KR101273233B1

KR101273233B1 - 플라즈마 처리장치

Info

Publication number: KR101273233B1
Application number: KR1020110116028A
Authority: KR
Inventors: 강정구; 김정훈; 강산웅; 윤청효
Original assignee: (주)에스피에스
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2013-06-11
Also published as: KR20130050785A

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 전원극과, 유전체와, 절연체와, 가스 분사부를 포함한다. 전원극은 피처리물의 상측에 위치하며 고주파 전원이 인가된다. 유전체는 전원극의 하면에 결합된다. 가스 분사부는 전원극과 유전체의 측부에 결합되고 전원극과 피처리물 사이로 반응가스를 공급하기 위한 것으로, 제1수용부와, 제2수용부와, 유량 분산부와, 분사 노즐을 포함한다. 제1수용부는 가스 분사부의 측면으로부터 함몰되게 형성되고, 외부의 반응가스가 공급되는 공급포트와 연결된다. 제2수용부는 가스 분사부의 측면으로부터 함몰되게 형성되고, 제1수용부와 연통하며 제1수용부의 하측에서 배치된다. 유량 분산부는 제1수용부와 제2수용부의 사이에 배치되며, 공급포트로부터 공급되는 반응가스의 유량을 분산하여 제2수용부로 공급한다. 분사 노즐은 가스 분사부의 측부를 수평 방향으로 관통하면서 형성되어 제2수용부 내의 반응가스를 외부로 분사한다.

Description

플라즈마 처리장치{APPARATUS FOR PLASMA TREATMENT}

본 발명은 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대기압 플라즈마를 이용하여 대면적의 피처리물의 표면을 처리하는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

플라즈마(Plasma)는 이온화된 기체로서, 플라즈마를 구성하는 입자들은 기체, 액체, 고체 등의 에너지 장벽을 쉽게 뛰어넘어 원자 및 분자 사슬을 끊고, 새로운 분자 및 원자를 재결합할 수 있다. 따라서 플라즈마는 다른 방법으로는 도달하기 어려운 화학반응성과 물리반응성을 쉽게 제공한다는 이점이 있으며, 이러한 이점으로 인해 여러 산업 분야에서 널리 사용되고 있다.

실제로 현대 산업에서 플라즈마의 응용기술은 고기능, 고강도, 고가공성을 요구하는 물질에서부터, 각종 소재의 표면처리, 이온주입, 유기-무기막 증착 및 제거, 세정작업, 독성물질의 제거, 살균 등 첨단재료나 전자, 환경산업에 이르기까지 많은 분야에서 시도되고 있다. 또한, 플라즈마 가공기술은 기존의 기계가공기술의 한계를 쉽게 뛰어 넘을 수 있기 때문에 미세 패턴이 필요한 반도체, LCD, MEMS 등에서는 제품 및 부품을 제조하는 핵심장비로서 현대 산업공정에서 사용되고 있다.

현재, 대기압 플라즈마(atmospheric pressure plasma)는 기존의 진공시스템(vacuum system)이 필요치 않으며 1atm(760 torr)에서 반응 챔버 없이 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), 아크 방전(arc discharge) 등이 있다.

유전체 장벽 방전은 유전체의 전하축적(charge build-up) 현상을 이용하여 교류전원에 의해 인가되는 전압 효율을 극대화시켜 균일한 글로우 방전(glow discharge)을 얻는 것이다. 유전체 장벽 방전 발생 시스템은 고전압이 인가되는 두 전극 사이에 각기 유전체 장벽을 삽입하고, 전극에 AC 전압을 인가하여 전자들이 두 전극 사이의 전기장 영역에서 가속되어 주입된 가스를 이온화시켜 플라즈마를 발생시킨다.

