KR101092963B1 - 대기압 플라즈마 발생장치 - Google Patents

대기압 플라즈마 발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101092963B1
KR101092963B1 KR1020100006777A KR20100006777A KR101092963B1 KR 101092963 B1 KR101092963 B1 KR 101092963B1 KR 1020100006777 A KR1020100006777 A KR 1020100006777A KR 20100006777 A KR20100006777 A KR 20100006777A KR 101092963 B1 KR101092963 B1 KR 101092963B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
ground electrode
atmospheric pressure
discharge
housing
Prior art date
Application number
KR1020100006777A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110087385A (ko
Inventor
박종인
양창실
양두훈
고민국
Original Assignee
비아이 이엠티 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비아이 이엠티 주식회사 filed Critical 비아이 이엠티 주식회사
Priority to KR1020100006777A priority Critical patent/KR101092963B1/ko
Publication of KR20110087385A publication Critical patent/KR20110087385A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101092963B1 publication Critical patent/KR101092963B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32018Glow discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32541Shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32559Protection means, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32568Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645Radiofrequency discharges
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/4697Generating plasma using glow discharges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 특히 대기압 하에서 안정된 저온 글로우 방전 플라즈마를 제공하고, 원기둥 형상의 RF전극을 이용하여 대기압하에서 플라즈마 발생을 위한 소비전력을 줄일 수 있는 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
본 발명의 대기압 플라즈마 발생 장치는, 하우징과; 상기 하우징의 하부에 결합되고, 하방향으로 플라즈마 배출구가 형성된 접지전극부와; 상기 하우징과 접지전극부 사이에 결합된 절연부재와; 상기 절연부재 하부에 결합되고 상기 접지전극부와 이격되게 배치되어 상기 접지전극부와의 사이에 방전공간을 형성하는 RF전극과; 상기 RF전극에 전원을 공급하는 전원공급부로 이루어지되, 상기 RF전극은 원기둥형상으로 이루어져 상기 배출구의 상부에 배치되고, 상기 RF전극과 인접하게 대향되어 상기 방전공간을 형성하는 상기 접지전극부의 방전면은 직선평면으로 형성되며, 상기 방전공간의 상부를 통해 공급된 가스는 상기 원호형상의 상기 RF전극과 직선형상의 상기 방전면 사이에 형성된 상기 방전공간에서 방전되어 상기 배출구를 통해 플라즈마로 분사되는 것을 특징으로 한다.

