CN114747299A - 等离子体装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够进行与漏电电流的产生状况对应的通知的等离子体装置。本公开的等离子体装置具备：电极，通过放电而产生等离子体；电源装置，生成向电极供给的电力；电力线缆，从电源装置向电极供给电力；漏电检测装置，检测电力线缆的漏电电流；及控制装置，基于对由漏电检测装置检测出的漏电电流与第一阈值进行比较的结果而执行第一通知，并基于对漏电电流与第二阈值进行比较的结果而执行第二通知。

Description

等离子体装置

技术领域

本公开涉及等离子体装置。

背景技术

以往，提出了各种向电极供给电力而产生放电并通过所产生的放电而产生等离子体的等离子体装置。专利文献1的等离子体装置具备对产生等离子体的处理室内的压力进行检测的真空计。等离子体装置基于真空计的检测结果来变更向处理室供给的等离子体产生用气体的流量。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-79453号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在这种等离子体装置中，如果利用漏电检测装置检测从向电极供给电力的电力线缆向大地流动的漏电电流，则能够检测漏电引起的电力异常。另一方面，例如，若为了产生等离子体而利用电力线缆供给高电压的电力，则在正常的等离子体产生时也产生噪声，漏电检测装置有可能检测到漏电电流。

本申请鉴于上述的课题而提出，其目的在于提供一种能够进行与漏电电流的产生状况对应的通知的等离子体装置。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开一种等离子体装置，该等离子体装置具备：电极，通过放电而产生等离子体；电源装置，生成向上述电极供给的电力；电力线缆，从上述电源装置向上述电极供给上述电力；漏电检测装置，检测上述电力线缆的漏电电流；及控制装置，基于对由上述漏电检测装置检测出的上述漏电电流与第一阈值进行比较的结果而执行第一通知，并基于对上述漏电电流与第二阈值进行比较的结果而执行第二通知

发明效果

根据本公开，控制装置根据对漏电电流与第一阈值进行比较的结果和对漏电电流与第二阈值进行比较的结果而执行不同的通知。由此，能够进行与漏电电流的产生状况对应的通知。

附图说明

图1是表示等离子体装置的图。

图2是等离子体头的立体图。

图3是在电极及主体侧等离子体通路的位置沿着X方向及Z方向切断等离子体头而得到的剖视图。

图4是图3的A-A线处的剖视图。

图5是表示等离子体装置的结构的框图。

图6是表示漏电检测装置的结构的框图。

图7是表示电流传感器111及气体供给部15B的结构的框图。

图8是表示检测异常的条件和检测出的情况下的通知处理的内容的图。

图9是表示正常时的漏电检测值与各阈值之间的关系的图表。

图10是表示异常时的漏电检测值与各阈值之间的关系的图表。

图11是表示异常时的漏电检测值与各阈值之间的关系的图表。

图12是表示处理气体的压力值的变化的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对实施本公开的一个方式详细地进行说明。如图1所示，本实施方式的等离子体装置10具备：等离子体头11、机器人13及控制箱15。等离子体头11以可拆装的方式安装于机器人13的前端部。机器人13例如是串联连杆式机器人(也能够称为多关节型机器人)。等离子体头11能够在安装于机器人13的前端的状态下照射等离子体气体。等离子体头11根据机器人13的驱动而移动，变更朝向等，能够三维地移动。

控制箱15以计算机为主体构成，总括地控制等离子体装置10。控制箱15具有向等离子体头11供给电力的电源部15A及向等离子体头11供给处理气体的气体供给部15B。电源部15A经由电力线缆16和控制线缆18而与等离子体头11连接。电源部15A基于控制箱15的控制，生成向等离子体头11的电极33(参照图3)供给的电力，对变更向电极33施加的电压的控制和后述的加热器43(参照图4)的温度进行控制。

另外，气体供给部15B经由多个(在本实施方式中，为4根)气体供给管19而与等离子体头11连接。气体供给部15B基于控制箱15的控制，向等离子体头11供给后述的反应气体(处理气体的一例)、载气(处理气体的一例)及加热气体(处理气体的一例)。控制箱15控制气体供给部15B，控制从气体供给部15B向等离子体头11供给的气体的量等。并且，等离子体装置10基于控制箱15的控制使机器人13动作，对载置于工作台17上的被处理物W从等离子体头11照射等离子体气体。

另外，控制箱15具备具有触摸面板或各种开关的操作部15C。控制箱15将各种设定画面、动作状态(例如，气体供给状态等)等显示于操作部15C的触摸面板。另外，控制箱15通过对操作部15C的操作输入而接受各种信息。

等离子体头11以可拆装的方式设置于在机器人13的前端设置的安装板13A。由此，等离子体头11能够更换为种类不同的等离子体头11。如图2所示，等离子体头11具备等离子体生成部21、加热气体供给部23及喷嘴35等。等离子体生成部21将从控制箱15的气体供给部15B(参照图1)供给的处理气体等离子体化，而生成等离子体气体。另外，等离子体头11通过设置于内部的加热器43(参照图4)对从气体供给部15B供给的处理气体进行加热而生成加热气体。加热气体的温度例如为600℃至800℃。本实施方式的等离子体头11将在等离子体生成部21生成的等离子体气体与加热后的加热气体一起向图1所示的被处理物W喷出。向等离子体头11，在图2所示的箭头的方向上从上游侧向下游侧供给处理气体。另外，等离子体头11也可以是不具备对加热气体进行加热的加热器43的结构。即，本公开的等离子体装置也可以是不使用加热气体的结构。

