CN106851956B - 具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高频常压等离子头具有高频匹配部及分析传感器的高频常压等离子发生装置。更详细地，包括：外壳，内置有现有高频常压等离子头；高频输入端，设置在用于遮蔽内置于上述外壳的上述高频常压等离子头的上部的上板上；以及匹配部，用于对向上述高频输入端输入的高频和阻抗进行匹配。本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的特征在于，作为上述匹配部的输出的经匹配的高频输出通过分析传感器来检测向上述高频常压等离子头供给的高频的电特性。

Description

具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置

技术领域

本发明涉及高频常压等离子头具有高频匹配部及分析传感器的高频常压等离子发生装置。

更详细地，本发明的头具有匹配部及分析传感器的高频常压等离子发生装置包括：外壳，内置有现有高频常压等离子头；高频输入端，设置在用于遮蔽内置于上述外壳的上述高频常压等离子头的上部的上板上；以及匹配部，用于对向上述高频输入端输入的高频和阻抗进行匹配。

本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的特征在于，作为上述匹配部的输出的经匹配的高频输出通过分析传感器来检测向上述高频常压等离子头供给的高频的电特性。

背景技术

通常，在对半导体或液晶显示装置(LCD)中的结构物进行蒸镀或图案化(patterning)方面使用等离子发生装置。

等离子(plasma)是指由离子、电子、自由基(radical)等形成的离子化的气体状态，这种等离子在高温状态下或借助强电场或高频电磁场(RF，electromagnetic fields)生成。

尤其，借助辉光放电(glow discharge)生成等离子通过直流或因高频电磁场引起的自由电子形成，所引起的自由电子通过与气体分子碰撞来生成离子、自由基、电子等的活性因子。

如上所述的活性因子在物质的表面起到物理性或化学性作用，来改变物质表面的特性。借助如上所述的活性因子刻意改变物质表面特性被称作表面处理，通常，借助等离子所进行的表面处理是指利用等离子状态的反应物质对物质的表面进行清洗或蚀刻。

这种等离子处理方法可对形成等离子状态的区域在腔室内处于何种气压状态进行分类，其中，若在接近大气压(Atmospheric Pressure，常压)的压力状态下生成等离子，则可在腔室内部的双电极状态下获得稳定的等离子特性，因此广泛应用于等离子表面处理，这种在接近大气压的压力状态下生成等离子并进行表面处理的装置被称为常压等离子发生装置或常压等离子处理装置。

并且，如上所述的高频常压等离子发生装置根据施加高频的板的位置大多分为直接(direct)式等离子发生装置和远程(remote)式等离子发生装置，其中，远程式等离子发生装置使施加高频的板与需进行表面处理的基板面相互垂直，具有金属配线受等离子状态气体损伤少的优点，因此在工业领域广受青睐。

图1为以往的高频常压等离子发生装置的立体图，在形成装置外观的外形物4设置的高频连接端子2′与高频输入电缆2相连接，气体连接端子3′与气体流入管3相连接，向高频输入电缆2输入高频输出器的高频，向气体流入管3注入用于发生等离子的氩(Ar)等气体，则气体通过内置于外形物4的头(未图示)向外形物4的下部流动，向下部流动的气体在设置于头内部并施加高频的两个板之间形成等离子状态，使所发生的等离子作用到需进行表面处理的对象物来进行对象物的表面处理，这种常压等离子发生装置已在韩国专利公开第 10-2005-54606号中以常压等离子处理装置进行了公开。

这种高频常压等离子发生装置从高频输出器接收高频，在高频输出器与高频常压等离子发生装置之间设置匹配器(matcher)，为了避免从高频输出器输出的高频在负荷侧返回而减少行波电力来使得效率下降或消除因返回的反射波电力而使高频输出器受损的可能性，匹配器在高频输出器与常压等离子发生装置之间起到使高频输出器与常压等离子发生装置之间的阻抗(impedance)值相匹配(matching)的功能，从而可向负荷供给消除反射波电力返回的品质最佳的高频。

但是，在大型高频常压等离子头中，由于阻抗明显小，因而在用于连接阻抗匹配器的输出端子与高频常压等离子头的输入端子之间的高频同轴电缆产生极大的高温热量，致使连接器和电缆受损，导致很多高频电受损。

由于上述高频同轴电缆的连接成问题，因而为了使上述阻抗匹配器的输出直接连接到高频常压等离子头的输入端子，只能把阻抗匹配器设置到高频常压等离子头的上端部，但是，这样一来将因高频常压等离子头具有宽度窄长度长的特性而导致在与宽度宽的阻抗匹配器相结合方面存在结构上的问题。

发明内容

本发明用于在大型常压等离子发生装置中解决如上所述的以往的诸多问题，本发明的目的在于在高频常压等离子头安装匹配器及分析传感器来提供实现一体化的常压等离子发生装置，即在用于生成等离子的常压等离子头的上端，除在中心部设置的气体注入口之外，确保其余空间，以可在所确保的空间设置阻抗匹配部的方式将突出形成于上端的气体分配配管等所有配件内置于上述常压等离子头，以此形成高频常压等离子头，在上述高频常压等离子头的上端设置上述阻抗匹配部，在上述阻抗匹配部输出端与上述高频常压等离子头的电极之间安装分析传感器，从而分析电压、电流、相位及波形等电特性，并收集相应数据。

用于实现如上所述的目的的本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的特征在于，使匹配部在高频常压等离子头的上端实现一体化，并安装可预估常压等离子质量的分析传感器，上述匹配部用于在从外部高频发生器输出的高频与常压等离子头之间对阻抗进行匹配。

发明效果

若将具有如上所述的结构的本发明的采用分析传感器的匹配部一体型常压等离子发生装置的匹配部输入阻抗设置成50Ω，则可通过特性阻抗为50Ω的高频同轴电缆连接输出阻抗为50Ω的外部高频发生器的输出端与上述本发明的输入端之间，从而可用最小高频损失进行远距离供给。

并且，根据本发明，通过将匹配部和头一并内置而成的一体型来消除因用于连接现有的设置于外部的匹配器的输出端子与头的高频输入端子之间的高频输入电缆而产生的发热现象，阻断在高频电缆所产生的高频电力损失，从而可明显降低由此产生的故障发生率，具有可稳定地运行等离子发生装置的效果。

并且，若在常压等离子头的长度方向的侧面根据所需数量贴上沿着长度方向折叠的一个或一个以上的多个常压等离子头，并在上方安装匹配部来向常压等离子头供给高频电则更具效果，因而不仅更加便于制造大型常压等离子设备，而且可通过使高频发生器及气体供给系统实现单一化、减少其他附加设备的组装工序数量，来减少很大一部分成本。分析传感器通过连接在匹配部输出端与常压等离子头输入端之间来检测所供给的高频的特性，即检测电压、电流及相位，这些直接关系到在头发生的等离子的质量。若对此进行分析并应用到工序条件上，则具有可快速应对工序中有可能产生的问题及工序开发。