Description

대기압 플라즈마 발생장치 { ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA GENERATOR }
본 발명은 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 특히 대기압 하에서 안정된 저온 글로우 방전 플라즈마를 제공하고, 원기둥 형상의 RF전극을 이용하여 대기압하에서 플라즈마 발생을 위한 소비전력을 줄일 수 있는 대기압 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
대기압 플라즈마는 기존의 진공시스템이 필요치 않으며, 대기압에서 반응 챔버없이 기존 생산라인에 직접 적용이 가능하여 연속적인 공정으로 처리가 가능하다.
대기압 플라즈마를 발생하기 위한 기술로는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge; DBD), 코로나 방전(Corona Discharge), 마이크로웨이브 방전(Microwave Discharge), 아크방전(Arc Discharge) 등이 있다.
이 기술들은 산업 여러 분야에서 다양하게 사용될 수 있으며, 스프레이 멜트 코팅 등에 사용되는 아크방전을 제외한 나머지 기술은 대부분이 반도체 제조 공정에서 사용이 가능하다.
도 1은 종래의 대기압 DBD장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 대기압 플라즈마 장치 중 DBD(Dielectric Barrier Discharge, 유전체 장벽 방전) 장치의 구조는, 중심부에 RF전극(2)이 배치되어 있고, 양측에 접지전극(1)이 상기 RF전극(2)과 이격된 상태로 배치되어 있다.
상기 RF전극(2)과 상기 접지전극(1)은 이격되어 그 사이에 방전공간(4)을 형성한다.
상기 RF전극(2)에는 전원공급부(3)가 연결되어 전원을 공급하고, 상기 접지전극(1)은 접지선과 연결되어 있다.
상기 RF전극(2)과 접지전극(1) 사이의 간격은 약 2~7mm이고, 상기 RF전극(2)과 접지전극(1)에는 수십 ㎛ ~ 수 mm의 유전체가 도포되어 있다.
이러한 종래의 대기압 DBD장치는, 상기 RF전극(2)과 접지전극(1) 사이로 Ar 등의 비활성 가스 및 O2 등의 공정가스를 유입시키면서 동시에 상기 RF전극(2)에 수 kHz ~ 수십 MHz의 교류 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켰다.
이때 상기 RF전극(2)과 접지전극(1) 사이의 거리 및 상기 RF전극(2)과 접지전극(1) 사이의 가스 흐름에 의해 플라즈마 발생 전압 및 공정 플라즈마 안정화에 커다란 영향을 끼친다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, RF전극의 단면이 사각형으로 이루어져 있어, RF전극과 접지전극이 면대면으로 인접하고 있었다.
RF전극과 접지전극이 면대면으로 인접하고 있기 때문에 전극면적이 넓어져, 플라즈마를 발생시키기 위한 소비전력이 크게 증가하여 전력소비가 증가하게 되는 단점이 있었다.
또한, 동일 파워조건에서 전극면적이 크면 이온화되기 어려운 가스의 경우 국부적으로 스트리머 또는 아크 발생 확률이 높아지게 되는 단점이 있었다.
본 발명은 원기둥 형상의 RF전극을 사용하여 RF전극과 접지전극이 면대면이 아닌 선대선으로 인접하도록 함으로써, 방전되는 전극의 면적을 줄여 플라즈마 발생을 위한 소비전력을 줄이고, 스트리머 또는 아크의 발생 확률을 낮추어 균일한 고밀도의 플라즈마를 형성하도록 하는 대기압 플라즈마 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 대기압 플라즈마 발생 장치는, 하우징과; 상기 하우징의 하부에 결합되고, 하방향으로 플라즈마 배출구가 형성된 접지전극부와; 상기 하우징과 접지전극부 사이에 결합된 절연부재와; 상기 절연부재 하부에 결합되고 상기 접지전극부와 이격되게 배치되어 상기 접지전극부와의 사이에 방전공간을 형성하는 RF전극과; 상기 RF전극에 전원을 공급하는 전원공급부로 이루어지되, 상기 RF전극은 원기둥형상으로 이루어져 상기 배출구의 상부에 배치되고, 상기 RF전극과 인접하게 대향되어 상기 방전공간을 형성하는 상기 접지전극부의 방전면은 직선평면으로 형성되며, 상기 방전공간의 상부를 통해 공급된 가스는 상기 원호형상의 상기 RF전극과 직선형상의 상기 방전면 사이에 형성된 상기 방전공간에서 방전되어 상기 배출구를 통해 플라즈마로 분사되는 것을 특징으로 한다.
상기 RF전극의 양측에 결합되어 상기 RF전극을 상기 접지전극부와 이격시키는 절연재질의 커버부재를 더 포함하여 이루어진다.
상기 커버부재는 원통형상으로 이루어지고, 하부에는 상기 RF전극 및 하방향으로 걸림턱이 돌출 형성되어 있되, 상기 걸림턱의 상부에는 상기 RF전극이 안착되어 지지되고, 상기 걸림턱의 하부는 상기 접지전극부에 접한다.
상기 절연부재에는 상기 RF전극 및 커버부재가 삽입 배치되는 원기둥 형상의 삽입홈이 하방향으로 개방 형성되어 있되, 상기 삽입홈의 하부 개방된 개방구의 폭은, 상기 커버부재의 지름 및 상기 삽입홈의 최대지름보다 작고, 상기 커버부재의 중심점은 상기 삽입홈 내부에 배치된다.
상기 접지전극부는 상기 배출구를 중심으로 2개로 분리되어 있되, 상기 커버부재는 상기 RF전극의 양측에서 2개의 상기 접지전극부의 방전면에 접하여 상기 배출구의 양측방향을 폐쇄시킨다.
상기 하우징에는 제1가스흡입공이 형성되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1가스흡입공에 연통되는 제2가스흡입공이 형성되어 있으며, 상기 절연부재와 접지전극부 사이에는 상기 제2가스흡입공과 방전공간을 연통시키는 가스안내공간이 형성되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 대기압 플라즈마 발생장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
