JP2003096570A - Method and apparatus for plasma treatment - Google Patents
Method and apparatus for plasma treatmentInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材製
造方法および装置等のプラズマ処理方法及び装置に関す
る。本発明は、特に高温で大きなマイクロ波エネルギを
投入するマイクロ波プラズマCVDの製造方法および装
置に対して有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing method and apparatus such as an optical fiber preform manufacturing method and apparatus. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly useful for a microwave plasma CVD manufacturing method and apparatus that inputs a large amount of microwave energy at a high temperature.
【0002】[0002]
【従来の技術】プラズマ処理方法及び装置には、例えば
管内を減圧した光ファイバ母材用石英管を複数のスロッ
トアンテナを有する環状導波管に通し、該環状導波管に
マイクロ波を供給し、該スロットアンテナからマイクロ
波を該石英管に向けて放射し、該石英管内部にプラズマ
を生じさせることによってプラズマ気相成長させるよう
にした光ファイバ製造方法及び装置があり、この種の従
来のプラズマ処理方法及び装置には、環状導波管と石英
管の間に温度制御手段が設けられ、この温度制御手段は
光ファイバの母材を製造するに必要な熱エネルギを供給
するためのヒータを指しており、断熱機構などの保温処
理なども行えるようにしたものがある(例えば特開20
01−200369号公報)。2. Description of the Related Art In a plasma processing method and apparatus, for example, a quartz tube for optical fiber preform whose pressure is reduced is passed through an annular waveguide having a plurality of slot antennas, and microwaves are supplied to the annular waveguide. There is an optical fiber manufacturing method and apparatus in which microwaves are radiated from the slot antenna toward the quartz tube and plasma is generated inside the quartz tube to perform plasma vapor phase growth. The plasma processing method and apparatus are provided with a temperature control means between the annular waveguide and the quartz tube, and the temperature control means includes a heater for supplying the thermal energy necessary for manufacturing the preform of the optical fiber. There is a device that can be used for heat insulation processing such as a heat insulation mechanism (for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
01-200369).
【0003】しかし、従来のプラズマ処理方法及び装置
では、中空石英管の内部にプラズマを発生させたとき、
特にマイクロ波電力が大きいときに、プラズマが放出す
る光の中の特に紫外線成分を吸収した酸素がエネルギを
得て、有害なオゾンガスとなる。オゾンガスは人体に対
して有害なガスであり、装置を取り扱う上で危険であ
る。通常、環状導波管と中空石英管の間には空気がある
ために、酸素が存在する。また、大電力を供給するマイ
クロ波システムの場合、導波管を通じてマグネトロンな
どに熱が逆流し、該マグネトロンなどのマイクロ波素子
を損傷する可能性がある。However, in the conventional plasma processing method and apparatus, when plasma is generated inside the hollow quartz tube,
In particular, when the microwave power is large, oxygen that absorbs ultraviolet rays, in particular, of the light emitted by the plasma obtains energy and becomes harmful ozone gas. Ozone gas is a harmful gas to the human body and is dangerous when handling the device. Oxygen is usually present because there is air between the annular waveguide and the hollow quartz tube. In addition, in the case of a microwave system that supplies a large amount of power, heat may flow back to the magnetron or the like through the waveguide, and the microwave element such as the magnetron may be damaged.
【0004】また、光ファイバ製造装置のように、中空
石英管が非常に高温になるようなプロセスにおいては、
中空石英管で加熱された酸素を含む空気が、環状導波管
内外を酸化させる可能性がある。環状導波管の特にマイ
クロ波が伝播する導波管内面の酸化は、マイクロ波の伝
播損失を増すことにつながる。よって、酸化対策は装置
の性能維持管理上重要な点である。また、導波管の内部
を通って伝わってきた熱によりマイクロ波素子を損傷す
る可能性がある。また、加熱された空気が、導波管を逆
流し、マイクロ波検波器やマグネトロンを加熱し、装置
の故障を引き起こす原因となる。導波管内の熱流により
上記構成体を損傷することを防ぐ必要がある。Further, in a process such as an optical fiber manufacturing apparatus in which a hollow quartz tube has a very high temperature,
Air containing oxygen heated in the hollow quartz tube may oxidize the inside and outside of the annular waveguide. Oxidation of the inner surface of the annular waveguide, particularly the inside of the waveguide through which microwaves propagate, leads to increased propagation loss of microwaves. Therefore, measures against oxidation are important for the performance maintenance of the equipment. In addition, the heat transmitted through the inside of the waveguide may damage the microwave element. In addition, the heated air flows backward in the waveguide, heats the microwave detector and the magnetron, and causes failure of the device. It is necessary to prevent the above structure from being damaged by the heat flow in the waveguide.
【0005】また、紫外線はオゾン発生の問題だけでは
なく、人間の視力に悪影響を与える。中空石英管内部の
プラズマを直視できる装置構成の場合、紫外線防止は極
めて重要な対策である。In addition to the problem of ozone generation, ultraviolet rays adversely affect human vision. In the case of a device configuration in which the plasma inside the hollow quartz tube can be viewed directly, prevention of ultraviolet rays is an extremely important measure.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み、環状導波管と中空体で囲まれる空間でオゾンが発
生しないようにし、装置を取り扱う人間をオゾンにさら
さないようにすることを筆頭の目的とする。本発明の第
2の目的は、酸化対策により装置の性能維持管理を図る
ことにある。また、導波管の内部を通って伝わってきた
熱によりマイクロ波素子を損傷するのを防ぐことを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention aims to prevent ozone from being generated in a space surrounded by an annular waveguide and a hollow body, and to prevent a person handling the device from being exposed to ozone. Is the main purpose. A second object of the present invention is to manage the performance of the device by taking measures against oxidation. Another object is to prevent the microwave element from being damaged by the heat transmitted through the inside of the waveguide.
【0007】第3の目的は、導波管内の熱流により上記
構成体を損傷することを防ぐことにある。第4の目的
は、人間の視力に悪影響を与えないように紫外線の防止
を図ることにある。A third object is to prevent the above structure from being damaged by the heat flow in the waveguide. The fourth purpose is to prevent ultraviolet rays so as not to adversely affect human eyesight.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術的手段は、開口アンテナを有する環状導
波管と、該環状導波管の内側に挿入した中空体とを備
え、環状導波管からマイクロ波を開口アンテナを通して
中空体内に供給し、中空体内にプラズマを発生させるよ
うにしたプラズマ処理装置において、前記環状導波管と
中空体との間に、不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこ
れらの混合ガスを供給するガス供給手段が設けられてい
る点にある。A technical means of the present invention for solving this technical problem comprises an annular waveguide having an aperture antenna, and a hollow body inserted inside the annular waveguide. In a plasma processing apparatus in which a microwave is supplied from an annular waveguide through an aperture antenna into a hollow body to generate plasma in the hollow body, an inert gas or nitrogen is provided between the annular waveguide and the hollow body. A gas supply means for supplying the gas or a mixed gas thereof is provided.
