CN101308776A - 常压等离子体清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种常压等离子体清洗装置，其包括：连接于交流电源的电源电极，该电源电极呈对应于表面处理对象物的剖面形状并具有可进行电气反应的外表面面积；与所述电源电极的外表面保持间距而设置的接地电极，该接地电极具有可使其与所述电源电极反应而生成的等离子体气体通过的喷射通孔；用于固定所述电源电极与接地电极而使两者维持一定间距的框架，该框架具有连通于所述接地电极的喷射通孔的开放部；和设置于所述框架的气体供给部，以用于向所述电源电极及接地电极之间供给气体。

Description

常压等离子体清洗装置
技术领域
本发明涉及一种常压等离子体清洗装置，尤其涉及在大气压下根据放电而产生等离子体并将其喷射到外部，而且具有可对加工物的表面进行处理的电极结构的常压等离子体清洗装置。
背景技术
通常，在生产FPD(Flat Panel Display)及半导体基板等过程中必然要进行基板的清洗工艺，其中最近大多使用作为干式清洗技术的等离子体清洗技术。作为这种等离子体清洗技术的一种，对常压等离子体清洗技术的研究正在如火如荼地进行着，所述等离子体清洗技术是在大气压下产生等离子体而利用于基板的表面清洗的技术。
下面，对采用这种常压等离子体清洗技术的常压等离子体清洗装置进行简单地说明。图1为表示一般的垂直型结构的常压等离子体清洗装置的概略图。
所述垂直型结构的常压等离子体清洗装置具有如下结构：气体流入至第一电介质101与第二电介质102之间所形成的根据电介质的充电及放电而产生等离子体的电介质空间105；所述第一电介质101和第二电介质102以平板形状设置成相对于气体的流入及等离子体的喷射方向平行对向且相互面对；并且为了在第一电介质101及第二电介质102上施加交流电压而分别在第一电介质101上形成电源电极104、在第二电介质102上形成接地电极103。
根据上述现有技术，在所述第一电介质101及第二电介质102之间供给维持一定密度的气体，并且通过气体排出口106向下喷射在所述第一电介质101与第二电介质102之间生成的等离子体，从而对根据设在所述气体排出口106下侧的移送装置160正在向一侧移动着的对象物130进行表面处理。
所述现有技术因为电介质呈板状，并且具有可以使等离子体喷射面积覆盖被移送装置移送的加工对象物的沿直线延长的结构，所以适合按一定品质处理LCD平板或半导体基板等具有平板型加工表面的对象物。
但是，因为只能朝一个方向喷射等离子体，当如表面处理对象物的表面具有较大粗糙度的情况一样反复形成凹凸、或者如具有弯曲面或具有内部空间部一样具有立体形状时，利用如上所述的电介质或电极结构不能均匀地维持处理品质，从而实际上等离子体表面处理只适用于对平板型的对象物进行表面处理。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种即使在表面处理对象物的表面形成多处凹凸或具有立体的形状时，也可以按一定品质对表面处理对象物的整个表面进行表面处理的常压等离子体清洗装置。
为了实现上述目的，本发明所提供的常压等离子体清洗装置包括：连接于交流电源的电源电极，该电源电极呈对应于表面处理对象物的剖面形状并具有可进行电气反应的外表面面积；与所述电源电极的外表面保持间距而设置的接地电极，该接地电极具有可使其与所述电源电极反应而生成的等离子体气体通过的喷射通孔；用于固定所述电源电极与接地电极而使两者维持一定间距的框架，该框架具有连通于所述接地电极的喷射通孔的开放部；和设置于所述框架的气体供给部，以用于向所述电源电极及接地电极之间供给气体。
在此，所述框架优选地包括：遮盖所述电源电极及接地电极的一端部的第一框架；遮盖所述电源电极及接地电极的另一端的第二框架；以一定宽度设置在所述电源电极及接地电极之间的间距固定件。