상기 RF전극과 상기 방전면의 가장 인접한 부위가 면대면이 아닌 선대선이기 때문에, 종래의 면대면으로 대향하고 있는 것보다 전극의 면적을 줄여 플라즈마 발생을 위한 소비전력을 줄일 수 있다.
또한, 동일한 파워조건에서 전극 면적이 작기 때문에, 스트리머 또는 아크의 발생 확률을 낮추어 균일한 고밀도의 플라즈마를 형성하도록 할 수 있다.
또한, RF전극의 양측에 결합되는 커버부재에 의해 RF전극과 접지전극부 사이를 이격시켜 방전공간을 형성할 수 있고, 별도의 체결수단없이 상기 RF전극이 절연부재에 결합되어 분리 이탈되는 것을 방지하며, 가스 및 플라즈마가 배출구가 아닌 RF전극의 양측으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 대기압 DBD장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 일방향 분해사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 타방향 분해사시도,
도 6은 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RF전극과 커버부재의 결합상태의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 일방향 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대기압 플라즈마 발생장치의 타방향 분해사시도이며, 도 6은 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RF전극과 커버부재의 결합상태의 사시도이다.
도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 대기압 플라즈마 발생 장치는, 하우징(10)과, 절연부재(20), 접지전극부(30)와, RF전극(40)과, 전원공급부(50)와, 커버부재(60) 등으로 이루어진다.
상기 하우징(10)은 하부가 오목하게 함몰되어 형성되고, 플라즈마 발생을 위한 가스가 유입되도록 하기 위해 제1가스흡입공(11)이 형성되어 있다.
상기 제1가스흡입공(11)은 다수개로 이루어져 상기 하우징(10)의 상면에 상방향으로 관통하여 형성되어 있다.
또한, 상기 하우징(10)의 상부저면에는 하방향으로 돌출된 삽입턱(12)이 양측에 길게 형성되어 있고, 상기 제1가스흡입공(11)은 상기 삽입턱(12)을 상방향으로 관통하여 형성되어 있다.
상기 절연부재(20)는 오목하게 함몰되어 형성되어 상기 하우징(10)의 하부에 삽입 장착된다.
이러한 상기 절연부재(20)의 상면에는 상기 삽입턱(12)이 안착되기 위한 분배홈(22)이 형성되어 있고, 상기 분배홈(22)에는 상하방향으로 다수개의 구멍이 형성된 분배판(23)이 배치된다.
상기 삽입턱(12)이 상기 분배홈(22)에 안착됨으로써, 상기 절연부재(20)와 하우징(10)의 초기조립을 보다 용이하게 할 수 있으며, 상기 분배홈(22)으로 유입된 가스가 상기 절연부재(20)와 하우징(10) 사이의 간극으로 유출되는 것을 최소화한다.
그리고, 상기 절연부재(20)에는 상하를 관통하는 제2가스흡입공(21)이 형성되어 있는데, 상기 제2가스흡입공(21)은 상기 분배홈(22)의 하부에 형성되어 상기 제1가스흡입공(11)과 연통된다.
또한, 상기 절연부재(20)에는 상기 RF전극(40) 및 커버부재(60)가 삽입 배치되는 원기둥 형상의 삽입홈(25)이 하방향으로 개방 형성되어 있다.
상기 삽입홈(25)의 하방향으로 개방된 개방구(26)의 폭(W)은 상기 삽입홈(25)의 최대지름보다 작게 형성되어 있다.
즉, 상기 삽입홈(25)은 단면이 원형으로 이루어져 있는데, 상기 개방구(26)는 상기 삽입홈(25)의 지름보다 아래쪽에 형성되어 있다.
따라서, 상기 개방구(26)의 폭(W)은 상기 삽입홈(25)의 최대지름보다 작게 된다.
또한, 상기 절연부재(20)의 양측에는 상기 제2가스흡입공(21)의 양측으로 간극턱(27)이 돌출 형성되어 있다.
상기 간극턱(27)은 후술하는 바와 같이 상기 절연부재(20)와 상기 접지전극부(30) 사이에 가스안내공간(35)을 형성하도록 한다.
상기 접지전극부(30)는 상기 하우징(10)의 하부에 결합되고, 하방향으로 플라즈마가 배출되기 위한 배출구(36)가 형성되어 있다.
상기 배출구(36)는 상기 RF전극(40)의 길이방향으로 길게 형성되어 있어서, 대면적으로 플라즈마를 분출시킬 수 있다.
또한, 상기 접지전극부(30)는 상면이 상기 절연부재(20)의 간극턱(27)과 접하여 상기 절연부재(20)와 접지전극부(30) 사이에 상기 제2가스흡입공(21)과 연통되는 상기 가스안내공간(35)을 형성한다.
위와 같이 상기 절연부재(20)는 상기 하우징(10)과 접지전극부(30) 사이에 배치되게 된다.
상기 접지전극부(30)는 2개로 분리되어 있으며, 상기 배출구(36) 및 RF전극(40)을 중심으로 양방향으로 분리되어 있다.
그리고, 상기 가스안내공간(35)은 상기 RF전극(40)과 접지전극부(30) 사이에 형성되는 방전공간(45)과 연통되고, 상기 방전공간(45)은 상기 배출구(36)와 연통되게 된다.
또한, 상기 접지전극부(30)에는 상기 RF전극(40)과 인접하게 대향되어 상기 방전공간(45)을 형성하는 직선평면 형상의 방전면(31)이 형성되어 있다.
상기 RF전극(40)은 상기 절연부재(20) 하부에 결합되고 상기 접지전극부(30)와 이격되게 배치되어 상기 접지전극부(30)와의 사이에 플라즈마를 발생시키기 위한 상기 방전공간(45)을 형성한다.
상기 방전공간(45)은 상술한 바와 같이 상기 가스안내공간(35)과 상기 배출구(36)를 연통시킨다.
이로 인해, 상기 가스안내공간(35)을 통해 유입되는 가스는 상기 방전공간(45)에서 방전되어 플라즈마를 발생시킨 후 상기 배출구(36)를 통해 외부로 배출되게 된다.
이러한 상기 RF전극(40)은 원기둥형상으로 형성되어 있고, 상기 배출구(36)의 상부에 배치된다.
따라서, 상기 방전공간(45)의 상부를 통해 공급된 가스는 상기 원호형상의 상기 RF전극(40)과 직선평면형상의 상기 방전면(31) 사이에 형성된 상기 방전공간(45)에서 방전되어 상기 배출구(36)를 통해 플라즈마로 분사되게 된다.
