JP2024037425A

JP2024037425A - プラズマ発生装置、および流路監視方法

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Publication number: JP2024037425A
Application number: JP2022142289A
Authority: JP
Inventors: 卓也岩田; Takuya Iwata; 高広神藤; Takahiro Shindo
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2022-09-07
Filing date: 2022-09-07
Publication date: 2024-03-19
Also published as: CN117677017A; DE102023119602A1

Abstract

【課題】複数のプラズマヘッドの各々によりプラズマ処理を行うことが可能なプラズマ発生装置において好適にプラズマ処理を行うことを課題とする。【解決手段】処理ガスを供給する供給装置に連結されたメイン流路と、メイン流路から分岐する複数の分岐流路と、複数の分岐流路の各々から処理ガスが供給されるプラズマヘッドと、複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの流量を変更する変更弁と、複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの圧力を検出する圧力検出手段と、を備えるプラズマ発生装置。【選択図】図８

Description

本開示は、供給された処理ガスをプラズマ化させるプラズマ発生装置などに関するものである。

下記特許文献には、供給された処理ガスをプラズマ化させる技術が記載されている。

国際公開第２０１９／２２４９３７号国際公開第２０１８／１８５８３６号特表２０１５－５１５３８１号公報特開２００６－０８９８４９号公報

供給された処理ガスをプラズマ化させるプラズマ発生装置では、メイン流路から分岐した複数の分岐流路の各々にプラズマヘッドが連結されており、複数のプラズマヘッドの各々によりプラズマ処理を行うものがある。本明細書は、複数のプラズマヘッドの各々によりプラズマ処理を行うことが可能なプラズマ発生装置において好適にプラズマ処理を行うことを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、処理ガスを供給する供給装置に連結されたメイン流路と、前記メイン流路から分岐する複数の分岐流路と、前記複数の分岐流路の各々から処理ガスが供給されるプラズマヘッドと、前記複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの流量を変更する変更弁と、前記複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの圧力を検出する圧力検出手段と、を備えるプラズマ発生装置などを開示する。

本開示によれば、複数の分岐流路の各々を流れる処理ガスの圧力を検出することで、プラズマ発生装置において好適にプラズマ処理を行うことが可能となる。

プラズマ装置を示す図である。プラズマヘッドを示す斜視図である。図２のプラズマヘッドの断面図である。プラズマヘッドの拡大断面図である。プラズマヘッドの拡大断面図である。従来のガス供給部を概略的に示す図である。従来のガス供給部を概略的に示す図である。図１のプラズマ装置が備えるガス供給部を概略的に示す図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

図１に示すように、プラズマ装置１０は、プラズマヘッド１１、ロボット１３、制御ボックス１５を備えている。プラズマヘッド１１は、ロボット１３に取り付けられている。ロボット１３は、例えば、シリアルリンク型ロボット（多関節型ロボットと呼ぶこともできる）であり、プラズマヘッド１１は、ブラケット１２を介してロボット１３の先端に取り付けられている。そして、プラズマヘッド１１は、ロボット１３の先端に取り付けられた状態でプラズマガスを照射可能となっている。プラズマヘッド１１は、ロボット１３の駆動に応じて３次元的に移動可能となっている。

制御ボックス１５は、コンピュータを主体として構成され、プラズマ装置１０を統括的に制御する。制御ボックス１５は、プラズマヘッド１１に電力を供給する電源部１５Ａ及びプラズマヘッド１１へガスを供給するガス供給部１５Ｂを有している。電源部１５Ａは、電源ケーブル（図示省略）を介してプラズマヘッド１１と接続されている。電源部１５Ａは、制御ボックス１５の制御に基づいて、プラズマヘッド１１の電極３０（図３乃至図５参照）に印加する電圧を変更する。

また、ガス供給部１５Ｂは、ガスチューブ１９を介してプラズマヘッド１１と接続されている。ガス供給部１５Ｂは、制御ボックス１５の制御に基づいて、後述する反応ガスをプラズマヘッド１１へ供給する。制御ボックス１５は、ガス供給部１５Ｂを制御し、ガス供給部１５Ｂからプラズマヘッド１１へ供給するガスの量などを制御する。これにより、ロボット１３は、制御ボックス１５の制御に基づいて動作し、テーブル１７の上に載置された被処理物Ｗに対してプラズマヘッド１１からプラズマガスを照射する。

