(57)【要約】プラズマ発生装置であって、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波を伝搬させる導波管と、前記導波管にマイクロ波の伝搬方向に相互に間隔を開けて取付けられ、前記マイクロ波を受信し、そのマイクロ波のエネルギーに基づきプラズマ化したガスを生成して放出する複数のプラズマ発生ノズルと、前記プラズマ発生ノズルの一部または全部に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向に所定距離だけ離間した後段位置において前記導波管にそれぞれ配置される複数のスタブとを含む。
2010500702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、
前記マイクロ波を伝搬させる導波管と、
前記導波管にマイクロ波の伝搬方向に相互に間隔を開けて取付けられ、前記マイクロ波を受信し、そのマイクロ波のエネルギーに基づきプラズマ化したガスを生成して放出する複数のプラズマ発生ノズルと、
前記プラズマ発生ノズルの一部または全部に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向に所定距離だけ離間した後段位置において前記導波管にそれぞれ配置される複数のスタブと、
を備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第１直線上に配列して取付けられ、
前記スタブが、前記第１直線からオフセットした前記第１直線とは平行な第２直線上に配列して取付けられていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載のプラズマ発生装置において、
前記第１直線上において、最後段のプラズマ発生ノズルの後段位置に配置されるマイクロ波の反射部材をさらに備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項４】
請求項２に記載のプラズマ発生装置において、
前記マイクロ波の波長をλＧとするとき、前記各プラズマ発生ノズルおよびスタブはそれぞれλＧ／４ピッチで配列され、
スタブのプラズマ発生ノズルに対する前記マイクロ波の伝搬方向に対するずれ量はλＧ／８であり、
前記第２直線は前記第１直線からλＧ／１６だけオフセットした直線であることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズル及び前記スタブが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第３直線上に配列して取付けられていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項６】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿って非直線的に取付けられ、前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向後段位置に配置されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った複数の直線上にそれぞれ配列して取付けられ、
前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向後段位置に配置されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のプラズマ発生装置において、
前記導波管のマイクロ波伝搬方向の終端が、無反射終端とされていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項９】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記各スタブは、導波管内への突出長が調整可能とされていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記各スタブの、導波管内への突出長を電動で調整する調整機構と、
前記各プラズマ発生ノズルに設けられ、プラズマの点灯状態を検知する光センサと、
前記光センサの検知結果に応答して、前記スタブの突出長を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項１１】
ワークにプラズマを照射して所定の処理を施与するワーク処理装置であって、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のプラズマ発生装置と、
前記プラズマ発生装置によるプラズマ化したガスの照射方向と交差する面上で、前記ワークとプラズマ発生装置とを相対的に移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とするワーク処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被処理ワークなどに対してプラズマを照射することで、前記ワークの表面の清浄化や改質などを図ることが可能なプラズマ発生装置およびこれを用いたワーク処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば半導体基板等の被処理ワークに対してプラズマを照射し、その表面の有機汚染物の除去、表面改質、エッチング、薄膜形成または薄膜除去等を行うワーク処理装置が知られている。たとえば特許文献１には、同心状の内側導電体と外側導電体とを有するプラズマ発生ノズルを使用し、内外導電体間に高周波のパルス電界を印加することで、アーク放電ではなく、グロー放電を生じさせてプラズマを発生させるプラズマ処理装置が開示されている。この装置では、ガス供給源からの処理ガスを両導電体間で旋回させながらノズルの基端側から遊端側へ向かわせることで高密度なプラズマを生成し、前記遊端側から被処理ワークに放射することで、常圧下で高密度なプラズマを得ている。
【特許文献１】特開２００３−１９７３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、単体のプラズマ発生ノズルの使用が示されているだけである。このため、大面積のワークや複数の被処理ワークを纏めて処理するにあたって、複数のプラズマ発生ノズルで、種々の形状のワークに、どのようにすれば均一なプラズマ照射を実現できるかを想到し得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、複数の被処理ワークや大面積の被処理ワークに対して、均一なプラズマ照射を行うことができるプラズマ発生装置およびこれを用いたワーク処理装置を提供することにある。
【０００５】
この目的を達成する本発明の一局面に係るプラズマ発生装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波を伝搬させる導波管と、前記導波管にマイクロ波の伝搬方向に相互に間隔を開けて取付けられ、前記マイクロ波を受信し、そのマイクロ波のエネルギーに基づきプラズマ化したガスを生成して放出する複数のプラズマ発生ノズルと、前記プラズマ発生ノズルの一部または全部に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向に所定距離だけ離間した後段位置において前記導波管にそれぞれ配置される複数のスタブとを含む。
【０００６】
また、本発明の他の局面に係るワーク処理装置は、ワークにプラズマを照射して所定の処理を施与するものであって、上記の構成を有するプラズマ発生装置と、前記プラズマ発生装置によるプラズマ化したガスの照射方向と交差する面上で、前記ワークとプラズマ発生装置とを相対的に移動させる移動機構とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク処理装置Ｓの全体構成を示す斜視図である。このワーク処理装置Ｓは、プラズマを発生し、被処理物となるワークＷに前記プラズマを照射するプラズマ発生ユニットＰＵ（プラズマ発生装置）と、ワークＷを前記プラズマの照射領域を経由する所定のルートで搬送する搬送機構Ｃとから構成されている。
【０００８】
図２は、図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットＰＵの斜視図、図３は一部透視側面図である。なお、図１〜図３において、Ｘ−Ｘ方向を前後方向、Ｙ−Ｙ方向を左右方向、Ｚ−Ｚ方向を上下方向というものとし、−Ｘ方向を前方向、＋Ｘ方向を後方向、−Ｙを左方向、＋Ｙ方向を右方向、−Ｚ方向を下方向、＋Ｚ方向を上方向として説明する。
【０００９】
プラズマ発生ユニットＰＵは、マイクロ波を利用し、常温常圧でのプラズマ発生が可能なユニットである。プラズマ発生ユニットＰＵは、大略的に、マイクロ波を伝搬させる導波管１０、この導波管１０の一端側（左側）に配置され所定波長のマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置２０、導波管１０に設けられたプラズマ発生部３０、導波管１０の他端側（右側）に配置されマイクロ波を吸収するダミーロード４０、導波管１０に放出されたマイクロ波のうち反射マイクロ波がマイクロ波発生装置２０に戻らないよう分離するサーキュレータ５０、サーキュレータ５０で分離された反射マイクロ波を吸収するダミーロード６０、及び導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るスタブチューナ７０を備えて構成されている。
【００１０】
搬送機構Ｃは、図略の駆動機構により回転駆動される搬送ローラ８０を含んで構成されている。本実施形態では、平板状のワークＷが搬送機構Ｃにより搬送される例を示している。
【００１１】
導波管１０は、アルミニウム等の非磁性金属から成り、断面矩形の長尺管状を呈し、マイクロ波発生装置２０により発生されたマイクロ波をプラズマ発生部３０へ向けて、その長手方向に伝搬させるものである。導波管１０は、分割された複数の導波管ピースが互いのフランジ部同士で連結された連結体で構成されており、一端側から順に、マイクロ波発生装置２０が搭載される第１導波管ピース１１、スタブチューナ７０が組付けられる第２導波管ピース１２およびプラズマ発生部３０が設けられている第３導波管ピース１３が連結されて成る。なお、第１導波管ピース１１と第２導波管ピース１２との間にはサーキュレータ５０が介在され、第３導波管ピース１３の他端側にはダミーロード４０が連結されている。
【００１２】
また、第１導波管ピース１１、第２導波管ピース１２および第３導波管ピース１３は、それぞれ金属平板からなる上面板、下面板１３Ｂおよび２枚の側面板を用いて角筒状に組立てられ、その両端にフランジ板が取付けられて構成されている。なお、このような平板の組み立てによらず、押出し成形や板状部材の折り曲げ加工等により形成された矩形導波管ピースもしくは非分割型の導波管を用いるようにしてもよい。また、断面矩形の導波管に限らず、たとえば断面楕円の導波管を用いることも可能である。さらに、非磁性金属に限らず、導波作用を有する各種の部材で導波管を構成することができる。
【００１３】
マイクロ波発生装置２０は、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロン等のマイクロ波発生源を具備する装置本体部２１と、装置本体部２１で発生されたマイクロ波を導波管１０の内部へ放出するマイクロ波送信アンテナ２２とを備えて構成されている。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、たとえば１Ｗ〜３ｋＷのマイクロ波エネルギーを出力できる連続可変型のマイクロ波発生装置２０が好適に用いられる。
【００１４】
図３に示すように、マイクロ波発生装置２０は、装置本体部２１からマイクロ波送信アンテナ２２が突設された形態のものであり、第１導波管ピース１１に載置される態様で固定されている。詳しくは、装置本体部２１が第１導波管ピース１１の上面板１１Ｕに載置され、マイクロ波送信アンテナ２２が上面板１１Ｕに穿設された貫通孔１１１を通して第１導波管ピース１１内部の導波空間１１０に突出する態様で固定されている。このように構成されることで、マイクロ波送信アンテナ２２から放出された、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波は、導波管１０により、その一端側（左側）から他端側（右側）に向けて伝搬される。
【００１５】
プラズマ発生部３０は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂ（処理対象のワークＷとの対向面）に、左右方向へ一列に整列して突出するように配列された８個のプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８（総称するときは、以下参照符号３１で示す）を含む。さらに、プラズマ発生部３０は、第３導波管ピース１３の上面板１３Ｕにおいて、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８に対応してマイクロ波搬送方向の後段にそれぞれ配置されたスタブチューナユニット３７−１〜３７−８（総称するときは、以下参照符号３７で示す）と、該第３導波管ピース１３の出口付近に設けられるスタブチューナユニット３７−０とを具備している。