附图说明

图1为以往的高频常压等离子发生装置的立体图。

图2为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的外形立体图。

图3为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的单高频常压等离子头10的立体图。

图4为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的单头单匹配部60s的内部立体图。

图5为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双高频常压等离子头20的立体图。

图6为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双头单匹配部60d的内部立体图。

图7为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的将第一可变电容器的真空可变电容器(VVC)替换成空气可变电容器(AVC)的双头单匹配部60d的内部立体图。

图8为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双高频常压等离子头30的立体图。

图9a及图9b为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双头双匹配部60dd的内部立体图及回路图。

图10为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的将第一可变电容器及第二可变电容器的真空可变电容器调转180度的双头双匹配部60dd的内部立体图。

附图标记的说明

1：常压等离子发生装置

70：供给面板

701：高频输入连接器 702：气体流入口

703：主电源连接器 704：通信端口

705：波形监视端口 706：冷却介质流入连接口

707：冷却介质流出连接口

701a：第一高频输入连接器 701b：第二高频输入连接器

702a：第一气体流入口 702a：第二气体流入口

703a：第一主电源连接器 703b：第二主电源连接器

704a：第一通信端口 704b：第二通信端口

705a：第一波形监视端口 705b：第二波形监视端口

706a：第一冷却介质流入连接口 706b：第二冷却介质流入连接口

707a：第一冷却介质流出连接口 707b：第二冷却介质流出连接口

10：单匹配部的单高频等离子头

11：头本体 12：气体集合管流入口

13：气体集合管 14：螺纹孔

15：左侧侧面块 16：右侧剖面块

17：电极引入导电体杆 18a：冷却介质流入口

18b：冷却介质流出口

20：单匹配部的双高频等离子头

21a：第一头本体 21b：第二头本体

22：单气体集合管流入口 23：气体集合管

24：螺纹孔 25a：第一左侧侧面块

25b：第二左侧侧面块 26：右侧剖面块

27a：第一电极引入导电体杆 27b：第二电极引入导电体杆

28a：冷却介质流入口 28b：冷却介质流出口

30：双匹配部的双高频等离子头

31a：第一头本体 31b：第二头本体

32a：第一气体集合管流入口 32b：第二气体集合管流入口

33：双入口气体集合管 34：螺纹孔

35a：第一左侧侧面块 36a：第一右侧剖面块

36b：第二左侧侧面块 35b：第二右侧剖面块

37a：第一电极引入导电体杆 37b：第二电极引入导电体杆

38a1：第一冷却介质流入口 38a2：第一冷却介质流出口

38b1：第二冷却介质流出口 38b2：第二冷却介质流入口

60s：单头单匹配部 60d：双头单匹配部公用标记

601：同轴电缆 602：传感盒

603：接地杆 604：同轴电缆芯线接触部

605：第一后部面冷却板 606：第一可变电容器

607：第一前部面冷却板 608：第二后部面冷却板

609：第二可变电容器 610：第二前部面冷却板

611：导电体支撑件 612：线圈

613：线圈支架 614：第一传感器贯通导电体

615：第二传感器贯通导电体 616：第一分析传感器

617：第二分析传感器 618：杆线圈

620：控制板 621：微处理器板

622：温度传感器 623：控制电源模块

624：第一马达 625：第二马达

626：联轴器 630：第一前后面冷却管

631：第二前后面冷却管

640：匹配器下部板 641：输出连接配件

642：背面 643：左侧面

644：右侧面(未图示) 645：正面

646：第一马达板 647：第二马达板

648：散热口

60dd：双头双匹配部

60a：第一匹配部 60b：第二匹配部

601a：第一同轴电缆 601b：第二同轴电缆

602a：第一传感盒 602b：第二传感盒

603b：第二接地杆 604a：第一同轴电缆芯线接触部

604b：第二同轴电缆芯线接触部 605a：第1a后部面冷却板

605a：第1a后部面冷却板 605b：第1b后部面冷却板

606a：第1a可变电容器 606b：第1b可变电容器

607b：第1b前部面冷却板 608b：第2b后部面冷却板

609b：第2b可变电容器 610b：第二前部面冷却板

611b：第二导电体支撑件

612a：第一线圈 612b：第二线圈

616a：第一分析传感器 616b：第二分析传感器

620b：第二控制板 621：微处理器板

622：温度传感器 623b：第二控制电源模块

626b：第二联轴器 627b：第二杆联轴器

630b：第一前后面冷却管 631b：第二前后面冷却管

640：匹配器下部板 641a：第一输出连接配件

641b：第二输出连接配件 642：背面

643：左侧面 644：右侧面(未图示)

645：正面 646：第一马达板

647：第二马达板 648：散热口

650a：低频滤波器 650b：高频滤波器

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的结构及运行进行说明。

但是，所公开的附图作为向本领域技术人员充分传达本发明的思想的例子来提供。因此，本发明并不局限于所公开的附图，也可具体体现为其他实施方式。

并且，若不存在其他定义，本发明的说明书中所使用的术语具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义，在以下说明及附图中，省略对有可能不必要地模糊本发明主旨的公知功能及结构的说明。

图2为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的立体图。

参照图2，本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置在下部具有高频常压等离子头，上述高频常压等离子头形成六面体形状的长杆形状，在上述高频常压等离子头的下部附着有等离子反应器(未图示)，若向等离子反应器施加气体和高频电，则形成等离子，可借助所形成的等离子来执行如上所述的多种工序。

其中，上述高频常压等离子头可根据电极及气体供给系统来在结构上分为多个种类，上述本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型一体型高频常压等离子发生装置与上述高频常压等离子头的种类无关。

即，本发明的常压等离子发生装置在其上部安装匹配器下部板，可通过在匹配器下部板上设置的附着有匹配器部件的匹配部60，以不存在反射波电力的方式向上述高频常压等离子头供给高频电。

本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置根据上述高频常压等离子头的种类来使得附着于匹配部60内部的匹配器件的结构及配置发生改变，其结构大致分为如图3所示的单匹配部的单高频常压等离子头10、如图5所示的单匹配部的双高频常压等离子头20 以及如图8所示的双匹配部的双高频常压等离子头30。

首先，参照图3及图4，对本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的单匹配部的单高频常压等离子头10进行说明。

图3为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的单高频常压等离子头10的立体图，图4为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的单头单匹配部 60s的内部立体图。

