KR20220103165A - 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치, 및, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법 - Google Patents
유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치, 및, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220103165A KR20220103165A KR1020227020879A KR20227020879A KR20220103165A KR 20220103165 A KR20220103165 A KR 20220103165A KR 1020227020879 A KR1020227020879 A KR 1020227020879A KR 20227020879 A KR20227020879 A KR 20227020879A KR 20220103165 A KR20220103165 A KR 20220103165A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- side electrode
- voltage side
- dielectric substrate
- gas
- outlet
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 title claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 145
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 17
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 133
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 17
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 17
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 9
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32348—Dielectric barrier discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/513—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using plasma jets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
- H01J37/32541—Shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
- H01J37/3255—Material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
- H05H1/2437—Multilayer systems
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
- H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
- H05H1/245—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube the plasma being activated using internal electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H2245/00—Applications of plasma devices
- H05H2245/40—Surface treatments
- H05H2245/42—Coating or etching of large items
Abstract
유전체 기판과, 유전체 기판의 제1면측에 설치된 고전압측 전극과, 유전체 기판의 제2면측에 설치된 저전압측 전극과, 고전압측 전극의 일단에 설치된 전기 도입부를 구비하고, 유전체 기판과 저전압측 전극의 사이에는, 일단측으로부터 타단측으로 가스를 흐르게 하기 위한 가스 유로가 형성되어 있고, 가스 유로의 타단측에는, 가스 유로를 흘러 온 가스, 및, 가스 유로에서 발생한 플라즈마를 취출하기 위한 취출구가 형성되어 있고, 유전체 기판은, 두께가 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치이다.
Description
본 발명은, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치, 및, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법에 관한 것이다.
플라즈마 발생 장치는, 플라스틱, 종이, 섬유, 반도체, 액정, 필름 등의 제조 공정에서 이용되고 있다. 예를 들면, 플라즈마 발생 장치에 의하여 발생시킨 플라즈마를 조사함으로써, 조사 대상의 표면의 친수성, 접착성, 인쇄 밀착성 등을 향상시키는 표면 처리를 행하거나, 조사 대상의 표면의 유기물을 제거·세정하거나, 조사 대상의 표면에 산화막을 생성하거나 할 수 있다.
도 18은, 종래의 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 특허문헌 1에는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 대향하는 한 쌍의 전극(201, 201)을 구비하고, 한쪽의 전극(201)의 대향면(202)과 다른 쪽의 전극(201)의 대향면(202)이 역방향으로 경사진 플라즈마 발생 장치(200)가 개시되어 있다.
플라즈마 발생 장치(200)에서는, 플라즈마 생성용 가스(G)를 상면 개구로부터 도입하면서 전극(201, 201)의 사이에 전압을 인가함으로써 대향 영역(202)에 다수 개의 스트리머 방전(S)을 발생시킨다. 여기서, 플라즈마 생성용 가스(G)는 가스 도입 구멍(223)으로부터 분사판(224)의 오리피스(225)를 통하여 대향 영역(202)에 도입되기 때문에, 오리피스(225)에 의하여 가속되어 고속으로 대향 영역(202)에 분사되게 되고, 이 분사에 의하여 플라즈마 생성용 가스(G)의 난류가 발생하여 스트리머 방전(S)이 대향 영역(202) 내에서 확산되어 분산된다. 이후, 분산된 스트리머 방전(S)에 의하여 대향 영역(202)의 전체에 걸쳐 대략 균일하게 플라즈마(P)가 생성되고, 이 플라즈마(P)가 대향 영역(202)의 하면 개구로부터 처리 공간(205)에 플라즈마 제트로서 취출(吹出)되어, 피처리물(H)에 내뿜어진다. 특허문헌 1에는, 상기 구성을 채용함으로써, 균일한 플라즈마를 생성할 수 있다고 개시되어 있다.
또, 전극부에 의하여 유전체를 유지하고, 전체의 강도를 확보하기 위하여, 전극층이 두껍게 설계가 되어 있다. 이와 같은 경우, 유전체와 전극 금속의 선팽창률의 차이의 영향을 받아, 유전체는 매우 깨지기 쉬운 점에서, 수명의 관점에서 과제가 있었다. 유전체에는 대체로 세라믹스 재료가 채용되고, 전극은 금속이 채용된다. 두께가 얇은 유전체를 이용하면, 금속과 세라믹스의 선팽창의 차이에 의하여, 기계적인 변형이 발생한다. 그 결과, 얇은 세라믹스가 파손된다.
