JPH0749842Y2 - マイクロ波可変リアクタンス素子 - Google Patents
マイクロ波可変リアクタンス素子Info
- Publication number
- JPH0749842Y2 JPH0749842Y2 JP1990117462U JP11746290U JPH0749842Y2 JP H0749842 Y2 JPH0749842 Y2 JP H0749842Y2 JP 1990117462 U JP1990117462 U JP 1990117462U JP 11746290 U JP11746290 U JP 11746290U JP H0749842 Y2 JPH0749842 Y2 JP H0749842Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- metal rod
- microwave
- reactance element
- variable reactance
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Waveguide Connection Structure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔概要〕 金属棒の挿入長により調整を行うマイクロ波可変リアク
タンス素子において、 マイクロ波電力を大とした場合においても、放電等の障
害が起こらず安定な動作を可能とすることを目的とし、 導波管に固定された支持部材と、一端が該支持部材に螺
合し他端が前記導波管に設けられる開口部を貫通して電
界に平行に該導波管内に挿入される金属棒とを有し、該
金属棒の導波管に対する挿入長の変化でマイクロ波を調
整するマイクロ波可変リアクタンス素子であり、前記導
波管の開口部の近傍に、該導波管に密着し且つ前記金属
棒の周囲と摺動するように配置された該金属棒と導波管
との短絡を行う弾性部材（４）を備えてなる構成とす
る。
タンス素子において、 マイクロ波電力を大とした場合においても、放電等の障
害が起こらず安定な動作を可能とすることを目的とし、 導波管に固定された支持部材と、一端が該支持部材に螺
合し他端が前記導波管に設けられる開口部を貫通して電
界に平行に該導波管内に挿入される金属棒とを有し、該
金属棒の導波管に対する挿入長の変化でマイクロ波を調
整するマイクロ波可変リアクタンス素子であり、前記導
波管の開口部の近傍に、該導波管に密着し且つ前記金属
棒の周囲と摺動するように配置された該金属棒と導波管
との短絡を行う弾性部材（４）を備えてなる構成とす
る。
本考案はマイクロ波立体回路に用いる可変リアクタンス
素子の改善に関する。
素子の改善に関する。
例えば半導体装置の製造プロセスにおいて、プラズマ処
理によりプロセスのドライ化及び低温化、或いはパター
ンの微細化などの効果を得ているが、多量の活性種を生
成して処理量を増大するに際して、高電力を印加するこ
とができるマイクロ波による励起が行われている。
理によりプロセスのドライ化及び低温化、或いはパター
ンの微細化などの効果を得ているが、多量の活性種を生
成して処理量を増大するに際して、高電力を印加するこ
とができるマイクロ波による励起が行われている。
この様なマイクロ波電力応用装置においても次第に大出
力が要望されており、これに使用するマイクロ波回路素
子についても取り扱う電力に対して十分に耐え、安定し
て動作することが当然に要求される。
力が要望されており、これに使用するマイクロ波回路素
子についても取り扱う電力に対して十分に耐え、安定し
て動作することが当然に要求される。
マイクロ波電力応用の一例として、マイクロ波プラズマ
処理装置の模式図を第３図に示す。
処理装置の模式図を第３図に示す。
マイクロ波電源11において通常マグネトロンによって発
振された周波数2.45GHzのマイクロ波は、導波管により
アイソレータ12へ導かれる。アイソレータ12はその内蔵
するフェライトにより入射波はほぼ完全に通すが、不整
合で戻って来た反射波は90度偏向して擬似負荷に吸収さ
せる。このようにして導かれたマイクロ波は方向性結合
器13で入射波、反射波の電力がモニターされる。
振された周波数2.45GHzのマイクロ波は、導波管により
アイソレータ12へ導かれる。アイソレータ12はその内蔵
するフェライトにより入射波はほぼ完全に通すが、不整
合で戻って来た反射波は90度偏向して擬似負荷に吸収さ
せる。このようにして導かれたマイクロ波は方向性結合
器13で入射波、反射波の電力がモニターされる。
プラズマ生成室17とし石英管がTE01モード導波管15の電