首先，参照图3的单高频常压等离子头10进行说明，在一个头本体 11的左侧剖面附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的左侧侧面块15，在一个头本体11的右侧剖面附着有右侧剖面块16，上述右侧剖面块16用于通过电极引入导电体杆17向形成于上述单高频常压等离子头10下部的等离子反应器(未图示)供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏，在上述头本体11的中央附着有使气体向头本体11的内部流动的气体集合管 13及气体集合管流入口12，在上述头本体11的右侧上端分别附着有使冷却介质循环的冷却介质流入口18a及冷却介质流出口18b，在上述头本体 11的上端及侧面所配置的规定程度的螺纹孔14用于固定形成匹配回路所用的匹配器下部板640以及制作呈六面体的上述单头单匹配部60s的外壳。

参照图3及图4对在具有如上所述的结构的单高频常压等离子头10 安装上述单头单匹配部60s进行详细说明。

在使上述单高频常压等离子头10的上部附着于单头单匹配部60s的匹配器下部板640之后，在上方安装匹配器件，并使可供给高频电及气体等的供给面板70附着，从而以金属板材质的六面体制作形成装置外形的外壳。

上述单头单匹配部60s的外壳附着有可供给高频电及气体等的供给面板70，呈由正面645、左侧面643、右侧面(未图示)、盖(未图示)、背面642构成的六面体形状，在两侧面643(未图示)形成多个对在单头单匹配部60s产生的热量进行散热的散热口647。

通过附着于上述供给面板70的气体流入口702流入的气体通过附着于气体集合管23上部的气体集合管流入口12经由形成于上述单高频常压等离子头10内部的流动通道(未图示)向用于对发生等离子的等离子反应器(未图示)进行供给的上述气体集合管13流入。

在上述单头单匹配部60s的内部结构物的匹配器件的配置方面，上述供给面板70的高频输入连接器701与高频同轴电缆601相连接，在上述高频同轴电缆601的末端，上述高频同轴电缆601的外皮借助接地杆 603接地到上述匹配器下部板640，芯线与附着于第一可变电容器606后部面的第一后部面冷却板605相连接。

使附着于上述第一可变电容器606后部面的第一后部面冷却板605 与附着于第二可变电容器609后部面的第二后部面冷却板608相向，并借助导电体相连接。

另一方面，通过与附着于上述第一可变电容器606的前部面的第一前部面冷却板607相连接的U字型杆线圈618接地到上述匹配器下部板 640，通过附着于上述第二可变电容器609的前部面的第二前部面冷却板 610与导电体支撑件611相连接。

上述线圈导电体支撑件611与线圈612相连接，上述线圈612的相反侧末端部分通过第一分析传感器616，使上述单头单匹配部60s的输出通过电极引入导电体杆17向在匹配器下部板640的下方形成于上述单高频常压等离子头10下部的等离子反应器最终供给高频电。

以如上所述的方式连接的单头单匹配部60s形成由第一可变电容器 606、第二可变电容器609及线圈612(电感器)组成的常规的LC回路，上述高频输入连接器701和第一可变电容器606并联，其中第二可变电容器609与线圈612串联来进行输出，通过调节上述第一可变电容器606 与上述第二可变电容器609之间互相关联的容量值来改变LC回路中的阻抗，使从上述高频输入连接器701输入的高频的阻抗与作为负荷的上述单高频常压等离子头10阻抗相匹配。

经阻抗匹配的高频使从负荷侧返回的反射波电力最小化，从而可最大限度利用向常压等离子发生装置施加的高频电，从而可使等离子的生成效率最大化。

因此，本发明实施例的上述第一可变电容器606和上述第二可变电容器609的适用器件均采用真空可变电容器(Vacuum Variable Capacitor)，为了改变这些电容器606、609的容量，在上述匹配器下部板640进行设置，即，为了改变上述第一可变电容器606的容量，在第一可变电容器 606的调节轴连结第一马达624，为了改变上述第二可变电容器609的容量，在第二可变电容器609的调节轴连结第二马达625，通过由安装于上述左侧面643的控制板620对上述第一马达624和上述第二马达625控制马达624、625旋转量，从而调节第一可变电容器606和第二可变电容器 609的容量。

上述第一马达624及第二马达625借助第一马达板646及第二马达板647附着，利用联轴器(未图示)使上述第一马达624的轴与第一可变电容器606的调节轴之间相连结，这种利用联轴器(未图示)所进行的连结还可用在第二马达625和第二可变电容器609，即，上述第二马达625 的轴和第二可变电容器609也同样借助联轴器626相连结。

由于根据上述单高频常压等离子头10的长度，所消耗的高频电均不同，因而为了体现经济性，上述第一可变电容器606和上述第二可变电容器609的适用器件采用如下适用器件。

即，上述第一可变电容器606和上述第二可变电容器609均采用空气可变电容器(AVC，Air Variable Capacitor)，上述第一可变电容器606 采用空气可变电容器且上述第二可变电容器609采用真空可变电容器 (Vacuum Variable Capacitor)，上述第一可变电容器606和上述第二可变电容器609均采用真空可变电容器。

通常，空气可变电容器虽然比真空可变电容器价格低廉，但因由高压、对电流引起的电弧(arc)而存在容易受损的隐患，相反，真空可变电容器在电流及耐压方面强于上述空气可变电容器器件，但价格高昂。

另一方面，在上述单头单匹配部60s内，安装于线圈612与电极引入导电体杆17之间的第一分析传感器616检测根据基于工序条件释放的等离子的特性发生变化的高频电压、高频电流及相位，在使用内置于第一分析传感器616的微程序(未图示)对信号进行数据处理后，通过通信端口704向设置于外部的计算机传输数据，以文字形式表示阻抗、波形形状、高频波谱、图表及数据，通过判断是否释放利用等离子来将阻抗及其他信号用作再放电尝试信号，并且附着于供给面板70的波形监视端口705有利于通过示波器及波谱分析器(analyzer)等外部波形分析设备分析波形的特性。

上述控制板620设置于上述单头单匹配部60s的外壳的内侧，是安装有用于控制上述第一马达624及第二马达625的轴旋转的微处理器方式或模拟方式的公知的调整回路的部分。

在控制上述单头单匹配部60s的上述控制板620采用微处理器方式的情况下，检测从传感盒602输入的高频电压、高频电流及相位信号来将信号转换成数字信号，并在具有微处理器板621的控制板620生成匹配所需的各种参数，以可与负荷匹配的方式抽取上述第一马达624和第二马达 625的位置值，在上述控制板620对马达624、625进行可变调节，从而使得与负荷相匹配，在进行匹配的过程中，通过数字通信单元在计算机显示器上显示各种信息，并执行手动运行及自动运行之间的切换。

另一方面，在上述控制板620采用模拟方式的情况下，检测所输入的高频电压与高频电流之比，以及检测相位信号，根据信号来添加用于自动调整可允许的阻抗的自动调整回路，附设可选择手动调整回路和自动调整回路中的一个的开关回路，来可根据高频发生装置的使用人员的需要选择手动调整回路或自动调整回路中的一个。为此，在本发明的实施例中，在上述控制板620连接传感盒602，上述传感盒602内置有用于检测高频电压与高频电流之比和相位信号的传感器。