【0009】本発明の他の技術的手段は、前記ガス供給
手段が、不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの混
合ガスを、環状導波管の開口アンテナを通して環状導波
管と中空体との間に供給するように構成されている点に
ある。本発明の他の技術的手段は、前記環状導波管と中
空体との間に供給した不活性ガスまたは窒素ガスあるい
はこれらの混合ガスが外部に逃げるのを防止すべく、前
記環状導波管と中空体との間の空間を外部と遮蔽する遮
蔽部材が設けられている点にある。According to another technical means of the present invention, the gas supply means supplies an inert gas, a nitrogen gas or a mixed gas thereof between the annular waveguide and the hollow body through an aperture antenna of the annular waveguide. It is configured to be supplied to. Another technical means of the present invention is to prevent the inert gas, the nitrogen gas or a mixed gas thereof supplied between the annular waveguide and the hollow body from escaping to the outside. A shield member is provided to shield the space between the hollow body and the hollow body from the outside.
【0010】本発明の他の技術的手段は、前記中空体
が、内面に被膜をコーティングした基板により構成され
ている点にある。本発明の他の技術的手段は、プラズマ
処理装置が、光ファイバ母材を製造する光ファイバ製造
装置である点にある。本発明の他の技術的手段は、マイ
クロ波を環状導波管から該環状導波管の開口アンテナを
通して中空体内に供給し、中空体内にプラズマを発生す
るプラズマ処理方法において、不活性ガスまたは窒素ガ
スあるいはこれらの混合ガスを、前記環状導波管と中空
体との間に供給した後、マイクロ波を、環状導波管の開
口アンテナから環状導波管と中空体との間に供給する点
にある。Another technical means of the present invention is that the hollow body is composed of a substrate having an inner surface coated with a coating. Another technical means of the present invention is that the plasma processing apparatus is an optical fiber manufacturing apparatus for manufacturing an optical fiber preform. Another technical means of the present invention is to supply a microwave from an annular waveguide through an opening antenna of the annular waveguide into the hollow body to generate plasma in the hollow body, in a method of inert gas or nitrogen. A point at which a gas or a mixed gas thereof is supplied between the annular waveguide and the hollow body, and then microwaves are supplied from the aperture antenna of the annular waveguide to the annular waveguide and the hollow body. It is in.
【0011】本発明の他の技術的手段は、前記環状導波
管と中空体との間に供給した不活性ガスまたは窒素ガス
あるいはこれらの混合ガスで、環状導波管と中空体との
間を充満させる点にある。本発明の他の技術的手段は、
前記環状導波管と中空体との間の空間を遮蔽部材で予め
外部と遮蔽しておき、不活性ガスまたは窒素ガスあるい
はこれらの混合ガスを、前記環状導波管と中空体との間
に供給して、環状導波管と中空体の間に充満させる点に
ある。Another technical means of the present invention is to use an inert gas or a nitrogen gas or a mixed gas thereof supplied between the annular waveguide and the hollow body, between the annular waveguide and the hollow body. The point is to fill up. Another technical means of the present invention is
The space between the annular waveguide and the hollow body is shielded from the outside by a shielding member in advance, and an inert gas or nitrogen gas or a mixed gas thereof is provided between the annular waveguide and the hollow body. It is supplied to fill the space between the annular waveguide and the hollow body.
【0012】本発明の他の技術的手段は、プラズマ処理
方法が、光ファイバ母材を製造する光ファイバ製造方法
である点にある。従って、開口アンテナ等を通じ導波管
から窒素ガスないしは不活性ガスを流すことにより、大
気に存存する酸素を電磁ホーン等の近傍から排出するこ
とができる。しかも、排出するだけでは不完全であるの
で、環状導波管と中空体との間の空間をできるだけ閉じ
た形とし、窒素ガスないしは不活性ガスを該空間に充満
させることもできる。Another technical means of the present invention is that the plasma processing method is an optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber preform. Therefore, by flowing the nitrogen gas or the inert gas from the waveguide through the aperture antenna or the like, oxygen existing in the atmosphere can be discharged from the vicinity of the electromagnetic horn or the like. Moreover, since the discharge is not complete, the space between the annular waveguide and the hollow body can be made as closed as possible and the space can be filled with nitrogen gas or inert gas.
【0013】さらに、中空体の表面に紫外線を吸収する
材料を塗布すれば、紫外線が外部に放出されるのを防ぐ
ことができる。この技術はプラズマ装置の中でも特に光
ファイバ製造装置で有用である。Further, by coating the surface of the hollow body with a material that absorbs ultraviolet rays, it is possible to prevent the ultraviolet rays from being emitted to the outside. This technique is particularly useful in an optical fiber manufacturing apparatus among plasma apparatuses.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。図1〜図5は、本発明をプラズマ処
理装置の1つである光ファイバ製造装置に適用した一実
施の形態を示している。図1,2に示すプラズマCVD
装置は、石英管(中空体)1の中空部2を減圧する減圧
手段3と、前記中空部2にガスを供給するガス供給手段
4と、前記石英管1の外周域からマイクロ波を照射し
て、前記中空部2内のガスのプラズマを生成して該中空
部2の内面に被膜を形成させる環状導波管5とを備えて
いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 show an embodiment in which the present invention is applied to an optical fiber manufacturing apparatus which is one of plasma processing apparatuses. Plasma CVD shown in FIGS.
The apparatus comprises a decompression means 3 for decompressing the hollow part 2 of the quartz tube (hollow body) 1, a gas supply means 4 for supplying a gas to the hollow part 2, and a microwave irradiation from the outer peripheral area of the quartz tube 1. And an annular waveguide 5 for generating plasma of gas in the hollow portion 2 to form a coating on the inner surface of the hollow portion 2.
【0015】前記石英管1は、両端開口の中空石英ガラ
スからなり、該石英管1は光ファイバーの母材となる。
この石英管1の直径は20〜60mm、長さは2〜3m
である。前記環状導波管5は、反射マイクロ波を吸収す
るためのアイソレータ6を介して、マイクロ波発振用マ
グネトロン7に接続されて、マイクロ波発生装置を構成
している。マグネトロン7は1〜10kWの2.45G
Hzのマイクロ波を発振する。当該マグネトロン7には
冷却機構が付いており、一般には水冷機構が備わってい
るが、一部電気回路やマグネトロン管を冷却するために
補助的に空冷機構が備わっているものを用いている。The quartz tube 1 is made of hollow quartz glass having openings at both ends, and the quartz tube 1 serves as a base material of an optical fiber.
