KR101774816B1 - 선택적 표면처리가 가능한 선형 플라즈마 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유전체 장벽 방전 장치를 제공한다. 유전체 장벽 방전 장치는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함한다.

Description

선택적 표면처리가 가능한 선형 플라즈마 발생 장치 {Linear type plasma source for selective surface treatment}

본 발명은 상압에서 유전체 장벽 방전(Dielectric barrier discharge: DBD)을 이용하는 선형 플라즈마 발생장치와 이를 이용한 선택적 표면처리 공정에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전압인가용 전력 전극, 접지 전극, 그 사이의 유전체 장벽부, 선택적 표면처리를 위한 마스크부로 구성되어 대기압 플라즈마를 발생시켜 필름, 글라스, 웨이퍼 등의 선택적 표면처리가 가능한 선형 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.

산업적으로 많이 사용되고 있는 저온 플라즈마는 반도체 제조공정, 금속 및 세라믹 박막제조 등 물체의 표면 처리에 많이 사용된다. 이와 같은 저온 플라즈마를 이용하면 플라스틱과 같은 저융점 재료의 표면처리 시 표면이 녹아서 변형되거나 물성이 변화하는 것을 방지할 수 있어 플라스틱이나 유리와 같은 재료의 표면처리가 가능하다.

대기압 플라즈마는 대기압에서 저온 플라즈마를 얻을 수 있어 진공장비와 피처리물 출입 등과 관련된 장비에 소요되는 비용을 줄일 수 있다. 아울러 진공상태에서 플라즈마 가공을 해야 하는 경우에 비하여, 대기압 플라즈마는 피처리물의 크기에 대한 제약이 완화되는 이점을 가진다. 이러한 대기압 플라즈마는 펄스 코로나 방전과 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD)으로 주로 발생되며, 기체의 압력을 100 토르(Torr)부터 대기압(760 Torr)이상 까지 유지하면서 저온 플라즈마를 발생하는 기술을 의미한다.

한국 등록특허 10-0760551는 표면처리를 위하여 상압 상태에서 균일하고 안정된 대면적 플라즈마 발생자치를 개시하고 있다. 봉형상의 고주파 전력이 매칭회로를 통해 인가되는 제1 전극과 길이방향으로 일정거리가 이격되어 방전공간을 형성하도록 배치된 제2 전극과 안정적인 플라즈마 방전을 위해 제1전극을 모두 감싸고 있는 유전체 장벽부를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나 등록특허 10-0760551에서는 제1 전극을 감싸는 유전체 표면에 쌓이는 전하들에 의한 국소적인 전기장의 형성으로 피처리물 사이에서 아크가 발생하고, 결과적으로 불량이 발생하는 문제점을 가지고 있다.

리튬이온 이차전지의 제조 공정에 있어서, 양극, 분리막층 및 음극 층간의 층간 접착력이 약하면, 전지 내부의 저항이 증가하게 된다. 결과적으로 전지의 성능이 크게 저하된다. 층간 접착력을 향상시키기 위해 코로나 혹은 플라즈마 소스를 이용한 분리막의 표면처리 공정이 사용되고 있다. 최근 이차전지의 에너지 밀도를 높이기 위해 얇은 분리막 필름이 사용되면서 플라즈마 처리에 발생하는 아크로 인한 필름 손상으로 이차전지 제조에 있어 직접적인 불량의 원인이 된다. 이에 기존의 코로나 혹은 플라즈마 소스의 공정 안정성에 대한 요구가 높아지고 있다.

뿐만 아니라, 이차전지의 제조에 있어, 분리막의 접착력을 선택적으로 제어하기 위한 공정기술 개발이 최근 활발히 이루어지고 있다. 접착력의 제어는 전지 내부의 분리막과 전극 사이의 전기적 저항뿐만 아니라 전지에 주입되는 전해액이 전지 내부에서 균일하게 공급될 수 있도록 에이징(aging) 공정 효율을 높일 수 있다. 특히, 분리막과 전극 사이에 전해액이 충분히 침투되지 못하거나, 전지 내부의 적층 사이 영역에서 기포가 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명에 일 실시예에 따른, 플라즈마를 이용한 접착력 제어 기술은 효과적으로 접착력을 제어하고, 전해액을 균일하게 공급하여 이차전지의 성능을 높이고 불량률을 낮출 수 있다.

따라서, 아크 발생을 억제하고 안정적인 플라즈마 방전을 통한 표면처리 공정의 안정성 확보가 가능하면서, 공간적으로 선택적인 플라즈마 처리가 가능한 선형 플라즈마 발생 장치에 대한 기술이 필요하다.

이에 본 발명자들은 플라즈마 소스 내부에서의 일차방전을 이용하여 표면 처리 공정영역에서의 플라즈마 밀도 제어를 통해 안정적인 플라즈마 발생이 가능하고, 플라즈마 전극 구조 설계와 마스크를 이용하여 공간적으로 선택적 처리가 가능한 플라즈마 발생 장치 기술을 개발하기 위해 거듭 연구한 끝에, 안정적이고 선택적 플라즈마 처리가 가능한 유전체 장벽 선형 플라즈마 발생장치로서, 본 발명을 완성하게 되었다.

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-0760551호(2007.09.20. 공고)

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 플라즈마 방전의 안정성을 확보하기 위한 선형 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 공간적으로 선택적인 플라즈마 표면처리가 가능한 선형 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 모서리는 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 빗면에 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성되고, 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 빗면을 따라 가스를 공급하는 가스 이동 통로를 더 포함할 수 있다. 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고, 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 함몰부를 구비한 삼각 기둥 형상의 절연 블록을 더 포함할 수 있다. 상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고, 상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 함몰된 부위에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록을 빗면을 따라 배치되고, 상기 유전체 장벽부는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 블록은 제1 방향으로 연장되고 상기 절연 블록의 빗면에 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 유전체 장벽부는 상기 돌출부에 걸리도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극 함몰부에 배치되는 아크 방지 절연블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극을 대향하여 배치되고, 상기 접지 전극은 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 보조 방전 공간을 제공하는 보조 방전 접지 전극부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 그 내부에서 구불구불하고 그 단면이 슬릿 형상인 접지 전극 유체 통로를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부를 포함하고, 상기 개구부의 크기는 수백 마이크로미터 내지 수 센치미터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 절연 블록이 배치되는 하판 접지 전극을 더 포함하고, 상기 하판 접지 전극은 그 상부면에 형성되고 제1 방향으로 연장되는 변에 인접하게 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 트렌치 및 상기 제1 트렌치와 이격되어 반대 방향의 변에 인접하게 배치되는 연장되는 제2 트렌치를 포함할 수 있다. 상기 제1 트렌치는 복수의 제1 가스 출구를 구비하고, 상기 제2 트렌치는 복수의 제2 가스 출구를 구비하고, 상기 제1 가스 출구와 상기 제2 가스 출구는 제1 방향으로 교번하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 모서리 상에 모따기 처리되어 유전체 두께를 상대적으로 얇게 하여 상기 피처리물 사이의 플라즈마 방전을 강하게 일어나게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극은 원기둥 형상이고, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 원주를 감싸도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극의 노출 부위는 상기 제1 방향의 위치에 따라 요철 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극을 마주보는 상기 접지 전극의 일면은 상기 제1 방향의 위치에 따라 요철 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 및 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부를 포함한다. 상기 전력 전극의 노출 부위는 피처리물과 상기 노출된 전력 전극이 서로 마주보는 제1 영역을 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하기 위하여 요철 구조를 가진다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 피처리물과 상기 전력 전극의 노출부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부를 포함하고, 상기 개구부는 상기 요철 구조의 돌출부와 정렬될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 모서리는 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성되고, 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 이동 통로를 더 포함할 수 있다. 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고, 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 절두 삼각 기둥 형상의 절연 블록을 더 포함하고, 상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고, 상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 절두된 부위에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록을 빗면을 따라 배치되고, 상기 유전체 장벽부는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 블록은 제1 방향으로 연장되고 상기 절연 블록의 빗면에 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 유전체 장벽부는 상기 돌출부에 걸리도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극 함몰부에 배치되는 아크 방지 절연블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 및 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출 부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부를 포함한다. 상기 접지 전극은 상기 노출 부위 주위에서 상기 전극 전원과 서로 마주보는 보조 방전 영역을 제공하고, 상기 전극 전원을 마주보는 상기 접지 전극의 일면은 공간적으로 상기 보조 방전 영역에서 플라즈마 밀도를 제어하도록 요철 구조를 구비한다. 상기 보조 방전 영역에서 제공된 플라즈마는 상기 피처리물과 상기 전력 전극 사이의 주 방전 영역에서 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 피처리물과 상기 노출 부위가 서로 마주보는 주 방전 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부를 포함하고, 상기 개구부는 상기 접지 전극의 상기 요철 구조의 돌출부와 정렬될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 도전체 재질이고, 접지되고, 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 판 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 모서리는 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성되고, 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 이동 통로를 더 포함할 수 있다. 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고, 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 주 방전 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 절두 삼각 기둥 형상의 절연 블록을 더 포함하고, 상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고, 상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 절두된 부위에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록을 빗면을 따라 배치되고, 상기 유전체 장벽부는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 블록은 제1 방향으로 연장되고 상기 절연 블록의 빗면에 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 유전체 장벽부는 상기 돌출부에 걸리도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극 함몰부에 배치되는 아크 방지 절연블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 및 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출 부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부를 포함한다. 주 방전 플라즈마는 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에서 생성되어 상기 피처물을 처리하고, 보조 방전 플라즈마는 상기 접지 전극과 상기 전력 전극 사이에 서로 마주보는 제2 영역에서 생성되고, 상기 주 방전 플라즈마 플라즈마를 안정적으로 생성할 수 있도록 제2 영역의 가스를 상기 제1 영역에 공급한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 피처리물과 상기 전력 전극의 노출부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크부는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전력 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 모서리는 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성되고, 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 이동 통로를 더 포함하고, 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고, 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 절두 삼각 기둥 형상의 절연 블록을 더 포함하고, 상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고, 상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 절두된 부위에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록을 빗면을 따라 배치되고, 상기 유전체 장벽부는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연 블록은 제1 방향으로 연장되고 상기 절연 블록의 빗면에 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 유전체 장벽부는 상기 돌출부에 걸리도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극 함몰부에 배치되는 아크 방지 절연블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 분리막 필름 플라즈마 처리 장치는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및 상기 제1 방향으로 연장되는 이차 전지의 분리막 필름과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법은 피처리물을 이송하고 전기적으로 접지된 이송 수단을 제공하는 단계; 대기압 하에서 상기 이송 수단을 통하여 피처리물을 이송하는 단계; 상기 접지 전극에 매몰되고 일부가 노출되는 전력 전극에 교류 전력을 제공하는 단계; 및 상기 전력 전극의 노출부위를 덮는 유전체 방전부를 배치하고 상기 유전체 방전부 상에 마스크를 배치하여 상기 피처리물에 공간적으로 선택적으로 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극과 상기 전력 전극의 노출부위 사이에 보조 유전체 방전을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극을 통하여 상기 전력 전극의 노출부위에 공정 가스를 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 플라즈마는 상기 피처리물을 친수처리하고, 상기 공정가스는 산소, 질소, 수소, 및 아르곤 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피처리물은 이차 전지의 분리막 필름일 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유전체 장벽 방전을 통해 플라즈마 표면 처리를 수행한다. 보조 플라즈마 방전을 통해 이온화된 가스를 메인 플라즈마 처리영역에 공급하고 공간적으로 균일한 유체 흐름을 형성시켜 아크 발생을 차단할 수 있다. 이에 따라, 안정적인 직접적인 플라즈마 표면 처리 공정을 수행할 수 있고 장치의 양산 신뢰성을 확보할 수 있다. 이에 따라, 종래의 기술보다 플라즈마 표면처리 공정의 안정성을 개선하는 유전체 장벽 플라즈마 발생장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크부, 패턴화된 접지 전극, 및 패턴화된 전력 전극 중에서 적어도 하나를 이용하여 공간적으로 선택적 플라즈마 처리 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 표면처리 공정의 적용 범위를 할 수 있으며, 최종 제품 성능을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 종래의 기술보다 표면처리 공정과 적용 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 유전체 장벽 플라즈마 발생장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 직접적인 유전체 장벽 방전을 이용하는 선형 플라즈마 발생장치를 제공한다. 선형 플라즈마 장치는 라인 형태의 대면적 기판 또는 필름을 연속적으로 처리할 수 있다. 이 플라즈마 발생장치는 유전체 장벽부 표면의 축전 전하를 포획하기 위한 접지 전극이 유전체 장벽부 표면과 접촉하고 있어 표면 축전 전하가 아크를 발생하지 않고 안정적인 표면처리 공정이 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 방전 플라즈마 처리 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 유전체 장벽 방전 장치의 평면도이다.
도 3a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 A-A’ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 B-B’ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3d는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 유전체 장벽부 및 절연 블록을 설명하는 사시도이다.
도 3e는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 전력 전극을 설명하는 사시도이다.
도 3f는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 절연 블록을 설명하는 사시도이다.
도 3g는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 접지 전극을 설명하는 사시도이다.
도 3h는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 하판을 설명하는 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크부를 구비한 유전체 장벽 방전 플라즈마 장치의 실험결과를 나타낸다.
도 4b는 도 4a의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 방전 플라즈마 방전 장치의 마스크의 재질에 따른 전기장의 세기를 나타내는 2차원 시뮬레이션 결과이다.
도 6은 도 5의 결과에서 마스크부를 따라 자른 전기장을 나타내는 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 단면면이다.
도 7b는 도 7a의 모따기 처리된 유전체 장벽부를 나타내는 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 길이 방향에 수직하게 자른 단면도이다.
도 8c는 도 8a의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치의 접지 전극을 나타내는 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 유전체 장벽 방전 장치의 길이방향에 수직하게 일 위치에서 자른 단면도이다.
도 9c는 도 9a의 유전체 장벽 방전 장치의 길이방향에 수직하게 다른 위치에서 자른 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 단면도이다.
도 10b는 도 10a의 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치는 유전체 장벽 방전을 이용하는 선형 플라즈마 발생장치을 제공한다. 유전체 장벽 플라즈마 방전에 있어, 아크를 방지하기 위해 플라즈마 소스 내부의 보조 방전 영역에서 일차적인 플라즈마 방전을 수행하고 피처리물과의 직접적인 플라즈마 처리가 일어나는 주 방전 영역으로 일차 방전된 기체를 공급하여 국소적 방전 현상인 아크 발생의 억제 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체해석을 통해 균일하게 가스 공급이 가능하고 공간적으로 균일하고 안정적인 선형 플라즈마 발생장치를 제공한다. 대기압 플라즈마 방전 영역에서 방전 가스의 유속은 플라즈마 방전 특성을 결정하는 가장 중요한 공정 인자 중의 하나이며, 공간적으로 균일한 플라즈마 발생을 통해 플라즈마 처리 공정 안정성을 개선시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 공정의 안정성을 확보하면서 공간적으로 선택적인 플라즈마 처리가 가능하게 하는 선형 플라즈마 발생장치를 제공한다. 본 선형 플라즈마 발생장치는 고전압이 인가되는 전력 전극, 접지 전극, 그 사이의 유전체 장벽부, 선택적 표면처리를 위한 마스크로 구성할 수 있다. 뿐만 아니라, 선택적 처리가 가능하도록 요철 구조를 가지는 전력 전극, 요철 구조의 접지 전극으로 구성할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 방전 플라즈마 처리 장치를 설명하는 개념도이다.

도 1을 참조하면, 상기 유전체 장벽 방전 플라즈마 발생 장치 시스템(1)은 롤형태로 감긴 분리막 필름(4), 상기 분리막 필름을 이송시키는 롤러(2), 및 상기 및 이송된 분리판 필름을 친수성 처리하는 플라즈마 장치(2)를 포함할 수 있다. 친수 처리된 분리막 필름은 합지 공정에 제공될 수 있다. 상기 플라즈마 장치(2)는 대기압에서 플라즈마를 형성하고 복수 개일 수 있다.

통상적으로, 전기화학소자 중에서 전지(Battery)에 사용되는분리막은 전극들 사이에서 서로 전기적으로 격리되어야 하며, 상기 전극들 사이에서 일정 이상의 이온전도도를 유지하여야 한다. 따라서, 이러한 전지(Battery)에 사용되는분리막은 이온 투과율이 높으며 기계적 강도가 양호하고 시스템, 예를 들면, 배터리의 전해질에 사용되는 화학 물질과 용매에 대한 장기 안정성이 양호한 얇은 다공성 절연 물질로 이루어진다. 이러한 배터리에서, 전기분리막은 영구적으로 탄성이여야 하며, 충전과 방전 과정에서 시스템, 예를 들면, 전극 팩(pack)에서의 움직임을 뒤따라야 한다. 용성 전해액을 사용하는 친환경전지인 Ni-MH 이차전지용분리막은 알칼리 수용성 전해액을 사용함에 따라 내알칼리성을 지녀야 하며, 또한 전극들 간에 반응성이 없으면서 가격도 경제적이어야 한다. 이러한 상기 Ni-MH 이차전지용분리막으로 폴리올레핀계 고분자물질을 적용할 경우, 소수성 특성으로 인해 수용성 알칼리 전해액에 대한 친화성이 없기 때문에 Ni-MH 이차전지에 적용하기 위해서는 별도의 친수화 처리 과정이 필수적으로 수반되어야 한다. 이러한 친수화 처리 과정으로는 대기압 유전체 장벽 플라즈마처리가 사용될 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 단면도이다.

도 2b는 도 2a의 유전체 장벽 방전 장치의 평면도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치(10)는 접지 전극(30), 전력 전극(20), 유전체 장벽부(40), 및 마스크부(150)를 포함한다. 상기 접지 전극(30)은 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된다.

상기 전력 전극(20)은 상기 접지 전극(30)의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(40)는 상기 전력 전극(20)과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(40)는 상기 접지 전극의 함몰 부위에 매몰된다. 상기 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물(164)과 상기 접지 전극(30)의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물(164)을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리한다.

상기 전력 전극(20)은 교류전원(176)으로부터 교류 전력 또는 RF 전력을 공급받아 유전체 장벽 방전을 수행한다. 안정적이며 고효율의 유전체 장벽 방전을 수행하기 위하여, 상기 전력 전극(20)은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고, 상기 전력 전극(20)의 모서리는 외부로 노출될 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 전극(20)은 제1 방향으로 연장되는 삼각 기둥 형상일 수 있다. 삼각 기둥의 상부 모서리는 외부로 노출될 수 있다.

유전체 장벽부(40)는 세라믹과 같은 높은 절연파괴전압을 가진 유전체일 수 있다. 상기 유전체 장벽부(40)는 서셉터(162)가 마주보는 상기 전력 전극(20)의 모서리 또는 노출 부위를 적어도 감싸도록 배치된다. 상기 유전체 장벽부(40)는 상기 전력 전극(20)의 모든 표면을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 유전체 장벽부(40)는 삼각 기둥 형상의 전력 전극을 감싸는 삼각 기둥 형상일 수 있다. 상기 유전체 장벽부의 두께는 그 삼각 기둥의 하부면에서 충분히 두껍고, 삼각 기둥의 빗면에서 얇을 수 있다. 상기 서셉터(162)와 상기 전력 전극(20)의 모서리 사이에 강한 전기장이 형성된 경우, 표면 전하 또는 기억 전하가 상기 유전체 장벽부의 모서리에 형성될 수 있다. 상기 기억 전하를 제거하기 위하여, 상기 유전체 장벽부의 빗면에서의 두께 또는 상기 접지 전극(30)과 상기 전력 전극(20) 사이의 간격은 충분히 작을 수 있다. 상기 유전체 장벽부의 빗면에서, 상기 접지 전극과 상기 전력 전극은 평행판 축전기로 동작할 수 있다. 삼각 기둥의 하부면에서 상기 유전체 장벽부(40)의 두께는 기생 전력 소모를 감소시키기 위하여, 충분히 두꺼울 수 있다. 상기 유전체 장벽부의 하부면에서, 상기 접지 전극과 상기 전력 전극은 평행판 축전기로 동작할 수 있다.

상기 서셉터와 상기 유전체 장벽부의 상부 모서리와 거리는 유전체 장벽 방전을 유도할 수 있는 거리일 수 있다. 상기 전력 전극의 모서리는 충분한 전하를 모으고, 방전에 필요한 전기장을 생성할 수 있다. 대기압 유전체 장벽 방전은 거리가 수백 마이크로미터인 이하인 경우, 전자가 충분한 에너지를 얻을 수 없어 발생할 수 없다. 상기 거리가 수 센치미터인 경우, 충분한 전기장의 세기를 얻을 수 없어, 유전체 장벽 방전이 수행되지 않는다. 따라서, 유전체 방전을 위한 방전 거리는 수백 마이크로 미터 내지 수 밀리미터 수준일 수 있다.

상기 유전체 장벽부의 모서리의 두께는 유전 파괴전압을 극복할 수 있도록 수십 마이크로 미터 내지 수 밀리미터 수준일 수 있다.

상기 접지 전극(30)은 내부에 함몰 부위 또는 케비티를 포함할 수 있다. 상기 접지 전극은 복수의 부품으로 결합하여 형성될 수 있다. 상기 접지 전극은 도전체로 형성되고, 전기적으로 접지된다. 상기 함몰 부위는 상기 접지 전극의 상부면에 형성된 개구부를 포함한다. 상기 함몰 부위는 삼각 기둥 형상이고, 상기 함몰 부위에 상기 유전체 장벽부가 삽입될 수 있다.

상기 접지 전극(30)의 상부면은 평면이고, 상기 유전체 장벽부의 모서리가 상기 접지 전극의 함몰 부위의 상부면 또는 개구부에 배치된다. 상기 접지 전극의 내부에는 가스 분배부(32)가 배치될 수 있다. 상기 가스 분배부(32)는 상기 접지 전극의 내부에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 분배부(32)는 상기 접지 전극(30)의 상부면에 연결되고, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿 형태 또는 복수의 노즐로 구성될 수 있다. 상기 가스 분배부(32)는 상기 전력 전극의 상부 모서리를 기준으로 양측에서 가스를 공급할 수 있다.

상기 가스 분배부(32)는 가스가 진행하는 유체 통로를 제공하며, 상기 유체 통로는 상기 접지 전극 내에서 상기 전력 전극의 빗면에 나란히 진행할 수 있다. 상기 가스 분배부(32)는 상기 접지 전극 내부에 배치된 버퍼 공간(31)에 연결될 수 있다. 상기 버퍼 공간(31)은 공간적으로 균일하게 가스를 분사할 수 있도록 확산 공간을 제공할 수 있다. 상기 버퍼 공간에 가스가 외부로 부터 공급된다.

서셉터(162)는 피처리물(164)을 고정하거나 이동시키는 수단으로, 도전체이고, 접지된다. 상기 서셉터(162)는 판형 또는 원통형 롤러일 수 있다. 상기 피처리물은 상기 서셉터에 밀착될 수 있다. 유전체 장벽 방전은 상기 서셉터와 상기 전력 전극의 상부 모서리 사이에서 발생한다.

상기 피처리물에 라인 패턴과 같은 특정 부위만을 선택적으로 플라즈마 처리하고자 하는 경우, 마스크부가 상기 접지 전극의 개구부 상에 배치될 수 있다.

상기 마스크부(150)는 복수의 개구부를 가지는 패턴을 가지고, 세라믹 재질 또는 도전체로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 마스크부(150)는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부(150)는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면(또는 개구부)을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 마스크부(150)는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 판형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 마스크부(150)의 두께는 얇은 것이 바람직하다. 상기 유전체 장벽부의 상부 모서리는 상기 마스크부의 하부면에 실질적으로 접촉할 수 있다. 접지된 도전성 마스크부의 일 영역과 상기 유전체장벽부는 서로 접촉하거나 충분한 공간을 제공하지 않아, 유전체 장벽 방전이 발생되지 않는다. 접지된 도전성 마스크부의 개방된 다른 영역에서, 상기 서셉터와 상기 전력 전극의 상부 모서리는 유전체 장벽 방전을 수행한다. 이에 따라, 제1 방향을 따라 국부적으로 유전체 장벽이 발생함에 따라, 상기 피처리물을 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리가 수행될 수 있다.

교류 전원(176)은 수 kHz 내지 수백 kHz 수준의 주파수를 가지며, 수 kW 내지 수십 kW를 상기 전력 전극에 공급할 수 있다. 상기 교류 전원의 파형은 정현파, 사각파, 또는 톱니파일 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되는 한 다양하게 변형될 수 있다. 상기 유전체 장벽층은 상기 전언 전극의 모서리를 감싸는 한 다양하게 변형될 수 있다.

도 3a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 사시도이다.

도 3b는 도 3a의 A-A’ 선을 따라 자른 단면도이다.

도 3c는 도 3a의 B-B’ 선을 따라 자른 단면도이다.

도 3d는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 유전체 장벽부 및 절연 블록을 설명하는 사시도이다.

도 3e는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 전력 전극을 설명하는 사시도이다.

도 3f는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 절연 블록을 설명하는 사시도이다.

도 3g는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 접지 전극을 설명하는 사시도이다.

도 3h는 도 3a의 유전체 장벽 방전 장치의 하판을 설명하는 평면도이다.

도 3a 내지 도 3h를 참조하면, 유전체 장벽 방전 장치(100)는 접지 전극(110), 전력 전극(120), 유전체 장벽부(130), 및 마스크부(150)를 포함한다. 상기 접지 전극(110)은 제1 방향으로 연장되는 함몰부위(110a)를 포함하고 전기적으로 접지된다. 상기 전력 전극(120)은 상기 접지 전극(110)의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극(120)과 접촉하여 상기 전력 전극(120)의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물(164)과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위(110a)가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물(164)을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리한다.

상기 전력 전극(120)은 삼각 기둥 형상일 수 있다. 상기 접지 전극(110)은 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리의 양 측면 (빗면)에 대향하여 배치된다. 상기 접지 전극(110)은 상기 전력 전극의 상부 모서리를 노출시키도록 배치된다. 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리와 서셉터(162)는 상기 유전체 장벽부(130)를 개재하여 제1 영역에서 주 유전체 장벽 방전을 수행한다. 상기 전력 전극(120)의 빗면과 상기 접지 전극(110)은 상기 유전체 장벽부(130)를 개재하여 제2 영역에서 보조 유전체 장벽 방전을 수행할 수 있다. 상기 주 유전체 장벽 방전만이 형성되는 경우, 기억 전하가 상기 상부 모서리에 국부적으로 형성되어 아크 방전을 유발할 수 있다. 아크 방전을 감소시키기 위하여, 보조 유전체 방전에서 생성된 플라즈마, 전자, 활성 가스가 상기 주 유전체 장벽 방전이 발생하는 상기 제1 영역에 공급되어, 낮은 전압에서도 안정적인 방전이 수행될 수 있다. 이에 따라, 방전 안정성이 향상된다. 유전체 장벽 방전을 위하여 전력 전극(120)의 빗면과 접지 사이의 수직 거리는 수 밀리미터 수준일 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리 상의 유전체 장벽부와 상기 서셉터 사이의 수직 거리(g1)는 1 밀리미터 수준일 수 있다. 이에 따라, 상기 마스크부(150)의 두께는 1 밀리미터 미만일 수 있다. 한편, 상기 전력 전극(120)의 빗면 상의 유전체 장벽부(130)와 상기 접지 전극(110) 사이의 수직 거리(g2)는 1 밀리미터 수준일 수 있다. 보조 유전체 방전은 안정적인 플라즈마를 형성하여 기억 전하를 제거하고, 주 유전체 방전에 필용한 시드 전하(seed charge)를 제공한다. 가스는 상기 유전체 장벽부(130)의 측면(빗면)을 따라 상부 모서리 방향으로 균일한 유체 흐름을 제공하여 방전 안정성을 향상시키고, 상기 유전체 장벽부(130)를 냉각할 수 있다.

상기 전력 전극(120)은 그 내부에 제1 방향으로 형성된 긴 구멍을 포함할 수 있다. 상기 구멍을 통하여 냉매가 흐를 수 있다. 냉매는 상기 전력 전극의 일단에서 주입되어 상기 전력 전극을 따라 제1 방향으로 흐른 후, 상기 전력 전극의 타탄에서 배출될 수 있다. 교류 전력은 상기 전력 전극의 중심 부위에 공급될 수 있다.

상기 유전체 장벽부(130)는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고, 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극의 상부 모서리 및 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮을 수 있다. 상기 유전체 장벽부(130)는 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터의 일정한 두께를 가질 수 있다. 상기 유전체 장벽부의 재질은 세라믹, 또는 플라스틱 계열일 수 있다. 본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 유전체 장벽부와 상기 절연 블록은 일체형일 수 있다.

절연 블록(140)은 제1 방향으로 삼각 기둥 형상이고, 상기 삼각 기둥의 상부 모서리는 상기 전력 전극이 삽입되도록 함몰부(147)를 포함할 수 있다. 상기 절연 블록의 재질은 세라믹 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록의 빗면을 덮도록 제1 방향으로 연장되고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮도록 빗면 방향으로 연장될 수 있다.

상기 절연 블록(140)은 제1 방향으로 연장되고 상기 절연 블록의 빗면에 돌출되는 돌출부(142)를 포함할 수 있다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 돌출부(142)에 걸리도록 배치될 수 있다. 상기 전력 전극(120)의 하부 모서리에 강한 전기장이 형성되고, 상기 전력 전극과 상기 접지 전극은 미세한 틈에 기생 방전 또는 아크 방전을 유발할 수 있다. 상기 기생 방전을 억제하기 위하여, 상기 절연 블록의 돌출부(142)가 배치된다. 이에 따라, 상기 전력 전극의 하부 모서리와 상기 접지 전극을 연결하는 경로는 상기 돌출부(142)의 높이에 만큼 경로가 꺾여 기생 방전을 억제할 수 있다.

상기 접지 전극(110)은 전체적으로 속이 빈 절두 삼각 기둥(truncated triangular prism) 형태일 수 있다. 또는, 상기 접지 전극의 절두 부위에 제1 방향으로 연장되는 슬릿 형태의 개구부가 배치될 수 있다. 상기 전력 전극(120)은 상기 접지 전극(110)에 매몰되고, 상기 전력 전극의 상부 모서리가 상기 접지 전극의 개구부에 아래에 배치될 수 있다. 또는 접지 전극은 상기 전력 전극의 제1 방향으로 연자되는 노출부위를 제외하고 감싸도록 배치될 수 있다.

상기 전력 전극(120)의 상부 모서리 또는 상기 유전체 장벽부(130)의 상부 모서리는 상기 접지 전극의 절두된 면에 실질적으로 일치할 수 있다.

상기 접지 전극은 한 쌍의 측면 접지 전극(111), 한 쌍의 보조 측면 접지 전극(111a), 및 하판 접지 전극(116)을 포함할 수 있다. 상기 측면 접지 전극(111)은 상기 전력 전극(120)의 빗면과 상기 절연 블록(140)의 빗면에 대향하여 배치된다. 상기 측면 접지 전극은 제1 방향으로 연장되고, 상기 보조 측면 접지 전극은 제1 방향에 수직하게 연장되어 상기 절연 블록의 양단에 배치된다.

상기 가스 분배부(112a, 114a)는 상기 측면 접지 전극(111)의 내부에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 유전체 장벽부(130)의 빗면에 가스를 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 가스 분배부(112a,114a)는 제1 라인 패턴(112a) 및 제2 라인 패턴(114a)을 포함할 수 있다. 상기 측면 접지 전극(111)은 상판(112) 및 하판(114)을 포함하고, 상판의 일면에는 제1 방향으로 연장되고 돌출된 복수의 제1 라인 패턴(112a)을 포함할 수 있다. 또한, 하판의 일면에는 제1 방향으로 연장되고 돌출된 복수의 제2 라인 패턴(114a)을 포함할 수 있다. 상기 제1 라인 패턴(112a)과 제2 라인 패턴(114a)은 서로 교번하여 배치될 수 있다. 가스는 상기 측면 접지 전극의 하부면에 형성된 슬릿 형태의 가스 유입구(116)를 통하여 상기 제1 라인 패턴과 제2 라인 패턴에 의하여 형성된 구불구불한 유체 경로를 통과할 수 있다. 이에 따라, 상기 가스는 사선 방향으로 저항력을 받아 제1 방향으로 균일하게 퍼질 수 있다. 이에 따라, 상기 측면 접지 전극의 가스 출구(117)는 상기 유전체 장벽부 방향으로 가스를 토출하고, 제1 방향으로 균일한 밀도를 유지할 수 있다.

가스 이동 통로는 상기 측면 접지 전극(111)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이에 형성되고, 상기 유전체 장벽층의 양측에서 상기 유전체 장벽층의 빗면을 따라 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 이동 통로 중에서 상기 접지 전극과 상기 전력 전극이 서로 마주 보는 영역은 보조 방전 공간(제2 영역)을 제공할 수 있다. 상기 보조 방전 공간은 보조 유전체 장벽 플라즈마를 생성할 수 있다.

상기 측면 접지 전극(111)은 상기 전력 전극(120)의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부(112b)를 포함할 수 있다. 상기 접지 전극 함몰부(112b)는 유전체로 채워지지 않는 경우 가스 버퍼 공간을 제공할 수 있다.

상기 접지 전극 함몰부(112b)는 아크 방지 절연블록(172)에 의하여 채워질 수 있다. 상기 아크 방지 절연 블록(172)은 상기 제1 방향으로 연장되는 세라믹 또는 플라스틱 재질의 사각 기둥일 수 있다.

상기 측면 접지 전극(111)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고, 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

가스 분배부의 가스 출구(117)로부터 토출된 가스는 상기 아크 방지 절연블록(172)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 공간을 통과하여 보조 방전 공간(제2 영역)에 제공될 수 있다. 상기 아크 방지 절연블록(172)은 상기 전력 전극과 상기 접지 전극 사이의 거리를 충분히 떨어트려 유전체 장벽 방전 및 아크 방전을 억제할 수 있다.

상기 측면 접지 전극(111)은 상기 접지 전극(110)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이에 보조 방전 공간을 제공하는 보조 방전 접지 전극부(114b)를 포함할 수 있다. 상기 보조 방전 접지 전극부(114b)는 상기 보조 방전 공간(제2 영역)을 제공할 수 있다. 상기 보조 방전 접지 전극부(114b)는 열 변형에 강한 금속 합금일 수 있다. 상기 보조 방전 접지 전극부(114b)와 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 수직 거리(g2)는 수 밀리미터 수준일 수 있다.

만약, 상기 수직 거리(g2)가 너무 크면, 보조 유전체 장벽 방전이 발생하지 않는다. 따라서, 상기 제1 영역에서 서셉터(162)와 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리 사이에서 주 유전체 장벽만이 발생하여, 아크 방전에 의한 방전 안정성이 악화될 수 있다.

상기 하판 접지 전극(116)은 상기 측면 접지 전극(111)의 하부면과 결합하고, 상기 절연 블록(140)의 하부면을 지지한다. 상기 하판 접지 전극(116)은 그 상부면에 형성되고 제1 방향으로 연장되는 변에 인접하게 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 트렌치(215) 및 상기 제1 트렌치와 이격되어 반대 방향의 변에 인접하게 배치되는 연장되는 제2 트렌치(225)를 포함할 수 있다. 제1 가스 출구(214)은 제1 트렌치(215)의 하부면 주위에 배치된 가스 유입구(216)를 통하여 상기 하판 접지 전극의 내부에 형성된 유체 통로를 통하여 연결된다. 제2 가스 출구(223)은 제2 트렌치(225)의 하부면 주위에 배치된 가스 유입구(222)를 통하여 상기 하판 접지 전극의 내부에 형성된 유체 통로를 통하여 연결된다.

상기 제1 트렌치(215)는 복수의 제1 가스 출구(214)를 구비하고, 상기 제2 트렌치(225)는 복수의 제2 가스 출구(223)를 구비하고, 상기 제1 가스 출구()와 상기 제2 가스 출구는 제1 방향으로 교번하여 배치될 수 있다. 상기 제1 트렌치(215)는 일 측면 접지 전극의 가스 유입구(116)에 연결된다. 상기 제2 트렌치(225)는 다른 측면 접지 전극의 가스 유입구(116)에 연결된다.

상기 하판 접지 전극(116)은 냉매가 흐른 파이프가 진행할 수 있는 냉매 파이트 관통홀(211)과 교류 전력을 공급하는 전력선이 진행할 수 있는 전력선 관통홀(212)이 배치될 수 있다.

상기 피처리물(164)에 선택적 처리를 위하여, 상기 마스크부(150)가 상기 접지 전극(110)의 절두면에 배치될 수 있다. 상기 마스크부는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부(151) 또는 개구 패턴를 포함할 수 있다. 상기 개구부의 크기는 수백 마이크로미터 내지 수 센치미터일 수 있다. 상기 마스크부(150)는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 판 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함한다. 상기 마스크부(150)는 세라믹, 금속, 또는 금속합금일 수 있다.

바람직하게는, 상기 마스크부(150)는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위(110a)의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 마스크부(150)는 상기 접지 전극의 절두면의 개구부에 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 마스크부(150)는 주 유전체 장벽 방전이 제1 방향을 따라 국부적으로 생성되지 않도록 할 수 있다. 상기 마스크부(150)의 막힌 영역에서, 주 유전체 장벽 방전은 생성되지 않는다. 또한, 상기 마스쿠부(150)의 개방 영역에서, 주 유전체 장벽 방전은 생성된다. 이에 따라, 피처리물(164)는 제1 방향을 따라 처리된 영역과 처리되지 않은 영역을 가질 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 마스크부(150)는 상기 접지 전극(110)과 접촉하지 않고, 상기 피처리물(164)의 하부에 인접하게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 마스크부(150)는 다양한 2차원 패턴을 가질 수 있다. 한편, 상기 피처리물과 상기 마스크부(150)가 고정된 경우, 선형 유전체 장벽 플라즈마 장치가 이동하면서 상기 피처리물에 2차원 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 마스크부는 상기 접지 전극과 접촉하지 않고, 상기 피처리물의 하부에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 마스크부는 다양한 2차원 패턴을 가질 수 있다. 한편, 상기 피처리물과 상기 마스크부가 동시에 이동하는 경우, 상기 선형 유전체 장벽 플라즈마 장치가 고정될 수 있다. 상기 피처리물과 상기 마스크부는 동시에 이동하면, 상기 피처리물에 2차원 패턴을 형성할 수 있다.

다시, 도 3a 내지 도 3h를 참조하면, 이차 전지의 분리막 필름 플라즈마 처리 장치(100)는 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극(110); 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극(120); 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부(130); 및 상기 제1 방향으로 연장되는 이차 전지의 분리막 필름과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부(150)를 포함한다.

피처리물(164)은 이차전지의 분리막 필름일 수 있다. 상기 피처리물은 서셉터(또는 롤러)에 배치되어 이동할 수 있다. 제1 영역에 주 유전체 장벽이 발생하고, 상기 제1 영역에 제1 방향을 따라 플라즈마 밀도가 공간적으로 변조하는 마스크부가 배치된다. 따라서, 상기 분리막 필름은 서로 나란히 연장되는 라인 형태의 친수 피처리 영역을 가질 수 있다.

다시, 도 3a 내지 도 3h를 참조하면, 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법은 피처리물(164)을 이송하고 전기적으로 접지된 이송 수단(162)을 제공하는 단계; 대기압 하에서 상기 이송 수단을 통하여 피처리물(164)을 이송하는 단계; 상기 접지 전극(110)에 매몰되고 일부가 노출되는 전력 전극(120)에 교류 전력을 제공하는 단계; 및 상기 전력 전극의 노출부위를 덮는 유전체 방전부(130)를 배치하고 상기 유전체 방전부 상에 마스크부(150)를 배치하여 상기 피처리물에 공간적으로 선택적으로 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

상기 접지 전극을 통하여 상기 전력 전극의 노출부위에 공정 가스가 공급될 수 있다. 상기 플라즈마는 상기 피처리물을 친수처리하고, 상기 공정가스는 산소, 질소, 수소, 및 아르곤 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 피처리물은 이차 전지의 분리막 필름일 수 있다.

상기 전력 전극이 삼각 기둥 형상인 경우, 상기 접지 전극과 상기 전력 전극의 노출 부위( 또는 상기 전력 전극의 빗면) 사이에 보조 유전체 방전이 생성될 수 있다. 이를 위하여, 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 제2 영역이 형성되고, 상기 제2 영역을 통하여 공정 가스가 공급될 수 있다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크부를 구비한 유전체 장벽 방전 플라즈마 장치의 실험결과를 나타낸다.

도 4b는 도 4a의 확대도이다. 도 3에서 설명된 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 2a에서 피처리물이 제거되고, 자외선 감광 필름이 배치되었다. 플라즈마 밀도를 간접적으로 측정하기 위하여 자외선 감광 필름이 사용되었다.

실시예1은 마스크부의 패턴의 주기가 4 밀리미터이고, 개구부의 크기가 2 밀리미터이다(적색). 실시예2는 마스크부의 패턴 주기가 4 밀리미터이고, 개구부의 크기가 4 밀리미터이다(청색). 비교예는 마스크부 없이 측정한 결과이다.

실험 결과에 따르면, 마스크부의 패턴에 따라 정확하게 선택적 플라즈마 처리가 수행된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 방전 플라즈마 방전 장치의 마스크의 재질에 따른 전기장의 세기를 나타내는 2차원 시뮬레이션 결과이다.

도 6은 도 5의 결과에서 마스크부를 따라 자른 전기장을 나타내는 그래프이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 마스크부의 재질은 금속 마스크와 세라믹 마스크일 수 있다. 각 마스크의 재질에 따라, 전기장의 공간 분포가 표시된다.

마스크부를 사용하지 않은 경우, 위치에 따라 전기장의 세기는 일정하다. 그러나, 금속 재질의 마스크를 사용한 경우, 전기장의 세기는 개방영역에서 1이고, 폐쇄영역에서 0.6이다. 따라서, 이러한 전기장의 세기 차이는 유전체 장벽 방전의 온/오프를 제공할 수 있다.

마스크부의 재질로 세라믹을 사용한 경우, 전기장의 세기는 개방영역에서 0.9이고, 폐쇄영역에서 0.83이다. 따라서, 이러한 전기장의 세기 차이는 유전체 장벽 방전을 미세하게 온/오프를 제공할 수 있다.

도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 단면면이다.

도 7b는 도 7a의 모따기 처리된 유전체 장벽부를 나타내는 사시도이다. 도 3에서 설명된 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 유전체 장벽 방전 장치(100a)는 접지 전극(110), 전력 전극(120), 유전체 장벽부(130), 절연 블록(140)을 포함할 수 있다.

상기 접지 전극(110)은 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된다. 상기 전력 전극(120)은 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출 부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 주 방전 플라즈마는 상기 제1 방향으로 생성되고 피처리물과 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역(주 방전 영역)에서 생성되어 상기 피처물을 처리한다. 보조 방전 플라즈마는 상기 접지 전극과 상기 전력 전극 사이에 서로 마주보는 제2 영역(보조 방전 영역)에서 생성되고, 상기 주 방전 플라즈마 플라즈마를 안정적으로 생성할 수 있도록 제2 영역의 가스를 상기 제1 영역에 공급한다.

상기 전력 전극(120)은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고, 상기 전력 전극(120)의 모서리는 외부로 노출될 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 전극(130)은 삼각 기둥 형상일 수 있다.

상기 유전체 장벽부(130)는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고, 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극의 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮을 수 있다. 상기 유전체 장벽부(130)의 상부 모서리는 모따기 처리될 수 있다. 이에 따라, 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리와 상기 서셉터(162) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 이에 따라, 주 방전 플라즈마 세기가 조절될 수 있다.

상기 접지 전극(110)은 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록을 빗면을 따라 배치될 수 있다.

가스 이통 통로는 상기 접지 전극(110)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이에 형성되고, 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스가 공급될 수 있다. 상기 가스 이통 통로에서, 상기 접지 전극(110)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 간격은 1 밀리미터 이하일 수 있다. 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 피처리물과 상기 전력 전극의 노출부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리할 수 있다. 상기 마스크부(150)는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 마스크부는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다.

도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 사시도이다.

도 8b는 도 8a의 길이 방향에 수직하게 자른 단면도이다.

도 8c는 도 8a의 길이 방향으로 자른 단면도이다. 도 3에서 설명된 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 유전체 장벽 방전 장치(100b)는 접지 전극(110), 전력 전극(120), 및 유전체 장벽부(130)를 포함한다.

상기 접지 전극(110)은 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된다. 상기 전력 전극(120)은 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 전력 전극의 노출 부위는 피처리물과 상기 노출된 전력 전극이 서로 마주보는 제1 영역을 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하기 위하여 요철 구조(120a,120b)를 가진다.

상기 피처리물을 선택적으로 처리하기 위하여, 유전체 장벽 방전의 방전 거리(전력 전극의 상부면과 상기 서셉터 사이의 거리)를 위치에 따라 다르게 할 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리와 상기 서셉터(162) 사이의 거리는 제1 방향에 따라 변경될 수 있다. 상기 전력 전극(120)은 삼각 기둥 형상이고, 상기 삼각 기둥의 상부 모서리는 주기적으로 함몰되어 돌출부위(120a)와 함몰부위(120b)를 포함할 수 있다. 상기 함몰부위에서, 상기 서셉터 까지의 거리는 유전체 장벽 방전이 효율적으로 발생하지 않도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 상기 함몰 부위의 함몰 깊이는 수 밀리미터 이상일 수 있다. 상기 돌출부위에서 유전체 장벽 방전이 발생되고, 함몰 부위에서 유전체 장벽 방전이 생성되지 않는다. 이에 따라, 상기 돌출 부위는 상기 피처리물을 제1 방향을 따라 선택적으로 플라즈마 처리할 수 있다.

상기 플라즈마 처리의 선택성을 증가하기 위하여, 상기 전력 전극의 요철 구조(120a,120b)와 정렬된 마스크부(150)가 상기 접지 전극(110)의 함몰부위의 개구부에 배치될 수 있다. 상기 마스크부(150)는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부(150)는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 피처리물과 상기 전력 전극의 노출부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리할 수 있다. 상기 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부를 포함하고, 상기 마스크부의 개구부는 상기 요철 구조의 돌출부와 정렬될 수 있다.

상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극(12-)의 상부 모서리를 덮도록 배치된다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극의 함몰부위를 채우도록 변형될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 접지 전극(110)은 상기 노출 부위 주위에서 상기 전극 전원과 서로 마주보는 보조 방전 영역을 제공하고, 상기 전극 전원을 마주보는 상기 접지 전극의 일면은 공간적으로 상기 보조 방전 영역에서 플라즈마 밀도를 제어하도록 요철 구조(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 보조 방전 영역에서 제공된 플라즈마는 상기 피처리물과 상기 전력 전극 사이의 주 방전 영역에서 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 피처리물을 플라즈마 처리할 수 있다.

도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치의 접지 전극을 나타내는 사시도이다.

도 9b는 도 9a의 유전체 장벽 방전 장치의 길이방향에 수직하게 일 위치에서 자른 단면도이다.

도 9c는 도 9a의 유전체 장벽 방전 장치의 길이방향에 수직하게 다른 위치에서 자른 단면도이다. 도 3에서 설명된 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 유전체 장벽 방전 장치(100c)는 접지 전극(110), 전력 전극(120), 그리고 유전체 장벽부(130)를 포함한다.

상기 접지 전극(110)은 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된다. 상기 전력 전극(120)은 상기 접지 전극의 상기 함몰 부위에 매몰되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(130)는 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출 부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 접지 전극(110)은 상기 노출 부위 주위에서 상기 전극 전원과 서로 마주보는 보조 방전 영역을 제공하고, 상기 전극 전원을 마주보는 상기 접지 전극의 일면은 공간적으로 상기 보조 방전 영역에서 플라즈마 밀도를 제어하도록 요철 구조(119)를 구비한다. 상기 보조 방전 영역에서 제공된 플라즈마는 상기 피처리물과 상기 전력 전극 사이의 주 방전 영역에서 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리한다.

상기 접지 전극(110)은 한 쌍의 측면 접지 전극(111), 한 쌍의 보조 측면 접지 전극(111a), 및 하판 접지 전극(116)을 포함할 수 있다. 상기 측면 접지 전극(111)은 상기 전력 전극(120)의 빗면과 상기 절연 블록(140)의 빗면에 대향하여 배치된다. 상기 측면 접지 전극은 제1 방향으로 연장되고, 상기 보조 측면 접지 전극은 제1 방향에 수직하게 연장되어 상기 절연 블록의 양단에 배치된다.

상기 가스 분배부(112a, 114a)는 상기 측면 접지 전극(111)의 내부에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 유전체 장벽부(130)의 빗면에 가스를 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 가스 분배부(112a,114a)는 제1 라인 패턴(112a) 및 제2 라인 패턴(114a)을 포함할 수 있다. 상기 측면 접지 전극(111)은 상판(112) 및 하판(114)을 포함하고, 상판의 일면에는 제1 방향으로 연장되고 돌출된 복수의 제1 라인 패턴(112a)을 포함할 수 있다. 또한, 하판의 일면에는 제1 방향으로 연장되고 돌출된 복수의 제2 라인 패턴(114a)을 포함할 수 있다. 상기 제1 라인 패턴(112a)과 제2 라인 패턴(114a)은 서로 교번하여 배치될 수 있다. 가스는 상기 측면 접지 전극의 하부면에 형성된 슬릿 형태의 가스 유입구(116)를 통하여 상기 제1 라인 패턴과 제2 라인 패턴에 의하여 형성된 구불구불한 유체 경로를 통과할 수 있다. 이에 따라, 상기 가스는 사선 방향으로 저항력을 받아 제1 방향으로 균일하게 퍼질 수 있다. 이에 따라, 상기 측면 접지 전극의 가스 출구(117)는 상기 유전체 장벽부 방향으로 가스를 토출하고, 제1 방향으로 균일한 밀도를 유지할 수 있다.

가스 이동 통로는 상기 측면 접지 전극(111)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이에 형성되고, 상기 유전체 장벽층의 양측에서 상기 유전체 장벽층의 빗면을 따라 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 이동 통로 중에서 상기 접지 전극과 상기 전력 전극이 서로 마주 보는 영역은 보조 방전 공간(제2 영역)을 제공할 수 있다. 상기 보조 방전 공간은 보조 유전체 장벽 플라즈마를 생성할 수 있다.

상기 측면 접지 전극(111)은 상기 전력 전극(120)의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부(112b)를 포함할 수 있다. 상기 접지 전극 함몰부(112b)는 유전체로 채워지지 않는 경우 가스 버퍼 공간을 제공할 수 있다.

상기 접지 전극 함몰부(112b)는 아크 방지 절연블록(172)에 의하여 채워질 수 있다. 상기 아크 방지 절연 블록(172)은 상기 제1 방향으로 연장되는 세라믹 또는 플라스틱 재질의 사각 기둥일 수 있다.

상기 측면 접지 전극(111)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고, 상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공할 수 있다.

가스 분배부의 가스 출구(117)로부터 토출된 가스는 상기 아크 방지 절연블록(172)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 공간을 통과하여 보조 방전 공간(제2 영역)에 제공될 수 있다. 상기 아크 방지 절연블록(172)은 상기 전력 전극과 상기 접지 전극 사이의 거리를 충분히 떨어트려 유전체 장벽 방전 및 아크 방전을 억제할 수 있다.

상기 측면 접지 전극(111)은 상기 접지 전극(110)과 상기 유전체 장벽부(130) 사이에 보조 방전 공간을 제공하는 보조 방전 접지 전극부(114b)를 포함할 수 있다. 상기 보조 방전 접지 전극부(114b)는 상기 보조 방전 공간(제2 영역)을 제공할 수 있다. 상기 보조 방전 접지 전극부(114b)는 열 변형에 강한 금속 합금일 수 있다. 상기 보조 방전 접지 전극부(114b)와 상기 유전체 장벽부(130) 사이의 수직 거리(g2)는 수 밀리미터 수준일 수 있다.

상기 보조 방전 접지 전극부(114b)는 그 표면에 요철 구조(119)를 가지고 보조 유전체 장벽 방전을 위치에 따라 선택적으로 생성할 수 있다. 상기 요철 구조(119)에 기인하여, 상기 보조 방전 접지 전극부의 돌출부위와 상기 유전체 장벽부는 보조 유전체 장벽 방전이 생성되도록 제1 간격을 가질 수 있다. 또한, 상기 보조 방전 접지 전극부의 함몰부위와 상기 유전체 장벽부는 보조 유전체 장벽 방전이 생성되지 않도록 제2 간격을 가질 수 있다.

만약, 상기 수직 거리(g2)가 너무 크면, 보조 유전체 장벽 방전이 발생하지 않는다. 따라서, 보조 유전체 장벽 방전에서 공급되는 전하가 없어, 상기 제1 영역에서 서셉터(162)와 상기 전력 전극(120)의 상부 모서리 사이에서 주 유전체 장벽 방전은 약하게 발생하거나 발생하지 않을 수 있다.이에 따라, 피처리물은 위치에 따라 선택적으로 처리될 수 있다.

선택적 처리를 증가시키기 위하여, 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 피처리물과 상기 노출 부위가 서로 마주보는 주 방전 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리할 수 있다.

상기 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부를 포함하고, 상기 마스크부(150)의 상기 개구부는 상기 접지 전극의 상기 요철 구조의 돌출부와 정렬될 수 있다. 상기 마스크부는 도전체 재질이고, 접지되고, 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 판 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 접지 전극의 돌출 부위는 상기 마스크부의 개구부와 정렬되고, 상기 접지 전극의 함몰부위는 상기 마스크부의 폐쇄 영역에 정렬될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 선택적 처리를 증가시키기 위하여, 상기 전력 전극의 노출 부위는 피처리물과 상기 노출된 전력 전극이 서로 마주보는 제1 영역을 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하기 위하여 요철 구조를 가질 수 있다.

도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 단면도이다.

도 10b는 도 10a의 유전체 장벽 방전 장치를 설명하는 평면도이다. 도 3에서 설명된 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면, 유전체 장벽 방전 장치(300)는 접지 전극(330), 전력 전극(320), 유전체 장벽부(340), 그리고 마스크부(150)를 포함한다.

상기 접지 전극(330)은 제1 방향으로 연장되는 함몰부위(330a)를 포함하고 전기적으로 접지된다. 상기 전력 전극(320)은 상기 접지 전극의 상기 함몰부위(330a)에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유전체 장벽부(340)는 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 마스크부(150)는 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리한다.

상기 전력 전극은 원기둥 형상이고, 상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 원주를 감싸도록 배치될 수 있다.

상기 접지 전극은 사각 기둥 형상이고, 상기 전력 전극 및 상기 유전체 장벽부가 매몰될 수 있도록 함몰 부위를 포함할 수 있다. 상지 유전체 장벽부는 절연 블록에 상기 전력 전극의 노출 부위를 제외하도록 매몰될 수 있다. 상기 전력 전극의 일부는 상기 유전체 장벽부를 개재하여 외부 대기에 노출될 수 있다.

상기 절연 블록은 사각 기둥 형상이고, 상기 전력 전극의 일부가 매몰될 수 있도록 함몰부위를 포함할 수 있다. 상기 노출된 전력 전극과 상기 접지 사이의 공간에는 가스가 공급될 수 있다.

상기 접지 전극(330)의 상부면은 평면일 수 있다. 상기 접지 전극의 함몰 부위 상부면에 절연판(371)이 배치될 수 있다. 상기 절연판(371) 상에 마스크부(150) 배치될 수 있다.

상기 접지 전극의 내부에는 가스 분배부(332)가 배치될 수 있다. 상기 가스 분배부(332)는 상기 접지 전극의 내부에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 노출 부위를 따라 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 분배부(332)는 상기 접지 전극(330)의 내부 측면에 연결되고, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿 형태 또는 복수의 노즐로 구성될 수 있다.

상기 가스 분배부(332)는 가스가 진행하는 유체 통로를 제공할 수 있다. 상기 가스 분배부(332)는 상기 접지 전극 내부에 배치된 버퍼 공간(31)에 연결될 수 있다. 상기 버퍼 공간(331)은 공간적으로 균일하게 가스를 분사할 수 있도록 확산 공간을 제공할 수 있다. 상기 버퍼 공간에 가스가 외부로 부터 공급된다.

서셉터(162)는 피처리물(164)을 고정하거나 이동시키는 수단으로, 도전체이고, 접지된다. 상기 서셉터(162)는 판형 또는 원통형 롤러일 수 있다. 상기 피처리물은 상기 서셉터에 밀착될 수 있다. 유전체 장벽 방전은 상기 서셉터와 상기 전력 전극의 노출 부위 사이에서 발생한다.

상기 피처리물에 라인 패턴과 같은 특정 부위만을 선택적으로 플라즈마 처리하고자 하는 경우, 마스크부가 상기 접지 전극의 개구부 상에 배치될 수 있다.

상기 마스크부(150)는 복수의 개구부를 가지는 패턴을 가지고, 세라믹 재질 또는 도전체로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 마스크부(150)는 도전체이고 접지되고, 상기 마스크부(150)는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면(또는 개구부)을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 마스크부(150)는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 판형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 마스크부(150)의 두께는 얇은 것이 바람직하다. 상기 유전체 장벽부는 상기 마스크부의 하부면에 실질적으로 접촉할 수 있다. 접지된 도전성 마스크부의 일 영역과 상기 유전체장벽부는 서로 접촉하거나 충분한 공간을 제공하지 않아, 유전체 장벽 방전이 발생되지 않는다. 접지된 도전성 마스크부의 개방된 다른 영역에서, 상기 서셉터와 상기 전력 전극의 노출부위는 유전체 장벽 방전을 수행한다. 이에 따라, 제1 방향을 따라 국부적으로 유전체 장벽이 발생함에 따라, 상기 피처리물을 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리가 수행될 수 있다.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

110: 접지 전극
120: 전력 전극
130: 유전체 장벽부
140: 절연블록
150: 마스크부

Claims (63)

1. 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극;
   상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극;
   상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및
   상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함하고,
   함몰부를 구비한 삼각 기둥 형상의 절연 블록을 더 포함하고,
   상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고,
   상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고,
   상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 함몰된 부위에 배치되고,
   상기 접지 전극은 그 내부에서 구불구불하고 그 단면이 슬릿 형상인 접지 전극 유체 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
2. 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극;
   상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극;
   상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및
   상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함하고,
   함몰부를 구비한 삼각 기둥 형상의 절연 블록을 더 포함하고,
   상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고,
   상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고,
   상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 함몰된 부위에 배치되고,
   상기 접지 전극은 상기 절연 블록이 배치되는 하판 접지 전극을 더 포함하고,
   상기 하판 접지 전극은 그 상부면에 형성되고 제1 방향으로 연장되는 변에 인접하게 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 트렌치 및 상기 제1 트렌치와 이격되어 반대 방향의 변에 인접하게 배치되는 연장되는 제2 트렌치를 포함하고,
   상기 제1 트렌치는 복수의 제1 가스 유입구를 구비하고,
   상기 제2 트렌치는 복수의 제2 가스 유입구를 구비하고,
   상기 제1 가스 유입구와 상기 제2 가스 유입구는 제1 방향으로 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
3. 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극;
   상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극;
   상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및
   상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함하고,
   상기 전력 전극의 노출 부위는 상기 제1 방향의 위치에 따라 요철 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
4. 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극;
   상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극;
   상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및
   상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함하고,
   상기 전력 전극을 마주보는 상기 접지 전극의 일면은 상기 제1 방향의 위치에 따라 요철 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
5. 제1 항 내지 제 4항 중에서 어느 한 항에 있어서,
   상기 마스크부는 1 밀리미터 이하의 두께를 가진 형상이고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
6. 제1 항 내지 제 4항 중에서 어느 한 항에 있어서,
   상기 마스크부는 도전체이고 접지되고,
   상기 마스크부는 상기 접지 전극의 상기 함몰부위의 상부면을 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
7. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
   상기 전력 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 모서리를 가지는 기둥 형상이고,
   상기 전력 전극의 모서리는 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 모서리를 따라 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 접지 전극에 형성되고 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 빗면에 가스를 공급하는 가스 분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
10. 제1 항 내지 제 4항 중에서 어느 한 항에 있어서,
    상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 형성되고, 상기 전력 전극의 양측에서 상기 전력 전극의 빗면을 따라 가스를 공급하는 가스 이동 통로를 더 포함하고,
    상기 가스 이동 통로에서 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이의 간격은 1 밀리미터 이하이고,
    상기 가스 이동 통로는 보조 유전체 장벽 방전을 수행하여 상기 제1 영역에 플라즈마를 제공하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
11. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 빗면 및 상기 절연 블록을 빗면을 따라 배치되고,
    상기 유전체 장벽부는 일정한 두께를 가지는 'L' 자 빔 형상이고,
    상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 빗면을 덮고, 상기 절연블록의 빗면을 일부 덮는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 절연 블록은 제1 방향으로 연장되고 상기 절연 블록의 빗면에 돌출되는 돌출부를 더 포함하고,
    상기 유전체 장벽부는 상기 돌출부에 걸리도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 접지 전극은 상기 전력 전극의 하부 측면 모서리에 대향하여 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 접지 전극 함몰부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 접지 전극 함몰부에 배치되는 아크 방지 절연블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 접지 전극은 상기 전력 전극을 대향하여 배치되고,
    상기 접지 전극은 상기 접지 전극과 상기 유전체 장벽부 사이에 보조 방전 공간을 제공하는 보조 방전 접지 전극부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
16. 제1 항 내지 제 4항 중에서 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크부는 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 개구부를 포함하고,
    상기 개구부의 크기는 수백 마이크로미터 내지 수 센치미터인 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
17. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 모서리 상에 모따기 처리되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
18. 제3항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 전력 전극은 원기둥 형상이고,
    상기 유전체 장벽부는 상기 전력 전극의 원주를 감싸도록 배치된 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 장치.
19. 제1 방향으로 연장되는 함몰부위를 포함하고 전기적으로 접지된 접지 전극; 상기 접지 전극의 상기 함몰부위에 매몰되어 배치되고 그 일부가 외부로 노출되고 교류 전압이 인가되고 상기 제1 방향으로 연장되는 전력 전극; 상기 전력 전극과 접촉하여 상기 전력 전극의 노출부위를 감싸도록 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체 장벽부; 및 상기 제1 방향으로 연장되고 피처리물과 상기 전력 전극의 상기 노출 부위가 서로 마주보는 제1 영역에 배치되어 공간적으로 플라즈마 밀도를 제어하여 상기 피처리물을 상기 제1 방향의 위치에 따라 선택적으로 플라즈마 처리하는 마스크부를 포함하는 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 장치의 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법에 있어서,
    상기 피처리물을 이송하고 전기적으로 접지된 이송 수단을 제공하는 단계;
    대기압 하에서 상기 이송 수단을 통하여 상기 피처리물을 이송하는 단계;
    상기 접지 전극에 매몰되고 일부가 노출되는 상기 전력 전극에 교류 전력을 제공하는 단계; 및
    상기 전력 전극의 노출부위를 덮는 상기 유전체 장벽부를 배치하고 상기 유전체 장벽부 상에 마스크를 배치하여 상기 피처리물에 공간적으로 선택적으로 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 포함하고,
    절연 블록은 함몰부를 구비한 삼각 기둥 형상이고,
    상기 전력 전극은 삼각 기둥 형상이고,
    상기 전력 전극의 일 모서리는 외부로 노출되고,
    상기 전력 전극은 상기 절연 블록의 함몰된 부위에 배치되고,
    상기 접지 전극은 그 내부에서 구불구불하고 그 단면이 슬릿 형상인 접지 전극 유체 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 접지 전극과 상기 전력 전극의 노출부위 사이에 보조 유전체 방전을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법.
21. 제 19 항에 있어서,
    상기 접지 전극을 통하여 상기 전력 전극의 노출부위에 공정 가스를 공급하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플라즈마는 상기 피처리물을 친수처리하고,
    상기 공정가스는 산소, 질소, 수소, 및 아르곤 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법.
22. 제 19항에 있어서,
    상기 피처리물은 이차 전지의 분리막인 것을 특징으로 하는 대기압 유전체 방전 플라즈마 처리 방법.
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