如图2所示，在等离子体头11的连接面11A，安装电力线缆16的安装部11B设置在大致中央部。另外，在连接面11A的一端设置有安装控制线缆18的安装部11C。另外，在将安装部11B夹在中间而与安装部11C相反的一侧设置有安装气体供给管19的安装部11D。安装部11D例如与设置于气体供给管19的前端的安装部件25连接。安装部11D及安装部件25例如是所谓的单触式接头，将气体供给管19以可拆装的方式安装于等离子体头11。

如图3及图4所示，等离子体生成部21包含头主体部31、一对电极33、喷嘴35等。另外，图3是对应于一对电极33及后述的多个主体侧等离子体通路71的位置地切断而得到的剖视图，图4是图3的A-A线处的剖视图。头主体部31由耐热性较高的陶瓷成形，在该头主体部31的内部形成有产生等离子体气体的反应室37。一对电极33分别呈例如圆柱形状，以使其前端部向反应室37突出的状态被固定。在以下的说明中，有时将一对电极33简称为电极33。另外，将一对电极33排列的方向称为X方向，将圆柱形状的电极33的轴向称为Z方向，将与X方向及Z方向正交的方向称为Y方向进行说明。

加热气体供给部23具备气体管41、加热器43、连结部45等。气体管41及加热器43安装于头主体部31的外周面，由图4所示的罩47覆盖。气体管41经由气体供给管19(参照图1)而与控制箱15的气体供给部15B连接。从气体供给部15B向气体管41供给加热用气体(例如，空气)。加热器43安装于气体管41的中途。加热器43对在气体管41中流动的加热用气体进行加热而生成加热气体。另外，在加热器43设置有用于检测加热器43的加热温度的热电偶92(参照图5)。

如图4所示，连结部45将气体管41连结于喷嘴35。在喷嘴35安装于头主体部31的状态下，连结部45将一个端部与气体管41连接，将另一端部与形成于喷嘴35的加热气体通路51连接。经由气体管41而向加热气体通路51供给加热气体。

如图3及图4所示，电极33的一部分的外周部被通过陶瓷等绝缘体制造的电极罩53覆盖。电极罩53呈大致中空筒状，在长度方向上的两端部形成有开口。电极罩53的内周面与电极33的外周面之间的间隙作为气体通路55发挥功能。电极罩53的下游侧的开口与反应室37连接。电极33的下端从电极罩53的下游侧的开口突出。

另外，在头主体部31的内部形成有反应气体流路61和一对载气流路63。反应气体流路61设置于头主体部31的大致中央部，经由气体供给管19(参照图1)而与气体供给部15B连接，使从气体供给部15B供给的反应气体向反应室37流入。另外，一对载气流路63在X方向上配置于将反应气体流路61夹在中间的位置。一对载气流路63分别经由一对气体供给管19(参照图1)中的各气体供给管19而与气体供给部15B连接，从气体供给部15B供给载气。载气流路63使载气经由气体通路55而向反应室37流入。图1及图2所示的4根气体供给管19例如是向一对载气流路63分别供给载气的2根气体供给管19、供给反应气体的1根气体供给管19、供给加热气体(加热前的加热用气体)的气体供给管19。

作为反应气体(种子气体)，能够采用氧气(O₂)。气体供给部15B例如经由反应气体流路61而使氧气与氮气(N₂)的混合气体(例如，干燥空气(Air))流入反应室37的电极33之间。以下，为了方便，有时将该混合气体称为反应气体，将氧气称为种子气体。作为载气，可以采用氮气。气体供给部15B使载气从各个气体通路55以围绕一对电极33中的各电极33的方式流入。

从控制箱15的电源部15A向一对电极33施加交流的电压。通过施加电压，例如，如图3所示，在反应室37内，在一对电极33的下端之间产生模拟电弧A。模拟电弧A是指，例如，以不如通常的电弧放电那样流过大电流的方式，在电源部15A中一边限制电流一边使其放电的方式。在反应气体通过该模拟电弧A时，反应气体被等离子体化。因此，一对电极33产生模拟电弧A的放电，将反应气体等离子体化，产生等离子体气体。

另外，在头主体部31中的反应室37的下游侧的部分，形成有多个(本实施例中，为6条)主体侧等离子体通路71。多个主体侧等离子体通路71的上游侧的端部在反应室37形成开口，多个主体侧等离子体通路71的下游侧的端部在头主体部31的下端面形成开口。

喷嘴35由例如耐热性较高的陶瓷成形。喷嘴35通过螺栓80固定于头主体部31的下表面。因此，喷嘴35能够相对于头主体部31拆装，能够变更为种类不同的喷嘴。在喷嘴35形成有在上端面形成开口的一对槽81。一对槽81分别例如与在头主体部31的下端面形成开口的3条主体侧等离子体通路71连通。另外，在喷嘴35形成有沿着Z方向贯通的多个(在本实施例中，为10条)喷嘴侧等离子体通路82。在喷嘴侧等离子体通路82的上端连接有槽81(例如，各5条)。另外，图3及图4所示的喷嘴35的形状、结构是一例。

另外，在喷嘴35以包围喷嘴侧等离子体通路82的方式形成有加热气体用通路95。加热气体用通路95的上部经由加热气体通路51而与加热气体供给部23的连结部45连结。加热气体用通路95的下端在喷嘴35的下表面形成开口。

