(57)【要約】【課題】  移動可能なマイクロ波処理部に対して、伝送特性が良くかつ劣化等のほとんどない伝達手段により、安定したマイクロ波を供給する。【解決手段】  マイクロ波発生装置２０で発生したマイクロ波を移動可能なマイクロ波処理部１０へ伝達するマイクロ波伝達部Ａに、可動接続部を備える。そして、この可動接続部を、チョークフランジ構造とする。【選択図】    図１
2005340963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なマイクロ波処理部に対し可動接続部を介してマイクロ波を供給する
ことを特徴とするマイクロ波電力供給方法。
【請求項２】
前記可動接続部が、チョークフランジ構造を有した
ことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動可能なマイクロ波処理部に対してマイクロ波を供給するマイクロ波電力供給方法に関し、特に、マイクロ波処理部が生産機である場合にも伝送損失を低下させて安定したマイクロ波を供給するマイクロ波電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学蒸着法（ＣＶＤ）は、常温では反応の起こらない処理用ガスを用いて、高温雰囲気での気相成長により、処理対象物の表面に反応生成物を膜状に析出させる技術であり、半導体の製造、金属やセラミックの表面改質等に広く採用されている。
最近では、ＣＶＤでも低圧プラズマＣＶＤとしてプラスチック容器の表面改質、特に、ガスバリア性の向上にも応用されている。
【０００３】
プラズマＣＶＤは、プラズマを利用して薄膜成長を行うものであり、基本的には、減圧下において処理用ガスを含むガスを高電界の電気的エネルギーで放電させることにより、解離、結合して生成した物質を、気相中又は処理対象物上で化学反応させることによって、処理対象物上に堆積させる方法である。
プラズマ状態は、グロー放電、コロナ放電、アーク放電などによって実現されるものであり、たとえば、グロー放電の方式としては、直流グロー放電を利用する方法、高周波グロー放電を利用する方法（高周波プラズマＣＶＤ）、マイクロ波放電を利用する方法（マイクロ波プラズマＣＶＤ）などが知られている。
【０００４】
これらの中で、マイクロ波プラズマＣＶＤは、装置の構成を極めて簡略化でき、また、装置内での減圧の程度も、プラスチック容器の内面を処理する場合には、マイクロ波放電がプラスチック容器内のみに発生するようにすればよいので、装置内全体を高真空に維持する必要がなく、操作の簡便さ、及び生産性の点で優れている。
【０００５】
プラスチック容器を対象としたマイクロ波プラズマ処理としては、例えば、ボトルを筒状のマイクロ波処理部に、このマイクロ波処理部の中心軸と同軸に配置して、ボトルの内部とボトルの外部の空間を同時に排気し、かつ、所定の処理時間ボトルの内部に処理ガスを流入させるとともに、マイクロ波をマイクロ波処理部に導入し、そのマイクロ波をＴＭ共振モードとし、ボトル内部にプラズマを点火維持させて、ボトルを処理するという技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
このプラズマ処理技術において、マイクロ波処理部の外部には、そのマイクロ波処理部へマイクロ波を供給するためのマイクロ波発生装置が設けられており、これらは導波管で接続されている（例えば、特許文献２参照。）。
導波管は、マイクロ波の伝達路を構成し、通常、径方向断面が矩形又は円形に形成された立体的な形状をなしている。また、導波管を形成する材料としては、例えば、アルミニウム，銅，ステンレスなどが挙げられる。
【０００７】
ただし、マイクロ波処理部とマイクロ波発生装置との間を導波管で接続した場合、それらは固定されてしまうためマイクロ波処理部の移動が困難となる。
ここで、マイクロ波処理部を蒸着膜の性能試験用（テスト機）として用いる場合はそれでもよいが、蒸着膜を施した製品を量産する生産機として用いる場合には、マイクロ波処理部を移動させる必要がある。
【０００８】
そこで、導波管に代えて、例えば、高周波用（マイクロ波用）の同軸ケーブルを用いることが考えられる（例えば、特許文献３、４参照。）。
同軸ケーブルは、例えば、心線の回りを絶縁体でつつみ、その外を銅線などの網でつつんで、さらに外被をかぶせた構造を有したケーブルである。この同軸ケーブルを接続することで、マイクロ波発生装置からの高周波電力をマイクロ波処理部へ伝送することができる。しかも、同軸ケーブルは、導波管と異なり可撓性を有しているため、プラズマ処理部の移動が可能となる。
【特許文献１】特表２００１−５１８６８５号公報
【特許文献２】特願２００３−１１６３０１号公報
【特許文献３】特開平１０−３０３１３２号公報
【特許文献４】特開平１１−３５４４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、同軸ケーブルは、導波管に比べてマイクロ波の伝送特性が悪いため、安定してマイクロ波をマイクロ波処理部へ送ることができないという問題があった。これにより、マイクロ波処理部では、効率よく安定したプラズマを発生させることができなかった。
