JP2008027657A - Plasma source, treatment device, and treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマを発生するプラズマ源と、プラズマを利用した被処理物の処理装置とその処理方法に関するものである。 The present invention relates to a plasma source for generating plasma, a processing apparatus for processing an object using plasma, and a processing method therefor.
従来、プラズマ源を冷却する場合、冷却水や冷却ガスを循環させる方法と、例えば図１０（Ａ）のように冷却ガス７０を噴出する方法がある。冷却ガス７０は、プラズマ発生部１６の前方に移送されたプラズマ３０を包囲している。図１０（Ｂ）のようにプラズマ３０の前面に処理したい被処理物４４を配置した場合、冷却ガス７０を噴出すると、冷却ガス７０は、広がった形状となり、その中にプラズマ３０が配置される。この場合、冷却ガス７０は、乱流や拡散のためプラズマ３０中に混合する。また、冷却ガス７０を噴出しない場合もしくは別の方向に噴出する場合には、周囲の大気ガスがプラズマ３０中に混入し、プラズマ３０の純度を低下させる。 Conventionally, when cooling a plasma source, there are a method of circulating cooling water and a cooling gas, and a method of jetting the cooling gas 70 as shown in FIG. The cooling gas 70 surrounds the plasma 30 transferred to the front of the plasma generator 16. When the workpiece 44 to be processed is arranged on the front surface of the plasma 30 as shown in FIG. 10B, when the cooling gas 70 is ejected, the cooling gas 70 has an expanded shape, and the plasma 30 is arranged therein. . In this case, the cooling gas 70 is mixed in the plasma 30 for turbulent flow and diffusion. When the cooling gas 70 is not ejected or when ejected in a different direction, ambient atmospheric gas is mixed into the plasma 30 and the purity of the plasma 30 is lowered.
（１）本発明は、プラズマ中に周囲の不要なガスが混入しないようにすることにある。
（２）また、本発明は、不要なガスの混入の少ないプラズマで被処理物を処理する装置と方法を提供することにある。
（３）また、本発明は、プラズマでドライ処理をし、液体でウエット処理をする処理装置と処理方法を提供することにある。
（４）また、本発明は、プラズマとガスと液体とミストの全てもしくは２種もしくは３種の相互作用を利用する方法を提供することにある。
（５）また、本発明は、プラズマとガスと液体とミストを同時もしくは交互に利用する方法を提供することにある。
(1) It is an object of the present invention to prevent surrounding unnecessary gas from being mixed into plasma.
(2) Moreover, this invention is providing the apparatus and method which process a to-be-processed object with plasma with little mixing of unnecessary gas.
(3) Moreover, this invention is providing the processing apparatus and the processing method which dry-process with a plasma and perform a wet process with a liquid.
(4) Moreover, this invention is providing the method of utilizing all or 2 types or 3 types of interaction of plasma, gas, a liquid, and mist.
(5) Moreover, this invention is providing the method of utilizing plasma, gas, a liquid, and mist simultaneously or alternately.
（１）本発明は、プラズマを発生するプラズマ発生部と、液体カーテンを形成する液体供給部を備え、プラズマを液体カーテンで覆う、プラズマ源にある。
（２）また、本発明は、プラズマを液体カーテンで覆う液体供給部と、液体供給部に対向して配置され、被処理物を保持する保持部と、を備え、液体カーテンで覆われたプラズマで被処理物を処理する、処理装置にある。
（３）また、本発明は、液体カーテンを形成し、液体カーテン内に液体又はミストを供給し、液体カーテン内にプラズマを形成する、処理方法にある。
(1) The present invention resides in a plasma source that includes a plasma generation unit that generates plasma and a liquid supply unit that forms a liquid curtain, and covers the plasma with the liquid curtain.
(2) The present invention further includes a liquid supply unit that covers the plasma with a liquid curtain, and a holding unit that is disposed to face the liquid supply unit and holds an object to be processed, and is covered with the liquid curtain. In the processing apparatus for processing the object to be processed.
(3) Moreover, this invention exists in the processing method which forms a liquid curtain, supplies a liquid or mist in a liquid curtain, and forms plasma in a liquid curtain.
（プラズマ源）
プラズマ源は、アルゴン、ヘリウムなどのガスをプラズマ発生部でプラズマにするものである。プラズマ源は、プラズマ中に移送した試料の被処理物を分析したり、半導体ウエハなどの被処理物の表面を処理したり、又は、ＰＣＢ、フロンなどの被処理物の分解処理などに使用される。プラズマ源は、プラズマが発生でき、プラズマが利用できるものであればどのような構造でも良い。プラズマ源１０は、例えば図１に示すようにトーチ状の構造であり、キャリアガス筒体２０、プラズマガス筒体１２、液体用筒体２２を備え、プラズマガス筒体１２の内部にプラズマ発生部１６を有している。キャリアガス筒体２０は、分析用の試料や表面処理等の材料や処理物質などの試料をプラズマの中に移送するものである。これらの試料を移送するキャリアガスは、プラズマガスと同一もしくは異なったガスを使用することができる。また、キャリアガスを使用せずに、液体やミスト（霧）や気体状の物質をプラズマ中に移送することもできる。液体状の物質の場合は、霧吹き等によってエアロゾル状にして移送しても、あらかじめ気化して移送しても、液体のまま移送しても構わない。プラズマ源１０は、低気圧から大気圧以上の高気圧で利用できるプラズマを作成できる。なお、本発明では、プラズマとは、大部分が電離している状態でも、或いは、大部分が中性粒子で、一部が電離している状態をも含む。また、キャリアガス筒体２０、プラズマガス筒体１２、液体用筒体２２は、石英ガラスやセラミックスなどの材料で作製することができる。また、プラズマガス及びキャリアガスには、アルゴン、ヘリウムなどの希ガスのほかに、酸素、水素、窒素、メタン、フロン、空気、水蒸気など各種の気体若しくはこれらの混合物を用いることができる。
(Plasma source)
The plasma source converts gas such as argon and helium into plasma at the plasma generation unit. The plasma source is used for analyzing the object to be processed of the sample transferred into the plasma, processing the surface of the object to be processed such as a semiconductor wafer, or decomposing the object to be processed such as PCB and chlorofluorocarbon. The The plasma source may have any structure as long as it can generate plasma and can use plasma. For example, as shown in FIG. 1, the plasma source 10 has a torch-like structure, and includes a carrier gas cylinder 20, a plasma gas cylinder 12, and a liquid cylinder 22, and a plasma generator is provided inside the plasma gas cylinder 12. 16. The carrier gas cylinder 20 transfers a sample for analysis, a material such as a surface treatment, and a sample such as a processing substance into plasma. As the carrier gas for transferring these samples, the same or different gas as the plasma gas can be used. Moreover, liquid, mist (mist), and a gaseous substance can also be transferred into plasma, without using carrier gas. In the case of a liquid substance, it may be transported in the form of an aerosol by spraying, vaporized in advance, or transported as a liquid. The plasma source 10 can create a plasma that can be used at low pressure to high atmospheric pressure. In the present invention, the term “plasma” includes a state in which most is ionized or a state in which most is neutral particles and a part is ionized. The carrier gas cylinder 20, the plasma gas cylinder 12, and the liquid cylinder 22 can be made of materials such as quartz glass and ceramics. In addition to rare gases such as argon and helium, various gases such as oxygen, hydrogen, nitrogen, methane, chlorofluorocarbon, air, and water vapor, or a mixture thereof can be used for the plasma gas and the carrier gas.