【００１６】
プラズマ発生部３０の幅員、つまり８個のプラズマ発生ノズル３１の左右方向の配列幅は、平板状ワークＷの搬送方向と直交する幅方向のサイズｔと略合致する幅員とされている。これにより、ワークＷを搬送ローラ８０で搬送しながら、ワークＷの全表面（下面板１３Ｂと対向する面）に対してプラズマ処理が行えるようになっている。
【００１７】
図４で示すように、８個のプラズマ発生ノズル３１は、導波管１０の軸線でありマイクロ波の伝搬方向に沿った第１直線Ｌ１上に配列され、その配列間隔は、導波管１０内を伝搬されるマイクロ波の波長λＧに応じて定められる。たとえば、波長λＧの１／２ピッチや１／４ピッチで配列されることが望ましく、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる場合は、λＧ＝２３０ｍｍであるので、１１５ｍｍ（λＧ／２）ピッチ、或いは５７．５ｍｍ（λＧ／４）ピッチで配列される。
【００１８】
各スタブチューナユニット３７は、前記第１直線Ｌ１からオフセットした第１直線Ｌ１とは平行な第２直線Ｌ２上に配列されている。各スタブチューナユニット３７は、各プラズマ発生ノズル３１に各々対応してマイクロ波の伝搬方向の後段位置に設けられ、プラズマ発生ノズル３１と同様に波長λＧの１／２ピッチや１／４ピッチで、第２直線Ｌ２上に配列される。この結果、各スタブチューナユニット３７は、各プラズマ発生ノズル３１の配列ピッチの１／２だけ後段にシフトした態様、すなわち前記波長λＧの１／４ピッチや１／８ピッチだけ後段にシフトした態様で配列されることとなる。
【００１９】
第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とのオフセット量は、例えば、プラズマ発生ノズル３１やスタブチューナユニット３７の配列ピッチの１／４、すなわち前記波長λＧの１／８ピッチや１／１６ピッチとすることができる。
【００２０】
図４では、プラズマ発生ノズル３１およびスタブチューナユニット３７の配列ピッチがλＧ／４とされている例を示している。したがって、スタブチューナユニット３７のプラズマ発生ノズル３１に対するずれ量はλＧ／８である。また、図４では、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とのオフセット量がλＧ／１６とされている例を示している。
【００２１】
スタブチューナユニット３７−０は、第３導波管ピース１３の出口付近に配置され、何れのプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８においても取込まれなかったマイクロ波を反射するために設けられている。スタブチューナユニット３７−０は、第１直線Ｌ１上において、最終段のプラズマ発生ノズル３１−８から各プラズマ発生ノズル３１の配列ピッチ（したがって、前記図４の例ではλＧ／４）だけ後方に設けられている。
【００２２】
なお、プラズマ発生ノズル３１の個数をｎとするとき、マイクロ波発生装置２０側から数えてｎ−１番目のプラズマ発生ノズル（図１〜図３の例ではプラズマ発生ノズル３１−７）は、取込まれるマイクロ波エネルギーが、各プラズマ発生ノズル３１の中で、最も小さくなる可能性が高い。これは、ｎ−１番目のプラズマ発生ノズルよりも前段側のプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−ｎ−１でマイクロ波エネルギーが順次取込まれていること、並びに、最後段のプラズマ発生ノズル３１−ｎでは反射用のスタブチューナユニット３７−０によって反射マイクロ波が最も強く与えられていることに起因する。
【００２３】
このため、上記ｎ−１番目のプラズマ発生ノズルを基準に、後述するようにしてエネルギー調整を行う場合には、このｎ−１番目のプラズマ発生ノズルに関しては、対応するスタブチューナユニット３７−ｎ−１（図１〜図３のプラズマ発生ノズル３１−７）の設置を省くようにしてもよい。
【００２４】
図５は、２つのプラズマ発生ノズル３１を拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズル３１は分解図として描いている）、図６は、図５のVI−VI線側断面図である。プラズマ発生ノズル３１は、中心導電体３２（内側導電体）、ノズル本体３３（外側導電体）、ノズルホルダ３４、シール部材３５および保護管３６を含んで構成されている。
【００２５】
中心導電体３２は、銅、アルミ、真鍮などの良導電性の金属から構成され、φ１〜５ｍｍ程度の棒状部材から成る。中心導電体３２は、その上端部３２１の側が第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂを貫通して導波空間１３０に所定長さだけ突出（この突出部分を受信手段である受信アンテナ部３２０という）する一方で、下端部３２２がノズル本体３３の下端縁３３１と略面一になるように、上下方向に配置されている。この中心導電体３２には、受信アンテナ部３２０が導波管１０内を伝搬するマイクロ波を受信することで、マイクロ波エネルギー（マイクロ波電力）が与えられるようになっている。当該中心導電体３２は、長さ方向略中間部において、シール部材３５により保持されている。
【００２６】
ノズル本体３３は、良導電性の金属から構成され、中心導電体３２を収納する筒状空間３３２を有する筒状体である。また、ノズルホルダ３４も良導電性の金属から構成され、ノズル本体３３を保持する比較的大径の下部保持空間３４１と、シール部材３５を保持する比較的小径の上部保持空間３４２とを有する筒状体である。一方、シール部材３５は、テフロン（登録商標）等の耐熱性樹脂材料やセラミック等の絶縁性部材から成り、前記中心導電体３２を固定的に保持する保持孔３５１をその中心軸上に備える筒状体から成る。
【００２７】
ノズル本体３３は、上方から順に、ノズルホルダ３４の下部保持空間３４１に嵌合される上側胴部３３Ｕと、後述するガスシールリング３７を保持するための環状凹部３３Ｓと、環状に突設されたフランジ部３３Ｆと、ノズルホルダ３４から突出する下側胴部３３Ｂとを具備している。また、上側胴部３３Ｕには、所定の処理ガスを前記筒状空間３３２へ供給させるための連通孔３３３が穿孔されている。
【００２８】
このノズル本体３３は、中心導電体３２の周囲に配置された外部導電体として機能するもので、中心導電体３２は所定の環状空間Ｈ（絶縁間隔）が周囲に確保された状態で筒状空間３３２の中心軸上に挿通されている。ノズル本体３３は、上側胴部３３Ｕの外周部がノズルホルダ３４の下部保持空間３４１の内周壁と接触し、またフランジ部３３Ｆの上端面がノズルホルダ３４の下端縁３４３と接触するようにノズルホルダ３４に嵌合されている。なお、ノズル本体３３は、たとえばプランジャやセットビス等を用いて、ノズルホルダ３４に対して着脱自在な固定構造で装着されることが望ましい。
【００２９】
ノズルホルダ３４は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂに穿孔された貫通孔１３１に密嵌合される上側胴部３４Ｕ（上部保持空間３４２の位置に略対応する）と、下面板１３Ｂから下方向に延出する下側胴部３４Ｂ（下部保持空間３４１の位置に略対応する）とを備えている。下側胴部３４Ｂの外周には、処理ガスを前記環状空間Ｈに供給するためのガス供給孔３４４が穿孔されている。
【００３０】
図示は省略しているが、このガス供給孔３４４には、所定の処理ガスを供給するガス供給管の終端部が接続するための管継手等が取り付けられる。かかるガス供給孔３４４と、ノズル本体３３の連通孔３３３とは、ノズル本体３３がノズルホルダ３４への定位置嵌合された場合に互いに連通状態となるように、各々位置設定されている。なお、ガス供給孔３４４と連通孔３３３との突き合わせ部からのガス漏洩を抑止するために、ノズル本体３３とノズルホルダ３４との間にはガスシールリング３３７が介在されている。
【００３１】
これらガス供給孔３４４および連通孔３３３は、周方向に等間隔に複数穿孔されていてもよく、また中心へ向けて半径方向に穿孔されるのではなく、上掲の特開２００３−１９７３９７号公報のように、処理ガスを旋回させるように、前記筒状空間３３２の外周面の接線方向に穿孔されてもよい。また、ガス供給孔３４４および連通孔３３３は、中心導電体３２に対して垂直ではなく、処理ガスの流れを良くするために、上端部３２１側から下端部３２２側へ斜めに穿設されてもよい。
【００３２】
シール部材３５は、その下端縁３５２がノズル本体３３の上端縁３３４と当接し、その上端縁３５３がノズルホルダ３４の上端係止部３４５と当接する態様で、ノズルホルダ３４の上部保持空間３４２に保持されている。すなわち、上部保持空間３４２に中心導電体３２を支持した状態のシール部材３５が嵌合され、ノズル本体３３の上端縁３３４でその下端縁３５２が押圧されるようにして組付けられているものである。
【００３３】
保護管３６は、所定長さの透明な石英ガラスパイプ等から成り、ノズル本体３３の筒状空間３３２の内径に略等しい外径を有する。この保護管３６は、ノズル本体３３の下端縁３３１での異常放電（アーキング）を防止して、後述するプルームＰを正常に放射させる機能を有しており、その一部がノズル本体３３の下端縁３３１から突出するように、前記筒状空間３３２に内挿されている。なお、保護管３６は、その先端部が下端縁３３１と一致するように、或いは下端縁３３１よりも内側へ入り込むように、その全体が筒状空間３３２に収納されていてもよい。
【００３４】
プラズマ発生ノズル３１は上記のように構成されている結果、ノズル本体３３、ノズルホルダ３４および第３導波管ピース１３（導波管１０）は導通状態（同電位）とされている一方で、中心導電体３２は絶縁性のシール部材３５で支持されていることから、これらの部材とは電気的に絶縁されている。したがって、図７に示すように、導波管１０がアース電位とされた状態で、中心導電体３２の受信アンテナ部３２０でマイクロ波が受信され中心導電体３２にマイクロ波電力が給電されると、その下端部３２２およびノズル本体３３の下端縁３３１の近傍に電界集中部が形成されるようになる。
【００３５】
かかる状態で、ガス供給孔３４４から、たとえば酸素ガスや空気のような酸素系の処理ガスが環状空間Ｈへ供給されると、前記マイクロ波電力により処理ガスが励起されて中心導電体３２の下端部３２２付近においてプラズマ（電離気体）が発生する。このプラズマは、電子温度が数万度であるものの、ガス温度は外界温度に近い反応性プラズマ（中性分子が示すガス温度に比較して、電子が示す電子温度が極めて高い状態のプラズマ）であって、常圧下で発生するプラズマである。
【００３６】
このようにしてプラズマ化された処理ガスは、ガス供給孔３４４から与えられるガス流によりプルームＰとしてノズル本体３３の下端縁３３１から放射される。このプルームＰにはラジカルが含まれ、たとえば処理ガスとして酸素系ガスを使用すると酸素ラジカルが生成されることとなり、有機物の分解・除去作用、レジスト除去作用等を有するプルームＰとすることができる。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、プラズマ発生ノズル３１が複数個配列されていることから、左右方向に延びるライン状のプルームＰを発生させることが可能となる。
【００３７】
因みに、処理ガスとしてアルゴンガスのような不活性ガスや窒素ガスを用いれば、各種基板の表面クリーニングや表面改質を行うことができる。また、フッ素を含有する化合物ガスを用いれば基板表面を撥水性表面に改質することができ、親水基を含む化合物ガスを用いることで基板表面を親水性表面に改質することができる。さらに、金属元素を含む化合物ガスを用いれば、基板上に金属薄膜層を形成することができる。
【００３８】
各プラズマ発生ノズル３１には、その先端に取り付けられた保護管３６に臨んで、光ファイバ３８の一端３８１が取付けられている。この光ファイバ３８の一端３８１は、ノズル本体３３の下端縁３３１に取付けられる支持部材３９１によって、その端面３８１１が保護管３６の外周面３６１に密着するように支持されている。一端３８１は、フェルールなどで適宜先端処理された上で、支持部材３９１の挿通孔３９１１内に挿通され、ビス３９２などで固定される。
【００３９】
支持部材３９１は、取付け部材３９３およびビス３９４などによって、ノズル本体３３の下端縁３３１に固着されている。光ファイバ３８は、ガス供給孔３４４に接続される後述するガス供給管９２２などと干渉しないように適宜引回され、線材止め具３９５によって第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂに取付けられている。
【００４０】
ダミーロード４０，６０は、上述の反射マイクロ波を吸収して熱に変換する水冷型（空冷型でも良い）の電波吸収体である。これらのダミーロード４０，６０には、冷却水を内部に流通させるための冷却水流通口４１，６１が設けられており、反射マイクロ波を熱変換することにより発生した熱が前記冷却水に熱交換されるようになっている。なお、導波管１０の終端は、このようなダミーロード４０によって無反射終端とされている。
【００４１】
