KR101771667B1 - Electrode assembly for dielectric barrier discharge and plasma processing device using the same - Google Patents

Electrode assembly for dielectric barrier discharge and plasma processing device using the same Download PDF

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Abstract

유전체 장벽 방전용 전극 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 처리장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체는 피처리물의 길이방향으로 연장되는 제1 전극부; 피처리물에 대향되는 제1 전극부의 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부; 및 제1 전극부와 유전체 장벽부를 감싸도록 배치되되, 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키고 플라즈마화된 공정가스를 피처리물 방향으로 공급하는 플라즈마 공급모듈을 포함한다.Disclosed is a dielectric barrier discharge electrode assembly and a plasma processing apparatus using the electrode assembly. A dielectric barrier discharge electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes a first electrode portion extending in a longitudinal direction of an object to be processed; A dielectric barrier portion surrounding the first edge of the first electrode portion facing the object to be processed; And a dielectric barrier discharge is generated between the first electrode portion and the dielectric barrier portion based on the electric power applied to the first electrode portion to plasmaize the process gas, And a plasma supply module for supplying the plasmaized process gas toward the object to be processed.

Description

유전체 장벽 방전용 전극 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 처리장치{ELECTRODE ASSEMBLY FOR DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE AND PLASMA PROCESSING DEVICE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrode assembly for discharging a dielectric barrier, and a plasma processing apparatus using the electrode assembly.

본 발명은 유전체 장벽 방전용 전극 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피처리물에 활성화된 플라즈마를 안정적으로 공급할 수 있는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dielectric barrier discharge electrode assembly and a plasma processing apparatus using the same, and more particularly, to a dielectric barrier discharge electrode assembly capable of stably supplying an activated plasma to an object to be processed, and a plasma processing apparatus using the same will be.

산업적으로 사용되는 플라즈마는 고온 플라즈마와 저온 플라즈마로 분류된다.Plasma used industrially is classified into a high-temperature plasma and a low-temperature plasma.

고온 플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자로 구성된 기체로 구성입자가 1,000 ~ 20,000℃와 100 ~ 2,000m/s를 갖는 고속의 제트 불꽃 형태를 이루며, 이러한 고온, 고열용량, 고속의 다량 활성입자를 갖는 고온 플라즈마는 다양하고 효율적인 고온열원, 물리 화학 반응기, 금속의 절단 등 여러 산업분야에서 이용되고 있다.The high-temperature plasma is a gas consisting of electrons, ions, and neutral particles generated mainly by arc discharge, and has a high-speed jet flame having a particle size of 1,000 to 20,000 ° C. and 100 to 2,000 m / s. High-temperature plasma with high-speed massive active particles is used in various industrial fields such as various high-efficient heat sources, physicochemical reactors, and metal cutting.

고온 플라즈마 발생방법으로는 직류 또는 교류 아크방전을 발생시키는 플라즈마 장치와 고주파(RF) 자장에 의한 고주파 플라즈마 장치가 주로 이용된다.As a high-temperature plasma generating method, a plasma apparatus generating a DC or AC arc discharge and a high-frequency plasma apparatus using a high-frequency (RF) magnetic field are mainly used.

저온 플라즈마는 반도체 제조공정, 금속 및 세라믹 박막제조 등 물체의 표면처리에 많이 사용된다. 특히 저온 플라즈마를 이용하면 플라스틱과 같은 저융점 재료의 표면처리 시 표면이 녹아서 변형되거나 물성이 변화하는 것을 방지할 수 있어 플라스틱이나 유리와 같은 재료의 표면처리가 가능하다.Low-temperature plasma is widely used for surface treatment of objects such as semiconductor manufacturing process, metal and ceramic thin film production. In particular, by using a low-temperature plasma, surface treatment of a low-melting-point material such as a plastic can prevent the surface from being melted and changed or changing its physical properties, thus enabling the surface treatment of a material such as plastic or glass.

저온 플라즈마는 진공이 아닌 대기압 상태에서 생성된다. 대기압 플라즈마는 대기압에서 저온의 플라즈마를 얻을 수 있어 진공장비와 피처리물 출입 등과 관련된 장비에 소요되는 비용을 줄일 수 있으며 아울러 진공상태에서 플라즈마 가공을 해야 하는 경우에 피처리물의 크기에 대한 제약이 완화되는 이점이 있다.Cold plasma is generated at atmospheric pressure rather than vacuum. The atmospheric plasma can obtain a low-temperature plasma at atmospheric pressure, thereby reducing the cost of equipment related to vacuum equipment and access to the object to be processed. In addition, when plasma processing is required in a vacuum state, .

이러한 대기압 플라즈마는 펄스 코로나 방전과 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD)으로 주로 발생되며, 기체의 압력을 100Torr부터 대기압(760 Torr)이상 까지 유지하면서 저온 플라즈마를 발생하는 기술을 의미한다.This atmospheric plasma is generated mainly by pulsed corona discharge and dielectric barrier discharge (DBD), and refers to a technique of generating a low-temperature plasma while maintaining the gas pressure from 100 Torr to atmospheric pressure (760 Torr) or higher.

대기압 플라즈마를 이용한 플라즈마 처리장치는 고가의 진공장비를 필요로 하지 않기 때문에 경제적이며, 인라인 형태로 공정이 가능하여 생산성을 극대화할 수 있다.Plasma processing equipment using atmospheric pressure plasma is economical because it does not require expensive vacuum equipment, and it can be processed in an inline form, thereby maximizing productivity.

또한, 대기압 플라즈마를 이용한 플라즈마 처리장치는 초고속 에칭 및 코팅기술, 반도체 패키징, 디스플레이, 물질 표면 개질 및 코팅 등 다양한 응용분야가 있다.The plasma processing apparatus using atmospheric plasma has various applications such as ultra-high speed etching and coating technology, semiconductor packaging, display, material surface modification and coating.

특히, 유전체 장벽 방전(DBD)은 종래의 진공 플라즈마와 대비하여 100 ~ 1000배 이상 높은 반응 활성종(radical)의 농도를 구현할 수 있으면서 온도가 상온 ~ 150℃로 낮다. 따라서, 유전체 장벽 방전(DBD)은 폴리머, 유리 및 저융점 금속의 표면처리에 적합하다.In particular, the dielectric barrier discharge (DBD) can achieve a concentration of reactive radicals 100-1000 times higher than conventional vacuum plasma, while the temperature is low to room temperature ~ 150 ° C. Therefore, the dielectric barrier discharge (DBD) is suitable for the surface treatment of polymer, glass and low melting point metal.

유전체 장벽 방전(DBD)은 고주파 전력이 인가되는 제1 전극과 제1 전극에 이격된 제2 전극 중 적어도 어느 하나에 유전체 장벽층을 설치하여 제1 전극과 유전체 장벽층 사이에서 방전을 발생시키는 것이다.The dielectric barrier discharge (DBD) generates a discharge between the first electrode and the dielectric barrier layer by providing a dielectric barrier layer on at least one of the first electrode to which high-frequency power is applied and the second electrode to be spaced apart from the first electrode .

그러나, 종래 기술에 따른 유전체 장벽 방전(DBD)은 제1 전극과 제2 전극 사이에서 발생된 방전에 의해 공정가스가 충분히 활성화되지 못하여 피처리물에 불안정한 플라즈마가 공급되고 이로 인해 피처리물에 대한 수율이 저하되는 문제점이 있다.However, in the dielectric barrier discharge (DBD) according to the prior art, the process gas is not sufficiently activated due to the discharge generated between the first electrode and the second electrode, so that unstable plasma is supplied to the object to be processed, The yield is lowered.

대한민국 등록특허 제10-1503906호(2015.03.19. 공고)Korean Patent No. 10-1503906 (Announcement of Mar. 19, 2015)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 피처리물에 활성화된 플라즈마를 안정적으로 공급하여 피처리물에 대한 수율을 향상시킬 수 있는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체 및 이를 이용한 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dielectric barrier discharge electrode assembly capable of stably supplying an activated plasma to an object to be processed to improve a yield of a material to be processed, and a plasma processing apparatus using the electrode assembly .

본 발명의 일 측면에 따르면, 피처리물의 길이방향으로 연장되는 제1 전극부; 상기 피처리물에 대향되는 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부; 및 상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 배치되되, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키고 플라즈마화된 상기 공정가스를 상기 피처리물 방향으로 공급하는 플라즈마 공급모듈을 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a first electrode unit extending in a longitudinal direction of a workpiece; A dielectric barrier surrounding the first edge of the first electrode portion facing the object to be processed; And a dielectric barrier disposed between the first electrode unit and the first electrode unit based on the electric power applied to the first electrode unit, so as to surround the first electrode unit and the dielectric barrier, And a plasma supply module for supplying the plasma-processed process gas toward the object to be processed.

상기 플라즈마 공급모듈은, 상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 마련되되, 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 상기 피처리물 방향으로 노출시키는 개구부가 형성된 본체부; 상기 본체부에 결합되되, 상기 개구부에 인접하고 상기 유전체 장벽부를 사이에 두고 상기 제1 전극부에 대향되게 배치되며, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 제2 전극부; 및 상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 제2 전극부와 상기 유전체 장벽부 사이에 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함할 수 있다.Wherein the plasma supply module includes a main body portion which surrounds the first electrode portion and the dielectric barrier portion and has an opening for exposing a first edge of the first electrode portion in the direction of the target object; And a second electrode part connected to the body part, the first electrode part being disposed adjacent to the opening part and facing the first electrode part with the dielectric barrier part interposed therebetween, A second electrode portion for generating a dielectric barrier discharge in the first electrode portion; And a gas supply unit provided inside the main body and supplying a process gas between the second electrode unit and the dielectric barrier.

상기 제2 전극부는, 상기 제1 모서리의 교차되는 양측변에 각각 평행되게 배치되되, 상기 제1 모서리의 측변을 따라 너비조절이 가능한 한 쌍의 제2 전극을 포함할 수 있다.The second electrode part may include a pair of second electrodes disposed parallel to the opposite sides of the first corner and capable of adjusting the width along the sides of the first corner.

상기 가스 공급부는, 상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 한 쌍의 제2 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성된 방전공간 각각에 상기 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로를 포함할 수 있다.The gas supply unit may include a plurality of gas supply channels provided in the main body unit and supplying the process gas to each of the discharge spaces formed between the pair of second electrodes and the dielectric barrier unit.