This quartz tube 1 has a diameter of 20 to 60 mm and a length of 2 to 3 m.
Is. The annular waveguide 5 is connected to a microwave oscillating magnetron 7 via an isolator 6 for absorbing reflected microwaves to form a microwave generator. Magnetron 7 is 1 to 10 kW 2.45G
It oscillates a microwave of Hz. The magnetron 7 is provided with a cooling mechanism, and is generally equipped with a water cooling mechanism, but is used with an auxiliary air cooling mechanism for cooling a part of the electric circuit or the magnetron tube.
【0016】アイソレータ6は該マグネトロン7が負荷
より反射してきたマイクロ波によって損傷を受けること
を防ぐために、反射マイクロ波を水負荷で吸収するよう
になっており、マグネトロン7とともに水冷機構が設け
られている。冷却手段は空冷でもよいが、設置スペース
が小さく、重量が小さくできる点で水冷のほうが好まし
い。ただし、水冷の場合、アイソレータ6やマグネトロ
ン7を移動させることを考えた場合、水冷などの機構も
移動させる必要があり、装置設計上複雑になる。また、
該水冷などの冷却機構の重量も無視できない。この場合
は、空冷などの冷却手段も有効となるが、大きなマグネ
トロン出力を得るためには、水冷を用いるのが一般的で
ある。アイソレータ6の吸収能力はマグネトロン7の出
力以上のものが好ましいが、負荷の反射電力が小さい場
合は、経済的思慮をふまえて小さい能力のものを用いて
も良い。The isolator 6 absorbs the reflected microwaves with a water load in order to prevent the magnetron 7 from being damaged by the microwaves reflected from the load, and is provided with a water cooling mechanism together with the magnetron 7. There is. The cooling means may be air-cooling, but water-cooling is preferable because the installation space is small and the weight can be reduced. However, in the case of water cooling, when considering moving the isolator 6 and the magnetron 7, it is necessary to move a mechanism such as water cooling, which complicates the device design. Also,
The weight of the cooling mechanism such as water cooling cannot be ignored. In this case, cooling means such as air cooling is also effective, but water cooling is generally used in order to obtain a large magnetron output. The absorption capacity of the isolator 6 is preferably higher than the output of the magnetron 7, but if the reflected power of the load is small, a small capacity may be used in consideration of economic considerations.
【0017】前記環状導波管5は、旋盤装置に似た移動
台8に設けられている。この移動台8はベッド9に左右
方向移動自在に設けられている。環状導波管5とアイソ
レータ6とマグネトロン7とそれぞれを接続するための
後述する導波管18も移動台8に設置する。したがっ
て、これらの重量は極力小さいものとするほうが、移動
エネルギーが小さくでき、好ましい。この移動台8は手
動ハンドル10により左右方向移動自在とされていると
共に、モータなどの駆動装置により移動自在に構成され
ている。パソコンやシーケンサで制御し移動速度、移動
距離などを任意に制御することが好ましい。The annular waveguide 5 is provided on a moving table 8 similar to a lathe machine. The moving table 8 is provided on the bed 9 so as to be movable in the left-right direction. A waveguide 18, which will be described later, for connecting the annular waveguide 5, the isolator 6, and the magnetron 7 to each other is also installed on the moving table 8. Therefore, it is preferable that these weights are as small as possible because the transfer energy can be reduced. The movable table 8 is movable left and right by a manual handle 10, and is also movable by a driving device such as a motor. It is preferable to control with a personal computer or a sequencer to arbitrarily control the moving speed, moving distance and the like.
【0018】すなわち、これら移動台8などにより、環
状導波管5の移動装置が構成されている。前記ベッド9
の一端部には、ヘッドストック11が固定的に設けら
れ、他端部にはデールストック12が左右方向移動固定
材に設けられている。前記ヘッドストック11には、チ
ャック13が回転自在に支持され、このチャック13に
石英管1の一端部が着脱自在に取り付けられる。前記デ
ールストック12にも、チャック14が回転自在に支持
され、このチャック14の石英管1の他端部が着脱自在
に取り付けられる。これら両チャック13,14は同期
して回転駆動されるように構成されている。チャック1
3,14の回転速度は制御装置により制御される。That is, the moving table 8 and the like constitute a moving device for the annular waveguide 5. Bed 9
A headstock 11 is fixedly provided at one end of the and a dale stock 12 is provided at the other end of the laterally moving fixed member. A chuck 13 is rotatably supported on the head stock 11, and one end of the quartz tube 1 is detachably attached to the chuck 13. A chuck 14 is also rotatably supported on the dale stock 12, and the other end of the quartz tube 1 of the chuck 14 is detachably attached. Both chucks 13 and 14 are configured to be rotationally driven in synchronization. Chuck 1
The rotation speeds of 3 and 14 are controlled by the controller.
【0019】すなわち、これらチャック13,14など
により、石英管1の回転装置が構成されている。そし
て、前記ヘッドストック11に前記ガス供給手段4が接
続され、前記テールストック12に前記減圧手段3が接
続されている。このヘッドストック11及びテールスト
ック12の両チャック13,14に、前記石英管1の両
端部を把持した状態において、該石英管1の中空部2
は、外界とは気密状態を保持して、前記ガス供給手段4
と減圧手段3とに連通可能とされている。なお、上記説
明においては、ヘッドストック11にガス供給手段4を
接続、テールストック12に減圧手段を接続としたが、
これはそれぞれ反対にもでき、ヘッドストック11に減
圧手段3を接続し、テールストック12にガス供給手段
4を接続しても同様の効果が得られる。That is, the chucks 13 and 14 constitute a rotating device for the quartz tube 1. The head stock 11 is connected to the gas supply means 4, and the tail stock 12 is connected to the decompression means 3. With both chucks 13 and 14 of the headstock 11 and tailstock 12 holding both ends of the quartz tube 1, the hollow portion 2 of the quartz tube 1 is held.
Is kept airtight from the outside world, and the gas supply means 4
And the pressure reducing means 3 can communicate with each other. In the above description, the gas supply means 4 is connected to the headstock 11 and the pressure reducing means is connected to the tailstock 12,
This can be reversed, and the same effect can be obtained by connecting the pressure reducing means 3 to the head stock 11 and the gas supply means 4 to the tail stock 12.