また、制御ボックス１５は、タッチパネルや各種スイッチを有する操作部１５Ｃを備えている。制御ボックス１５は、各種の設定画面や動作状態（例えば、ガス供給状態など）等を操作部１５Ｃのタッチパネルに表示する。また、制御ボックス１５は、操作部１５Ｃに対する操作入力により各種の情報を受け付ける。

図２及び図３に示すように、プラズマヘッド１１は、筐体２０、内部ケーブル２２，ケーブルホルダ２４，ホルダ装着具２６、電極ホルダ２８、電極３０等を備えている。筐体２０は、金属製の素材により形成されており、概して円筒形状である。ただし、筐体２０は、下方に向うほど先細る形状であり、筐体２０の下端部は円錐形状である。このため、筐体２０の下端部はプラズマヘッド１１のノズル３２として機能する。

図４及び図５に示すように、内部ケーブル２２は、筐体２０の内部において筐体２０の軸線方向に延びるように配設されており、ケーブルホルダ２４により筐体２０の内部に固定されている。ケーブルホルダ２４は概して円筒形であり、筐体２０の内部に固定的に嵌合されている。そして、内部ケーブル２２が、ケーブルホルダ２４の内部の上端部に固定的に嵌合されている。これにより、内部ケーブル２２がケーブルホルダ２４により筐体２０の内部に固定されている。なお、ケーブルホルダ２４の下端部では、ケーブルホルダ２４の内周面と内部ケーブル２２の外周面との間に隙間３６が形成されている。

また、ホルダ装着具２６は円環形状であり、内部ケーブル２２の下方において筐体２０の内部に固定的に嵌合されている。円環形状のホルダ装着具２６の内周面には、ネジ溝が形成されており、ホルダ装着具２６の内周面がネジ穴として機能している。また、ホルダ装着具２６の外縁部には、上下方向に貫通する複数の貫通穴３８が形成されている。

また、電極ホルダ２８は、金属製の素材により形成されており、概して円筒形状である。ただし、電極ホルダ２８は下方に向うほど先細る形状であり、電極ホルダ２８の上端面の中央には、凸部４０が形成されている。そして、その凸部４０の外周面にネジ山が形成されている。このため、電極ホルダ２８の凸部４０がホルダ装着具２６のネジ穴として機能する内周面に挿入されて捩じ込まれることで、電極ホルダ２８がホルダ装着具２６に着脱可能に装着される。

また、電極ホルダ２８の内周面は段付き形状である。電極ホルダ２８の内周面の上方の部分は小径の第１内周面５０であり、その第１内周面５０から連続する電極ホルダ２８の内周面の下方の部分は第１内周面５０より大径の第２内周面５２である。その第１内周面５０には圧着端子５６の下端部が挿入されている。圧着端子５６の下端部の外径は電極ホルダ２８の第１内周面５０の内径より僅かに小さい。このため、圧着端子５６はホーローボルト５８により電極ホルダ２８の第１内周面５０において固定されている。詳しくは、電極ホルダ２８の上端部側には径方向に延びる横穴６０が形成されており、その横穴６０は第１内周面５０に連通している。そして、その横穴６０にホーローボルト５８が捩じ込まれることで、圧着端子５６が電極ホルダ２８の第１内周面５０において固定される。なお、横穴６０の深さ寸法は、ホーローボルト５８の長さ寸法より長い。このため、ホーローボルト５８は横穴６０に捩じ込まれた状態において横穴６０に埋没しており、電極ホルダ２８の表面から外部に露出していない。また、圧着端子５６は、電極ホルダ２８の第１内周面５０の上端から上方に向って延び出している。そして、電極ホルダ２８の第１内周面５０から上方に向って延び出す圧着端子５６と、内部ケーブル２２とが導体６２により接続されている。

また、電極３０は丸棒形状であり、電極３０の外径は電極ホルダ２８の第２内周面５２の内径より僅かに小さい。そして、電極ホルダ２８の第２内周面５２に電極３０が挿入されており、電極３０はホーローボルト６６により電極ホルダ２８の第２内周面５２において固定されている。詳しくは、電極ホルダ２８の下端部側には径方向に延びる横穴６８が形成されており、その横穴６８は第２内周面５２に連通している。そして、その横穴６８にホーローボルト６６が捩じ込まれることで、電極３０が電極ホルダ２８の第２内周面５２において固定される。なお、横穴６８の深さ寸法は、ホーローボルト６６の長さ寸法より長い。このため、ホーローボルト６６は横穴６８に捩じ込まれた状態において横穴６８に埋没しており、電極ホルダ２８の表面から外部に露出ていない。また、電極３０は、電極ホルダ２８の下端から電極３０の下端、つまり先端を所定量（例えば、３～５ｍｍ）延び出させた状態で第２内周面５２において固定される。

また、ケーブルホルダ２４の内周面と内部ケーブル２２の外周面との隙間３６にガスチューブ１９（図１参照）を介してガス供給部１５Ｂが接続されており、ガス供給部１５Ｂから供給される反応ガスがケーブルホルダ２４の内周面と内部ケーブル２２の外周面との隙間３６に流入する。そして、反応ガスは下方に向って流れて、ホルダ装着具２６の複数の貫通穴３８を介して電極ホルダ２８の周囲に流入する。さらに、反応ガスは下方に向って流れて、電極ホルダ２８の下端から延び出す電極３０の周囲にも流入して、筐体２０のノズル３２まで至る。つまり、反応ガスは、筐体２０の内部においてケーブルホルダ２４の内周面と内部ケーブル２２の外周面との隙間３６からホルダ装着具２６の複数の貫通穴３８を介して、電極ホルダ２８及び電極ホルダ２８の下端から延び出す電極３０の周囲に流入し、筐体２０のノズル３２まで至る。

反応ガス（種ガス）としては、酸素（Ｏ２）を採用できる。ガス供給部１５Ｂは、例えば、ガスチューブ１９（図１参照）を介して、酸素と窒素（Ｎ２）との混合気体（例えば、乾燥空気（Ａｉｒ））を、ケーブルホルダ２４の内周面と内部ケーブル２２の外周面との隙間３６に流入させる。以下、この混合気体を、便宜的に反応ガスと呼び、酸素を種ガスと呼ぶ場合がある。

また、電極ホルダ２８の下端から延び出す電極３０には、制御ボックス１５の電源部１５Ａから電圧が印加される。詳しくは、制御ボックス１５の電源部１５Ａから電源ケーブルを介してプラズマヘッド１１の内部ケーブル２２に電力が供給され、導体６２及び圧着端子５６に電力が供給される。そして、圧着端子５６に供給された電力が電極ホルダ２８を介して電極３０に流れる。このように、電極３０に電力が供給されることで、電極３０に電圧が印される。この際、電極３０への電圧の印加によって、図５に示すように、電極３０の先端から電流を制限することにより疑似アークＡが発生する。疑似アークＡは、反応ガスの流れに沿って発生するため、電極３０の先端から下方に向って発生し、ノズル３２の先端に至る。このため、電極３０の先端とノズル３２の先端との間で疑似アークＡが発生する。そして、電極３０の先端とノズル３２の先端との間で発生した疑似アークＡを反応ガスが通過する際に、反応ガスは、プラズマ化される。つまり、筐体２０の内部のホルダ装着具２６とノズル３２とにより区画される反応室７０において、電極３０の先端とノズル３２の先端との間で疑似アークＡの放電が発生し、反応ガスをプラズマ化し、プラズマガスを発生させる。

このような構造により、プラズマヘッド１１では、電極３０に電圧が印加されて電極３０の先端とノズル３２の先端との間で発生する放電によりプラズマガスが発生し、ノズル３２の先端に形成された開口３２Ａから噴出される。そして、プラズマガスがノズル３２の開口３２Ａから噴出されることで、被処理物Ｗに対してプラズマ処理が施される。また、上述したプラズマ装置１０では、制御ボックス１５に１台のプラズマヘッド１１が連結されているが、制御ボックス１５に複数台のプラズマヘッド１１が連結されてもよい。このように、制御ボックス１５に複数台のプラズマヘッド１１が連結される場合には、複数台のプラズマヘッド１１の各々に制御ボックス１５から反応ガスが供給される。ただし、従来の手法では、複数台のプラズマヘッド１１のうちの例えば１台のプラズマヘッド１１に反応ガスを供給する流路において破損，抜け等が発生した場合に、その１台のプラズマヘッド１１だけでなく、他の全てのプラズマヘッド１１においてプラズマ処理を行うことができない虞がある。

具体的には、図６に示すように、複数のプラズマヘッド１１の各々に反応ガスを供給する従来のガス供給部１００は、供給装置１０２とガス流路１０４とレギュレータ１０６と圧力計１０８と２個の固定絞り１１０，１１２と２個の開閉弁１１４，１１６とを備えている。供給装置１０２は、反応ガスを供給する装置である。また、ガス流路１０４は、メイン流路１２０と２本の分岐流路１２２，１２４とにより構成されている。メイン流路１２０は一端において供給装置１０２に連結されており、他端において２本の分岐流路１２２，１２４に分岐している。そして、分岐流路１２２がプラズマヘッド１１ａに連結され、分岐流路１２４がプラズマヘッド１１ｂに連結されている。なお、分岐流路１２２，１２４はガスチューブ１９も含んでおり、さらに言えば、プラズマヘッド１１の内部の反応ガスの流路も含む。つまり、分岐流路１２２，１２４はプラズマヘッド１１の反応室７０に反応ガスを供給する流路である。

また、メイン流路１２０にレギュレータ１０６が配設されており、そのレギュレータ１０６の下流側のメイン流路１２０に圧力計１０８が配設されている。そのメイン流路１２０から分岐する分岐流路１２２には固定絞り１１０が配設されており、その固定絞り１１０の下流側の分岐流路１２２に開閉弁１１４が配設されている。また、もう一方の分岐流路１２４には固定絞り１１２が配設されており、その固定絞り１１２の下流側の分岐流路１２４に開閉弁１１６が配設されている。なお、固定絞り１１０，１１２は、分岐流路１２２，１２４を流れる反応ガスの流量を固定的に所定の流量に絞るものである。

このような構造のガス供給部１００では、例えば、分岐流路１２２において破損，抜け等が発生した場合に、分岐流路１２２から反応ガスが漏れ出して分岐流路１２２からプラズマヘッド１１ａに供給される反応ガスの供給量が低下するため、プラズマヘッド１１ａにおいてプラズマ処理を適切に行うことができない。この際、分岐流路１２２からの反応ガスの漏れ出しに伴って分岐流路１２４を流れる反応ガスの流量も低下して、その分岐流路１２４からプラズマヘッド１１ｂに供給される反応ガスの供給量が低下するため、プラズマヘッド１１ｂにおいてもプラズマ処理を適切に行うことができない。このように、破損等の発生している分岐流路１２２に連結されているプラズマヘッド１１ａだけでなく、正常な分岐流路１２４に連結されているプラズマヘッド１１ｂにおいても適切にプラズマ処理を行うことができない虞がある。