上述模拟方式的自动调整回路的结构可参考作为以往关于匹配回路的公知技术的韩国专利公开第1992-3621号中的可自动控制匹配回路的高频发生装置的结构。

而且，优选地，为了实现精确可变，与DC私服马达相比，上述第一马达624及第二马达625采用上述微处理器方式，即采用步进(stepping) 马达。因步进马达属于无刷型(brushless)，因此寿命长，由于不需要减速器或分压器(potentiometer)等部件，因而可简化部件使用，便于维护保养。

施加于上述控制板620和马达624、625的电源通过接收主电源连接器703的输入电源来在控制电源模块623进行生成，上述控制电源模块 623使用常规的开关模式电源(switching mode power supply，SMPS)为佳。

另一方面，对本发明的具有匹配部及第一分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的附着于单头单匹配部60s内部的匹配器件的冷却装置的结构及配置进行说明。

所注入的冷却介质因与附着于供给面板70的冷却介质流入连接口 706相连接的冷却管和冷却配件650相连接而在对附着于上述第一后部面冷却板605的上述第一可变电容器606的后部面进行冷却之后，通过第一前后面冷却管630对附着于上述第一前部面冷却板607的上述第一可变电容器606的前部面进行冷却。

对上述第一可变电容器606的前部面进行冷却的冷却介质在对与上述第一前部面冷却板607相连接的U字型杆线圈618 进行冷却后对附着于上述第二前部面冷却板610的上述第二可变电容器609的前部面进行冷却，之后通过第二前后面冷却管631对附着于上述第二后部面冷却板608 的上述第二可变电容器609的后部面进行冷却。

对上述第二可变电容器609的后部面进行冷却的冷却介质向由铜管制成的线圈612内部流动并对线圈612进行冷却，在通过头冷却连接管(未图示)经由设置于上述单高频常压等离子头10内部的冷却介质流动通道 (未图示)来对上述单高频常压等离子头10进行冷却后，通过附着于供给面板70的冷却介质流出连接口707流出。

接着，参照图5及图6对本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的单匹配部的双高频常压等离子头20进行说明。

图5为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双高频常压等离子头20的立体图，图6为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双头单匹配部 60d的内部立体图，图7为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的将第一可变电容器的真空可变电容器替换成空气可变电容器的双头单匹配部60d的内部立体图。

首先，参照图5中的双高频常压等离子头20进行说明，如图5所示，使第一头本体21a及第二头本体21b沿着长度方向并排附着，在上述第一头本体21a的左侧剖面及第二头本体21b的左侧剖面分别附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的第一左侧侧面块25a及第二左侧侧面块25b。

在右侧剖面附着有右侧剖面块26，上述右侧剖面块26通过使用上述第一电极引入导电体杆27a及第二电极引入导电体杆27b分别向设置于上述第一头本体21a及第二头本体21b下部的两个等离子反应器(未图示) 供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏。

在上述第一头本体21a的中央及第二头本体21b的中央，通过形成于头本体21a、21b内部的共四个气体流动通道并利用气体集合管23使通过气体流入口22流入的气体在设置于上述第一头本体21a的下部及第二头本体21b下部的两个等离子反应器(未图示)分配流动。

在上述第一头本体21a的右侧上端及第二头本体21b的右侧上端分别附着有使冷却介质循环的冷却介质流入口28a及冷却介质出口28b，来在上述双头单匹配部60d对匹配器件进行冷却，使所流出的冷却介质在上述双高频常压等离子头20内部循环，在上述第一头本体21a的上端和侧面以及在上述第二头本体21b的上端和侧面所配置的规定程度的螺纹孔 24用于固定形成匹配回路所用的匹配器下部板640以及用于使呈六面体的上述双头单匹配部60d的外壳附着。

参照图6，对在具有如上所述的结构的双高频常压等离子头20安装上述双头单匹配部60d进行详细说明。

安装于具有如上所述的结构的双头单匹配部60d的第一分析传感器 616、第二分析传感器617、上述马达624、625的驱动和具有基于控制板 620的自动匹配的运行及附着于供给面板70上的所有运行和功能的上述双头单匹配部60d基本上与安装于上述单高频常压等离子头10的单匹配部的单头单匹配部60s及第一分析传感器616内部具有相同功能，但是由于是双高频常压等离子头20，因此从线圈612的后端传输高频电的传输回路与上述单高频常压等离子头10的单匹配部不同，因此对此进行说明。

上述线圈612固定于线圈支架613，并且，上述线圈612分别向第一传感器贯通导电体614和第二传感器贯通导电体615分离，分别贯通第一分析传感器616的中心部及第二分析传感器617的中心部来通过第一电极引入导电体杆27a及第二电极引入导电体杆27b向安装于上述第一头本体 21a下部及第二头本体21b下部的两个等离子反应器(未图示)分别供给高频电。

在上述单高频常压等离子头10添加一个没有单匹配部的第二分析传感器617，上述第一分析传感器616及第二分析传感器617还有一个重要功能，即确认是否从两个等离子反应器(未图示)同时放电来形成等离子。

在上述双高频常压等离子头20配置有单匹配部的情况下，若使等离子反应器(未图示)的两个电极以互相并联的方式结线并攻击高频电，则需在极短的时间内在两个反应器(未图示)同时形成等离子放电来维持上述等离子。

若仅在一个等离子反应器(未图示)维持等离子，则需中断高频电供给并执行重新放电，可通过第一分析传感器616及第二分析传感器617 的信号分别确认等离子放电状态来判断是否执行重新放电。

并且，在双高频常压等离子头20中，除内部冷却部分之外，附着于双头单匹配部60d内部的匹配器件的冷却装置的结构即配置与上述内容相同。

另一方面，如图7所示，示出将上述单头单匹配部60s及双头单匹配部60d的第一可变电容器606的真空可变电容器替换成空气可变电容器的例，可根据使用容量将上述第一可变电容器606及第二可变电容器606 均替换成空气可变电容器。

接着参照图8至图10，对本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置的双高频常压等离子头30的双匹配部进行说明。

图8为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双高频常压等离子头30的立体图，图9a及图9b为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双头双匹配部60dd的内部立体图及回路图，图10为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的将第一可变电容器及第二可变电容器的真空可变电容器调转180度的双头双匹配部60dd的内部立体图。

首先，参照图8的双高频常压等离子头30进行说明，如图8所示，使头本体31a及头本体31b沿着长度方向并排附着，形成双头。

在上述第一头本体31a的左侧剖面附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的第一左侧侧面块35a，在第二头本体31b的左侧剖面附着有第二左侧侧面块36b，上述第二左侧侧面块36b使用第二电极引入导电体杆37b 向安装于上述第二头本体31b下部的一个等离子反应器(未图示)供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏。