【0020】前記減圧手段3は真空ポンプから成り、石
英管1の中空部2の圧力を減圧保持する。塩素系ガスな
ど、金属を腐食するガスを使用することもあるので、腐
食などの対策を考慮に入れて、選定するとよい。前記ガ
ス供給手段4は、石英管1の中空部2の内面に生成する
被膜に応じて必要な原料ガスを供給するものであり、た
とえば、SiCl4+O2、SiCl4+GeCl4+
O2、SiCl4+O2+C2F6などのガスを供給する。The depressurizing means 3 is composed of a vacuum pump and holds the pressure in the hollow portion 2 of the quartz tube 1 under reduced pressure. Gases that corrode metals, such as chlorine-based gas, may be used, so it is advisable to make a selection in consideration of measures against corrosion. The gas supply means 4 supplies a raw material gas required according to the coating film formed on the inner surface of the hollow portion 2 of the quartz tube 1. For example, SiCl 4 + O 2 , SiCl 4 + GeCl 4 +
A gas such as O 2 or SiCl 4 + O 2 + C 2 F 6 is supplied.
【0021】前記ベッド9上には、前記両チャック1
3,14に把持された石英管1および環状導波管5を覆
うように、炉装置15が設けられている。この炉装置1
5は、開閉自在な蓋体を有し、該蓋体を開くことによ
り、前記石英管1の取り外しを可能としている。図3〜
5に示すように、前記環状導波管5は、該導波管5の内
面の4箇所に、スロットアンテナを構成する開口アンテ
ナ17が、周方向に等間隔をおいて配置されている。こ
の開口アンテナ17は、前記環状導波管5の内周面に、
石英管1の軸芯と平行に開口された開口孔を有してい
る。環状導波管5の内側に石英管1が挿入され、環状導
波管5と石英管1との間に空間32が形成されている。
マイクロ波をこの開口アンテナ17から石英管1に向け
て放射する。このとき、環状導波管5と石英管1との間
の空間32をマイクロ波が通過することになる。The two chucks 1 are mounted on the bed 9.
A furnace device 15 is provided so as to cover the quartz tube 1 and the annular waveguide 5 which are held by 3, 14. This furnace device 1
Reference numeral 5 has a lid body that can be opened and closed, and the quartz tube 1 can be removed by opening the lid body. Figure 3-
As shown in FIG. 5, in the annular waveguide 5, aperture antennas 17 that form slot antennas are arranged at equal intervals in the circumferential direction at four locations on the inner surface of the waveguide 5. The aperture antenna 17 is provided on the inner peripheral surface of the annular waveguide 5.
The quartz tube 1 has an opening hole that is opened parallel to the axis of the quartz tube 1. The quartz tube 1 is inserted inside the annular waveguide 5, and a space 32 is formed between the annular waveguide 5 and the quartz tube 1.
Microwaves are radiated from the aperture antenna 17 toward the quartz tube 1. At this time, microwaves pass through the space 32 between the annular waveguide 5 and the quartz tube 1.
【0022】マグネトロン7、アイソレータ6を通じて
おくられてきた2.45GH2のマイクロ波は導波管1
8を通じてカップリングアンテナ19まで伝播する。マ
イクロ波電力は1〜10kWとされる。カップリングア
ンテナ19は導波管18と環状導波管5を電磁気的に結
合する目的で設置されており、電気伝導性の良い材料で
できた金属棒が導波管18と環状導波管5の間を貫く形
態で設置されている。このカップリングアンテナ19の
差込深さは手動または自動で変更できるようになってお
り、導波管18内のマイクロ波と環状導波管5内のマイ
クロ波の結合状態を任意に変更できるようになってい
る。The microwave of 2.45 GH 2 sent through the magnetron 7 and the isolator 6 is the waveguide 1
It propagates through 8 to the coupling antenna 19. The microwave power is 1 to 10 kW. The coupling antenna 19 is installed for the purpose of electromagnetically coupling the waveguide 18 and the annular waveguide 5, and a metal rod made of a material having good electrical conductivity is used as the waveguide 18 and the annular waveguide 5. It is installed in a form that penetrates between. The insertion depth of the coupling antenna 19 can be changed manually or automatically so that the coupling state of the microwave in the waveguide 18 and the microwave in the annular waveguide 5 can be arbitrarily changed. It has become.
【0023】導波管18は一般的にアルミニウムなどの
材料が用いられる。表面の電気抵抗が小さい材料であれ
ば何でもよく、銀などは優秀な材料であるが、高価であ
り経済性がない。従って、導波管18はアルミニウム、
あるいはステンレスを用いて構成するのが好ましい。ス
テンレス製の部品には銀メッキするなどして、表面の電
気抵抗を減らす工夫をすればよい。導波管18の一箇
所、又は複数箇所に石英やセラミックなどの、マイクロ
波は透過するが、空気などは機械的に遮断できるマイク
ロ波透過窓22を備えている。The waveguide 18 is generally made of a material such as aluminum. Any material can be used as long as it has a low electric resistance on the surface, and silver is an excellent material, but it is expensive and not economical. Therefore, the waveguide 18 is made of aluminum,
Alternatively, it is preferable to use stainless steel. Parts made of stainless steel may be plated with silver to reduce the electric resistance on the surface. A microwave transmission window 22 such as quartz or ceramics, through which microwaves are transmitted but air is mechanically blocked, is provided at one or a plurality of portions of the waveguide 18.
【0024】マイクロ波透過窓22は導波管18の内部
の気密を保ち、負荷側とマイクロ波発振器(マグネトロ
ン7)側との間の気流の遮断を狙ったものである。マイ
クロ波透過窓22は、マイクロ波を吸収しにくい石英や
セラミックなどの誘電損の小さな材料で構成するのが好
ましい。これにより、マイクロ波は導波管18の内部を
通過するが、気流は当該マイクロ波透過窓22で遮断さ
れ通過しなくなる。本実施の形態においてはマイクロ波
の整合をとるために導電性の金属で終端する可動プラン
ジャチューナ20を設けている。可動プランジャチュー
ナ20は手動あるいは自動で位置を変更できるようにな
っている。なお、可動プランジャチューナ20の可変位
置範囲はマイクロ波の管内波長の半分以上であればよ
い。この可動プランジャチューナ20とカップリングア
ンテナ19によって、マイクロ波の整合をとる。マイク
ロ波の整合状態はマグネトロン7から出力されるマイク
ロ波電力とアイソレータ6に戻るマイクロ波の電力で確
認できる。マイクロ波の出力電力に比べて、反射電力が
小さいほど整合がよくとれていることを示す。マイクロ
波の進行波および反射波の電力は図3に示すクリスタル
検波器(検波部)23などで、測定するのが好ましい
が、進行波電力においてはマグネトロン7に供給されて
いる電力から類推することもできるし、反射波電力にお
いては、アイソレータ6に供給される電力を測定しても
ほぼ同じ結果を得ることができる。The microwave transmission window 22 is intended to keep the inside of the waveguide 18 airtight and shut off the air flow between the load side and the microwave oscillator (magnetron 7) side. The microwave transmission window 22 is preferably made of a material having a small dielectric loss, such as quartz or ceramic, which hardly absorbs microwaves. Thereby, the microwave passes through the inside of the waveguide 18, but the air flow is blocked by the microwave transmission window 22 and does not pass through. In the present embodiment, a movable plunger tuner 20 that terminates with a conductive metal is provided for matching microwaves. The position of the movable plunger tuner 20 can be changed manually or automatically. It should be noted that the variable position range of the movable plunger tuner 20 may be at least half the guide wavelength of the microwave. Microwaves are matched by the movable plunger tuner 20 and the coupling antenna 19. The matching state of the microwave can be confirmed by the microwave power output from the magnetron 7 and the microwave power returned to the isolator 6. It is shown that the smaller the reflected power is, the better the matching is compared with the output power of the microwave. It is preferable to measure the electric power of the traveling wave and the reflected wave of the microwave with the crystal detector (detection unit) 23 shown in FIG. 3 or the like, but the traveling wave power should be estimated from the electric power supplied to the magnetron 7. With respect to the reflected wave power, almost the same result can be obtained by measuring the power supplied to the isolator 6.