상기 전원공급부(50)는 상기 RF전극(40)에 전원을 공급하는 것으로써, 상기 하우징(10) 및 절연부재(20)를 관통하여 상기 RF전극(40)에 연결되어 있다.
본 실시예에서 상기 전원공급부(50)는 상기 하우징(10)을 관통하는 세로방향으로 형성된 제1공급부(51)와, 상기 RF전극(40)의 상부에 가로방향으로 결합되는 제2공급부(52)로 분리되어 있으며, 상기 제1공급부(51)와 제2공급부(52)는 상호 연결된다.
상기 커버부재(60)는 절연재질로 이루어지고, 원기둥형상의 상기 RF전극(40)의 양측에 결합되어 상기 RF전극(40)을 상기 접지전극부(30)와 이격시킨다.
이러한 상기 커버부재(60)는 원통형상으로 이루어지고, 하부에는 상기 RF전극(40) 및 하방향으로 걸림턱(61)이 돌출 형성되어 있으며, 상기 걸림턱(61)의 상부에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 RF전극(40)이 안착되어 지지되고, 상기 걸림턱(61)의 하부는 상기 접지전극부(30)에 접한다.
그리고, 상기 커버부재(60)는 상기 RF전극(40)의 양측에서 2개의 상기 접지전극부(30)의 방전면(31)에 접하여 상기 배출구(36)의 양측방향을 폐쇄시킨다.
이로 인해, 상기 방전공간(45)에 유입되는 가스 및 상기 방전공간(45)에서 발생된 플라즈마가 상기 RF전극(40)의 양측으로 배출되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 삽입홈(25)의 하부 개방된 개방구(26)의 폭(W)은, 상기 커버부재(60) 및 RF전극(40)의 지름보다 작고, 상기 커버부재(60) 및 RF전극(40)의 중심점은 상기 삽입홈(25) 내부에 배치된다.
이로 인해, 상기 절연부재(20)의 삽입홈(25)에 삽입된 상기 RF전극(40) 및 커버부재(60)는 별도의 체결수단없이 상기 절연부재(20)에 결합되도록 할 수 있고, 상기 RF전극(40) 및 커버부재(60)가 상기 삽입홈(25)의 아랫방향으로 분리 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
물론, 상기 RF전극(40)과 커버부재(60)는 상기 삽입홈(25)의 측면방향으로 삽입 장착된다.
한편, 상기 RF전극(40)과 접지전극부(30)에는 냉각수가 유입되기 위한 냉각홀(39,40)이 형성되어, 상기 RF전극(40)과 접지전극부(30)의 온도를 적절한 온도로 유지하도록 한다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.
가스가 공급되기 전에 본 발명의 대기압 플라즈마 발생장치는, 상기 간극턱(27)에 의해 상기 절연부재(20)와 접지전극부(30)가 이격되어 상기 가스안내공간(35)을 형성하고, 또한 상기 커버부재(60)는 상기 RF전극(40)과 접지전극부(30)를 이격시켜 상기 방전공간(45)을 형성하고 있다.
이러한 상태에서 상기 전원공급부(50)를 통해 상기 RF전극(40)에 전원을 인가하고, 상기 제1가스흡입공(11)을 통해 가스를 유입시키면, 상기 제1가스흡입공(11)을 통해 유입된 가스는 상기 분배홈(22)으로 유입되고 이는 다수개의 구멍이 형성된 상기 분배판(23)을 거치면서 전체면적으로 균일하게 분포된다.
상기 분배판(23)을 통과한 가스는 상기 제2가스흡입공(21)을 통해 상기 가스안내공간(35)으로 유입된다.
그 후 상기 가스안내공간(35)을 따라 이동하다가 상기 RF전극(40)과 상기 접지전극부(30)의 방전면(31) 사이에 형성된 방전공간(45)으로 이동한다.
이때, 상기 RF전극(40)에는 전원이 인가되어 있고, 상기 접지전극부(30)는 외부로 접지되어 있기 때문에, 상기 방전공간(45)에서는 상기 가스를 방전시켜 플라즈마를 발생시키게 된다.
이렇게 발생된 플라즈마는 상기 배출구(36)를 통해 하부로 분사된다.
상기 방전공간(45)에 유입된 가스는 상기 커버부재(60)에 의해 상기 RF전극(40)의 양측방향으로 이동하지 않고 상기 방전공간(45)의 하부에 형성된 배구부를 통해서만 외부로 배출되어, 플라즈마의 분사량을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 RF전극(40)은 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 상기 접지전극부(30)의 방전면(31)은 직선평면으로 형성되어 있는바, 상기 RF전극(40)과 접지전극부(30)의 방전면(31)의 가장 인접한 부위는 선대선으로 대향하고 있다.
전기는 가장 인접한 부위를 통해 전달되기 때문에, 상기 RF전극(40)에서 인가된 전류는 상기 접지전극부(30)로 이동하기 위해, 원호형상의 상기 RF전극(40)과 직선평면 형상의 상기 방전면(31) 중 가장 인접한 부위인 최단인접거리(L)를 통해 이동하게 된다.
이때, 상기 RF전극(40)과 상기 방전면(31)의 가장 인접한 부위는 면대면이 아닌 선대선으로 대향하고 있기 때문에, 종래의 면대면으로 대향하고 있는 것보다 전극의 면적을 줄여 플라즈마 발생을 위한 소비전력을 줄일 수 있다.
또한, 동일한 파워조건에서 전극 면적이 작기 때문에, 스트리머 또는 아크의 발생 확률을 낮추어 균일한 고밀도의 플라즈마를 형성하도록 할 수 있다.
본 발명인 대기압 플라즈마 발생장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 하우징, 11 : 제1가스흡입공, 12 : 삽입턱,
20 : 절연부재, 21 : 제2가스흡입공, 22 : 분배홈, 23 : 분배판, 25 : 삽입홈, 26 : 개방구, 27 : 간극턱,
30 : 접지전극부, 31 : 방전면, 35 : 가스안내공간, 36 : 배출구, 39 : 냉각홀,
40 : RF전극, 45 : 방전공간, 49 : 냉각홀,
50 : 전원공급부, 51 : 제1공급부, 52 : 제2공급부,
60 : 커버부재, 61 : 걸림턱,
L : RF전극과 방전면 사이의 최단인접거리, W : 개방구의 폭,