サーキュレータ５０は、たとえばフェライト柱を内蔵する導波管型の３ポートサーキュレータからなり、一旦はプラズマ発生部３０へ向けて伝搬されたマイクロ波のうち、プラズマ発生部３０で電力消費されずに戻って来た反射マイクロ波を、マイクロ波発生装置２０に戻さずダミーロード６０へ向かわせるものである。このようなサーキュレータ５０を配置することで、マイクロ波発生装置２０が反射マイクロ波によって過熱状態となることが防止される。
【００４２】
スタブチューナ７０は、導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るためのもので、第２導波管ピース１２の上面板１２Ｕに所定間隔を置いて直列配置された３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃを備えている。図８は、スタブチューナ７０の設置状況を示す透視側面図である。図示するように、３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃは同一構造を備えており、第２導波管ピース１２の導波空間１２０に突出するスタブ７１と、該スタブ７１に直結された操作棒７２と、スタブ７１を上下方向に出没動作させるための移動機構７３と、これら機構を保持する外套７４とから構成されている。
【００４３】
スタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃに各々備えられているスタブ７１は、その導波空間１２０への突出長が各操作棒７２により独立して調整可能とされている。これらスタブ７１の突出長は、たとえばマイクロ波電力パワーをモニタしつつ、中心導電体３２による消費電力が最大となるポイント（反射マイクロ波が最小になるポイント）を探索することで決定される。
【００４４】
各スタブチューナユニット３７−０〜３７−８は、このスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃと基本的に同一構造に構成されている。但し、スタブチューナユニット３７−１〜３７−８は、ステッピングモータによって各スタブの第３導波管ピース１３内への突出長が電気的に調整可能とされている。
【００４５】
搬送機構Ｃは、所定の搬送路に沿って配置された複数の搬送ローラ８０を備え、図略の駆動機構により搬送ローラ８０が駆動されることで、処理対象となるワークＷを、前記プラズマ発生部３０を経由して搬送させるものである。ここで、処理対象となるワークＷとしては、プラズマディスプレイパネルや半導体基板のような平型基板、電子部品が実装された回路基板等を例示することができる。また、平型形状でないパーツや組部品等も処理対象とすることができ、この場合は搬送ローラに代えてベルトコンベア等を採用すればよい。
【００４６】
次に、本実施形態に係るワーク処理装置Ｓの電気的構成について説明する。図９は、ワーク処理装置Ｓの制御系を示すブロック図である。この制御系は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）９０１およびその周辺回路等を含む全体制御部９０、出力インタフェイスや駆動回路等から成るマイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、搬送制御部９３、スタブ制御部９４を含む。これらに加え、ワーク処理装置Ｓは、表示部や操作パネル等を含み全体制御部９０に対して所定の操作信号を与える操作部９５、入力インタフェイスやアナログ／デジタル変換器等から成るセンサ入力部９７，９８、センサ９７１、駆動モータ９３１および流量制御弁９２３を備える。
【００４７】
マイクロ波出力制御部９１は、マイクロ波発生装置２０から出力されるマイクロ波のＯＮ−ＯＦＦ制御、出力強度制御を行うもので、前記２．４５ＧＨｚのパルス信号を生成してマイクロ波発生装置２０の装置本体部２１によるマイクロ波発生の動作制御を行う。
【００４８】
ガス流量制御部９２は、プラズマ発生部３０の各プラズマ発生ノズル３１へ供給する処理ガスの流量制御を行うものである。具体的には、ガスボンベ等の処理ガス供給源９２１と各プラズマ発生ノズル３１との間を接続するガス供給管９２２に設けられた流量制御弁９２３の開閉制御乃至は開度調整を行う。
【００４９】
搬送制御部９３は、搬送ローラ８０を回転駆動させる駆動モータ９３１の動作制御を行うもので、ワークＷの搬送開始／停止、および搬送速度の制御等を行うものである。
【００５０】
スタブ制御部９４は、各スタブチューナユニット３７−１〜３７−８に付設されているステッピングモータに駆動信号を与えることで、各ユニットのスタブの、第３導波管ピース１３内への突出長をそれぞれ制御する。
【００５１】
全体制御部９０は、当該ワーク処理装置Ｓの全体的な動作制御を司るもので、操作部９５から与えられる操作信号に応じて、センサ入力部９７から入力される速度センサ９７１によるワークＷの搬送速度、センサ入力部９８から入力される各プラズマ発生ノズル３１におけるプラズマの点灯状態（プルームから発せられる光）の測定結果等をモニタし、上記マイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、搬送制御部９３およびスタブ制御部９４を、所定のシーケンスに基づいて動作制御する。
【００５２】
具体的には、ＣＰＵ９０１は、メモリ９０２に予め格納されている制御プログラムに基づいて、搬送制御部９３を介して駆動モータ９３１を定速回転させてワークＷをプラズマ発生部３０へ導き、ガス流量制御部９２を介して流量制御弁９２３に所定流量の処理ガスを各プラズマ発生ノズル３１へ供給させつつ、マイクロ波出力制御部９１を介してマイクロ波発生装置２０に所定強度のマイクロ波を発生させる。これによって、各プラズマ発生ノズル３１ではプラズマ（プルームＰ）が発生し、ワークＷを搬送しながらその表面にプルームＰを放射させることができる。こうして、複数のワークＷを連続的に処理することができる。
【００５３】
このとき、ＣＰＵ９０１は、複数のプラズマ発生ノズル３１のそれぞれに対して設けられる光ファイバ３８によって検出されるプラズマ点灯状態をモニタする。全体制御部９０が備えるメモリ９０３には、メーカ側で予め測定されて格納されている所望のプルームの大きさや形状を得ることができる輝度値が格納されている。ＣＰＵ９０１は、前記輝度値を読出し、その輝度値となるように、ＲＡＭ９０２に格納されている制御プログラムに基づいて、各スタブチューナユニット３７−１〜３７−８におけるスタブの突出長をそれぞれ制御する。これにより、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームＰの大きさは均一にされ、ユニフォーミティを得ることができる。
【００５４】
センサ入力部９８には、光ファイバ３８の他端３８２が接続される。センサ入力部９８は、プラズマ発生ノズル３１から離間して配置され、かつシールド筐体９８１によって覆われており、検出された前記輝度値をデジタル信号で前記全体制御部９０へ与える。
【００５５】
センサ入力部９８は、各光ファイバ３８の他端３８２が接続され、プルームＰの輝度に対応した電圧または電流の少なくとも一方をそれぞれ出力するフォトダイオードなどの光電変換エレメント９８２と、光電変換エレメント９８２で得られた電圧または電流の少なくとも一方を時分割で選択するマルチプレクサ９８３と、マルチプレクサ９８３からの出力をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器９８４とを備える。
【００５６】
このように構成されたワーク処理装置Ｓの動作を説明する。先ず、導波管１０の各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８が配列される第１直線Ｌ１上において、最後段のプラズマ発生ノズル３１−８の後段側にマイクロ波の反射部材となるスタブチューナユニット３７−０を設けられている。これにより、マイクロ波発生装置２０からの距離が遠くなる程弱くなるマイクロ波の鏡像を作成して、後段側のプラズマ発生ノズル３１−８，３１−７，・・・におけるマイクロ波の強度低下を抑えることができる。
【００５７】
次に、第１直線Ｌ１からオフセットした第２直線Ｌ２上で、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８の後段側に、各ノズルに対応させてスタブチューナユニット３７−１〜３７−８が設けられている。それぞれのユニットにおけるスタブの突出長を、光ファイバ３８を介して検知されたプルームＰの大きさに対応して制御することで、そのスタブが位置するプラズマ発生ノズル間の相互干渉の割合を調整することができる。このようにして、スタブチューナユニット３７−０〜３７−８を用いた簡易な構成で、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームＰの大きさを均一にし、ユニフォーミティを得ることができる。
【００５８】
なお、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８は、スタブチューナユニット３７−０〜３７−８が設けられていない場合には、たとえば伝搬されてきたマイクロ波の２０％を受信し、残りの８０％を通過させる。また、スタブチューナユニット３７−０は、たとえば伝搬されてきたマイクロ波の１００％を反射し、各スタブチューナユニット３７−１〜３７−８〜３７−８は、スタブを最大限突出させると、たとえばマイクロ波搬送方向の前段側へ６０％を反射し、後段側へ４０％を通過させる。
【００５９】
しかしながら、スタブチューナユニット３７−０〜３７−８のプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８に対する影響は、単純に反射率や受信率だけでは説明できず、マイクロ波の入射波と反射波との位相の影響を大きく受け、また各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８自身の受電効率や反射率、ならびに各部の配置位置の影響も受ける。このため、各スタブチューナユニット３７−０〜３７−８をどのような態様で配置し、スタブの突出量をどれだけにするかなどは、装置特性や経験値などに応じて適宜定められる。
【００６０】
本実施形態では、スタブチューナユニット３７−１〜３７−８のスタブの導波管１０内への突出長を電動で調整可能とし、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８におけるプラズマの点灯状態を光ファイバ３８で検知し、ＣＰＵ９０１が、その検知結果に応答して、対応するプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８の後段側のスタブチューナユニット３７−１〜３７−８におけるスタブの突出長をフィードバック制御する構成としている。このため、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８の消費エネルギー、すなわち発生するプルームＰの大きさを、自動的に均一にすることができる。また、プラズマが点灯したかどうかや、不用意に消灯していないかも検出することができる。
【００６１】
さらに、マイクロ波発生装置２０から発生されたマイクロ波を、各々のプラズマ発生ノズル３１が備える中心導電体３２で受信させ、そのマイクロ波のエネルギーに基づきそれぞれのプラズマ発生ノズル３１からプラズマ化されたガスを放出させている。このため、マイクロ波が保有するエネルギーの各プラズマ発生ノズル３１への伝達系を簡素化することができる。したがって、装置構成のシンプル化、コストダウン等を図ることができる。
【００６２】
また、複数のプラズマ発生ノズル３１が一列に整列配置されて成るプラズマ発生部３０が、平板状のワークＷの搬送方向と直交する幅方向のサイズｔに略合致した幅員を有している。従って、当該ワークＷを、搬送機構Ｃにより一度だけプラズマ発生部３０を通過させるだけで、その全面の処理を完了させることができ、平板状のワークに対するプラズマ処理効率を格段に向上させることができる。また、搬送されて来るワークＷに対して同じタイミングでプラズマ化されたガスを放射できるようになり、均質的な表面処理等を行うことができる。
【００６３】
以上、本発明の一実施形態に係るワーク処理装置Ｓについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば下記の実施形態を取ることができる。
（１）上記実施形態では、プラズマ発生ノズル３１及びスタブチューナユニット３７を、所定間隔を置いた平行な第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２上に並ぶように、導波管１０（第３導波管ピース１３）に対して配列させる例を示した。これに代えて、プラズマ発生ノズル３１とスタブチューナユニット３７とが一つの直線上に並ぶように、導波管１０へ取り付けるようにしても良い。
【００６４】
図１０は、上記のようなプラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列の変形実施形態を示す図である。ここでは、導波管１０−１の長手方向中心線に相当し、マイクロ波の伝搬方向に沿った第３直線Ｌ３上に、プラズマ発生ノズル３１−１１、３１−１２、３１−１３、３１−１４が所定間隔を置いて配列されている。さらに、同じく第３直線Ｌ３上であって、各ノズルのマイクロ波伝搬方向後段位置に、それぞれスタブチューナユニット３７−１１、３７−１２、３７−１３、３７−１４が配列されている。
