JPH02149339A - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH02149339A JPH02149339A JP63300661A JP30066188A JPH02149339A JP H02149339 A JPH02149339 A JP H02149339A JP 63300661 A JP63300661 A JP 63300661A JP 30066188 A JP30066188 A JP 30066188A JP H02149339 A JPH02149339 A JP H02149339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- microwave
- gas
- waveguide
- excitation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 title abstract description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/126—Microwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Lasers (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野〉
本発明は、マイクロ波放電励起プラズマ処理装置に関し
、特にマイクロ波放電励起を−様、且つ均一に行わせる
マイクロ波プラズマ処理装置に関するものである。
、特にマイクロ波放電励起を−様、且つ均一に行わせる
マイクロ波プラズマ処理装置に関するものである。
（従来の技術）
第４図は従来のマイクロ波放電励起プラズマ処理装置の
基本構成図である。第４図に於いてマイクロ波発振器１
より放出されたマイクロ波２は放電励起部３に導入され
る。ここには石英等で構成された放電管４が貫通してお
り、０２等の反応性ガスが、ガス供給口５より数Ｔｏｒ
ｒの圧力で供給されている。従って放電励起部３内を通
過する時、放電管４内には、いわゆるグロー放電６が形
成され、反応性ガスが活性化される。反応性ガスは反応
室７に導入され、ここで被処理物８と反応してこれを例
えば酸化処理等の効果的処理を行う。反応の終わったカ
スはガス排気口９より排出される。
基本構成図である。第４図に於いてマイクロ波発振器１
より放出されたマイクロ波２は放電励起部３に導入され
る。ここには石英等で構成された放電管４が貫通してお
り、０２等の反応性ガスが、ガス供給口５より数Ｔｏｒ
ｒの圧力で供給されている。従って放電励起部３内を通
過する時、放電管４内には、いわゆるグロー放電６が形
成され、反応性ガスが活性化される。反応性ガスは反応
室７に導入され、ここで被処理物８と反応してこれを例
えば酸化処理等の効果的処理を行う。反応の終わったカ
スはガス排気口９より排出される。
１０は囲動短絡板でマイクロ波電力を、効果的にグロー
放電６に注入されるものである。
放電６に注入されるものである。
（発明が解決しようとする課題）
ところでかかる石英等の絶縁物製放電管４を用いる従来
のプラズマ処理装置では、本装置の心臓部である放電励
起に問題を生じる。即ち、グロー放電６が反応性ガスの
圧力が高くなると−様に形成させ難くなることである。
のプラズマ処理装置では、本装置の心臓部である放電励
起に問題を生じる。即ち、グロー放電６が反応性ガスの
圧力が高くなると−様に形成させ難くなることである。
例えば反応性ガスの圧力が０．１Ｔｏｒｒ程度では、第
５図（ａ）の様にグロー放電を放電管軸方向から見た場
合に−様な放電が形成されるに対し、数十ＴＯｒｒの圧
力となると第５図（ｂ）に示した様に、壁面に放電が集
中するリング放電と成ってしまい、反応性ガスの活性化
効率が第６図に示した様に極端に低下してしまう。
５図（ａ）の様にグロー放電を放電管軸方向から見た場
合に−様な放電が形成されるに対し、数十ＴＯｒｒの圧
力となると第５図（ｂ）に示した様に、壁面に放電が集
中するリング放電と成ってしまい、反応性ガスの活性化
効率が第６図に示した様に極端に低下してしまう。
この現象はマイクロ波のプラズマ中伝搬に関する、いわ
ゆるカット・オフ現象と考えられ避けられないものとさ
れていた。
ゆるカット・オフ現象と考えられ避けられないものとさ
れていた。
上記の様に、従来のマイクロ波放電励起プラズマ処理装
置では、反応性ガスの圧力が高くなると一様放電が難し
くなり、反応性ガスの活性化効率が低下する。圧力を下
げれば一様放電をさせることも可能であるが、反応室の
１法が人形となり、又、反応速度も大きくは取れず実用
的な装置の設計が難しくなってしまう。
置では、反応性ガスの圧力が高くなると一様放電が難し
くなり、反応性ガスの活性化効率が低下する。圧力を下
げれば一様放電をさせることも可能であるが、反応室の
１法が人形となり、又、反応速度も大きくは取れず実用
的な装置の設計が難しくなってしまう。
本発明は以上の点に鑑みて数十Ｔｏｒｒの圧力で−様に
マイクロ波放電をさせることに因り、効果的なマイクロ
波放電励起を行わせるマイクロ波放電励起によるマイク
ロ波プラズマ処理装置を提供することを目的とするもの
である。
マイクロ波放電をさせることに因り、効果的なマイクロ
波放電励起を行わせるマイクロ波放電励起によるマイク
ロ波プラズマ処理装置を提供することを目的とするもの
である。
（課題を解決するだめの手段）
本発明のマイクロ波プラズマ処理装置は、導波管内でマ
イクロ波グロー放電を直接行わせるものである。即ち、
いわゆるカット・オフ現象が、従来用いられていた石英
等の絶縁物製放電管の悪影響によるものであることを明
らかにし、金属製導波管そのものを放電管としたもので
ある。
イクロ波グロー放電を直接行わせるものである。即ち、
いわゆるカット・オフ現象が、従来用いられていた石英
等の絶縁物製放電管の悪影響によるものであることを明
らかにし、金属製導波管そのものを放電管としたもので
ある。
（作 用）
金属製導波管内で直接、放電させることにより導波管内
電界分布に応じた放電電流分布を示Ｊ。
電界分布に応じた放電電流分布を示Ｊ。
これは本発明の発明者が発見したマイクロ波放電の本質
によるもので従来はその事実に気付いていなかった為に