并且，所述框架优选地还包括向所述第一框架及第二框架的外部突出一定长度的对象物间距维持件，以使接地电极与表面处理对象物维持一定间距。
并且，所述电源电极优选地呈圆形剖面形状或四边形剖面形状。
因此，根据如上所述的本发明，使电极或电介质具有圆形或多边形剖面形状，并根据表面处理对象物的形状将作为等离子体向外部喷射的最终通道的喷射通孔形成在合适的位置，从而即使表面处理对象物的表面形成多处凹凸或具有立体形状，也可以按一定品质对表面处理对象物的整个表面进行表面处理。
并且，不仅能对多种外表面形状进行表面处理，而且通过在具有内表面的表面处理对象物的内部里与表面处理对象物相隔一定间距并以一定的方向旋转或往返移动，从而可对表面处理对象物的内表面整个均匀喷射等离子体。
并且，对表面处理对象物内表面进行表面处理时，在圆形或多边形剖面的周围均形成喷射通孔，从而可迅速进行表面处理，并且在多边形剖面上的一侧面和另一侧面形成喷射通孔，从而又可同时进行多方位的表面处理。
附图说明
图1为表示一般的常压等离子体清洗装置的概略图；
图2为表示根据本发明所提供的常压等离子体清洗装置的第一实施例的概略图；
图3为表示应用圆形剖面形状电极的使用状态的概略图；
图4为表示应用四边形剖面形状电极的使用状态的概略图；
图5为示出喷射通孔的多种实施例的概略图。
附图主要符号说明
100：电源电极         200：接地电极
210：喷射通孔         300：框架
310：开放部           320：第一框架
330：第二框架         340：间距固定件
350：对象物间距维持件 400：气体供给部
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明具有上述组成的本发明。
图2为表示根据本发明所提供的常压等离子体清洗装置的第一实施例的概略图。图3、图4为分别表示应用圆形剖面、四边形剖面形状电极的使用状态的概略图。图5为示出喷射通孔的多种实施例的概略图。
根据本发明所提供的常压等离子体清洗装置大体包括电源电极100、接地电极200、框架300、气体供给部400，而所述电源电极100呈圆形或多边形剖面形状并连接于交流电源，所述接地电极200通过所述框架300与所述电源电极100相隔一定间距而设置并连接于接地线，并且根据所述气体供给部400向所述电源电极100及接地电极200之间供给气体。
所述电源电极100是连接于交流电源以在其与所述接地电极200之间形成交流电压的构成要素，所述电源电极100在本发明中可以具有圆形或椭圆形剖面形状，而且还可以具有三角形、四边形等多边形剖面形状，并且具有相应于可以使所述电源电极100与所述接地电极200发生电气反应而按指定压力生成等离子体的直径与长度的外表面面积。
所述接地电极200其内表面具有对应于所述电源电极100的外表面形状的圆形或多边形剖面形状，并且其内部以大于所述电源电极100宽度的宽度沿着长度方向延长而形成，因而在所述电源电极100的外侧与所述电源电极100相隔一定间距而设置。
因为所述电源电极100与接地电极200设置成相互维持一定间距，所以沿所述电源电极100与接地电极200相面对的整个外表面及内表面在所述电源电极100与接地电极200之间按一定压力及生成率生成等离子体。
在此，所述电源电极100和接地电极200不仅是指以金属材质为主要成分制成的公知的电极，还指如在所述电源电极100的外表面上涂敷电介质、或者在所述接地电极200的内表面上涂敷电介质的实施例一样在构成所述电源电极100和接地电极200的金属部件的表面上选择性地涂敷或接合电介质而形成的结构，是对具有连接电源的电极的功能的构成要素和具有接地的电极的功能的构成要素的统称。
所述接地电极200具有贯穿形成的喷射通孔210，以使在内部生成的等离子体气体可向外部喷射，因此根据电气反应在所述电源电极100与接地电极200之间以一定压力生成的等离子体气体通过所述喷射通孔210向外部的表面处理对象物表面进行喷射。
在图3所示的本发明的实施例中，所述电源电极100及接地电极200呈圆形剖面形状，所述喷射通孔210在所述接地电极200的整个表面适当布置，从而在插入气缸或导管等内部呈空圆筒状的管道型表面处理对象物10内部的状态下可向360°全方位适当进行等离子体喷射。
所述喷射通孔210即使不在整个表面形成而是沿着长度方向只在一部分表面形成，也能通过使所述接地电极200与表面处理对象物的内表面维持一定距离的同时定位旋转或反复相同的旋转位移进行往返而可对表面处理对象物的内表面整体均匀地进行表面处理。
如图4所示的本发明的另一实施例中所述电源电极100及接地电极200呈四边形剖面形状，而且所述喷射通孔210在所述接地电极200的上、下表面适当布置，从而同时在上、下面向一侧移送功能性薄膜或功能性长板等具有连续形状的表面处理对象物10的过程中可一次性地进行等离子体处理。
并且，如果所述喷射通孔210只在所述多边形接地电极200的一侧形成或者在与所述一侧相隔的另一侧形成，则即使是一个表面处理对象物也可以只对需要进行等离子体表面处理的部分选择性地进行等离子体处理。
如果在所述电源电极100与接地电极200之间沿着长度方向以一定的压力生成等离子体，则沿着长度方向使所述喷射通孔210的大小或间距、数量保持一致。如果沿着所述电源电极100及接地电极200的长度方向产生差异，则使所述喷射通孔210的大小或间距、数量逐渐增加或减小，从而在真个区域形成均匀的喷射性能。
所述喷射通孔210贯通形成于具有圆形或多边形剖面形状的所述接地电极200上时，可以呈以下多种形状：如图5的(a)所示，喷射通孔210呈圆形或椭圆形；或者如图5的(b)、(c)所示，呈沿着所述电源电极100及接地电极200的长度方向以平行或垂直的方向乃至斜线方向延长的直线形状；或者如图5的(d)所示，呈直线与斜线交叉的形状。
即使表面处理对象物的表面形成多处凹凸或表面处理对象物具有形成弯曲部的立体形状，如果如上所述以适合于表面处理对象物形状的圆形或多边形剖面形状和大小形成所述电源电极100及接地电极200，并使所述喷射通孔210形成在适当位置，则可以使所述表面处理对象物或本发明的清洗装置旋转或移动的同时以一定的品质对表面处理对象物的整个表面进行表面处理。
并且，不仅能对多种外表面形状进行表面处理，而且通过在具有内表面的表面处理对象物的内部里与表面处理对象物相隔一定间距并以一定方向旋转或往返移动，可对内表面整体以一定品质进行等离子体处理。并且，通过在多边形剖面上的一侧面和另一侧面形成喷射通孔，可同时进行多方位的表面处理，而且通过在圆形或多边形剖面的周围均形成喷射通孔，从而可更加迅速地进行表面处理。
在所述电源电极100与接地电极200之间生成的等离子体根据所述喷射通孔210所形成的状态以不同的性能和形态进行喷射，其中也可沿着所述电源电极100、接地电极200的长度方向调整所述喷射通孔210的形状、大小、间距或数量，从而沿着长度方向形成一定的等离子体及喷射压力。
所述框架300是固定所述电源电极100与接地电极200，以使两者相互维持一定间距，并且作为与所述电源电极100及接地电极200外部的周边装置或表面处理对象物保持一定的结合或连接状态的构成要素，具有连通于接地电极200的喷射通孔210的开放部310，以便不阻碍经过所述接地电极200的喷射通孔210的等离子体喷射状态。
如图2所示的本发明的第一实施例中，所述框架300分为第一框架320和第二框架330，所述第一框架320固定所述电源电极100和接地电极200的一端，使两者相隔一定间距，并且用于遮盖所述电源电极100与接地电极200之间的空间，以使其与外部相隔离，所述第二框架330用于遮盖所述电源电极100及接地电极200的另一端。
并且，为了按一定的宽度隔离所述电源电极100和接地电极200，在所述电源电极100及接地电极200之间具有按一定的宽度被夹入的间距固定件340，而且在所述第一框架320及第二框架330外侧面上形成以一定长度突出形成的对象物间距维持件350，以使所述接地电极200与表面处理对象物维持一定隔离间距。
所述间距固定件340作为不阻断气体的供给通道的同时相互固定所述电源电极100和接地电极200以使两者维持一定相对位置的构成要素，可以包括球形或单纯的凸起形状等实施例，其形状并不限定于特定的形态，并适宜采用绝缘部件，而且为了在所述电源电极100与接地电极200之间形成旋转转动，优选地构成为具有如同轴承(具有分别与电源电极100和接地电极200连接的内轮和外轮)一样的结构的部件。
所述框架300是用于固定所述电源电极100和接地电极200使两者相互之间保持一定间隔的构成要素的统称，当所述接地电极200具有其两端部被遮蔽的圆筒形状并被固定设置成直接与所述电源电极100相隔一定间距时，所述框架300应当看成是相当于形成在接地电极200的与所述电源电极100连接的连接部。
以上，说明了本发明的优选实施例，本发明并不限定于上述实施例，应当认为包括将所述实施例跟现有的公知技术单纯组合的实施例和本发明所属技术领域的技术人员从本发明的权利要求和详细的说明中可加以变形利用的等同的技术范围。
根据如上所述的本发明，使电极或电介质具有圆形或多边形剖面形状，并根据表面处理对象物的形状将作为等离子体向外部喷射的最终通道的喷射通孔形成在合适的位置，从而即使表面处理对象物的表面形成多处凹凸或具有立体形状，也可以按一定品质对表面处理对象物的整个表面进行表面处理。
并且，不仅能对多种外表面形状进行表面处理，而且通过在具有内表面的表面处理对象物的内部里与表面处理对象物相隔一定间距并以一定的方向旋转或往返移动，可对表面处理物的内表面整个均匀喷射等离子体。
并且，对表面处理对象物内表面进行表面处理时，在圆形或多边形剖面的周围均形成喷射通孔，从而可迅速进行表面处理，并且在多边形剖面上的一侧面和另一侧面形成喷射通孔，从而又可同时进行多方位的处理。
并且，沿着电极的长度方向调整喷射通孔的形状、大小、间距或数量，从而在内部形成一定的等离子体压力或者适合于表面处理对象物的表面状态或形状而分配等离子体压力，由此可调整等离子体的喷射。
由此，可以显著缩小表面处理对象物的形状对等离子体表面处理的限制范围，从而对于利用等离子体所提供的物质或环境可提高性能的技术领域而言，可扩大等离子体技术的应用范围。

Claims (4)

1、一种常压等离子体清洗装置，其特征在于包括：
连接于交流电源的电源电极，该电源电极呈对应于表面处理对象物的剖面形状并具有可进行电气反应的外表面面积；
与所述电源电极的外表面保持间距而设置的接地电极，该接地电极具有可使其与所述电源电极反应而生成的等离子体气体通过的喷射通孔；
用于固定所述电源电极与接地电极而使两者维持一定间距的框架，该框架具有连通于所述接地电极的喷射通孔的开放部；和
设置于所述框架的气体供给部，以用于向所述电源电极及接地电极之间供给气体。
2、根据权利要求1所述的常压等离子体清洗装置，其特征在于所述框架包括：
遮盖所述电源电极及接地电极的一端部的第一框架；
遮盖所述电源电极及接地电极的另一端的第二框架；
以一定宽度设置在所述电源电极及接地电极之间的间距固定件。
3、根据权利要求2所述的常压等离子体清洗装置，其特征在于所述框架还包括向所述第一框架及第二框架的外部突出一定长度的对象物间距维持件，以使接地电极与表面处理对象物维持一定间距。
4、根据权利要求1所述的常压等离子体清洗装置，其特征在于所述电源电极呈圆形剖面形状或四边形剖面形状。
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Granted publication date: 20101110

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