（プラズマガス筒体）
プラズマガス筒体１２は、例えば、キャリアガス筒体２０の外周に配置され、一部にプラズマ発生部１６を形成する。プラズマガス筒体１２は、円筒状の場合、キャリアガス筒体２０と同心円状に配置される。プラズマガス筒体１２は、プラズマガスをプラズマ発生部１６に移送する。プラズマガスは、プラズマ発生部１６で円筒の内壁面に沿って回転するように移送すると良い。そのために、プラズマガスを導入するプラズマガス導入管１４を図１に示すようにプラズマガス筒体１２の円周の接線方向に配置する。プラズマガスの流速をプラズマ発生部１６の導入部で速めるために、キャリアガス筒体２０とプラズマガス筒体１２の間隙を狭くする。そのために、キャリアガス筒体２０のプラズマ発生部１６側の部分を太径にするか、又は、図示していないがキャリアガス筒体１２の外周を全体に太径にしてもよい。プラズマガス筒体１２は、開口部１８を備えている。開口部１８は、プラズマ発生部１６の端に設けられる。プラズマは、開口部１８からプラズマ発生部１６の外部に送り出される。
(Plasma gas cylinder)
The plasma gas cylinder 12 is disposed, for example, on the outer periphery of the carrier gas cylinder 20 and forms the plasma generation unit 16 in a part thereof. In the case of a cylindrical shape, the plasma gas cylinder 12 is arranged concentrically with the carrier gas cylinder 20. The plasma gas cylinder 12 transfers the plasma gas to the plasma generator 16. The plasma gas may be transferred so as to rotate along the inner wall surface of the cylinder by the plasma generation unit 16. For this purpose, the plasma gas introduction pipe 14 for introducing the plasma gas is arranged in the tangential direction of the circumference of the plasma gas cylinder 12 as shown in FIG. In order to increase the flow rate of the plasma gas at the introduction part of the plasma generation part 16, the gap between the carrier gas cylinder 20 and the plasma gas cylinder 12 is narrowed. Therefore, the portion of the carrier gas cylinder 20 on the side of the plasma generation unit 16 may have a large diameter, or although not shown, the outer periphery of the carrier gas cylinder 12 may have a large diameter as a whole. The plasma gas cylinder 12 has an opening 18. The opening 18 is provided at the end of the plasma generator 16. The plasma is sent out from the opening 18 to the outside of the plasma generator 16.
（プラズマ発生部）
プラズマ発生部１６は、例えば、プラズマガス筒体１２の内部に形成され、一端がキャリアガス筒体２０の端部であり、他端は、キャリアガス筒体２０の開口部１８である。プラズマは、開口部１８から前方に排出される。プラズマガス筒体１２を液体により冷却すると、プラズマガス筒体１２の溶融を回避できるので、プラズマ発生部１６を長くすることができる。これにより、サンプリング深さを長く形成でき、分析感度を高めることができ、また、質量分析においては、分析感度を下げる原因となっている二次放電の影響を小さくすることができる。なお、プラズマ発生部１６は、本実施の形態では、プラズマガス筒体１２の内部の発生室を示しているが、室に限らず、プラズマを発生できれば、どのような空間でもよい。その場合、開口部１８は、発生したプラズマがその場所から移動する最初の箇所とする。
(Plasma generator)
The plasma generator 16 is formed, for example, inside the plasma gas cylinder 12, one end being the end of the carrier gas cylinder 20, and the other end being the opening 18 of the carrier gas cylinder 20. The plasma is discharged forward from the opening 18. When the plasma gas cylinder 12 is cooled with a liquid, melting of the plasma gas cylinder 12 can be avoided, so that the plasma generator 16 can be lengthened. Thereby, the sampling depth can be formed long, the analysis sensitivity can be increased, and in mass spectrometry, the influence of the secondary discharge that causes a decrease in the analysis sensitivity can be reduced. In the present embodiment, the plasma generation unit 16 shows a generation chamber inside the plasma gas cylinder 12. However, the plasma generation unit 16 is not limited to a chamber and may be any space as long as plasma can be generated. In that case, the opening 18 is the first location where the generated plasma moves from that location.
（液体用筒体）
液体用筒体２２は、例えば、液体をプラズマガス筒体１２の周囲に供給するものである。液体用筒体２２は、プラズマガス筒体１２の外周に配置される。液体用筒体２２は、円筒状の場合、プラズマガス筒体１２に同心円状に配置される。液体は、液体導入管２４から注入され、液体用筒体２２とプラズマガス筒体１２との間の空間を流れ、プラズマガス筒体１２を冷却することができる。液体用筒体２２は、プラズマガス筒体１２を覆うように配置される。液体は、プラズマガス筒体１２の外周を回転するように移送されると良い。そのために、液体導入管２４は、図１に示すように液体用筒体２２の円周の接線方向に配置される。液体導入管２４とプラズマガス導入管１４のなす角は、適当な角度を設けて、液体導入管２４とプラズマガス導入管１４が接近することなく、接続する配管の接続を容易にするとよい。液体の種類は、プラズマガス筒体１２を効率よく冷却でき、プラズマの安定を乱さないものであればよく、取り扱いが容易で、安価なものとしては水が適している。更には、液体として洗浄用化学薬品を用いることも出来る。洗浄用化学薬品とは、酸、アルカリ、アルコール、フロン系の薬品や水溶液のことを指す。または、必要に応じて、気液２相のガスと液体の混合体を用いても良い。
(Liquid cylinder)
The liquid cylinder 22 supplies, for example, a liquid around the plasma gas cylinder 12. The liquid cylinder 22 is disposed on the outer periphery of the plasma gas cylinder 12. In the case of a cylindrical shape, the liquid cylinder 22 is concentrically disposed on the plasma gas cylinder 12. The liquid is injected from the liquid introduction tube 24, flows in the space between the liquid cylinder 22 and the plasma gas cylinder 12, and can cool the plasma gas cylinder 12. The liquid cylinder 22 is disposed so as to cover the plasma gas cylinder 12. The liquid may be transferred so as to rotate on the outer periphery of the plasma gas cylinder 12. For this purpose, the liquid introduction tube 24 is arranged in the tangential direction of the circumference of the liquid cylinder 22 as shown in FIG. The angle formed between the liquid introduction tube 24 and the plasma gas introduction tube 14 may be set to an appropriate angle so that the connection of the pipes to be connected is facilitated without the liquid introduction tube 24 and the plasma gas introduction tube 14 approaching each other. The type of liquid is not particularly limited as long as it can cool the plasma gas cylinder 12 efficiently and does not disturb the stability of the plasma. Water is suitable as an easy-to-handle and inexpensive one. Furthermore, cleaning chemicals can also be used as the liquid. Cleaning chemicals refer to acids, alkalis, alcohols, chlorofluorocarbons and aqueous solutions. Alternatively, a gas-liquid two-phase gas and liquid mixture may be used as necessary.
（液体供給部）
液体供給部３２は、液体の膜である液体カーテン３４を形成するものである。液体カーテン３４は、プラズマ発生部１６で形成されたプラズマを覆うものである。液体カーテン３４は、一種のチャンバとすることができる。プラズマは、液体カーテン３４内に形成することもできる。液体供給部３２は、例えば、液体用筒体２２を利用することができる。液体供給部３２は、液体用筒体２２の端部、即ち、プラズマ発生部１６の開口部１８付近に排出口２６を有している。排出口２６は、液体が液体用筒体２２から前方に噴出できる構造を有している。液体は、開口部１８の軸の周りを回転しながら排出口２６から排出されると良い。なお、液体供給部３２は、液体カーテン３４でプラズマを覆う構造であればよいので、液体用筒体２２を使用しない構成を取ることも可能である。液体供給部３２は、例えば、プラズマの周囲に液体カーテン３４を形成すると、プラズマ中に不要なガスの混入を防ぎ、プラズマの純度の低下を防止できる。なお、プラズマを覆うとは、プラズマの周囲全部を包囲する場合も、プラズマの周囲の一部を覆う場合もある。このようにプラズマを覆うことにより、外部の不要なガスが、プラズマ中に入り込むのを防止し、不要なガスの混合割合を低下することができる。また、液体カーテン３４として、場合によっては、霧やミストの膜で形成する場合も含めることができる。これにより、不要なガスの混合割合を低下することができる。
(Liquid supply part)
The liquid supply unit 32 forms a liquid curtain 34 that is a liquid film. The liquid curtain 34 covers the plasma formed by the plasma generator 16. The liquid curtain 34 can be a kind of chamber. The plasma can also be formed in the liquid curtain 34. The liquid supply part 32 can utilize the liquid cylinder 22, for example. The liquid supply unit 32 has a discharge port 26 at the end of the liquid cylinder 22, that is, in the vicinity of the opening 18 of the plasma generation unit 16. The discharge port 26 has a structure in which liquid can be ejected forward from the liquid cylinder 22. The liquid is preferably discharged from the discharge port 26 while rotating around the axis of the opening 18. Note that the liquid supply unit 32 may be configured so as to cover the plasma with the liquid curtain 34, and thus can be configured not to use the liquid cylinder 22. For example, when the liquid curtain 34 is formed around the plasma, the liquid supply unit 32 can prevent unnecessary gas from being mixed into the plasma and can prevent a decrease in the purity of the plasma. Note that covering the plasma may enclose the entire periphery of the plasma or may cover a part of the periphery of the plasma. By covering the plasma in this way, unnecessary external gases can be prevented from entering the plasma, and the mixing ratio of unnecessary gases can be reduced. In addition, the liquid curtain 34 may include a mist or mist film depending on circumstances. Thereby, the mixing ratio of unnecessary gas can be reduced.
図２は、対向部材３６がプラズマ発生部１６に対向して配置されたプラズマ源１０の一部を示している。プラズマ３０は、一部、プラズマ発生部１６の外部の前方に存在する。液体供給部３２は、対向部材３６に向けて液体を噴出する。液体供給部３２は、プラズマ発生部１６の開口部１８の周囲から液体を噴出して、プラズマ３０の周囲に液体カーテン３４を形成する。液体カーテン３４と対向部材３６により、プラズマ３０を外気から遮蔽し、プラズマ３０中に不要なガスが混入するのを防止できる。液体供給部３２は、２種類以上の薬品を用いる場合には、液体供給部３２が２重構造となっていてもよいし、このためには、液体導入管２４が２箇所以上有っても構わない。また、液体供給部内で、２種類以上の薬品がミキシングできるようになっていてもよい。 FIG. 2 shows a part of the plasma source 10 in which the facing member 36 is disposed to face the plasma generating unit 16. Part of the plasma 30 exists in front of the outside of the plasma generator 16. The liquid supply unit 32 ejects liquid toward the facing member 36. The liquid supply unit 32 ejects liquid from the periphery of the opening 18 of the plasma generation unit 16 to form a liquid curtain 34 around the plasma 30. The liquid curtain 34 and the counter member 36 can shield the plasma 30 from the outside air and prevent the unnecessary gas from being mixed into the plasma 30. When two or more kinds of chemicals are used, the liquid supply unit 32 may have a double structure. For this purpose, the liquid supply unit 32 may have two or more liquid introduction pipes 24. I do not care. Further, two or more kinds of chemicals may be mixed in the liquid supply unit.
（プラズマガス筒体の開口部と液体用筒体の排出口の形状）
排出口２６の形状は、液体カーテン３４の形状やプラズマ３０の安定性に重要な役割を演じている。図１のプラズマガス筒体１２の端部と液体用筒体２２の端部は、中心軸の同一位置で切断された形状になっている。これにより、液体は、軸方向に向けて外部に排出される。液体を液体用筒体２２の内周に沿って回転すると、排出口２６から排出される液体は、筒体の中心軸の回りの回転による遠心力、液体の表面張力、プラズマガスの圧力、外気圧など力のバランスにより、液体カーテン３４の形状が決まるものと考えられる。液体用筒体２２における液体の種類、流量、流速、回転速度、排出口の形状などにより、液体カーテン３４の形状を求めることができる。
(The shape of the opening of the plasma gas cylinder and the outlet of the liquid cylinder)
The shape of the discharge port 26 plays an important role in the shape of the liquid curtain 34 and the stability of the plasma 30. The end portion of the plasma gas cylinder 12 and the end portion of the liquid cylinder 22 in FIG. 1 are cut at the same position on the central axis. Thereby, the liquid is discharged to the outside in the axial direction. When the liquid is rotated along the inner circumference of the liquid cylinder 22, the liquid discharged from the discharge port 26 is centrifugal force due to rotation around the central axis of the cylinder, the surface tension of the liquid, the pressure of the plasma gas, and the outside. It is considered that the shape of the liquid curtain 34 is determined by a balance of forces such as atmospheric pressure. The shape of the liquid curtain 34 can be obtained from the type, flow rate, flow rate, rotational speed, shape of the discharge port, and the like of the liquid in the liquid cylinder 22.