【００６５】
なお、この変形実施形態でも図４で説明した場合と同様に、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列ピッチは、それぞれマイクロ波の波長λＧの１／２ピッチや１／４ピッチとすることが望ましい。また、各プラズマ発生ノズルと各スタブチューナユニットとの間隔は、波長λＧの１／４ピッチや１／８ピッチとすることができる。
【００６６】
このような変形実施形態においても、スタブチューナユニット３７−１１・・・が備える各スタブの、導波管１０−１内への突出長を調整することで、プラズマ発生ノズル３１−１１・・・のパワー調整を行うことができる。また、この変形実施形態では、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットが一つの第３直線Ｌ３上に配列されるので、導波管１０−１に対するノズル及びスタブ取り付け用の孔開け加工が行い易くなり、生産性を向上させることができる利点がある。
（２）このほか、プラズマ発生ノズル３１を導波管１０（第３導波管ピース１３）に対して並列的に、又は千鳥状に、あるいはランダムに複数個配置し、各プラズマ発生ノズル３１の周辺の最適な位置にスタブチューナユニット３７を各々配置するようにしても良い。
【００６７】
図１１（Ａ）、１１（Ｂ）は、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列の他の変形実施形態を示す図であり、プラズマ発生ノズル３１がマイクロ波の伝搬方向に沿った第４直線Ｌ４と、第５直線Ｌ５上にそれぞれ配列して取付けられ、スタブチューナユニット３１が、プラズマ発生ノズル３１の各々に対応して、マイクロ波の伝搬方向後段位置に配置されている例を示している。
【００６８】
詳しくは図１１（Ａ）では、導波管１０−２の第４直線Ｌ４上にプラズマ発生ノズル３１−２１、３１−２２、３１−２３が所定間隔を置いて配列され、同じく第４直線Ｌ４上であって、各ノズルのマイクロ波伝搬方向後段位置に、それぞれスタブチューナユニット３７−２１、３７−２２、３７−２３が配列されている。同様に、第５直線Ｌ５上にプラズマ発生ノズル３１−３１、３１−３２、３１−３３と、スタブチューナユニット３７−３１、３７−３２、３７−３３が配列されている。
【００６９】
第４直線Ｌ４上のプラズマ発生ノズル３１−２１、３１−２２、３１−２３の配列ピッチと、第５直線Ｌ５上のプラズマ発生ノズル３１−３１、３１−３２、３１−３３の配列ピッチは同じであるが、前者に対して後者が１／２ピッチだけ後段にシフトして配列されている。これにより、導波管１０−２に対してプラズマ発生ノズルは、上面視で千鳥状に配列されている。なお、導波管１０−２の終端は、マイクロ波電力パワーの調整を容易とするために無反射終端４２とされている。
【００７０】
一方、図１１（Ｂ）では、導波管１０−２’の第４直線Ｌ４上のプラズマ発生ノズル３１−２１、３１−２２、３１−２３と、第５直線Ｌ５上のプラズマ発生ノズル３１−３１、３１−３２、３１−３３とが並列配置されている例を示している。すなわち、各ノズルが各々２個ずつ、またこれに対応してスタブチューナユニットも２個ずつ、マイクロ波伝搬方向と直交する方向に横並びして配列されている例を示している。
【００７１】
図１２は、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列のさらに他の変形実施形態を示す図である。ここでは、導波管１０−３に対してプラズマ発生ノズル３１−４１、３１−４２、３１−４３、３１−４４がランダムに配置され、これら各ノズルの周辺の最適な後段位置に、スタブチューナユニット３７−４１、３７−４２、３７−４３、３７−４４が各々配置されている例を示している。
【００７２】
以上、図１１（Ａ）、１１（Ｂ）、図１２に示した変形実施形態によれば、プラズマ発生ノズルの配置の自由度を高くすることができる利点がある。なお、これら変形実施形態では、導波管の終端からのマイクロ波の反射があるとパワー調整が難しい場合があるので、ダミーロードのような無反射終端４２を設けることが特に望ましい。
（３）上記実施形態では、移動機構としてワークＷを搬送する搬送機構Ｃが用いられ、その搬送機構Ｃとしては搬送ローラ８０の上面にワークＷを載置して搬送する形態を例示した。この他に、たとえば上下の搬送ローラ間にワークＷをニップさせて搬送させる形態、搬送ローラを用いず所定のバスケット等にワークを収納し前記バスケット等をラインコンベア等で搬送させる形態、或いはロボットハンド等でワークＷを把持してプラズマ発生部３０へ搬送させる形態であってもよい。或いは、移動機構として、プラズマ発生ノズル３１側を移動させる構成としてもよい。すなわち、ワークＷとプラズマ発生ノズル３１とは、プラズマ照射方向（Ｚ方向）とは交差する面（Ｘ，Ｙ面）上で相対的に移動すればよい。
（４）上記実施形態では、マイクロ波発生源として２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロンを例示した。マグネトロン以外の各種高周波電源も使用可能であり、また２．４５ＧＨｚとは異なる波長のマイクロ波を用いるようにしてもよい。
（５）導波管１０内におけるマイクロ波電力を測定するために、パワーメータを導波管１０の適所に設置することが望ましい。たとえば、マイクロ波発生装置２０のマイクロ波送信アンテナ２２から放出されたマイクロ波電力に対する反射マイクロ波電力の比を知見するために、サーキュレータ５０と第２導波管ピース１２との間に、パワーメータを内蔵する導波管を介在させるようにすることができる。
【００７３】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【００７４】
本発明の一局面に係るプラズマ発生装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波を伝搬させる導波管と、前記導波管にマイクロ波の伝搬方向に相互に間隔を開けて取付けられ、前記マイクロ波を受信し、そのマイクロ波のエネルギーに基づきプラズマ化したガスを生成して放出する複数のプラズマ発生ノズルと、前記プラズマ発生ノズルの一部または全部に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向に所定距離だけ離間した後段位置において前記導波管にそれぞれ配置される複数のスタブとを含む。
【００７５】
また、本発明の他の局面に係るワーク処理装置は、ワークにプラズマを照射して所定の処理を施与するものであって、上記の構成を有するプラズマ発生装置と、前記プラズマ発生装置によるプラズマ化したガスの照射方向と交差する面上で、前記ワークとプラズマ発生装置とを相対的に移動させる移動機構とを含む。
【００７６】
上記の構成によれば、複数のプラズマ発生ノズルの一部または全部に対応して、マイクロ波伝搬方向の後段位置にスタブが設けられているので、スタブの導波管内への突出量を調整することで、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームの大きさを調整することができる。従って、例えば各プラズマ発生ノズルの出力パワーを均一にすることが可能となる。従って、当該プラズマ発生装置をワーク処理装置に適用した場合、ワークの均質な処理が行えるようになる。
【００７７】
上記構成において、前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第１直線上に配列して取付けられ、前記スタブが、前記第１直線からオフセットした前記第１直線とは平行な第２直線上に配列して取付けられていることが望ましい。
【００７８】
この場合、前記第１直線上において、最後段のプラズマ発生ノズルの後段位置に配置されるマイクロ波の反射部材を備えることが望ましい。これによれば、反射部材がマイクロ波発生部からの距離が遠くなる程弱くなるマイクロ波の鏡像を作成して、後段側のプラズマ発生ノズルにおけるマイクロ波の強度低下を抑えることができる。
【００７９】
また、前記マイクロ波の波長をλＧとするとき、前記各プラズマ発生ノズルおよびスタブはそれぞれλＧ／４ピッチで配列され、スタブのプラズマ発生ノズルに対する前記マイクロ波の伝搬方向に対するずれ量はλＧ／８であり、前記第２直線は前記第１直線からλＧ／１６だけオフセットした直線であることが望ましい。この構成によれば、容易に各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームの大きさを均一にすることができる。
【００８０】
上記構成において、前記プラズマ発生ノズル及び前記スタブが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第３直線上に配列して取付けられている構成とすることができる。この構成によれば、導波管に対するプラズマ発生ノズル及びスタブ取り付け用の孔開け加工が行い易くなり、生産性を向上させることができる。
【００８１】
また、上記構成において、前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿って非直線的に取付けられ、前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向後段位置に配置されている構成とすることができる。
【００８２】
或いは、前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った複数の直線上にそれぞれ配列して取付けられ、前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、前記マイクロ波の伝搬方向後段位置に配置されている構成とすることができる。
【００８３】
これらの構成によれば、導波管に対するプラズマ発生ノズルの配置の自由度を高くすることができる。
【００８４】
この場合、導波管の終端からのマイクロ波の反射を抑止してパワー調整を容易とするために、導波管のマイクロ波伝搬方向の終端が無反射終端とされていることが望ましい。
【００８５】
上記構成において、前記各スタブは、導波管内への突出長が調整可能とされていることが望ましい。
【００８６】
上記構成において、前記各スタブの、導波管内への突出長を電動で調整する調整機構と、前記各プラズマ発生ノズルに設けられ、プラズマの点灯状態を検知する光センサと、前記光センサの検知結果に応答して、前記スタブの突出長を制御する制御部とをさらに備えることが望ましい。
【００８７】
この構成によれば、制御部が各光センサの検知結果に応答して、対応するプラズマ発生ノズルの後段側のスタブの前記突出長をフィードバック制御することができる。従って、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームの大きさを、自動的に均一にすることができる。また、プラズマが点灯したかどうかや、不用意に消灯していないかも検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明に係るワーク処理装置およびプラズマ発生装置は、半導体ウェハ等の半導体基板に対するエッチング処理装置や成膜装置、プラズマディスプレイパネル等のガラス基板や
プリント基板の清浄化処理装置、医療機器等に対する滅菌処理装置、タンパク質の分解装置等に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットの斜視図である。
【図３】ワーク処理装置の一部透視側面図である。
【図４】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態を説明するための模式的な平面図である。
【図５】２つのプラズマ発生ノズルを拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズルは分解図として描いている）である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】プラズマ発生ノズルにおけるプラズマの発生状態を説明するための透視側面図である。
【図８】スタブチューナの設置状況を示す透視側面図である。
【図９】ワーク処理装置の制御系を示すブロック図である。
【図１０】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。
【図１１】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。
【図１２】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０    導波管
２０    マイクロ波発生装置（マイクロ波発生部）
３０    プラズマ発生部
３１    プラズマ発生ノズル
３２    中心導電体
３３    ノズル本体
３４    ノズルホルダ
４０    スライディングショート
５０    サーキュレータ
６０    ダミーロード
７０    スタブチューナ
