JP6928761B2 - プラズマ処理装置および物品を処理する方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2014年12月22日出願の米国仮出願第62/095,629号および2015年3月6日出願の米国仮出願第 62/129,533号の優先権を主張するものであり、図面や表を含む全内容を参照することにより組み込まれる。
Claims (50)
- 被処理物品を受け入れるように構成された処理チャンバであって、物品を受ける容積を形成する少なくとも1つのコンフォーマブルウォールを含む処理チャンバと、
前記処理チャンバに操作可能に接続された少なくとも1つのポンプであって、前記処理チャンバの容積を減じるために、前記処理チャンバ内の周囲空気の一部を前記少なくとも1つのポンプにより除去可能であり、これによって、形成された負圧によって前記コンフォーマブルウォールが潰れ、少なくとも部分的に前記物品に適合し、前記処理チャンバ内には空気の有効容積が存在する、少なくとも1つのポンプと、
前記処理チャンバから前記有効容積の少なくとも一部を受け取り隔離するように構成された、少なくとも1つの排出チャンバであって、前記少なくとも1つのポンプが前記有効容積を前記排出チャンバから前記処理チャンバへ移動する、排出チャンバと、
プラズマ発生器であって、前記少なくとも1つの排出チャンバ内の前記有効容積が、前記処理チャンバへと移動する際、前記プラズマ発生器を通過して、前記処理チャンバに移動する前記有効容積の少なくとも一部がプラズマに変換されるように、配置されたプラズマ発生器と
を含む、
処理装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのポンプの操作による前記周囲空気の移動を制御するコントローラをさらに含む、
装置。 - 請求項2に記載の装置であって、
前記コントローラの操作を制御するセンサをさらに含む、
装置。 - 請求項3に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのポンプに操作可能に接続された1つの他の排出チャンバをさらに含み、少なくとも1つの前記ポンプにより前記処理チャンバ内の前記周囲空気の少なくとも一部が前記他の排出チャンバに移動する、
装置。 - 請求項4に記載の装置であって、
前記センサは、前記少なくとも1つのポンプが前記周囲空気を移動するのを制御する、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
殺菌UV光を前記処理チャンバに指向するUV光源をさらに含む、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
真空リザーバシステムをさらに含み、前記真空リザーバシステムが、
前記少なくとも1つのポンプが形成する負圧レベルを維持することのできる真空リザーバと、
前記真空リザーバと前記処理チャンバとの間のバルブであって、前記バルブを開くと、前記周囲空気が、前記真空リザーバと前記処理チャンバとの間で平衡に達するまで、前記処理チャンバ内の前記周囲空気が、前記真空リザーバへ移動し、その後、前記バルブを閉じる、バルブと
を含む、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのポンプと前記処理チャンバとの間にエアロゾル化機構をさらに含み、前記エアロゾル機構が、
前記物品を殺菌するための材料を収容するためのリザーバと、
前記リザーバと前記処理チャンバとの間にあるノズルであって、前記少なくとも1つのポンプが前記有効容積を前記処理チャンバに移動するとき、前記ノズルは、前記材料をエアロゾル化して、前記エアロゾル化された材料は、前記有効容積により一度は前記処理チャンバへ運ばれる、ノズルと、
を含む
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記処理チャンバに1つ以上のポートをさらに含み、前記周囲空気と前記有効容積のうち少なくとも一方は、前記少なくとも1つのポンプにより前記ポートを通って移動する
装置。 - 請求項9に記載の装置であって、
前記1つ以上のポートのうち少なくとも1つに操作可能に取り付けられ、前記処理チャンバにつながるガス指向部品をさらに含む、
装置。 - 物品を処理する方法であって、
前記物品を、請求項1に記載の前記処理装置の前記処理チャンバに配置し、
