KR20200031558A

KR20200031558A - 제전 장치 및 플라즈마 발생 장치

Info

Publication number: KR20200031558A
Application number: KR1020197029846A
Authority: KR
Inventors: 노무라 노부오; 모가미 토모후미; 미네무라 카즈키; 코다 다이키; 모리시타 타카토; 호소다 사토시; 쿠니나카 히토시
Original assignee: 가스가 덴끼 가부시끼가이샤; 코쿠리츠켄큐카이하츠호진 우츄우고우쿠우켄큐우카이하츠키코우
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-03-24
Also published as: EP3852503B1; TWI742320B; JP2020043013A; CN111885806A; KR102302182B1; EP3852503A1; EP3852503A4; KR20200120749A; WO2020054085A1; US20200279722A1; JP6579635B1; US10984989B2; KR102168952B1; TW202011778A

Abstract

본 제전 장치는 대전 물체를 내부에 설치 가능하며, 증착을 수행하는 고진공 처리부를 구비하는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버의 내부에 전자 사이클로트론 공명에 의한 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 장치를 구비한다. 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 플라즈마를 발생하는 플라즈마 소스와 상기 플라즈마 소스를 상기 진공 챔버 내부에 설치하는 플랜지를 구비한다.

Description

제전 장치 및 플라즈마 발생 장치

본 발명은 제전 장치(charge neutralizer) 및 플라즈마 발생 장치(plasma generator)에 관한 것이다.

본원은 2018년 9월 12일에 일본에 출원된 특허 출원 2018-170898호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용은 여기에 원용한다.

종래, 진공 챔버를 구비하는 제전 장치로서, 진공 챔버 내의 대전 물체에 대해 진공 증착 등의 처리와 제전을 수행하는 제전 장치가 존재한다. 이러한 제전 장치의 진공 챔버 내에는 진공 증착 등의 처리를 위한 공간이며, 진공도가 높은 공간인 고진공 영역과 제전을 위한 공간이며 진공도가 낮은 공간인 저진공 영역의 두 공간이 필요하다. 이러한 제전 장치는 진공 흡입된 진공 챔버 내에서 제전 대상인 대전 물체를 향해 가스를 분출함으로써 대전 물체를 제전한다(특허 문헌 1 참조). 보다 구체적으로는 이러한 제전 장치는 대전 물체를 수동적으로 방전시킴으로써 대전 물체를 제전한다. 이러한 제전 장치는 예를 들어, 제전을 수행할 저진공 영역에 가스 도입관을 통해 아르곤 등의 가스를 흘려, 직류 전원에 의해 플라즈마를 발생시켜, 제전 대상과 플라즈마를 접촉시킴으로써 대전 물체를 제전한다(특허 문헌 2 참조).

일본 특개 제2009-181938호 공보 일본 특개평 제10-298758호 공보

그러나 이러한 제전 장치는 고진공 영역과 저진공 영역을 구비해야하기 때문에 장치가 대형화되어 버리는 문제가 있었다.

상기 사정을 감안하여, 본 발명은 고진공 영역과 저진공 영역을 구비할 필요가 없는 제전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면은 대전 물체를 내부에 설치 가능하며, 고진공 처리부를 구비하는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버의 내부로 전자 사이클로트론 공명(electron cyclotron resonance)에 의해 발생된 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 장치를 포함하며, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 플라즈마를 발생하는 플라즈마 소스와 상기 플라즈마 소스를 상기 진공 챔버 내부에 설치하는 플랜지를 구비하는 제전 장치이다.

본 발명에 의해, 고진공 영역과 저진공 영역을 구비할 필요가 없는 제전 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태의 제전 장치(100)의 구성의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시형태의 플라즈마 발생 장치(500)의 구성의 일시를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시형태에서, 플라즈마 소스(501)의 모식적인 단면도이다.
도 4는 실시형태에서, 플라즈마 소스(501)의 모식적인 평면도이다.
도 5는 실시형태에서, 플라즈마 소스(501)의 동작을 설명하는 모식적인 단면도이다.
도 6은 실시형태에서, 노즐부(60)가 복수의 개구부(610)를 갖는 경우, 개구부(610)의 배치의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시형태에서, 추출 전극(507)에 의해 플라즈마 소스(501)에서 플라즈마가 추출되는 효과를 나타내는 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 변형된 예시에서, 차단재(101)의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 변형된 예시에서, 차단재(101)의 효과를 나타내는 실험에 대한 실험 환경을 설명하는 설명도이다.
도 10은 변형된 예시에서, 차단재(101)의 효과를 나타내는 실험 결과의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 1은 실시형태에 있어서, 제전 장치(100)의 구성의 일 예시를 나타내는 도면이다.

제전 장치(100)는 대전 물체(9)를 제전한다. 또한, 제전 장치(100)는 대전 물체(9)에 증착 등의 고진공을 필요로 하는 처리를 수행한다. 이하, 설명의 편의상, 고진공을 필요로 하는 처리를 고진공 처리라고 한다. 대전 물체(9)는 대전 가능한 것이라면 임의의 것이라도 가능하고, 예를 들면, 증착 처리의 대상이 되는 필름 시트일 수 있다. 제전 장치(100)는 예를 들면, 필름 시트의 가공에서 가공의 정밀도 저하로서, 필름 시트의 대전에 따른 가공 정밀도의 저하를 억제하기 위해 필름 시트를 제전한다. 필름 시트의 대전은 필름 시트를 구성하는 고분자 재료의 이동이나 마찰 등에 의해 발생한다. 제전 장치(100)는 예를 들면, 고분자 재료 등의 절연물의 이송 공정에서의 제전이 필요한 공정에서 제전을 수행한다. 제전 장치(100)는 예를 들면, 후술하는 고진공 처리부(3)가 수행하는 처리 중 제전이 필요한 공정에서 제전을 수행한다.

제전 장치(100)는 예를 들면, 진공 챔버(1), 진공 펌프(2), 고진공 처리부(3), 송출부(4-1), 가이드부(4-2 내지 4-5), 권취부(4-6), 컨베이어(4-7) 및 제전 처리부(5)를 구비한다.

진공 챔버(1)은 내부가 공동의 케이스이다. 진공 챔버(1)는 외부의 압력과 내부의 압력과의 차이가 소정의 압력 미만이면 변형하지 않는다. 진공 챔버(1)는 대전 물체(9)를 내부에 설치 가능하다.