また、分岐流路１２２から反応ガスが漏れ出すため、メイン流路１２０における反応ガスの圧力が低下して、メイン流路１２０に配設されている圧力計１０８の検出値が低下する。このため、作業者は圧力計１０８の検出値の低下によりガス流路１０４における異常の発生を認識することができる。ただし、メイン流路１２０に配設されている圧力計１０８の検出値の低下では、ガス流路１０４を構成するメイン流路１２０と分岐流路１２２と分岐流路１２４との何れに異常が発生しているかまで、作業者は認識することができない。このため、例えば、圧力計１０８の検出値が閾値以下まで低下した場合に、供給装置１０２による反応ガスの供給が停止され、２台のプラズマヘッド１１によるプラズマ処理が停止する。このように、破損等の発生している分岐流路１２２に連結されているプラズマヘッド１１ａだけでなく、正常な分岐流路１２４に連結されているプラズマヘッド１１ｂでのプラズマ処理も停止する虞がある。また、２台のプラズマヘッド１１によるプラズマ処理が停止した後に、破損等が発生しているガス流路１０４の部位を修復する必要があるが、破損等が発生しているガス流路１０４の部位を特定するためには、ガス流路１０４の全体を確認する必要がある。このため、破損等が発生しているガス流路１０４の部位の特定に多くの時間がかかり、プラズマ処理を早急に再開することができない。

また、図７に示す従来のガス供給部１３０においても、ガス供給部１００と同様に、ガス流路１０４において破損等が発生した場合に、全てのプラズマヘッド１１においてプラズマ処理を行うことができない虞がある。ガス供給部１３０は、供給装置１０２とガス流路１０４とレギュレータ１０６と圧力計１０８と２個の固定絞り１１０，１１２と開閉弁１３２とを備えている。供給装置１０２とガス流路１０４とレギュレータ１０６と圧力計１０８と２個の固定絞り１１０，１１２とは、ガス供給部１００のものと同じ構造であり、同じ配置である。また、開閉弁１３２は、メイン流路１２０において圧力計１０８の下流側に配設されている。

このような構造のガス供給部１３０においても、例えば、分岐流路１２２に破損等が発生した場合に、破損等の発生している分岐流路１２２に連結されているプラズマヘッド１１ａだけでなく、正常な分岐流路１２４に連結されているプラズマヘッド１１ｂにおいても適切にプラズマ処理を行うことができない虞がある。また、メイン流路１２０に配設されている圧力計１０８の検出値の低下により、ガス流路１０４における異常の発生が認識されても、２台のプラズマヘッド１１によるプラズマ処理を停止する必要がある。また、ガス供給部１３０においても、メイン流路１２０に配設されている圧力計１０８の検出値の低下では、破損等が発生しているガス流路１０４の部位の特定に多くの時間がかかり、プラズマ処理を早急に再開することができない。

このようなことに鑑みて、プラズマ装置１０のガス供給部１５Ｂは、図８に示すように、供給装置１０２とガス流路１０４と２個のレギュレータ１５０，１５２と２個の開閉弁１５４，１５６と２個の圧力計１５８，１６０と２個の固定絞り１６２，１６４とを備えている。供給装置１０２とガス流路１０４とは、ガス供給部１００，１３０のものと同じ構造であり、同じ配置である。また、レギュレータ１５０は分岐流路１２２に配設されており、そのレギュレータ１５０の下流側の分岐流路１２２に開閉弁１５４が配設されている。そして、その開閉弁１５４の下流側の分岐流路１２２に圧力計１５８が配設されており、その圧力計１５８の下流側の分岐流路１２２に固定絞り１６２が配設されている。また、レギュレータ１５２は分岐流路１２４に配設されており、そのレギュレータ１５２の下流側の分岐流路１２４に開閉弁１５６が配設されている。そして、その開閉弁１５６の下流側の分岐流路１２４に圧力計１６０が配設されており、その圧力計１６０の下流側の分岐流路１２４に固定絞り１６４が配設されている。

このような構造のガス供給部１５Ｂでは、例えば、分岐流路１２２において破損，抜け等が発生した場合に、分岐流路１２２から反応ガスが漏れ出して分岐流路１２２からプラズマヘッド１１ａに供給される反応ガスの供給量が低下するため、プラズマヘッド１１ａにおいてプラズマ処理を適切に行うことができない。この際、分岐流路１２２から反応ガスが漏れ出すため、その分岐流路１２２における反応ガスの圧力が低下して、分岐流路１２２に配設されている圧力計１５８の検出値が低下する。このため、作業者は圧力計１５８の検出値の低下により分岐流路１２２における異常の発生を認識することができる。そして、例えば、圧力計１５８の検出値が閾値以下まで低下した場合に、分岐流路１２２に配設されている開閉弁１５４が閉弁される。これにより、分岐流路１２２からプラズマヘッド１１ａへの反応ガスの供給が停止し、プラズマヘッド１１ａでのプラズマ処理は停止する。しかしながら、開閉弁１５４が閉弁されることで、分岐流路１２２から反応ガスが漏れ出しても、メイン流路１２０及び分岐流路１２４での反応ガスの流量は低下しない。このため、分岐流路１２４からプラズマヘッド１１ｂに供給される反応ガスの供給量は維持されて、プラズマヘッド１１ｂにおけるプラズマ処理は継続して実行される。このように、２本の分岐流路１２２，１２４の各々に圧力計１５８，１６０が配設されることで、破損等の発生している分岐流路１２２に連結されているプラズマヘッド１１ａではプラズマ処理を行うことはできないが、正常な分岐流路１２４に連結されているプラズマヘッド１１ｂにおいてはプラズマ処理を継続して行うことができる。また、分岐流路１２２に配設されている圧力計１５８の検出値の低下により、分岐流路１２２における異常の発生が認識されるため、破損等が発生しているガス流路１０４の部位を容易に特定することが可能となり、プラズマヘッド１１ａでのプラズマ処理を早急に再開することが可能となる。

因みに、プラズマ装置１０は、プラズマ発生装置の一例である。プラズマヘッド１１ａ，ｂは、プラズマヘッドの一例である。供給装置１０２は、供給装置の一例である。メイン流路１２０は、メイン流路の一例である。分岐流路１２２，１２４は、分岐流路の一例である。レギュレータ１５０，１５２は、レギュレータの一例である。開閉弁１５４，１５６は、変更弁の一例である。圧力計１５８，１６０は、圧力検出手段の一例である。固定絞り１６２，１６４は、絞りの一例である。

以上、上記した本実施形態では、以下の効果を奏する。

プラズマ装置１０は、反応ガスを供給する供給装置１０２に連結されたメイン流路１２０と、メイン流路から分岐する複数の分岐流路１２２，１２４と、複数の分岐流路の各々から反応ガスが供給されるプラズマヘッド１１と、複数の分岐流路の各々を流れる反応ガスの流量を変更する開閉弁１５４，１５６とを備える。そして、複数の分岐流路の各々に、各分岐流路を流れる反応ガスの圧力を検出する圧力計１５８，１６０が配設される。これにより、例えば、分岐流路１２２に破損等が発生した場合に、分岐流路１２２に配設されている圧力計１５８により分岐流路１２２の異常を認識し、開閉弁１５４を閉弁することで、プラズマヘッド１１ａによるプラズマ処理のみを停止し、プラズマヘッド１１ｂによるプラズマ処理を継続して実行することができる。また、分岐流路１２２に配設されている圧力計１５８により、分岐流路１２２における異常の発生が認識されるため、破損等が発生しているガス流路１０４の部位を容易に特定することが可能となり、プラズマヘッド１１ａでのプラズマ処理を早急に再開することが可能となる。

また、上記実施例では、圧力計１５８，１６０が分岐流路１２２，１２４において固定絞り１６２，１６４の上流側に配設されている。これにより、感度の低い圧力計であっても、分岐流路１２２，１２４での異常の発生を検知することが可能となる。つまり、固定絞り１６２，１６４は分岐流路１２２，１２４を流れる反応ガスの流量を絞るため、固定絞り１６２，１６４の下流側を流れる反応ガスの流量は、固定絞り１６２，１６４の上流側を流れる反応ガスの流量より少なくなる。このため、固定絞り１６２，１６４の下流側において流量の少ない反応ガスの圧力を検出するためには、感度の高い圧力計を固定絞り１６２，１６４の下流側に配設する必要がある。一方で、圧力計１５８，１６０が固定絞り１６２，１６４の上流側に配設される場合には、反応ガスの流量は多いため、感度の低い圧力計であっても、分岐流路１２２，１２４での異常の発生を検知することが可能となる。

