JPH05166595A - 高気圧高密度プラズマ発生方法 - Google Patents
高気圧高密度プラズマ発生方法Info
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- JPH05166595A JPH05166595A JP3328562A JP32856291A JPH05166595A JP H05166595 A JPH05166595 A JP H05166595A JP 3328562 A JP3328562 A JP 3328562A JP 32856291 A JP32856291 A JP 32856291A JP H05166595 A JPH05166595 A JP H05166595A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、高気圧でイオン化困難なガスをプラ
ズマ化し環状プラズマ高周波電流を流して加熱し、効率
よく安定な高気圧高密度無電極プラズマ発生方法を提供
することを目的とする。 【構成】本発明は、高周波電力により炉内に高気圧高密
度の無電極環状プラズマを発生する方法において、炉内
ガスをプラズマ着火の容易な低気圧にし、高周波電力を
１次巻線２２と容量型対電極２３，２４に印加し、該容
量型対電極２３，２４と電界結合しかつ該１次巻線２２
に磁気結合する絶縁された環状プラズマを炉内に発生さ
せた後、炉内気圧を上昇させることによって高気圧高密
度プラズマを発生することを特徴とする。
ズマ化し環状プラズマ高周波電流を流して加熱し、効率
よく安定な高気圧高密度無電極プラズマ発生方法を提供
することを目的とする。 【構成】本発明は、高周波電力により炉内に高気圧高密
度の無電極環状プラズマを発生する方法において、炉内
ガスをプラズマ着火の容易な低気圧にし、高周波電力を
１次巻線２２と容量型対電極２３，２４に印加し、該容
量型対電極２３，２４と電界結合しかつ該１次巻線２２
に磁気結合する絶縁された環状プラズマを炉内に発生さ
せた後、炉内気圧を上昇させることによって高気圧高密
度プラズマを発生することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高気圧プラズマの熱及び
光を利用して、有機物質、無機物質の高温反応ならびに
有害物質の分解を行う高温プラズマ炉、さらにプラズマ
励起による光源ならびにレーザ発振器に用いる高気圧高
密度プラズマ発生方法の改良に関する。
光を利用して、有機物質、無機物質の高温反応ならびに
有害物質の分解を行う高温プラズマ炉、さらにプラズマ
励起による光源ならびにレーザ発振器に用いる高気圧高
密度プラズマ発生方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波プラズマ発生方法は対電極
による容量型と、巻線による誘導型のものである。前者
は高気圧では高密度で一様な安定プラズマを生成できな
かった。後者は高いイオン化ポテンシャルをもつガス、
つまり高気圧でイオン化困難なガスの高密度プラズマの
安定生成はできないという欠点があった。
による容量型と、巻線による誘導型のものである。前者
は高気圧では高密度で一様な安定プラズマを生成できな
かった。後者は高いイオン化ポテンシャルをもつガス、
つまり高気圧でイオン化困難なガスの高密度プラズマの
安定生成はできないという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決するもので、高気圧でイオン化困難なガスをプラズ
マ化し環状プラズマ高周波電流を流して加熱し、効率よ
く安定な高気圧高密度無電極プラズマ発生方法を提供す
ることを目的とする。
解決するもので、高気圧でイオン化困難なガスをプラズ
マ化し環状プラズマ高周波電流を流して加熱し、効率よ
く安定な高気圧高密度無電極プラズマ発生方法を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は高気圧の
高密度プラズマ炉において、炉内ガスをプラズマ着火の
容易な低気圧にしておき、１次巻線に高周波電流を印加
し、容量型絶縁電極により電界を発生させ、炉内に、１
次巻線に磁気結合し、かつ容量型絶縁電極と電界結合し
た環状プラズマアークを生成し、その環状プラズマを維
持したまま炉内気圧を上昇させることにより、高気圧ガ
ス中に高気圧高密度プラズマを発生し、維持するもので
ある。また直線形状を含む環状プラズマ例えばレースト
ラック形状のプラズマを生成することにより光増幅する
ものである。
高密度プラズマ炉において、炉内ガスをプラズマ着火の
容易な低気圧にしておき、１次巻線に高周波電流を印加
し、容量型絶縁電極により電界を発生させ、炉内に、１
次巻線に磁気結合し、かつ容量型絶縁電極と電界結合し
た環状プラズマアークを生成し、その環状プラズマを維
持したまま炉内気圧を上昇させることにより、高気圧ガ
ス中に高気圧高密度プラズマを発生し、維持するもので
ある。また直線形状を含む環状プラズマ例えばレースト
ラック形状のプラズマを生成することにより光増幅する
ものである。
【０００５】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一つの実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００６】図１は本発明に係る高気圧高密度プラズマ
炉の一例を示す。即ち、トランスコア２１に装着された
１次巻線２２ならびに容量電極２３と対向電極２４には
高周波発振器２５が接続され、このトランスコア２１の
２次側にはトランスコア２１を囲み、容量電極２３と対
向電極２４に挟まれたレーストラック形状の放電管２６
が設けられている。この放電管２６は例えばアクリル樹
脂材で形成され、内部には円筒状環状中空部２７が内壁
をシリコンコーティングされて設けられている。図２に
示すように、中空部２７の円筒断面の内周側円周接線方
向には多数の吸気穴２８が、外周側円周接線方向には多
数の排気穴２９が環状にそれぞれ沿って設けられてい
る。図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空部２７内の
ガス圧力の時間経過及び高周波発振器２５の高周波出力
の時間経過の一例を示す特性図である。
炉の一例を示す。即ち、トランスコア２１に装着された
１次巻線２２ならびに容量電極２３と対向電極２４には
高周波発振器２５が接続され、このトランスコア２１の
２次側にはトランスコア２１を囲み、容量電極２３と対
向電極２４に挟まれたレーストラック形状の放電管２６