Claims (6)

  1. 하우징과;
    상기 하우징의 하부에 결합되고, 하방향으로 플라즈마 배출구가 형성된 접지전극부와;
    상기 하우징과 접지전극부 사이에 결합된 절연부재와;
    상기 절연부재 하부에 결합되고 상기 접지전극부와 이격되게 배치되어 상기 접지전극부와의 사이에 방전공간을 형성하는 RF전극과;
    상기 RF전극에 전원을 공급하는 전원공급부로 이루어지되,
    상기 RF전극은 원기둥형상으로 이루어져 상기 배출구의 상부에 배치되고,
    상기 RF전극과 인접하게 대향되어 상기 방전공간을 형성하는 상기 접지전극부의 방전면은 직선평면으로 형성되며,
    상기 방전공간의 상부를 통해 공급된 가스는 원호형상의 상기 RF전극과 직선형상의 상기 방전면 사이에 형성된 상기 방전공간에서 방전되어 상기 배출구를 통해 플라즈마로 분사되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 발생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 RF전극의 양측에 결합되어 상기 RF전극을 상기 접지전극부와 이격시키는 절연재질의 커버부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 발생 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커버부재는 원통형상으로 이루어지고, 하부에는 상기 RF전극 및 하방향으로 걸림턱이 돌출 형성되어 있되,
    상기 걸림턱의 상부에는 상기 RF전극이 안착되어 지지되고, 상기 걸림턱의 하부는 상기 접지전극부에 접하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 발생 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 절연부재에는 상기 RF전극 및 커버부재가 삽입 배치되는 원기둥 형상의 삽입홈이 하방향으로 개방 형성되어 있되,
    상기 커버부재의 중심점은 상기 삽입홈 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 발생 장치.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접지전극부는 상기 배출구를 중심으로 2개로 분리되어 있되,
    상기 커버부재는 상기 RF전극의 양측에서 2개의 상기 접지전극부의 방전면에 접하여 상기 배출구의 양측방향을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 발생 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 하우징에는 제1가스흡입공이 형성되어 있고,
    상기 절연부재에는 상기 제1가스흡입공에 연통되는 제2가스흡입공이 형성되어 있으며,
    상기 절연부재와 접지전극부 사이에는 상기 제2가스흡입공과 방전공간을 연통시키는 가스안내공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 발생장치.