通过这样的结构，在反应室37产生的等离子体气体与载气一起经由主体侧等离子体通路71而向槽81的内部喷出。并且，等离子体气体在槽81的内部扩散，经由多个喷嘴侧等离子体通路82中的各等离子体通路82而从喷嘴侧等离子体通路82的下端的开口82A喷出。另外，从气体管41向加热气体通路51供给的加热气体在加热气体用通路95中流动。该加热气体作为保护等离子体气体的屏蔽气体发挥功能。加热气体在加热气体用通路95中流动，从加热气体用通路95的下端的开口95A沿着等离子体气体的喷出方向喷出。此时，加热气体以包围从喷嘴侧等离子体通路82的开口82A喷出的等离子体气体的周围的方式喷出。这样，通过将加热后加热气体向等离子体气体的周围喷出，能够提高等离子体气体的效能(润湿性等)。

接下来，对控制箱15的详细的结构进行说明。如图5所示，控制箱15除了上述的电源部15A、气体供给部15B、操作部15C以外，还具备控制器100、驱动电路105、控制电路106、通信部107、漏电检测装置110、电流传感器111、存储装置116等。控制器100以具备未图示的CPU、ROM、RAM等的计算机为主体而构成。控制器100利用CPU执行程序，控制电源部15A、驱动电路105、气体供给部15B等，由此控制等离子体头11、加热气体供给部23等。另外，有时仅以装置名来记载利用CPU执行程序的控制器100。例如，“控制器100”这一记载有时意味着“利用CPU执行程序的控制器100”。

另外，控制器100经由控制电路106而与操作部15C连接。控制器100经由控制电路106而变更操作部15C的触摸面板的显示。另外，控制器100经由控制电路106而接受对操作部15C的操作输入。另外，存储装置116组合例如硬盘驱动器、RAM、ROM等而构成。在存储装置116中存储有状态信息118。控制器100例如将与等离子体装置10的状态相关的信息、检测到异常时的信息、等离子体装置10的设定信息、各设备的运转时间等作为状态信息118进行存储。

另外，通信部107与连接到未图示的网络的通信设备进行通信。通信的方式不作特别限定，例如，是LAN、串行通信等。另外，控制器100也可以不将状态信息118存储于控制箱15内的存储装置116，而经由通信部107存储于网络上的服务器装置等。

漏电检测装置110是检测连接电源部15A和等离子体头11(电极33)的电力线缆16的漏电电流的装置。图6表示漏电检测装置110的结构。如图6所示，本实施方式的电力线缆16例如具有第一线缆16A、第二线缆16B、接地线缆16C。第一线缆16A及第二线缆16B的前端与等离子体头11所具备的一对电极33(参照图3)分别电连接。如图1所示，电力线缆16安装于机器人13。因此，根据机器人13的动作，对电力线缆16施加弯曲、旋转、拉伸等的负荷，有可能受到损伤。因此，本实施方式的等离子体装置10利用漏电检测装置110检测因电力线缆16损伤等而产生的异常电流。

如图6所示，漏电检测装置110具有：检测模块120和电流互感器CT。检测模块120具有比较电路121及电源电路122。电力线缆16的第一线缆16A、第二线缆16B及接地线缆16C分别例如在电线上包覆有绝缘体。第一线缆16A、第二线缆16B及接地线缆16C由网状的导电性的屏蔽部件145屏蔽。屏蔽部件145经由接地线缆16C而接地。

另外，电源部15A具有AC电源141、142。AC电源141基于从商用电源(未图示)供电的电力生成预定的电压值和电流值的交流电力。AC电源141经由第一线缆16A及第二线缆16B而向一对电极33分别供给生成的交流电力。

漏电检测装置110的电流互感器CT安装于接地线缆16C。电流互感器CT将与流过接地线缆16C的漏电电流的电流值对应的检测电压向比较电路121输出。AC电源142例如根据从AC电源141供给的交流电力生成向电源电路122供给的交流电力(例如，AC200V)。电源电路122根据从AC电源142供给的交流电力输出向比较电路121供给的驱动电压及阈值电压，将生成的驱动电压及阈值电压向比较电路121供给。阈值电压是本公开的第一阈值、第二阈值的一例。

比较电路121对电流互感器CT的检测电压与阈值电压进行比较，将表示比较结果的检测信息SI输出到控制器100。在此，在第一线缆16A或第二线缆16B与接地线缆16C之间发生了短路或放电的情况下，漏电电流从AC电源141流向大地。因此，电流互感器CT的检测电压变动。比较电路121将对变动的电流互感器CT的检测电压与阈值进行比较的结果作为检测信息SI输出到控制器100。

另外，在第一线缆16A与第二线缆16B之间发生了短路或放电的情况下，由于电磁感应等，在屏蔽部件145中流过漏电电流。在该情况下，比较电路121也将对变动的电流互感器CT的检测电压与阈值进行比较的结果作为检测信息SI输出到控制器100。这样，漏电检测装置110不仅能够检测第一线缆16A或第二线缆16B的接地，还能够检测第一线缆16A及第二线缆16B间的短路或放电。

另外，在未发生上述短路或放电的电力供给时，即，在不发生电力线缆16的损伤或切断，而由电力线缆16供给等离子体产生控制所需的电力的正常的状态下，通过电磁感应等，在屏蔽部件145中流过漏电电流。另外，在屏蔽部件145输入了某些噪声的情况下，也有可能产生漏电电流。即使在这样的正常时或等离子体装置10的异常以外的情况下，漏电检测装置110也将使用了阈值的比较结果作为检测信息SI输出到控制器100。