処理プロセスの第1段階を開始して、前記少なくとも1つのポンプが、前記処理チャンバから前記周囲空気の一部を除去して、前記コンフォーマブルウォールを潰し、それによって、前記処理チャンバの容積を減じ、前記処理チャンバ内に空気の前記有効容積が残り、
前記処理プロセスの第2段階を開始して、前記少なくとも1つのポンプが、前記有効容積を前記少なくとも1つの排出チャンバへ移動し、さらに、前記有効容積を前記少なくとも1つの排出チャンバから前記処理チャンバへ移動し、前記有効容積の少なくとも一部が前記プラズマ発生器を通過してプラズマに変換されて、前記処理チャンバへ入り、所定時間にわたって、前記プラズマを前記物品と接触させ、
前記処理プロセスの最終段階を開始して、前記少なくとも1つのポンプが、前記処理チャンバから前記有効容積を除去し、前記処理チャンバ外の空気を前記処理チャンバに移動して、前記処理チャンバの容積を元に戻す、
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
1つの他の排出チャンバをさらに含み、前記第1段階で除去された前記周囲空気の一部を、周囲環境と前記少なくとも1つの他の排出チャンバの少なくとも1つに放出する、
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記第1段階がさらに、前記少なくとも1つのポンプが前記処理チャンバ内の前記有効容積を他の排出チャンバへ移動し、前記他の排出チャンバから前記処理チャンバへ前記有効容積を移動し、前記有効容積は前記プラズマ発生器を通過する、
方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記少なくとも1つのポンプが、前記他の排出チャンバ内の前記有効容積を前記処理チャンバへ移動するプロセスを繰り返して、前記有効容積が前記プラズマ発生器を通って前記処理チャンバに移動する度にプラズマの濃度を増大する、
方法。 - 請求項14に記載の方法であって、
前記有効容積が前記処理チャンバに移動した後、前記第2段階は、少なくとも1つの休止期間を含む、
方法。 - 請求項15に記載の方法であって、
前記処理装置は、少なくとも1つのフィルタをさらに含み、
前記方法は、前記処理プロセスの前記最終段階の間に、前記プラズマを除去又は不活性化するために、前記少なくとも1つのポンプが、前記フィルタを通して前記処理チャンバ内の前記有効容積を移動することをさらに含む、
方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記処理装置は、芳香注入装置をさらに含み、
前記方法は、前記少なくとも1つのポンプが、処理チャンバ外の空気を前記処理チャンバに移動することをさらに含み、前記処理プロセスの前記最終段階の間に、前記空気は前記芳香注入装置を通過し、前記最終段階の間の前記処理チャンバへ移動した空気は、周囲環境又は前記他の排出チャンバからの空気である、
方法。 - 被処理物品を受け入れるように構成された処理チャンバであって、前記物品を受け入れる容積を形成する少なくとも1つのコンフォーマブルウォールを含む処理チャンバと、
前記処理チャンバに操作可能に接続された少なくとも1つのポンプであって、前記処理チャンバの容積を減じるために、前記処理チャンバ内の周囲空気の一部を前記少なくとも1つのポンプにより除去可能であり、これによって、形成された負圧によって前記コンフォーマブルウォールが前記物品に対して潰れ、少なくとも部分的に前記物品に適合し、その結果、前記処理チャンバ内に空気の有効容積が存在する、少なくとも1つのポンプと、
前記処理チャンバから前記有効容積の少なくとも一部を受け取り隔離するように構成された、少なくとも1つの排出チャンバであって、前記少なくとも1つのポンプが前記有効容積を前記排出チャンバから前記処理チャンバへ少なくとも1回戻す、排出チャンバと、
前記有効容積が、前記少なくとも1つのポンプにより、少なくとも1回、前記処理チャンバへと移動する際、エアロゾル化機構が、前記有効容積に材料を取り込むように、配置された前記エアロゾル化機構と、
を含む
処理装置。 - 請求項18に記載の装置であって、
前記エアロゾル化機構により前記有効容積に取り込まれた材料が殺菌剤である、
装置。 - 請求項7に記載の装置であって、
前記ポンプは、少なくとも1回は、前記真空リザーバ内を負圧レベルに形成し、前記真空リザーバと前記処理チャンバとの間の前記周囲空気が平衡となるまで、前記バルブを再度開いて、前記周囲空気を前記真空リザーバへと移動することを繰り返す、
装置。 - 請求項1に記載の処理装置であって、
前記少なくとも1つのポンプは、前記処理チャンバから前記少なくとも1つの排出チャンバへ前記有効容積を移動し、前記有効容積を前記処理チャンバへ戻し、前記プラズマ発生器を通過させることを少なくとも1回繰り返すようにさらに構成され、前記有効容積のさらなる部分がプラズマに変換され、これにより前記処理チャンバ内のプラズマ濃度が増加する
装置。 - 請求項21に記載の処理装置であって、
前記少なくとも1つのポンプは、前記処理チャンバ内の前記有効容積を前記少なくとも1つの排出チャンバへ移動し、前記プラズマ発生器を通過させるようにさらに構成され、前記有効容積の少なくとも一部はプラズマに変換され、これにより前記処理チャンバ内のプラズマ濃度が増加する
装置。 - 請求項22に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのポンプは、前記負圧が所定のΔP/ΔT値に達するまで、前記処理チャンバ内の前記周囲空気を除去する
装置。 - 請求項23に記載の装置であって、
前記処理チャンバ内の所定のΔP/ΔTは、0.00PSIV〜−14.7PSIVである
装置。 - 請求項24に記載の装置であって、
前記処理チャンバ内の所定のΔP/ΔTは、−0.001PSIV〜−5PSIVである
装置。 - 請求項23に記載の装置であって、
前記有効容積が前記少なくとも1つの排出チャンバへ前記少なくとも1つのポンプによって移動する際、前記コンフォーマブルウォールは、前記物品の少なくとも一部を圧縮することをさらに含む
装置。 - 請求項26に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのポンプは、
1)前記処理チャンバ内の圧力が所定値に達するまで、
2)圧力が、前記少なくとも1つのポンプで達成可能な最大真空に達するまで、
又は、
3)ΔP/ΔTが安定するまで、
前記少なくとも1つの排出チャンバへ前記有効容積を移動する
装置。 - 請求項22に記載の装置であって、
少なくとも1つのフィルタをさらに含み、前記処理チャンバから除去された前記周囲空気の一部が、前記少なくとも1つのフィルタを通過する、
装置。 - 請求項28に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのフィルタは、前記処理チャンバ内の前記有効容積が、周囲環境に放出される前に、最後の繰り返しの後に前記フィルタを通過するようにさらに構成され
前記ポンプは、繰り返しの後、前記周囲環境から前記処理チャンバへ空気を移動するように構成される
装置。 - 請求項29に記載の装置であって、
少なくとも1つの他の排出チャンバをさらに含み、前記処理チャンバから除去された前記周囲空気の少なくとも一部は前記少なくとも1つの他の排出チャンバに隔離される
装置。 - 請求項29に記載の装置であって、
芳香注入装置をさらに含み、前記処理チャンバに移動した前記周囲空気が、前記芳香注入装置を通過する、
装置。 - 請求項29に記載の装置であって、
前記フィルタは、前記少なくとも1つのポンプにより除去された前記有効容積中の前記プラズマを除去または不活性化する、
装置。 - 請求項30に記載の装置であって、
前記周囲空気は、隔離される前、又は、前記少なくとも1つの他の排出チャンバから除去される前に、前記少なくとも1つのフィルタを通過する、
装置。 - 請求項22に記載の装置であって、
前記少なくとも1つのポンプは、負圧を形成した後、空気の一部を周囲環境から前記処理チャンバに移動するようにさらに構成され、前記有効容積は前記周囲環境からの空気の一部を含む、
装置。 - 請求項22に記載の装置であって、
前記処理チャンバは、50ml〜500リットルの容積を有する
装置。 - 請求項22に記載の装置であって、
前記処理チャンバは、200ml〜50リットルの容積を有する
装置。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記処理プロセスの第2の段階は少なくとも1回繰り返され、これにより、前記有効容積が前記少なくとも1つの排出チャンバから移動して前記プラズマ発生器を通過するときにプラズマの濃度が増加する
方法。 - 請求項37に記載の方法であって、
前記有効容積の少なくとも一部をプラズマに変換するために、前記少なくとも1つのポンプは、前記処理チャンバ内の前記有効容積を少なくとも1つの前記排出チャンバに移動し、前記プラズマ発生器を通過させることをさらに含む
方法。 - 請求項38に記載の方法であって、