그러나, 지금까지의 대기압 유전체 장벽 방전은 안정적이고 연속적인 균일한 플라즈마를 발생하기 어려우며, 대면적화되는 피처리물의 처리를 위해 고밀도의 플라즈마를 균일하게 발생하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대기압 플라즈마를 이용하여 피처리물의 표면을 처리하는 공정에서 플라즈마를 발생시키기 위한 반응가스가 유동되는 유로 구조를 개선하여 피처리물의 전체 표면에 대하여 균일한 강도의 플라즈마가 발생되도록 함으로써, 대면적의 피처리물에 대한 표면처리 균일성 및 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 처리장치는, 피처리물의 상측에 위치하며 고주파 전원이 인가되는 전원극과, 상기 전원극의 하면에 결합되는 유전체와, 상기 전원극과 상기 유전체의 측부에 결합되고 상기 전원극과 피처리물 사이로 반응가스를 공급하기 위한 가스 분사부를 포함하고, 상기 가스 분사부는, 상기 가스 분사부의 측면으로부터 함몰되게 형성되고, 외부의 반응가스가 공급되는 공급포트와 연결되는 제1수용부; 상기 가스 분사부의 측면으로부터 함몰되게 형성되고, 상기 제1수용부와 연통하며 상기 제1수용부의 하측에서 배치되는 제2수용부; 상기 제1수용부와 상기 제2수용부의 사이에 배치되며, 상기 공급포트로부터 공급되는 반응가스의 유량을 분산하여 상기 제2수용부로 공급하기 위한 유량 분산부; 상기 가스 분사부의 측부를 수평 방향으로 관통하면서 형성되어 상기 제2수용부 내의 반응가스를 외부로 분사하기 위한 분사 노즐; 및 상기 가스 분사부는, 상기 분사 노즐로부터 수평 방향으로 이격된 위치에서 상기 유전체 측으로 일정 높이 돌출되게 형성되며, 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 반응가스가 하측으로 분사되도록 유도하는 방향 유도부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 가스 분사부는 상기 제1수용부와 상기 제2수용부를 연통시키는 연통부;를 더 포함하고, 상기 연통부는 상기 제1수용부 및 상기 제2수용부의 양측 가장자리부 각각에 마련된다.

삭제

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 전원극과 상기 유전체는, 평판 형상으로 마련된다.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 분사 노즐은, 상기 가스 분사부의 양 측부에 각각 형성되며, 반응가스가 분사되는 단부가 서로 마주보도록 배치된다.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 전원극과 피처리물 사이에 형성된 플라즈마 광을 입력받아, 파장대별로 상기 플라즈마 광의 강도를 산출하는 분광유닛;을 더 포함한다.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 분광유닛은, 입력된 플라즈마 광을 전송하는 광파이버와, 상기 광파이버를 통해 전송된 플라즈마 광의 강도를 산출하는 분광기를 포함한다.

본 발명의 플라즈마 처리장치에 따르면, 유량 분산부를 설치함으로써, 대면적의 피처리물에 대한 표면처리 균일성 및 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 플라즈마 처리장치에 따르면, 반응가스가 분사되는 분사 노즐을 수평 방향으로 형성함으로써, 대면적의 플라즈마 영역을 발생시켜 대면적의 피처리물의 플라즈마 표면처리를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 플라즈마 처리장치에 따르면, 방향 유도부를 설치함으로써, 플라즈마 영역의 중앙부와 가장자리부 모두에서 균일한 강도를 구현하여 플라즈마 표면처리 효율을 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 플라즈마 처리장치에 따르면, 분광유닛을 구비함으로써, 최적의 표면처리 효율을 구현할 수 있는 표면처리 공정 조건을 용이하게 찾아낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 개략적인 구성도이고,
도 2는 도 1의 플라즈마 처리장치의 가스분사부의 사시도이고,
도 3은 도 1의 플라즈마 처리장치의 가스분사부의 측단면도이고,
도 4는 도 1의 플라즈마 처리장치의 가스분사부의 정면도이고,
도 5는 도 1의 플라즈마 처리장치의 가스분사부의 평면도이고,
도 6은 도 1의 플라즈마 처리장치의 분광유닛에 의해 산출된 플라즈마 광의 강도를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 처리장치(100)는, 대기압 플라즈마를 이용하여 대면적의 피처리물의 표면을 처리하는 것으로서, 전원극(110)과, 유전체(120)와, 절연체(130)와, 접지극(140)과, 가스 분사부(150)와, 분광유닛(160)을 포함한다.

상기 전원극(110)은, 피처리물(2)의 상측에 위치하며, 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 합금 등의 금속으로 제작될 수 있다. 전원극(110)은 전원 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 있으며, 전원 컨트롤러에 의해서 전원극(110)에는 고주파(RF) 전원이 인가된다. 전원 컨트롤러는 임피던스 매칭박스를 포함하며, 고주파 전원은 매칭박스를 통해 전원극(110)으로 전달된다.

본 실시예의 전원극(110)은 대면적의 피처리물(2)에 대한 플라즈마 표면처리에 적합하도록 평판 형상으로 제작된다.

상기 유전체(120)는, 전원극(110)의 하면에 결합되며, 알루미나, 석영, 실리콘 또는 세라믹으로 구성될 수 있다. 유전체(120)는 전원극(110)의 하측에 따라 형성된 절연체로서, 전원극(110)과 주변 접지극들과의 직접적인 접촉을 차단한다. 유전체(120)는 플라즈마를 생성하는 동안에도 아크 발생을 억제하여 전원극(110) 및 피처리물(2) 사이에 글로우 방전이 이루어지도록 보조하는 기능도 할 수 있다.

본 실시예의 유전체(120) 또한 대면적의 피처리물(2)에 대한 플라즈마 표면처리에 적합하도록 평판 형상으로 제작된다.

상기 절연체(130)는, 전원극(110)의 상면과 측면을 둘러싸며 전원극(110)과 주변 접지극들과의 직접적인 접촉을 차단한다. 따라서, 전원극(110)의 하면에는 유전체(120)가, 전원극(120)의 상면과 측면에는 절연체(130)가 결합되어, 전원극(110)을 주변 접지극들과 전기적으로 차단한다.

상기 접지극(140)은, 전원극(110)의 하측에 위치하며, 전원극(110)으로부터 소정의 간격만큼 이격되어 배치된다. 접지극(140)은 전원극(110)의 RF 전원에 대응하여 플라즈마를 생성하기 위한 것으로서, 전원극(110)에 인가되는 전원이 일정 파워 이상으로 증가하면 플라즈마가 생성될 수 있다. 피처리물(2)이 금속인 경우에는 접지극(140) 없이도 플라즈마를 형성할 수 있지만, 피처리물(2)이 비금속인 경우에는 전기장을 형성할 수 있도록 접지극(140)이 있어야 한다. 접지극(140)은 전기장을 형성하기 위한 것으로서, 전원극(110)에 대응하는 접지를 형성할 수 있는 것이라면 접지 형태나 접지 위치에 대한 엄격한 제한은 없다.

상기 가스 분사부(150)는, 전원극(110)과 피처리물(2) 사이로 반응가스(1)를 공급하기 위한 것으로서, 전원극(110)과 유전체(120)의 측부에 결합된다.

다량의 오존 및 라디칼 이온을 형성하기 위해서 반응가스(1)가 전원극(110)과 및 접지극(140)(또는 피처리물) 사이로 공급된다. 이들 반응가스(1)는 헬륨(He), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스이거나, 이들 비활성 가스에 미량의 산소 또는 질소가 혼합된 가스로서, 이들 반응가스(1)는 외부로부터 전극 사이로 공급되며, 전원극(110)과 접지극(140)의 사이를 따라 전체적으로 균일하게 공급된다. 전원극(110)과 접지극(140) 사이로 공급된 반응가스(1)는 강한 전기장에 의해서 해리되며 이러한 과정을 통해 반응가스(1)로부터 플라즈마를 생성한다.

본 발명의 가스 분사부(150)는, 제1수용부(151)와, 제2수용부(152)와, 유량 분산부(153)와, 연통부(154)와, 분사 노즐(155)과, 방향 유도부(156)을 포함한다.

상기 제1수용부(151)는, 외부로부터 공급되는 반응가스(1)가 수용되는 곳으로서, 가스 분사부(150)의 측면(150a)으로부터 함몰되게 형성된다. 제1수용부(151)는 외부의 반응가스(1)가 공급되는 공급포트(10)와 연결되고, 외부로부터 공급되는 반응가스(1)는 1차적으로 제1수용부(151)를 통과하게 된다.

제1수용부(151)에 연결되는 공급포트(10)는 제1수용부(151)의 중앙부 위치에 배치되며, 제1수용부(151)와 제2수용부(152)를 덮는 측부 덮개(미도시) 상에 형성된다.

상기 제2수용부(152) 또한, 제1수용부(151)로부터 유동된 반응가스(1)가 수용되는 곳으로서, 가스 분사부의 측면(150a)으로부터 함몰되게 형성된다. 본 실시예에서 제2수용부(152)는 제1수용부(151)보다 가스 분사부의 측면(150a)으로부터 더 깊게 함몰된다. 제2수용부(152)는 제1수용부(151)와 연통하며 제1수용부(151)의 하측에서 배치된다.

상기 유량 분산부(153)는, 공급포트(10)로부터 공급되는 반응가스(1)의 유량을 분산하여 제2수용부(152)로 공급하기 위한 것으로서, 제1수용부(151)와 제2수용부(152)의 사이에 배치된다. 유량 분산부(153)는 제1수용부(151)의 바닥부로부터 돌출되게 형성되는데, 제1수용부(151)와 제2수용부(152)의 사이의 중앙부에 유량 분산부(153)가 설치되어, 제1수용부(151) 내의 반응가스가 제1수용부(151)와 제2수용부(152)의 사이의 중앙부를 통해 제2수용부(152) 측으로 유동되는 것을 차단한다.

상기 연통부(154)는, 제1수용부(151)와 제2수용부(152)를 연통시켜 제1수용부(151)에 수용된 반응가스(1)가 제2수용부(152) 측으로 유동되도록 한다. 연통부(154)는 제1수용부(151) 및 제2수용부(152)의 양측 가장자리부 즉, 유량 분산부의 단부(153a)와 제1수용부의 측벽(151a) 사이에 각각 마련된다.

상기 분사 노즐(155)은, 제2수용부(152) 내의 반응가스(1)를 외부로 분사하기 위한 것으로서, 가스 분사부(150)의 측부를 수평 방향으로 관통하면서 형성된다. 분사 노즐(155)이 수평 방향으로 형성됨으로써, 분사 노즐(155)을 통해 분사된 반응가스(1)는 수평 방향으로의 이동거리가 증대되는데, 이는 반응가스(1)에 의해 형성되는 플라즈마 영역이 넓게 확장될 수 있으며, 확장된 플라즈마 영역에서 플라즈마의 강도를 균일하게 유지할 수 있음을 의미한다. 따라서, 수평 방향으로 형성된 분사 노즐(155)은 대면적의 피처리물(2)에 대하여 플라즈마 표면처리를 가능하게 한다.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 분사 노즐(155)은 가스 분사부(150)의 양 측부에 각각 형성되며, 반응가스(1)가 분사되는 단부가 서로 마주보도록 배치된다.

도 4를 참조하면, 공급포트(10)의 배치 위치로 인해 공급포트(10)를 통해 제1수용부(151)로 공급되는 반응가스(1)의 대부분은 제1수용부(151)의 중앙부의 하측으로 유동되어 제1수용부(151)의 중앙부에 대부분의 유량이 집중된다.

이때, 유량 분산부(153) 없이 제1수용부(151)와 제2수용부(152)가 연통되어 있다면, 외부로부터 공급된 반응가스(1)의 대부분은 제1수용부(151)와 제2수용부(152)의 중앙 부위를 통과하게 되고, 결국 제2수용부(152)의 중앙부에 배치된 분사 노즐(155)을 통해 상대적으로 많은 유량의 반응가스(1)가 분사되고, 제2수용부(152)의 가장자리부에 배치된 분사 노즐(155)을 통해 상대적으로 적은 유량의 반응가스(1)가 분사되어, 일렬로 배치된 분사 노즐(155)의 위치에 따라 분사되는 반응가스(1)의 유량이 불균일하게 되는 문제가 발생한다.

이러한 반응가스(1) 유량의 불균일함은 반응가스(1)에 의해 형성되는 플라즈마 영역 내에서 플라즈마 강도가 불균일해지는 문제를 초래하여, 궁극적으로는 플라즈마 처리 품질이 저하되는 문제를 발생시킨다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 제1수용부(151)와 제2수용부(152) 사이에 유량 분산부(153)를 설치한다. 제1수용부(151)와 제2수용부(152)의 중앙부를 차단하는 유량 분산부(153)에 의해 제1수용부(151) 내에 공급된 반응가스(1)는 좌우 방향으로 분산되고, 분산된 반응가스(1)는 제1수용부(151) 및 제2수용부(152)의 양측 가장자리부에 마련된 연통부(154)를 통해 제2수용부(152) 측으로 유동되어 일렬로 배치된 분사 노즐(155)을 통해 고르게 외부로 분사될 수 있다.

상기 방향 유도부(156)는, 분사 노즐(155)을 통해 분사되는 반응가스(1)가 하측으로 분사되도록 유도하는 것으로서, 분사 노즐(155)로부터 수평 방향으로 이격된 위치에서 유전체(120) 측으로 일정 높이 돌출되게 형성된다.

수평 방향으로 형성된 분사 노즐(155)로부터 분사된 반응가스(1)는, 분사 노즐(155)로부터 멀리 떨어진 위치에서는 중력에 의해 하측으로 유동할 수 있지만, 분사 노즐(155)로부터 가까운 위치에서는 하측으로 유동되는 양은 거의 없고 대부분이 수평 방향으로만 유동하게 된다. 대면적의 피처리물(2)에 대하여 균일한 플라즈마 표면처리 작업을 수행하기 위해서는 피처리물(2)의 전체 영역에 대하여 균일한 반응가스의 분사가 필요한데, 반응가스(1)의 수평 분사는 피처리물(2)의 중앙부에서의 플라즈마 강도가 가장자리부에서의 플라즈마 강도보다 높게 나타나는 결과를 가져온다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 방향 유도부(156)를 유전체(120) 측으로 일정 높이 돌출되게 형성함으로써, 수평 방향으로 형성된 분사 노즐(155)로부터 분사된 반응가스(1)가 방향 유도부(156)를 자연스럽게 타고 넘어가면서 분사 노즐(155)로부터 가까운 위치에서도 하측으로 유동되는 양이 발생하게 된다. 이를 통해 플라즈마 영역의 중앙부와 가장자리부 전체에 대하여 균일한 플라즈마 강도를 구현할 수 있다.

상기 분광유닛(160)은, 전원극(110)과 피처리물(2) 사이에 형성된 플라즈마 광을 입력받아, 파장대별로 플라즈마 광의 강도를 산출한다.

도 6을 참조하면, 특정 파장대(WL, 도 6에서는 약 777nm 정도)에서 최대 크기의 광강도 피크값(PV)이 보이고, 광강도 피크값(PV)의 크기는 피처리물(2)의 표면처리 효율과 연결된다. 즉, 해당 파장대(WL)의 광강도 피크값(PV)이 크면 플라즈마 생성량이 충분하다는 것을 의미하므로 피처리물(2)의 표면처리 효율은 높아지고, 해당 파장대(WL)의 광강도 피크값(PV)이 작으면 플라즈마 생성량이 충분치 않다는 것을 의미하므로 피처리물(2)의 표면처리 효율은 낮아진다. 이러한, 해당 파장대(WL)의 광강도 피크값(PV)의 크기는 가스 분사부(150)에 주입되는 반응가스(1)의 양 또는 피처리물(2)의 이송속도 등에 의해 좌우되는데, 분석을 해보면 광강도 피크값(PV)의 크기는 반응가스의 양 또는 이송속도 등에 정비례하지도 반비례하지도 않고 최대의 크기를 갖는 최적의 구간이 존재하게 된다.

따라서, 분광유닛(160)을 이용하여 반응가스(1)의 양 또는 피처리물(2)의 이송속도 등을 변경하면서 해당 파장대(WL)의 광강도 피크값(PV)의 크기 데이터를 확보할 수 있다. 최대 크기의 광강도 피크값(PV)을 보이는 공정 조건을 찾아내 실제 표면처리 작업시 해당 공정 조건으로 작업을 수행함으로써, 표면처리 효율을 향상시킬 수 있다.

분광유닛(160)은, 입력된 플라즈마 광을 전송하는 광파이버(161)와, 광파이버(161)를 통해 전송된 플라즈마 광의 강도를 산출하는 분광기(162)를 포함하여 구성된다. 광파이버(161)로 입력되는 플라즈마 광의 입력 효율을 높이기 위하여 광파이버(161)의 전방에 집광렌즈(미도시)가 추가로 설치될 수도 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는, 제1수용부와 제2수용부 사이에 유량 분산부를 설치하여 분사 노즐을 통해 균일한 양의 반응가스가 분사되도록 하여 피처리물의 전체 표면에 대하여 균일한 강도의 플라즈마가 발생되도록 함으로써, 대면적의 피처리물에 대한 표면처리 균일성 및 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는, 분사 노즐을 수평 방향으로 형성한 결과 반응가스의 이동거리를 확장하여 대면적의 플라즈마 영역을 발생시킴으로써, 대면적의 피처리물의 플라즈마 표면처리를 용이하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는, 방향 유도부를 통해 수평 방향으로 형성된 분사 노즐과 가까운 위치에서 반응가스를 하측으로 유동시킴으로써, 플라즈마 영역의 중앙부와 가장자리부 모두에서 균일한 강도를 구현하여 플라즈마 표면처리 효율을 균일하게 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는, 전원극과 피처리물 사이에 형성된 플라즈마 광을 파장대별로 분광할 수 있는 분광유닛을 구비함으로써, 최적의 표면처리 효율을 구현할 수 있는 표면처리 공정 조건을 용이하게 찾아낼 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 5에 도시된 분사 노즐은 마주보는 한 쌍의 측부에 설치되는 것으로 도시되었지만, 분사 노즐은 마주보는 두 쌍의 측부(예컨대, 사각형 형상에서 4개의 변)에 각각 설치될 수도 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 플라즈마 처리장치
110 : 전원극
120 : 유전체
130 : 절연체
140 : 접지극
150 : 가스 분사부
160 : 분광유닛

Claims

피처리물의 상측에 위치하며 고주파 전원이 인가되는 전원극과, 상기 전원극의 하면에 결합되는 유전체와, 상기 전원극과 상기 유전체의 측부에 결합되고 상기 전원극과 피처리물 사이로 반응가스를 공급하기 위한 가스 분사부를 포함하고,
상기 가스 분사부는,
상기 가스 분사부의 측면으로부터 함몰되게 형성되고, 외부의 반응가스가 공급되는 공급포트와 연결되는 제1수용부;
상기 가스 분사부의 측면으로부터 함몰되게 형성되고, 상기 제1수용부와 연통하며 상기 제1수용부의 하측에서 배치되는 제2수용부;
상기 제1수용부와 상기 제2수용부의 사이에 배치되며, 상기 공급포트로부터 공급되는 반응가스의 유량을 분산하여 상기 제2수용부로 공급하기 위한 유량 분산부;
상기 가스 분사부의 측부를 수평 방향으로 관통하면서 형성되어 상기 제2수용부 내의 반응가스를 외부로 분사하기 위한 분사 노즐; 및
상기 분사 노즐로부터 수평 방향으로 이격된 위치에서 상기 유전체 측으로 일정 높이 돌출되게 형성되며, 상기 분사 노즐을 통해 분사되는 반응가스가 하측으로 분사되도록 유도하는 방향 유도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 가스 분사부는 상기 제1수용부와 상기 제2수용부를 연통시키는 연통부;를 더 포함하고,
상기 연통부는 상기 제1수용부 및 상기 제2수용부의 양측 가장자리부 각각에 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
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제1항에 있어서,
상기 전원극과 상기 유전체는, 평판 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 노즐은,
상기 가스 분사부의 양 측부에 각각 형성되며, 반응가스가 분사되는 단부가 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 전원극과 피처리물 사이에 형성된 플라즈마 광을 입력받아, 파장대별로 상기 플라즈마 광의 강도를 산출하는 분광유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
제6항에 있어서,
상기 분광유닛은,
입력된 플라즈마 광을 전송하는 광파이버와, 상기 광파이버를 통해 전송된 플라즈마 광의 강도를 산출하는 분광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.