另外，漏电检测装置110的结构不作特别限定。例如，漏电检测装置110也可以是对流过接地线缆16C的漏电电流的电流值与阈值进行比较的结构。例如，漏电检测装置110对与由电流互感器检测出的流向第一线缆16A和第二线缆16B的电流值对应的检测电压进行AD转换，将表示电流值的数字值向控制器100输出。控制器100也可以对所输入的电流值与阈值进行比较。即，本公开的漏电检测装置也可以是以电流值进行比较的结构。在该情况下，作为本公开的第一阈值及第二阈值，能够设定预定的电流值。另外，也可以由控制器100执行检测出的电压值、电流值与阈值的比较处理。在该情况下，控制器100是本公开的漏电检测装置的一例。

另外，本实施方式的控制器100除了基于检测出漏电电流的检测信息SI以外，还基于处理气体的压力值来判断装置的异常。如图7所示，气体供给部15B具备气体产生装置109、多个质量流量控制器112(图7中的F1～F5)、多个压力传感器113(图中的白色的四角)等。气体产生装置109是分别供给反应气体、载气、加热用气体的供给源的装置。气体产生装置109例如供给氮气(N₂)、氧气(O₂)、空气(Air、干燥空气等)。气体产生装置109具备成为空气的供给源的压缩机、用于去除从压缩机供给的空气的湿气的干燥器、从干燥空气分离氮气和氧气的分离装置等。另外，气体产生装置109也可以使用包含氧气的空气、干燥空气作为反应气体的种子气体的氧气。

气体产生装置109分别供给反应气体(氧气、氮气)、载气(氮气)、加热用气体(空气)作为处理气体。多个质量流量控制器112例如与各处理气体分别对应地设置，基于控制器100的控制来控制各处理气体的流量。各质量流量控制器112将调整后的实际供给的流量的值(测定值)输出到控制器100。

另外，多个压力传感器113检测由各质量流量控制器112调整了流量的处理气体的压力值。另外，压力传感器113检测在混合器115中混合了反应气体(氧气、氮气)的混合气体的压力值。因此，压力传感器113检测作为反应气体(种子气体)的氧气(O₂)、与氧气混合的氮气(N₂)、混合后的混合气体(干燥空气)各自的压力。另外，压力传感器113单独地检测在与一对载气流路63分别连接的气体供给管19中流动的载气的压力。另外，压力传感器113检测向气体管41供给的加热用气体(加热前的空气)的压力值。各压力传感器113将检测出的压力值输出到控制器100。并且，本实施方式的控制器100基于漏电电流(检测电压)、处理气体的压力值来判断装置的异常。关于判断处理的内容，将在后面叙述。

另外，电源部15A生成从商用电源向电极33供电的高频的交流电力，并将生成的交流电力向电极33供电。电流传感器111检测在用于从电源部15A向电极33供给电力的第一线缆16A和第二线缆16B中流动的电流。电流传感器111例如具备电流互感器，对与由电流互感器检测出的流过第一线缆16A和第二线缆16B的电流值对应的检测电压进行AD转换，将与电流值对应的数字值向控制器100输出。

另外，如图5所示，在驱动电路105电连接有加热器43及安装于加热器43附近的热电偶92。驱动电路105将与热电偶92的输出值对应的温度向控制器100输出。驱动电路105基于热电偶92的输出值，以成为由控制器100指示的目标温度的方式控制加热器43的加热温度。温度传感器114例如设置在等离子体头11内。温度传感器114例如具有热电偶，检测等离子体气体的温度，将检测出的温度向控制器100输出。

接下来，对本实施方式的控制器100执行的通知处理进行说明。控制器100例如当经由操作部15C的触摸面板而接受了等离子体处理的开始的指示时，开始进行等离子体产生控制。在等离子体产生控制中，控制器100使电源部15A开始向电极33供给预定的电力的控制。在以下的说明中，将开始从电源部15A向电极33供给电力的情况称为“等离子体ON”来进行说明。

另外，在等离子体ON时，控制器100使气体供给部15B开始处理气体(载气、反应气体、加热用气体)的供给。气体供给部15B以预先设定的预定的气体流量及压力值开始处理气体的供给。另外，控制器100控制驱动电路105，以成为预定的温度的方式控制加热器43的加热温度。

另外，当设为等离子体ON时，控制器100将与等离子体装置10的状态相关的状态信息118存储在存储装置116中。另外，控制器100判定装置的异常的发生。控制器100在检测到装置的异常时，例如停止对于电极33的电力的供给，停止处理气体的供给，使加热气体供给部23的动作停止，结束等离子体产生控制。由此，等离子体装置10的等离子体产生停止。控制器100在检测到异常并结束了等离子体产生控制时，使操作部15C的画面显示检测到的异常的信息。

图8表示控制器100判断为异常的条件和检测到该异常的情况下的通知处理的内容。在以下的说明中，将由漏电检测装置110检测出的检测电压值称为漏电检测值来进行说明。首先，最上方的1号是由漏电检测装置110检测出的漏电检测值为最大阈值TH1以上的情况。第二个的2号是由漏电检测装置110检测出的漏电检测值为上限阈值TH2以上的情况。图9表示正常时的漏电检测值与各阈值之间的关系。本实施方式的控制器100使用最大阈值TH1、上限阈值TH2、下限阈值TH3、最低阈值TH4来判断漏电检测值的异常。