プラズマガス筒体１２と液体用筒体２２の筒体端部は、用途に応じて種々の形状を取ることができる。図３は、プラズマトーチの液体供給部３２の端部の構造を示している。液体供給部３２の端部は、プラズマガス筒体１２と液体用筒体２２の筒体端部から構成される。液体供給部３２の端部は、例えば図３（Ａ）のように液体用筒体２２の端部がプラズマガス筒体１２の端部より突出するように形成することができる。この構成により、液体カーテン３４は、軸方向に沿って形成される。又は、図３（Ｂ）のようにプラズマガス筒体１２の端部が液体用筒体２２の端部より突出し、外周方向に傾斜しながら曲がるように形成することができる。又は、図３（Ｃ）のように液体用筒体２２の端部とプラズマガス筒体１２の端部が共に外周方向に傾斜しながら曲がるように形成することができる。図３（Ｄ）のように液体用筒体２２の端部はプラズマガス筒体１２の端部より突出し、内周方向に直角に曲がるように形成することができる。又は、図３（Ｅ）のようにプラズマガス筒体１２の端部が液体用筒体２２の端部より突出するように形成することができる。又は、図３（Ｆ）のように液体用筒体２２の端部がプラズマガス筒体１２の端部より突出し、液体用筒体２２の端部が内周方向に傾斜しながら曲がるように形成することができる。又は、図３（Ｇ）のように液体用筒体２２の端部とプラズマガス筒体１２の端部が共に外周方向に傾斜しながら曲がり、更に、液体用筒体２２の端部とプラズマガス筒体１２の端部が軸平行に突出するように形成することができる。なお、図３（Ｂ）において、プラズマガス筒体１２の端部は、ひさしと見ることができる。ひさしは、筒体端部から外側に広がるロート状の形状にする。広がる角度は、プラズマの安定性を乱すことなく、液体をプラズマから離す方向に排出する。同様に、他の図３の突出部もひさしと見ることができる。このようにプラズマガス筒体１２と液体用筒体２２の筒体端部の形状を各種の形状にすることにより、液体カーテン３４の形状を任意の形状に形成することができる The end portions of the plasma gas cylinder 12 and the liquid cylinder 22 can take various shapes depending on applications. FIG. 3 shows the structure of the end of the liquid supply part 32 of the plasma torch. The end of the liquid supply unit 32 is composed of the cylindrical end portions of the plasma gas cylinder 12 and the liquid cylinder 22. The end of the liquid supply part 32 can be formed so that the end of the liquid cylinder 22 protrudes from the end of the plasma gas cylinder 12 as shown in FIG. With this configuration, the liquid curtain 34 is formed along the axial direction. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the end of the plasma gas cylinder 12 protrudes from the end of the liquid cylinder 22 and can be bent while being inclined in the outer peripheral direction. Alternatively, as shown in FIG. 3C, the end of the liquid cylinder 22 and the end of the plasma gas cylinder 12 can both be bent while being inclined in the outer peripheral direction. As shown in FIG. 3D, the end of the liquid cylinder 22 protrudes from the end of the plasma gas cylinder 12 and can be formed to bend at right angles to the inner circumferential direction. Alternatively, the plasma gas cylinder 12 can be formed so that the end of the plasma gas cylinder 12 protrudes from the end of the liquid cylinder 22 as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 3F, the end of the liquid cylinder 22 protrudes from the end of the plasma gas cylinder 12, and the end of the liquid cylinder 22 is bent while being inclined in the inner circumferential direction. can do. Alternatively, as shown in FIG. 3G, the end of the liquid cylinder 22 and the end of the plasma gas cylinder 12 are both bent while being inclined in the outer peripheral direction, and further, the end of the liquid cylinder 22 and the plasma gas are bent. It can form so that the edge part of the cylinder 12 may protrude in parallel with an axis. In FIG. 3B, the end of the plasma gas cylinder 12 can be seen as eaves. The eaves are formed in a funnel shape that spreads outward from the end of the cylinder. The spreading angle discharges the liquid away from the plasma without disturbing the stability of the plasma. Similarly, the other protrusions in FIG. 3 can be seen as eaves. Thus, the shape of the liquid curtain 34 can be formed into an arbitrary shape by making the shape of the cylindrical end portions of the plasma gas cylinder 12 and the liquid cylinder 22 into various shapes.
（プラズマ発生装置）
プラズマ発生装置２８は、プラズマガスをプラズマ状態にするものである。プラズマ発生装置２８は、例えば、液体用筒体２２の外周にロードコイルである誘導コイルを巻き、誘導コイルに高周波発振器を接続し、誘導コイルに高周波を印加する。プラズマ発生装置２８は、誘導結合プラズマ法の他に、空胴共振器などを用いたマイクロ波プラズマ法、平行平板や同軸型などの電極法など種々の方法を利用することができる。プラズマを発生するための電力は、直流から交流、高周波、マイクロ波以上まで、様々な形態で印加する事ができる。また、プラズマ発生部の外部からレーザー等の光を導入してプラズマを発生してもよい。また、プラズマは可燃ガス、可燃液体、可燃固体等の燃焼によって発生させてもよい。また、プラズマはこれらの方法を組み合わせることで発生させてもよい。
(Plasma generator)
The plasma generator 28 changes the plasma gas into a plasma state. The plasma generator 28, for example, winds an induction coil that is a load coil around the outer periphery of the liquid cylinder 22, connects a high frequency oscillator to the induction coil, and applies a high frequency to the induction coil. In addition to the inductively coupled plasma method, the plasma generator 28 can use various methods such as a microwave plasma method using a cavity resonator or the like, and a parallel plate or coaxial electrode method. Electric power for generating plasma can be applied in various forms from direct current to alternating current, high frequency, and microwaves. Further, plasma may be generated by introducing light such as a laser from the outside of the plasma generating unit. Moreover, you may generate | occur | produce plasma by combustion of combustible gas, a combustible liquid, a combustible solid, etc. Plasma may be generated by combining these methods.