진공 펌프(2)는 진공 챔버(1) 내의 공기를 견인하고, 진공 챔버(1) 내의 압력을 소정의 압력으로 설정한다. 소정의 압력은 예를 들어 10^-5 Pa 이상 및 1 Pa 이하이다.

고진공 처리부(3)는 대전 물체(9)에 고진공 처리를 수행한다. 고진공 처리는 고진공에서 수행되는 처리이다. 고진공은 110^-5 Pa 이상 및 1 Pa 이하의 진공이다. 고진공 처리부(3)는 고진공 처리를 실행하는 것이면 임의의 것일 수 있으며, 예를 들면, 증착부일 수 있다.

고진공 처리부(3)는 예를 들어, 고진공이 유지된 진공 챔버 내에서 고분자 재료 등의 절연물의 반송 공정, 알루미늄, 니켈, 티탄, 크롬 등의 금속 증착 공정, SiO, SiO₂, Al₂O₃, CaF₂, SnO₂ 등의 세라믹 증착 공정, VLSI(very large scale integration) 제조에서 웨이퍼 등의 반도체 재료의 미세 가공 공정과 박막 형성 공정, 유기 EL(electro-luminescence) 생산 공정에서 유기 재료의 박막 생성 공정이나 음극으로 사용하는 알루미늄 증착 공정 등을 수행한다.

송출부(4-1), 가이드부(4-2 내지 4-5), 권취부(4-6), 컨베이어(4-7)에 의해 대전 물체(9)가 전송된다. 보다 구체적으로는 대전 물체(9)는 송출부(4-1)에 의해 발송되며, 컨베이어(4-7)에 의해 가이드부(4-2 내지 4-5)를 통해 권취부(4-6)까지 전송된다.

제전 처리부(5)는 대전 물체(9)를 제전하고, 플라즈마 발생 장치(500)를 구비한다. 플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마를 발생하고, 플랜지에 의해 진공 챔버(1)에 연결된다.

플라즈마 발생 장치(500)가 발생시킨 플라즈마는 진공 챔버(1) 내부를 충전한다.

도 2는 실시형태의 플라즈마 발생 장치(500)의 구성의 일시를 나타내는 도면이다.

플라즈마 발생 장치(500)는 예를 들어, 플라즈마 소스(501), 연결부(502), 열전도부(503), 플랜지(504), 가스 포트(505), 마이크로파 피드 스루(506), 추출 전극(507), 마이크로파 튜너(508), 필라멘트(509), 가스 소스(510), 유량계(511), RF 발진기(512) 및 전력계(513)를 포함한다.

플라즈마 소스(501)는 전자 사이클로트론 공명을 이용하여 플라즈마를 발생한다. 플라즈마 소스(501)는 전자 사이클로트론 공명을 이용하여 플라즈마를 발생하는 무전극(electrodeless)이다. 플라즈마 소스(501)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

연결부(502)는 플랜지(504)와 플라즈마 소스(501)를 연결하고, 플라즈마 소스(501)에서 발생하는 열을 열전도부(503)를 통해 플랜지(504)에 전달한다. 연결부 (502)는 플라즈마 소스(501)가 소정의 온도 이상이 되는 것을 억제한다. 연결부 (502)는 플라즈마 소스(501)가 소정의 온도 이상이 되는 것을 억제하는 정도의 열전도율을 갖는 것이면 임의의 것일 수 있다. 연결부(502)는 예를 들면, 알루미늄 블록, 구리 블록, 또는 카본 블록일 수 있다.

열전도부(503)는 연결부(502)가 전달한 열을 플랜지(504)에 전달한다. 열전도부(503)는 플라즈마 소스(501)가 소정의 온도 이상이 되는 것을 억제한다. 열전도부(503)는 플라즈마 소스(501)가 소정의 온도 이상이 되는 것을 억제하는 정도의 열전도율을 갖는 것으로서, 연결부(502) 보다 높은 열전도율을 갖는 것이면 임의의 것일 수 있다. 열전도부(503)는 예를 들어, 구리 메쉬(copper mesh)일 수 있고, 카본 시트(carbon sheet)일 수 있다.

플랜지(504)는 플라즈마 소스(501)를 진공 챔버(1)에 연결하고, 플라즈마 소스(501)를 진공 챔버(1) 내부에 설치한다. 플랜지(504)는 연결부(502)에 연결되고, 연결부(502)와 열전도부(503)를 통해 전달된 열을 진공 챔버(1)의 외부에 방열한다. 플랜지는 임의의 플랜지일 수 있으며, 예를 들면, ICF 표준 기반 플랜지일 수 있다.

가스 포트(505)는 플라즈마 소스(501)에 가스를 공급한다. 예를 들어, 가스 포트(505)는 후술하는 공간부(21)에 가스를 공급한다. 가스 포트(505)가 공급하는 가스는 플라즈마의 발생을 조장하는 가스이면 임의의 것일 수 있다. 가스 포트(505)가 공급한 가스는 예를 들어, 크세논, 아르곤이나 질소 등의 불활성 가스일 수 있고, 공기나 산소 등의 가스를 사용할 수도 있다. 이하, 가스 포트(505)가 공급하는 가스를 방전 가스라 한다.

마이크로파 피드스루(microwave feedthrough)(506)는 마이크로파를 진공 챔버(1)의 외부에서 플라즈마 소스(501)까지 전송한다. 마이크로파 피드스루(506)는 마이크로파를 진공 챔버(1)의 외부에서 플라즈마 소스(501)까지 전송 가능한 임의의 것일 수 있다. 마이크로파 피드스루(506)는 예를 들어, SMA 단자에 연결되는 마이크로 동축 케이블일 수 있다. 또한, 마이크로파 피드스루(506)가 전송하는 마이크로파의 주파수는 전자 사이클로트론 공명 조건을 만족하는 주파수라면 임의의 주파수일 수 있고, 예를 들면, 4.25 GHz일 수 있다.

추출 전극(507)은 플라즈마 소스(501)에 의해 발생한 플라즈마를 당긴다. 예를 들어, 추출 전극(507)은 소정의 전압이 인가됨으로써 소정의 전위를 가지고, 플라즈마 소스(501) 사이의 전위차에 의해 플라즈마를 견인한다. 추출 전극(507)은 플라즈마를 제한하는 것이 아니라면, 임의의 형상일 수 있으며, 예를 들면 직경 2 cm의 원형일 수 있다.