Ｓ      ワーク処理装置
ＰＵ    プラズマ発生ユニット（プラズマ発生装置）
Ｃ      搬送手段
Ｗ      ワーク
【図１】
2010500702.tif 000003
【図２】
2010500702.tif 000004
【図３】
2010500702.tif 000005
【図４】
2010500702.tif 000006
【図５】
2010500702.tif 000007
【図６】
2010500702.tif 000008
【図７】
2010500702.tif 000009
【図８】
2010500702.tif 000010
【図９】
2010500702.tif 000011
【図１０】
2010500702.tif 000012
【図１１】
2010500702.tif 000013
【図１２】
2010500702.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月29日(2009.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を伝搬させる導波管と、
前記導波管に取付けられ、処理ガスを受け取り、前記マイクロ波を用いて前記処理ガスをプラズマ化する複数のプラズマ発生ノズルと、
前記導波管に配置される複数のスタブと、を備え、
１又は複数のスタブが１つのプラズマ発生ノズルの周辺に配置され、各ノズルが受け取るマイクロ波を調整することを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第１直線上に配列され、
前記スタブが、前記第１直線からオフセットした前記第１直線とは平行な第２直線上に配列されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載のプラズマ発生装置において、
前記マイクロ波の波長をλＧとするとき、前記各プラズマ発生ノズルおよびスタブはそれぞれλＧ／４ピッチで配列され、
前記スタブのプラズマ発生ノズルに対する前記マイクロ波の伝搬方向に対するずれ量はλＧ／８であり、
前記第２直線は前記第１直線からλＧ／１６だけオフセットした直線であることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
プラズマ発生ノズル群の下流位置に配置されるマイクロ波の反射部材をさらに備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズル及び前記スタブが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第３直線上に配列されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項６】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズルがランダムに配置され、
前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、その周辺位置に配置されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った複数の直線上にそれぞれ配列され、
前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、その周辺位置に配置されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項８】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記導波管の下流側終端が、無反射終端とされていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項９】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記各スタブは、導波管内への突出長が調整可能とされていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記各スタブの、導波管内への突出長を調整する調整機構と、
前記各プラズマ発生ノズルに設けられ、プラズマの点灯状態を検知する光センサと、
前記光センサの検知結果に応答して、前記スタブの突出長を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
前記導波管に接続され、マイクロ波を発生することが可能なプラズマ発生部をさらに備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項１２】
ワークを処理するワーク処理装置であって、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプラズマ発生装置と、
前記ワークとプラズマ発生装置とを相対的に移動させ、前記プラズマ発生ノズルで発生されたプラズマをワークに照射させる移動機構と、
を備えることを特徴とするワーク処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被処理ワークなどに対してプラズマを照射することで、前記ワークの表面の清浄化や改質などを図ることが可能なプラズマ発生装置およびこれを用いたワー
ク処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク処理装置は、半導体基板等の被処理ワークに対してプラズマを照射し、その表面の有機汚染物の除去、表面改質、エッチング、薄膜形成及び／または薄膜除去等を行う。たとえば特許文献１には、同心状の内側導電体と外側導電体とを有するプラズマ発生ノズルを使用し、内外導電体間に高周波のパルス電界を印加することで、アーク放電ではなく、グロー放電を生じさせてプラズマを発生させるプラズマ処理装置が開示されている。この装置では、ガス供給源からの処理ガスを両導電体間で旋回させながらノズルの基端側から遊端側へ向かわせることで高密度なプラズマを生成し、前記遊端側から被処理ワークに放射することで、常圧下で高密度なプラズマを得ている。
【特許文献１】特開２００３−１９７３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、単体のプラズマ発生ノズルの使用が示されているだけである。このため、大面積のワークや複数の被処理ワークを纏めて処理するにあたって、複数のプラズマ発生ノズルで、種々の形状のワークに、どのようにすれば均一なプラズマ照射を実現できるかを想到し得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、複数の被処理ワークや大面積の被処理ワークに対して、均一なプラズマ照射を行うことができるプラズマ発生装置およびこれを用いたワーク処理装置を提供することにある。
【０００５】
この目的を達成する本発明の一局面に係るプラズマ発生装置は、マイクロ波を伝搬させる導波管と、前記導波管に取付けられ、処理ガスを受け取り、前記マイクロ波を用いて前記処理ガスをプラズマ化する複数のプラズマ発生ノズルと、前記導波管に配置される複数のスタブと、を備え、１又は複数のスタブが１つのプラズマ発生ノズルの周辺に配置され、各ノズルが受け取るマイクロ波を調整することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の局面に係るワーク処理装置は、ワークを処理するワーク処理装置であって、上記の構成を有するプラズマ発生装置と、前記ワークとプラズマ発生装置とを相対的に移動させ、前記プラズマ発生ノズルで発生されたプラズマをワークに照射させる移動機構とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク処理装置Ｓの全体構成を示す斜視図である。このワーク処理装置Ｓは、プラズマを発生し、被処理物となるワークＷに前記プラズマを照射するプラズマ発生ユニットＰＵ（プラズマ発生装置）と、ワークＷを前記プラズマの照射領域を経由する所定のルートで搬送する搬送機構Ｃとから構成されている。
【０００８】
図２は、図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットＰＵの斜視図、図３は一部透視側面図である。なお、図１〜図３において、Ｘ−Ｘ方向を前後方向、Ｙ−Ｙ方向を左右方向、Ｚ−Ｚ方向を上下方向というものとし、−Ｘ方向を前方向、＋Ｘ方向を後方向、−Ｙを左方向、＋Ｙ方向を右方向、−Ｚ方向を下方向、＋Ｚ方向を上方向として説明する。
【０００９】
プラズマ発生ユニットＰＵは、マイクロ波を利用し、常温常圧でのプラズマ発生が可能なユニットである。プラズマ発生ユニットＰＵは、大略的に、マイクロ波を伝搬させる導
波管１０、この導波管１０の一端側（左側）に配置され所定波長のマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置２０、導波管１０に設けられたプラズマ発生部３０、導波管１０の他端側（右側）に配置されマイクロ波を吸収するダミーロード４０、導波管１０に放出されたマイクロ波のうち反射マイクロ波がマイクロ波発生装置２０に戻らないよう分離するサーキュレータ５０、サーキュレータ５０で分離された反射マイクロ波を吸収するダミーロード６０、及び導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るスタブチューナ７０を備えて構成されている。
【００１０】
搬送機構Ｃは、図略の駆動機構により回転駆動される搬送ローラ８０を含んで構成されている。本実施形態では、平板状のワークＷが搬送機構Ｃにより搬送される例を示している。
【００１１】
導波管１０は、アルミニウム等の非磁性金属から成り、断面矩形の長尺管状を呈し、マイクロ波発生装置２０により発生されたマイクロ波をプラズマ発生部３０へ向けて、その長手方向に伝搬させるものである。導波管１０は、分割された複数の導波管ピースが互いのフランジ部同士で連結された連結体で構成されており、一端側から順に、マイクロ波発生装置２０が搭載される第１導波管ピース１１、スタブチューナ７０が組付けられる第２導波管ピース１２およびプラズマ発生部３０が設けられている第３導波管ピース１３が連結されて成る。なお、第１導波管ピース１１と第２導波管ピース１２との間にはサーキュレータ５０が介在され、第３導波管ピース１３の他端側にはダミーロード４０が連結されている。
【００１２】
また、第１導波管ピース１１、第２導波管ピース１２および第３導波管ピース１３は、それぞれ金属平板からなる上面板、下面板１３Ｂおよび２枚の側面板を用いて角筒状に組立てられ、その両端にフランジ板が取付けられて構成されている。他の実施形態では、このような平板の組み立てによらず、押出し成形や板状部材の折り曲げ加工等により形成された矩形導波管ピースもしくは非分割型の導波管を用いるようにしてもよい。また、断面矩形の導波管に限らず、たとえば断面楕円の導波管を用いることも可能である。さらに、非磁性金属に限らず、導波作用を有する各種の部材で導波管を構成することができる。
【００１３】
マイクロ波発生装置２０は、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロン等のマイクロ波発生源を具備する装置本体部２１と、装置本体部２１で発生されたマイクロ波を導波管１０の内部へ放出するマイクロ波送信アンテナ２２とを備えて構成されている。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、たとえば１Ｗ〜３ｋＷのマイクロ波エネルギーを出力できる連続可変型のマイクロ波発生装置２０が好適に用いられる。
【００１４】
図３に示すように、マイクロ波発生装置２０は、装置本体部２１からマイクロ波送信アンテナ２２が突設された形態のものであり、第１導波管ピース１１に載置される態様で固定されている。詳しくは、装置本体部２１が第１導波管ピース１１の上面板１１Ｕに載置され、マイクロ波送信アンテナ２２が上面板１１Ｕに穿設された貫通孔１１１を通して第１導波管ピース１１内部の導波空間１１０に突出する態様で固定されている。このように構成されることで、マイクロ波送信アンテナ２２から放出された、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波は、導波管１０により、その一端側（左側）から他端側（右側）に向けて伝搬される。
【００１５】
プラズマ発生部３０は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂ（処理対象のワークＷとの対向面）に、左右方向へ一列に整列して突出するように配列された８個のプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８（総称するときは、以下参照符号３１で示す）を含む。さらに、プラズマ発生部３０は、第３導波管ピース１３の上面板１３Ｕにおいて、各プラズマ発
生ノズル３１−１〜３１−８に対応してマイクロ波搬送方向の後段にそれぞれ配置されたスタブチューナユニット３７−１〜３７−８（総称するときは、以下参照符号３７で示す）と、該第３導波管ピース１３の出口付近に設けられるスタブチューナユニット３７−０とを具備している。