（各種プラズマ源の構造）
図４と図５は、各種プラズマ源の構造を示している。図４（Ａ）は、左方向からプラズマガスをプラズマ発生部に流し、電極５０、５０間で電圧を印加して、プラズマ１６０を形成する。液体カーテン３４は、液体供給部３４で形成される。プラズマ１６０は、プラズマジェットとなり、液体カーテン３４内を右方向に流れる。プラズマ１６０は、右方向に行くと、中性粒子が多くなり、電離している粒子の数が少なくなる。図４（Ｂ）は、左方向からプラズマガスをプラズマ発生部に流し、空洞共振器５２、５２でプラズマ１６０を形成する。プラズマ１６０は、マイクロ波プラズマであり、右方向の下流側に流れる。図４（Ｃ）は、左方向からプラズマガスをプラズマ発生部に流し、同軸電極５４、５４でプラズマ１６０を形成する。プラズマ発生室１６の開口部１８付近に網目状やメッシュ状電極５６を配置する。プラズマ１６０は、同軸プラズマであり、右方向の下流側に流れる。図４（Ｄ）は、左方向からプラズマガスをプラズマ発生部に流し、平行平板電極５０、５０でプラズマ１６０を形成する。プラズマ１６０は、平行平板プラズマである。図４（Ｅ）は、左方向からプラズマガスをプラズマ発生部に流し、プラズマニードルの電極５０でプラズマ１６０を形成する。針状電極５０は絶縁体５８の内部に固定されている。図４（Ｆ）は、左方向からプラズマガスをプラズマ発生部に流し、レーザー６０でプラズマ１６０を形成する。図４（Ｇ）は、左方向から連続の液体のビームである連続液体ターゲット６２をプラズマ発生部に流し、レーザー６０でプラズマ１６０を形成する。図４（Ｈ）は、左方向から間欠的に液体の粒である間欠液体ターゲット６４をプラズマ発生部に流し、レーザー６０でプラズマ１６０を形成する。図４（Ｉ）は、左方向から固体の固体ターゲット６６を供給し、プラズマ発生部においてレーザー６０でプラズマ１６０を形成する。図４（Ｊ）は、左方向から燃料を供給し、火炎により燃焼プラズマ１６２を形成する。なお、左方向からプラズマ発生部に試料のガスやミストを流しても良い。ガスは可燃ガスの他、ガス論などの可燃液体や固体を噴出、もしくは噴霧して燃焼しても良い。
(Structure of various plasma sources)
4 and 5 show the structures of various plasma sources. In FIG. 4A, a plasma gas is allowed to flow from the left direction to the plasma generator, and a voltage is applied between the electrodes 50 and 50 to form plasma 160. The liquid curtain 34 is formed by the liquid supply unit 34. The plasma 160 becomes a plasma jet and flows in the right direction in the liquid curtain 34. As the plasma 160 goes in the right direction, neutral particles increase and the number of ionized particles decreases. In FIG. 4B, plasma gas is caused to flow from the left direction to the plasma generator, and the plasma 160 is formed by the cavity resonators 52 and 52. The plasma 160 is microwave plasma and flows downstream in the right direction. In FIG. 4C, plasma gas is caused to flow from the left direction to the plasma generating portion, and the plasma 160 is formed by the coaxial electrodes 54 and 54. A mesh-like or mesh-like electrode 56 is disposed near the opening 18 of the plasma generation chamber 16. The plasma 160 is coaxial plasma and flows downstream in the right direction. In FIG. 4D, plasma gas is caused to flow from the left direction to the plasma generating portion, and the plasma 160 is formed by the parallel plate electrodes 50 and 50. The plasma 160 is a parallel plate plasma. In FIG. 4E, plasma gas is caused to flow from the left to the plasma generator, and plasma 160 is formed by the electrode 50 of the plasma needle. The needle electrode 50 is fixed inside the insulator 58. In FIG. 4F, plasma gas is caused to flow from the left direction to the plasma generation unit, and the plasma 160 is formed by the laser 60. In FIG. 4G, a continuous liquid target 62, which is a continuous liquid beam from the left direction, is caused to flow through the plasma generation unit, and a plasma 160 is formed by the laser 60. In FIG. 4H, an intermittent liquid target 64 that is liquid particles intermittently flows from the left direction to the plasma generation unit, and a plasma 160 is formed by the laser 60. In FIG. 4I, a solid target 66 is supplied from the left direction, and a plasma 160 is formed by a laser 60 in a plasma generation unit. In FIG. 4J, fuel is supplied from the left direction, and a combustion plasma 162 is formed by a flame. Note that a sample gas or mist may flow from the left to the plasma generation unit. In addition to the combustible gas, the gas may be combusted by ejecting or spraying a combustible liquid or solid such as gas theory.
図５（Ａ）は、プラズマ１６０から遠く離れて、液体カーテン３４が形成されるプラズマ源１０を示している。液体カーテン３４は、プラズマ１６０と一体ではなく、プラズマ発生装置２８の周囲を広く包囲する状態で形成しても良い。図５（Ｂ）は、液体カーテン３４とプラズマ１６０の間の空間にガス・ミストガス供給部３００により、他のガス、液体、液体ミストをプラズマ１６０に流している。図５（Ｃ）は、別のノズルのプラズマガス導入管１４やガス・ミストガス供給部３００によりガス、ミスト、液体、別のプラズマなどを供給する。図５（Ｄ）は、液体カーテン３４を一種のチャンバとして、液体カーテン３４の内部において、プラズマ発生装置２８のコイルによりプラズマ１６０を形成する。 FIG. 5A shows the plasma source 10 where the liquid curtain 34 is formed far away from the plasma 160. The liquid curtain 34 may not be integrated with the plasma 160 but may be formed so as to widely surround the periphery of the plasma generator 28. In FIG. 5B, another gas, liquid, or liquid mist is caused to flow through the plasma 160 by the gas / mist gas supply unit 300 in the space between the liquid curtain 34 and the plasma 160. In FIG. 5C, gas, mist, liquid, another plasma, or the like is supplied by the plasma gas introduction pipe 14 or the gas / mist gas supply unit 300 of another nozzle. In FIG. 5D, the liquid curtain 34 is used as a kind of chamber, and the plasma 160 is formed inside the liquid curtain 34 by the coil of the plasma generator 28.
（液体カーテンの例）
図６は、液体用筒体２２の排出口２６から桶の底に向けて水を噴出して液体カーテン３４を形成する実施例を示している。液体用筒体２２から噴出した液体カーテン３４は、桶の底にある水面に到達する。図６の実施例は、プラズマ発生部１６からガスの導入を行わない例である。液体カーテン３４は、排出口２６付近で一旦広がり、再び収束する形状を有している。この現象は、水を液体用筒体２２の内周に沿って回転させているので、排出口２６から噴出した水は、回転の遠心力により外周方向に広がり、その後、水の表面張力により内周方向に収束すると考えられる。この場合、水の流量は、３．３Ｌ（リットル）／分とした。液体用筒体２２の内径（直径）は１８ｍｍであり、プラズマガス筒体１２の外径（直径）は１６ｍｍである。従って、液体の流路の厚さは、（１８ｍｍ−１６ｍｍ）／２＝１ｍｍとなる。
(Example of liquid curtain)
FIG. 6 shows an embodiment in which the liquid curtain 34 is formed by ejecting water from the discharge port 26 of the liquid cylinder 22 toward the bottom of the bottle. The liquid curtain 34 ejected from the liquid cylinder 22 reaches the water surface at the bottom of the bottle. The embodiment of FIG. 6 is an example in which no gas is introduced from the plasma generator 16. The liquid curtain 34 has a shape that once spreads near the outlet 26 and converges again. In this phenomenon, since water is rotated along the inner periphery of the liquid cylinder 22, the water ejected from the discharge port 26 spreads in the outer peripheral direction due to the centrifugal force of rotation, and then the water is tensioned by the surface tension of the water. It is thought to converge in the circumferential direction. In this case, the flow rate of water was 3.3 L (liter) / min. The inner diameter (diameter) of the liquid cylinder 22 is 18 mm, and the outer diameter (diameter) of the plasma gas cylinder 12 is 16 mm. Accordingly, the thickness of the liquid flow path is (18 mm−16 mm) / 2 = 1 mm.