リング状放電と成っていたものである。すなわちマイク
ロ波が導波管中を伝搬する場合、それは導波管内を伝搬
するが、その際、必ず壁面電流が必要である。従って金
属導波管を用いることにより、上記の様に導波管内電界
分布に応じた均一なグロー放電が数十Ｔｏｒｒの圧力で
形成させることが出来る。
によるもので従来はその事実に気付いていなかった為に
リング状放電と成っていたものである。すなわちマイク
ロ波が導波管中を伝搬する場合、それは導波管内を伝搬
するが、その際、必ず壁面電流が必要である。従って金
属導波管を用いることにより、上記の様に導波管内電界
分布に応じた均一なグロー放電が数十Ｔｏｒｒの圧力で
形成させることが出来る。
（実施例）
第１図に本発明の一実施例を示す。第１図に於いて１は
マイクロ波発娠器であり、マイクロ波２をマイクロ波導
波管１３内に放射している。前記導波管１３内には真空
圧力隔壁１４が配設されており、前記導波管１３を大気
圧部１３ａと真空容器部１３ｂとに分割している。真空
容器部１３ｂの導波管の先は図示された様に断面の縮小
された放電励起部１５が形成されている。この放電励起
部１５には反応性ガス供給管１６が、例えば数十Ｔｏｒ
ｒの圧力で反応性ガス１７を供給している。従って放電
励起部１５でマイクロ波によりグロー放電１８が形成さ
れ、反応性ガス１７を活性化する。活性化された反応性
ガス１７は反応室１９に入り、ここで被処理物２０と反
応してこれを処理する反応済みガス２１は排気管２２よ
り外部に排出される。排気管２２と反応性ガス供給管１
６とは通常、適当なガス循環装置、例えば送風機が挿入
されて気密な閉ループとされるのが普通である。
マイクロ波発娠器であり、マイクロ波２をマイクロ波導
波管１３内に放射している。前記導波管１３内には真空
圧力隔壁１４が配設されており、前記導波管１３を大気
圧部１３ａと真空容器部１３ｂとに分割している。真空
容器部１３ｂの導波管の先は図示された様に断面の縮小
された放電励起部１５が形成されている。この放電励起
部１５には反応性ガス供給管１６が、例えば数十Ｔｏｒ
ｒの圧力で反応性ガス１７を供給している。従って放電
励起部１５でマイクロ波によりグロー放電１８が形成さ
れ、反応性ガス１７を活性化する。活性化された反応性
ガス１７は反応室１９に入り、ここで被処理物２０と反
応してこれを処理する反応済みガス２１は排気管２２よ
り外部に排出される。排気管２２と反応性ガス供給管１
６とは通常、適当なガス循環装置、例えば送風機が挿入
されて気密な閉ループとされるのが普通である。
この様に本実施例によれば、放電を導波管１３内で直接
行わせるので従来、考えられていたマイクロ波のカット
・オフ現象が完全に除去されるので−様な放電励起が第
２図（ａ）に示ず様に行われることが分る。即ち、導波
管１３内電界分布に応じた放電が行われる。さらに第２
図（ｂ）の様にリッジ付きの場合にはリッジ部５１のみ
に放電が行われるので、効果的な処理ガスの活性化が行
われることが分る。
行わせるので従来、考えられていたマイクロ波のカット
・オフ現象が完全に除去されるので−様な放電励起が第
２図（ａ）に示ず様に行われることが分る。即ち、導波
管１３内電界分布に応じた放電が行われる。さらに第２
図（ｂ）の様にリッジ付きの場合にはリッジ部５１のみ
に放電が行われるので、効果的な処理ガスの活性化が行
われることが分る。
第３図に示したのは本発明の第２の実施例の主要部で、
リッジ付き導波管１３を用いる場合、処理ガスの流れを
リッジ部５１のみとすることに因りより効果的な処理ガ
スの活性化を行うものである。
リッジ付き導波管１３を用いる場合、処理ガスの流れを
リッジ部５１のみとすることに因りより効果的な処理ガ
スの活性化を行うものである。
即ち、リッジ部５１の側面に第３図に示した様に、マイ
クロ波損失の小さい絶縁物製のガス案内羽根５２を配し
、処理ガスの流れを放電部すなわちリッジ部５１に限定
するものである。これにより処理ガスは効果的に活性化
され、ガス供給動力が無駄にならず総合効率の良好なマ
イクロ波ガス処理装置となることが分る。
クロ波損失の小さい絶縁物製のガス案内羽根５２を配し
、処理ガスの流れを放電部すなわちリッジ部５１に限定
するものである。これにより処理ガスは効果的に活性化
され、ガス供給動力が無駄にならず総合効率の良好なマ
イクロ波ガス処理装置となることが分る。
この様に本発明によれば、プラズマ処理用ガスが例え、
数十Ｔｏｒｒの圧力であっても広い放電空間に亙っで−
様なグロー放電を形成させることが出来ることが分る。
数十Ｔｏｒｒの圧力であっても広い放電空間に亙っで−
様なグロー放電を形成させることが出来ることが分る。
従って、実用的なコンパクトなマイクロ波プラズマ処理
装置を提供することが出来ることが分る。
装置を提供することが出来ることが分る。
第１図は本発明のマイクロ波プラズマ処理装置の概略構
成図、第２図ｍ （ａ）、 （ｂ）は夫々放電状況を示
す斜視図、第３図は本発明の第２の実施例の放電部を示
す斜視図、第４図は従来のプラズマ処理装置の概略構成
図、第５図（ａ）、 （ｂ）はその放電状況を示す説明
図、第６図は従来例のプラズマ処理特性図である。 １・・・マイクロ波発振器、２・・・マイクロ波、１３
・・・導波管、 １４・・・真空圧力隔壁、１
５・・・放電励起部、 １６・・・ガス供給管、１
７・・・処理ガス、 １８・・・グロー放電１９
・・・反応室、 ２０・・・被処理物、２１・
・・排ガス、 ２２・・・排気管。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第 図 第 （？） 図 （久 第 図
成図、第２図ｍ （ａ）、 （ｂ）は夫々放電状況を示
す斜視図、第３図は本発明の第２の実施例の放電部を示
す斜視図、第４図は従来のプラズマ処理装置の概略構成
図、第５図（ａ）、 （ｂ）はその放電状況を示す説明
図、第６図は従来例のプラズマ処理特性図である。 １・・・マイクロ波発振器、２・・・マイクロ波、１３
・・・導波管、 １４・・・真空圧力隔壁、１
５・・・放電励起部、 １６・・・ガス供給管、１
７・・・処理ガス、 １８・・・グロー放電１９
・・・反応室、 ２０・・・被処理物、２１・
・・排ガス、 ２２・・・排気管。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第 図 第 （？） 図 （久 第 図