さらに、同軸ケーブルは、寿命があり、しかも、マイクロ波処理部の移動を繰り返すことで疲労し劣化するという問題があった。このため、疲労や劣化がすすみ、寿命がきた同軸ケーブルについては交換を要するなどの手間がかかっていた。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、移動が行われるマイクロ波処理部に対して、伝送特性が良くかつ劣化等のほとんどない伝達手段により、安定したマイクロ波を供給することが可能なマイクロ波電力供給方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、本発明のマイクロ波電力供給方法は、移動可能なマイクロ波処理部に対し可動接続部を介してマイクロ波を供給する方法としてある。
マイクロ波電力供給方法をこのような方法とすると、可動接続部が設けられるため、マイクロ波処理部の移動を可能としつつ、マイクロ波を供給できる。
【００１２】
また、本発明のマイクロ波電力供給方法は、可動接続部が、チョークフランジ構造を有した方法としてある。
マイクロ波電力供給方法をこのような方法とすれば、可動接続部がチョークフランジ構造であるため、伝送特性が良く、安定したマイクロ波を供給できる。
しかも、チョークフランジは、マイクロ波処理部の移動に際して曲げなどが起こらないため、疲労や劣化が生じにくく、また、特に寿命はない。このため、チョークフランジ等は、長期使用が可能であって交換を要しないことから、その手間を解消できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マイクロ波処理部へマイクロ波を送る伝達路に、可動接続部が設けられるため、マイクロ波処理部の移動が可能となるとともに、安定してマイクロ波を供給できる。
しかも、可動接続部をチョークフランジ構造とすることで、伝送効率を低下させることなく、安定したマイクロ波を供給できる。
さらに、チョークフランジは、マイクロ波処理部を移動させる際に曲げなどが起こらないため、疲労や劣化が生じにくく、交換の手間をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るマイクロ波電力供給方法の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、本発明のマイクロ波電力供給方法の実施形態について、図１を参照して説明する。
同図は、本実施形態のマイクロ波電力供給方法が使用されるマイクロ波供給システムの構成を示すブロック図である。
【００１６】
同図に示すように、マイクロ波供給システム１は、マイクロ波処理部１０と、マイクロ波発生装置２０と、バットフランジ３０と、チョークフランジ４０と、導波管５０とを備えている。
なお、本実施形態においては、バットフランジ３０とチョークフランジ４０とを総称して「可動接続部」という。
また、ここで、バットフランジとは、チョークフランジに対応する直径の平面フランジ部分を有するフランジのことをいう。
【００１７】
マイクロ波処理部１０は、マイクロ波発生装置２０から供給されてきたマイクロ波を受けて対象物に所定の処理を行う装置であって、例えば、マイクロ波によりプラズマを発生させるチャンバなどが含まれる。
マイクロ波発生装置２０は、マイクロ波処理部１０に対してマイクロ波を供給する装置である。
【００１８】
バットフランジ３０は、マイクロ波発生装置２０で発生したマイクロ波をマイクロ波処理部１０へ伝達するマイクロ波伝達部Ａにチョークフランジ４０とともに設けられる。
このバットフランジ３０の構造を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。同図（ａ）はバットフランジ４０の正面図、同図（ｂ）は左側面図、同図（ｃ）は下面図、同図（ｄ）は背面図である。
【００１９】
同図（ａ）〜（ｄ）に示すように、バットフランジ３０は、所定の厚さを有する円盤部材３１と、この円盤部材３１における一の円形面３２ａの中程から垂直外側に突設された矩形導波部材３３とを有して形成されている。
円盤部材３１の各円形面３２ａ、３２ｂの中程には、これらを貫通するように開口３５が形成されている。この開口３５は、一の円形面３２ａに突設された矩形導波部材３３の中空３４の形状に合わせた形で形成されている。これら矩形導波部材３３の中空３４と円盤部材３１の開口３５とは、マイクロ波発生装置２０からのマイクロ波が伝わるマイクロ波導波路を構成している。
【００２０】
チョークフランジ４０は、チョーク回路（先端短絡の直列分岐回路）を構成してマイクロ波の漏れを低減又は防止し伝送効率を高めることを可能としたフランジである。
このチョークフランジ４０の構造を図３（ａ）〜（ｄ）に示す。同図（ａ）はチョークフランジ４０の正面図、同図（ｂ）は右側面図、同図（ｃ）は下面図、同図（ｄ）は背面図である。
【００２１】
同図（ａ）〜（ｄ）に示すように、チョークフランジ４０は、円筒形部材４１と、この円筒形部材４１における一の円形面４２ａの中程から垂直外側に突設された矩形導波部材４３とを有して形成されている。