最大阈值TH1例如是能够判断在发生电力线缆16的切断、损伤而在第一线缆16A或第二线缆16B与接地线缆16C之间发生了短路或放电的情况下检测出的漏电检测值(与漏电电流对应的检测电压值)的值。最大阈值TH1例如是在放电时对电极33施加的电压值、或者从该电压值减去电力线缆16或接地线缆16C的电力损失而得到的值。另外，上限阈值TH2是比最大阈值TH1小的值。例如，在第一线缆16A与第二线缆16B之间发生了短路或放电的情况或发生了电力线缆16的微小的切断等的情况下，由于电磁感应等，在屏蔽部件145中流过漏电电流。上限阈值TH2是能够检测未增大到这样的最大阈值TH1的漏电检测值的增大(异常)的值。如图9中的实线的波形150所示，在未发生电力线缆16的损伤或切断而能够正常地进行电力供给的情况下，漏电检测值例如从等离子体ON时逐渐增大，在基准值Vs附近稳定。该基准值Vs是由于正常的电力供给时的电磁感应和噪声等而产生的漏电检测值。

另一方面，图10表示异常时的漏电检测值与各阈值之间的关系。虚线的波形151是漏电检测值为上限阈值TH2以上的情况，表示从漏电检测值以基准值Vs稳定的状态起，由于某些异常的发生而增大的情况。如波形151所示，当在漏电检测值为基准值Vs的状态下(例如，在等离子体照射期间)发生了第一及第二线缆16A、16B间的放电等时，漏电检测值从基准值Vs增大，成为上限阈值TH2以上。在第一及第二线缆16A、16B未被完全切断等的情况下，例如，仅从电源部15A供给的电力的一部分向接地线缆16C流动，漏电检测值未增大至最大阈值TH1，小于最大阈值TH1。另外，与在等离子体ON后发生了异常的情况相同地，例如，在从等离子体ON前起存在电力线缆16的损伤等的情况下，在等离子体ON时以后，漏电检测值增大到上限阈值TH2以上。

控制器100在检测到上述的漏电检测值为上限阈值TH2以上时，如图8所示，在操作部15C的触摸面板上显示存在电力线缆16切断的可能性的主旨。如上所述，上限阈值TH2是用于在虽然不清楚电力线缆16是否确实切断，但由于某种原因而检测到漏电检测值的增大的情况下进行警告的阈值。因此，控制器100在操作部15C显示例如“由于有可能在电力线缆16的某处发生了损伤，所以请确认”等确认消息。并且，例如，使用者确认等离子体装置10的状态，对操作部15C进行结束了确认的主旨的操作输入。控制器100也可以在接收到对操作部15C的操作输入时，重新开始进行等离子体产生控制。

另一方面，图10中的实线的波形153表示漏电检测值为最大阈值TH1以上的情况。如波形153所示，当在漏电检测值为基准值Vs的状态下发生电力线缆16的切断等时，漏电检测值从基准值Vs增大，超过上限阈值TH2而成为最大阈值TH1以上。例如，在第一线缆16A与接地线缆16C之间发生了短路的情况下，从AC电源141向第一线缆16A供给的电力的大部分经由接地线缆16C而作为漏电电流流向大地。因此，漏电检测值增大至最大阈值TH1的可能性变高。相同地，例如，在从等离子体ON前起电力线缆16切断了的情况下，在等离子体ON时以后，漏电检测值也增大至最大阈值TH1。

控制器100当检测到漏电检测值处于最大阈值TH1以上时，如图8所示，将电力线缆16已切断的主旨显示于操作部15C的触摸面板上。如上所述，在漏电检测值为最大阈值TH1以上的情况下，发生电力线缆16的切断等的可能性极高。因此，控制器100将例如“由于在电力线缆16的某处发生了损伤而紧急停止”等警告消息显示于操作部15C。在该情况下，控制器100例如在检测到了电力线缆16的更换的情况下，在由维护业者利用操作部15C进行了作业确认的操作输入的情况下等，到可靠地解决漏电异常的原因为止的期间，停止电源部15A的电力供给。

因此，在本实施方式中，作为第一阈值，包括比在正常地产生等离子体的状态下由漏电检测装置110检测的漏电检测值(漏电电流的电流值、相当于基准值Vs的电流值)大的上限阈值TH2。另外，作为第二阈值，包括比上限阈值TH2大的最大阈值TH1。控制器100在漏电检测值成为了上限阈值TH2以上的情况下，通知电力线缆16的漏电的可能性(第一通知的一例)。另外，控制器100在漏电电流的电流值成为最大阈值TH1以上的情况下，通知电力线缆16的切断(第二通知的一例)。

将在正常地产生等离子体的状态下由于电力供给而产生的噪声(感应电流)等设为基准的漏电电流(基准值Vs)，设定比该漏电电流大的上限阈值TH2。由此，能够通知电力线缆16的短路等漏电的可能性。另外，通过设定比上限阈值TH2大的最大阈值TH1，能够检测并通知电力线缆16被完全切断而在电力线缆16的中途发生了异常放电的情况等漏电异常的发生极高的状态。因此，通过上限阈值TH2和最大阈值TH1，能够执行漏电的可能性和可靠的漏电的通知。

另外，图8中的3号、4号表示漏电检测值为最低阈值TH4以下的情况。本实施方式的控制器100在等离子体ON时执行基于最低阈值TH4的漏电异常的判定。最低阈值TH4例如是检测不流过漏电电流(漏电检测值不增大的)或漏电电流极小的异常的阈值。例如，在忘记将接地线缆16C接到等离子体装置10的地线的情况下、接地线缆16C被切断的情况下、接地线缆16C脱落的情况下等，若发生与漏电检测装置110相关的故障，则漏电检测值有可能不增大或极小。最低阈值TH4是能够检测这样的漏电检测值不增大的状态等的值，例如，是0V(如果是电流，则为0A)或接近0V的值。