【００１６】
プラズマ発生部３０の幅員、つまり８個のプラズマ発生ノズル３１の左右方向の配列幅は、平板状ワークＷの搬送方向と直交する幅方向のサイズｔと略合致する幅員とされている。これにより、ワークＷを搬送ローラ８０で搬送しながら、ワークＷの全表面（下面板１３Ｂと対向する面）に対してプラズマ処理が行えるようになっている。
【００１７】
図４で示すように、８個のプラズマ発生ノズル３１は、導波管１０の軸線でありマイクロ波の伝搬方向に沿った第１直線Ｌ１上に配列され、その配列間隔は、導波管１０内を伝搬されるマイクロ波の波長λＧに応じて定められる。たとえば、波長λＧの１／２ピッチや１／４ピッチで配列されることが望ましく、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる場合は、λＧ＝２３０ｍｍであるので、１１５ｍｍ（λＧ／２）ピッチ、或いは５７．５ｍｍ（λＧ／４）ピッチで配列される。
【００１８】
各スタブチューナユニット３７は、前記第１直線Ｌ１からオフセットした第１直線Ｌ１とは平行な第２直線Ｌ２上に配列されている。各スタブチューナユニット３７は、各プラズマ発生ノズル３１に各々対応してマイクロ波の伝搬方向の後段位置（下流位置）に設けられ、プラズマ発生ノズル３１と同様に波長λＧの１／２ピッチや１／４ピッチで、第２直線Ｌ２上に配列される。この結果、各スタブチューナユニット３７は、各プラズマ発生ノズル３１の配列ピッチの１／２だけ後段にシフトした態様、すなわち前記波長λＧの１／４ピッチや１／８ピッチだけ後段にシフトした態様で配列されることとなる。
【００１９】
第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とのオフセット量は、例えば、プラズマ発生ノズル３１やスタブチューナユニット３７の配列ピッチの１／４、すなわち前記波長λＧの１／８ピッチや１／１６ピッチとすることができる。
【００２０】
図４では、プラズマ発生ノズル３１およびスタブチューナユニット３７の配列ピッチがλＧ／４とされている例を示している。したがって、スタブチューナユニット３７のプラズマ発生ノズル３１に対するずれ量はλＧ／８である。また、図４では、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とのオフセット量がλＧ／１６とされている例を示している。
【００２１】
スタブチューナユニット３７−０は、第３導波管ピース１３の出口付近に配置され、何れのプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８においても取込まれなかったマイクロ波を反射するために設けられている。スタブチューナユニット３７−０は、第１直線Ｌ１上において、最終段のプラズマ発生ノズル３１−８から各プラズマ発生ノズル３１の配列ピッチ（したがって、前記図４の例ではλＧ／４）だけ後方に設けられている。
【００２２】
なお、プラズマ発生ノズル３１の個数をｎとするとき、マイクロ波発生装置２０側から数えてｎ−１番目のプラズマ発生ノズル（図１〜図３の例ではプラズマ発生ノズル３１−７）は、取込まれるマイクロ波エネルギーが、各プラズマ発生ノズル３１の中で、最も小さくなる可能性が高い。これは、ｎ−１番目のプラズマ発生ノズルよりも前段側のプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−ｎ−１でマイクロ波エネルギーが順次取込まれていること、並びに、最後段のプラズマ発生ノズル３１−ｎでは反射用のスタブチューナユニット３７−０によって反射マイクロ波が最も強く与えられていることに起因する。
【００２３】
このため、上記ｎ−１番目のプラズマ発生ノズルを基準に、後述するようにしてエネルギー調整を行う実施形態を取る場合には、このｎ−１番目のプラズマ発生ノズルに関して
は、対応するスタブチューナユニット３７−ｎ−１（図１〜図３のプラズマ発生ノズル３１−７）の設置を省くようにしてもよい。
【００２４】
図５は、２つのプラズマ発生ノズル３１を拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズル３１は分解図として描いている）、図６は、図.５のVI−VI線側断面図である。プラ
ズマ発生ノズル３１は、中心導電体３２（内側導電体）、ノズル本体３３（外側導電体）、ノズルホルダ３４、シール部材３５および保護管３６を含んで構成されている。
【００２５】
中心導電体３２は、銅、アルミ、真鍮などの良導電性の金属から構成され、φ１〜５ｍｍ程度の棒状部材から成る。中心導電体３２は、その上端部３２１の側が第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂを貫通して導波空間１３０に所定長さだけ突出（この突出部分を受信手段である受信アンテナ部３２０という）する一方で、下端部３２２がノズル本体３３の下端縁３３１と略面一になるように、上下方向に配置されている。この中心導電体３２には、受信アンテナ部３２０が導波管１０内を伝搬するマイクロ波を受信することで、マイクロ波エネルギー（マイクロ波電力）が与えられるようになっている。当該中心導電体３２は、長さ方向略中間部において、シール部材３５により保持されている。
【００２６】
ノズル本体３３は、良導電性の金属から構成され、中心導電体３２を収納する筒状空間３３２を有する筒状体である。また、ノズルホルダ３４も良導電性の金属から構成され、ノズル本体３３を保持する比較的大径の下部保持空間３４１と、シール部材３５を保持する比較的小径の上部保持空間３４２とを有する筒状体である。一方、シール部材３５は、テフロン（登録商標）等の耐熱性樹脂材料やセラミック等の絶縁性部材から成り、前記中心導電体３２を固定的に保持する保持孔３５１をその中心軸上に備える筒状体から成る。
【００２７】
ノズル本体３３は、上方から順に、ノズルホルダ３４の下部保持空間３４１に嵌合される上側胴部３３Ｕと、後述するガスシールリング３７を保持するための環状凹部３３Ｓと、環状に突設されたフランジ部３３Ｆと、ノズルホルダ３４から突出する下側胴部３３Ｂとを具備している。また、上側胴部３３Ｕには、所定の処理ガスを前記筒状空間３３２へ供給させるための連通孔３３３が穿孔されている。
【００２８】
このノズル本体３３は、中心導電体３２の周囲に配置された外部導電体として機能するもので、中心導電体３２は所定の環状空間Ｈ（絶縁間隔）が周囲に確保された状態で筒状空間３３２の中心軸上に挿通されている。ノズル本体３３は、上側胴部３３Ｕの外周部がノズルホルダ３４の下部保持空間３４１の内周壁と接触し、またフランジ部３３Ｆの上端面がノズルホルダ３４の下端縁３４３と接触するようにノズルホルダ３４に嵌合されている。なお、ノズル本体３３は、たとえばプランジャやセットビス等を用いて、ノズルホルダ３４に対して着脱自在な固定構造で装着されることが望ましい。
【００２９】
ノズルホルダ３４は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂに穿孔された貫通孔１３１に密嵌合される上側胴部３４Ｕ（上部保持空間３４２の位置に略対応する）と、下面板１３Ｂから下方向に延出する下側胴部３４Ｂ（下部保持空間３４１の位置に略対応する）とを備えている。下側胴部３４Ｂの外周には、処理ガスを前記環状空間Ｈに供給するためのガス供給孔３４４が穿孔されている。
【００３０】
図示は省略しているが、このガス供給孔３４４には、所定の処理ガスを供給するガス供給管の終端部が接続するための管継手等が取り付けられる。かかるガス供給孔３４４と、ノズル本体３３の連通孔３３３とは、ノズル本体３３がノズルホルダ３４への定位置嵌合された場合に互いに連通状態となるように、各々位置設定されている。なお、ガス供給孔３４４と連通孔３３３との突き合わせ部からのガス漏洩を抑止するために、ノズル本体３３とノズルホルダ３４との間にはガスシールリング３３７が介在されている。
【００３１】
これらガス供給孔３４４および連通孔３３３は、周方向に等間隔に複数穿孔されていてもよく、また中心へ向けて半径方向に穿孔されるのではなく、上掲の特開２００３−１９７３９７号公報のように、処理ガスを旋回させるように、前記筒状空間３３２の外周面の接線方向に穿孔されてもよい。また、ガス供給孔３４４および連通孔３３３は、中心導電体３２に対して垂直ではなく、処理ガスの流れを良くするために、上端部３２１側から下端部３２２側へ斜めに穿設されてもよい。
【００３２】
シール部材３５は、その下端縁３５２がノズル本体３３の上端縁３３４と当接し、その上端縁３５３がノズルホルダ３４の上端係止部３４５と当接する態様で、ノズルホルダ３４の上部保持空間３４２に保持されている。すなわち、上部保持空間３４２に中心導電体３２を支持した状態のシール部材３５が嵌合され、ノズル本体３３の上端縁３３４でその下端縁３５２が押圧されるようにして組付けられているものである。
【００３３】
保護管３６は、所定長さの透明な石英ガラスパイプ等から成り、ノズル本体３３の筒状空間３３２の内径よりも小さい外径を有する。この保護管３６は、ノズル本体３３の下端縁３３１での異常放電（アーキング）を防止して、後述するプラズマプルームＰを正常に放射させる機能を有しており、その一部がノズル本体３３の下端縁３３１から突出するように、前記筒状空間３３２に内挿されている。なお、保護管３６は、その先端部が下端縁３３１と一致するように、或いは下端縁３３１よりも内側へ入り込むように、その全体が筒状空間３３２に収納されていてもよい。
【００３４】
プラズマ発生ノズル３１は上記のように構成されている結果、ノズル本体３３、ノズルホルダ３４および第３導波管ピース１３（導波管１０）は導通状態（同電位）とされている一方で、中心導電体３２は絶縁性のシール部材３５で支持されていることから、これらの部材とは電気的に絶縁されている。したがって、図７に示すように、導波管１０がアース電位とされた状態で、中心導電体３２の受信アンテナ部３２０でマイクロ波が受信され中心導電体３２にマイクロ波電力が給電されると、その下端部３２２およびノズル本体３３の下端縁３３１の近傍に電界集中部が形成されるようになる。
【００３５】
かかる状態で、ガス供給孔３４４から、たとえば酸素ガスや空気のような酸素系の処理ガスが環状空間Ｈへ供給されると、前記マイクロ波電力により処理ガスが励起されて中心導電体３２の下端部３２２付近においてプラズマ（電離気体）が発生する。このプラズマは、電子温度が数万度であるものの、ガス温度は外界温度に近い反応性プラズマ（中性分子が示すガス温度に比較して、電子が示す電子温度が極めて高い状態のプラズマ）であって、常圧下で発生するプラズマである。
【００３６】
このようにしてプラズマ化された処理ガスは、ガス供給孔３４４から与えられるガス流によりプラズマプルームＰとしてノズル本体３３の下端縁３３１から放射される。このプラズマプルームＰにはラジカルが含まれ、たとえば処理ガスとして酸素系ガスを使用すると酸素ラジカルが生成されることとなり、有機物の分解・除去作用、レジスト除去作用等を有するプラズマプルームＰとすることができる。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、プラズマ発生ノズル３１が複数個配列されていることから、左右方向に延びるライン状のプラズマプルームＰを発生させることが可能となる。
【００３７】
因みに、処理ガスとしてアルゴンガスのような不活性ガスや窒素ガスを用いる実施形態によれば、各種基板の表面クリーニングや表面改質を行うことができる。また、フッ素を含有する化合物ガスを用いる実施形態によれば、基板表面を撥水性表面に改質することができ、親水基を含む化合物ガスを用いる実施形態によれば、基板表面を親水性表面に改質することができる。さらに、金属元素を含む化合物ガスを用いる実施形態によれば、基板
上に金属薄膜層を形成することができる。
【００３８】
各プラズマ発生ノズル３１には、その先端に取り付けられた保護管３６に臨んで、光ファイバ３８の一端３８１が取付けられている。この光ファイバ３８の一端３８１は、ノズル本体３３の下端縁３３１に取付けられる支持部材３９１によって、その端面３８１１が保護管３６の外周面３６１に密着するように支持されている。一端３８１は、フェルールなどで適宜先端処理された上で、支持部材３９１の挿通孔３９１１内に挿通され、ビス３９２などで固定される。
【００３９】
支持部材３９１は、取付け部材３９３およびビス３９４などによって、ノズル本体３３の下端縁３３１に固着されている。光ファイバ３８は、ガス供給孔３４４に接続される後述するガス供給管９２２などと干渉しないように適宜引回され、線材止め具３９５によって第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂに取付けられている。
【００４０】
ダミーロード４０，６０は、上述の反射マイクロ波を吸収して熱に変換する水冷型（空冷型でも良い）の電波吸収体である。これらのダミーロード４０，６０には、冷却水を内部に流通させるための冷却水流通口４１，６１が設けられており、反射マイクロ波を熱変換することにより発生した熱が前記冷却水に熱交換されるようになっている。なお、導波管１０の終端は、このようなダミーロード４０によって無反射終端とされている。
【００４１】
サーキュレータ５０は、たとえばフェライト柱を内蔵する導波管型の３ポートサーキュレータからなり、一旦はプラズマ発生部３０へ向けて伝搬されたマイクロ波のうち、プラズマ発生部３０で電力消費されずに戻って来た反射マイクロ波を、マイクロ波発生装置２０に戻さずダミーロード６０へ向かわせるものである。このようなサーキュレータ５０を配置することで、マイクロ波発生装置２０が反射マイクロ波によって過熱状態となることが防止される。
【００４２】
スタブチューナ７０は、導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るためのもので、第２導波管ピース１２の上面板１２Ｕに所定間隔を置いて直列配置された３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃを備えている。図８は、スタブチューナ７０の設置状況を示す透視側面図である。図示するように、３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃは同一構造を備えており、第２導波管ピース１２の導波空間１２０に突出するスタブ７１と、該スタブ７１に直結された操作棒７２と、スタブ７１を上下方向に移動させるための移動機構７３と、これら機構を保持する外套７４とから構成されている。
【００４３】
スタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃに各々備えられているスタブ７１は、その導波空間１２０への突出長が各操作棒７２により独立して調整可能とされている。これらスタブ７１の突出長は、たとえばマイクロ波パワーをモニタしつつ、プラズマによる消費電力が最大となるポイント（反射マイクロ波が最小になるポイント）を探索することで決定される。
【００４４】
各スタブチューナユニット３７−０〜３７−８は、このスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃと基本的に同一構造に構成されている。但し、スタブチューナユニット３７−１〜３７−８は、ステッピングモータによって各スタブの第３導波管ピース１３内への突出長が電気的に調整可能とされている。
【００４５】
搬送機構Ｃは、所定の搬送路に沿って配置された複数の搬送ローラ８０を備え、図略の駆動機構により搬送ローラ８０が駆動されることで、処理対象となるワークＷを、前記プラズマ発生部３０を経由して搬送させるものである。ここで、処理対象となるワークＷと
しては、プラズマディスプレイパネルや半導体基板のような平型基板、電子部品が実装された回路基板等を例示することができる。また、平型形状でないパーツや組部品等も処理対象とすることができ、この場合は搬送ローラに代えてベルトコンベア等を採用すればよい。
【００４６】
次に、本実施形態に係るワーク処理装置Ｓの電気的構成について説明する。図９は、ワーク処理装置Ｓの制御系を示すブロック図である。この制御系は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）９０１およびその周辺回路等を含む全体制御部９０、出力インタフェイスや駆動回路等から成るマイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、搬送制御部９３、スタブ制御部９４を含む。これらに加え、ワーク処理装置Ｓは、表示部や操作パネル等を含み全体制御部９０に対して所定の操作信号を与える操作部９５、入力インタフェイスやアナログ／デジタル変換器等から成るセンサ入力部９７，９８、センサ９７１、駆動モータ９３１および流量制御弁９２３を備える。
【００４７】
マイクロ波出力制御部９１は、マイクロ波発生装置２０から出力されるマイクロ波のＯＮ−ＯＦＦ制御、出力強度制御を行うもので、前記２．４５ＧＨｚのパルス信号を生成してマイクロ波発生装置２０の装置本体部２１によるマイクロ波発生の動作制御を行う。
【００４８】
ガス流量制御部９２は、プラズマ発生部３０の各プラズマ発生ノズル３１へ供給する処理ガスの流量制御を行うものである。具体的には、ガスボンベ等の処理ガス供給源９２１と各プラズマ発生ノズル３１との間を接続するガス供給管９２２に設けられた流量制御弁９２３の開閉制御乃至は開度調整を行う。
【００４９】
搬送制御部９３は、搬送ローラ８０を回転駆動させる駆動モータ９３１の動作制御を行うもので、ワークＷの搬送開始／停止、および搬送速度の制御等を行うものである。
【００５０】
スタブ制御部９４は、各スタブチューナユニット３７−１〜３７−８に付設されているステッピングモータに駆動信号を与えることで、各ユニットのスタブの、第３導波管ピース１３内への突出長をそれぞれ制御する。
【００５１】
全体制御部９０は、当該ワーク処理装置Ｓの全体的な動作制御を司るもので、操作部９５から与えられる操作信号に応じて、センサ入力部９７から入力される速度センサ９７１によるワークＷの搬送速度、センサ入力部９８から入力される各プラズマ発生ノズル３１におけるプラズマの点灯状態（プラズマプルームから発せられる光）の測定結果等をモニタし、上記マイクロ波出力制御部９１、ガス流量制御部９２、搬送制御部９３およびスタブ制御部９４を、所定のシーケンスに基づいて動作制御する。
【００５２】
具体的には、ＣＰＵ９０１は、メモリ９０２に予め格納されている制御プログラムに基づいて、搬送制御部９３を介して駆動モータ９３１を定速回転させてワークＷをプラズマ発生部３０へ導き、ガス流量制御部９２を介して流量制御弁９２３に所定流量の処理ガスを各プラズマ発生ノズル３１へ供給させつつ、マイクロ波出力制御部９１を介してマイクロ波発生装置２０に所定強度のマイクロ波を発生させる。これによって、各プラズマ発生ノズル３１ではプラズマ（プラズマプルームＰ）が発生し、ワークＷを搬送しながらその表面にプラズマプルームＰを放射させることができる。こうして、複数のワークＷを連続的に処理することができる。
【００５３】
このとき、ＣＰＵ９０１は、複数のプラズマ発生ノズル３１のそれぞれに対して設けられる光ファイバ３８によって検出されるプラズマ点灯状態をモニタする。全体制御部９０が備えるメモリ９０３には、メーカ側で予め測定されて格納されている所望のプルームの大きさや形状を得ることができる輝度値が格納されている。ＣＰＵ９０１は、前記輝度値
を読出し、その輝度値となるように、ＲＡＭ９０２に格納されている制御プログラムに基づいて、各スタブチューナユニット３７−１〜３７−８におけるスタブの突出長をそれぞれ制御する。これにより、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームＰの大きさは均一にされ、ユニフォーミティを得ることができる。
【００５４】
センサ入力部９８には、光ファイバ３８の他端３８２が接続される。センサ入力部９８は、プラズマ発生ノズル３１から離間して配置され、かつシールド筐体９８１によって覆われており、検出された前記輝度値をデジタル信号で前記全体制御部９０へ与える。
【００５５】
センサ入力部９８は、各光ファイバ３８の他端３８２が接続され、プラズマプルームＰの輝度に対応した電圧または電流の少なくとも一方をそれぞれ出力するフォトダイオードなどの光電変換エレメント９８２と、光電変換エレメント９８２で得られた電圧または電流の少なくとも一方を時分割で選択するマルチプレクサ９８３と、マルチプレクサ９８３からの出力をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器９８４とを備える。
【００５６】
このように構成されたワーク処理装置Ｓの動作を説明する。先ず、導波管１０の各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８が配列される第１直線Ｌ１上において、最後段のプラズマ発生ノズル３１−８の後段側にマイクロ波の反射部材となるスタブチューナユニット３７−０を設けられている。これにより、マイクロ波発生装置２０からの距離が遠くなる程弱くなるマイクロ波の鏡像を作成して、後段側のプラズマ発生ノズル３１−８，３１−７，・・・におけるマイクロ波の強度低下を抑えることができる。
【００５７】
次に、第１直線Ｌ１からオフセットした第２直線Ｌ２上で、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８の後段側に、各ノズルに対応させてスタブチューナユニット３７−１〜３７−８が設けられている。それぞれのユニットにおけるスタブの突出長を、光ファイバ３８を介して検知されたプルームＰの大きさに対応して制御することで、そのスタブが位置するプラズマ発生ノズル間の相互干渉の割合を調整することができる。このようにして、スタブチューナユニット３７−０〜３７−８を用いた簡易な構成で、一例として、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームＰの大きさを均一にし、ユニフォーミティを得ることができる。
【００５８】
なお、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８は、スタブチューナユニット３７−０〜３７−８が設けられていない場合には、たとえば伝搬されてきたマイクロ波の２０％を受信し、残りの８０％を通過させる。また、スタブチューナユニット３７−０は、たとえば伝搬されてきたマイクロ波の１００％を反射し、各スタブチューナユニット３７−１〜３７−８〜３７−８は、スタブを最大限突出させると、たとえばマイクロ波搬送方向の前段側へ６０％を反射し、後段側へ４０％を通過させる。
【００５９】
しかしながら、スタブチューナユニット３７−０〜３７−８とプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８との相互作用は、反射率や受信率などの様々なパラメータの影響を受ける。また、マイクロ波の入射波と反射波との位相の影響を受け、さらに各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８自身の受電効率や反射率、ならびに各部の配置位置の影響も受ける。このため、各スタブチューナユニット３７−０〜３７−８をどのような態様で配置し、スタブの突出量をどれだけにするかなどは、装置特性や経験値などに応じて適宜定められる。
【００６０】
本実施形態では、スタブチューナユニット３７−１〜３７−８のスタブの導波管１０内への突出長を電動で調整可能とし、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８におけるプラズマの点灯状態を光ファイバ３８で検知し、ＣＰＵ９０１が、その検知結果に応答して、対応するプラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８の後段側のスタブチューナユニット３
７−１〜３７−８におけるスタブの突出長をフィードバック制御する構成としている。このため、各プラズマ発生ノズル３１−１〜３１−８の消費エネルギー、すなわち発生するプラズマプルームＰの大きさを、自動的に均一にすることができる。また、プラズマが点灯したかどうかや、不用意に消灯していないかも検出することができる。
【００６１】
さらに、マイクロ波発生装置２０から発生されたマイクロ波を、各々のプラズマ発生ノズル３１が備える中心導電体３２で受信させ、そのマイクロ波のエネルギーに基づきそれぞれのプラズマ発生ノズル３１からプラズマ化されたガスを放出させている。このため、マイクロ波が保有するエネルギーの各プラズマ発生ノズル３１への伝達系を簡素化することができる。したがって、装置構成のシンプル化、コストダウン等を図ることができる。
【００６２】
また、複数のプラズマ発生ノズル３１が一列に整列配置されて成るプラズマ発生部３０が、平板状のワークＷの搬送方向と直交する幅方向のサイズｔに略合致した幅員を有している。従って、当該ワークＷを、搬送機構Ｃにより一度だけプラズマ発生部３０を通過させるだけで、その全面の処理を完了させることができ、平板状のワークに対するプラズマ処理効率を格段に向上させることができる。また、搬送されて来るワークＷに対して同じタイミングでプラズマ化されたガスを放射できるようになり、均質的な表面処理等を行うことができる。
【００６３】
以上、本発明の一実施形態に係るワーク処理装置Ｓについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば下記の実施形態を取ることができる。
（１）上記実施形態では、プラズマ発生ノズル３１及びスタブチューナユニット３７を、所定間隔を置いた平行な第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２上に並ぶように、導波管１０（第３導波管ピース１３）に対して配列させる例を示した。これに代えて、プラズマ発生ノズル３１とスタブチューナユニット３７とが一つの直線上に並ぶように、導波管１０へ取り付けるようにしても良い。
【００６４】
図１０は、上記のようなプラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列の変形実施形態を示す図である。ここでは、導波管１０−１の長手方向中心線に相当し、マイクロ波の伝搬方向に沿った第３直線Ｌ３上に、プラズマ発生ノズル３１−１１、３１−１２、３１−１３、３１−１４が所定間隔を置いて配列されている。さらに、同じく第３直線Ｌ３上であって、各ノズルのマイクロ波伝搬方向後段位置に、それぞれスタブチューナユニット３７−１１、３７−１２、３７−１３、３７−１４が配列されている。