また、上記実施例では、圧力計１５８，１６０が開閉弁１５４，１５６の下流側に配設されている。これにより、分岐流路１２２，１２４での異常の発生を圧力計により適切に検知することが可能となる。つまり、開閉弁１５４，１５６の上流側では開閉弁の開閉に伴ってサージ圧が発生する。このため、開閉弁１５４，１５６の上流側に圧力計が配設される場合には、サージ圧により分岐流路１２２，１２４での異常の発生を圧力計により適切に検知することができない虞がある。このようなことを考慮すると、圧力計１５８，１６０が開閉弁１５４，１５６の下流側に配設されることで、分岐流路１２２，１２４での異常の発生を圧力計により適切に検知することが可能となる。

また、上記実施例では、複数の分岐流路１２２，１２４の各々にレギュレータ１５０，１５２が配設されている。これにより、複数の分岐流路１２２，１２４の各々に流れる反応ガスの流量を個別に一定にすることが可能となる。

また、上記実施例では、複数の分岐流路１２２，１２４の各々を流れる反応ガスの圧力を圧力計１５８，１６０により検出して複数の分岐流路１２２，１２４の各々が監視されている。これにより、例えば、分岐流路１２２に破損等が発生した場合に、分岐流路１２２に配設されている圧力計１５８により分岐流路１２２の異常を認識し、開閉弁１５４を閉弁することで、プラズマヘッド１１ａによるプラズマ処理のみを停止し、プラズマヘッド１１ｂによるプラズマ処理を継続して実行することができる。また、分岐流路１２２に配設されている圧力計１５８により、分岐流路１２２における異常の発生が認識されるため、破損等が発生しているガス流路１０４の部位を容易に特定することが可能となり、プラズマヘッド１１ａでのプラズマ処理を早急に再開することが可能となる。

尚、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、反応ガスの圧力が圧力計１５８，１６０により検出されているが、真空計などにより反応ガスの圧力が検出されてもよい。つまり、圧力計は大気圧以上の圧力を測定するものであり、真空計は大気圧以下の圧力を測定するものである。このため、反応ガスの圧力を検出可能なものであれば、種々の圧力検出手段を採用することが可能である。なお、圧力測定法としては、測定点の圧力を導管により測定器に導く測定法と、測定点に圧力センサを置いて電気信号で取出す方法がある。前者の測定法は時間の応答性が悪いため時間の平均値の測定に適している。一方、後者の測定法は、圧力の変動成分の測定に適している。また、圧力の測定方式としては、既知の重量と釣合せる方式，弾性変形を測定する方式，圧力によって変化する物理現象を利用する方式がある。具体的に、既知の重量と釣合せる方式の圧力検出手段として、液柱形圧力計，円環型圧力計，重鍾型圧力計がある。また、弾性変形を測定する方式の圧力検出手段として、ブルドン管圧力計，アネロイド圧力計，ダイヤフラム式検出手段，ベローズ式検出手段がある。また、圧力によって変化する物理現象を利用する方式の圧力検出手段として、密度変化を光干渉法で測定し，温度データと併せて静圧を推定する検出手段，蛍光法や赤外線吸収スペクトルで密度と温度を同時に計測する検出手段がある。

また、上記実施例では、２本の分岐流路１２２，１２４の各々に圧力計１５８，１６０が配設されているが、２本の分岐流路１２２，１２４の内部の圧力の差圧を図る差圧計が２本の分岐流路１２２，１２４の各々に配設されてもよい。つまり、分岐流路１２２の内部の圧力と分岐流路１２４の内部の圧力との差圧を検出する圧力計を分岐流路１２２と分岐流路１２４とに接続した状態で配設してもよい。分岐流路１２２の内部の圧力と分岐流路１２４の内部の圧力との差圧を検出することでも、ガス供給部１５Ｂでの以上の発生及び、分岐流路１２２と分岐流路１２４との何れに異常が発生しているかを判定することができる。

また、上記実施例では、反応ガスの流量を固定的に所定の流量に絞る固定絞り１６２，１６４が採用されているが、反応ガスの流量を任意の量に変更可能な可変絞りが採用されてもよい。このように可変絞りが採用される場合には、分岐流路１２２，１２４に配設された可変絞りが分岐流路１２２，１２４を流れる反応ガスの流量を所定の流量に絞ればよい。

また、上記実施例では、固定絞り１６２，１６４の上流側に圧力計１５８，１６０が配設されているが、固定絞り１６２，１６４の下流側に圧力計１５８，１６０が配設されてもよい。このような場合には、例えば、圧力計の感度を高くすることで、分岐流路１２２，１２４での異常の発生を圧力計により適切に検知することが可能となる。

また、上記実施例では、圧力計１５８，１６０が開閉弁１５４，１５６の下流側に配設されているが、開閉弁１５４，１５６の上流側に配設されてもよい。このような場合には、例えば、サージ圧を考慮することで、分岐流路１２２，１２４での異常の発生を圧力計により適切に検知することが可能となる。

また、上記実施例では、複数の分岐流路１２２，１２４の各々にレギュレータ１５０，１５２が配設されているが、メイン流路１２０にレギュレータが配設されてもよい。そのような場合には、複数の分岐流路１２２，１２４の各々に流れる反応ガスの流量を個別にではないが、一定にすることは可能である。

また、上記実施例では、複数の分岐流路１２２，１２４の各々に開閉弁１５４，１５６が配設されているが、複数の分岐流路１２２，１２４の各々にガス流量を調整することが可能なマスフロメータが配設されてもよい。このような場合には、例えば、複数の分岐流路１２２，１２４の各々に配設されている固定絞り１６２，１６４を配設しなくてもよい。

また、上記実施例では、２本の分岐流路１２２，１２４の各々にプラズマヘッド１１，開閉弁１５４，１５６，圧力計１５８，１６０等が配設されているが、３本以上の分岐流路の各々にプラズマヘッド，開閉弁，圧力計等が配設されてもよい。

また、上記実施例では、電極３０の先端と筐体２０の先端との間で放電を発生させて反応ガスをプラズマ化させている。つまり、１本の電極３０により放電を発生させている。一方で、複数本の電極間で放電を発生させてもよい。

尚、本開示の内容は、請求項に記載の従属関係に限定されない。例えば、請求項３において「請求項１に記載のプラズマ発生装置」を「請求項１または請求項２に記載のプラズマ発生装置」に変更した技術思想についても、本明細書は開示している。

１０：プラズマ装置（プラズマ発生装置）１１：プラズマヘッド１０２：供給装置１２０：メイン流路１２２：分岐流路１２４：分岐流路１５０：レギュレータ１５２：レギュレータ１５４：開閉弁（変更弁）１５６：開閉弁（変更弁）１５８：圧力計（圧力検出手段）１６０：圧力計１６２：固定絞り（絞り）１６４：固定絞り

Claims

処理ガスを供給する供給装置に連結されたメイン流路と、
前記メイン流路から分岐する複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路の各々から処理ガスが供給されるプラズマヘッドと、
前記複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの流量を変更する変更弁と、
前記複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの圧力を検出する圧力検出手段と、
を備えるプラズマ発生装置。
前記プラズマ発生装置が、
前記複数の分岐流路の各々に配設され、各分岐流路を流れる処理ガスの流量を所定量に絞る絞りを備え、
前記圧力検出手段が、前記絞りの上流側に配設された請求項１に記載のプラズマ発生装置。
前記圧力検出手段が、前記変更弁の下流側に配設された請求項１に記載のプラズマ発生装置。
前記プラズマ発生装置が、
前記複数の分岐流路の各々に配設されたレギュレータを備える請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ発生装置。
処理ガスを供給する供給装置に連結されたメイン流路と、前記メイン流路から分岐する複数の分岐流路と、前記複数の分岐流路の各々から処理ガスが供給されるプラズマヘッドと、前記複数の分岐流路の各々を流れる処理ガスの流量を変更する変更弁とを備えるプラズマ発生装置において、
前記複数の分岐流路の各々を流れる処理ガスの圧力を検出して前記複数の分岐流路の各々を監視する流路監視方法。