상기 복수의 가스 공급유로 각각은 상기 방전공간 방향으로 지그재그 형상으로 형성되며, 상기 가스 공급유로와 상기 방전공간 사이에 버퍼공간이 형성될 수 있다.Each of the plurality of gas supply channels may be formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space, and a buffer space may be formed between the gas supply channel and the discharge space.

상기 플라즈마 공급모듈은, 상기 버퍼공간에 마련되어 상기 제1 전극부와 상기 본체부를 전기적으로 절연하는 제1 절연체를 더 포함할 수 있다.The plasma supply module may further include a first insulator provided in the buffer space to electrically insulate the first electrode unit from the main body unit.

상기 플라즈마 공급모듈은, 상기 개구부에 대향되는 상기 본체부의 기저부에 결합되되, 상기 공정가스를 공급받으며 상기 공정가스를 상기 본체부의 길이방향으로 분배하여 상기 복수의 가스 공급유로에 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.The plasma supply module may further include a gas distribution unit coupled to a base of the main body portion facing the opening and configured to receive the process gas and distribute the process gas in the longitudinal direction of the main body to supply the process gas to the plurality of gas supply channels .

상기 기저부는, 상기 본체부의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 상기 복수의 가스 공급유로에 연통되는 복수의 가스 공급구를 포함하며, 상기 가스 분배부는, 상기 기저부에 결합되는 플레이트; 상기 플레이트의 내부에 마련되되, 상기 플레이트의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 상기 복수의 가스 공급구에 연통되는 복수의 가스 분배유로; 및 상기 플레이트의 중심부에 형성되되, 상기 복수의 가스 분배유로에 연통되며 가스 공급원으로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 복수의 가스 분배유로에 상기 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구를 포함할 수 있다.Wherein the base portion includes a plurality of gas supply ports spaced apart from each other in the longitudinal direction on both longitudinal side edges of the main body portion and communicating with the plurality of gas supply channels, Plate; A plurality of gas distribution channels provided in the plate, the gas distribution channels being formed along longitudinal sides of both longitudinally opposite edge portions of the plate and communicating with the plurality of gas supply ports; And a plurality of gas injection ports formed at the center of the plate and communicating with the plurality of gas distribution channels and supplied with the process gas from a gas supply source and injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels.

상기 복수의 가스 공급구는, 상기 본체부의 길이방향을 따라 상호 교호되게 배치될 수 있다.The plurality of gas supply ports may be arranged to interchange with each other along the longitudinal direction of the main body.

상기 본체부와 상기 제1 전극부 사이에 마련되되, 상기 제1 전극부와 상기 본체부를 전기적으로 절연하는 제2 절연체를 더 포함할 수 있다.And a second insulator provided between the main body and the first electrode to electrically insulate the first electrode from the main body.

상기 제1 전극부의 내부에 상기 제1 전극부의 길이방향을 따라 형성된 냉각수 유로를 구비하여 상기 제1 전극부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.The cooling unit may include a coolant channel formed along the longitudinal direction of the first electrode unit in the first electrode unit to cool the first electrode unit.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 피처리물의 길이방향으로 연장되되, 단면이 이등변 삼각형으로 형성되며, 제1 모서리가 상기 피처리물에 대향되게 배치되는 제1 전극부; 상기 제1 모서리의 교차되는 양측변에 배치되되, 상기 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부; 상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부가 수용되는 중공형상으로 형성되되, 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 상기 피처리물 방향으로 노출시키는 개구부가 형성된 본체부; 상기 본체부의 내면에 결합되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 마련되고 상기 유전체 장벽부를 사이에 두고 상기 제1 전극부에 대향되게 배치되어 상기 유전체 장벽부와 사이에 방전공간을 형성하며, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 방전공간에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 한 쌍의 제2 전극; 및 상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 배치되어 상기 방전공간 각각에 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus, comprising: a first electrode part extending in a longitudinal direction of an object to be processed, the first electrode part being formed in an isosceles triangle shape and having a first edge opposed to the object to be processed; A dielectric barrier disposed at opposite sides of the first edge, the dielectric barrier surrounding the first edge; A body portion formed in a hollow shape to receive the first electrode portion and the dielectric barrier portion and having an opening for exposing a first edge of the first electrode portion in the direction of the target object; Wherein the first electrode part and the second electrode part are disposed on both sides of the opening part and are opposed to each other with the dielectric barrier part interposed therebetween to form a discharge space between the dielectric barrier part and the first electrode part, A pair of second electrodes for generating a dielectric barrier discharge in the discharge space based on electric power applied to the one electrode portion; And a gas supply unit disposed inside the body unit and symmetrically disposed on both sides of the opening to supply a process gas to each of the discharge spaces.

상기 가스 공급부는, 상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 형성되며 상기 방전공간 각각에 상기 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로를 포함할 수 있다.The gas supply unit may include a plurality of gas supply channels provided inside the main body and symmetrically formed on both sides of the opening to supply the process gas to each of the discharge spaces.

상기 복수의 가스 공급유로 각각은 상기 방전공간 방향으로 지그재그 형상으로 형성되며, 상기 가스 공급유로와 상기 방전공간 사이에 버퍼공간이 형성될 수 있다.Each of the plurality of gas supply channels may be formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space, and a buffer space may be formed between the gas supply channel and the discharge space.

상기 개구부에 대향되는 상기 본체부의 기저부에 결합되되, 상기 공정가스를 공급받으며 상기 공정가스를 상기 본체부의 길이방향으로 분배하여 상기 복수의 가스 공급유로에 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.And a gas distributor coupled to a base of the main body opposite to the opening to receive the process gas and distribute the process gas in the longitudinal direction of the main body to supply the process gas to the plurality of gas supply passages.

상기 기저부는, 상기 본체부의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 상기 복수의 가스 공급유로에 연통되는 복수의 가스 공급구를 포함하며, 상기 가스 분배부는, 상기 기저부에 결합되는 플레이트; 상기 플레이트의 내부에 마련되되, 상기 플레이트의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 상기 복수의 가스 공급구에 연통되는 복수의 가스 분배유로; 및 상기 플레이트의 중심부에 형성되되, 상기 복수의 가스 분배유로에 연통되며 가스 공급원으로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 복수의 가스 분배유로에 상기 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구를 포함할 수 있다.Wherein the base portion includes a plurality of gas supply ports spaced apart from each other in the longitudinal direction on both longitudinal side edges of the main body portion and communicating with the plurality of gas supply channels, Plate; A plurality of gas distribution channels provided in the plate, the gas distribution channels being formed along longitudinal sides of both longitudinally opposite edge portions of the plate and communicating with the plurality of gas supply ports; And a plurality of gas injection ports formed at the center of the plate and communicating with the plurality of gas distribution channels and supplied with the process gas from a gas supply source and injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels.

상기 제1 전극부의 내부에 상기 제1 전극부의 길이방향을 따라 형성된 냉각수 유로를 구비하여 상기 제1 전극부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.The cooling unit may include a coolant channel formed along the longitudinal direction of the first electrode unit in the first electrode unit to cool the first electrode unit.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 피처리물이 로딩되는 서셉터; 및 상기 피처리물을 사이에 두고 상기 서셉터에 대향되게 배치되며, 인가된 전력에 기초하여 상기 서셉터와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체를 포함하며, 상기 유전체 장벽 방전용 전극 조립체는, 상기 피처리물의 길이방향으로 연장되는 제1 전극부; 상기 피처리물에 대향되는 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부; 및 상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 배치되되, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키고 플라즈마화된 상기 공정가스를 상기 피처리물 방향으로 공급하는 플라즈마 공급모듈을 포함하는 플라즈마 처리장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a susceptor to which a workpiece is loaded; And a dielectric barrier discharge electrode assembly arranged to face the susceptor with the object to be processed therebetween, and generating a dielectric barrier discharge between the susceptor and the process gas based on the applied electric power to plasmaize the process gas Wherein the dielectric barrier discharge electrode assembly comprises: a first electrode part extending in the longitudinal direction of the object to be processed; A dielectric barrier surrounding the first edge of the first electrode portion facing the object to be processed; And a dielectric barrier discharge is generated between the first electrode part and the dielectric barrier part and based on the electric power applied to the first electrode part to plasmaize the process gas, And a plasma supply module for supplying the process gas in the direction of the object to be processed.

상기 플라즈마 공급모듈은, 상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 마련되되, 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 상기 피처리물 방향으로 노출시키는 개구부가 형성된 본체부; 상기 본체부의 내면에 결합되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 마련되고 상기 유전체 장벽부를 사이에 두고 상기 제1 전극부에 대향되게 배치되어 상기 유전체 장벽부와 사이에 방전공간을 형성하며, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 방전공간에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 한 쌍의 제2 전극; 및 상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 배치되어 상기 방전공간에 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함할 수 있다.Wherein the plasma supply module includes a main body portion which surrounds the first electrode portion and the dielectric barrier portion and has an opening for exposing a first edge of the first electrode portion in the direction of the target object; Wherein the first electrode part and the second electrode part are disposed on both sides of the opening part and are opposed to each other with the dielectric barrier part interposed therebetween to form a discharge space between the dielectric barrier part and the first electrode part, A pair of second electrodes for generating a dielectric barrier discharge in the discharge space based on electric power applied to the one electrode portion; And a gas supply unit provided inside the main body and symmetrically disposed on both sides of the opening to supply the process gas to the discharge space.

상기 가스 공급부는, 상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 형성되며 상기 방전공간 각각에 상기 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로를 포함할 수 있다.The gas supply unit may include a plurality of gas supply channels provided inside the main body and symmetrically formed on both sides of the opening to supply the process gas to each of the discharge spaces.

상기 복수의 가스 공급유로 각각은 상기 방전공간 방향으로 지그재그 형상으로 형성되며, 상기 가스 공급유로와 상기 방전공간 사이에 버퍼공간이 형성될 수 있다.Each of the plurality of gas supply channels may be formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space, and a buffer space may be formed between the gas supply channel and the discharge space.

상기 플라즈마 공급모듈은, 상기 개구부에 대향되는 상기 본체부의 기저부에 결합되되, 상기 공정가스를 공급받으며 상기 공정가스를 상기 본체부의 길이방향으로 분배하여 상기 복수의 가스 공급유로에 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.The plasma supply module may further include a gas distribution unit coupled to a base of the main body portion facing the opening and configured to receive the process gas and distribute the process gas in the longitudinal direction of the main body to supply the process gas to the plurality of gas supply channels .

상기 기저부는, 상기 본체부의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 상기 복수의 가스 공급유로에 연통되는 복수의 가스 공급구를 포함하며, 상기 가스 분배부는, 상기 기저부에 결합되는 플레이트; 상기 플레이트의 내부에 마련되되, 상기 플레이트의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 상기 복수의 가스 공급구에 연통되는 가스 분배유로; 및 상기 플레이트의 중심부에 형성되되, 상기 복수의 가스 분배유로에 연통되며 가스 공급원으로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 복수의 가스 분배유로에 상기 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구를 포함할 수 있다.Wherein the base portion includes a plurality of gas supply ports spaced apart from each other in the longitudinal direction on both longitudinal side edges of the main body portion and communicating with the plurality of gas supply channels, Plate; A gas distributing passage provided inside the plate, the gas distributing passage being formed along a longitudinal direction at each of both longitudinal side edges of the plate and communicating with the plurality of gas supply ports; And a plurality of gas injection ports formed at the center of the plate and communicating with the plurality of gas distribution channels and supplied with the process gas from a gas supply source and injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels.

본 발명의 실시예들은 유전체 장벽 방전용 전극 조립체에서 유전체 장벽 방전을 통해 일차로 공정가스를 플라즈마화하고, 유전체 장벽 방전용 전극 조립체에서 플라즈마화된 공정가스를 피처리물 방향으로 공급하여 유전체 장벽 방전용 조립체와 피처리물이 로딩된 서셉터 사이에서 유전체 장벽 방전을 통해 공정가스를 재차 플라즈마화함으로써, 활성화된 플라즈마를 안정적으로 피처리물에 공급할 수 있어 피처리물에 대한 수율을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention provide a method of plasma-treating a process gas primarily through dielectric barrier discharge in a dielectric barrier discharge electrode assembly, supplying plasmaized process gas from the dielectric barrier discharge electrode assembly to the target, It is possible to supply the activated plasma to the object to be treated stably by making the process gas again plasma through the dielectric barrier discharge between the dedicated assembly and the susceptor loaded with the object to be processed, .

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부의 기저부를 나타내는 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분배부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공정가스 유량 분포를 나타내는 그래프이다.1 is a structural view showing a plasma processing apparatus according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating a dielectric barrier discharge electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a dielectric barrier discharge electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
4A is a plan view showing a bottom portion of a main body according to an embodiment of the present invention.
4B is a plan view showing a gas distributor according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the process gas flow rate distribution according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치를 나타내는 구조도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체를 나타내는 단면도이고, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부의 기저부를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분배부를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공정가스 유량 분포를 나타내는 그래프이다.2 is a perspective view illustrating a dielectric barrier discharge electrode assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 4A is a plan view showing a base portion of a main body according to an embodiment of the present invention, FIG. 4B is a plan view showing a gas distributor according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross- 2 is a graph showing a flow rate distribution of a process gas according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(10)는 피처리물(M)이 로딩되는 서셉터(200)와, 피처리물(M)을 사이에 두고 서셉터(200)에 대향되게 배치되며 인가된 전력에 기초하여 서셉터(200)와의 사이에 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)와, 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 전력을 공급하는 전력 공급원(400)과, 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 공정가스를 공급하는 가스 공급원(300)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a plasma processing apparatus 10 according to the present invention includes a susceptor 200 to which an object to be processed M is loaded, a susceptor 200 to which a susceptor 200 is attached, A dielectric barrier discharge electrode assembly 100 for generating a dielectric barrier discharge between the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 and the susceptor 200 based on the applied electric power to plasmaize the process gas, A power supply source 400 for supplying power to the electrode assembly 100, and a gas supply source 300 for supplying a process gas to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100.

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(10)는 공정가스에 따라 에칭 및 코팅기술, 반도체 패키징, 디스플레이 박막증착, 물질 표면 개질 및 코팅 등 다양하게 적용될 수 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 피처리물(M)은 필름, 금속, 유리, 플라스틱, 반도체 웨이퍼 등을 포함한다.The plasma processing apparatus 10 according to the present invention can be applied variously according to process gases such as etching and coating techniques, semiconductor packaging, display thin film deposition, material surface modification and coating. The object to be processed M according to this embodiment includes a film, a metal, a glass, a plastic, a semiconductor wafer, and the like.

특히, 전기전자화학 소자 중에서 이차전지에 사용되는 분리막은 전극들 사이에서 서로 전기적으로 격리되어야 하며, 전극들 사이에서 일정 이상의 이온전도도를 유지하여야 한다. 따라서, 이차전지용 분리막은 이온투과율이 높으며 기계적 강도가 양호하고 전해질에 사용되는 화학물질과 용매에 대한 장기 안정성이 양호한 얇은 다공성 절연 물질로 이루어진다. 또한, 이차전지에 사용되는 분리막은 영구적으로 탄성이여야 하며 충전과 방전과정에서 전극 팩에서의 움직임을 뒤따라야 한다.Particularly, among the electrochemical devices, the separation membrane used in the secondary battery should be electrically isolated from each other between the electrodes, and the ion conductivity should be maintained at a certain level or more between the electrodes. Therefore, the secondary battery separator is made of a thin porous insulating material having a high ion permeability, a good mechanical strength, and a long-term stability against chemical substances and solvents used in electrolytes. In addition, the separation membrane used in the secondary battery must be permanently elastic and must follow movement in the electrode pack during charging and discharging.

한편, 용성 전해액을 사용하는 친환경적인 NI-MH 이차전지용 분리막은 알칼리 수용성 전해액을 사용함에 따라 내알칼리성을 지녀야 하며, 또한 전극들 간에 반응성이 없으면서도 가격도 경제적이어야 한다.On the other hand, the environmentally friendly separator for the NI-MH secondary battery using the soluble electrolyte has to be alkali-resistant by using an alkali-soluble electrolytic solution, and it should also be economical without reactivity between the electrodes.

NI-MH 이차전지용 분리막으로 폴리올레핀계 고분자물질을 사용하는 경우, 폴리올레핀계 고분자물질은 소수성 특성으로 인해 수용성 알칼리 전해액에 대한 친화성이 없어 NI-MH 이차전지에 적용하기 위해서는 별도의 친수화 처리과정이 필수적으로 수반된다. 이러한 이차전지용 분리막을 친수화 처리하는 과정에 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(10)가 사용될 수 있다.When a polyolefin-based polymer material is used as a separation membrane for an NI-MH secondary battery, the polyolefin-based polymer material has no affinity for a water-soluble alkaline electrolyte due to its hydrophobic property, and thus a separate hydrophilic treatment process is required for application to the NI-MH secondary battery . The plasma treatment apparatus 10 according to the present invention can be used in the process of hydrophilizing the secondary battery separator.

그리고, 이차전지용 분리막에 친수화 처리를 하는 데 사용되는 공정가스는 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2) 및 아르곤(Ar) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The process gas used for hydrophilizing the secondary battery separator may include at least one of oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ), and argon (Ar).

본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(10)는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100) 내에서 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD)을 통해 일차로 공정가스를 플라즈마화하고 플라즈마화된 공정가스를 피처리물(M) 방향으로 공급한다.The plasma processing apparatus 10 according to the present invention first plasmaizes the process gas through a dielectric barrier discharge (DBD) in the dielectric barrier discharge electrode assembly 100, processes the plasmaized process gas To the water (M) direction.

그리고, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(10)는 유전체 장벽 방전용 조립체와 피처리물(M)이 로딩된 서셉터(200)와의 사이에서 유전체 장벽 방전을 통해 공정가스를 재차 플라즈마화하고 더욱 활성화된 플라즈마를 안정적으로 피처리물(M)에 공급하여 피처리물(M)의 표면 처리에 대한 공정효율을 높일 수 있다.The plasma processing apparatus 10 according to the present invention further plasmaizes the process gas again through the dielectric barrier discharge between the dielectric barrier discharge assembly and the susceptor 200 loaded with the object M, It is possible to stably supply the plasma to the object to be treated M to improve the process efficiency for the surface treatment of the object to be treated M.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치(10)는 유전체 장벽 방전용 조립체에서 공정가스를 일차로 플라즈마화하고, 일차로 플라즈마화된 공정가스를 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)와 피처리물(M) 사이에 공급하며 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)와 서셉터(200)와의 사이에서 직접적인 유전체 장벽 방전 방식을 이용하여 피처리물(M)에 플라즈마 표면처리를 수행함으로써, 피처리물(M)의 표면처리 공정효율 및 수율을 향상시킬 수 있다.The plasma processing apparatus 10 according to the present invention as described above is a plasma processing apparatus in which a process gas is firstly plasmaized in a dielectric barrier discharge assembly and a plasma process gas is supplied to a dielectric barrier discharge electrode assembly 100, By performing the plasma surface treatment on the object to be treated M by supplying a dielectric barrier discharge between the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 and the susceptor 200 by supplying the water between the water M and the susceptor 200, The efficiency and yield of surface treatment of the water M can be improved.

본 실시예에 따른 서셉터(200)는 피처리물(M)을 로딩하며 피처리물(M)을 지지하는 역할을 한다.The susceptor 200 according to the present embodiment loads the object M and supports the object M to be processed.

서셉터(200)는 피처물이 로딩(loading)되어 안착되는 로딩부(210)와, 로딩부(210)에 연결되어 피처리물(M)을 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 대해 승하강시키는 승강부(미도시)를 포함할 수 있다.The susceptor 200 is connected to the loading unit 210 to load and deposit the features and to load the object M on the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 (Not shown) for lowering the temperature.

본 실시예에 따른 서셉터(200)는 접지되며 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)와 상호 작용하여 유전체 장벽 방전을 발생시킨다.The susceptor 200 according to the present embodiment is grounded and interacts with the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 to generate a dielectric barrier discharge.

로딩부(210)의 상면은 피처리물(M)이 정밀하게 수평상태를 유지할 수 있도록 정반으로 제조될 수 있다. 그리고, 피처리물(M)은 승강부에 의해 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 인접하게 승하강될 수 있다.The upper surface of the loading unit 210 can be manufactured as a surface plate so that the object M can be accurately maintained in a horizontal state. The object to be processed M can be raised and lowered adjacent to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 by the elevating portion.

본 실시예에서는 피처리물(M)에 대한 빠른 표면처리를 위해 피처리물(M)과 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100) 사이의 거리를 0.1 ~ 3mm 내로 유지하여 직접적인 플라즈마 방전을 이용할 수 있도록 한다.In this embodiment, the distance between the object to be treated M and the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 is kept within 0.1 to 3 mm for rapid surface treatment of the object M so that direct plasma discharge can be utilized do.

서셉터(200)와 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100) 사이에서 발생되는 유전체 장벽 방전은 후술할 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100) 내부에서 발생되는 일차 유전체 장벽 방전에 의해 플라즈마화된 공정가스를 재차 플라즈마화하는 것이다.The dielectric barrier discharge generated between the susceptor 200 and the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 is generated by a primary dielectric barrier discharge generated in the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 to be described later, And then plasmatized again.

또한, 서셉터(200)는 피처리물(M)을 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 대해 수평방향으로 상대이동 가능하게 할 수 있다.Also, the susceptor 200 can relatively move the object M in the horizontal direction with respect to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100.

피처리물(M)은 트레이(미도시)에 안착된 후 로딩부(210)에 로딩될 수 있으며, 로딩부(210)에 롤러 등의 수평이송 수단(미도시)을 설치하여 피처리물(M)이 안착된 트레이를 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 대해 수평 방향으로 상대 이동시켜 피처리물(M)이 이송방향을 따라 순차로 표면처리되게 한다.The object to be processed M may be loaded onto a loading unit 210 after being placed on a tray and the loading unit 210 may be provided with horizontal transfer means such as a roller to transfer the object M are relatively moved in the horizontal direction with respect to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 so that the object M to be processed is sequentially processed along the transfer direction.

본 실시예에 따른 전력 공급원(400)은 후술할 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)를 구성하는 제1 전극부(110)에 직접 교류 고전압을 인가한다.The power supply 400 according to the present embodiment applies AC high voltage directly to the first electrode unit 110 constituting the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 to be described later.

본 실시예에서 전력 공급원(400)은 제1 전극부(110)에 1~100KHz의 주파수와 3~15Kv의 전압을 가지는 교류 고전압을 공급할 수 있다. 또한, 전력 공급원(400)과 제1 전극부(110) 사이에 전력을 효율적으로 전달하기 위한 매칭회로(미도시)를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, the power supply source 400 can supply the AC high voltage having a frequency of 1 to 100 KHz and a voltage of 3 to 15 Kv to the first electrode unit 110. In addition, a matching circuit (not shown) for efficiently transmitting power between the power supply source 400 and the first electrode unit 110 may be further included.

본 실시예에 따른 가스 공급원(300)은 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 연결되며, 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 공정가스를 공급한다. 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)에 공급된 공정가스는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100) 내부에서 일차로 플라즈마화된 후 피처리물(M) 방향으로 공급된다.The gas supply source 300 according to the present embodiment is connected to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 and supplies the process gas to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100. The process gas supplied to the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 is first plasmaized in the dielectric barrier discharge electrode assembly 100, and then supplied in the direction of the material M to be processed.

본 실시예에서 공정가스는 피처리물(M)에 대한 플라즈마 표면처리에 따라 다양한 가스가 사용될 수 있다. 예를 들어 이차전지용 분리막에 친수화 표면처리를 위해서 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2) 및 아르곤(Ar) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 공정가스가 사용될 수 있다.In this embodiment, a variety of gases may be used as the process gas depending on the plasma surface treatment for the object to be treated (M). For example, a process gas containing at least one of oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ) and argon (Ar) may be used for the hydrophilic surface treatment of the secondary battery separator.

본 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)는 가스 공급원(300)에서 공급된 공정가스를 내부에서 일차로 플라즈마화하여 피처리물(M) 방향으로 공급하며, 서셉터(200)와의 사이에서 재차 유전체 장벽 방전을 발생시켜 공정가스를 재차 플라즈마화하여 더욱 활성화된 플라즈마를 안정적으로 피처리물(M)에 공급함으로써 피처리물(M)에 대한 표면처리 효율을 향상시키는 역할을 한다.The dielectric barrier discharge electrode assembly 100 according to the present embodiment first plasmaizes the process gas supplied from the gas supply source 300 and supplies the process gas in the direction of the material to be processed M, Thereby generating a dielectric barrier discharge again to cause the process gas to be plasma again and to supply the activated plasma to the object to be treated M in a stable manner to improve the surface treatment efficiency of the object to be treated M.

도 1 및 도 2를 참조하면, 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)는 피처리물(M)의 길이방향으로 연장되는 제1 전극부(110)와, 피처리물(M)에 대향되는 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)를 감싸는 유전체 장벽부(120)와, 제1 전극부(110)와 유전체 장벽부(120)를 감싸도록 배치되되 제1 전극부(110)에 인가된 전력에 기초하여 제1 전극부(110)와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키고 플라즈마화된 공정가스를 피처리물(M) 방향으로 공급하는 플라즈마 공급모듈(130)과, 제1 전극부(110)의 내부에 제1 전극부(110)의 길이방향을 따라 길게 형성된 냉각수 유로(191)를 구비하여 제1 전극부(110)를 냉각시키는 냉각부(190)를 포함한다.1 and 2, the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 includes a first electrode unit 110 extending in the longitudinal direction of the object to be processed M and a second electrode unit 110 facing the object M, A dielectric barrier part 120 surrounding the first edge 111 of the first electrode part 110 and a second electrode part 110 arranged to surround the first electrode part 110 and the dielectric barrier part 120, A plasma supply module 130 for generating a dielectric barrier discharge between the first electrode unit 110 and the first electrode unit 110 based on the applied electric power to plasmaize the process gas and supply the plasma process gas toward the process target M, And a cooling unit 190 having a cooling water channel 191 formed in the first electrode unit 110 along the longitudinal direction of the first electrode unit 110 to cool the first electrode unit 110 .

제1 전극부(110)는 인가된 교류 고전압에 기초한 유전체 장벽 방전에 의해 공정가스를 플라즈마로 변화시키는 역할을 한다. 제1 전극부(110)는 전력 공급원(400)에 연결된다.The first electrode unit 110 serves to change the process gas to plasma by dielectric barrier discharge based on the applied AC high voltage. The first electrode unit 110 is connected to a power supply 400.

제1 전극부(110)는 피처리물(M)의 길이방향으로 길게 연장되게 형성되며, 단면이 이등변 삼각형으로 형성된다. 즉 본 실시예에서 제1 전극부(110)는 삼각기둥 형상으로 형성된다.The first electrode unit 110 is elongated in the longitudinal direction of the object to be processed M and has an isosceles triangle in cross section. That is, in this embodiment, the first electrode unit 110 is formed in a triangular prism shape.

그리고, 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)는 피처리물(M)에 대향되게 배치된다. 이때, 제1 모서리(111)의 교차되는 양측변 사이의 각도는 30 ~ 90°일 수 있다. 이는 제1 모서리(111)에서 표면 전하의 밀도를 높이고, 서셉터(200)와 제1 전극부(110)와의 사이에서 발생한 유전체 장벽 방전에서 메인방전의 주변에 발생될 수 있는 기생방전을 방지하기 위함이다.The first edge 111 of the first electrode unit 110 is arranged to face the object M to be processed. At this time, the angle between the opposite sides of the first edge 111 may be 30 to 90 degrees. This increases the density of the surface charge in the first corner 111 and prevents parasitic discharge that may occur in the periphery of the main discharge in the dielectric barrier discharge generated between the susceptor 200 and the first electrode unit 110 It is for this reason.

유전체 장벽부(120)는 유전체 장벽 방전을 발생시키는 역할을 한다. 유전체 장벽부(120)는 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)를 감싸도록 배치된다.The dielectric barrier portion 120 serves to generate a dielectric barrier discharge. The dielectric barrier portion 120 is disposed to surround the first edge 111 of the first electrode portion 110.

유전체 장벽부(120)는 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)에 도포된 유전체층(120)으로 구성될 수 있으며, 유전체층(120)은 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)에 얇은 박막으로 형성되며 0.5 ~ 2mm의 두께를 가질 수 있다. 그리고, 본 실시예에서 유전체는 세라믹, 알루마나, 석영, 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다.The dielectric barrier 120 may be formed of a dielectric layer 120 applied to the first edge 111 of the first electrode unit 110 and the dielectric layer 120 may be formed on the first edge 110 of the first electrode unit 110, (111), and may have a thickness of 0.5 to 2 mm. In this embodiment, ceramics, alumina, quartz, silicone resin, or the like may be used as the dielectric.

플라즈마 공급모듈(130)은 제1 전극부(110)와의 사이에서 유전체 장벽 방전을 발생시켜 가스 공급원(300)에서 공급된 공정가스를 플라즈마화하는 역할을 한다.The plasma supply module 130 generates a dielectric barrier discharge with respect to the first electrode unit 110 to plasmaize the process gas supplied from the gas supply source 300.

플라즈마 공급모듈(130)은 제1 전극부(110)와 유전체 장벽부(120)를 감싸도록 배치되며 내부에 공정가스가 공급된다.The plasma supply module 130 is disposed to surround the first electrode part 110 and the dielectric barrier part 120, and a process gas is supplied therein.

구체적으로 플라즈마 공급모듈(130)은 제1 전극부(110)와 유전체 장벽부(120)를 감싸도록 마련되되 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)를 피처리물(M) 방향으로 노출시키는 개구부(141)가 형성된 본체부(140)와, 본체부(140)에 결합되되 개구부(141)에 인접하고 유전체 장벽부(120)를 사이에 두고 제1 전극부(110)에 대향되게 배치되며 제1 전극부(110)에 인가된 전력에 기초하여 제1 전극부(110)와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 제2 전극부(150)와, 본체부(140)의 내부에 마련되고 제2 전극부(150)와 유전체 장벽부(120) 사이에 공정가스를 공급하는 가스 공급부(160)를 포함한다.More specifically, the plasma supply module 130 is provided to surround the first electrode unit 110 and the dielectric barrier unit 120, and the first edge 111 of the first electrode unit 110 is arranged in the direction of the target M And a second electrode part 110 which is connected to the body part 140 and is adjacent to the opening part 141 and has a dielectric barrier part 120 interposed therebetween, A second electrode unit 150 disposed in the body part 140 and generating a dielectric barrier discharge between the first electrode unit 110 and the first electrode unit 110 based on the electric power applied to the first electrode unit 110, And a gas supply part 160 provided between the second electrode part 150 and the dielectric barrier part 120 to supply a process gas.

도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 본체부(140)는 길이방향으로 길게 연장되며 제1 전극부(110)와 유전체 장벽부(120)가 수용되는 중공형상으로 형성된다. 그리고, 본체부(140)는 제1 전극부(110)의 삼각기둥 형상에 대응하여 내부가 중공인 삼각기둥 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the body portion 140 is formed in a hollow shape extending in the longitudinal direction and accommodating the first electrode portion 110 and the dielectric barrier portion 120. The body portion 140 may have a triangular prism shape having a hollow interior corresponding to the triangular prism shape of the first electrode portion 110.

본체부(140)에는 제1 전극부(110)의 제1 모서리(111)를 피처리물(M) 방향으로 노출시키는 개구부(141)가 형성된다. 또한 본체부(140)는 개구부(141)를 중심으로 대칭되게 형성되며 접지된다.The body portion 140 is formed with an opening 141 for exposing the first edge 111 of the first electrode portion 110 in the direction of the material to be processed M. The body portion 140 is symmetrically formed around the opening 141 and is grounded.

제2 전극부(150)는 제1 전극부(110)와 사이에 유전체 장벽부(120)를 개재한 상태에서 유전체 장벽 방전을 발생시키는 역할을 한다. 제1 전극부(110)는 전력 공급원(400)에 연결되고 제2 전극부(150)는 접지된다.The second electrode unit 150 generates a dielectric barrier discharge in a state where the dielectric barrier unit 120 is interposed between the first electrode unit 110 and the first electrode unit 110. The first electrode unit 110 is connected to the power source 400 and the second electrode unit 150 is grounded.

제2 전극부(150)는 본체부(140)의 내면에 개구부(141)에 인접하게 결합된다. 그리고, 제2 전극부(150)는 유전체 장벽부(120)를 사이에 두고 제1 전극부(110)에 대향되고 평행되게 배치된다. 따라서, 제2 전극부(150)는 제1 전극부(110)에 인가된 전력에 기초하여 제2 전극부(150)와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시킨다.The second electrode unit 150 is coupled to the inner surface of the body 140 adjacent to the opening 141. The second electrode unit 150 is disposed opposite and parallel to the first electrode unit 110 with the dielectric barrier 120 interposed therebetween. Accordingly, the second electrode unit 150 generates a dielectric barrier discharge between the second electrode unit 150 and the second electrode unit 150 based on the electric power applied to the first electrode unit 110.

구체적으로, 제2 전극부(150)는 본체부(140)의 내면에 결합되고 개구부(141)의 양측에 각각 대칭되게 마련된 한 쌍의 제2 전극(151)을 포함한다.Specifically, the second electrode unit 150 includes a pair of second electrodes 151 coupled to the inner surface of the body unit 140 and symmetrically provided on both sides of the opening 141.

한 쌍의 제2 전극(151)은 제1 모서리(111)의 교차되는 양측변에 각각 평행되고 대향되게 배치된다. 또한 한 쌍의 제2 전극(151)은 제1 모서리(111)를 감싸도록 배치된 유전체 장벽부(120)와 사이에 방전공간(S)을 형성한다.The pair of second electrodes 151 are parallel to and opposed to the opposite sides of the first edge 111, respectively. Also, the pair of second electrodes 151 form a discharge space S between the dielectric barrier part 120 arranged to surround the first corner 111.

또한, 한 쌍의 제2 전극(151) 각각은 제1 모서리(111)의 측변을 따라 너비 조절이 가능하다. 따라서, 한 쌍의 제2 전극(151)의 너비를 제1 모서리(111)의 측벽을 따라 조절하여 유전체 장벽부(120)와 사이에 방전공간(S)의 면적을 조절할 수 있다.In addition, each of the pair of second electrodes 151 can be adjusted in width along the sides of the first corner 111. Therefore, the width of the pair of second electrodes 151 can be adjusted along the sidewalls of the first edge 111 to control the area of the discharge space S between the dielectric barrier 120 and the dielectric barrier.

이처럼, 한 쌍의 제2 전극(151)은 제1 전극부(110)에 인가된 전력에 기초하여 방전공간(S)에 유전체 장벽 방전을 발생시킨다.As described above, the pair of second electrodes 151 generate a dielectric barrier discharge in the discharge space S based on the electric power applied to the first electrode unit 110.

가스 공급부(160)는 본체부(140)의 내부에 마련되며 개구부(141)의 양측에 각각 대칭되게 배치되어 방전공간(S)에 공정가스를 공급하는 역할을 한다.The gas supply part 160 is provided inside the body part 140 and symmetrically disposed on both sides of the opening part 141 to supply the process gas to the discharge space S.

가스 공급부(160)는 본체부(140)에 마련되되 방전공간(S) 각각에 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로(161)를 포함한다.The gas supply unit 160 includes a plurality of gas supply channels 161 provided in the main body unit 140 and supplying a process gas to the respective discharge spaces S, respectively.

복수의 가스 공급유로(161)는 본체부(140)의 내부에 마련되고 개구부(141)의 양측에 각각 대칭되게 형성된다. 복수의 가스 공급유로(161)는 제1 모서리(111)의 양측변을 따라 각각 평행되게 배치될 수 있다. 그리고, 공정가스는 가스 공급유로(161)에서 방전공간(S)으로 공급된다.The plurality of gas supply passages 161 are formed inside the body portion 140 and symmetrically formed on both sides of the opening portion 141, respectively. The plurality of gas supply passages 161 may be disposed in parallel to each other along both sides of the first edge 111. Then, the process gas is supplied from the gas supply passage 161 to the discharge space S.

복수의 가스 공급유로(161) 각각은 제1 모서리(111)의 양측변을 따라 지그재그 형상으로 형성된다. 구체적으로 가스 공급유로(161)는 제1 모서리(111)의 측변을 따라 방전공간(S) 방향으로 지그재그 형상으로 형성된다.Each of the plurality of gas supply passages 161 is formed in a staggered shape along both sides of the first edge 111. Specifically, the gas supply passage 161 is formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space S along the side of the first edge 111.

공정가스가 지그재그 형상의 가스 공급유로(161)를 따라 방전공간(S)으로 공급될 때, 공정가스가 제1 모서리(111)의 측변을 따라 방전공간(S) 방향으로 이동할 때 공정가스가 받은 유동저항은 커지나 상대적으로 공정가스가 본체부(140)의 길이방향으로 이동할 때 공정가스가 받은 유동저항은 작아지므로 본체부(140)의 길이방향을 따라 공정가스의 균일한 압력분포, 즉 공간 균일도를 향상시킬 수 있다.When the process gas is supplied to the discharge space S along the zigzag gas supply flow path 161, when the process gas moves in the discharge space S along the side of the first edge 111, Since the flow resistance received by the process gas becomes small when the process gas moves relatively in the longitudinal direction of the main body 140, the uniform pressure distribution of the process gas along the length direction of the main body 140, that is, the spatial uniformity Can be improved.

그리고, 가스 공급유로(161)와 방전공간(S) 사이에 버퍼공간(B)이 형성된다. 버퍼공간(B)은 방전공간(S)에 인접한 영역에 형성된다. 버퍼공간(B)은 공정가스가 본체부(140)의 길이방향으로 균일한 압력분포를 갖도록 하여 방전공간(S)에 공급되는 공정가스의 균일도를 향상시키는 이점이 있다.A buffer space B is formed between the gas supply passage 161 and the discharge space S. The buffer space (B) is formed in a region adjacent to the discharge space (S). The buffer space B has an advantage of improving the uniformity of the process gas supplied to the discharge space S by allowing the process gas to have a uniform pressure distribution in the longitudinal direction of the body portion 140.

또한, 버퍼공간(B)은 접지된 본체부(140)와 제1 전극부(110) 사이를 이격시키므로 유전체 장벽부(120)가 개재된 제1 전극부(110)와 본체부(140) 사이에 발생할 수 있는 기생방전을 방지할 수 있어 의도한 방전공간(S)에서의 방전효율을 높일 수 있다.Since the buffer space B separates the grounded main body part 140 from the first electrode part 110, the gap between the first electrode part 110 in which the dielectric barrier part 120 is interposed and the main body part 140 The discharge efficiency in the intended discharge space S can be increased.

또한, 제2 전극(151)은 버퍼공간(B) 방향으로 너비조절이 가능하므로 방전공간(S)의 단면적이 증가될 수 있다.In addition, since the width of the second electrode 151 can be adjusted in the direction of the buffer space B, the cross-sectional area of the discharge space S can be increased.

한편, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)의 플라즈마 공급모듈(130)은 상기한 버퍼공간(B)에 마련되어 제1 전극부(110)와 본체부(140)를 전기적으로 절연하는 제1 절연체(185)를 더 포함할 수 있다.3, the plasma supply module 130 of the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 according to another embodiment of the present invention is provided in the buffer space B and includes a first electrode unit 110 And a first insulator 185 electrically isolating the main body 140 from the first insulator 185.

유전체 장벽부(120)가 개재된 제1 전극부(110)와 본체부(140) 사이에 발생할 수 있는 기생방전을 방지하기 위해 제1 절연체(185)가 버퍼공간(B)에 수용되며, 제1 절연체(185)는 테프론, 아세탈, 피크(PEEK) 등의 절연성 물질로 제조될 수 있다.The first insulator 185 is accommodated in the buffer space B in order to prevent parasitic discharge between the first electrode part 110 and the main body part 140 in which the dielectric barrier part 120 is interposed, 1 The insulator 185 may be made of an insulating material such as Teflon, acetal, or PEEK.

또한, 제1 절연체(185)를 버퍼공간(B) 내에 삽입 설치하여 제1 전극부(110)와 본체부(140) 사이에서 발생할 수 있는 기생방전을 방지함으로써 전기적 안정성을 높일 수 있다.In addition, electrical stability can be improved by inserting the first insulator 185 into the buffer space B to prevent parasitic discharge that may occur between the first electrode portion 110 and the main body portion 140.

한편, 본 실시예에 따른 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100)은 본체부(140)와 제1 전극부(110) 사이에 마련되되 제1 전극부(110)와 본체부(140)를 전기적으로 절연하는 제2 절연체(180)를 더 포함할 수 있다.The dielectric barrier discharge electrode assembly 100 according to the present embodiment is provided between the body portion 140 and the first electrode portion 110 and electrically connects the first electrode portion 110 and the body portion 140 to each other. And may further include a second insulator 180 for insulation.

제2 절연체(180)는 본체부(140)의 내부에 수용된 제1 전극부(110)와 개구부(141)에 대향되는 본체부(140)의 기저부(142) 사이에 삽입되는 형태로 배치될 수 있다. 제2 절연체(180)는 테프론, 아세탈, 피크(PEEK) 등의 절연성 물질로 제조될 수 있다. The second insulator 180 may be disposed between the first electrode unit 110 accommodated in the main body unit 140 and the base unit 142 of the main body unit 140 facing the opening 141 have. The second insulator 180 may be made of an insulating material such as Teflon, acetal, or PEEK.

제2 절연체(180)는 피처리물(M)에 대한 플라즈마 처리공정에서 제1 전극부(110)에서 발생된 열이 본체부(140)의 기저부(142)로 전달되는 것을 방지함과 동시에 제1 전극부(110)와 본체부(140)의 기저부(142) 사이에서 발생할 수 있는 기생방전을 방지하기 위함이다.The second insulator 180 prevents the heat generated in the first electrode unit 110 from being transferred to the base 142 of the body 140 in the plasma processing process for the object M, This is to prevent parasitic discharge that may occur between the one-electrode portion 110 and the base portion 142 of the main body portion 140.

한편, 유전체 장벽 방전용 전극 조립체(100) 내에서의 공정가스 흐름은 가스 공급원(300)에서 복수의 가스 공급유로(161)를 따라 방전공간(S)으로 이동되며, 본 실시예에 따른 플라즈마 공급모듈(130)은 가스 공급원(300)으로부터 공정가스를 공급받아 복수의 가스 공급유로(161)에 공급하는 가스 분배부(170)를 더 포함한다.Meanwhile, the process gas flow in the dielectric barrier discharge electrode assembly 100 is moved to the discharge space S along the plurality of gas supply channels 161 in the gas supply source 300, and the plasma supply The module 130 further includes a gas distribution unit 170 that receives the process gas from the gas supply source 300 and supplies the process gas to the plurality of gas supply channels 161.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 가스 분배부(170)는 본체부(140)의 기저부(142)에 결합되어 가스 공급원(300)으로부터 공정가스를 공급받으며 공정가스를 본체부(140)의 길이방향으로 분배하여 복수의 가스 공급유로(161)에 공급한다.4A and 4B, the gas distributor 170 is coupled to the base portion 142 of the body portion 140 and receives the process gas from the gas supply source 300 and supplies the process gas to the body portion 140 And supplies the gas to the plurality of gas supply passages 161. [

이때, 본체부(140)의 기저부(142)는 본체부(140)의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 복수의 가스 공급유로(161)에 연통되는 복수의 가스 공급구(143)를 포함한다.The base portions 142 of the body portion 140 are spaced apart from each other along the longitudinal direction at the longitudinally opposite side edges of the body portion 140 and are connected to a plurality of gas supply passages 161, And a sphere 143.

복수의 가스 공급구(143)는 전술한 가스 공급유로(161)에 연통되어 공정가스를 복수의 가스 공급유로(161)에 공급한다.The plurality of gas supply ports 143 communicate with the gas supply flow path 161 to supply the process gas to the plurality of gas supply flow paths 161.

도 4a에서 도시한 바와 같이 복수의 가스 공급구(143)는 기저부(142)의 길이방향 좌측 테두리에 상호 이격되게 3개 형성되고, 기저부(142)의 길이방향 우측 테두리부에 상호 이격되게 2개 형성될 수 있다. 기저부(142)의 길이방향 좌측 및 우측 테두리부에 형성된 복수의 가스 공급구(143)는 길이방향을 따라 상호 교호되게 배치된다.As shown in FIG. 4A, the plurality of gas supply openings 143 are formed at three positions spaced apart from each other on the left-hand side edge in the longitudinal direction of the base portion 142, and two . The plurality of gas supply openings 143 formed in the longitudinally left and right edge portions of the base portion 142 are arranged to be mutually interlaced along the longitudinal direction.

또한, 복수의 가스 공급구(143)는 가스 분배부(170)에서 공정가스를 공급받는다.The plurality of gas supply ports 143 are supplied with the process gas from the gas distribution section 170.

상기한 가스 분배부(170)는 기저부(142)에 결합되는 플레이트(171)와, 플레이트(171)의 내부에 마련되되 플레이트(171)의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 복수의 가스 공급구(143)에 연통되는 복수의 가스 분배유로(172)와, 플레이트(171)의 중심부에 형성되되 복수의 가스 분배유로(172)에 연통되며 가스 공급원(300)으로부터 공정가스를 공급받아 복수의 가스 분배유로(172)에 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구(173)를 포함한다.The gas distribution unit 170 includes a plate 171 coupled to the base 142 and a plurality of longitudinally extending plates 171 disposed along the lengthwise sides of the plate 171, A plurality of gas distribution channels 172 communicating with the gas supply ports 143 of the plate 171 and communicating with a plurality of gas distribution channels 172 provided at the center of the plate 171, And a plurality of gas injection ports 173 for injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels 172.

도 4b에서 도시한 바와 같이, 플레이트(171)는 본체부(140)의 기저부(142)에 적층되게 결합된다. 그리고, 플레이트(171)의 내부에는 기저부(142)에 형성된 복수의 가스 공급구(143)에 공정가스를 분배하는 복수의 가스 분배유로(172)가 형성된다.4B, the plate 171 is stacked and joined to the base 142 of the body portion 140. As shown in Fig. A plurality of gas distribution channels 172 for distributing the process gas to the plurality of gas supply ports 143 formed in the base 142 are formed in the plate 171.

또한, 플레이트(171)에는 가스 공급원(300)에 연결되어 가스 공급원(300)으로부터 공정가스를 공급받아 복수의 가스 분배유로(172)에 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구(173)가 형성된다.A plurality of gas injection ports 173 connected to the gas supply source 300 and supplied with the process gas from the gas supply source 300 and injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels 172 are formed in the plate 171 .

도 4b에서는 플레이트(171)의 중심부 영역에 2개의 가스 주입구(173)가 형성되도록 도시되었으며, 하나의 가스 주입구(173)는 플레이트(171)의 길이방향 좌측 테두리부에 형성된 가스 분배유로(172)에 연통되게 연결되어 공정가스가 플레이트(171)의 길이방향 좌측 테두리부에 공급된다.4B shows two gas injection ports 173 formed in the center region of the plate 171 and one gas injection port 173 is formed in the gas distribution channel 172 formed in the longitudinally left edge of the plate 171, So that the process gas is supplied to the longitudinally left side edge portion of the plate 171.

그리고, 다른 하나의 가스 주입구(173)는 플레이트(171)의 길이방향 우측 테두리부에 형성된 가스 분배유로(172)에 연통되게 연결되어 공정가스가 플레이트(171)의 길이방향 우측 테두리부에 공급되게 한다.The other gas inlet 173 is connected to the gas distribution channel 172 formed on the right edge of the plate 171 in the longitudinal direction so that the process gas is supplied to the longitudinal right edge of the plate 171 do.

도 1, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 공정가스는 복수의 가스 주입구(173)를 통해 플레이트(171)의 좌측 및 우측 테두리부에 길이방향을 따라 형성된 가스 분배유로(172)를 따라 이동되고, 기저부(142)의 길이방향 좌측 및 우측 테두리부에 길이방향을 따라 상호 이격되고 교호되게 형성된 복수의 가스 공급구(143)를 통해 본체부(140)의 좌측 및 우측에 각각 대칭되게 마련된 가스 공급유로(161)에 공급된다.1, 4A and 4B, the process gas is moved along the gas distribution passage 172 formed along the longitudinal direction to the left and right edge portions of the plate 171 through the plurality of gas injection ports 173 And a gas supply member (not shown) provided symmetrically to the left and right sides of the body portion 140 through a plurality of gas supply openings 143 formed in the longitudinal direction on the left and right sides of the base portion 142, And is supplied to the flow path 161.

도 5는 본체부(140)의 중심을 기준으로 본체부(140)의 길이방향을 따라 본체부(140)의 좌측 및 우측에 각각 마련된 가스 공급유로(161)에서 공급되는 공정가스의 유량의 균일도(a,b) 및 본체부(140)의 좌측 및 우측에 마련된 가스 공급유로(161)에서 공급되는 공정가스의 유량의 합의 균일도(c)를 나타낸다. 도 5에서 세로축은 본체부(140)의 좌측 및 우측에 각각 마련된 가스 공급유로(161)에서 공급되는 공정가스의 유량과 본체부(140)의 좌측 및 우측에 각각 마련된 가스 공급유로(161)에서 공급되는 공정가스의 유량의 합을 본체부(140)의 좌측 및 우측에 각각 마련된 가스 공급유로(161)에서 공급되는 공정가스의 유량의 최고치와 합의 최고치로 나눈 값이고, 가로축은 본체부(140)의 중심을 기준으로 본체부(140)의 길이방향 양단까지의 길이를 나타낸다.5 shows the uniformity of the flow rate of the process gas supplied from the gas supply flow path 161 provided on the left and right sides of the main body portion 140 along the longitudinal direction of the main body portion 140 with respect to the center of the main body portion 140 (c) of the sum of the flow rates of the process gases supplied from the gas supply passages 161 provided on the left and right sides of the main body portion 140 and the gas supply passages 161 (a) and (b). 5, the vertical axis represents the flow rate of the process gas supplied from the gas supply flow path 161 provided on the left and right sides of the main body portion 140 and the flow rate of the process gas supplied from the gas supply flow path 161 provided on the left and right sides of the main body portion 140 The sum of the flow rates of the supplied process gases is a value obtained by dividing the sum of the maximum value and the maximum value of the flow rate of the process gas supplied from the gas supply flow path 161 provided on the left side and the right side of the main body part 140, Of the main body portion 140 in the longitudinal direction.

도 5는 상기한 기저부(142)의 복수의 가스 공급구(143) 위치와 가스 분배부(170)의 복수의 가스 분배유로(172) 및 복수의 가스 주입구(173)의 위치에 의한 본체부(140)의 좌측에 마련된 가스 공급유로(161)에 본체부(140)의 길이방향을 따라 공급되는 공정가스 유량의 균일도(a)와 본체부(140)의 우측에 마련된 가스 공급유로(161)에 본체부(140)의 길이방향을 따라 공급되는 공정가스 유량의 균일도(b)를 나타낸다. 도 5에서 도시한 바와 같이 본체부(140)의 좌우측에 마련된 가스 공급유로(161)에 공급되는 공정가스는 본체부(140)의 길이방향을 따라 불균일하다.5 is a sectional view showing a state where the plurality of gas supply ports 143 of the base portion 142 and the plurality of gas distribution ports 172 and the plurality of gas inlet ports 173 of the gas distribution portion 170 (A) of the process gas flow rate supplied along the longitudinal direction of the body portion 140 to the gas supply passage 161 provided on the left side of the main body portion 140 and the gas supply flow passage 161 provided on the right side of the main body portion 140 (B) of the flow rate of the process gas supplied along the longitudinal direction of the body portion 140. [ As shown in FIG. 5, the process gas supplied to the gas supply passages 161 provided on the right and left sides of the main body 140 is non-uniform along the longitudinal direction of the main body 140.

그러나, 본 실시예는 본체부(140)의 좌측에 마련된 가스 공급유로(161)와 우측에 마련된 가스 공급유로(161)에서 공급되는 공정가스 유량의 총량은 상호 교호되게 마련된 복수의 가스 공급구(143)에 의해 본체부(140)의 길이방향을 따라 균일하게 보상된다. 즉, 도 5에서 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 한 쌍의 제2 전극(151)과 유전체 장벽부(120) 사이에 형성된 방전공간(S)을 통해 공급되는 플라즈마화된 공정가스 유량의 총량은 본체부(140)의 길이방향을 따라 0.9 이상의 균일도(c)를 갖는다.However, in the present embodiment, the total amount of the process gas flow rate supplied from the gas supply flow path 161 provided on the left side of the main body part 140 and the gas supply flow path 161 provided on the right side is a plurality of gas supply ports 143 uniformly along the longitudinal direction of the body portion 140. [ 5, in this embodiment, the total amount of the plasmaized process gas flow rate supplied through the discharge space S formed between the pair of second electrodes 151 and the dielectric barrier portion 120 is Has a uniformity (c) of 0.9 or more along the longitudinal direction of the main body part (140).

그리고, 냉각부(190)는 피처리물(M)에 대한 플라즈마 처리공정에 따른 고전력 하에서 제1 전극부(110)의 열전 안정성을 확보하도록 제1 전극부(110)를 냉각하는 역할을 한다.The cooling unit 190 cools the first electrode unit 110 to secure the thermoelectric stability of the first electrode unit 110 under a high electric power according to the plasma processing process for the object M to be processed.

냉각부(190)는 제1 전극부(110)의 내부에 제1 전극부(110)의 길이방향을 따라 길게 형성된 냉각수 유로(191)를 포함한다. 냉각수 유로(191)를 따라 냉각수를 순환시켜 제1 전극부(110)를 냉각한다.The cooling unit 190 includes a cooling water channel 191 formed in the first electrode unit 110 in the longitudinal direction of the first electrode unit 110. The cooling water is circulated along the cooling water flow path 191 to cool the first electrode unit 110.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

M: 피처리물 10: 플라즈마 처리장치
100: 유전체 장벽 방전용 전극 조립체 110: 제1 전극부
120: 유전체 장벽부 130: 플라즈마 공급모듈
140: 본체부 150: 제2 전극부
160: 가스 공급부 161: 가스 공급유로
170: 가스 분배부 171: 플레이트
172: 가스 분배유로 173: 가스 주입구
190: 냉각부 200: 서셉터
300: 가스 공급원 400: 전력 공급원M: object to be treated 10: plasma processing apparatus
100: dielectric barrier discharge electrode assembly 110: first electrode part
120: dielectric barrier part 130: plasma supply module
140: main body part 150: second electrode part
160: gas supply unit 161: gas supply channel
170: gas distributor 171: plate
172: Gas distribution channel 173: Gas inlet
190: cooling section 200: susceptor
300: gas source 400: power source

Claims (23)

피처리물의 길이방향으로 연장되는 제1 전극부;
상기 피처리물에 대향되는 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부; 및
상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 배치되되 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키고 플라즈마화된 상기 공정가스를 상기 피처리물 방향으로 공급하는 플라즈마 공급모듈을 포함하며,
상기 플라즈마 공급모듈은,
상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 마련되되 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 상기 피처리물 방향으로 노출시키는 개구부가 형성된 본체부;
상기 개구부에 인접하게 상기 본체부의 내면에 결합되되 상기 유전체 장벽부를 사이에 두고 상기 제1 전극부에 대향되게 배치되며 상기 제1 모서리의 교차되는 양측변에 각각 평행되고 상기 제1 모서리의 측변을 따라 너비조절이 가능하게 마련된 한 쌍의 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 제2 전극부; 및
상기 본체부의 내부에 마련되되 상기 제2 전극부와 상기 유전체 장벽부 사이에 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.A first electrode portion extending in the longitudinal direction of the object to be processed;
A dielectric barrier surrounding the first edge of the first electrode portion facing the object to be processed; And
A dielectric barrier discharge is generated between the first electrode unit and the first electrode unit based on the electric power applied to the first electrode unit, And a plasma supply module for supplying the plasma-processed process gas toward the object to be processed,
The plasma supply module includes:
A main body portion surrounding the first electrode portion and the dielectric barrier portion and having an opening for exposing a first edge of the first electrode portion in the direction of the target object;
And a plurality of first electrode portions disposed adjacent to the opening portion and disposed to face the first electrode portion with the dielectric barrier portion interposed therebetween and parallel to the opposite sides of the first edge portion and parallel to the side edges of the first edge portion, A second electrode unit including a pair of second electrodes arranged to be adjustable in width and generating a dielectric barrier discharge between the first electrode unit and the first electrode unit based on electric power applied to the first electrode unit; And
And a gas supply unit provided inside the main body and supplying a process gas between the second electrode unit and the dielectric barrier unit. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가스 공급부는,
상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 한 쌍의 제2 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성된 방전공간 각각에 상기 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.The method according to claim 1,
The gas-
And a plurality of gas supply channels provided in the main body to supply the process gas to each of the discharge spaces formed between the pair of second electrodes and the dielectric barrier. 제4항에 있어서,
상기 복수의 가스 공급유로 각각은 상기 방전공간 방향으로 지그재그 형상으로 형성되며,
상기 가스 공급유로와 상기 방전공간 사이에 버퍼공간이 형성되는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.5. The method of claim 4,
Wherein each of the plurality of gas supply channels is formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space,
And a buffer space is formed between the gas supply passage and the discharge space. 제5항에 있어서,
상기 플라즈마 공급모듈은,
상기 버퍼공간에 마련되어 상기 제1 전극부와 상기 본체부를 전기적으로 절연하는 제1 절연체를 더 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.6. The method of claim 5,
The plasma supply module includes:
And a first insulator provided in the buffer space for electrically insulating the first electrode unit and the main body unit. 제4항에 있어서,
상기 플라즈마 공급모듈은,
상기 개구부에 대향되는 상기 본체부의 기저부에 결합되되, 상기 공정가스를 공급받으며 상기 공정가스를 상기 본체부의 길이방향으로 분배하여 상기 복수의 가스 공급유로에 공급하는 가스 분배부를 더 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.5. The method of claim 4,
The plasma supply module includes:
And a gas distribution unit coupled to a base of the main body opposite to the opening and configured to receive the process gas and distribute the process gas in the longitudinal direction of the main body to supply the process gas to the plurality of gas supply channels Electrode assembly. 제7항에 있어서,
상기 기저부는,
상기 본체부의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 상기 복수의 가스 공급유로에 연통되는 복수의 가스 공급구를 포함하며,
상기 가스 분배부는,
상기 기저부에 결합되는 플레이트;
상기 플레이트의 내부에 마련되되, 상기 플레이트의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 상기 복수의 가스 공급구에 연통되는 복수의 가스 분배유로; 및
상기 플레이트의 중심부에 형성되되, 상기 복수의 가스 분배유로에 연통되며 가스 공급원으로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 복수의 가스 분배유로에 상기 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.8. The method of claim 7,
The base unit includes:
And a plurality of gas supply openings formed in the longitudinally opposite side edge portions of the main body portion to be spaced apart from each other in the longitudinal direction and communicated with the plurality of gas supply channels,
Wherein the gas distributor comprises:
A plate coupled to the base;
A plurality of gas distribution channels provided in the plate, the gas distribution channels being formed along longitudinal sides of both longitudinally opposite edge portions of the plate and communicating with the plurality of gas supply ports; And
And a plurality of gas injection openings formed at the center of the plate and communicating with the plurality of gas distribution channels for receiving the process gas from the gas supply source and injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels, Electrode assembly. 제8항에 있어서,
상기 복수의 가스 공급구는,
상기 본체부의 길이방향을 따라 상호 교호되게 배치되는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of gas supply ports
Wherein the dielectric barrier discharge electrode assembly is interdigitated along the longitudinal direction of the body portion. 제1항에 있어서,
상기 본체부와 상기 제1 전극부 사이에 마련되되, 상기 제1 전극부와 상기 본체부를 전기적으로 절연하는 제2 절연체를 더 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.The method according to claim 1,
And a second insulator provided between the body part and the first electrode part to electrically insulate the first electrode part and the body part. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부의 내부에 상기 제1 전극부의 길이방향을 따라 형성된 냉각수 유로를 구비하여 상기 제1 전극부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.The method according to claim 1,
Further comprising: a coolant channel formed in the first electrode unit along a longitudinal direction of the first electrode unit to cool the first electrode unit. 피처리물의 길이방향으로 연장되되 단면이 이등변 삼각형으로 형성되며, 제1 모서리가 상기 피처리물에 대향되게 배치되는 제1 전극부;
상기 제1 모서리의 교차되는 양측변에 배치되되 상기 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부;
상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부가 수용되는 중공형상으로 형성되되 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 상기 피처리물 방향으로 노출시키는 개구부가 형성된 본체부;
상기 본체부의 내면에 결합되되 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 마련되며 상기 유전체 장벽부를 사이에 두고 상기 제1 전극부에 대향되게 배치되어 상기 유전체 장벽부와 사이에 방전공간을 형성하고 상기 제1 모서리의 양측변에 각각 평행되고 상기 제1 모서리의 측변을 따라 너비조절이 가능하게 마련되며, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 방전공간에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 한 쌍의 제2 전극; 및
상기 본체부의 내부에 마련되되 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 배치되어 상기 방전공간 각각에 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.A first electrode part extending in the longitudinal direction of the object to be processed, the first electrode part being formed in an isosceles triangle shape and having a first edge facing the object to be processed;
A dielectric barrier disposed at opposite sides of the first edge and surrounding the first edge;
A body portion formed in a hollow shape to receive the first electrode portion and the dielectric barrier portion and having an opening for exposing a first edge of the first electrode portion in the direction of the target object;
A plurality of first electrodes formed on the first surface of the main body, a plurality of second electrodes formed on the first surface of the main body, And a pair of second electrodes for generating a dielectric barrier discharge in the discharge space on the basis of electric power applied to the first electrode unit, electrode; And
And a gas supply unit provided inside the body and symmetrically disposed on both sides of the opening to supply a process gas to each of the discharge spaces. 제12항에 있어서,
상기 가스 공급부는,
상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 형성되며 상기 방전공간 각각에 상기 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.13. The method of claim 12,
The gas-
And a plurality of gas supply channels provided inside the body and symmetrically formed on both sides of the opening to supply the process gas to each of the discharge spaces. 제13항에 있어서,
상기 복수의 가스 공급유로 각각은 상기 방전공간 방향으로 지그재그 형상으로 형성되며,
상기 가스 공급유로와 상기 방전공간 사이에 버퍼공간이 형성되는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.14. The method of claim 13,
Wherein each of the plurality of gas supply channels is formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space,
And a buffer space is formed between the gas supply passage and the discharge space. 제13항에 있어서,
상기 개구부에 대향되는 상기 본체부의 기저부에 결합되되, 상기 공정가스를 공급받으며 상기 공정가스를 상기 본체부의 길이방향으로 분배하여 상기 복수의 가스 공급유로에 공급하는 가스 분배부를 더 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.14. The method of claim 13,
And a gas distribution unit coupled to a base of the main body opposite to the opening and configured to receive the process gas and distribute the process gas in the longitudinal direction of the main body to supply the process gas to the plurality of gas supply channels Electrode assembly. 제15항에 있어서,
상기 기저부는,
상기 본체부의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 상기 복수의 가스 공급유로에 연통되는 복수의 가스 공급구를 포함하며,
상기 가스 분배부는,
상기 기저부에 결합되는 플레이트;
상기 플레이트의 내부에 마련되되, 상기 플레이트의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 상기 복수의 가스 공급구에 연통되는 복수의 가스 분배유로; 및
상기 플레이트의 중심부에 형성되되, 상기 복수의 가스 분배유로에 연통되며 가스 공급원으로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 복수의 가스 분배유로에 상기 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구를 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.16. The method of claim 15,
The base unit includes:
And a plurality of gas supply openings formed in the longitudinally opposite side edge portions of the main body portion to be spaced apart from each other in the longitudinal direction and communicated with the plurality of gas supply channels,
Wherein the gas distributor comprises:
A plate coupled to the base;
A plurality of gas distribution channels provided in the plate, the gas distribution channels being formed along longitudinal sides of both longitudinally opposite edge portions of the plate and communicating with the plurality of gas supply ports; And
And a plurality of gas injection openings formed at the center of the plate and communicating with the plurality of gas distribution channels for receiving the process gas from the gas supply source and injecting the process gas into the plurality of gas distribution channels, Electrode assembly. 제12항에 있어서,
상기 제1 전극부의 내부에 상기 제1 전극부의 길이방향을 따라 형성된 냉각수 유로를 구비하여 상기 제1 전극부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체.13. The method of claim 12,
Further comprising: a coolant channel formed in the first electrode unit along a longitudinal direction of the first electrode unit to cool the first electrode unit. 피처리물이 로딩되는 서셉터; 및
상기 피처리물을 사이에 두고 상기 서셉터에 대향되게 배치되며 인가된 전력에 기초하여 상기 서셉터와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키는 유전체 장벽 방전용 전극 조립체를 포함하며,
상기 유전체 장벽 방전용 전극 조립체는,
상기 피처리물의 길이방향으로 연장되는 제1 전극부;
상기 피처리물에 대향되는 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 감싸는 유전체 장벽부; 및
상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 배치되되 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 제1 전극부와의 사이에 유전체 장벽 방전을 발생시켜 공정가스를 플라즈마화시키고 플라즈마화된 상기 공정가스를 상기 피처리물 방향으로 공급하는 플라즈마 공급모듈을 포함하며,
상기 플라즈마 공급모듈은,
상기 제1 전극부와 상기 유전체 장벽부를 감싸도록 마련되되 상기 제1 전극부의 제1 모서리를 상기 피처리물 방향으로 노출시키는 개구부가 형성된 본체부;
상기 본체부의 내면에 결합되되 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 마련되며 상기 유전체 장벽부를 사이에 두고 상기 제1 전극부에 대향되게 배치되어 상기 유전체 장벽부와 사이에 방전공간을 형성하고 상기 제1 모서리의 교차되는 양측변에 각각 평행되고 상기 제1 모서리의 측변을 따라 너비조절이 가능하게 마련되며, 상기 제1 전극부에 인가된 전력에 기초하여 상기 방전공간에 유전체 장벽 방전을 발생시키는 한 쌍의 제2 전극; 및
상기 본체부의 내부에 마련되되 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 배치되어 상기 방전공간 각각에 공정가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 플라즈마 처리장치.A susceptor to which the object to be processed is loaded; And
And a dielectric barrier discharge electrode assembly disposed opposite to the susceptor with the object to be processed therebetween and generating a dielectric barrier discharge with the susceptor based on the applied electric power to plasmaize the process gas,
The dielectric barrier discharge electrode assembly includes:
A first electrode part extending in a longitudinal direction of the object to be processed;
A dielectric barrier surrounding the first edge of the first electrode portion facing the object to be processed; And
A dielectric barrier discharge is generated between the first electrode part and the dielectric barrier part based on the electric power applied to the first electrode part to plasmaize the process gas, And a plasma supply module for supplying the process gas toward the object to be processed,
The plasma supply module includes:
A main body portion surrounding the first electrode portion and the dielectric barrier portion and having an opening for exposing a first edge of the first electrode portion in the direction of the target object;
A plurality of first electrodes formed on the first surface of the main body, a plurality of second electrodes formed on the first surface of the main body, And a pair of electrodes for generating a dielectric barrier discharge in the discharge space on the basis of electric power applied to the first electrode unit, A second electrode; And
And a gas supply unit provided inside the main body and symmetrically disposed on both sides of the opening to supply a process gas to each of the discharge spaces. 삭제delete 제18항에 있어서,
상기 가스 공급부는,
상기 본체부의 내부에 마련되되, 상기 개구부의 양측에 각각 대칭되게 형성되며 상기 방전공간 각각에 상기 공정가스를 공급하는 복수의 가스 공급유로를 포함하는 플라즈마 처리장치.19. The method of claim 18,
The gas-
And a plurality of gas supply passages provided inside the main body and symmetrically formed on both sides of the opening to supply the process gas to each of the discharge spaces. 제20항에 있어서,
상기 복수의 가스 공급유로 각각은 상기 방전공간 방향으로 지그재그 형상으로 형성되며,
상기 가스 공급유로와 상기 방전공간 사이에 버퍼공간이 형성되는 플라즈마 처리장치.21. The method of claim 20,
Wherein each of the plurality of gas supply channels is formed in a zigzag shape in the direction of the discharge space,
And a buffer space is formed between the gas supply passage and the discharge space. 제20항에 있어서,
상기 플라즈마 공급모듈은,
상기 개구부에 대향되는 상기 본체부의 기저부에 결합되되, 상기 공정가스를 공급받으며 상기 공정가스를 상기 본체부의 길이방향으로 분배하여 상기 복수의 가스 공급유로에 공급하는 가스 분배부를 더 포함하는 플라즈마 처리장치.21. The method of claim 20,
The plasma supply module includes:
And a gas distributor coupled to a base of the main body opposite to the opening to receive the process gas and distribute the process gas in the longitudinal direction of the main body to supply the process gas to the plurality of gas supply passages. 제22항에 있어서,
상기 기저부는,
상기 본체부의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되고 상기 복수의 가스 공급유로에 연통되는 복수의 가스 공급구를 포함하며,
상기 가스 분배부는,
상기 기저부에 결합되는 플레이트;
상기 플레이트의 내부에 마련되되, 상기 플레이트의 길이방향 양측 테두리부 각각에 길이방향을 따라 형성되어 상기 복수의 가스 공급구에 연통되는 가스 분배유로; 및
상기 플레이트의 중심부에 형성되되, 상기 복수의 가스 분배유로에 연통되며 가스 공급원으로부터 상기 공정가스를 공급받아 상기 복수의 가스 분배유로에 상기 공정가스를 주입하는 복수의 가스 주입구를 포함하는 플라즈마 처리장치.23. The method of claim 22,
The base unit includes:
And a plurality of gas supply openings formed in the longitudinally opposite side edge portions of the main body portion to be spaced apart from each other in the longitudinal direction and communicated with the plurality of gas supply channels,
Wherein the gas distributor comprises:
A plate coupled to the base;
A gas distributing passage provided inside the plate, the gas distributing passage being formed along a longitudinal direction at each of both longitudinal side edges of the plate and communicating with the plurality of gas supply ports; And
And a plurality of gas injection ports formed at the center of the plate and communicating with the plurality of gas distribution channels and supplied with the process gas from a gas supply source to inject the process gas into the plurality of gas distribution channels.
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