円筒形部材４１の各円形面４２ａ、４２ｂの中程には、これらを貫通するように開口４５が形成されている。この開口４５は、一の円形面４２ａに突設された矩形導波部材４３の中空４４の形状に合わせた形で形成されている。これら矩形導波部材４３の中空４４と円筒形部材４１の開口４５とは、マイクロ波発生装置２０からのマイクロ波が伝わるマイクロ波導波路を構成している。
【００２２】
二つの円形面４２ａ、４２ｂのうち矩形導波部材４３が突設されていない方の円形面４２ｂは、バットフランジ３０に対向する面となる。
この円形面４２ｂには、図３（ａ）に示すように、この円形面４２ｂの円形状と同心円に形成された溝（チョーク溝）４６が施されている。
溝４６は、所定の位置に所定の深さで形成されている。
例えば、溝４６が形成される位置は、次の位置とされる。開口４５における長辺に開口４５外側に向かって垂直二等分線を引いた場合において、その開口４５の長辺と垂直二等分線との交点を交点ａとし、その垂直二等分線と溝４６の外周円との交点を交点ｂとすると、交点ａと交点ｂとの距離は、λ／４（λは、開口４５を通るマイクロ波の波長（管内波長））とされる。
そして、溝４６の深さは、交点ａと交点ｂとの距離と同じ、λ／４とされる。
【００２３】
円形面４２ｂのうち、溝４６に対して径方向外側の面を外側対向面４７とし、溝４６に対して径方向内側の面を内側対向面４８とすると、内側対向面４８は、外側対向面４７に対して凹んだ位置に形成される。これにより、チョークフランジ４０の円形面４２ｂとバットフランジ３０の円形面３２ｂとを接合させたときに、チョークフランジ４０の外側対向面４７は、バットフランジ３０の円形面３２ｂに当接されるものの、内側対向面４８は、バットフランジ３０の円形面３２ｂに当接されず隙間が空く。この隙間と溝４６とによりチョーク回路が形成され、
マイクロ波を安定的に伝送できる。
この技術については、例えば、特開平１０−２２４１０１号公報に記載の「導波管のチョークフランジ」や、特開２００２−３７４１０１号公報に記載の「チョークフランジ」に開示されている。
【００２４】
このように、マイクロ波処理部１０へマイクロ波を送るマイクロ波伝達部Ａに、可動接続部（バットフランジ３０及びチョークフランジ４０）を設け、その可動接続部がチョークフランジ構造を有することにより、マイクロ波処理部の移動が可能となるとともに、伝送効率を低下させることなく、安定してマイクロ波を供給することができる。
これにより、内部でプラズマを発生させるマイクロ波処理部においては、効率よくかつ安定して、そのプラズマを発生させることできる。
【００２５】
なお、図１に示すように、チョークフランジ４０とマイクロ波発生装置２０との間は、導波管５０を介して接続することもできる。また、バットフランジ３０とマイクロ波処理部１０との間においても、導波管を介して接続することができる。
また、同図に示すように、バットフランジ３０とマイクロ波処理部１０との間は、導波管を用いず直接接続することができ、また、チョークフランジ４０とマイクロ波発生装置２０との間においても、導波管５０を用いず直接接続することもできる。
【００２６】
以上、本発明のマイクロ波供給システムの好ましい実施形態について説明したが、本発明に係るマイクロ波供給システムは上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、図１では、マイクロ波伝達部Ａにおけるマイクロ波処理部１０に近い位置にバットフランジ３０やチョークフランジ４０を設けてあるが、それらはマイクロ波処理部１０に近い位置に必ずしも設ける必要はなく、マイクロ波発生装置２０に近い位置に設けることもできる。
また、バットフランジ３０やチョークブランジ４０は、図２（ａ）、図３（ａ）においては、それぞれ外周が円形状に形成されているが、円形状に限るものではなく、例えば、矩形状に形成することもできる。また、バットフランジをチョークフランジに置き換えることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、移動可能なマイクロ波処理部へマイクロ波を伝達するための技術であるため、移動可能なマイクロ波処理部が設けられた装置やシステム等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のマイクロ波電力供給方法が使用されるマイクロ波供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】バットフランジの構造を示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）、下面図（ｃ）、背面図（ｄ）である。
【図３】チョークフランジの構造を示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）、下面図（ｃ）、背面図（ｄ）である。
【符号の説明】
【００２９】
１  マイクロ波供給システム
１０  マイクロ波処理部
２０  マイクロ波発生装置
３０  バットフランジ
４０  チョークフランジ
４１  円筒形部材
４２ａ、４２ｂ  円形面
４３  矩形導波部材
４６  溝
４７  外側対向面
４８  内側対向面
【図１】
2005340963.tif 000003
【図２】
2005340963.tif 000004
【図３】
2005340963.tif 000005