたものに限定されない。ワークＷに対するプルームの照射をより均一にするために、導波管１０を分岐導波部１２の長手方向と概ね直交する方向に変位させるための駆動機構であれば、種々の機構が採用可能である。

（８）また、ワーク駆動手段６０も、ワーク保持器台６１と、カム機構６２と、このカム機構６２を回転駆動する駆動モータ６３とを備えたものに限定されない。ワークＷに対するプルームの照射をより均一にするために、ワーク保持器５０を分岐導波部１２に対して相対変位可能に駆動する駆動機構であれば、種々の機構が採用可能である。

（９）また、本実施形態では、酸素ガスや空気のような酸素系の原料ガスＧがプラズマ発生ノズル３１へ供給されるが、原料ガスは、酸素ガスや空気のような酸素系のガスに限定されない。原料ガスＧとしてアルゴンガスのような不活性ガスや窒素ガスを用いれば、各種基板の表面クリーニングや表面改質を行うことができる。また、フッ素を含有する化合物ガスを用いれば基板表面を撥水性表面に改質することができ、親水基を含む化合物ガスを用いることで基板表面を親水性表面に改質することができる。さらに、金属元素を含む化合物ガスを用いれば、基板上に金属薄膜層を形成することができる。

（１０）また、スタブチューナ７０は、必ずしも必須ではなく、出荷時の装置の調整を十分におこなえるのであれば、できるだけ簡略化された装置にするために、省略することも可能である。

本発明に係るワーク処理装置によれば、さまざまな形状のワークのさまざまな面に対してプラズマ化したガスであるプルームを照射することができるようになる。

本発明の第１の実施形態に係るワーク処理装置Ｓの全体構成を示す斜視図である。 ワーク処理装置Ｓの構成を示す断面図である。 図１においてワーク保持器５０を取り除いた状態を示す斜視図である。 プラズマ発生ノズル３１の構成を示す側面図である。 プラズマ発生ノズル３１の構成を示す断面図である。 ワーク処理装置Ｓのスタブチューナ７０の設置状況を示す透視側面図である。 ワーク処理装置Ｓの制御系９０を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 導波管
１１Ａ 入力部
１１ 基体導波部
１２ 分岐導波部
２０ マイクロ波発生装置（マイクロ波発生手段）
３１ プラズマ発生ノズル
４０ 導波管駆動手段
５０ ワーク保持器
６０ ワーク駆動手段
Ｐ プルーム
Ｓ ワーク処理装置
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. マイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波を伝搬する導波管と、この導波管に設けられ、前記マイクロ波を受信しそのマイクロ波のエネルギーに基づいてプラズマ化したガスであるプルームを生成して放出するプラズマ発生ノズルとを備え、このプラズマ発生ノズルから処理対象とされるワークに前記プルームを照射して所定の処理を施与するワーク処理装置であって、
   前記導波管は、マイクロ波発生手段から発生されるマイクロ波が入力される入力部を有する基体導波部と、この基体導波部に一端が接続され、前記マイクロ波の伝搬経路を分岐させる複数の分岐導波部を備え、
   前記プラズマ発生ノズルは、複数の分岐導波部の間に配置されたワークに対して前記プルームを照射可能なようにワークの周囲においてそれぞれ相対向するようにそれぞれの分岐導波部に設けられていることを特徴とするワーク処理装置。
2. 前記基体導波部に２つの前記分岐導波部が設けられ、
   これら基体導波部と２つの分岐導波部とを分岐導波部の長手方向と概ね直交する方向に変位させる導波管駆動手段を備え、
   この導波管駆動手段は、２つの分岐導波部の間にワークを配置した状態で、導波管の２つの分岐導波部をワークに対して相対変位可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク処理装置。
3. 前記２つの分岐導波部のそれぞれのプラズマ発生ノズルが相対する２方向から前記ワークに対して前記プルームを照射可能なようにワークを保持するワーク保持器を備え、
   このワーク保持器は、ワークを２つの分岐導波部の長手方向と概ね平行な方向に変位させるワーク駆動手段により、ワークを保持した状態で、分岐導波部に対して相対変位可能に駆動されるものであることを特徴とする請求項２に記載のワーク処理装置。
4. 前記ワークは医療用器具であり、
   前記ワーク保持器は、医療用器具に対して導波管の２つの分岐導波部のそれぞれに対応した二方向から前記プルームを照射可能にワークとしての医療用器具を保持するメッシュ状の医療用減菌バスケットであることを特徴とする請求項３に記載のワーク処理装置。

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