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プラズマジェット発生装置 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P03P000228
整理番号 Y01-P281
掲載日 2003年7月10日
出願番号 特願2001-297850
公開番号 特開2003-109795
登録番号 特許第3768854号
出願日 平成13年9月27日(2001.9.27)
公開日 平成15年4月11日(2003.4.11)
登録日 平成18年2月10日(2006.2.10)
発明者
  • 一木 隆範
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 プラズマジェット発生装置 新技術説明会 実績あり
発明の概要 【課題】 高密度プラズマを細いノズルからジェット状に噴出させ、被加工物の局所部位に溶断、エッチング、薄膜堆積などの加工、表面処理を高速で行うプラズマジェット発生装置を提供する。
【解決手段】 放電管(2)と、放電管(2)付近に配置されたソレノイドアンテナ(4)およびその電源(9)から構成されている高周波誘導結合式のプラズマ発生装置であって、放電管(2)の一端に放電管(2)よりも内径の小さいノズル(6)を有し、放電管(2)の内径が5mm以下であり且つVHF帯の高周波電源(9)により駆動されることを特徴とするプラズマジェット発生装置(1)。
従来技術、競合技術の概要


従来より、プラズマジェットは、被加工物に溶断、エッチング、薄膜堆積等の加工および表面処理を行うのに有用とされており、また有害物質の高温処理等他の様々な分野で利用されている。



このようなプラズマジェットに関し、現在、直径2mm以下の精細プラズマジェットを発生させるには、直流アーク放電を用いる方法がよく知られている。しかしながら、直流アーク放電を用いる方法は、電極が劣化しやすいこと、反応性ガスの使用ができないこと、基板が導体に限定されることなどの様々な問題を有している。また、その他のプラズマ発生装置として知られている、無電極方式の高周波誘導結合式熱プラズマ発生装置に関しては、口径が大きく、大電力の入力が必要になることが知られており、大電力を入力する結果として生成する多量の熱の制御が困難であるため、微小面積にプラズマを照射できるものはこれまで存在していなかった。



そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、高密度プラズマを細いノズルからジェット状に噴出させ、被加工物の局所部位に溶断、エッチング、薄膜堆積などの加工、表面処理を高速で行うことのできる、新しいプラズマジェット発生装置を提供することを課題としている。

産業上の利用分野


この出願の発明は、プラズマジェット発生装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、高密度プラズマを細いノズルからジェット状に噴出させ、被加工物の材料を選ばず、被加工物の局所部位に溶断、エッチング、薄膜堆積などの加工、表面処理を高速で行うプラズマジェット発生装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
放電管と、放電管の長さ方向の一部の周囲に巻回配置されたソレノイドアンテナと、該ソレノイドアンテナにプラズマを発生させるための電力を供給する電源を備えた高周波誘導結合式のプラズマジェット発生装置であって、放電管のプラズマ出力側の端部に放電管よりも内径の小さいノズルを有し、放電管の内径が5mm以下で放電が可能な大きさであり、且つ前記電源として30~300MHzのVHF帯の高周波電源を用いて駆動されることを特徴とする無電極方式のプラズマジェット発生装置。

【請求項2】
請求項1のプラズマジェット発生装置において、放電管の内径の下限が1.0mmであることを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項3】
請求項1または請求項2のプラズマジェット発生装置において、ノズルの内径が2mm以下であることを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項4】
請求項1ないし請求項3のいずれかのプラズマジェット発生装置において、ノズルの内径の下限が0.4mmであることを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項5】
請求項1ないし請求項4のいずれかのプラズマジェット発生装置において、放電管が石英管から成ることを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項6】
請求項1ないし請求項5のいずれかのプラズマジェット発生装置において、ノズルがセラミックスから成ることを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項7】
請求項1ないし請求項のいずれかのプラズマジェット発生装置において、プラズマジェットと反応性ガスを被加工物の局所部位に照射し、エッチング、膜堆積などの加工、表面処理を行うようになしたことを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項8】
請求項1ないし請求項のいずれかのプラズマジェット発生装置において、大気圧で動作させるようになしたことを特徴とするプラズマジェット発生装置。

【請求項9】
請求項1ないし請求項6のいずれかのプラズマジェット発生装置において、放電開始時にアンテナ付近に高電界を印加するための補助高圧電源を有することを特徴とするプラズマジェット発生装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 2G084AA02
  • 2G084AA05
  • 2G084AA16
  • 2G084BB02
  • 2G084BB06
  • 2G084BB12
  • 2G084CC05
  • 2G084CC08
  • 2G084CC13
  • 2G084CC25
  • 2G084DD03
  • 2G084DD13
  • 2G084DD55
  • 2G084FF32
  • 2G084GG02
  • 2G084GG07
  • 2G084GG08
  • 2G084GG16
  • 2G084GG18
  • 2G084HH16
  • 2G084HH19
  • 2G084HH20
  • 2G084HH34
  • 2G084HH42
画像

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JP2001297850thum.jpg
出願権利状態 登録
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