在第一头本体31a的右侧剖面附着有第一右侧剖面块36a，上述第一右侧剖面块36a使用第一电极引入导电体杆37a向安装于上述第一头本体 31a下部的一个等离子反应器(未图示)供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏，在第二头本体31b的右侧附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的第二右侧剖面块35b。

在上述第一头本体31a的中央及第二头本体31b的中央，使通过第一气体集合管流入口32a及第二气体集合管流入口32b流入的气体通过气体集合管33向双高频常压等离子头30流动，在上述第一头本体31a的左侧上端分别附着有使冷却介质循环的第一冷却介质流入口38a1及第一冷却介质流出口38a2，来在作为双头双匹配部60dd中的一个的第一匹配部 60a对匹配器件进行冷却，使所流出的冷却介质在上述第一头本体31a内部循环，并且，在上述第二头本体31b的右侧上端分别附着有使冷却介质循环的第二冷却介质流出口38b1及第二冷却介质流入口38b2，来在作为上述双头双匹配部60dd中的剩余一个的第二匹配部60b对匹配器件进行冷却，使所流出的冷却介质在上述第二头本体31b内部循环来进行冷却。

在上端及侧面所配置的规定程度的螺纹孔24用于固定形成匹配回路所用的匹配器下部板640以及用于使呈六面体的上述第一匹配部60a及第二匹配部60b的外壳附着。

参照图8、图9a及图9b对在具有如上所述的结构的双高频常压等离子头30安装上述第一匹配部60a及第二匹配部60b进行详细说明。

在具有如上所述的结构的双高频常压等离子头30中，在以匹配器下部板640上部的左右两侧之间的中心部分为中心向两侧配置的双匹配部的装上述第一匹配部60a及第二匹配部60b进行匹配的输出分别与在双高频常压等离子头30的左侧上部和右侧上部分别设置的上述第一电极引入导电体杆37a及第二电极引入导电体杆37b相连接，从而分别向两个等离子反应器(未图示)施加高频。

附着于供给面板70并连接的外部供给线通过在第一头本体31a的侧面安装小管道(未图示)来向上述第一头本体31a的右侧末端引出并进行连接。

除了在供给面板70左右对称配置第一高频输入连接器701a及第二高频输入连接器701b、第一气体流入口702a及第二气体流入口702b、第一冷却介质流入连接口706a及第二冷却介质流入连接口706b、第一冷却介质流出连接口707a及第二冷却介质流出连接口707b、第一通信端口 704a及第二通信端口704b、第一波形监视端口705a及第二波形监视端口 705b，以及第一主电源连接器703a及第二主电源连接器703b之外，其他所有部件在上述第一匹配部60a及第二匹配部60b的左右两侧之间的中心部分形成旋转180度的旋转对称，上述第一匹配部60a及第二匹配部60b 的电连接或用于使冷却介质流动的连接方法均与上述单头单匹配部60s 相同，附图中的部件的附图标记也相同。

但是，上述第一匹配部60a及第二匹配部60b的输出部分与上述单头单匹配部60s不同，在此对第一匹配部60a的第二线圈612b端以及第二匹配部60b的第二线圈612b端之后的部分运行进行说明，即，上述第一线圈612a在贯通第一分析传感器616a后与T字型第一输出连接配件 641a相连接，其中，第一输出连接配件641a的一侧与第一电极引入导电体杆37a相连接，来向安装于上述第一头本体31a下部的一个等离子反应器(未图示)供给高频电，第一输出连接配件641a的另一侧与上述供给面板70的第一冷却介质流入连接口706a相连接，使对上述第一匹配部 60a的匹配器件进行冷却后流出的冷却介质通过第一冷却介质流入口 38a1在上述第一头本体31a内部循环并进行冷却后，向第一冷却介质流出口38a2流动，通过上述供给面板70的第一冷却介质流出连接口707a 向外部流出。另一方面，与供给面板70的第二冷却介质流入连接口706b 连接并对上述第二匹配部60b的匹配器件进行冷却后流出的冷却介质通过第二冷却介质流入口38b2在上述第二头本体31b的内部循环并进行冷却后，向第二冷却介质流出口38b1流动，通过上述供给面板70的第二冷却介质流出连接口707b向外部流出。

在上述第一匹配部60a及第二匹配部60b将发生因不存在于单匹配部的频率干扰而产生的问题，在上述双头双匹配部60dd中，安装于上述双高频常压等离子头30内部的两个等离子反应器(未图示)以并排靠近并沿着长度方向长的方式形成，当加工成板形态的物质时，在上述等离子反应器(未图示)互相产生频率干扰，从而导致很难进行匹配。

有两种消除上述频率干扰的方法，一种是向上述第一匹配部60a的第一高频输入连接器701a供给低频的高频电，在上述第一匹配部60a的第一同轴电缆601a的末端部分的第一同轴电缆芯线接触部604a与附着于第1a可变电容器606a的第1a后部面冷却板605b侧之间连接低频滤波器 650a，上述第一低频滤波器650a的输入与第一同轴电缆601a的末端部分的第一同轴电缆芯线接触部604a相连接，上述第一低频滤波器650a的输出与附着于上述第1a可变电容器606a的第1a后部面冷却板605a侧相连接，防止第一传感盒602a之后存在的低频以上的高频电因被上述第一传感盒602a检测而干扰阻抗匹配。

并且，向上述第二匹配部60b的第二高频输入连接器701b供给高频的高频电，在上述第二匹配部60b的第二同轴电缆601b的末端部分与第1b可变电容器606b之间连接高频滤波器650b，上述高频滤波器650b的输入与第二同轴电缆601b的末端部分的第一同轴电缆芯线接触部604b 相连接，上述高频滤波器650b的输出与附着于上述第1a可变电容器606a 的第1a后部面冷却板605a侧相连接，防止第二传感盒602b之后存在的高频以下的高频电因被上述第二传感盒602b检测而干扰阻抗匹配。

另一种方法为在不存在上述低频滤波器650a及高频滤波器650b的情况下，向第一高频输入连接器701a及第二高频输入连接器701b分别供给频率相同的高频电，通过使两种高频电的频率发生相移(phase shift) 来分别进行供给。

分别向上述第一匹配部60a的第一高频输入连接器701a和上述第二匹配部60b的第二高频输入连接器701b供给从两台高频发生器输出的高频电，以在向上述第一高频输入连接器701a供给高频电的高频发生器内部安装的振荡器(发振器)的频率为主频率，以上述振荡器的频率发生相移的振荡器代替在向上述第一高频输入连接器701a供给高频电的高频发生器内部安装的振荡器，来以上述振荡器的频率发生相移的振荡器作为附属运行并避免频率干扰。