이 결점을 보충하는 방법으로서는, 세라믹스의 두께를 증가시켜 강도를 도모하는 방법이 생각된다. 그러나, 유전체의 층의 두께의 증가에 수반하여, 유전 손실도 증가하기 때문에, 플라즈마의 생성의 효율을 희생하지 않으면 안 되는 과제가 있었다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 플라즈마 발생 장치(200)에서는, 난류를 발생시킴으로써 대향 영역(202)의 전체에 걸쳐 대략 균일하게 플라즈마(P)를 생성하려고 하고 있다. 그러나, 이와 같은 전극의 구성에 의한, 대향 영역(202)의 전체에 걸쳐 플라즈마를 생성시키는 수법에서는, 취출구로부터 취출되는 플라즈마가 충분히 균일하다고는 할 수 없다. 예를 들면, 대향 영역(202)의 취출구로부터 먼 위치에서 생성된 플라즈마는, 취출구까지 이동하는 동안에 소실된다. 그 때문에, 취출구의 전체 영역으로부터, 플라즈마가 균일하게 분사되고 있다고는 할 수 없다. 또, 플라즈마에서 생성된 활성종의 수명은 짧고, 대향 영역(202)의 취출구로부터 먼 위치, 즉, 피처리물로부터 먼 위치에서 생성된 플라즈마는, 취출구까지 이동하는 동안에 소실되어, 효율적으로 플라즈마를 분사할 수 없다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 효율적으로, 취출구의 근방에서 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 취출구의 전체 영역으로부터 플라즈마를 균일하게 분사하는 것이 가능한 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것에 있다. 또, 당해 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치는,
유전체 기판과,
상기 유전체 기판의 제1면측에 설치된 고전압측 전극과,
상기 유전체 기판의 제2면측에 설치된 저전압측 전극과,
상기 고전압측 전극의 일단에 설치된 전기 도입부
를 구비하고,
상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 사이에는, 상기 일단측으로부터 타단측으로 가스를 흐르게 하기 위한 가스 유로가 형성되어 있고,
상기 가스 유로의 상기 타단측에는, 상기 가스 유로를 흘러 온 가스, 및, 상기 가스 유로에서 발생한 플라즈마를 취출하기 위한 취출구가 형성되어 있고,
상기 유전체 기판은, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치에 의하면, 유전체 기판의 두께가 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖기 때문에, 취출구에 가까워짐에 따라 정전 용량은 커진다. 그리고, 가스에 인가되는 전압이 절연 파괴 전압을 초과한 장소에서 방전이 발생한다. 따라서, 취출구의 근방에서 절연 파괴 전압을 초과하도록 유전체 기판의 두께의 경사를 설정함으로써, 취출구의 근방에서 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 그 결과, 취출구의 전체 영역으로부터 플라즈마를 균일하게 분사시킬 수 있다.
또, 취출구의 근방에서 플라즈마를 발생시키기 때문에, 플라즈마의 발생 효율이 우수하다.
또, 본 발명의 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치는, 마이크로파를 이용하지 않기 때문에, 마이크로파의 전송을 위한 임피던스 정합 등을 행할 필요가 없다. 그 때문에, 유전체 기판, 고전압측 전극, 취출구의 형상은 특별히 제한을 받지 않는다. 또, 마이크로파를 이용하지 않기 때문에, 전자파의 누설 대책을 필요로 하지 않는다.
또, 마이크로파에 의한 플라즈마는, 전계 강도가 강한 정재파의 배 부분에 있어서 높은 밀도로 발생한다. 상기 정상파는, 마이크로파의 입력 방향뿐만 아니라, 입력 방향과 직교하는 방향으로도 발생한다. 그 때문에, 취출구를 정면에서 보았을 때에, 플라즈마의 밀도가 높은 개소와 낮은 개소가 교대로 발생하게 된다. 그 때문에, 마이크로파에 의한 플라즈마에서는, 취출구의 전체 영역으로부터, 플라즈마를 균일하게 분사시키는 것은 용이하지 않다.