KR1020100006777A 2010-01-26 2010-01-26 대기압 플라즈마 발생장치 KR101092963B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100006777A KR101092963B1 (ko) 2010-01-26 2010-01-26 대기압 플라즈마 발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100006777A KR101092963B1 (ko) 2010-01-26 2010-01-26 대기압 플라즈마 발생장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110087385A KR20110087385A (ko) 2011-08-03
KR101092963B1 true KR101092963B1 (ko) 2011-12-12

Family

ID=44926131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100006777A KR101092963B1 (ko) 2010-01-26 2010-01-26 대기압 플라즈마 발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101092963B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016186431A1 (ko) * 2015-05-20 2016-11-24 주식회사 플라즈맵 표면 처리용 선형 유전체 장벽 방전 플라즈마 발생장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016186431A1 (ko) * 2015-05-20 2016-11-24 주식회사 플라즈맵 표면 처리용 선형 유전체 장벽 방전 플라즈마 발생장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110087385A (ko) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101495199B1 (ko) 플라즈마 장치 및 시스템
JP2007191792A (ja) ガス分離型シャワーヘッド
CN101218859A (zh) 具备复合天线线圈组的等离子体反应装置
JP2010518555A (ja) 均一な常圧プラズマ発生装置
KR20150078475A (ko) 기판처리장치
CN107979907B (zh) 大气压介质阻挡放电增强型直流交替电极低温等离子体射流阵列
KR101254342B1 (ko) 플라즈마 발생 장치
KR101092963B1 (ko) 대기압 플라즈마 발생장치
KR100898386B1 (ko) 이온쓰러스터(Ion Thruster)장치
CN102811545A (zh) 大气压等离子发生装置
KR100788505B1 (ko) 분사식 플라즈마 처리장치
US20240266808A1 (en) Device and method for the ionization of gaseous media
KR20060001859A (ko) 상압 플라즈마 발생장치
KR101804561B1 (ko) 높은 공간 선택성을 가지는 선형 플라즈마 발생 장치
KR20100049322A (ko) 상압 플라즈마 발생장치
KR100894424B1 (ko) 서로 다른 주파수가 인가되는 가스분리형 샤워헤드.
KR101273233B1 (ko) 플라즈마 처리장치
KR100488361B1 (ko) 대기압 저온 평판 플라즈마 발생장치
KR101648900B1 (ko) 이온 소스 및 이를 갖는 증착 장치
KR101613172B1 (ko) 대향 전극을 갖는 이온 소스
KR100731993B1 (ko) 내부 방전 브리지를 갖는 플라즈마 소오스
KR101016810B1 (ko) 플라즈마 표면처리 장치
KR101909467B1 (ko) 안정적인 고속 표면처리가 가능한 선형 플라즈마 발생 장치
KR100529299B1 (ko) 상압 플라즈마 분사장치
KR101466583B1 (ko) 대기압 플라즈마 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141209

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151208

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161207

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171206

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee