JPH0425222Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、被処理物に活性化されたガスを照
射して、種々の処理を行なうために用いるマイク
ロ波プラズマ処理装置の改良に関する。

〔背景技術とその問題点〕

一般に、低温プラズマを固体表面に作用させる
と、低温プラズマ中に存在するイオンやラジカル
と反応して固体表面が変質する。この現象を利用
した低温プラズマ処理法が、プラスチツク材料の
親水性や接着性の改善、集積回路製造プロセスへ
の応用など、部品材料に付加価値を付与する方法
として各方面に応用されている。

そして、低温プラズマは、減圧気体に電界を印
加し、放電を起こさせる（ほぼグロー放電領域）
ことによつて容易に発生する。そこで、マイクロ
波を用いた低温プラズマ放電生成法は、無電極放
電であり、調整、保守が容易であるという理由で
広く用いられつつあり、従来のマイクロ波プラズ
マ処理装置は第２図に示すように構成されてい
る。

即ち、マイクロ波発振機源であるマイクロ波発
振機には、アイソレータ、方向性結合器、整合器
（いずれも図示せず）を直列に介して、プラズマ
放電用導波管からなるプラズマ発生炉４、石英か
らなるプラズマ発生炉２、ガス供給管７、コネク
タ（通常は耐熱性、各種ガスに対する安定性の点
でフルオロカーボンが用いられる）１、電波漏漏
防止筒３ａ，３ｂ、コネクタ６、ガス輸送管８、
処理室９、真空ポンプ１０などからなつている。
尚、上記プラズマ発生管２は、プラズマ発生炉４
の幅広面中央部に終端から1/4λｇの位置にその
中心がほぼ一致するように挿入されている。更
に、プラズマ発生炉４には、冷却風供給口５が連
設されている。

動作時には、処理ガス供給管７、コネクタ１を
通してプラズマ発生管２に導入される。プラズマ
発生炉４にはマイクロ波が給電され、プラズマ発
生管２の中の処理ガスを放電させる。低温プラズ
マ状態になつた処理ガスは、コネクタ６、ガス輸
送管８を介して処理室９へ輸送され、真空ポンプ
１０を通して外部へ排気される。放電中は、ガス
温度が〜500℃程度になると言われ、それにつれ
てプラズマ発生管２の温度も上昇する。処理ガス
の種類によつては、プラズマ発生管２自体がエツ
チングされる（温度が高い程、エツチング速度が
速まる）。又、プラズマ発生炉４の温度も上昇す
る。そのために、冷却風供給口５より導入し、プ
ラズマ発生管２と電波漏洩防止筒３ａ，３ｂの間
から吹き出すようにして、各部を冷却する。

ところが、上記のような従来のマイクロ波プラ
ズマ処理装置をクリーンルーム（特に半導体製造
プロセス）で使用する場合、送風源としてフアン
を用いると、吹き出した熱風と共に塵埃をクリー
ンルーム内に撒き散らすことになり、具合が悪
い。又、通常、放電プラズマから発生する紫外線
によりオゾン（O₃）が発生する。これを防止す
るため、N₂ガス等の気体を冷却風として送る場
合もあるが、冷却効果を得るには大量のN₂ガス
を必要とし、不経済である。更に、吹出した熱風
によりコネクタ６を加熱し、損傷する場合もあ
る。

〔考案の目的〕

この考案の目的は、上記問題点を解消したもの
で、塵埃及びオゾンをクリーンルーム内に撒き散
らすことなく、安価で冷却効率を向上したマイク
ロ波プラズマ処理装置を提供することである。

〔考案の概要〕

この考案は、プラズマ発生炉に附随した排出口
に排風フアンを接続し、この排風フアンにてプラ
ズマ発生管と電波漏洩防止筒との間隙より外気を
吸引して、プラズマ発生炉及びプラズマ発生管を
冷却するようにしたマイクロ波プラズマ処理装置
である。