마이크로파 튜너(microwave tuner)(508)는 플라즈마 소스(501)에 대한 마이크로파의 전송 효율의 저하를 억제한다. 예를 들어, 마이크로파 튜너(508)는 플라즈마 소스(501)에 의해 흡수되지 않고, 플라즈마 소스(501)를 향해 반사된 마이크로파를 반사함으로써, 전송 효율의 저하를 억제한다. 이는 마이크로파 튜너(508)가 마이크로파 피드스루(506)와 플라즈마 소스(501)에서 발생하는 플라즈마 사이의 임피던스를 정합시키는 것을 의미한다.

필라멘트(509)는 플라즈마 소스(501) 내부에 공급된 가스를 점화한다. 필라멘트(509)는 플라즈마 점화용 필라멘트이며, 적은 유량의 가스와 이온화 에너지가 큰 가스를 점화할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생 장치(500)는 필라멘트(509)를 구비할 필요는 없다.

가스 소스(510)는 가스 포트(505)에 방전 가스를 공급한다. 가스 소스(510)는 가스 포트(505)에 방전 가스를 공급 가능한 임의의 것일 수 있으며, 예를 들면, 방전 가스가 수용된 용기일 수 있다.

유량계(511)는 가스 포트(505)를 통해 흐르는 가스의 유량을 측정한다.

RF 발진기(512)는 마이크로파를 생성한다. RF 발진기(512)에서 생성된 마이크로파는 마이크로파 피드스루(506)를 통해 플라즈마 소스(501)까지 전송된다.

전력계(513)는 마이크로파 피드스루(506)를 통과하고, 플라즈마 소스(501)에 의해 반사된 마이크로파의 전력을 측정한다. 사용자는 전력계(513)의 측정된 값을 읽어서, 측정된 값에 의해 플라즈마의 점화 여부를 판단할 수 있다.

이와 같이 플라즈마 발생 장치(500)는 플랜지(504)를 구비하며, 사용자는 진공 챔버(1)의 임의의 장소에 플라즈마 소스(501)를 설치할 수 있다.

<플라즈마 소스(501)의 설명>

여기서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 플라즈마 소스(501)에 대해 자세히 설명한다. 이하, 설명의 편의상, X 축, Y 축, Z 축을 갖는 직교 좌표를 도입한다.

플라즈마 소스(501)는 고진공 중에 플라즈마를 발생한다. 보다 구체적으로는 플라즈마 소스(501)는 고진공 처리부(3)의 진공도와 대략 동일한 진공도에서 플라즈마를 발생한다. 이하, 플라즈마 소스(501)에 대해 자세히 설명한다.

도 3은 실시형태에서, 플라즈마 소스(501)의 모식적인 단면도이다.

도 4는 실시형태에서, 플라즈마 소스(501)의 모식적인 평면도이다. 도 3은 도 4의 A1-A2선의 위치에서의 단면을 도시한다.

플라즈마 소스(501)는 원통형 자석부(10), 원통형 몸체(20), 제 1 자기 회로부(30), 제 2 자기 회로부(40), 안테나(50), 노즐부(60), 가스 포트(505) 및 절연부(70)를 구비한다.

원통형 자석부(10)는 원통형 자성체이며, 그 내부는 중공으로 되어있다. 원통형 자석부부(10)는 개구 단부(10a)(제 1 개구 단부)와 개구 단부(10a)의 반대편에 위치하는 개구 단부(10b)(제 2 개구 단부)를 갖는다. 원통형 자석부(10)는 예를 들어, 개구 단부(10a)가 S 극성(제 1 극성)을 가지며, 개구 단부(10b)는 S 극성과 반대인 N 극성(제 2 극성)을 갖는다.

원통형 자석부(10)는 도 4와 같이 예를 들면, 사마륨 코발트(samarium cobalt)로 구성된 복수의 블록 형상의 자석 10M가 X-Y 축 평면에서 환형으로 배열되어 있다. 원통형 자석부(10)의 극성은 상기 예시에 한정되지 않고, 개구 단부(10a)는 N 극성을 나타내고, 개구 단부(10b)는 S 극성을 나타낸다.

원통형 자석부(10)의 외형은, 예를 들어 원형이다. 원통형 자석부(10)의 외경은 예를 들어, 50 mm 이하로 구성되며, 플라즈마 소스(501)의 소형화를 실현할 수 있다. 원통형 자석부(10)의 외형은 원형에 한정하지 않고, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등등과 같은 다각형일 수 있다.

원통형 몸체(20)는 원통형 자석부(10)에 포위된다. 원통형 몸체(20)의 내부는 중공이다. 원통형 몸체(20)는 개구 단부(20a)와 개구 단부(20a)의 반대편에 위치하는 개구 단부(20b)를 갖는다. 개구 단부(20a)는 개구 단부(10a)의 동일면에 있도록 구성된다. 개구 단부(20b)는 개구 단부(10b)의 동일면에 있도록 구성된다. X-Y 축 평면에서, 원통형 몸체(20)와 원통형 자석부(10)는 동심에 위치한다. 원통형 몸체(20)와 원통형 자석부(10)는 반드시 동심에 위치할 필요는 없으며, 각각의 중심 축끼리 약간 어긋나 있다.

원통형 몸체(20)의 외형은 원통형 자석부(10)의 외형에 따라 적절하게 변경된다. 도 4의 예시에서는 원통형 몸체(20)의 외형은 원형이다. 원통형 몸체(20)는 예를 들어, 몰리브덴(Mo)을 포함한다.

자기 회로부(30)(제 1 자기 회로부)는 원통형 자석부(10)의 개구 단부(10a) 및 원통형 몸체(20)의 개구 단부(20a)에 접한다. 자기 회로부(30)는 개구 단부(10a)와 개구 단부(20a)를 차단한다. 여기에서 "차단(block)"은 자기 회로부(30)가 개구 단부(10a)와 개구 단부(20a)를 빈틈없이 밀봉하는 것 뿐만 아니라, 미세한 틈새가 있거나, 자기 회로부(30)에 다른 부재를 관통하는 소경 구멍이 마련된 상태에서 밀봉되는 경우도 포함한다. 자기 회로부(30)는 판상이다. 자기 회로부(30)는 강자성체이며, 예를 들면, 연철(soft iron)로 구성된다. 자기 회로부(30)의 외형은 원통형 자석부(10)의 외형에 따라 적절하게 변경된다. 도 4의 예시에서는 자기 회로부(30)의 외형은 원형이다.

