JPH02164442A - プラズマ装置 - Google Patents

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。

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、プラズマ装置に関する。

（従来の技術） 一般に、プラズマ装置は、電極間に所望の気体を供給す
るとともに、この電極間に電力を供給し、上記気体分子
にエネルギーを与えてプラズマ化するよう構成されてい
る。

例えばオゾン発生装置では、表面に例えば硝子あるいは
アルミナ系セラミックス等からなる誘電体層を形成され
た接地電極と、高圧電極とを放電ギャップを隔てて対向
する如く設け、この放電ギャップに少なくとも酸素を含
むガスを流通させるとともに、高圧電極と接地電極との
間に高周波を印加し、例えば無声放電を生じさせ、酸素
分子にエネルギーを与えて、一部の酸素分子を解離させ
てプラズマ化し、酸素３原子のオゾンを生成させる。そ
して、このオゾンを所望部位に導出して例えばアッシン
グ等の処理に使用するよう構成されている。

なお、オゾンは高温では分解され易いので、放電セルに
は、内部の温度上昇を防止するため、冷却機構として例
えば冷却配管等が設けられているものが多い。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、本発明者等が詳査したところ、上述した
従来のプラズマ装置では、例えば冷却配管等の冷却機構
が設けられているプラズマ装置であっても、放電によっ
て電極部、特に誘電体層の温度がかなり上昇し、例えば
高温で分解され易いオゾン等を生成させるプラズマ装置
の場合は、−旦生成したプラズマ（オゾン）が、高温の
ために直ちに分解してしまい、効率が悪化していること
が判明した。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に較べて少ない電力で効率的にプラズマを生成す
ることのできるプラズマ装置を提供しようとするもので
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、電極間に所望の気体を供給すると
ともに、該電極間に電力を供給し、前記気体をプラズマ
化するプラズマ装置において、前記電極の少なくとも一
方に、窒化アルミニウム系セラミックスまたは炭化ケイ
素系セラミックスからなる誘電体層を設けたことを特徴
とする。

（作　用） 上記構成の本発明のプラズマ装置では、電極の少なくと
も一方に形成された誘電体層が、窒化アルミニウム系セ
ラミックスまたは炭化ケイ素系セラミックスから構成さ
れている。これらの窒化アルミニウム系セラミックスま
たは炭化ケイ素系セラミックスは、従来用いられていた
硝子あるいはアルミナ系セラミックス等に較べて一桁程
度熱伝導率が高い。したがって、誘電体層の部位に熱が
蓄積して温度が上昇することを防止することができ、従
来に較べて少ない電力で効率的にプラズマを生成するこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明をオゾン発生装置に適用した実施例を図面
を参照して説明する。

オゾン発生装置１には、容器状に形成された放電セル２
が設けられており、この放電セル２内には、例えば平板
状に形成され高圧電源装置３に接続された高圧電極４と
、この高圧電極４と放電ギャップ５を隔てて対向する如
く平板状に形成された接地電極６が設けられている。

また、この接地電極６の表面には、熱伝導率の高い窒化
アルミニウム系セラミックスまたは炭化ケイ素系セラミ
ックスからなる厚さ例えば０．５〜１ｉｍ程度の誘電体
層７が形成されている。

さらに、上記放電セル２には、冷却機構として例えば外
側に冷却水循環用配管８が設けられている。また、上記
放電セル２の一方の端部には、入口配管９が接続されて
おり、この入口配管９は、ガス流量調節器１０を介して
酸素供給源１１に接続されており、放電ギャップ５に所
定流量で少なくとも酸素を含むガスを供給することがで
きるよう構成されている。そして、上記放電セル２の他
方の端部には、導出用配管１２が接続されており、この
導出用配管１２により放電セル２内で発生したオゾンを
例えば図示しないアッシング装置、成膜装置、殺菌装置
等に導出して所望の処理を行うことができるよう構成さ
れている。

上記構成のこの実施例のオゾン発生装置１では、ガス流
量調節器１０によって所定の流量例えば２〜４０ＳＪ２
／ａ＋ｉｎ　　（Ｓ、ｇは常温常圧換算での流量）に流
ｆｆｉ調節しながら酸素供給源１１から酸素ガス（少な
くとも酸素を含むガス）を放電セル２内の放電ギャップ
５に導入するとともに、高圧電源装置３によって高圧電
極４と接地電極６との間に、周波数例えば１０〜１５Ｋ
Ｈｚの交流電圧を印加する。