図７は、図６と同様に、液体用筒体２２の排出口２６から水を噴出して液体カーテン３４を形成しているが、プラズマ発生部１６から液体カーテン３４の内側にプラズマもしくはガスを導入する実施例を示している。図７の液体カーテン３４は、端部が釣り鐘状に広がった形状になり、桶の底にある水面に到達する。図７の液体カーテン３４は、一旦外周方向に広がると、ガスの供給を止めても、釣り鐘状に広がった形状を保持している。この現象は、ガスが液体カーテン３４と桶の水面で閉じ込められていることを示していると考えられる。 In FIG. 7, similarly to FIG. 6, water is ejected from the discharge port 26 of the liquid cylinder 22 to form the liquid curtain 34, but plasma or gas is supplied from the plasma generating unit 16 to the inside of the liquid curtain 34. An embodiment to be introduced is shown. The liquid curtain 34 in FIG. 7 has a shape in which the end portion spreads in a bell shape and reaches the water surface at the bottom of the rod. Once the liquid curtain 34 in FIG. 7 spreads in the outer circumferential direction, the liquid curtain 34 maintains a shape that spreads in a bell shape even if the supply of gas is stopped. This phenomenon is thought to indicate that the gas is confined between the liquid curtain 34 and the surface of the soot.
図７の実施例において、液体用筒体２２の排出口２６と桶の水面の距離を約２０ｃｍ以上にすると、釣り鐘が割れて、図６の実施例の液体カーテンの形状に戻る。このことから、液体用筒体２２を用い、水を液体カーテン３４として利用する場合、液体用筒体２２の排出口２６と桶の水面の距離を約２０ｃｍまでにすると、プラズマ３０に外気のガスの混入を遮断することができる。この場合、図６の実施例と同様に、水の流量は、３．３Ｌ（リットル）／分とした。液体用筒体２２の内径（直径）は１８ｍｍであり、プラズマガス筒体１２の外径（直径）は１６ｍｍである。従って、液体の流路の厚さは、（１８ｍｍ−１６ｍｍ）／２＝１ｍｍとなる。 In the embodiment of FIG. 7, when the distance between the discharge port 26 of the liquid cylinder 22 and the water surface of the rod is about 20 cm or more, the bell is broken and returns to the shape of the liquid curtain of the embodiment of FIG. From this, when the liquid cylinder 22 is used and water is used as the liquid curtain 34, if the distance between the discharge port 26 of the liquid cylinder 22 and the water surface of the soot is about 20 cm, the gas of the outside air is introduced into the plasma 30. Can be prevented. In this case, the flow rate of water was set to 3.3 L (liter) / min as in the example of FIG. The inner diameter (diameter) of the liquid cylinder 22 is 18 mm, and the outer diameter (diameter) of the plasma gas cylinder 12 is 16 mm. Accordingly, the thickness of the liquid flow path is (18 mm−16 mm) / 2 = 1 mm.
以下に、プラズマ源の使用例を説明する。 Below, the usage example of a plasma source is demonstrated.
（処理装置）
図８は、プラズマ源１０を用いた処理装置４０を示している。処理装置４０は、シリコンウエハなどの被処理物４４を処理するものであり、チャンバ４６と、チャンバ４６内にプラズマ源１０と被処理物４４を保持する保持部４２とを備えている。プラズマ源１０は、プラズマ３０をプラズマ発生部１６から前方の外部に移送し、液体カーテン３４で外部のプラズマ３０を覆う。プラズマ３０は、被対象物４４のレジスト除去など表面を処理する。被処理物４４とその処理内容に応じて、プラズマガスの種類が決められる。また、被処理物４４をウエット処理する場合、液体は、処理の為の薬液とすることができ、処理内容に応じて薬液の種類が決められる。薬液は、液体供給部３０の代わりに、独立した薬液注入装置により、被処理部４４に注入しても良い。このように独立した薬液注入装置４８を使用すると、処理工程の自由度が増して、プラズマ３０によるドライ処理と、薬液によるウエット処理を同時に、又は並行して、又は、時系列に行うことができる。
(Processing equipment)
FIG. 8 shows a processing apparatus 40 using the plasma source 10. The processing apparatus 40 processes a workpiece 44 such as a silicon wafer, and includes a chamber 46 and a holding unit 42 that holds the plasma source 10 and the workpiece 44 in the chamber 46. The plasma source 10 transfers the plasma 30 from the plasma generating unit 16 to the front outside and covers the external plasma 30 with a liquid curtain 34. The plasma 30 treats the surface of the object 44 such as resist removal. The type of plasma gas is determined according to the workpiece 44 and the processing content. Further, when the object to be processed 44 is wet-processed, the liquid can be a chemical solution for processing, and the type of the chemical solution is determined according to the processing content. The chemical liquid may be injected into the processing target 44 by an independent chemical liquid injection device instead of the liquid supply unit 30. When the independent chemical solution injection device 48 is used in this way, the degree of freedom of the treatment process is increased, and the dry treatment with the plasma 30 and the wet treatment with the chemical solution can be performed simultaneously, in parallel, or in time series. .
保持部４２は、被処理物４４を保持し、必要に応じて被処理物４４を回転軸の周りで回転する。プラズマ源１０は、被処理物４４と対向して配置され、被処理物４４に対して相対的に離間運動と接近運動を行うことができる。また、プラズマ源１０は、被処理物４４に対して一定間隔を保ち、相対的に平行運動を行うことができる。この運動により、大きな被処理物４４に対してもプラズマ処理ができ、また、薬液処理ができる。 The holding unit 42 holds the workpiece 44 and rotates the workpiece 44 around the rotation axis as necessary. The plasma source 10 is disposed to face the object to be processed 44, and can perform a separation motion and an approaching motion relative to the object to be processed 44. Further, the plasma source 10 can perform a relative parallel movement with a constant interval with respect to the workpiece 44. By this movement, it is possible to perform plasma processing even on a large workpiece 44 and chemical treatment.
（処理方法）
プラズマ源１０を処理方法に利用すると、種々の処理が可能となる。プラズマ源１０は、例えば、プラズマとガスと液体とミストの全てを利用することができ、又は、これらの２種もしくは３種の相互作用を利用することができる。プラズマ源１０は、プラズマとガスと液体とミストを同時もしくは交互に利用することもできる。プラズマ源１０は、プラズマ１６０が点火していない状態で液体カーテン３４だけを形成し、液体カーテン３４内に別のガスやミストを導入したり、又は、液体カーテン３４で試料を冷却することもできる。
(Processing method)
When the plasma source 10 is used for a processing method, various processes can be performed. The plasma source 10 can use, for example, all of plasma, gas, liquid, and mist, or can use these two or three types of interaction. The plasma source 10 can also use plasma, gas, liquid, and mist simultaneously or alternately. The plasma source 10 can form only the liquid curtain 34 in a state where the plasma 160 is not ignited, and another gas or mist can be introduced into the liquid curtain 34, or the sample can be cooled by the liquid curtain 34. .