【００６５】
なお、この変形実施形態でも図４で説明した場合と同様に、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列ピッチは、それぞれマイクロ波の波長λＧの１／２ピッチや１／４ピッチとすることが望ましい。また、各プラズマ発生ノズルと各スタブチューナユニットとの間隔は、波長λＧの１／４ピッチや１／８ピッチとすることができる。
【００６６】
このような変形実施形態においても、スタブチューナユニット３７−１１・・・が備える各スタブの、導波管１０−１内への突出長を調整することで、プラズマ発生ノズル３１−１１・・・のパワー調整を行うことができる。また、この変形実施形態では、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットが一つの第３直線Ｌ３上に配列されるので、導波管１０−１に対するノズル及びスタブ取り付け用の孔開け加工が行い易くなり、生産性を向上させることができる利点がある。
（２）このほか、プラズマ発生ノズル３１を導波管１０（第３導波管ピース１３）に対して並列的に、又は千鳥状に、あるいはランダムに複数個配置し、各プラズマ発生ノズル３１の周辺の最適な位置にスタブチューナユニット３７を各々配置するようにしても良い。
【００６７】
図１１（Ａ）、１１（Ｂ）は、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列
の他の変形実施形態を示す図であり、プラズマ発生ノズル３１がマイクロ波の伝搬方向に沿った第４直線Ｌ４と、第５直線Ｌ５上にそれぞれ配列して取付けられ、スタブチューナユニット３１が、プラズマ発生ノズル３１の各々に対応して、マイクロ波の伝搬方向後段位置に配置されている例を示している。
【００６８】
詳しくは図１１（Ａ）では、導波管１０−２の第４直線Ｌ４上にプラズマ発生ノズル３１−２１、３１−２２、３１−２３が所定間隔を置いて配列され、同じく第４直線Ｌ４上であって、各ノズルのマイクロ波伝搬方向後段位置に、それぞれスタブチューナユニット３７−２１、３７−２２、３７−２３が配列されている。同様に、第５直線Ｌ５上にプラズマ発生ノズル３１−３１、３１−３２、３１−３３と、スタブチューナユニット３７−３１、３７−３２、３７−３３が配列されている。
【００６９】
第４直線Ｌ４上のプラズマ発生ノズル３１−２１、３１−２２、３１−２３の配列ピッチと、第５直線Ｌ５上のプラズマ発生ノズル３１−３１、３１−３２、３１−３３の配列ピッチは同じであるが、前者に対して後者が１／２ピッチだけ後段にシフトして配列されている。これにより、導波管１０−２に対してプラズマ発生ノズルは、上面視で千鳥状に配列されている。なお、導波管１０−２の終端は、マイクロ波電力パワーの調整を容易とするために無反射終端４２とされている。
【００７０】
一方、図１１（Ｂ）では、導波管１０−２’の第４直線Ｌ４上のプラズマ発生ノズル３１−２１、３１−２２、３１−２３と、第５直線Ｌ５上のプラズマ発生ノズル３１−３１、３１−３２、３１−３３とが並列配置されている例を示している。すなわち、各ノズルが各々２個ずつ、またこれに対応してスタブチューナユニットも２個ずつ、マイクロ波伝搬方向と直交する方向に横並びして配列されている例を示している。
【００７１】
図１２は、プラズマ発生ノズル及びスタブチューナユニットの配列のさらに他の変形実施形態を示す図である。ここでは、導波管１０−３に対してプラズマ発生ノズル３１−４１、３１−４２、３１−４３、３１−４４がランダムに配置され、これら各ノズルの周辺の最適な後段位置に、スタブチューナユニット３７−４１、３７−４２、３７−４３、３７−４４が各々配置されている例を示している。
【００７２】
以上、図１１（Ａ）、１１（Ｂ）、図１２に示した変形実施形態によれば、プラズマ発生ノズルの配置の自由度を高くすることができる利点がある。なお、結果的には、プラズマ発生ノズルの後段位置に配置されたスタブチューナユニットだけでなく、その周辺に存在する他のスタブチューナユニットも当該プラズマ発生ノズルに影響を与えることが起こり得る。これら変形実施形態では、導波管の終端からのマイクロ波の反射があるとパワー調整が難しい場合があるので、ダミーロードのような無反射終端４２を設けることが特に望ましい。
（３）上記実施形態では、移動機構としてワークＷを搬送する搬送機構Ｃが用いられ、その搬送機構Ｃとしては搬送ローラ８０の上面にワークＷを載置して搬送する形態を例示した。この他に、たとえば上下の搬送ローラ間にワークＷをニップさせて搬送させる形態、搬送ローラを用いず所定のバスケット等にワークを収納し前記バスケット等をラインコンベア等で搬送させる形態、或いはロボットハンド等でワークＷを把持してプラズマ発生部３０へ搬送させる形態であってもよい。或いは、移動機構として、プラズマ発生ノズル３１側を移動させる構成としてもよい。すなわち、ワークＷとプラズマ発生ノズル３１とは、プラズマ照射方向（Ｚ方向）とは交差する面（Ｘ，Ｙ面）上で相対的に移動すればよい。
（４）上記実施形態では、マイクロ波発生源として２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロンを例示した。マグネトロン以外の各種高周波電源も使用可能であり、また２．４５ＧＨｚとは異なる波長のマイクロ波を用いるようにしてもよい。
（５）導波管１０内におけるマイクロ波電力を測定するために、パワーメータを導波管１０の適所に設置することが望ましい。たとえば、マイクロ波発生装置２０のマイクロ波送信アンテナ２２から放出されたマイクロ波電力に対する反射マイクロ波電力の比を知見するために、サーキュレータ５０と第２導波管ピース１２との間に、パワーメータを内蔵する導波管を介在させるようにすることができる。
【００７３】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【００７４】
本発明の一局面に係るプラズマ発生装置は、マイクロ波を伝搬させる導波管と、前記導波管に取付けられ、処理ガスを受け取り、前記マイクロ波を用いて前記処理ガスをプラズマ化する複数のプラズマ発生ノズルと、前記導波管に配置される複数のスタブと、を備え、１又は複数のスタブが１つのプラズマ発生ノズルの周辺に配置され、各ノズルが受け取るマイクロ波を調整することを特徴とする。
【００７５】
また、本発明の他の局面に係るワーク処理装置は、ワークを処理するワーク処理装置であって、上記の構成を有するプラズマ発生装置と、前記ワークとプラズマ発生装置とを相対的に移動させ、前記プラズマ発生ノズルで発生されたプラズマをワークに照射させる移動機構とを含む。
【００７６】
上記の構成によれば、１又は複数のスタブが１つのプラズマ発生ノズルの周辺に配置されているので、スタブの導波管内への突出量を調整することで、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプラズマプルームの大きさを調整することができる。従って、例えば各プラズマ発生ノズルの出力パワーを均一にすることが可能となる。従って、当該プラズマ発生装置をワーク処理装置に適用した場合、ワークの均質な処理が行えるようになる。或いは、各プラズマ発生ノズルの出力パワーを自在に調整することができる。
【００７７】
上記構成において、前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第１直線上に配列され、前記スタブが、前記第１直線からオフセットした前記第１直線とは平行な第２直線上に配列されていることが望ましい。
【００７８】
この場合、前記マイクロ波の波長をλＧとするとき、前記各プラズマ発生ノズルおよびスタブはそれぞれλＧ／４ピッチで配列され、前記スタブのプラズマ発生ノズルに対する前記マイクロ波の伝搬方向に対するずれ量はλＧ／８であり、前記第２直線は前記第１直線からλＧ／１６だけオフセットした直線であることが望ましい。この構成によれば、容易に各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームの大きさを均一にすることができる。
【００７９】
上記構成において、プラズマ発生ノズル群の下流位置に配置されるマイクロ波の反射部材をさらに備えることが望ましい。これによれば、反射部材がマイクロ波発生部からの距離が遠くなる程弱くなるマイクロ波の鏡像を作成して、後段側のプラズマ発生ノズルにおけるマイクロ波の強度低下を抑えることができる。
【００８０】
上記構成において、前記プラズマ発生ノズル及び前記スタブが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った第３直線上に配列されている構成とすることができる。この構成によれば、導波管に対するプラズマ発生ノズル及びスタブ取り付け用の孔開け加工が行い易くなり、生産性を向上させることができる。
【００８１】
また、上記構成において、前記プラズマ発生ノズルがランダムに配置され、前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、その周辺位置に配置されている構成とす
ることができる。
【００８２】
或いは、前記プラズマ発生ノズルが、前記マイクロ波の伝搬方向に沿った複数の直線上にそれぞれ配列して取付けられ、前記スタブが、前記プラズマ発生ノズルの各々に対応して、その周辺位置に配置されている構成とすることができる。
【００８３】
これらの構成によれば、導波管に対するプラズマ発生ノズルの配置の自由度を高くすることができる。
【００８４】
この場合、導波管の終端からのマイクロ波の反射を抑止してパワー調整を容易とするために、導波管の下流側終端が無反射終端とされていることが望ましい。
【００８５】
上記構成において、前記各スタブは、導波管内への突出長が調整可能とされていることが望ましい。
【００８６】
上記構成において、前記各スタブの、導波管内への突出長を調整する調整機構と、前記各プラズマ発生ノズルに設けられ、プラズマの点灯状態を検知する光センサと、前記光センサの検知結果に応答して、前記スタブの突出長を制御する制御部とをさらに備えることが望ましい。
【００８７】
この構成によれば、制御部が各光センサの検知結果に応答して、対応するプラズマ発生ノズルの後段側のスタブの前記突出長をフィードバック制御することができる。従って、各プラズマ発生ノズルの消費エネルギー、すなわち発生するプルームの大きさを、自動的に均一にすることができる。また、プラズマが点灯したかどうかや、不用意に消灯していないかも検出することができる。
【００８８】
上記構成において、前記導波管に接続され、マイクロ波を発生することが可能なプラズマ発生部をさらに備えることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係るワーク処理装置およびプラズマ発生装置は、半導体ウェハ等の半導体基板に対するエッチング処理装置や成膜装置、プラズマディスプレイパネル等のガラス基板やプリント基板の清浄化処理装置、医療機器等に対する滅菌処理装置、タンパク質の分解装置等に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットの斜視図である。
【図３】ワーク処理装置の一部透視側面図である。
【図４】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態を説明するための模式的な平面図である。
【図５】２つのプラズマ発生ノズルを拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズルは分解図として描いている）である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】プラズマ発生ノズルにおけるプラズマの発生状態を説明するための透視側面図である。
【図８】スタブチューナの設置状況を示す透視側面図である。
【図９】ワーク処理装置の制御系を示すブロック図である。
【図１０】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。
【図１１】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。
【図１２】導波管へのプラズマ発生ノズルおよびスタブチューナユニットの配列状態の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    導波管
２０    マイクロ波発生装置（マイクロ波発生部）
３０    プラズマ発生部
３１    プラズマ発生ノズル
３２    中心導電体
３３    ノズル本体
３４    ノズルホルダ
４０    スライディングショート
５０    サーキュレータ
６０    ダミーロード
７０    スタブチューナ
Ｓ      ワーク処理装置
ＰＵ    プラズマ発生ユニット（プラズマ発生装置）
Ｃ      搬送手段
Ｗ      ワーク
【国際調査報告】
2010500702.tif 000015
2010500702.tif 000016
2010500702.tif 000017