图11中的波形155是漏电检测值成为最低阈值TH4以下的情况，表示等离子体ON时的状态。如波形155所示，在发生了忘记安装接地线缆16C等的情况下，漏电检测值从等离子体ON时开始不增大，而低于最低阈值TH4，或者小于后述的下限阈值TH3而处于最低阈值TH4附近。

另一方面，假设即使在接地线缆16C正常地连接的情况下，例如在不供给处理气体而不产生电极33的放电的情况下，或者在由于某种原因而不产生放电的情况下等，漏电检测值也有可能不增大。具体而言，由于气体供给管19的损伤、气体供给部15B的故障、电极33的劣化、反应室37的损伤等各种原因，漏电检测值有可能降低。

图12表示从等离子体ON时到等离子体照射时的处理气体的压力值的变化。在此，例如，对由压力传感器113检测出的处理气体的压力值而言，只要模拟电弧A的产生状态等没有发生异常，则与载气、反应气体、加热气体的种类无关地，在从等离子体ON时起等离子体点火而开始等离子体照射以后的期间，彼此相同地增大。因此，在以下的说明中，在不需要特别区分的情况下，将各种气体统称为处理气体来进行说明。如图12中的波形157所示，由压力传感器113检测到通过质量流量控制器112的调整而被调整了流量、流速的处理气体的压力的压力值从等离子体ON时起逐渐增大。由于从等离子体ON时开始进行各处理气体的供给，因此压力值逐渐增大。压力值例如在基准压力值Ps处饱和。然后，在电极33间产生模拟电弧A，等离子体头11的温度上升。另外，等离子体头11的温度也通过加热气体的加热而上升。压力值随着时间的经过而从基准压力值Ps逐渐增大。

并且，当发生了气体供给管19的损伤、气体供给部15B的故障时，如图12中的虚线的波形159所示，发生压力值的降低。压力值降低到何种程度依赖于异常的发生时间点、发生的异常的种类、规模等。例如，若压力值在等离子体点火前降低，则有可能不会上升至基准压力值Ps(参照下侧的波形159)。或者，若压力值在等离子体点火后降低，则有可能不会上升至预定的阈值压力值Pth(参照上侧的波形159)。该阈值压力值Pth例如是设定在基准压力值Ps与等离子体照射时的最大压力值之间的阈值。因此，通过预先设定这样的基准压力值Ps、阈值压力值Pth，能够检测压力值不上升的异常。

因此，如图8中的3号所示，控制器100在等离子体ON时，若检测到漏电检测值为最低阈值TH4以下且压力值例如未上升至基准压力值Ps，则在操作部15C显示未照射等离子体的主旨。在此所说的等离子体ON时例如是指从等离子体ON到等离子体点火为止的期间。或者，等离子体ON时也可以是从等离子体ON到稳定地照射等离子体气体为止的期间。另外，在此所说的未照射等离子体的主旨不仅是通知未产生等离子体的异常的主旨，而且是用于通知上述的气体供给管19的损伤、气体供给部15B的故障、电极33的劣化、反应室37的损伤等与漏电检测装置110相关的异常以外的异常的显示例。另一方面，如图8中的4号所示，控制器100在等离子体ON时，若检测到漏电检测值为最低阈值TH4以下且压力值上升至基准压力值Ps以上(上升至正常的值)，则在操作部15C显示接地线缆16C、屏蔽部件145存在异常(与漏电检测装置110相关的异常的一例)的主旨。

另外，图8中的5号、6号表示漏电检测值为下限阈值TH3以下的情况。本实施方式的控制器100在开始等离子体的照射后执行基于下限阈值TH3的漏电异常的判定。在此所说的开始等离子体的照射后例如是指等离子体点火以后的期间。或者，开始等离子体的照射后也可以是等离子体气体被稳定地照射的状态以后的期间。下限阈值TH3是比没有发生上述的各种异常而能够执行正常的等离子体照射的基准值Vs小的值，是比最低阈值TH4大的值。例如，上述上限阈值TH2是对基准值Vs+X[V]而得到的值。并且，下限阈值TH3是对基准值Vs－X[V]而得到的值。即，上限阈值TH2及下限阈值TH3例如是以基准值Vs为中央值而加或减了预定的值(X[V])而得到的值。

与上述最低阈值TH4相同地，在开始了等离子体的照射后发生了漏电异常的情况下，漏电检测值有可能降低。另外，在开始等离子体的照射后，在气体供给管19发生损伤、处理气体的供给等停止的情况下，漏电检测值也有可能降低(参照图9中的虚线的波形161)。因此，如图8中的5号所示，控制器100在开始进行等离子体的照射后，例如当检测到漏电检测值降低至下限阈值TH3以下且压力值降低至阈值压力值Pth(参照图12)时，在操作部15C显示未照射等离子体的主旨。由此，在等离子体照射期间发生了等离子体的熄灭、气体供给管19的损伤、气体供给部15B的故障、电极33的劣化、反应室37的损伤等异常的情况下，能够作为等离子体的照射异常进行通知。另外，控制器100也可以通过基准压力值Ps(参照图12)来判断压力值的降低。另一方面，如图8中的6号所示，控制器100在开始进行等离子体的照射后，若检测到漏电检测值降低至下限阈值TH3以下且压力值维持在阈值压力值Pth以上的正常的值，则在操作部15C显示接地线缆16C、屏蔽部件145存在异常(与漏电检测装置110相关的异常的一例)的主旨。

因此，在本实施方式中，作为第一阈值，包括比在正常产生等离子体的状态下由漏电检测装置110检测的基准值Vs(与漏电电流的电流值对应的电压值)小的下限阈值TH3(参照图9)。另外，作为第二阈值，包括比下限阈值TH3小的最低阈值TH4。控制器100在开始向电极33供给电力时(等离子体ON时)，在漏电检测值为最低阈值TH4以下且由压力传感器113检测出的处理气体的压力值未上升至预定的压力值(阈值压力值Pth、基准压力值Ps)的情况下，通知未照射等离子体的异常(第二通知的一例)。另外，控制器100在开始向电极33供给电力时，在漏电检测值为最低阈值TH4以下且由压力传感器113检测出的处理气体的压力值上升至预定的压力值的情况下，通知与漏电检测装置110相关的异常(第二通知的一例)。

在开始了向电极33供给电力时(等离子体ON以后)，漏电电流的电流值例如从为零的状态超过最低阈值TH4，进而超过下限阈值TH3，成为正常的电流值(参照图9中的波形150)。换言之，在电力的供给开始时，使用最低阈值TH4，由此能够比使用下限阈值TH3的情况更早地检测出异常。因此，控制器100在电力的供给开始时，在漏电检测值为最低阈值TH4以下且压力值未上升的情况下，通知未照射等离子体的异常。由此，在等离子体未点火的异常或未被供给处理气体的异常时，能够通知异常。另外，控制器100在开始供给电力时，在漏电检测值为最低阈值TH4以下且压力值上升的情况下，通知与漏电检测装置110相关的异常。由此，在漏电检测装置110的连接错误、接地线缆16C的切断等异常时，能够通知异常。

另外，控制器100在开始了等离子体的照射后的等离子体照射期间，在漏电检测值为下限阈值TH3以下且由压力传感器113检测出的处理气体的压力值降低至预定的压力值(阈值压力值Pth或基准压力值Ps)的情况下，通知未照射等离子体的异常(第一通知的一例，图8中的5号)。另外，控制器100在等离子体照射期间，在漏电检测值为下限阈值TH3以下且由压力传感器113检测出的处理气体的压力值未降低至预定的压力值的情况下，通知与漏电检测装置110相关的异常(第一通知的一例，图8中的6号)。

一旦开始了等离子体的照射时，漏电电流的电流值、压力值成为一定的范围内的值。并且，当发生了异常时，电流值或电压值低于下限阈值TH3，进而低于最低阈值TH4。换言之，在开始了等离子体的照射后，通过使用下限阈值TH3，能够比使用最低阈值TH4的情况更早地检测异常。因此，控制器100在等离子体照射期间，在漏电检测值为下限阈值TH3以下且压力值降低了的情况下，通知未照射等离子体的异常。由此，在等离子体中断的异常或处理气体的供给停止的异常时，能够通知异常。另外，控制器100在等离子体照射期间，在漏电检测值为下限阈值TH3以下且压力值未降低的情况下，通知与漏电检测装置110相关的异常。由此，在漏电检测装置110的故障、接地线缆16C的切断等异常时，能够通知异常。

另外，本实施方式的控制器100基于由压力传感器113检测出的处理气体的压力值和漏电检测值(漏电电流的电压值、电流值)来执行5号、6号的通知(第一通知的一例)及3号、4号的通知(第二通知的一例)。由压力传感器113检测的压力值在处理气体的供给开始、等离子体的点火等时间点上升。因此，控制器100通过将处理气体的压力值与漏电电流的电压值、电流值组合来判断漏电电流的产生状况，由此能够将产生状况更详细地区分情况而变更通知内容。

另外，本实施方式的等离子体装置10具备屏蔽电力线缆16的导电性的屏蔽部件145和使屏蔽部件145接地的接地线缆16C。漏电检测装置110检测流过接地线缆16C的漏电电流。由此，漏电检测装置110能够检测从屏蔽电力线缆16的屏蔽部件145向大地流动的漏电电流。在屏蔽部件145中，有可能因各种噪声而流过漏电电流。因此，控制器100能够通过对检测出的漏电电流与第一及第二阈值(最大阈值TH1、上限阈值TH2、下限阈值TH3、最低阈值TH4)进行比较，来进行与漏电电流的产生状况对应的通知。

另外，图8表示根据基于漏电电流的检测电压值和处理气体的压力值来通知异常的处理的一例。控制器100也可以基于其他信息(质量流量控制器112的流量或由电流传感器111检测到的电流值)来通知异常。另外，控制器100也可以除了基于漏电电流的检测电压值、处理气体的压力值以外，还组合其他信息来判断异常，变更通知内容。另外，控制器100与漏电电流的电压值相同地，对于漏电电流的电流值，也能够设定各阈值来判断异常。

顺便一提，在上述实施方式中，电源部15A是电源装置的一例。气体供给部15B是气体供给装置的一例。载气、反应气体、加热气体是处理气体的一例。控制器100是控制装置的一例。压力传感器113是压力检测装置的一例。上限阈值TH2、下限阈值TH3是第一阈值的一例。最大阈值TH1、最低阈值TH4是第二阈值的一例。

以上，根据所说明的实施方式，起到以下的效果。

在本实施例的一个方式中，等离子体装置10的控制器100基于对由漏电检测装置110检测出的漏电检测值与第一阈值(上限阈值TH2、下限阈值TH3)进行比较的结果来执行图8所示的2、5、6号的通知(第一通知的一例)。另外，控制器100基于对漏电检测值与第二阈值(最大阈值TH1、最低阈值TH4)进行比较的结果来执行1、3、4号的通知(第二通知的一例)。

由此，通过由漏电检测装置110监视向电极33供给电力的电力线缆16的漏电电流。控制器100根据比较漏电电流与第一阈值的结果和比较漏电电流与第二阈值的结果而执行不同的通知。由此，能够使用第一及第二阈值来判断因正常的电力供给时的噪声而产生的漏电电流、因电力线缆16的短路、因切断而产生的漏电电流、因与漏电检测装置110相关的故障而检测出的漏电电流等漏电电流的产生状况，并执行不同的通知。因此，能够进行与漏电电流的产生状况对应的通知。

另外，本公开不限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种改良、变更，这是不言而喻的。

例如，控制器100使用最大阈值TH1、上限阈值TH2、下限阈值TH3、最低阈值TH4来判定漏电异常，但不限定于此。例如，控制器100也可以仅通过最大阈值TH1与上限阈值TH2的组合、或仅通过下限阈值TH3与最低阈值TH4的组合来判断漏电异常。

另外，控制器100也可以不使用处理气体的压力值，而仅利用第一阈值和第二阈值来判断漏电异常。

另外，在上述实施方式中，作为本公开的第一及第二通知，控制器100执行了显示于操作部15C的处理，但不限于此。例如，控制器100也可以通过LED等显示灯的点亮、来自扬声器的警告音的放音等来执行第一通知和第二通知。

另外，电源部15A、气体供给部15B也可以是与控制箱15不同的装置。

另外，电力线缆16优选由难燃性的材料覆盖。

附图标记说明

10等离子体装置，15A电源部(电源装置)，15B气体供给部(气体供给装置)，16电力线缆，16C接地线缆，33电极，100控制器(控制装置)，110漏电检测装置，113压力传感器(压力检测装置)，145屏蔽部件，TH1最大阈值(第二阈值)，TH2上限阈值(第一阈值)，TH3下限阈值(第一阈值)，TH4最低阈值(第二阈值)。

Claims (6)

1.一种等离子体装置，具备：

电极，通过放电而产生等离子体；

电源装置，生成向所述电极供给的电力；

电力线缆，从所述电源装置向所述电极供给所述电力；

漏电检测装置，检测所述电力线缆的漏电电流；及

控制装置，基于对由所述漏电检测装置检测出的所述漏电电流与第一阈值进行比较的结果而执行第一通知，并基于对所述漏电电流与第二阈值进行比较的结果而执行第二通知。

2.根据权利要求1所述的等离子体装置，其中，

所述第一阈值包括上限阈值，所述上限阈值大于在正常地产生等离子体的状态下由所述漏电检测装置检测出的所述漏电电流的电流值，

所述第二阈值包括比所述上限阈值大的最大阈值，

在所述漏电电流的电流值为所述上限阈值以上的情况下，所述控制装置通知所述电力线缆的漏电的可能性来作为所述第一通知，在所述漏电电流的电流值为所述最大阈值以上的情况下，所述控制装置通知所述电力线缆的切断来作为所述第二通知。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的等离子体装置，其中，

所述等离子体装置具备：

气体供给装置，供给用于等离子体的照射的处理气体；及

压力检测装置，检测从所述气体供给装置供给的所述处理气体的压力，

所述控制装置基于由所述压力检测装置检测出的所述处理气体的压力值和所述漏电电流的电流值来执行所述第一通知及所述第二通知。

4.根据权利要求3所述的等离子体装置，其中，

所述第一阈值包括下限阈值，所述下限阈值小于在正常地产生等离子体的状态下由所述漏电检测装置检测出的所述漏电电流的电流值，

所述第二阈值包括比所述下限阈值小的最低阈值，

在开始了向所述电极供给电力时，在所述漏电电流的电流值为所述最低阈值以下且由所述压力检测装置检测出的所述处理气体的压力值未上升至预定的压力值的情况下，所述控制装置通知未照射等离子体的异常来作为所述第二通知，

在开始了向所述电极供给电力时，在所述漏电电流的电流值为所述最低阈值以下且由所述压力检测装置检测出的所述处理气体的压力值上升至预定的压力值的情况下，所述控制装置通知与所述漏电检测装置相关的异常来作为所述第二通知。

5.根据权利要求4所述的等离子体装置，其中，

在开始了等离子体的照射后的等离子体照射期间，在所述漏电电流的电流值为所述下限阈值以下且由所述压力检测装置检测出的所述处理气体的压力值降低至预定的压力值的情况下，所述控制装置通知未照射等离子体的异常来作为所述第一通知，

在开始了等离子体的照射后的等离子体照射期间，在所述漏电电流的电流值为所述下限阈值以下且由所述压力检测装置检测出的所述处理气体的压力值未降低至预定的压力值的情况下，所述控制装置通知与所述漏电检测装置相关的异常来作为所述第一通知。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的等离子体装置，其中，

所述等离子体装置具备：

导电性的屏蔽部件，对所述电力线缆进行屏蔽；及

接地线缆，使所述屏蔽部件接地，

所述漏电检测装置检测流过所述接地线缆的所述漏电电流。

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