即，通过从属于上述主频率来使附属频率的相位发生改变。并且，上述相移可连续调整到波长的一个周期(0度～360度)。

另一方面，如图10所示，可根据匹配器件的种类和上述双高频常压等离子头30的长度等情况来使上述第一匹配部60a及第二匹配部60b的第1a可变电容器606a、第1b可变电容器606b、第2a可变电容器609a 及第2b可变电容器609b的方向调转180度来配置。

对以如上所述的方式进行说明的单头单匹配部60s、双头单匹配部 60d及双头双匹配部60dd的附加性能及运行进行说明。

图4为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的单头单匹配部60s的内部立体图，图6为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双头单匹配部 60d的内部立体图，图9a及图9b为本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中的双头双匹配部60dd的内部立体图及回路图。

另一方面，安装于上述单头单匹配部60s、双头单匹配部60d及双头双匹配部60dd内的分析传感器(第一分析传感器、第二分析传感器)检测根据基于工序条件释放的等离子的特性发生变化的高频电压、高频电流及相位，在使用内置于分析传感器的微程序(未图示)对信号进行数据处理后，通过附着于供给面板70的通信端口704向设置于外部的计算机传输数据，以文字形式表示阻抗、波形形状、高频波谱、图表及数据，通过判断是否释放利用等离子来将阻抗及其他信号用作再放电尝试信号，并且，由于附着于供给面板70的波形监视端口705的输出信号为所检测的信号未经数据处理的高频原信号，因此有利于通过示波器及波谱分析器等外部波形分析设备分析波形的特性。

为了防止安装于上述单头单匹配部60s的下部、双头单匹配部60d 的下部及双头双匹配部60dd的下部的头本体11、21a、21b、31a、31b过度升温，使冷却介质流动，在用于调节上述冷却介质的温度传感器622 的安装方面，在匹配部的控制板附近的匹配器下部板设置孔，并在位于匹配器下部板下部的上述头本体安装温度传感器622，在控制板对基于温度的电压进行数据处理后将其温度值通过通信端口向外部发送。

通过在外部连接的微型计算机接收上述温度的数据并进行处理，从而通过对与附着于供给面板70的冷却介质流入连接口706a、706b相连接的阀进行操作来使温度达到符合工序的适当温度，上述阀安装于匹配部的外部，可调节冷却介质的流动。

另一方面，在调制频率(1Hz～10Khz及10Khz～1Mhz可变)方面，通过具有占空比(1～99％可变)及调制系数(1～100％可变)的脉冲频率对高频进行脉冲宽度调制(PWM)，来向附着于上述供给面板70的高频输入连接器供给被调制的高频电，通过调整为符合工序对象物的特定调制频率、占空比及调制系数来可增加工序对象物的处理速度，减少等离子损伤，减少气体及高频电的消耗。

尤其，在上述调制频率属于可听范围的情况下，若噪音严重，则等离子反应器有可能受损，因此需在可承受的范围内提高上述调制频率，优选地，工序用在10Khz以上进行使用。

并且，在放电繁琐的双头单匹配部60d中，通过供给经脉冲调制的高频电来在上述调制频率的每个周期在分析传感器分析信号，若未维持等离子放电，则继续供给上述经脉冲调制的高频电，若在双头均维持上述等离子放电，则将所供给的高频电转换成工序频率的高频电并执行工序。

以符合所使用的高频头的方式调整上述调制频率的频带，优选地，多点火(Multi-ignition)用频带为1Hz～10Khz之间，工序用频带为 10Khz～1Mhz之间。

如上所述，与因现有高频常压等离子头的高频输入阻抗非常低而在连接输出端子和常压等离子发生装置的输入端子之间的高频输入电缆产生高温热量来导致发生高频电损失及所连接的高频连接器频繁受损相比，在本发明的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置中，一体型以50Ω的高频输入阻抗来形成与同轴电缆的阻抗相同，因而减少了为了防止因高温热量而必须使用具有耐热性的同轴电缆的必要性，因此可选择柔性好的高频输入电缆，不仅如此，能够以不受长度限制的方式使长度变得更长，因而无需使得需进行表面处理的对象物远离装置或无需单独的匹配部设置空间，因此在放置于等离子表面处理装置的狭小的空间内部的情况下，也可对对象物使用常压等离子发生装置，从而可扩大常压等离子发生装置的运行动线。

并且，与使用两个以往的匹配部分离型高频常压等离子头时相比，在使用匹配部一体型双头(dual head)的情况下，可将分离型的两台匹配器替换成一体型中的一个匹配器，因此减少生产成本，不仅如此，分离型分别需要高频常压等离子头及两台匹配器的设置空间，但一体型不需要两台匹配器的设置空间，因此因不需要匹配器的设置空间而可简化设备制作。

尤其，供给具有附加功能的分析传感器、温度传感器及经调制的高频电可将本发明的性能提高一倍。

Claims (18)

1.一种具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在用于遮蔽内置有用于生成等离子的高频常压等离子头的外壳的上部的上板上设置高频输入端和用于对向上述高频输入端输入的高频和阻抗进行匹配的匹配部，

作为上述匹配部的输出的经匹配的高频输出通过附设于上述匹配部的分析传感器，来检测向上述高频常压等离子头供给的高频的电特性，

上述高频常压等离子头为单高频常压等离子头(10)，

上述匹配部为单头单匹配部(60s)，

在上述单头单匹配部(60s)中，供给面板(70)的高频输入连接器(701)与高频同轴电缆(601)相连接，在上述高频同轴电缆(601)的末端，上述高频同轴电缆(601)的外皮借助接地杆(603)接地到匹配器下部板(640)，芯线与附着于第一可变电容器(606)后部面的第一后部面冷却板(605)相连接，

使附着于上述第一可变电容器(606)后部面的第一后部面冷却板(605)与附着于第二可变电容器(609)后部面的第二后部面冷却板(608)相向，并借助导电体相连接，

通过与附着于上述第一可变电容器(606)的前部面的第一前部面冷却板(607)相连接的U字型杆线圈(618)接地到上述匹配器下部板(640)，通过附着于上述第二可变电容器(609)的前部面的第二前部面冷却板(610)与导电体支撑件(611)相连接，

上述导电体支撑件(611)与线圈(612)相连接，上述线圈(612)的相反侧末端部分通过第一分析传感器(616)，使上述单头单匹配部(60s)的输出通过电极引入导电体杆(17)向在匹配器下部板(640)的下方形成于上述单高频常压等离子头(10)下部的等离子反应器供给高频电。

2.根据权利要求1所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在上述单高频常压等离子头(10)中，在头本体(11)的左侧剖面附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的左侧剖面块(15)，在头本体(11)的右侧剖面附着有右侧剖面块(16)，上述右侧剖面块(16)用于通过电极引入导电体杆(17)向形成于上述单高频常压等离子头(10)下部的等离子反应器供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏，

在上述头本体(11)的中央附着有使气体向头本体(11)的内部流动的气体集合管(13)及气体集合管流入口(12)，在上述头本体(11)的右侧上端分别附着有使冷却介质循环的冷却介质流入口(18a)及冷却介质流出口(18b)。

3.根据权利要求1所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在上述匹配器下部板(640)，为了改变上述第一可变电容器(606)的容量，在第一可变电容器(606)的调节轴连结第一马达(624)，为了改变上述第二可变电容器(609)的容量，在第二可变电容器(609)的调节轴连结第二马达(625)，通过由安装于上述单头单匹配部(60s)的左侧面(643)的控制板(620)对上述第一马达(624)和上述第二马达(625)的旋转量进行控制，从而调节第一可变电容器(606)和第二可变电容器(609)的容量。

4.根据权利要求1所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在上述单头单匹配部(60s)内，在线圈(612)与电极引入导电体杆(17)之间安装第一分析传感器(616)，上述第一分析传感器(616)检测根据基于工序条件释放的等离子的特性发生变化的高频电压、高频电流及相位，在使用内置于第一分析传感器(616)的微程序对信号进行数据处理后，通过通信端口(704)向设置于外部的计算机传输数据。

5.根据权利要求4所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，在上述供给面板(70)附着有波形监视端口(705)，通过上述波形监视端口(705)与外部波形分析设备联动分析波形特性。

6.根据权利要求3所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

附着有控制上述单头单匹配部(60s)的控制板(620)，

在上述控制板(620)采用微处理器方式的情况下，检测所输入的高频电压、高频电流及相位信号来将信号转换成数字信号，并在具有微处理器板(621)的控制板(620)生成匹配所需的各种参数，以能够与负荷匹配的方式抽取上述第一马达(624)和第二马达(625)的位置值，在上述控制板(620)对上述第一马达(624)和上述第二马达(625)进行可变调节，从而使得与负荷相匹配，在进行匹配的过程中，通过数字通信单元在计算机显示器上显示各种信息，并执行手动运行及自动运行之间的切换。

7.根据权利要求1所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

附着有控制上述单头单匹配部(60s)的控制板(620)，

在上述控制板(620)采用模拟方式的情况下，检测所输入的高频电压与高频电流之比，以及检测相位信号，根据信号来添加用于自动调整能够允许的阻抗的自动调整回路，附设能够选择手动调整回路和自动调整回路中的一个的开关回路，来能够选择手动调整回路或自动调整回路中的一个。

8.根据权利要求1所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，在对附着于上述单头单匹配部(60s)内部的匹配器件进行冷却方面，

通过附着于供给面板(70)的冷却介质流入连接口(706)注入的冷却介质因冷却管和冷却配件(650)依次相连接而在对附着于上述第一后部面冷却板(605)的上述第一可变电容器(606)的后部面进行冷却之后，通过第一前后面冷却管(630)对附着于上述第一前部面冷却板(607)的上述第一可变电容器(606)的前部面进行冷却，

对上述第一可变电容器(606)的前部面进行冷却的冷却介质在对与上述第一前部面冷却板(607)相连接的U字型杆线圈(618 ) 进行冷却后对附着于上述第二前部面冷却板(610)的上述第二可变电容器(609)的前部面进行冷却，之后通过第二前后面冷却管(631)对附着于上述第二后部面冷却板(608)的上述第二可变电容器(609)的后部面进行冷却，

对上述第二可变电容器(609)的后部面进行冷却的冷却介质向由铜管制成的线圈(612)内部流动并对线圈(612)进行冷却，在经由设置于上述单高频常压等离子头(10)内部的冷却介质流动通道来对上述单高频常压等离子头(10)进行冷却后，通过附着于供给面板(70)的冷却介质流出连接口(707)流出。

9.一种具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在用于遮蔽内置有用于生成等离子的高频常压等离子头的外壳的上部的上板上设置高频输入端和用于对向上述高频输入端输入的高频和阻抗进行匹配的匹配部，

作为上述匹配部的输出的经匹配的高频输出通过附设于上述匹配部的分析传感器，来检测向上述高频常压等离子头供给的高频的电特性，

上述匹配部为双头单匹配部(60d)，

上述高频常压等离子头为双高频常压等离子头(20)，

在上述双高频常压等离子头(20)中，使第一头本体(21a)及第二头本体(21b)沿着长度方向附着，在上述第一头本体(21a)的左侧剖面及第二头本体(21b)的左侧剖面分别附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的第一左侧侧面块(25a)及第二左侧侧面块(25b)，

在右侧剖面附着有右侧剖面块(26)，上述右侧剖面块(26)通过使用第一电极引入导电体杆(27a)及第二电极引入导电体杆(27b)分别向设置于上述第一头本体(21a)及第二头本体(21b)下部的两个等离子反应器供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏，

在上述第一头本体(21a)的中央及第二头本体(21b)的中央，通过形成于头本体(21a、21b)内部的共四个气体流动通道并利用气体集合管(23)使通过气体流入口(22)流入的气体在设置于上述第一头本体(21a)的下部及第二头本体(21b)下部的两个等离子反应器分配流动，

在上述第一头本体(21a)的右侧上端及第二头本体(21b)的右侧上端分别附着有使冷却介质循环的冷却介质流入口(28a)及冷却介质出口(28b)，来在上述双头单匹配部(60d)对匹配器件进行冷却，使所流出的冷却介质在上述双高频常压等离子头(20)内部循环，

在上述双头单匹配部(60d)中，供给面板(70)的高频输入连接器(701)与高频同轴电缆(601)相连接，在上述高频同轴电缆(601)的末端，上述高频同轴电缆(601)的外皮借助接地杆(603)接地到匹配器下部板(640)，芯线与附着于第一可变电容器(606)后部面的第一后部面冷却板(605)相连接，

使附着于上述第一可变电容器(606)后部面的第一后部面冷却板(605)与附着于第二可变电容器(609)后部面的第二后部面冷却板(608)相向，并借助导电体相连接，

通过与附着于上述第一可变电容器(606)的前部面的第一前部面冷却板(607)相连接的U字型杆线圈(618)接地到上述匹配器下部板(640)，通过附着于上述第二可变电容器(609)的前部面的第二前部面冷却板(610)与导电体支撑件(611)相连接，

上述导电体支撑件(611)与线圈(612)相连接，

上述线圈(612)固定于线圈支架(613)，上述线圈(612)分别向第一传感器贯通导电体(614)和第二传感器贯通导电体(615)分离，分别贯通第一分析传感器(616)的中心部及第二分析传感器(617)的中心部来通过第一电极引入导电体杆(27a)及第二电极引入导电体杆(27b)向安装于上述第一头本体(21a)下部及第二头本体(21b)下部的两个等离子反应器分别供给高频电，通过上述第一分析传感器(616)及第二分析传感器(617)确认是否从两个等离子反应器同时放电来形成等离子。

10.一种具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在用于遮蔽内置有用于生成等离子的高频常压等离子头的外壳的上部的上板上设置高频输入端和用于对向上述高频输入端输入的高频和阻抗进行匹配的匹配部，

作为上述匹配部的输出的经匹配的高频输出通过附设于上述匹配部的分析传感器，来检测向上述高频常压等离子头供给的高频的电特性，

上述高频常压等离子头为双高频常压等离子头(30)，

在上述双高频常压等离子头(30)中，

使第一头本体(31a)及第二头本体(31b)沿着长度方向附着，

在上述第一头本体(31a)的左侧剖面附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的第一左侧侧面块(35a)，在第二头本体(31b)的左侧剖面附着有第二左侧侧面块(36b)，上述第二左侧侧面块(36b)使用第二电极引入导电体杆(37b)向安装于上述第二头本体(31b)下部的一个等离子反应器供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏，

在上述第一头本体(31a)的右侧剖面附着有第一右侧剖面块(36a)，上述第一右侧剖面块(36a)使用第一电极引入导电体杆(37a)向安装于上述第一头本体(31a)下部的一个等离子反应器供给高频电，并防止气体及冷却介质泄漏，在第二头本体(31b)的右侧附着有用于防止气体及冷却介质泄漏的第二右侧剖面块(35b)，

在上述第一头本体(31a)的中央及第二头本体(31b)的中央，使通过第一气体集合管流入口(32a)及第二气体集合管流入口(32b)流入的气体通过气体集合管(33)向双高频常压等离子头(30)流动，

在上述第一头本体(31a)的左侧上端分别附着有使冷却介质循环的第一冷却介质流入口(38a1)及第一冷却介质流出口(38a2)，来在作为双头双匹配部(60dd)中的一个的第一匹配部(60a)对匹配器件进行冷却，使所流出的冷却介质在上述第一头本体(31a)内部循环，

在上述第二头本体(31b)的右侧上端分别附着有使冷却介质循环的第二冷却介质流出口(38b1)及第二冷却介质流入口(38b2)，来在作为上述双头双匹配部(60dd)中的剩余一个的第二匹配部(60b)对匹配器件进行冷却，使所流出的冷却介质在上述第二头本体(31b)内部循环来进行冷却，

上述匹配部为双头双匹配部(60dd)，

在上述双头双匹配部(60dd)中，

在供给面板(70)左右对称配置第一高频输入连接器(701a)及第二高频输入连接器(701b)、第一气体流入口(702a)及第二气体流入口(702b)、第一冷却介质流入连接口(706a)及第二冷却介质流入连接口(706b)、第一冷却介质流出连接口(707a)及第二冷却介质流出连接口(707b)、第一通信端口(704a)及第二通信端口(704b)、第一波形监视端口(705a)及第二波形监视端口(705b)，以及第一主电源连接器(703a)及第二主电源连接器(703b)，

第二线圈(612b)在贯通第二分析传感器(616b)后与T字型第二输出连接配件(641b)相连接，

上述第二输出连接配件(641b)的一侧与第二电极引入导电体杆(37b)相连接，来向安装于上述第一头本体(31a)下部的一个等离子反应器供给高频电，

上述第二输出连接配件(641b)的另一侧与上述供给面板(70)的第二冷却介质流入连接口(706b)相连接，使对上述第二匹配部(60b)的匹配器件进行冷却后流出的冷却介质通过第二冷却介质流入口(38b2)在上述第二头本体(31b)内部循环并进行冷却后，向第二冷却介质流出口(38b1)流动，通过上述供给面板(70)的第二冷却介质流出连接口(707b)流出。

11.根据权利要求10所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

为了消除产生频率干扰，

向上述第一匹配部(60a)的第一高频输入连接器(701a)供给低频的高频电，在上述第一匹配部(60a)的第一同轴电缆(601a)的末端部分的第一同轴电缆芯线接触部(604a)与附着于第1a可变电容器(606a)的第1a后部面冷却板(605b)侧之间连接第一低频滤波器(650a)，

上述第一低频滤波器(650a)的输入与附着于上述第1a可变电容器(606a)的第1a后部面冷却板(605a)侧相连接，上述第一低频滤波器(650a)的输出与上述第一同轴电缆(601a)的末端部分的第一同轴电缆芯线接触部(604a)相连接，防止第一传感盒(602a) 之后存在的低频以上的高频电因被上述第一传感盒(602a)检测而干扰阻抗匹配，

向上述第二匹配部(60b)的第二高频输入连接器(701b)供给高频的高频电，在上述第二匹配部(60b)的第二同轴电缆(601b)的末端部分与第1b可变电容器(606b)之间连接高频滤波器(650b)，上述高频滤波器(650b)的输入与附着于上述第1b可变电容器(606b)的第1b后部面冷却板(605b)侧相连接，上述高频滤波器(650b)的输出与上述第二同轴电缆(601b)的末端部分的第二同轴电缆芯线接触部(604b)相连接，防止第二传感盒(602b)之后存在的高频以下的高频电因被上述第二传感盒(602b)检测而干扰阻抗匹配。

12.根据权利要求10所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

为了消除产生频率干扰，向第一高频输入连接器(701a)及第二高频输入连接器(701b)分别供给频率相同的高频电，通过使两种高频电的频率发生相移来分别进行供给。

13.根据权利要求1、9及10中的任一项所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，通过具有占空比及调制系数的脉冲频率对高频进行脉冲宽度调制，来向附着于上述供给面板(70)的高频输入连接器供给被调制的高频电，

通过调整为符合工序对象物的特定调制频率、占空比及调制系数来能够增加工序对象物的处理速度，减少等离子损伤，减少气体及高频电的消耗。

14.根据权利要求13所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，在上述特定调制频率的频带中，多点火用频带为1Hz～10Khz之间，工序用频带为10Khz～1Mhz之间。

15.根据权利要求1或9所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，上述第一可变电容器(606)和上述第二可变电容器(609)均为空气可变电容器器件。

16.根据权利要求1或9所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，上述第一可变电容器(606)和上述第二可变电容器(609)中的一个为空气可变电容器，另一个为真空可变电容器。

17.根据权利要求1或9所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，上述第一可变电容器(606)和上述第二可变电容器(609)均为真空可变电容器器件。

18.根据权利要求1、9及10中的任一项所述的具有匹配部及分析传感器的一体型高频常压等离子发生装置，其特征在于，

在上述匹配部的头本体安装温度传感器(622)，

在控制板对温度传感器(622)的检测值进行数据处理，并通过通信端口向外部发送。