JP7217850B2 - 誘導コイル構造体及び誘導結合プラズマ発生装置 - Google Patents
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Description
円筒形誘導結合プラズマ装置は、円筒型誘電体放電チューブ及び前記放電チューブを包むアンテナを含む。円筒形誘導結合プラズマで、誘導電場が前記誘電体放電のチューブに垂直入射しないため、イオン衝撃による損傷が少ない。 前記円筒形誘導結合プラズマは、円筒形状の誘電体放電チューブの中心軸方向の誘導電場を生成する。しかし、前記アンテナに高電圧が印加されれば、前記アンテナは蓄電結合プラズマを生成し、前記誘電体チューブを加熱する。したがって、前記アンテナに高電圧が印加されないように新しい誘導コイル構造が求められる。
誘導コイルは、第1ないし第4誘導コイル412、414、416、418を含む。前記補助蓄電器は、第1ないし第3補助蓄電器113、115、117を含む。前記第1ないし第4誘導コイル412、414、416、418それぞれのインダクタンスは、同一であり、L1である。また、前記第1ないし第3補助蓄電器113、115、117それぞれの静電容量は、同一であり、C1である。前記第1ないし第3補助蓄電器113、115、117それぞれは、2C1を有し、直列連結された一対の仮想蓄電器として表示される。これによって、第1メイン蓄電器121の一部2C1、第1誘導コイル412、及び前記仮想蓄電器2C1は、共振回路を構成して全体的に電圧を減少させる。
112、114、116、118 誘導コイル
113、115、117 補助蓄電器
121 第1メイン蓄電器
122 第2メイン蓄電器
Claims (19)
- 誘導コイル及びチューブを含む誘導結合プラズマ(ICP)発生装置であって、
前記誘導コイルは、
第1端、第2端、及び前記第1端と前記第2端との間の第1円弧部を含み、且つ前記チューブの周りに巻かれる第1ユニットアンテナと、
前記チューブの長さ方向に前記第1アンテナユニットから所定の距離に配置され、且つ第3端、第4端、及び前記第3端と前記第4端との間の第2円弧部を含み、且つ前記チューブの周りに巻かれる第2ユニットアンテナと、
前記第2端と前記第3端との間に連結され、且つ第1静電容量を有する第1蓄電器と、
を備え
前記第1ユニットアンテナ及び前記第2ユニットアンテナは第1インダクタンスを有し、
前記誘導コイルは、互いに直列連結される前記第1インダクタンス及び前記第1静電容量に基づいて決定される第1周波数にて共振する、
誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1端は、前記第1円弧部の一端からの第1方向に延長され、前記第2端は、前記第1円弧部の他端からの第2方向に延長され、且つ
前記第1方向及び前記第2方向は、前記チューブの長さの方向に対して垂直である、
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記チューブの下端は、下部フランジによって固定され、
前記下部フランジは、誘導結合プラズマによって追加的に分解されるガスを提供する、
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1ユニットアンテナは、第1方向に開放されている、前記第1端と前記第2端との間の第1の開放された部位を含み、
前記第2ユニットアンテナは、第2方向に開放されている、前記第3端と前記第4端との間の第2の開放された部位を含む、
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第2ユニットアンテナは、前記第1ユニットアンテナと同一の形状を有する、
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1ユニットアンテナは、第1位置に前記チューブの周りに配置され、
前記第2ユニットアンテナは、前記チューブの長さ方向に前記第1位置よりも下の所定の距離にある第2位置に前記チューブの周りに配置される、
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1ユニットアンテナは、前記第1円弧部の少なくとも一部が前記チューブと接触するように前記チューブの周りに配置される
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記ICP発生装置は、前記誘導コイルの第1端と連結される第2静電容量を有する第2蓄電器をさらに備え、
前記第2蓄電器は、前記第1端での最大電圧値及び前記第2端での最大電圧値が互いに同一であることを保証する、
請求項1に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 誘導コイル及びチューブを含む誘導結合プラズマ(ICP)発生装置であって、
前記誘導コイルは、
第1端、第2端、及び前記第1端と前記第2端との間の第1円弧部を含み、且つ前記チューブの周りに巻かれる第1ユニットアンテナと、
前記チューブの長さ方向に前記第1アンテナユニットから所定の距離に配置され、且つ第3端、第4端、及び前記第3端と前記第4端との間の第2円弧部を含み、且つ前記チューブの周りに巻かれる第2ユニットアンテナと、
前記第2端と前記第3端との間に連結され、且つ第1静電容量を有する第1蓄電器と、
を備え
前記第1ユニットアンテナ及び前記第2ユニットアンテナは第1インダクタンスを有し、
前記誘導コイルは、前記第1インダクタンス及び前記第1静電容量に基づいて決定される第1周波数にて共振し、
前記第1円弧部は、最も内側のターンである第1ターン、及び最も外側のターンである第2ターンを含む複数のターンを含む、
誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 誘導コイル及びチューブを含む誘導結合プラズマ(ICP)発生装置であって、
前記誘導コイルは、
第1端及び第2端を含み、且つ前記チューブの周りに巻かれる第1ユニットアンテナと、
前記チューブの長さ方向に前記第1アンテナユニットから所定の距離に配置され、且つ第3端及び第4端を含み、且つ前記チューブの周りに巻かれる第2ユニットアンテナと、
を備え、
前記第1アンテナユニットは、前記第1端と前記第2端との間の第1円弧部を設けられ、
前記第2アンテナユニットは、前記第3端と前記第4端との間の第2円弧部を設けられ、
前記第2端での最大電圧値及び前記第4端での最大電圧値は互いに同一である、
誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第3端での最大電圧値は、前記第2端での最大電圧値よりも前記第1端での最大電圧値に近い、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1端と前記第2端との間の電圧は、前記第1端と前記第4端との間の電圧と同一である、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1端に関する前記第2端での電圧は、前記第2端に関する前記第3端での電圧と同じ値及び反対の符号を有する、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記ICP発生装置は、接地に関するAC信号を出力するRF電源から電力を受け取り、
前記第2端での最大電圧値は、前記第2端と前記接地との間の最高の測定された電圧値である、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記ICP発生装置は、正の端子及び負の端子によってRF電源に連結され、
前記第2端での最大電圧値は、前記第2端と前記正の端子との間の最高の測定された電圧値である、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 特定の時点での前記第1端と前記第2端との間の電圧、及び前記特定の時点での前記第1端と前記第4端との間の電圧は互いに同一である、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記ICP発生装置は、前記第2端と前記第3端との間に連結される電気部材をさらに備え、
前記第2端での最大電圧値及び前記第4端での最大電圧値は互いに同一である、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1ユニットアンテナの第1点での最大電圧値、及び前記第2ユニットアンテナの第2点での最大電圧値は互いに対応し、
前記第1点及び前記第2点は、前記チューブの長さ方向から見て異なる位置に位置する、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。 - 前記第1ユニットアンテナは複数のターンを含み、前記複数のターンは、前記複数のターンの中でも最も内側のターンである第1ターン、及び前記複数のターンの中でも最も外側のターンである第2ターンを含む、
請求項10に記載の誘導結合プラズマ(ICP)発生装置。
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