図９は、被処理物４４の処理方法を説明する。まず、プラズマ源１０と保持部４２をチャンバ４６内に配置する。次に、被処理物４４を保持部４２に載置して、固定する（Ｓ１）。プラズマ源１０を被処理物４４に対向して配置する（Ｓ２）。保持部４２を回転する（Ｓ３）。プラズマ３０を液体カーテン３４で覆う（Ｓ４）。これにより、外気など不要なガスがプラズマ３０内に混合するのを防止できる。プラズマ３０と薬液で被処理物４４の表面処理を行う（Ｓ５）。この表面処理は、プラズマ３０によるドライ処理と、薬液によるウエット処理を同時に、又は並行して、又は、時系列に行うことができる。 FIG. 9 illustrates a method for processing the workpiece 44. First, the plasma source 10 and the holding unit 42 are disposed in the chamber 46. Next, the workpiece 44 is placed on the holding portion 42 and fixed (S1). The plasma source 10 is disposed to face the workpiece 44 (S2). The holding part 42 is rotated (S3). The plasma 30 is covered with a liquid curtain 34 (S4). Thereby, it is possible to prevent unnecessary gases such as outside air from being mixed in the plasma 30. Surface treatment of the workpiece 44 is performed with the plasma 30 and the chemical solution (S5). This surface treatment can be performed simultaneously, in parallel, or in time series with the dry treatment with the plasma 30 and the wet treatment with the chemical solution.
（質量分析）
質量分析は、例えば、プラズマ源１０と、図示していないがサンプラーと質量分析装置を用いて行われる。質量分析の方法は、分析すべき試料の被処理物をキャリアガスに乗せてプラズマ発生部１６に輸送して行われる。その際、プラズマガスは、プラズマガス導入管１４を通してプラズマガス筒体１２内を回転しながらプラズマ発生部１６に導入される。プラズマガスは、プラズマ発生部１６内で、一部がプラズマ発生装置によりプラズマになる。試料は、プラズマ発生部１６内に輸送されると、プラズマにより活性化された状態になり、プラズマと共にプラズマ発生部１６の開口部１８から前方に排出される。試料は、主に、プラズマ発生部１６の円筒状の中心部に存在しながら、開口部１８から前方に排出されるので、サンプラーの孔を通過し、質量分析装置に向かい、質量分析される。プラズマ発生部１６の大部分のガスやプラズマは、サンプラーで遮られて外周方向に排出される。液体は、プラズマガス筒体１２を冷却し、外周方向に排出され、液体カーテン３４となる。液体カーテン３４、プラズマに不要なガスが混入するのを防止する。
(Mass spectrometry)
The mass analysis is performed using, for example, the plasma source 10 and a sampler and a mass spectrometer (not shown). The mass analysis method is performed by transporting a sample to be analyzed to be processed on a carrier gas to the plasma generator 16. At this time, the plasma gas is introduced into the plasma generation unit 16 while rotating in the plasma gas cylinder 12 through the plasma gas introduction tube 14. A part of the plasma gas is converted into plasma by the plasma generator in the plasma generator 16. When the sample is transported into the plasma generation unit 16, the sample is activated by the plasma, and is discharged forward from the opening 18 of the plasma generation unit 16 together with the plasma. Since the sample is mainly discharged from the opening 18 while being present at the center of the cylindrical shape of the plasma generation unit 16, it passes through the hole of the sampler and goes to the mass spectrometer for mass analysis. Most of the gas and plasma in the plasma generator 16 are blocked by the sampler and discharged in the outer circumferential direction. The liquid cools the plasma gas cylinder 12 and is discharged in the outer peripheral direction to form a liquid curtain 34. The liquid curtain 34 and the plasma prevent unnecessary gas from entering.
（分光分析）
分光分析は、例えば、プラズマ源１０と、図示しないが、レンズなどの集光装置と分光分析装置を用いて行われる。分光装置は、主に、プラズマ源１０の側部に配置され、プラズマ中の試料の被処理物が発する光を集光装置で集め、分光分析を行う。分光分析の方法は、分析すべき試料をキャリアガスに乗せてプラズマ発生部１６に輸送して行われる。その際、プラズマガスは、プラズマガス導入管１４を通してプラズマガス筒体１２内を回転しながらプラズマ発生部１６に導入され、プラズマ発生部１６内で、一部がプラズマ発生装置２８によりプラズマになる。試料は、プラズマ発生部１６内に輸送されると、プラズマにより活性化された状態になり、プラズマと共にプラズマ発生部１６の開口部１８から前方に排出される。試料は、主に、プラズマ発生部１６の円筒状の中心部に存在し、固有の光を発生しながら、開口部１８から外部に排出される。排出されても、試料は、プラズマ発生部１６の外部で固有の光を発生しながら、所定の間、プラズマガスと共に存在する。そこで、試料の固有の光を集光装置で集めて分光分析装置に送り、分光分析を行う。液体は、プラズマガス筒体１２を冷却し、外周方向に排出され、液体カーテン３４となる。液体カーテン３４は、プラズマに不要なガスが混入するのを防止する。
(Spectral analysis)
The spectroscopic analysis is performed using, for example, the plasma source 10 and a condensing device such as a lens and a spectroscopic analysis device (not shown). The spectroscopic device is mainly disposed on the side of the plasma source 10 and collects light emitted from the sample to-be-processed in the plasma by the condensing device and performs spectroscopic analysis. The spectroscopic analysis method is performed by transporting the sample to be analyzed to the plasma generator 16 on a carrier gas. At that time, the plasma gas is introduced into the plasma generator 16 while rotating in the plasma gas cylinder 12 through the plasma gas introduction tube 14, and a part of the plasma gas is converted into plasma by the plasma generator 28 in the plasma generator 16. When the sample is transported into the plasma generation unit 16, the sample is activated by the plasma, and is discharged forward from the opening 18 of the plasma generation unit 16 together with the plasma. The sample is mainly present in the cylindrical central portion of the plasma generation unit 16 and is discharged to the outside from the opening 18 while generating unique light. Even if the sample is discharged, the sample exists with the plasma gas for a predetermined period while generating unique light outside the plasma generator 16. Therefore, the light unique to the sample is collected by the light collecting device and sent to the spectroscopic analysis device to perform spectroscopic analysis. The liquid cools the plasma gas cylinder 12 and is discharged in the outer peripheral direction to form a liquid curtain 34. The liquid curtain 34 prevents unnecessary gas from being mixed into the plasma.
（分解処理）
プラズマ源１０は、ＰＣＢやフロンなど物質の分解処理を行うことができる。被処理物の物質をキャリアガス又はプラズマガスに混入させて、高温プラズマ中に導入することにより、物質を分解し、無害化することができる。液体は、プラズマガス筒体１２を冷却し、外周方向に排出され、液体カーテン３４となる。液体カーテン３４は、プラズマに不要なガスが混入するのを防止できる。
(Disassembly)
The plasma source 10 can perform decomposition processing of substances such as PCB and chlorofluorocarbon. By mixing a substance to be processed into a carrier gas or plasma gas and introducing it into a high temperature plasma, the substance can be decomposed and rendered harmless. The liquid cools the plasma gas cylinder 12 and is discharged in the outer peripheral direction to form a liquid curtain 34. The liquid curtain 34 can prevent unnecessary gas from being mixed into the plasma.