자기 회로부(30)는 공간부(21)에 형성된 돌출부(90)를 포함한다. 돌출부(90)는 자기 회로부(30)에서 후술하는 모서리부(410)를 향해 돌출되어 있다. 돌출부(90)는 원통형이며, 안테나(50)의 일부를 포위한다. 돌출부(90)의 선단부(91)는 자기 회로부(40)(제 2 자기 회로부)의 모서리부(410)로 갈수록 그 두께가 얇아진다. 선단부(91)의 각도는, 예를 들어 예각이다. 선단부(91)와 모서리부(410) 사이에 형성되는 자기장의 미러비(mirror ratio)는 1.5 이상이다. 돌출부(90)를 Z 축 방향에서 본 단면은 위상 수학의 종류수 1의 형상이라면 임의의 형상일 수 있으며, 예를 들면, 원형 고리일 수 도 있다.

또한, 전자 사이클로트론 공명에 의해 가열된 전자를 미러 감금(mirror confine)하기 위해, 선단부(91)와 모서리부(410) 사이의 자기장의 강도는 전자 사이클로트론 공명 조건을 충족하는 자기장보다 높아야 한다. 마이크로파 주파수 f와 전자 사이클로트론 공명 조건을 충족하는 자기장 B는 2πf = eB/m의 관계가 있다. 여기서, e는 기본 전하, m은 전자 질량이며, 마이크로파 주파수가 2.45 GHz의 경우 전자 사이클로트론 공명 조건을 충족하는 자기장은 875 Gauss이다.

자기 회로부(40)는 원통형 자석부(10)의 개구 단부(10b) 및 원통형 몸체(20)의 개구 단부(20b)에 접한다. 자기 회로부(40)는 원통형 자석부(10)를 통해 자기 회로부(30)에 대향 배치된다. 자기 회로부(40)는 판상이다. 자기 회로부(40)는 강자성체이며, 예를 들면, 연철로 구성된다. 자기 회로부(40)의 외형은 원통형 자석부(10)의 외형에 따라 적절하게 변경된다.

도 4의 예시에서는 자기 회로부(40)의 외형은 원형이다.

자기 회로부(40)는 원통형 몸체(20)에 의해 포위된 공간부(21)를 개방하는 개구부(420)(제 1 개구부)를 포함한다. 개구부(420)는, 자기 회로부(30) 및 자기 회로부(40)에 동심으로 배치된다. 개구부(420)는 자기 회로부(30) 및 자기 회로부(40)에 동심으로 배치될 필요는 없으며, 각각의 중심 축끼리 약간 어긋나 있다. 개구부(420)의 내경은 돌출부(90)의 외경보다 크다. 돌출부(90)의 외경은 Z 축에 직교하는 단면의 중심을 지나는 외주 대각선 길이의 최대 값이다. 또한, 외주 대각선 길이는 원형 고리에 형성된 돌출부(90)의 바깥 선이 이루는 원형의 직경이다. 또 다른 관점에서, 돌출부(90)의 외경은 개구부(420)의 내주선으로 포위된 영역 내측이다.

여기서, 모서리부(410)에 대해 설명한다. 모서리부(410)는 제 2 자기 회로부(40)에서 제 2 자기 회로부(40)의 제 1 자기 회로부(30) 측의 주면(40a)과 제 1 개구부(420)의 내벽(420w)이 교차하는 위치이다. 이하, 주면(40a)과 내벽(420w)이 이루는 각을 모서리부(410)의 각도로 한다. 자기 회로부(40)에 개구부(420)가 마련된 것으로, 자기 회로부(40)는, 자기 회로부(40)의 자기 회로부(30) 측의 주면(40a) 및 개구부(420)의 내벽(420w)이 교차하는 모서리부(410)가 형성된다. 모서리부(410)의 각도는 도 3의 예시에서는 대략 90 °이다. 모서리부(410)의 각도는 예각일 수 있다. 예를 들어, 모서리부(410)의 각도가 예각인 경우, 개구부(420)의 단면 형상은 그 내경이 자기 회로부(30)로부터 멀어 질수록 점차 줄어든다. 또한, 자기 회로부(40)의 주면(40a)과 반대편에 위치한 주면을 주면(40b)으로 설정한다.

안테나(50)는 플라즈마 소스(501) 외부에서 플라즈마 소스(501) 내부로 도입된다. 예를 들어, 안테나(50)는 자기 회로부(30)를 관통하는 공간부(21)에 도입된다. 안테나(50)는 소위 마이크로파 실행기이다. 안테나(50)는 예를 들어, 몰리브덴을 포함한다.

안테나(50)는 마이크로파 피드스루(506)에 연결된다. 안테나(50)는 마이크로파 피드스루(506)를 통해 RF 발진기(512)에 연결되어, RF 발진기(512)에 의한 마이크로파 전력 공급을 받는다. 이를 통해, 안테나(50)는 마이크로파를 공간부(21)에 방사한다. 마이크로파의 파장은 전자 사이클로트론 공명 조건을 충족하는 파장이면 임의의 파장일 수 있다. 마이크로파의 파장 예를 들어, 122 mm(2.45 GHz)일 수 있다.

안테나(50)는 예를 들어, 막대 형상이며, 그 중간이 접혀있다. 예를 들어, 안테나(50)는 제 1 안테나부(51)와 제 1 안테나부(51)에 연결된 제 2 안테나부(52)를 포함한다.

안테나(50)의 형상은 막대 형상이며, 그 중간이 접혀있는 형상일 필요는 없다. 안테나(50)의 형상은 마이크로파 피드스루(506)에 연결된 마이크로파를 공간부 (21)에 방사할 수 있으면 임의의 형상일 수 있다. 안테나(50)의 형상은, 예를 들면 직선 형상일 수 있다.

제 1 안테나부(51)는 예를 들어, 자기 회로부(30)에 직교하여 자기 회로부(30)로부터 후술하는 노즐부(60)로 향하는 방향으로 연장한다. 제 1 안테나부(51)는 예를 들어, 자기 회로부(30)의 중심 축에 위치한다.

제 2 안테나부(52)는 제 1 안테나부(51)와 교차한다. 도 3의 예시에서는 제 1 안테나부(51)와 제 2 안테나(52)가 직교하여, 안테나(50)가 L 자형이다. 제 2 안테나부(52)는 또한 선단부(91)와 모서리부(410) 사이에 위치한다. 즉, 제 2 안테나부(52)는 자기장(B1)에 삽입된다. 또한, 자기장(B1)의 자세한 사항은 후술하지만, 자기장(B1)은 자기 회로부(30), 자기 회로부(40) 및 원통형 자석부(10)에 의해 공간부(21) 내에 형성되는 자기장이다. 이와 같이, 안테나(50)가 구부러져, 마이크로파가 플라즈마에 효율적으로 흡수된다. 제 1 안테나부(51)와 제 2 안테나부(52)가 이루는 각도는 직각에 한정하지 않고, 둔각 또는 예각일 수 있다.

노즐부(60)는 자기 회로부(30)의 반대편인 자기 회로부(40)에 접한다. 예를 들어, 노즐부(60)는 자기 회로부(40)의 주면(40b)에 접한다. 노즐부(60)는 개구부 (610)(제 2 개구부)를 포함한다. 개구부(610)는 개구부(420)와 연통한다. 개구부(610)의 개구 면적은 개구부(420)의 개구 면적보다 작다. 노즐부(60)는 개구부를 포함하는 것이라면 임의의 것일 수 있다. 노즐부(60)는 예를 들어, 펀칭 메탈(punching metal)일 수 있다.

개구부(610)는 개구부(420)와 동심으로 배치된다. 개구부(610)는 개구부(420)에 대해 동심으로 배치될 필요는 없으며, 각각의 중심 축끼리 약간 어긋난다. 개구부(610)의 내경은 예를 들면, 5 mm이다. 공간부(21)는 개구부(610)를 통해 장치의 외부와 연통하여, 공간부(21)에 발생하는 플라즈마를 개구부(610)를 통해 추출할 수 있다. 노즐부(60)는, 예를 들면, 몰리브덴을 포함한다. 개구부의 두께는 예를 들면, 5 mm, 2.5 mm 또는 1 mm이다.

가스 포트(505)는 플라즈마 소스(501)의 외부로부터 공간부(21)에 도입된다. 가스 포트(505)는 예를 들어, 자기 회로부(30)를 관통하고, 공간부(21)에 도입된다. 가스 포트(505)는 예를 들어, 원통형 자석부(10)와 원통형 몸체(20)를 관통하고, 공간부(21)에 도입된다. 가스 포트(505)는 예를 들어, 자기 회로부(40) 및 노즐부(60)를 관통하고, 공간부(21)에 도입된다.

가스 포트(505)에서 방전 가스가 공급되는 공급구를 공급구(505p)로 설정하고, 공급구(505p)는 공급구(505p)와 안테나(50)의 선단부(50p)와의 거리가 가장 짧아 지도록 배치된다. 예를 들어, 가스 포트(505) 및 안테나(50)를 Z 축 방향으로 위에서 보면, 공급구(505p)와 선단부(50p)는 서로 대향한다.

절연부(70)는 안테나(50)와 자기 회로부(30) 사이에 설치된다. 절연부(70)는 플루오르화 탄소 수지, 석영 등을 포함한다. 이를 통해, 안테나(50)와 자기 회로부(30)의 절연이 유지된다.

플라즈마 소스(501)에서 원통형 몸체(20)의 내경을 a(mm), 공간부(21)에 공급되는 마이크로파 전력의 마이크로파 차단 파장을 λ(mm)로 했을 때, 플라즈마 소스(501)는 λ>3.41×(a/2)의 관계식을 만족하도록 구성된다. 원통형 몸체(20)가 다각형 직경을 갖는 경우, 내경 a는 원통형 몸체(20)의 중심축을 통과하는 직경의 최대 내경이다.

도 5는 실시형태에서, 플라즈마 소스(501)의 동작을 설명하는 모식적인 단면도이다.

플라즈마 소스(501)에서 원통형 자석부(10)에 연결된 자기 회로부(30) 및 원통형 자석부(10)에 연결된 자기 회로부(40)는 각각 요크 재(yoke material)로서 기능한다. 또한, 자기 회로부(30)는 돌출부(90)를 가지며, 자기 회로부(40)는 모서리 부(410)를 가진다. 이에 따라 양측의 돌기 사이(돌출부(90)와 모서리부(410) 사이)에 높은 미러비를 갖는 자기장계(B1)(미러 자기장)가 형성된다. 또한, 돌출부(90)가 원통형이며, 자기 회로부(40)의 개구부(420)가 원형이기 때문에, 자기장(B1)이 원형 고리로 형성된다.

이러한 상황에서, 공급구(505p)로부터 공간부(21)로 방전 가스가 공급되고, 안테나(50)로부터 공간부(21)에 마이크로파가 공급되면, 방전 가스가 방전 마이크로파 및 자기장(B1)과의 상호 작용에 의해 공간부(21)에 전자 사이클로트론 공명이 형성된다. 따라서, 플라즈마의 전자에 선택적이고 직접적으로 에너지가 공급되고, 높은 에너지를 갖는 전자와 방전 가스가 충돌하여, 공간부(21)에 고밀도 플라즈마가 발생한다.

여기서, 플라즈마 소스(501)는 λ> 3.41×(a/2)의 관계식을 만족하도록 구성된다. 따라서, 공간부(21)에서는 마이크로파가 공진하지 않으며, 공간부(21)에서 마이크로파의 진행이 억제된다. 이 결과, 플라즈마 소스(501)에서 마이크로파의 누설 어려워진다. 또한, 마이크로파가 공진하지 않으면, 마이크로파의 전계가 증가하지 않으며, 마이크로파의 전계에 비례하는 용기 벽면에서의 마이크로파의 손실을 억제할 수 있다.

또한, 플라즈마 소스(501)에서는 돌출부(90)와 모서리부(410) 사이에 미러 자기장(자기장(B1))을 형성하고, 자기장(B1)에 가둔 전자가 연속적으로 전자 사이클로트론 공명에 의해 가열된다. 따라서, 마이크로파의 전기장이 약해도, 방전 가스를 이온화할 수 있을 정도의 고 에너지 전자를 생성할 수 있다.