が設けられている。この放電管２６は例えばアクリル樹
脂材で形成され、内部には円筒状環状中空部２７が内壁
をシリコンコーティングされて設けられている。図２に
示すように、中空部２７の円筒断面の内周側円周接線方
向には多数の吸気穴２８が、外周側円周接線方向には多
数の排気穴２９が環状にそれぞれ沿って設けられてい
る。図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空部２７内の
ガス圧力の時間経過及び高周波発振器２５の高周波出力
の時間経過の一例を示す特性図である。
【０００７】即ち、前記中空部２７内に吸気穴２８から
ガスを吸入すると共に、排気穴２９からガスを排気する
ことにより、中空部２７内に円筒断面上に旋回流３１を
作ると共に、中空部２７内のガス圧力（気圧）を制御す
る。
ガスを吸入すると共に、排気穴２９からガスを排気する
ことにより、中空部２７内に円筒断面上に旋回流３１を
作ると共に、中空部２７内のガス圧力（気圧）を制御す
る。
【０００８】しかして、図２に示すように無電極で放電
しやすいように中空部２７内のガス圧力を十分下げた状
態で、高周波発振器２５から１次巻線２２を介して変圧
器の原理で誘導電界を発生させると共に、放電管２６の
外部に中空部２７を挟む容量電極２３と対向電極２４に
より高電界を発生させ、放電管２６に高周波電圧を印加
してレーストラック状の環状プラズマアークを発生す
る。その後、継続的に高周波電圧を印加しながらプラズ
マを維持したまま中空部２７内のガス圧力（気圧）を上
昇させることによって高気圧の環状プラズマ３０を発生
する。このとき発生している旋回流３１により、高気圧
になると生じるプラズマの浮力を打ち消し、プラズマを
中空部２７の中心近くに放電管壁から気壁絶縁して長時
間安定に発生させる。このとき容量電極２３と対向電極
２４により発生する電界は高気圧でのイオン化困難であ
るガスのプラズマ消滅を防ぎ高密度プラズマの維持と、
ガスの原子・分子の励起を促進するために上記誘導電界
より高くしておき、かつ旋回流３１の気壁はブレークダ
ウンしない高さにしておく。
しやすいように中空部２７内のガス圧力を十分下げた状
態で、高周波発振器２５から１次巻線２２を介して変圧
器の原理で誘導電界を発生させると共に、放電管２６の
外部に中空部２７を挟む容量電極２３と対向電極２４に
より高電界を発生させ、放電管２６に高周波電圧を印加
してレーストラック状の環状プラズマアークを発生す
る。その後、継続的に高周波電圧を印加しながらプラズ
マを維持したまま中空部２７内のガス圧力（気圧）を上
昇させることによって高気圧の環状プラズマ３０を発生
する。このとき発生している旋回流３１により、高気圧
になると生じるプラズマの浮力を打ち消し、プラズマを
中空部２７の中心近くに放電管壁から気壁絶縁して長時
間安定に発生させる。このとき容量電極２３と対向電極
２４により発生する電界は高気圧でのイオン化困難であ
るガスのプラズマ消滅を防ぎ高密度プラズマの維持と、
ガスの原子・分子の励起を促進するために上記誘導電界
より高くしておき、かつ旋回流３１の気壁はブレークダ
ウンしない高さにしておく。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高気
圧プラズマ励起ガス炉において、高周波電力により高気
圧ガス中に無電極高密度プラズマを安定に得られ、原子
・分子の励起、プラズマの維持を効率よくできるという
効果を有している。またレーストラック形状にしたこと
により、容易に直線部の励起プラズマガスで光増幅する
ことができるという効果を有している。
圧プラズマ励起ガス炉において、高周波電力により高気
圧ガス中に無電極高密度プラズマを安定に得られ、原子
・分子の励起、プラズマの維持を効率よくできるという
効果を有している。またレーストラック形状にしたこと
により、容易に直線部の励起プラズマガスで光増幅する
ことができるという効果を有している。
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】図１の放電管断面の一例を示す拡大図である。
【図３】本発明に係るガス圧力及び高周波出力の時間経
過を示す特性図である。
過を示す特性図である。
２１…トランスコア、２２…１次巻線、２３…容量電
極、２４…対向電極、２５…高周波発振器、２６…放電
管、２７…中空部、２８…吸気穴、２９…排気穴。
極、２４…対向電極、２５…高周波発振器、２６…放電
管、２７…中空部、２８…吸気穴、２９…排気穴。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住友 紘泰 埼玉県鶴ヶ島市富士見６の２の22 富士電 波工機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 高周波電力により炉内に高気圧高密度の
無電極環状プラズマを発生する方法において、炉内ガス
をプラズマ着火の容易な低気圧にし、高周波電力を１次
巻線と容量型対電極に印加し、該容量型対電極と電界結
合しかつ該１次巻線に磁気結合する絶縁された環状プラ
ズマを炉内に発生させた後、炉内気圧を上昇させること
によって高気圧高密度プラズマを発生することを特徴と
する高気圧高密度プラズマ発生方法。 - 【請求項２】 上記環状プラズマを、光増幅する直線部
を有するレーストラック形状にて無電極放電させること
を特徴とする請求項１記載の高気圧高密度プラズマ発生
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328562A JPH05166595A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 高気圧高密度プラズマ発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328562A JPH05166595A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 高気圧高密度プラズマ発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166595A true JPH05166595A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18211664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3328562A Pending JPH05166595A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 高気圧高密度プラズマ発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166595A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998933A (en) * | 1998-04-06 | 1999-12-07 | Shun'ko; Evgeny V. | RF plasma inductor with closed ferrite core |
| US6418874B1 (en) | 2000-05-25 | 2002-07-16 | Applied Materials, Inc. | Toroidal plasma source for plasma processing |
| US6559408B2 (en) | 1997-06-26 | 2003-05-06 | Applied Science & Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
| US6634313B2 (en) | 2001-02-13 | 2003-10-21 | Applied Materials, Inc. | High-frequency electrostatically shielded toroidal plasma and radical source |
| US6755150B2 (en) | 2001-04-20 | 2004-06-29 | Applied Materials Inc. | Multi-core transformer plasma source |
| US6759100B2 (en) * | 2002-06-10 | 2004-07-06 | Konica Corporation | Layer formation method, and substrate with a layer formed by the method |
| KR100488348B1 (ko) * | 2002-11-14 | 2005-05-10 | 최대규 | 플라즈마 프로세스 챔버 및 시스템 |
| US8872525B2 (en) | 2011-11-21 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for detecting DC bias in a plasma processing chamber |
| US8898889B2 (en) | 2011-11-22 | 2014-12-02 | Lam Research Corporation | Chuck assembly for plasma processing |
| US9630142B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-04-25 | Mks Instruments, Inc. | Toroidal plasma abatement apparatus and method |
| US9735020B2 (en) | 2010-02-26 | 2017-08-15 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for plasma etch having independent control of ion generation and dissociation of process gas |
| US9911578B2 (en) | 2009-12-03 | 2018-03-06 | Lam Research Corporation | Small plasma chamber systems and methods |
| US9967965B2 (en) | 2010-08-06 | 2018-05-08 | Lam Research Corporation | Distributed, concentric multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
| EP1618588B1 (en) * | 2003-04-16 | 2019-02-13 | MKS Instruments, Inc. | Toroidal low-field reactive gas and plasma source having a dielectric vacuum vessel |
| US10283325B2 (en) | 2012-10-10 | 2019-05-07 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
| US10586686B2 (en) | 2011-11-22 | 2020-03-10 | Law Research Corporation | Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery |
| US10622195B2 (en) | 2011-11-22 | 2020-04-14 | Lam Research Corporation | Multi zone gas injection upper electrode system |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP3328562A patent/JPH05166595A/ja active Pending
Cited By (20)
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| US6712020B2 (en) | 2000-05-25 | 2004-03-30 | Applied Materials Inc. | Toroidal plasma source for plasma processing |
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| US7363876B2 (en) | 2001-04-20 | 2008-04-29 | Applied Materials, Inc. | Multi-core transformer plasma source |
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