界方向に挿入されており、このプラズマ生成室17内に、
例えば４弗化炭素（CF4）と酸素（O2）との混合ガスを
圧力0.1〜10Torr程度に導入し、このマイクロ波電力に
よりプラズマを励起する。この際に、３本柱整合器14と
短絡プランジャ整合器16とによりマイクロ波の整合を行
う。
界方向に挿入されており、このプラズマ生成室17内に、
例えば４弗化炭素（CF4）と酸素（O2）との混合ガスを
圧力0.1〜10Torr程度に導入し、このマイクロ波電力に
よりプラズマを励起する。この際に、３本柱整合器14と
短絡プランジャ整合器16とによりマイクロ波の整合を行
う。
この様に生成されたプラズマはプラズマ処理室18に導か
れ、例えば半導体基板20のエッチング処理等が行われ
る。なおプラズマ生成室17は冷却器19により水冷されて
いる。
れ、例えば半導体基板20のエッチング処理等が行われ
る。なおプラズマ生成室17は冷却器19により水冷されて
いる。
前記例の如くマイクロ波電力応用装置では電子レンジな
ど一部の簡易な装置を除いて、電源から負荷に最大電力
を供給するために、両者の間に可変リアクタンス素子か
らなる整合器が挿入される。
ど一部の簡易な装置を除いて、電源から負荷に最大電力
を供給するために、両者の間に可変リアクタンス素子か
らなる整合器が挿入される。
マイクロ波立体回路のリアクタンス素子構造のうちで、
導波管の広い面から金属棒を電界に平行に挿入する構造
は、挿入長に応じてリアクタンスが容量性から直列共振
を経て誘導性に変化し、構造上挿入長の可変が容易であ
るために、可変リアクタンス素子として多く用いられ
る。なおこの金属棒はスタブ（stub）と呼ばれている。
導波管の広い面から金属棒を電界に平行に挿入する構造
は、挿入長に応じてリアクタンスが容量性から直列共振
を経て誘導性に変化し、構造上挿入長の可変が容易であ
るために、可変リアクタンス素子として多く用いられ
る。なおこの金属棒はスタブ（stub）と呼ばれている。
第２図（ａ），（ｂ）は何れも前記の金属棒を用いる可
変リアクタンス素子の従来例の断面図である。同図
（ａ）に示す例は基本的な構造であり、金属棒１の導波
管２への挿入長はねじ構造で可変とされている。この構
造では導波管２の内壁面を導波管２と金属棒１との接触
位置と考えているが、実際にはこの螺合部５で大きな反
射を生じたり、放電が発生して高温となり熱膨張による
調整不能、或いは融着に至るなどの障害の要因となって
いる。
変リアクタンス素子の従来例の断面図である。同図
（ａ）に示す例は基本的な構造であり、金属棒１の導波
管２への挿入長はねじ構造で可変とされている。この構
造では導波管２の内壁面を導波管２と金属棒１との接触
位置と考えているが、実際にはこの螺合部５で大きな反
射を生じたり、放電が発生して高温となり熱膨張による
調整不能、或いは融着に至るなどの障害の要因となって
いる。
この問題に対処するために同図（ｂ）に示す如くチョー
クフランジ構造を加えて、螺合部５をマイクロ波から隔
離することが行われている。しかしながらこの構造もマ
イクロ波電力を増大した場合には、マイクロ波が導波管
外へ出射して開口近傍でアーク放電を発生するなどの問
題を残している。
クフランジ構造を加えて、螺合部５をマイクロ波から隔
離することが行われている。しかしながらこの構造もマ
イクロ波電力を増大した場合には、マイクロ波が導波管
外へ出射して開口近傍でアーク放電を発生するなどの問
題を残している。
以上説明した如く、金属棒の導波管内の挿入長を調整す
る可変リアクタンス素子は整合器等に最も適している
が、従来のこの構造の可変リアクタンス素子はマイクロ
波電力を増大する場合などに放電を発生する虞が多く，
その改善が強く要望されている。
る可変リアクタンス素子は整合器等に最も適している
が、従来のこの構造の可変リアクタンス素子はマイクロ
波電力を増大する場合などに放電を発生する虞が多く，
その改善が強く要望されている。
上記問題点は本考案により、導波管（２）の外面で開口
部の位置に固定された支持部材（３）と、一端が支持部
材（３）に螺合し、他端が導波管（２）に設けられる開
口部（６）を貫通して電界に平行に導波管（２）内に挿
入される金属棒（１）とを有し、金属棒（１）の導波管
（２）に対する挿入長の変化でマイクロ波を調整するマ
イクロ波可変リアクタンス素子において、金属棒がその
全外周面で摺動可能に挿入しうる孔部を中心に有する導
電性弾性部材が、導波管と金属棒とを短絡しうる如く開
口部周囲の導波管面に密着して取付けられていることを
特徴とするマイクロ波可変リアクタンス素子によって解
決される。