또한, 플라즈마 소스(501)에서는 개구부(420)의 내경이 돌출부(90)의 외경보다 크게 구성된다. 그러면 자기장(B1)에서는 자력선이 돌출부(90)에서 모서리부(410)로 갈수록 더 느슨하게 된다. 따라서 노즐부(60) 측의 자속 밀도는 돌출부(90) 측의 자속 밀도보다 작아진다.

따라서, 공간부(21)에서는 노즐부(60)의 개구부(610) 부근에 저 자기장 영역이 형성되고, 개구부(610) 부근에서는 플라즈마가 자기장에 의해 포획되기 어렵다. 따라서, 개구부(610) 부근에서의 플라즈마의 이동도가 높아져, 플라즈마의 전자 또는 이온이 개구부(610)에서 효율적으로 분사된다.

예를 들어, 공간부(21)에 공급구(505p)로부터 약 0.3 sccm의 유량의 크세논 가스를 도입하고, 8 W의 마이크로파를 안테나(50)에 투입했을 때, 개구부(610)에서 약 200 mA의 전자 전류와 약 5 mA의 이온 전류를 수득할 수 있다.

또한, 공간부(21)에 남아있는 플라즈마의 이온은 자기장(B1)을 통과하여, 원통형 몸체(20)의 내벽 또는 자기 회로부(30 및 40)의 주면에 도달한다. 원통형 몸체(20) 또는 자기 회로부(30 및 40)에 맞은 이온은 전하를 잃고 중성 가스로 되돌아가 방전 가스로 재사용된다.

따라서, 플라즈마 소스(501)는 최대한 적은 가스 유량으로 플라즈마를 유지할 수 있다.

한편, 돌출부(90) 측에서는 자력선이 모서리부(410)에서 돌출부(90)로 갈수록 더 조밀하게 된다. 이를 통해, 절연부(70) 부근에는 고자기장 영역이 형성되고, 공간부(21)에 발생하는 플라즈마에 있어서 절연부(70)에 노출된 플라즈마의 밀도는 개구부(420)에 발생하는 플라즈마의 밀도보다 높다.

따라서, 방전 동안 절연부(70)에 오염 또는 피막 등의 이물질이 퇴적되면, 이물질은 플라즈마에 의한 스퍼터링 효과에 의해 즉시 제거된다. 만일 이물질이 금속을 포함하고, 절연부(70)에 이물질이 퇴적되면, 안테나(50)와 자기 회로부(30)은 전도되어, 안테나(50)로부터 공간부(21)로 마이크로파를 충분히 공급할 수 없게 된다.

반면, 플라즈마 소스(501)는 공간부(21)에 플라즈마가 발생되면, 절연부(70)의 이물질은 셀프 클리닝에 의해 제거된다. 즉, 플라즈마 소스(501)는 유지 보수 없이(maintenance free) 장기간 동안 가동할 수 있다.

또한, 플라즈마 소스(501)는 공급구(505p)와 안테나(50)의 선단부(50p)와 가장 가깝도록 구성되어 있기 때문에, 제 2 안테나부(52) 부근에 방전 가스가 공급된다. 이로 인해 공급구(505p)에서 공간부(21)에 도입된 방전 가스는 안테나(50)에서 방출되는 마이크로파에 의해 효율적으로 이온화한다. 이 결과, 고밀도의 플라즈마가 공간부(21)에 발생된다.

또한, 자기 회로부(30)와 노즐부(60) 사이의 거리를 L (mm)로 했을 때, 플라즈마 소스(501)는 λ> 3.41×(L/2)의 관계식을 충족하도록 구성될 수 있다. 따라서 마이크로파는 노즐부(60)의 개구부(610)로부터 보다 확실하게 누설이 적게 된다.

이와 같이, 플라즈마 소스(501)는 원통형 자석부(10), 원통형 몸체(20), 제 1 자기 회로부(30), 제 2 자기 회로부(40), 안테나(50), 노즐부(60), 가스 포트(505) 및 절연부(70)를 구비한다.

원통형 자석부(10)는 제 1 개방 단부(10a)와 제 1 개방 단부(10a)와는 반대쪽에 위치하는 제 2 개방 단부(10b)를 구비하고, 제 1 개방 단부(10a)가 제 1 극성을 가지며, 제 2 개방 단부(10b)는 제 1 극성과 반대의 제 2 극성을 갖는다.

원통형 몸체(20)는 원통형 자석부(10)에 포위된다.

제 1 자기 회로부(30)는 제 1 개방 단부(10a)에 접하고, 제 1 개방 단부(10a)를 차단한다.

제 2 자기 회로부(40)는 제 2 개방 단부(10b)에 접하고, 제 1 자기 회로 (30)에 대향 배치된 원통형 몸체(20)에 의해 포위된 공간부(21)를 개방하는 제 1 개구부(420)를 구비한다.

안테나(50)는 제 1 자기 회로부(30)를 관통하고, 공간부(21)에 도입되어, 공간부(21)에 마이크로파 전력을 공급할 수 있다.

노즐부(60)는 제 1 자기 회로부(30) 반대편의 제 2 자기 회로부(40)에 접하고, 제 1 개구부(420)보다 개구 면적이 작고, 제 1 개구부(420)에 연통하는 제 2 개구부(610)를 구비한다.

가스 포트(505)는 원통형 자석부(10)와 원통형 몸체(20)를 관통하고, 공간부(21)에 방전 가스를 공급할 수 있다.

절연부(70)는 안테나(50)와 제 1 자기 회로부(30) 사이에 설치된다.

또한, 플라즈마 소스(501)에서는 원통형 몸체(20)의 내경을 a(mm), 공간부(21)에 공급되는 마이크로파 전력의 마이크로파 차단 파장을 λ(mm)로 했을 때, λ>3.41×(a/2)의 관계식을 만족한다.

이러한 플라즈마 소스(501)는 플라즈마 소스(501)에서 마이크로파의 누설이 적고, 플라즈마 소스(501)에 의해 고밀도의 플라즈마가 발생하여, 전자 또는 이온이 플라즈마 소스(501)의 외부로 분사될 수 있다.

보다 구체적으로는, 플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마 소스(501)에서 마이크로파의 누설이 되기 어렵기 때문에, 저유량에서의 플라즈마의 생성이 가능하다. 따라서, 플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마의 생성에 따른 진공 챔버(1) 내부의 진공도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 저유량은 0.05 SCM 내지 50 SCM 등으로 플라즈마가 유지될 수 있는 유량을 의미한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 노즐부(60)는 마이크로파의 누설과 방전 가스의 누설을 억제한다. 노즐부(60)가 마이크로파 및 방전 가스의 누설을 억제하는 정도는 노즐부(60)의 두께와 개구부(610)의 크기 또는 개수에 의존한다. 또한, 플라즈마가 개구부(610)를 통해 공간부(21)에서 진공 챔버(1) 내부로 방출되는 양도 노즐부(60)의 두께와 개구부(610)의 크기 또는 개수에 의존한다.

구체적으로는, 노즐부(60)의 두께가 얇을수록, 마이크로파, 방전 가스 및 플라즈마가 진공 챔버(1) 내부에서 누설되기 용이하다. 또한, 개구부(610)의 크기 또는 개수가 클수록, 마이크로파, 방전 가스 및 플라즈마가 진공 챔버(1) 내부에서 누설되기 용이하다. 마이크로파 및 방전 가스의 누설이 높을수록, 플라즈마의 발생 효율이 감소된다. 플라즈마 방출의 양이 낮을수록, 제전의 효율이 감소된다.

이와 같이, 노즐부(60)는 마이크로파의 누설과 방전 가스의 누설 및 플라즈마 방출의 양을 제어하기 위해, 제전 장치(100)의 설계자는 노즐부(60)의 두께와 개구부(610)의 크기 또는 개수와 목적에 따라 적절하게 설계할 필요가 있다.

도 6은 실시형태에서, 노즐부(60)가 복수의 개구부(610)를 갖는 경우, 개구부(610)의 배치의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 6에서 노즐부(60)는 원형이며 직경의 길이가 동일한 복수의 개구부(610)를 격자 모양으로 구비한다.

도 7은 실시형태에서, 추출 전극(507)에 의해 플라즈마 소스(501)에서 플라즈마가 추출되는 효과를 나타내는 실험 결과를 나타내는 도면이다.

도 7에서 가로축은 플라즈마 소스(501)에서 발생하는 이온 전류의 도달 거리를 나타낸다. 도 7에서 세로축은 이온 전류의 전류 값을 나타낸다. 도 7은 추출 전극(507)에 의해 이온 전류의 전류 값이 증가하는 것을 나타낸다. 이는 추출 전극(507)이 플라즈마를 추출하는 효과가 있음을 보여준다.

<요약>

이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 저유량의 방전 가스에 의해 플라즈마를 발생할 수 있는 플라즈마 소스(501)와 플라즈마 소스(501)에 의해 발생하는 열을 장치의 외부에 전달하는 연결부(502)를 구비하는 플라즈마 발생 장치(500)를 구비하여, 진공 챔버(1) 내부의 진공도의 저하를 억제하면서, 플라즈마를 발생할 수 있다. 따라서, 고진공 영역과 저진공 영역을 구비할 필요가 없으며, 장치의 대형화를 제한할 수 있다.

이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 플라즈마 발생 장치(500)가 플랜지(504)를 포함한다. 따라서, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 진공 챔버(1) 케이스에 플랜지를 설치하여, 진공 챔버(1) 케이스에 플랜지가 위치하는 임의의 장소에 플라즈마 발생 장치(500)를 구비할 수 있다.

또한, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 열전도부(503)를 구비하여, 플라즈마 소스(501)에서 발생한 열을 방열할 수 있으며, 고열에 의한 불안정한 동작의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 플라즈마 발생 장치(500)를 구비하여, 전술한 바와 같이 고진공 영역과 저진공 영역을 구비할 필요가 없다. 따라서 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 진공 펌프(2)의 부하를 감소시킬 수 있다.

또한, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 무전극 플라즈마 발생 장치(500)를 구비하여, 직류 방전에 의해 플라즈마를 발생할 필요가 없다. 따라서, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 방전을 위한 전극 소모에 의한 플라즈마의 발생 효율의 저하와 제전 장치(100)의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 방전 가스의 유량이 0.05 SCM 내지 50 SCM의 범위 내이면, 플라즈마를 발생할 수 있다. 또한, 이와 같이 구성된 제전 장치(100)는 여러 종류의 방전 가스에 의해 플라즈마를 발생할 수 있다.

따라서, 대전 물체(9)의 제전에 적합한 종류의 방전 가스 및 유량에 따라 대전 물체(9)를 제전할 수 있다. "대전 물체(9)의 제전에 적합한"은 제전에 의한 대전 물체(9)에 대한 침입이 소정의 정도보다 낮은 것을 의미한다.

(변형예)

또한, 플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마를 분출하는 개구부(610)로서, 반드시 하나의 개구부(610)만을 구비할 필요는 없다. 플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마를 분출하는 개구부로서 복수의 개구부(610)를 구비할 수 있다. 복수의 개구부 (610)를 구비한 플라즈마 발생 장치(500)는 개구부(610)가 하나인 경우보다 많은 플라즈마 소스(501)의 공간부(21)에서 발생한 플라즈마를 제전 장치(100) 내부로 방출할 수 있다.

플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마를 분출하는 개구부로서, 예를 들어 벌집 형상으로 위치하는 복수의 개구부(610), 격자 형상으로 위치한 복수의 개구부(610), 각각의 개구부 크기가 동일하지 않은 복수의 개구부(610), 또는 최근접의 개구부와의 거리가 일정하지 않은 복수의 개구부(610)를 구비한다.

또한, 추출 전극(507)은 플라즈마를 추출 가능하면 임의의 형상일 수 있다.

추출 전극(507)은 예를 들어, 플라즈마 소스(501)의 중심으로 대전 물체(9)의 중심을 연결하는 선이 대략 중심을 지나는 중공의 형상일 수 있으며, 예를 들면, 원통형일 수 있으며, 원형 고리 형상일 수 있다.

또한, 제전 장치(100)는 대전 물체(9)의 일부 부분의 장소와 플라즈마와의 접촉을 차단하는 차단판을 포함할 수 있다.

도 8은 변형된 예시에서, 차단재(101)의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 8에 있어서, 도 2와 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 부여하는 것으로 설명을 생략한다. 도 8에서 차단재(101)는 대전 물체(9)의 일부를 덮고, 플라즈마와 대전 물체(9)와의 접촉을 차단한다. 이처럼 차단재(101)에 의해 플라즈마와의 접촉이 차단된 곳은 대전된 상태이며, 제전되지 않는다. 차단재(101)는 예를 들어, 제전을 필요로 하지 않는 곳에서 플라즈마를 차단하는 도전성 부재일 수 있다. 차단재(101)는 예를 들어, 펀칭 메탈일 수 있다.

이와 같이 구성된 변형예의 제전 장치(100)는 차단재(101)를 구비하여, 대전 물체(9)의 일부만 제전한다.

도 9는 변형예에서, 차단재(101)의 효과를 나타내는 실험에 대한 실험 환경을 설명하는 설명도이다.

중화 장치(900)는 플라즈마를 방출한다. 중화 장치(900)의 하방 600 mm의 위치에 차단재(101)가 위치한다. 차단재(101)에서 하방 20 mm의 위치에 대전 전극(901)이 위치한다. 대전 전극(901)은 중화 장치(900)에 의한 제전 대상이다. 대전 전극(901)에 100 V가 인가된다. 실험에서는 차단재(101)의 일단과 대전 전극(901)의 일단 사이의 거리를 L로 설정하고, 거리(L)를 변화시킨 경우에 흐르는 제전 전류를 측정하였다. 제전 전류는 대전 전극(901)이 플라즈마와 접촉한 경우에 대전 전극(901)에 흐르는 전류이다. 실험에서 중화 장치(900)에서 방출된 플라즈마가 차단재(101)에 의해 감쇠되는 감쇠율은 측정된 제전 전류의 크기에 따라 산출되었다.

도 10은 변형된 예시에서, 차단재(101)의 효과를 나타내는 실험 결과의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 10의 세로축은 플라즈마의 투과율을 나타낸다. 투과율은 차단재(101)가 없는 경우에 대전 전극(901)에 흐르는 제전 전류에 대한 차단재(101)가 있는 경우에 대전 전극(901)에 흐르는 제전 전류의 비율이다. 도 10의 가로축은 거리(L)를 나타낸다. 도 10은 거리(L)가 증가할수록, 플라즈마의 투과율이 감소하는 것을 나타낸다.

또한, 플라즈마 발생 장치(500)는 플라즈마 소스(501)와 연결부(502) 사이에 연결부(502) 보다 높은 열전도율을 갖는 열전도부(503a)를 구비할 수 있다. 열전도부(503a)는 연결부(502)보다 높은 열전도율을 갖는 것이면 임의의 것일 수 있다.

열전도부(503a)는 예를 들어, 구리 메쉬(copper mesh)일 수 있고, 카본 시트(carbon sheet)일 수 있다.

또한, 진공 챔버(1)는 연결 목적지의 예이다.

이상, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명했지만, 구체적인 구성은 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 등도 포함된다.

상기 제전 장치 및 플라즈마 발생 장치에 의하면, 고진공 영역과 저진공 영역을 구비할 필요가 없는 제전 장치를 제공할 수 있다.

1: 진공 챔버
2: 진공 펌프
3: 고진공 처리부
4-1: 송출부
4-2: 가이드부
4-3: 가이드부
4-4: 가이드부
4-5: 가이드부
4-6: 권취부
4-7: 컨베이어
5: 제전 처리부
100: 제전 장치
500: 플라즈마 발생 장치
501: 플라즈마 소스
502: 연결부
503: 열전도부
503a: 열전도부
504: 플랜지
505: 가스 포트
506: 마이크로파 피드스루
507: 추출 전극
508: 마이크로파 튜너
509: 필라멘트
510: 가스 소스
511: 유량계
512: RF 발진기 512
513: 전력계
10: 원통형 자석부
20: 원통 몸체
30: 제 1 자기 회로부
40: 제 2 자기 회로부
50: 안테나
60: 노즐부
70: 절연 부재
101: 차단재

Claims

대전 물체를 내부에 설치 가능하고, 고진공 처리부를 구비하는 진공 챔버와
상기 진공 챔버의 내부에 전자 사이클로트론 공명(electron cyclotron resonance)에 의한 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 장치를 구비하며,
상기 플라즈마 발생 장치는
상기 플라즈마를 발생하는 플라즈마 소스와
상기 플라즈마 소스를 상기 진공 챔버 내부에 설치하는 플랜지를 구비하는 제전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생 장치는
상기 플라즈마 소스와 상기 플랜지 사이에 위치하고, 상기 플라즈마 소스와 상기 플랜지를 연결하며, 상기 플라즈마 소스에서 발생한 열을 전달하는 연결부와
상기 플랜지와 상기 연결부 사이와 상기 플라즈마 소스와 상기 연결부 사이의 어느 일방 또는 양방에 위치하고, 상기 연결부보다 높은 열전도율을 갖는 열전도부를 더 구비하는 제전 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 플라즈마 소스와 상기 대전 물체 사이에 위치하며, 상기 플라즈마 소스가 발생한 상기 플라즈마를 견인하는 추출 전극을 더 구비하는 제전 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 추출 전극은 상기 플라즈마 소스의 중심과 상기 대전 물체의 중심을 연결하는 선이 실질적으로 중심을 지나는 중공의 형상인 제전 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라즈마 소스는 상기 플라즈마 발생 공간과, 상기 공간에서 발생한 상기 플라즈마를 외부로 분사하는 복수의 개구부를 구비하는 제전 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진공 챔버 내의 압력은 10^-5Pa 이상 및 1 Pa 이하인 제전 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대전 물체의 일부와 상기 플라즈마와의 접촉을 차단하는 차단재를 더 구비하는 제전 장치,
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고진공 처리부는 금속 증착 공정, 세라믹 증착 공정 및 반도체 재료의 미세 가공 공정, 반도체 박막 형성 공정, 유기 재료의 박막 생성 공정 및 음극으로 사용되는 알루미늄 증착 공정 중 적어도 하나를 실행하는 제전 장치.
전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마를 발생하는 플라즈마 소스와
상기 플라즈마 소스를 진공 챔버에 연결하는 플랜지를 구비하는 플라즈마 발생 장치.