以上のように、本発明の実施の形態は、液体カーテン３４によりプラズマを包囲し、気体を遮断するので、大気中で高純度の処理が可能となる。また、本発明の実施の形態は、試料を容易にかつ簡単に冷却でき、また、被処理物に対して、ウエット処理とドライ処理を連続的に、同時に、又は時系列的に行うことができ、また、使用するプラズマガスを低減することができ、また、プラズマを安定化でき、また、プラズマトーチを長くでき、また、冷却トーチ部の形状を単純かつ安価にできるなど、有用な効果を得ることができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, the plasma is surrounded by the liquid curtain 34 and the gas is shut off, so that high-purity processing can be performed in the atmosphere. Further, according to the embodiment of the present invention, the sample can be easily and easily cooled, and the wet treatment and the dry treatment can be performed continuously, simultaneously, or in time series on the workpiece. Moreover, the plasma gas to be used can be reduced, the plasma can be stabilized, the plasma torch can be lengthened, and the shape of the cooling torch part can be made simple and inexpensive, thereby obtaining useful effects. be able to.
１０・・・プラズマ源
１２・・・プラズマガス筒体
１４・・・プラズマガス導入管
１６・・・プラズマ発生部
１６０・・プラズマ
１６２・・燃焼プラズマ
１８・・・開口部
２０・・・キャリアガス筒体
２２・・・液体用筒体
２４・・・液体導入管
２６・・・排出口
２８・・・プラズマ発生装置
３０・・・ガス・ミスト
３００・・ガス・ミスト供給部
３２・・・液体供給部
３４・・・液体カーテン
３６・・・対向部材
４０・・・処理装置
４２・・・保持部
４４・・・被処理物
４６・・・チャンバ
４８・・・薬液注入装置
５０・・・電極
５２・・・空洞共振器
５４・・・同軸電極
５６・・・メッシュ状電極
５８・・・絶縁体
６０・・・レーザー
６２・・・連続液体ターゲット
６４・・・間欠液体ターゲット
６６・・・固体ターゲット
７０・・・冷却ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plasma source 12 ... Plasma gas cylinder 14 ... Plasma gas introduction pipe 16 ... Plasma generating part 160 ... Plasma 162 ... Combustion plasma 18 ... Opening 20 ... Carrier gas Tube 22 ... Liquid cylinder 24 ... Liquid inlet tube 26 ... Discharge port 28 ... Plasma generator 30 ... Gas / mist 300 ... Gas / mist supply section 32 ... Liquid Supply part 34 ... Liquid curtain 36 ... Opposing member 40 ... Processing device 42 ... Holding part 44 ... Object to be processed 46 ... Chamber 48 ... Chemical solution injection device 50 ... Electrode 52 ... Cavity resonator 54 ... Coaxial electrode 56 ... Mesh electrode 58 ... Insulator 60 ... Laser 62 ... Continuous liquid target 64 ... Intermittent liquid target 66 ... Solid Target 70 ... cold Gas
Claims (13)
液体カーテンを形成する液体供給部を備え、
プラズマを液体カーテンで覆う、プラズマ源。 A plasma generator for generating plasma;
Comprising a liquid supply forming a liquid curtain;
A plasma source that covers a plasma with a liquid curtain.
液体供給部は、プラズマ発生部の下流にあるプラズマを液体カーテンで覆う、プラズマ源。 The plasma source according to claim 1, wherein
The liquid supply unit is a plasma source that covers the plasma downstream of the plasma generation unit with a liquid curtain.
プラズマ内又は周囲に、気体又はミストを供給する気体・ミスト供給部を備えている、プラズマ源。 The plasma source according to claim 1, wherein
A plasma source comprising a gas / mist supply section for supplying gas or mist in or around the plasma.
プラズマ発生部は、開口部を有し、
液体供給部は、開口部の周囲から液体を放出し、開口部前方にあるプラズマを液体カーテンで覆う、プラズマ源。 The plasma source according to claim 1, wherein
The plasma generator has an opening,
The liquid supply unit is a plasma source that discharges liquid from the periphery of the opening and covers the plasma in front of the opening with a liquid curtain.
プラズマ発生部は、開口部を有し、
開口部に対向して配置される対向部材を備え
液体供給部は、開口部の周囲から液体を対向部材に向けて放出し、開口部前方にあるプラズマを液体カーテンと対向部材で覆う、プラズマ源。 The plasma source according to claim 1, wherein
The plasma generator has an opening,
A plasma source comprising a facing member arranged to face the opening, wherein the liquid supply part discharges liquid from the periphery of the opening toward the facing member, and covers the plasma in front of the opening with the liquid curtain and the facing member .
プラズマを発生し、開口部を有するプラズマ発生部を備え、
液体供給部は、プラズマ発生部の周囲に液体を流してプラズマ発生部を冷却し、開口部の周囲から液体を放出し、開口部前方にあるプラズマを液体カーテンで覆う、プラズマ源。 The plasma source according to claim 1, wherein
A plasma generating unit that generates plasma and has an opening;
The liquid supply unit is a plasma source that cools the plasma generation unit by flowing a liquid around the plasma generation unit, discharges the liquid from the periphery of the opening, and covers the plasma in front of the opening with a liquid curtain.
液体供給部に対向して配置され、被処理物を保持する保持部と、を備え、
液体カーテンで覆われたプラズマで被処理物を処理する、処理装置。 A liquid supply that covers the plasma with a liquid curtain;
A holding unit that is disposed to face the liquid supply unit and holds the object to be processed.
A processing apparatus for processing an object to be processed with plasma covered with a liquid curtain.
被処理物をプラズマでドライ処理し、液体でウエット処理する、処理装置。 The processing apparatus according to claim 7, wherein
A processing apparatus that dry-processes an object to be processed with plasma and wet-processes with a liquid.
保持部は、被処理物を回転する、処理装置。 The processing apparatus according to claim 7, wherein
The holding unit is a processing device that rotates an object to be processed.
プラズマを発生し、開口部を有するプラズマ発生部を備え、
液体供給部は、開口部の周囲から液体を放出し、開口部前方にあるプラズマを液体カーテンで覆う、処理装置。 The processing apparatus according to claim 7, wherein
A plasma generating unit that generates plasma and has an opening;
The liquid supply unit discharges liquid from the periphery of the opening, and covers the plasma in front of the opening with a liquid curtain.
プラズマを発生し、開口部を有するプラズマ発生部と、
プラズマ発生部と液体供給部と保持部を収容するチャンバと、を備えている、処理装置。 The processing apparatus according to claim 7, wherein
A plasma generating part for generating plasma and having an opening;
A processing apparatus comprising: a plasma generation unit, a liquid supply unit, and a chamber that houses a holding unit.
A processing method in which an object to be processed is dry-treated with plasma covered with a liquid curtain, and the object to be processed is wet-treated with liquid or mist.
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
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