〔考案の実施例〕

この考案によるマイクロ波プラズマ処理装置は
第１図に示すように構成され、従来例と同一箇所
は同一符号を付すことにする。

即ち、マイクロ波発振源であるマイクロ波発振
機には、アイソレータ、方向性結合器、及び整合
器（いずれも図示せず）を直列に介して、プラズ
マ放電用導波管からなるプラズマ発生炉４が連結
されている。このプラズマ発生炉４を貫通して、
石英からなるプラズマ発生管２が装着されてい
る。そして、このプラズマ発生管２の外側には、
上記プラズマ発生炉４と一体に形成された電波漏
洩防止筒３ａ，３ｂが同軸的に配設されている。

上記プラズマ発生管２の一端は、コネクタ１、
ガス供給管７を介して図示しない流量計及び原料
ガスボンベに連結され、他端はコネクタ６、ガス
輸送管８を介して処理室９に連結されている。こ
の処理室９は真空ポンプ１０に連結されている。

更に、この考案では、上記プラズマ発生炉４に
附随した排出口１４に排風フアン１３が接続さ
れ、この排風フアン１３は集中排気用ダクト１１
に接続されている。このようなマイクロ波プラズ
マ処理装置は、例えばクリーンルーム１２内に設
置されている。

動作時には、マイクロ波発振機から発生したマ
イクロ波電力がアイソレータ、方向性結合器、整
合器を介してプラズマ発生炉４に伝送される。そ
して、強電界となつたプラズマ発生炉４を貫通し
ているプラズマ発生管２内には、原料ガスボンベ
から酸素などの処理ガスが流量計及びコネクタ１
を介して送られてきており、ここで処理ガスが上
記マイクロ波電力により活性化される。この活性
化ガスは真空ポンプ１０に吸引され、コネクタ６
とガス輸送管８を経て処理室９内に入り、被処理
物（図示せず）に当たつて表面処理が行われる。

上記の場合、この考案では、排風フアン１３に
より電波漏洩防止筒３ａ，３ｂとプラズマ発生管
２の間隙から外気を吸引することにより、プラズ
マ発生炉４及びプラズマ発生管２の冷却を行な
う。尚、吸引した外気は、集中排気用ダクト１１
に導入され、クリーンルーム１２外へ排出され
る。

〔考案の効果〕

この考案によれば、クリーンルーム１２内の外
気（空気）をプラズマ発生炉４の内部を通して吸
引し、集中排気用ダクト１１にてクリーンルーム
１２外に排気することにより、低温プラズマ放電
機構を何等損うことなく、クリーンルーム１２等
への塵埃の拡散を防止することが出来た。又、プ
ラズマ発生炉４の近辺で発生するオゾンも同時に
室外に排気出来るので、N₂ガス等を冷却に用い
る必要がない。更に、コネクタ１，６の熱風によ
る温度上昇がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係るマイクロ波
プラズマ処理装置を示す概略構成図、第２図は従
来のマイクロ波プラズマ処理装置を示す概略構成
図である。 １，６……コネクタ、２……プラズマ発生管、
３ａ，３ｂ……電波漏洩防止筒、４……プラズマ
発生炉、８……ガス輸送管、９……処理室、１１
……集中排気用ダクト、１３……排風フアン、１
４……排出口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 マイクロ波発振源と、このマイクロ波発振源の
   出力部に連設されたプラズマ発生炉と、このプラ
   ズマ発生炉に貫通装着されているプラズマ発生管
   と、このプラズマ発生管に連設されプラズマ発生
   管にて発生した活性化ガスを輸送するガス輸送管
   と、このガス輸送管に連設され被処理物に上記活
   性化ガスを照射する処理室と、上記プラズマ発生
   炉に連設された排出口と、上記プラズマ発生管を
   覆うように上記プラズマ発生炉と一体に形成され
   た電波漏洩防止筒とを備えたマイクロ波プラズマ
   処理装置において、 上記排出口に排風フアンを接続し、この排風フ
   アンにて上記プラズマ発生管と上記電波漏洩防止
   筒との間隙より外気を吸引して、上記プラズマ発
   生炉とプラズマ発生管とを冷却することを特徴と
   するマイクロ波プラズマ処理装置。