12849[H05H:C23C] 独立行政法人日本原子力研究開発機構保有特許マイクロ波プラズマ処理装置（特許第4792594号）技術的特長発明の効果（1）一様で平坦な電界強度分布を得ることができ、均一で高密度のプラズマが形成される。（2）CVD*によるダイヤモンド成長などに利用する際、基板上に均一性の良い平坦なプラズマを発生でき、大面積を有するダイヤモンド結晶を高効率で合成できる。(更に小型ダイヤモンド成長も可能。) * CVD (Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法) 本特許の活用用途本発明は、エッチング等表面処理や化学蒸着等表面付着法等各種用途に利用されており、またCVDによるダイヤモンド成長(結晶合成)に利用される。ダイヤモンドは、電子材料、超硬合金、セラミック・ガラスなど高硬度材料・機器の研削・研磨、切削加工材としての用途の他、宝飾品、音響製品や電子機器・精密機器用材料として利用される。 (1)精密機械・加工メーカ (2)電子材料・素材メーカ (3)音響機器・電子機器メーカ (4)電力・燃料電池等エネルギー産業(CVDによる薄膜シリコン太陽電池の実用化が前提) ご相談は下記まで御連絡ください〒３１９－１１９５茨城県那珂郡東海村白方白根２－４ＴＥＬ：０２９－２８４－３４１５ＦＡＸ：０２９－２８４－３６７９独立行政法人日本原子力研究開発機構産学連携推進部プラズマ発生位置の制御が容易、任意の位置に均一で高密度のプラズマを形成できる本発明のマイクロ波プラズマ処理装置において、マイクロ波プラズマを発生させる真空室内に同軸状に導体を設置し、この導体の一端面を被処理物の支持体近傍に位置させることにより、真空室内空隙部(導波路)を通過したマイクロ波が導体端面と支持体との間の空間内に導入され、一様で平坦な電界強度を得るようにする。これにより、プラズマの発生位置の制御が容易であり、任意の位置に均一で高い強度のプラズマを発生させることができる。 12849[H05H:C23C] 更に詳しくは、次のような特許内容、特長を有しています。特許内容従来の問題点従来の装置では、真空室(空洞共振室)内でマイクロ波密度の強弱が生じ、マイクロ波エネルギー分布が不均一となりやすく、発生位置の制御が難しかった。また、共振室中に障害物があると、目的の位置にマイクロ波プラズマを発生することが困難であった。【符号の説明】１：マイクロ波プラズマＣＶＤ装置４：マイクロ波導入石英窓５ｂ：排気口７：被処理物用支持体８ａ：導体の支持体側の端面９：マイクロ波の通過路２：マイクロ波電源３：マイクロ波を伝搬させる導波管５：空洞共振器型の反応容器５ａ：原料ガス導入口６：内部に冷却水Ｗが通っている冷却ステージ６a：ステージ天面７a：支持体天面８：導体８ｂ：交換可能な端部用部材８ｃ：導体本体１０：空間部分１１：端部用部材の交換口本特許の具体的内容（1）【図1】において、マイクロ波プラズマを発生させる円筒状の真空室５と、その内部に同軸状に円柱形の導体８が設置されている。マイクロ波は導波管3を伝播し、誘電体窓4を通過して真空室５に導入され、内側導体８との間の空隙部（通過路9)を通過して空間部分10に導入される。【図２】の装置例では、導体の支持体側端面8aの形状(湾曲凹面)を調整することにより、被処理物上の狭い範囲に電界を集中させ、強度が高く均一な電界強度分布になるようにする。【図1】マイクロ波プラズマCVD装置の内部構造概略構成図【図2】マイクロ波プラズマ処理装置の一例（導体の支持体側端面の部分的概略図）（2）その結果、電界強度分布シミュレーション(【図３】の破線) が示すように、本発明の装置形状の下では鉛直・水平方向共、約1.5cm位置で10％程度下降しており、等方的な分布である。また、従来装置よりも鉛直方向の集中度が約３倍、水平方向の一様性が約1.5倍向上している。（3）以上により、プラズマの発生位置の制御が容易であり、被処理物上の任意の位置に均一で高い強度のプラズマを発生させることができる【図3】電界強度分布のシミュレーション結果