部の位置に固定された支持部材（３）と、一端が支持部
材（３）に螺合し、他端が導波管（２）に設けられる開
口部（６）を貫通して電界に平行に導波管（２）内に挿
入される金属棒（１）とを有し、金属棒（１）の導波管
（２）に対する挿入長の変化でマイクロ波を調整するマ
イクロ波可変リアクタンス素子において、金属棒がその
全外周面で摺動可能に挿入しうる孔部を中心に有する導
電性弾性部材が、導波管と金属棒とを短絡しうる如く開
口部周囲の導波管面に密着して取付けられていることを
特徴とするマイクロ波可変リアクタンス素子によって解
決される。
本考案によるマイクロ波可変リアクタンス素子は、金属
棒と導波管との間の間隙に短絡面を設けることでマイク
ロ波が導波管外へ出射しないようにしているため、従来
問題であった放電、反射波の発生を防止している。
棒と導波管との間の間隙に短絡面を設けることでマイク
ロ波が導波管外へ出射しないようにしているため、従来
問題であった放電、反射波の発生を防止している。
そして挿入長調整のための回転による金属棒の軸に垂直
な方向の位置ずれに対しては、この短絡面を弾性部材で
形成することにより対処している。なお、この目的に適
する弾性を有する導電性部材としては、例えば電気伝導
性Ｏリング、成形された金属網などがある。
な方向の位置ずれに対しては、この短絡面を弾性部材で
形成することにより対処している。なお、この目的に適
する弾性を有する導電性部材としては、例えば電気伝導
性Ｏリング、成形された金属網などがある。
以下本考案を第１図に断面図を示す実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
同図において、１は金属棒、２は導波管、３は金属棒１
を支持する部材であり、金属棒１はその一端の近傍が螺
刻され支持部材３と螺合するようになっている。
を支持する部材であり、金属棒１はその一端の近傍が螺
刻され支持部材３と螺合するようになっている。
本実施例では短絡面を形成する弾性部材４として第４図
に斜視図で示すような円環状に成形した金属網を、導波
管２と支持部材３との間に設けた空隙に挿入しており、
この金属網は金属棒１の全周に接し、且つ導波管２に密
着している。
に斜視図で示すような円環状に成形した金属網を、導波
管２と支持部材３との間に設けた空隙に挿入しており、
この金属網は金属棒１の全周に接し、且つ導波管２に密
着している。
なお先に第３図を参照して説明した装置と同様なマイク
ロ波プラズマ処理装置の３本柱整合器を本実施例の素子
で構成した場合に、整合を行わない状態では入射1.5kw
に反射1.1kw程度を生ずる系が、入射1.5kwに対して反射
0.3kw程度まで整合された。更に先に第２図（ｂ）に示
した素子からなる３本柱整合器では、アーク放電がしば
しば発生し例えば20分間程度の動作で金属棒端の温度が
170℃程度に達して調整操作が不可能であるのに対し
て、本実施例では室温に保たれて再調整等のための操作
は常時可能であり、螺合部などに損傷も発生していな
い。これは導波管２の開口部６に短絡を行う弾性部材が
あることにより、マイクロ波が導波管２外へ出射しない
ためである。
ロ波プラズマ処理装置の３本柱整合器を本実施例の素子
で構成した場合に、整合を行わない状態では入射1.5kw
に反射1.1kw程度を生ずる系が、入射1.5kwに対して反射
0.3kw程度まで整合された。更に先に第２図（ｂ）に示
した素子からなる３本柱整合器では、アーク放電がしば
しば発生し例えば20分間程度の動作で金属棒端の温度が
170℃程度に達して調整操作が不可能であるのに対し
て、本実施例では室温に保たれて再調整等のための操作
は常時可能であり、螺合部などに損傷も発生していな
い。これは導波管２の開口部６に短絡を行う弾性部材が
あることにより、マイクロ波が導波管２外へ出射しない
ためである。
以上説明した如く本考案による可変リアクタンス素子
は、大電力マイクロ波電力応用装置等における放電等の
障害発生防止の効果が顕著であり、目的とするプロセス
の安定した遂行に大きく寄与する。
は、大電力マイクロ波電力応用装置等における放電等の
障害発生防止の効果が顕著であり、目的とするプロセス
の安定した遂行に大きく寄与する。
第１図は本考案による可変リアクタンス素子の実施例を
示す断面図、 第２図は可変リアクタンス素子の従来例を示す断面図、 第３図はマイクロ波プラズマ処理装置の一例を示す模式
図、 第４図は円環状に成形した金属網の斜視図である。 図において、 １は金属棒、２は開口部６を有する導波管、３は支持部
材、４は短絡面を形成する弾性部材である。