Claims (1)
- 真空容器内にＯ＿２等の反応性ガスを封入し、これに外
部のマイクロ波電源よりマイクロ波を供給して放電励起
するマイクロ波プラズマ処理装置において、前記放電を
導波管内で直接に行わせることを特徴とするマイクロ波
プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300661A JPH02149339A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300661A JPH02149339A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149339A true JPH02149339A (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=17887547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63300661A Pending JPH02149339A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02149339A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010207671A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Aichi Electric Co Ltd | 有機塩素化合物を含有した難分解性廃液の処理装置 |
| JP2011035327A (ja) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置 |
| JP2012043909A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP2012043908A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置およびプラズマ処理方法 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63300661A patent/JPH02149339A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010207671A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Aichi Electric Co Ltd | 有機塩素化合物を含有した難分解性廃液の処理装置 |
| JP2011035327A (ja) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置 |
| JP2012043909A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP2012043908A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置およびプラズマ処理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100291152B1 (ko) | 플라즈마발생장치 | |
| KR940000384B1 (ko) | 프라즈마 처리장치 | |
| JPS6016424A (ja) | マイクロ波プラズマ処理方法及びその装置 | |
| GB1537100A (en) | Activated gas reaction apparatus | |
| JPH02149339A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP2000348898A (ja) | 表面波励起プラズマの生成方法 | |
| JPH09171900A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JPH0729889A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP3806752B2 (ja) | マイクロ波放電発生装置及び環境汚染ガスの処理方法 | |
| JPH0217636A (ja) | ドライエッチング装置 | |
| JP3537532B2 (ja) | マイクロ波プラズマ発生装置 | |
| JPS6139730B2 (ja) | ||
| JPH07283203A (ja) | 表面処理装置 | |
| JPH02267290A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPS62204530A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH1145799A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS5732637A (en) | Dry etching apparatus | |
| JP2515885B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4005244B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPS63190635A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP2002208585A (ja) | マイクロ波プラズマ発生装置及び方法 | |
| JPS6255924A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS63137168A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH02102527A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH01236628A (ja) | プラズマ処理装置 |