[发明专利]等离子体点火装置,等离子体点火方法及等离子体发生装置

说明书

本申请是申请号为201080055528.9、申请日为2010年7月29日、发明名称为“等离子体点火装置,等离子体点火方法及等离子体发生装置”的中国发明专利申请的分案申请，原申请为国际申请号为PCT/JP2010/062780的国家阶段申请，该国际申请要求申请日为2009年12月10日的申请序列号为JP2009-280581的日本专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及等离子体点火装置,等离子体点火方法,以及等离子体发生装置。

背景技术

在许多生产现场使用等离子体。例如,在半导体电路的制造领域中,通过等离子体清洁成为焊接对象的半导体电路的表面。

作为以往的等离子体发生装置,例如,在日本特开2002-342599号公报中,公开了以下装置:引线配置在导入氩气的玻璃管的轴心,高频线圈及点火用线圈卷绕在玻璃管的前端部分(专利文献1)。在该装置中,将氩气导入玻璃管,等离子气流稳定后,从高频电源向高频线圈供给高频电力,接着,通过向点火用线圈施加高压,发生放电,产生等离子体。

又,在日本特开2003-328138号公报中,公开了以下等离子体点火机构:从点火器向包含引线的等离子体点火用线圈施加高压,在等离子体点火用线圈和引线之间诱发放电,使得等离子体点火(专利文献2,图3)。

再有,在日本特开2006-104545号公报中,公开了以下微等离子体反应装置:将高熔点导线插入通过等离子枪内管,用混合气体流通的等离子枪外管围住上述等离子枪内管的周围,通过设在外部的点火器,使其开始放电(专利文献3,图1-6)。

又,在日本特开平6-215894号公报中,公开了以下高频等离子用电源:通过阻抗匹配电路向等离子室的电极间供给高频电力(专利文献4)。根据该装置,在直到电源输出阻抗和等离子室的阻抗匹配前的期间,低低地设定供给功率放大器的FET的电压值,防止因反射波引起FET破损。

【专利文献1】日本特开2002-343599号公报

【专利文献2】日本特开2003-328138号公报

【专利文献3】日本特开2006-104545号公报

【专利文献4】日本特开平6-215894号公报

但是,在等离子体发生装置中,若等离子用惰性气体的流动状态恶化等,则等离子体成为不稳定或灭火。当等离子体不稳定或灭火场合,半导体电路等制品大多会产生缺陷。且因这种缺陷,有时还会在与缺陷处不同的地方产生发热等不良状况。若注意到等离子体灭火化费时间长,则在许多制品上会产生缺陷。因此,在上述专利文献记载的等离子体发生装置中,需要监视等离子体是否没有灭火。又,等离子体灭火场合,必须通过手工动作再点火。再有,等离子体的点火作业与高频电力的施加作业并行,需要估计时间实施,因此,点火作业需要某种程度熟练才行。

发明内容

于是,鉴于上述课题提出本发明。本发明的目的之一是提供不需要监视或不需要手工动作、能容易且确实地进行等离子体点火或再点火的等离子点火技术。

为了解决上述课题,本发明的等离子体点火装置的特征在于,包括:

高频电源装置,向使得发生等离子体的负载电极供给所定的高频信号；

匹配装置,使得上述高频电源装置侧和上述负载电极侧的阻抗匹配；

前进波/反射波检测装置,检测上述高频信号的前进波及反射波；

高压发生装置,发生所定的高压；以及

控制装置,当上述反射波相对上述前进波的比率比第一阈值大场合,将上述高压叠加在上述高频信号上。

根据上述构成,若高频信号供给到负载电极,则根据那时的等离子体状态等的负载电极侧的阻抗确定。若这时等离子体没有合适地发生,则匹配装置侧的输出阻抗和负载电极侧的输出阻抗产生不匹配,因此,高频信号的反射波相对前进波的比率变大。若该反射波相对前进波的比率为某种程度大,则可推测为点火前状态,或一旦点火的等离子体因什么原因灭火的状态。于是,为了推测等离子体灭火状态,预先设定第一阈值,所述比率比该第一阈值大场合,判断为等离子体没有点火,将高压叠加在高频信号上。通过该高压,负载电极发生放电,等离子体点火或被再点火。

“反射波相对前进波的比率”通常作为反射波的振幅值相对前进波的振幅值的比把握,例如,为驻波比(SWR(Standing Wave Ratio)值)。

下面,说明本发明的效果: