KR20040070874A - 상압 플라즈마 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로서, 이그니션 전극과 다중 핀 형태의 전극 구조에 적절한 전류 제한 전원을 가하고 가스의 유량을 조절하여 다양한 플라즈마를 발생시키는 것으로, 간단한 구조의 금속 대 금속 전극에서 대면적 저온 플라즈마 발생이 가능하다. 간단히 작업가스 유속량을 조절함으로서 다양한 플라즈마(노말 글로우, 어브노말 글로우, 코로나 플라즈마)를 활용할 수 있어 평판 및 Roll to Roll 및 3차원 시편 처리 조건을 만족시킬 수 있다. 시편 종류에 상관없이 금속, 반도체, 플라스틱, 세라믹 등 어떠한 재료도 손쉽게 세정 및 표면개질이 가능하다.
Description
본 발명은 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 특히 다중 핀 형태의 전극 구조에 적절한 전류 제한 전원을 연결하고 가스의 유량을 조절하여 다양한 크기 및 종류의 플라즈마를 발생시키도록 구성되는 상압 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마란 제4의 물질상태로 외부에서 가해진 전기장 등에 의해 생성된 이온, 전자, 라디칼 등과 중성입자로 구성되어 거시적으로 전기적 중성을 이루고 있는 물질상태이며, 이러한 플라즈마 내의 이온, 전자, 라디칼 등을 이용하여 재료의 표면 개질, 에칭, 코팅 또는 살균, 소독, 오존 생성, 염색, 폐수 및 수돗물 정화, 공기 정화, 고 휘도 램프 등의 분야에 널리 쓰이고 있다.
이러한 플라즈마는 발생 압력에 따라 저압(수 mmTorr ∼ 수 Torr) 플라즈마와 상압(수 Torr ∼ 760 Torr) 플라즈마로 구분할 수 있다.
이중 저압 플라즈마는 플라즈마의 생성이 용이하나 저압의 상태를 유지하기 위한 진공 챔버, 배기 장치 등의 비용이 고가이며, 배치 타입(batch type)의 제품 투입 방식으로 인해 대량 처리에 한계가 있다. 반면에 대기압 플라즈마는 대기압 (760 Torr) 상태에서 플라즈마를 생성시키므로 고비용의 진공 시스템이 필요하지 않고, 연속 공정이 가능하여 대량 생산에 많은 이점이 있다.
대기압에서 아크 방전을 억제시키면서 플라즈마를 발생시키는 방법으로 유전체 배리어(barrier) 타입 (T, Yokoyama, M. Kogoma, T. Moriwaki, and S. Okazaki, J. Phys. D : Appl. Phys. V23, p1125 (1990)), (John R. Roth, Peter P. Tsai, Chaoyu Lin, Mouuir Laroussi, Paul D. Spence, "Steady-state, Glow discharge plasma", US patent 5,387,842 (Feb. 7, 1995), "One Atmosphere, Uniform Glow discharge plasma", US patent 5,414,324 (May 9, 1995)),이 가장 일반적으로 사용되고 있다.
평판 유전체를 사용하는 AC 배리어 타입은 적절한 전극 간격을 가지는 상, 하 전극 양면 또는 일면에 아크 방전을 억제하는 알루미나 등의 세라믹 유전체를 삽입하고 고압 AC 또는 DC pulse 전압을 가하여 대기압 플라즈마를 발생시키는 방법이다. 하지만, 유전체 파괴가 일어나지 않는 적절한 두께 이상을 유지해야하고 그 두께의 유전체로 인한 전류 억제로 인하여 낮은 플라즈마 밀도를 얻을 수밖에 없는 구조이다. 유전체 방식의 경우 발생되는 플라즈마 시간이 매우 짧아 높은 피크의 전류를 사용하게 되어 실제 사용 전력 보다 매우 높은 전원 장치가 사용되는 단점이 있다.
또한, 유전체로 세라믹 등을 이용하므로 열에 약한 단점을 가진다. 또한 유전체에서 벽전하로 인하여 많은 에너지가 열로 손실되어 에너지 효율이 낮으며, 스트리머 (streamer) 플라즈마가 발생되어 플라즈마의 균일도가 나빠지는 단점 등이 있다.
이와 같은 상, 하 전극의 유전체 배리어 타입은 발생되는 플라즈마의 길이가 전극간 내부로 한정되어 그 길이가 크지 않아 3 차원 구조의 시편 등의 처리에는 적합하지 않다. 플라즈마 토치, 플라즈마 샤워 등은 3 차원 구조의 시편 등을 처리하는데 적합하지만 현재까지 개발된 것들이 아크 플라즈마용이 대부분으로 플라즈마 발생 면적이 작으며 열 플라즈마로 인하여 적용되는 분야가 한정적이다. 최근 특허 등록된 유전체 베리어에 의한 플라즈마 샤워 타입 (Y. Sawada, K. Nakamura, H. Kitamura, Y. Inoue, "Plasma treatment apparatus and plasma treatment method performed by use of the same apparatus", US patent 6,424,091 (Jul. 23, 2002))은 아크의 고온 플라즈마가 아닌 코로나 또는 글로우 방전으로 대면적이 가능한 저온 플라즈마 샤워 타입이다. 그러나 유전체를 사용함으로 앞에서 언급한 단점과, 제작의 어려움과 냉각수를 사용하며, 전극간의 거리가 매우 짧아서 플라즈마의 발생 길이가 작다. 따라서 3 차원 구조의 시편을 처리하기에는 제한적인 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유전체를 사용하지 않으면서 대면적이 가능하고, 3차원 구조의 시편도 처리할 수 있으며, 에너지 효율이 높고, 구조가 간단하며, 저비용의 상용성을 가지는 플라즈마 발생장치를 제공함에 있다. 더욱이 발생되는 플라즈마의 종류[(코로나(corona), 노말 글로우(normal glow), 어브노말 글로우(abnormal glow) 방전)]를 간단히 조절 가능케 함을 제공한다.
도 1은 평판 시편 처리용 플라즈마 발생 장치 기본 단면도,
도 2는 다중 Cell구조의 플라즈마 발생 장치의 밑면도 및 전원 공급 장치도,
도 3은 다중 핀 전극의 세부도,
도 4는 대기압 공기 분위기에서 다중 핀 전극 구조에서 발생된 플라즈마의 사진도,
도 5는 Roll to Roll 시편 처리용 플라즈마 처리 장치도,
도 6은 다중 핀 전극이 마주보는 전극 구조도,
도 7은 다중 핀 전극 구조를 갖는 플라즈마 샤워 단면 및 밑면도
도 8a 내지 도 8b는 Roll to Roll 시편 처리에서 선 전극을 사용한 경우의 도면으로써,
도 8a는 측면도,
도 8b는 윗면도 및 단면도,
[도면의 주요 부호에 대한 설명]
11: 핀 전극 셀 11a: 핀 전극
11b: 이그니션 전극 11c: 핀 전극 고정판
11d: 절연체 12 : 상대 핀 전극 셀
12a: 상대 핀 전극 12b: 상대 이그니션 전극
12c: 상대 핀 전극 고정판 12d: 절연체
13 : 가스 흐름 가이드
14 : 가스 공급기 또는 송풍기 15: 시편
21: 전원 공급 장치
22: 각 셀 전극에 전원 공급시 전류 제어기 a, b, c, d, .....
52: 롤러
55: 롤러용 시편
61a: 다중 핀 전극 61b: 이그니션 전극
62a: 상대 다중 핀 전극 62b: 상대 이그니션 전극
71a: 다중 핀 전극 71b: 이그니션 전극
71c: 망사 전극 72a: 상대 다중 핀 전극
72b: 상대 이그니션 전극 72c: 상대 망사 전극
81: 선 전극 82: 상대 선 전극
83: 가스 흐름 가이드 반 원통관
[도면의 주요 기호에 대한 설명]
D: 다이오드 C: 콘덴서
θ1: 이그니션 전극의 각도
θ2: 핀 전극들과 수평면과 이루는 각도
θ3: 이그니션 전극과 상대 이그니션 전극이 이루는 각도
θ4: 플라즈마 샤워 장치에서 이그니션 전극과 상대 이그니션 전극이 이루는 각도
L1: 가스 출력 쪽의 다중 핀 전극 및 상대 다중 핀 전극 간 거리
L2: 가스 입력 쪽의 다중 핀 전극 및 상대 다중 핀 전극 간 거리
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 발생장치는, 하나 보다 많은 다수의 핀(pin) 전극 또는 망사 전극 또는 판 전극과, 상기 각 핀 전극 또는 망사 전극 또는 판 전극과 동일 평면 또는 일정 각도 또는 대향되는 부분 상에 하나 보다 많은 다수의 상대 핀 전극 또는 상대 망사 전극 또는 상대 판 전극을 각각 위치시켜 소정의 전류 제한 전원 공급 장치에 의해 전원을 인가하고, 상기 각 전극 사이에 작업 가스를 공급하여 시편상에 플라즈마를 발생시킴을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 실시예로 본 발명의 전극 구조를 사용한 플라즈마 발생장치의 기본 단면도를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면 전류 제한 AC 또는 DC 전압이 가해지는 다수의 핀 전극(11a)(이하 "다중 핀 전극"이라 한다)과 이그니션 전극 (11b)을 고정하는 핀 전극 고정판 (11c)과 작업 가스가 시편 (15) 표면 위에 장시간 넓은 면적과 접촉할 수 있게 작업 가스 통로를 형성하는 절연체 (11d)로 구성된 셀 전극(11)과, 동일 평면상에 동일 구조의 상대 핀 전극 셀 (12)을 위치하며, 이그니션 전극(11b)과 상대 이그니션 전극(12b) 사이에 작업 가스를 공급을 위한 가스 송풍기(14)를 위치하고, 작업 가스의 방향 유도를 위한 작업 가스 흐름 가이드 (13)을 도 1과 2에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 각 핀 전극 셀 사이에 위치하며, 도 1에 나타낸 바와 같이 핀 전극 셀 아래에 시편 (15)을 위치한다. 가스 공급기 또는 송풍기(14)는 가스 유량을 조절할 수 있으며, 다양한 작업 가스 사용을 위해 가스 혼합 Box를 사용할 수 있다. 도 2는 다중 Cell구조의 플라즈마 발생 장치의 밑면도 및 전원 공급 장치도로써, 주요 전원 공급 장치 (21)에서 각각의 전류 제어기 (22a, 22b, 22c, ···)로 공급된 전원은 병렬로 구성된 다이오드와 콘덴서를 거처 각각의 셀 전극에 공급된다. 콘덴서는 충전 현상에 의해 배 전압 증가 효과로 구동 전압을 약 40 % 정도 낮추며 발생된 플라즈마의 안정성에 기여한다. 다이오드는 콘덴서 충전에 의한 에너지 손실을 방지하며, 순방향 전류를 보장하기도 한다. 도 3은 다중 핀 전극의 세부도 이다.
고전압의 AC 또는 DC가 핀 전극 (11a)과 이그니션 전극 (11b)에 인가되면, 전극 간격이 적은 이그니션 전극 (11b)와 상대 이그니션 전극 (12b)에서 초기 방전이 발생하면서 작업 가스의 흐름 방향에 의해 전자 및 이온 및 활성화된 가스들이 각각의 핀 전극들 (11a, 12a) 사이로 흐르게 되면 이때 핀 전극 끝에서 발생된 강한 전기장 gradient에 의해 각 핀 끝에서 플라즈마가 발생하게 된다. 따라서 먼 핀 전극 사이에서도 플라즈마가 형성되어 넓은 면적의 플라즈마를 얻을 수 있게 된다. 각 핀 전극간에 형성된 기울기 각도 θ2가 적절한 각을 이룰 때 최대 면적의 플라즈마를 얻을 수 있으며, 0 ≤θ2< 90의 범위에서 사용할 수 있다.
본 발명의 이그니션 전극 구조의 역할은 초기 발생된 플라즈마가 이그니션 전극 (11b, 12b) 선을 타고 전파되면서 보다 균일하게 전자 및 이온 및 활성종 가스를 각각의 핀 전극에 공급하여 보다 균일한 플라즈마를 제공하는데 있다. 각 이그니션 전극 (11b, 12b)이 마주보는 끝을 둥글게 형성하여 아크의 강한 스트리머 (streamer) 발생을 억제함으로서 보다 많은 에너지가 각각의 핀 전극들 (11a,12a)에서 플라즈마가 형성되게 하면, 이그니션 전극이 갖는 각도 θ1이 너무 크면 플라즈마가 옆으로 확산되지 못하여 좁은 면적에서 플라즈마가 발생되며, 각도 θ1이 작으면 핀 전극 (11a)와 거리가 멀어져 핀 전극의 일부분만 플라즈마를 발생케 함으로 적절한 각도 θ1을 사용하여야 한다. 적용 가능한 각도는 0≤θ1< 180 범위이다. 이그니션 전극은 다양한 구조를 적용시킬 수 있다.
도 4는 대기압 공기 분위기에서 20 개 (4 ×5)의 핀 전극과, 동일한 20 개의 상대 핀 전극을 갖는 한 쌍의 셀에서의 플라즈마 발생 사진이다. 강한 글로우 방전 플라즈마를 얻었으며 그 크기는 폭 약 10 mm에, 넓이 약 60 mm, 두께 약 7 mm로 약 4.2 cm3부피의 플라즈마를 얻었다. 전류 제한 전원 장치의 에너지 효율은 90% 이상의 고역률이고, 유전체를 사용하지 않으므로써 유전체에 의한 에너지 손실 없이, 금속 전극간의 방전이므로 90 % 이상의 모든 전기 에너지가 플라즈마 발생에 직접기여함을 나타내는 고 에너지 효율을 의미한다.
보통 한쌍의 전극간에 전압을 가하면 아크 플라즈마가 발생하며 여기에 가스를 불어 아크 플라즈마 토치로 사용되고 있는 것이 일반적이다. 기존의 아크 플라즈마 토치는 열 플라즈마로 인하여 전극 내부에 냉각수로 냉각이 필요하며 전극은 열 플라즈마로 인하여 부식(corrosion)됨으로서 자주 교체하여야 한다. 아크 플라즈마 토치의 경우 많은 전류가 흐르며 플라즈마 발생 면적이 한정적으로 제한된다. 보통 플라즈마의 전압-전류 특성은 아크 플라즈마의 경우 처음에 수∼수십 kV의 고 전압으로 ignition 시키고 아크로 전이되면 구동 전압이 수 백 Volt로 떨어지며 아크에서 역으로 글로우 방전으로 전이가 불가능한 비가역 특성을 갖는다.
본 발명으로 다중 핀 금속 전극간임에도 불구하고 대면적 글로우 플라즈마가 발생 가능한 원리를 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 다중 핀 전극에 전원을 가하면 보통 한쌍의 전극에서만 하나의 아크 전류 경로가 형성되어 적합하지 않다. 여기에 가스를 흐르게 하면 역시 기존의 아크 플라즈마 토치와 같이 작은 면적의 아크 플라즈마 토치와 같은 불꽃 형상의 플라즈마가 됨으로 대면적 플라즈마와 저온 플라즈마의 목적을 이룰 수 없게 된다. 그러나 도 2에서와 같이 만일 제한된 전류를 공급하고 가스를 흐르게 하면 발생되는 플라즈마의 형상이 매우 달라진다. 도 4에서 처럼 전류를 수 십 mA로 제한하면서 가스를 흐르게 하면 모든 핀 전극에서 글로우 방전이 일어나고 있음을 관찰할 수 있다. 처음에 이그니션 전극간에 한 경로에서 우선 플라즈마가 형성되지만 제한된 전류와 가스의 흐름으로 인하여 도 4 사진에 나타난 것처럼 플라즈마는 열 아크로 전이되지 못하고 글로우 영역의 플라즈마가 형성되어 전압 강하가 크게 일어나지 않는다. 즉 글로우 방전이 일어날 만큼 높은 전압이 유지됨으로서 도 4에서 처럼 모든 핀 전극간에도 글로우 플라즈마가 발생될 수 있는 것이다. 또한 높은 전압이 유지됨과 동시에 가스 흐름에 의해 가장 짧은 경로에서 발생된 플라즈마로부터 공급되는 전자, 이온, 활성종 등의 가스가 각 핀 전극간의 먼 거리에서도 플라즈마가 발생될 수 있도록 한다. 허용된 전류량를 증가하면 발생되는 플라즈마의 면적은 넓어지며, 만일 전류 허용이 어느 임계값 이상이 되면 플라즈마는 순식간에 아크로 전이되어 글로우 방전을 얻을수 없게 된다. 즉 적절한 전류 제한 전원 장치의 역할이 중요하다.
보통 전기는 가장 짧은 경로로만 통전되는 것으로 알려져 있지만 이와같이 특수한 조건을 만들면 높은 전압을 유지하여 먼 경로로도 플라즈마를 만들 수 있다. 즉 제한된 전류와 가스의 흐름이 동시에 아크 플라즈마로의 전이를 억제하여 일정 공간에 글로우 플라즈마를 유지케 하며 핀 전극 구조로 인하여 망사 전극이나 판 전극에 비해 비교적 균일한 플라즈마를 얻을 수 있다.
도 5는 Roll to Roll (52)에 적용할 수 있는 시편 (55) 처리용 플라즈마 처리 장치도로서 다중 핀 전극 (11)과 상대 다중 핀 전극 (12)이 롤러 (52)의 직경에 맞게, 시편 (55)에 최대한 근접하도록 적절한 각을 이루어 구성된다.
도 6은 다중 핀 전극이 마주보는 전극의 측면도 및 입체도 이다. 다중 핀 전극 (61a)에 이그니션 전극 (61b)가 위치하며, 맞은편에 상대 다중 핀 전극 (62a)과 상대 이그니션 전극 (62b)가 위치하며 그 사이에 시편이 위치한다. 이그니션 전극간에 적절한 각 (θ3)을 이루어야 초기 발생된 플라즈마가 다중 핀 전극으로 전파되어 플라즈마를 발생케 하며, θ3의 적용 가능한 각도는 0 ≤θ3< 180 이다. 다중 핀 전극 이외에 망사 전극 이나 평판 전극을 적용할 수 있다.
도 7은 다중 핀 전극 구조의 플라즈마 샤워 장치의 단면 및 밑면도 이다. 망사 전극 (71c) 또는 선 전극에 핀 전극 (71a)를 여러 개 부착한 구조이며, 핀 전극 (71a)이 없는 경우에 비해 플라즈마 균일도가 향상된다.
도 8은 Roll to Roll 시편 처리에서 선 전극 (81, 82)를 사용한 경우로서, 도 8a는 측면도를, 도 8b는 윗면도 및 단면도를 나타낸 도면이다. 선 전극 (81)과 상대 선 전극 (82) 사이에 롤러 (52)를 위치하고 시편 (55)을 롤러 위에 위치하여 플라즈마 처리하는 구조이다. 가스 흐름 가이드를 위하여 반 원통관 (83)을 선 전극 (81, 82) 위에 위치하여 플라즈마가 시편에 골고루 처리하도록 유도한다. 도 8에서와 같이 선 전극 (81, 82)의 모양은 이그니션 부분은 플라즈마가 전파될 수 있는 최대한 많이 꺽어 에너지 손실을 최소화하고, 이후 꺽임은 플라즈마가 전파될 수 있는 최대한 적게 꺽어 플라즈마 처리 면적을 극대화한 구조로 형성된다.
본 발명의 장점은 다음과 같다. 상술한 바와 같이 단순히 다중 핀 전극 및 이그니션 전극을 사용함으로서 구조가 간단하여 유지 관리에 소요되는 시간과 노동력을 저감시킬 수 있으며, 내구성 또한 높다. 대면적 플라즈마 발생이 가능하며, 복잡한 3 차원 시편은 물론 시편 종류에 상관없이 금속, 반도체, 플라스틱, 세라믹 등 어떠한 재료도 손쉽게 세정 및 표면개질이 가능하다. 간단히 작업가스 유속량을바꿈으로서 다양한 플라즈마 타입 노말 글로우, 어브노말 글로우 플라즈마를 얻을 수 있다.
본 발명에서 플라즈마 발생 및 바이어스 전원장치의 주파수는 0 Hz ∼ 900 MHz의 정현파, 구형파, 톱니파 등의 AC 또는 DC 전압을 사용하며, 가능한 모든 가스를 사용할 수 있다.
본 발명의 범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 특허 청구 범위와 같은 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 플라즈마 샤워 처리장치는, 단순히 다중 핀 전극과 이그니션 전극 및 전류제어 장치 및 단일 전압 전원 장치 및 작업 가스 흐름 조절 시스템을 사용하여 고효율이며, 구조가 간단하고, 저비용으로 상용성을 가지는 대면적의 플라즈마 발생장치를 제작할 수 있으며, 유지 관리에 소요되는 시간과 노동력을 저감시킬 수 있고, 내구성 또한 높다. 복잡한 3 차원 시편은 물론 시편 종류에 상관없이 금속, 반도체, 플라스틱, 세라믹 등 어떠한 재료도 손쉽게 세정 및 표면개질이 가능하다. 간단히 작업가스 유속량을 바꿈으로서 다양한 플라즈마 타입 노말 글로우, 어브노말 글로우 플라즈마를 얻을 수 있어 다양한 기판 처리 조건을 만족시킬 수 있다.
Claims (24)
- 다중 핀 전극, 상기 다중 핀 전극의 한쪽 끝에 위치한 이그니션 전극, 상기 다중 핀 전극 및 상기 이그니션 전극과 동일 평면상에 상기 다중 핀 전극 및 상기 이그니션 전극과 이격하여 상대 다중 핀 전극과 상대 이그니션 전극을 각각 위치시켜 소정의 전원 공급 장치에 의해 전원을 인가하고, 상기 각 전극 사이에 작업 가스를 공급하여 플라즈마를 발생시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항에 있어서,플라즈마처리할 시편은 상기 다중 핀 전극과 상기 상대 다중 핀 전극 앞에 위치시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항에 있어서,상기 작업 가스 유도를 위하여 다중 핀 전극 후면 및 옆면에 가스 흐름 가이드를 위치시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항에 있어서,상기 다중 핀 전극과 상대 다중 핀 전극이 일정각을 갖거나 일정 곡률을 갖도록 적어도 한번 이상 절곡됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 다중 핀 전극, 상기 다중 핀 전극의 한쪽 끝에 위치한 이그니션 전극, 상기 다중 핀 전극 및 상기 이그니션 전극과 대향되는 위치에 상대 다중 핀 전극과 상대 이그니션 전극을 각각 위치시켜 소정의 전원 공급 장치에 의해 전원을 인가하고, 상기 각 전극 사이에 작업 가스를 공급하여 플라즈마를 발생시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 5항에 있어서,플라즈마처리할 시편은 다중 핀 전극과 상대 다중 핀 전극 사이에 위치시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 하나 이상의 선 전극과, 상기 선 전극과 대향되는 위치에 하나 이상의 상대 선 전극을 각각 위치시켜 소정의 전원 공급 장치에 의해 전원을 인가하고, 상기 각 전극 사이에 작업 가스를 공급하여 플라즈마를 발생시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 7항에 있어서,플라즈마처리할 시편은 상기 선 전극과 상대 선 전극 사이에 위치시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 7항에 있어서,가스 흐름 가이드 판을 상기 선 전극과 상대 선 전극 위에 위치시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 선 전극과 상기 상대 선 전극의 각 단부는 일정각을 갖거나 일정 곡률을 갖도록 상향 또는 하향으로 적어도 한번 이상 절곡됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 5항과 제 7항에 있어서,상기 다중 핀 전극 또는 선 전극과 상대 다중 핀 전극 또는 선 전극사이의간격은 이그니션 전극 쪽보다 반대쪽을 더 멀게 함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,상기 다중 핀 전극을 망사 전극 또는 판 전극 또는 선 전극으로 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,상기 다중 핀 전극이 일정 경사각을 갖거나 일정 곡률을 갖도록 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,상기 이그니션 전극이 일정 각으로 꺽임을 갖거나 일정 곡률을 갖도록 적어도 한번 이상 절곡됨을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,상기 전원 공급 장치는 전류 제한 전원 장치를 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 15항에 있어서,상기 전원 공급 장치는 AC 또는 DC 전원을 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 15항에 있어서,상기 전류 제한 전원 장치를 위하여 쵸크 코일, 누설 자로 트랜스, 축전기, 저항, 반도체 소자 중 어느 하나 또는 그 이상을 복합 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 15항에 있어서,상기 전류 제한 전원 장치와 플라즈마 발생 전극 사이에 병렬로 연결된 다이오드와 콘덴서를 직렬로 연결하여 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,상기 작업 가스는 소정의 조절기에 의해서 유량이 조절되도록 함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 19항에 있어서,상기 조절기로는 회전속도를 조절하여 작업 가스의 흐름량을 조절할 수 있는 송풍기를 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,상기 작업 가스로는 공기, 수증기(H2O), 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 크세논(Xe), 메탄(CH4), 암모니아(NH3). CF4, 아세틸렌(C2H2), 프로판(C3H8), 금속 유기체, 유기체, 무기체, 불소 계열의 가스 중 하나 또는 그 이상의 혼합 가스를 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 1항 또는 제 5항 또는 제 7항에 있어서,작업 압력은 1 ~ 1520 Torr의 범위에 있도록 함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 2항과 제 6항 또는 제 7항에 있어서,상기 시편 또는 후측에 바이어스 전극을 위치시킴을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
- 제 23항에 있어서,상기 바이어스 전극에 전원을 공급하기 위한 장치는 모든 AC 또는 DC 전원을 사용함을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
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