【0025】整合が得られ、十分なマイクロ波電力が出
力されていれば、石英管1内のガスにマイクロ波が供給
され、圧力、ガス種などの諸条件が整えばプラズマ21
が発生し、所望の化学変化が進行し、膜体積が実施でき
る仕組みである。クリスタル検波器23は当該クリスタ
ル検波器23を通過する電力を測定する機能を有する。
測定電力には方向性があり、進行波(マグネトロン7か
ら負荷へ向かうマイクロ波電力)と反射波(負荷からマ
グネトロン7に戻る電力)を独立に測定できる。上記方
向性有するクリスタル検波器23は、例えば2つ設置さ
れており、一方は進行波電力測定用、他方は反射電力測
定用としている。If matching is obtained and sufficient microwave power is output, the microwave is supplied to the gas in the quartz tube 1 and the plasma 21 is obtained if various conditions such as pressure and gas species are adjusted.
Occurs, the desired chemical change proceeds, and the film volume can be realized. The crystal detector 23 has a function of measuring electric power passing through the crystal detector 23.
The measured power has directionality, and the traveling wave (microwave power from the magnetron 7 to the load) and the reflected wave (power returning from the load to the magnetron 7) can be measured independently. For example, two crystal detectors 23 having the above-mentioned directivity are installed, one for measuring traveling wave power and the other for measuring reflected power.
【0026】アイソレータ6と環状導波管5の間は導波
管18によって接続され、マイクロ波がアイソレータ6
から環状導波管18へ供給されるのであるが、一方、例
えば、導波管18の途中にガスを導入できるガス配管2
5を設置する。ガス配管25を接続する位置は導波管1
8としたが、アイソレータ6やマグネトロン7に接続
し、アイソレータ6やマグネトロン7を経て導波管18
にガスが流れるようにしてもよい。ガス配管25の途中
にはガス流量を調節できるバルブ27を設ける。これに
よって、導波管18に流入するガス流量を調整する。バ
ルブ27は手動バルブでもよいし、一般にいうマスフロ
ーコントローラで自動制御してもよい。The isolator 6 and the ring-shaped waveguide 5 are connected by a waveguide 18 so that microwaves are transmitted to the isolator 6.
The gas is supplied to the annular waveguide 18 from the gas pipe 2. On the other hand, for example, the gas pipe 2 that can introduce gas into the waveguide 18
Install 5. The position where the gas pipe 25 is connected is the waveguide 1
8 is connected to the isolator 6 and the magnetron 7, and the waveguide 18 is passed through the isolator 6 and the magnetron 7.
The gas may be allowed to flow. A valve 27 that can adjust the gas flow rate is provided in the middle of the gas pipe 25. With this, the flow rate of the gas flowing into the waveguide 18 is adjusted. The valve 27 may be a manual valve or may be automatically controlled by a so-called mass flow controller.
【0027】不活性ガスや窒素ガスあるいはこれらの混
合ガスをガスボンベ29から供給する。必要に応じて、
減圧弁などの圧力調整機能をもたせても良い。ガスボン
ベ29、ガス配管25、バルブ27を通じて流れてきた
ガスは導波管18を通じて環状導波管5に供給され、さ
らに、環状導波管5の開口アンテナ17を通して環状導
波管5と中空体1の間に供給される。従って、前記ガス
ボンベ29,ガス配管25及びバルブ27等によって、
前記環状導波管5と中空体(石英管)1との間に、不活
性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの混合ガスを供給
するガス供給手段30が構成されている。An inert gas, nitrogen gas or a mixed gas thereof is supplied from a gas cylinder 29. If necessary,
A pressure reducing function such as a pressure reducing valve may be provided. The gas flowing through the gas cylinder 29, the gas pipe 25, and the valve 27 is supplied to the annular waveguide 5 through the waveguide 18, and further through the opening antenna 17 of the annular waveguide 5, the annular waveguide 5 and the hollow body 1. Supplied during. Therefore, by the gas cylinder 29, the gas pipe 25, the valve 27, etc.,
Between the annular waveguide 5 and the hollow body (quartz tube) 1, a gas supply means 30 for supplying an inert gas, a nitrogen gas, or a mixed gas thereof is configured.
【0028】ガス供給手段30の取り付け位置は、図3
においては、導波管18に設置しているが、アイソレー
タ6やクリスタル検波器23に設置してもよく、最終的
に導波管18に供給されるようになっていればよい。こ
の場合、マイクロ波透過窓22はガス供給手段30の接
続部よりもマグネトロン7側に設置し、該ガス供給手段
30から送出されたガスが負荷側に流れていくようにす
る。ガス供給手段30から供給するガスは化学的に安定
なガスが好ましく、アルゴンやヘリウムなどの不活性ガ
スや、窒素などのガスでもよい。The mounting position of the gas supply means 30 is shown in FIG.
Although it is installed in the waveguide 18, it may be installed in the isolator 6 or the crystal detector 23 as long as it is finally supplied to the waveguide 18. In this case, the microwave transmission window 22 is installed closer to the magnetron 7 than the connecting portion of the gas supply means 30 so that the gas delivered from the gas supply means 30 flows to the load side. The gas supplied from the gas supply means 30 is preferably a chemically stable gas, and may be an inert gas such as argon or helium, or a gas such as nitrogen.
【0029】ガス供給手段30から送出されたガスはマ
イクロ波透過窓22で遮られ、マグネトロン7側には進
んで行かず、導波管18の内部を通って、カップリング
アンテナ19を通す穴31を通じて環状導波管5の内部
に供給される。マイクロ波は空間32及び石英管1を透
過して、該石英管1の内部にプラズマ21を生じせしめ
る。一般にプラズマ21は広い帯域の光を放ち、波長の
短い成分も持っている。紫外線成分を持つことも多く、
プラズマ発光強度が強いときには空間32において、ガ
スを励起させるエネルギを与える。The gas delivered from the gas supply means 30 is blocked by the microwave transmission window 22 and does not proceed to the magnetron 7 side, but passes through the inside of the waveguide 18 and the hole 31 through which the coupling antenna 19 is passed. Is supplied to the inside of the annular waveguide 5. The microwave penetrates the space 32 and the quartz tube 1 to generate plasma 21 inside the quartz tube 1. Generally, the plasma 21 emits light in a wide band and also has a short wavelength component. Often has UV components,
When the plasma emission intensity is high, energy for exciting the gas is applied in the space 32.
【0030】もし、ガス供給手段30から不活性なガス
が供給されていない場合、通常は酸素を含む大気が空間
32に存在するので、上記紫外線で励起された酸素原子
が結合しオゾンを生成する。しかし、この実施の形態に
おいては、不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの
混合ガスを、環状導波管5と石英管(中空体)1との間
に供給して、不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれら
の混合ガスで、環状導波管5と石英管1との間を充満さ
せた後、マイクロ波を、環状導波管5の開口アンテナ1
7から環状導波管5と石英管1との間に供給し、石英管
1内にプラズマを発生させので、プラズマ21が生じる
ときには、環状導波管5から不活性ガスまたは窒素ガス
あるいはこれらの混合ガスが開口アンテナ17を通じて
空間32に供給されて充満しているため、上記で説明し
たオゾンの発生を極めて少なく抑えることが可能とな
る。アルゴンやヘリウムは非常に安定なガスなので、化
学変化をおこすことが少なく、窒素なども安定なガスで
あるので有害なガスを発生しにくい。酸素を含まないガ
スであれば、オゾンは発生しない。また、ガスを流すこ
とによって、環状導波管5を含むプラズマ源を冷却でき
ることも利点である。If an inert gas is not supplied from the gas supply means 30, since an atmosphere containing oxygen is usually present in the space 32, the oxygen atoms excited by the ultraviolet rays are combined to generate ozone. . However, in this embodiment, an inert gas, a nitrogen gas, or a mixed gas thereof is supplied between the annular waveguide 5 and the quartz tube (hollow body) 1 so that the inert gas, the nitrogen gas, or the nitrogen gas is supplied. After filling the space between the annular waveguide 5 and the quartz tube 1 with these mixed gases, microwaves are passed through the aperture antenna 1 of the annular waveguide 5.
7 is supplied between the annular waveguide 5 and the quartz tube 1, and plasma is generated in the quartz tube 1. Therefore, when the plasma 21 is generated, the inert gas or the nitrogen gas or these gases is emitted from the annular waveguide 5. Since the mixed gas is supplied to the space 32 through the opening antenna 17 and is filled therewith, it is possible to suppress the generation of ozone as described above to an extremely low level. Since argon and helium are extremely stable gases, they rarely undergo chemical changes, and nitrogen is also a stable gas, so it is difficult to generate harmful gas. If the gas does not contain oxygen, ozone will not be generated. It is also an advantage that the plasma source including the annular waveguide 5 can be cooled by flowing the gas.
【0031】図6は他の実施形態を示し、ガス供給手段
30をマグネトロン7に設置し、不活性ガスや窒素ガス
をマグネトロン7からアイソレータ6、検波部23を通
して最終的に導波管18に供給すようにしている。ま
た、前記マイクロ波透過窓22は不要になるため省略し
ている。その他の点は前記図1〜5の実施の形態の場合
と同様の構成である。図7及び図8は他の実施の形態を
示し、環状導波管5の複数の開口アンテナ17を、電磁
ホーンアンテナで構成するようにしたものである。即
ち、前記図1〜5の実施の形態では、開口アンテナ17
をスロットアンテナで構成しているが、開口アンテナ1
7は環状導波管5と空間32の間に気流の流れを得られ
る構造であればよいため、スロットアンテナに代え、開
口アンテナ17を電磁ホーンアンテナで構成したもの
で、環状導波管5は、該導波管5の内面の4箇所に、電
磁ホーンアンテナ(開口アンテナ)17が、周方向に等
間隔をおいて配置されいる。この開口アンテナ17は、
前記環状導波管5の内周面に、石英管1の軸芯と平行に
開口された錐形電磁ホーンからなる。図7及び図8に示
す電磁ホーンアンテナの方が、アンテナの整合性に優れ
る点でよい。また、この実施の形態では、中空体1を、
内面に被膜をコーティングした円筒状の基板(中空基
板)により構成している。マイクロ波を開口アンテナ1
7から中空体(中空基板)1に向けて放射する。このと
き、環状導波管5と中空体1の間の空間32をマイクロ
波が通過することになる。その他の点は前記図1〜5の
実施の形態又は図6の実施の形態の場合と同様の構成で
ある。FIG. 6 shows another embodiment, in which the gas supply means 30 is installed in the magnetron 7, and an inert gas or nitrogen gas is finally supplied from the magnetron 7 to the waveguide 18 through the isolator 6 and the detector 23. I am trying to do it. The microwave transmission window 22 is omitted because it is unnecessary. The other points are the same as in the case of the embodiment of FIGS. 7 and 8 show another embodiment, in which the plurality of aperture antennas 17 of the annular waveguide 5 are constituted by electromagnetic horn antennas. That is, in the embodiment of FIGS.
Is a slot antenna, but the aperture antenna 1
Since 7 may have a structure capable of obtaining a flow of airflow between the annular waveguide 5 and the space 32, the aperture antenna 17 is composed of an electromagnetic horn antenna instead of the slot antenna. Electromagnetic horn antennas (aperture antennas) 17 are arranged at four locations on the inner surface of the waveguide 5 at equal intervals in the circumferential direction. This aperture antenna 17 is
On the inner peripheral surface of the annular waveguide 5, a pyramidal electromagnetic horn opened parallel to the axis of the quartz tube 1 is formed. The electromagnetic horn antennas shown in FIGS. 7 and 8 are better in that the antenna matching is excellent. In addition, in this embodiment, the hollow body 1 is
It is composed of a cylindrical substrate (hollow substrate) whose inner surface is coated with a coating. Microwave antenna 1
It radiates from 7 toward the hollow body (hollow substrate) 1. At this time, microwaves pass through the space 32 between the annular waveguide 5 and the hollow body 1. The other points are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 5 or the embodiment of FIG.
【0032】図9及び図10は他の実施の形態を示し、
環状導波管5と中空体1の間の空間32の軸方向両端を
塞ぐ遮蔽部材37a、37bを設け、遮蔽部材37a、
37bと中空体1との間に若干の空気排出隙間38を設
けたものである。その他の点は前記図1〜5の実施の形
態又は図6の実施の形態の場合と同様の構成である。こ
の場合、環状導波管5と中空体1の間の空間32はほぼ
ガス供給手段30から供給されるガスで充満される。前
記図1〜5の実施の形態又は図6の実施の形態の場合の
ように、遮蔽部材37a、37bがなければ、開口アン
テナ17から供給されたガスは空間32から中空体1の
長手方向に向けて簡単に排出され、外気と交換が容易で
ある。従って、空間32をオゾンなどが発生しないガス
成分で充満させるには、ガス供給手投30から供給する
ガスを大量に流す必要があり、不経済となる。しかし、
この場合、遮蔽部材37a、37bを設け、若干の空気
排出隙間38を設けておれば、遮蔽部材37a、37b
で、環状導波管5と中空体1との間の空間32を外部と
遮蔽して、環状導波管5と中空体1との間に供給した不
活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの混合ガスが外
部に逃げるのを防止することができ、空間32はほぼガ
ス供給手段30から供給されるガスで充満される。これ
によって、空間32内部のガスが外気と混合することを
防げ、オゾンなどの有害ガスの発生を最小限にとどめる
ことができる。9 and 10 show another embodiment,
Shielding members 37a and 37b for closing both axial ends of the space 32 between the annular waveguide 5 and the hollow body 1 are provided.
A slight air discharge gap 38 is provided between 37b and the hollow body 1. The other points are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 5 or the embodiment of FIG. In this case, the space 32 between the annular waveguide 5 and the hollow body 1 is almost filled with the gas supplied from the gas supply means 30. As in the case of the embodiment of FIGS. 1 to 5 or the embodiment of FIG. 6, without the shielding members 37a and 37b, the gas supplied from the aperture antenna 17 flows from the space 32 in the longitudinal direction of the hollow body 1. It is easily discharged toward the outside and can be easily exchanged with the outside air. Therefore, in order to fill the space 32 with a gas component that does not generate ozone or the like, it is necessary to flow a large amount of gas supplied from the gas supply hand throw 30, which is uneconomical. But,
In this case, if the shielding members 37a and 37b are provided and a slight air discharge gap 38 is provided, the shielding members 37a and 37b are provided.
The space 32 between the annular waveguide 5 and the hollow body 1 is shielded from the outside, and the inert gas or nitrogen gas supplied between the annular waveguide 5 and the hollow body 1 or a mixed gas thereof is supplied. Can be prevented from escaping to the outside, and the space 32 is almost filled with the gas supplied from the gas supply means 30. As a result, the gas inside the space 32 can be prevented from mixing with the outside air, and the generation of harmful gases such as ozone can be minimized.
【0033】図11及び図12は他の実施の形態を示
し、中空体1をセラミックなどの紫外線に対して不透明
かつマイクロ波透過性の良い円筒39で覆い、該円筒3
9と中空体1の間に、図示省略のガス供給手段30によ
り、不活性なガスを封入するようにしたものである。そ
の他の点は前記図1〜5の実施の形態又は図6の実施の
形態の場合と同様の構成である。この場合、環状導波管
5から放射されたマイクロ波は円筒39を通過して中空
体1内部に到達し、プラズマ21を発生する。プラズマ
21から放出された紫外線は円筒39の外側に放出され
ないので、円筒39内部で吸収減衰する。円筒39内部
は不活性なガスで充填されているので、有害なガスは発
生しないという仕組みである。この構造では、有害ガス
が発生しないだけではなく、中空体1の表面清浄度を保
つ働きもある。なお、装置全体を容器で覆い不活性なガ
スで充填する方法も考えられるが、経済性で前記実施の
形態の場合より劣る。11 and 12 show another embodiment, in which the hollow body 1 is covered with a cylinder 39, such as ceramic, which is opaque to ultraviolet rays and has a good microwave transparency, and the cylinder 3
An inert gas is sealed between the hollow space 9 and the hollow body 1 by a gas supply means 30 (not shown). The other points are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 to 5 or the embodiment of FIG. In this case, the microwave radiated from the annular waveguide 5 passes through the cylinder 39 and reaches the inside of the hollow body 1 to generate the plasma 21. Since the ultraviolet rays emitted from the plasma 21 are not emitted to the outside of the cylinder 39, they are absorbed and attenuated inside the cylinder 39. Since the inside of the cylinder 39 is filled with an inert gas, no harmful gas is generated. In this structure, not only harmful gas is not generated, but also the surface cleanliness of the hollow body 1 is maintained. Although a method of covering the entire apparatus with a container and filling it with an inert gas is conceivable, it is economically inferior to the case of the above-described embodiment.
【0034】なお、中空体1の直径が変化するなど、空
間32の気密を保てない場合は該中空体1の表面に紫外
線を吸収する材料を塗布することでもオゾンなどの有害
ガスの発生を抑制することができる。この場合、該紫外
線吸収材料は使用環境に耐えるものでなくてはならない
のは当然である。また、前記実施形態では、ガス供給手
段30により、不活性ガス又は窒素ガスを環状導波管5
と中空体1の間の空間32側に供給するようにしている
が、これに代え、供給するガスは不活性ガス又は窒素ガ
スに限定されず、例えば不活性ガスと窒素ガスとを混合
した混合ガスを空間32側に供給するようにしてもよ
い。If the space 32 cannot be kept airtight, such as when the diameter of the hollow body 1 changes, coating the surface of the hollow body 1 with a material that absorbs ultraviolet rays will also generate harmful gases such as ozone. Can be suppressed. In this case, it goes without saying that the ultraviolet absorbing material must withstand the use environment. In addition, in the above-described embodiment, the gas supply unit 30 supplies the inert gas or the nitrogen gas to the annular waveguide 5.
The gas is supplied to the space 32 side between the hollow body 1 and the hollow body 1, but instead of this, the gas to be supplied is not limited to the inert gas or the nitrogen gas, and for example, a mixed gas of the inert gas and the nitrogen gas is mixed. The gas may be supplied to the space 32 side.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、環状導波管と中空体と
で囲まれる空間でオゾンが発生しないようにし、装置を
取り扱う人間をオゾンにさらさないようにすることがで
きる。また、酸化対策により装置の性能維持管理を図る
ことができる。また、導波管の内部を通って伝わってき
た熱によりマイクロ波素子を損傷するのを防ぐことがで
きる。また、導波管内の熱流により上記構成体を損傷す
ることを防ぐことができる。また、人間の視力に悪影響
を与えないように紫外線の防止を図ることができる。According to the present invention, ozone can be prevented from being generated in the space surrounded by the annular waveguide and the hollow body, and the person handling the device can be prevented from being exposed to ozone. In addition, the performance of the device can be maintained and managed by taking measures against oxidation. In addition, it is possible to prevent the microwave element from being damaged by the heat transmitted through the inside of the waveguide. Further, it is possible to prevent the above-mentioned structural body from being damaged by the heat flow in the waveguide. Further, it is possible to prevent ultraviolet rays so as not to adversely affect human eyesight.
【図1】本発明の一実施の形態を示す装置全体の側面図
である。FIG. 1 is a side view of an entire apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図2】同正面図である。FIG. 2 is a front view of the same.
【図3】同導波管及び環状導波管部分の正面断面図であ
る。FIG. 3 is a front sectional view of the waveguide and the annular waveguide portion.
【図4】同環状導波管及び中空体部分の側面断面図であ
る。FIG. 4 is a side sectional view of the annular waveguide and the hollow body portion.
【図5】同環状導波管及び中空体部分の正面断面図であ
る。FIG. 5 is a front sectional view of the annular waveguide and the hollow body portion.
【図6】他の実施の形態を示す導波管及び環状導波管部
分の概略正面断面図である。FIG. 6 is a schematic front cross-sectional view of a waveguide and an annular waveguide portion showing another embodiment.
【図7】他の実施の形態を示す環状導波管及び中空体部
分の側面断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of an annular waveguide and a hollow body portion according to another embodiment.
【図8】同環状導波管及び中空体部分の正面断面図であ
る。FIG. 8 is a front sectional view of the annular waveguide and the hollow body portion.
【図9】他の実施の形態を示す環状導波管及び中空体部
分の側面断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view of an annular waveguide and a hollow body portion showing another embodiment.
【図10】同環状導波管及び中空体部分の正面断面図で
ある。FIG. 10 is a front sectional view of the annular waveguide and the hollow body portion.
【図11】他の実施の形態を示す環状導波管及び中空体
部分の側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view of an annular waveguide and a hollow body portion showing another embodiment.
【図12】同環状導波管及び中空体部分の正面断面図で
ある。FIG. 12 is a front sectional view of the annular waveguide and the hollow body portion.
【符号の説明】 2 石英管(中空体) 5 環状導波管 17 開口アンテナ 18 導波管 21 プラズマ 30 ガス供給手段 32 空間 17a 遮蔽部材 17b 遮蔽部材[Explanation of symbols] 2 Quartz tube (hollow body) 5 Ring waveguide 17 aperture antenna 18 Waveguide 21 plasma 30 gas supply means 32 spaces 17a shielding member 17b Shielding member
Claims (9)
環状導波管の内側に挿入した中空体とを備え、環状導波
管からマイクロ波を開口アンテナを通して中空体内に供
給し、中空体内にプラズマを発生させるようにしたプラ
ズマ処理装置において、 前記環状導波管と中空体との間に、不活性ガスまたは窒
素ガスあるいはこれらの混合ガスを供給するガス供給手
段が設けられていることを特徴とするプラズマ処理装
置。1. A hollow body comprising an annular waveguide having an aperture antenna and a hollow body inserted inside the annular waveguide, wherein microwaves are supplied from the annular waveguide into the hollow body through the aperture antenna. In the plasma processing apparatus adapted to generate plasma, a gas supply means for supplying an inert gas or a nitrogen gas or a mixed gas thereof is provided between the annular waveguide and the hollow body. Characteristic plasma processing device.
窒素ガスあるいはこれらの混合ガスを、環状導波管の開
口アンテナを通して環状導波管と中空体との間に供給す
るように構成されていることを特徴とする請求項1に記
載のプラズマ処理装置。2. The gas supply means is configured to supply an inert gas, a nitrogen gas or a mixed gas thereof between the annular waveguide and the hollow body through the aperture antenna of the annular waveguide. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein:
た不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの混合ガス
が外部に逃げるのを防止すべく、前記環状導波管と中空
体との間の空間を外部と遮蔽する遮蔽部材が設けられて
いることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装
置。3. In order to prevent the inert gas or the nitrogen gas or the mixed gas thereof supplied between the annular waveguide and the hollow body from escaping to the outside, the annular waveguide and the hollow body are separated from each other. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a shielding member that shields the space between the outside and the outside.
グした基板により構成されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載のプラズマ処理装置。4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the hollow body is composed of a substrate having an inner surface coated with a coating film.
装置が、光ファイバ母材を製造する光ファイバ製造装置
であることを特徴とするプラズマ処理装置。5. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, which is an optical fiber manufacturing apparatus for manufacturing an optical fiber preform.
管の開口アンテナを通して中空体内に供給し、中空体内
にプラズマを発生するプラズマ処理方法において、 不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの混合ガス
を、前記環状導波管と中空体との間に供給した後、マイ
クロ波を、環状導波管の開口アンテナから環状導波管と
中空体との間に供給することを特徴とするプラズマ処理
方法。6. A plasma processing method in which microwaves are supplied from an annular waveguide through an aperture antenna of the annular waveguide into a hollow body to generate plasma in the hollow body, wherein an inert gas or nitrogen gas or a mixture thereof is used. Gas is supplied between the annular waveguide and the hollow body, and then microwaves are supplied from the aperture antenna of the annular waveguide between the annular waveguide and the hollow body. Processing method.
た不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの混合ガス
で、環状導波管と中空体との間を充満させることを特徴
とする請求項6に記載のプラズマ処理方法。7. The space between the annular waveguide and the hollow body is filled with an inert gas, a nitrogen gas or a mixed gas thereof supplied between the annular waveguide and the hollow body. The plasma processing method according to claim 6.
遮蔽部材で予め外部と遮蔽しておき、不活性ガスまたは
窒素ガスあるいはこれらの混合ガスを、前記環状導波管
と中空体との間に供給して、環状導波管と中空体の間に
充満させることを特徴とする請求項7に記載のプラズマ
処理方法。8. A space between the annular waveguide and the hollow body is shielded from the outside by a shielding member in advance, and an inert gas, a nitrogen gas, or a mixed gas thereof is filled with the annular waveguide and the hollow body. The plasma processing method according to claim 7, wherein the plasma processing method is performed by supplying the space between the annular waveguide and the hollow body so as to fill the space between the annular waveguide and the hollow body.
ラズマ処理方法が、光ファイバ母材を製造する光ファイ
バ製造方法であることを特徴とするプラズマ処理方法。9. The plasma processing method according to claim 6, wherein the plasma processing method is an optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber preform.
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---|---|---|---|---|
WO2003096769A1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-20 | Toshiyuki Takamatsu | High frequency reaction processing system |
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- 2001-09-20 JP JP2001287687A patent/JP2003096570A/en active Pending
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