そして、高圧電極４と接地電極６との間に無声放電を生
じさせることによって酸素からオゾンを生成し、このオ
ゾンを含むガスを導出用配管１２により所望部位、例え
ばア・ソシング装置等に導出し、例えば半導体ウェハや
ＬＣＤ基板上に被着されたフォトレジストの除去、イン
クの除去、各種溶剤の除去等のアッシング処理を行う。

また、この時同時に冷却水循環用配管８に冷却水を循環
させ、放電セル２の冷却を行う。

すなわち、上記説明のこの実施例のオゾン発生装置１で
は、接地電極６の表面に形成された誘電体層７が従来用
いられていた硝子あるいはアルミナ系セラミックス等に
較べて一桁程度熱伝導率が高い窒化アルミニウム系セラ
ミックスまたは炭化ケイ素系セラミックスから構成され
ている。例えば、アルミナの熱伝導率が２０Ｗ／ｍ−に
であるのに対して、例えば窒化アルミニウム系セラミッ
クスであるシェイバル（商品名：徳山曹達社製）では１
７０Ｗ　／　ｍ−Ｋ　、同じくスーパーシェイパル（商
品名：徳山曹達社製）では２６０Ｗ　／　ｍ−にである
。

したがって、誘電体層７の部位で発生した熱を、接地電
極６を介して冷却水循環用配管８によって効率良く冷却
することができる。このため、誘電体層７に熱が蓄積し
て温度が上昇することを防止することができ、従来に較
べて少ない電力で効率的にオゾン（プラズマ）を生成す
ることができる。

なお、誘電体層７は、溶射または爆射によって接地電極
６に形成することが好ましい。すなわち、溶射または爆
射によって接地電極６に形成すると、例えば板状の誘電
体層７を接地電極６に接着する場合に較べて、誘電体層
７と接地電極６との接合部分の熱的なギャップを小さく
することができ、冷却水循環用配管８による誘電体層７
の冷却効率を向上させることができる。

さらに、誘電体層７を構成する材料としては、銹電体損
の少ない材料を選び、この誘電体層７における発熱量を
少なくすることも有益である。このような材料としては
、例えばアルミナ含を量が９９．９％程度とされた高純
度の透光性アルミナセラミックス、例えばＴＰＡ−１０
（商品名：東芝セラミックス社製）等を用いることが好
ましい。

なお、上記実施例では本発明をオゾン発生装置に適用し
た実施例について説明したが、本発明は、かかる実施例
に限定されるものではなく、例えばイオン注入装置等の
イオン源で注入イオン発生効率を改善し、エックス線ス
テッパのエックス線源でＸ線発生効率を改善し、プラズ
マＣＶＤ装置で反応プラズマを多量に発生し、プラズマ
エツチング装置ではエツチングガスを多量に発生する等
のあらゆるプラズマ装置に適用するこかできることはも
ちろんである。

［発明の効果］ 上述のように、本発明のプラズマ装置によれば、従来に
較べて少ない電力で効率的にプラズマを生成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をオゾン発生装置に適用した一実施例の
構成を示す図である。 １・・・・・・オゾン発生装置、２・・・・・・放電セ
ル、３・・・・・・高圧電源装置、４・・・・・・高圧
電極、５・・・・・・放電ギャップ、６・・・・・・接
地電極、７・・・・・・誘電体層、８・・・・・冷却水
循環用配管、９・・・・・・人口配管、１０・・・・・
・ガス流量調節器、１１・・・・・・酸素供給源、１２
・・・・・・導出用配管。 出願人　　　　　　チル九州株式会社 代理人　弁理士　　須　山　佐　− （ほか１名） 第　１　ワ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極間に所望の気体を供給するとともに、該電極
   間に電力を供給し、前記気体をプラズマ化するプラズマ
   装置において、 前記電極の少なくとも一方に、窒化アルミニウム系セラ
   ミックスまたは炭化ケイ素系セラミックスからなる誘電
   体層を設けたことを特徴とするプラズマ装置。