前記処理装置はさらに少なくとも1つのフィルタを含み、
前記方法は、前記処理プロセスの最終段階の間、前記プラズマを不活性化又は除去するために、前記少なくとも1つのポンプが、前記少なくとも1つのフィルタを通過させて前記処理チャンバ内の前記有効容積を移動させることをさらに含む
方法。 - 請求項38に記載の方法であって、
前記処理装置は芳香注入装置をさらに含み、
前記方法は、前記処理プロセスの最終段階の間、前記少なくとも1つのポンプが、前記処理チャンバの外の空気を前記芳香注入装置に通過させて前記処理チャンバに移動することをさらに含む
方法。 - 請求項38に記載の方法であって、
前記方法は、前記少なくとも1つのポンプが、
1)前記処理チャンバ内の圧力が所定値に達するまで、
2)圧力が、前記少なくとも1つのポンプで達成可能な最大真空に達するまで、
又は、
3)ΔP/ΔTが安定するまで、
前記少なくとも1つの排出チャンバへ前記有効容積を移動させることを更に含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記有効容積を前記少なくとも1つの排出チャンバに移動させる前に、前記少なくとも1つのポンプが、前記少なくとも1つの排出チャンバ内の空気を除去することをさらに含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記処理チャンバ内の周囲空気が通過するように配置された少なくとも1つのフィルタをさらに含み、
前記方法の第1段階は、前記少なくとも1つのポンプが、前記処理チャンバ内の周囲空気の一部を、周囲環境に放出される前に、前記フィルタを通して移動することをさらに含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
負圧を形成した後、前記少なくとも1つのポンプが、空気の一部を周囲環境から前記処理チャンバに移動することをさらに含み、その結果、前記有効容積は一部が周囲環境からの周囲空気を含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記処理チャンバ内に1つ又は複数のポートを更に含み、前記周囲空気及び前記有効容積のうち少なくとも1つは、前記少なくとも1つのポンプにより前記ポートを通って移動する
方法。 - 請求項45に記載の方法であって、
前記1つ又は複数のポートの少なくとも1つに操作可能に取り付けられ、前記処理チャンバに通じるガス指向部品をさらに含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記処理チャンバに操作可能に接続された真空リザーバシステムをさらに含み、前記真空リザーバシステムが、
前記少なくとも1つのポンプが形成する負圧レベルを維持することのできる真空リザーバと、
前記真空リザーバと前記処理チャンバの間のバルブであって、前記バルブを開くと、前記負圧レベル形成後、前記周囲空気が、前記真空リザーバと前記処理チャンバとの間で平衡に達するまで、前記処理チャンバ内の前記周囲空気が、前記真空リザーバへ移動し、その後、前記バルブを閉じる、バルブ
を含み、
前記方法は、前記真空リザーバと前記処理チャンバとを平衡させるために前記バルブを開き、そして、前記バルブを閉じることを含む
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記少なくとも1つのポンプと前記処理チャンバとの間にエアロゾル化機構をさらに含み、
前記エアロゾル化機構は
材料をいれるためのリザーバと、
前記リザーバと前記処理チャンバとの間のノズルであって、前記少なくとも1つのポンプが、前記有効容積を前記処理チャンバに移動するときに、前記ノズルが、前記材料をエアロゾル化し、エアロゾル化した前記材料が前記有効容積によって前記処理チャンバに少なくとも1回運ばれる、ノズル
を含み、
前記方法は、前記ノズルが前記材料をエアロゾル化し、前記有効容積が前記処理チャンバに前記材料を運ぶように、前記ポンプが、処理チャンバへ前記有効容積を移動することをさらに含む
方法。 - 請求項48に記載の方法であって、
前記材料は殺菌剤を含む
方法。 - 請求項1に記載の処理装置であって、
前記少なくとも1つのポンプが、前記有効容積を前記少なくとも1つの排出チャンバに移動させる前に、前記少なくとも1つの排出チャンバ内の空気を除去するようにさらに構成される
処理装置。
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