示す断面図、 第２図は可変リアクタンス素子の従来例を示す断面図、 第３図はマイクロ波プラズマ処理装置の一例を示す模式
図、 第４図は円環状に成形した金属網の斜視図である。 図において、 １は金属棒、２は開口部６を有する導波管、３は支持部
材、４は短絡面を形成する弾性部材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 木佐 俊正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)考案者 本木 保成 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)考案者 森本 洋示 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 実開 昭50−145208（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−133156（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭47−35837（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−30324（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−18001（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】導波管（２）の外面で開口部の位置に固定
された支持部材（３）と、一端が支持部材（３）に螺合
し、他端が導波管（２）に設けられる開口部（６）を貫
通して電界に平行に導波管（２）内に挿入される金属棒
（１）とを有し、金属棒（１）の導波管（２）に対する
挿入長の変化でマイクロ波を調整するマイクロ波可変リ
アクタンス素子において、金属棒がその全外周面で摺動
可能に挿入しうる孔部を中心に有する導電性弾性部材
が、導波管と金属棒とを短絡しうる如く開口部周囲の導
波管面に密着して取付けられていることを特徴とするマ
イクロ波可変リアクタンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990117462U JPH0749842Y2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | マイクロ波可変リアクタンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990117462U JPH0749842Y2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | マイクロ波可変リアクタンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0373007U JPH0373007U (ja) | 1991-07-23 |
| JPH0749842Y2 true JPH0749842Y2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=31665677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990117462U Expired - Lifetime JPH0749842Y2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | マイクロ波可変リアクタンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749842Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4735837U (ja) * | 1971-05-14 | 1972-12-21 | ||
| JPS52133156U (ja) * | 1976-04-05 | 1977-10-08 | ||
| JPS5618001U (ja) * | 1979-07-23 | 1981-02-17 |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP1990117462U patent/JPH0749842Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373007U (ja) | 1991-07-23 |
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