한편, 본 발명의 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치는, 유전체 배리어식이며, 가스에 인가되는 전압이 절연 파괴 전압을 초과한 장소에서 방전이 발생하기 때문에, 취출구의 근방에서 절연 파괴 전압을 초과하도록 유전체 기판의 두께의 경사를 설정함으로써, 취출구의 전체 영역으로부터 플라즈마를 균일하게 분사시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 인가 전압이 3kV~20kV이며, 주파수가 20kHz~150kHz인 전원 장치를 구비하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 전원 장치를 구비하면, 유전체 배리어 방식으로 플라즈마를 적합하게 발생시킬 수 있다. 상한을 150kHz로 한 이유는, 그 파장은 플라즈마 조사 길이를 고려한 것, 또, EMC 규격에서의 잡음 단자 전압으로 검출되는 주파수가 150kHz~인 것에 의한다.
상기 구성에 있어서, 상기 가스 유로는, 상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 간극이 상기 취출구에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 갖고 있어도 상관없다.
상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 간극이 상기 취출구에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 가지면, 정전 용량의 변화량을 더욱 크게 할 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 상기 취출구 근방, 또한, 상기 저전압측 전극 상에, 상기 저전압측 전극을 구성하는 재료가 비산하는 것을 방지하기 위한 보호층을 구비한다.
플라즈마가 발생하는 개소의 근방, 즉, 취출구 근방, 또한, 저전압측 전극 상에 보호층을 구비하는 것으로 하면, 저전압측 전극을 구성하는 재료가 증발, 확산하는 것을 억제할 수 있어, 조사 대상물이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 유전체 기판은, 알루미나, 또는, 질화 알루미늄으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
알루미나, 질화 알루미늄은, 비유전율이 비교적 낮고, 또한, 비교적 높은 강도, 경도를 갖는다. 따라서, 상기 유전체 기판을 알루미나, 또는, 질화 알루미늄으로 구성하면, 단위 전력당 플라즈마의 생성량을 보다 많게 할 수 있다. 또, 유전체 기판을 보다 얇게 해도 파손의 우려를 저감시킬 수 있다.
이 중에서도, 질화 알루미늄은 열전도성이 좋아, 유전체 기판의 열을 효율적으로 방열할 수 있다. 이에 의하여 고전압측 전극의 온도도 저감시킬 수 있고, 질화 알루미늄과 고전압측 전극의 열팽창에 의한 계면의 스트레스를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 본 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 고전압측 전극은, 박(箔) 형상의 금속이어도 상관없다.
상기 구성에 있어서, 상기 고전압측 전극은, 도전 금속을 함유한 소결체여도 상관없다. 상기 도전 금속을 함유한 소결체는, 금속 페이스트를 인쇄하여 형성할 수 있다. 이 구성의 경우, 고전압측 전극을 유전체 기판 상에 형성할 때에, 접착제를 이용할 필요가 없다.
상기 구성에 있어서, 상기 고전압측 전극은, 도금, 증착, 또는, 스퍼터링, 용사에 의하여 형성되어 있어도 상관없다. 이 구성의 경우, 고전압측 전극을 유전체 기판 상에 형성할 때에, 접착제를 이용할 필요가 없다.
상기 구성에 있어서, 상기 취출구 근방, 또한, 상기 유전체 기판의 상기 제2면 상에, 시동 보조 부재가 배치되어 있어도 된다.
유전체 배리어 방식을 이용한 방전에 있어서는, 그 방전 개시 시에는 높은 전력이 필요하고, 점등 후에는 보다 낮은 전력으로 해도 방전을 유지할 수 있는 특성이 있다. 따라서, 점등 시동 시에는 높은 전력을 투입하는 방법을 채용하는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같은 방법으로는, 높은 전력을 출력할 수 있는 전원 장치를 준비하거나, 혹은, 장치와는 별도로, 외부에 트리거 전극을 방전 공간 근처에 설치하는 등의 방법을 채용할 필요가 있어, 장치의 대형화를 초래할 가능성이 있었다.
플라즈마 방전의 개시에는, 플라즈마를 발생시키는 개소에 초기 전자가 어느 정도 존재할 필요가 있다. 그래서, 플라즈마를 발생시키는 개소인 취출구 근방, 또한, 유전체 기판의 제2면 상에 시동 보조 부재를 배치하면, 시동 초기에 초기 전자가 취출구 근방, 또한, 유전체 기판 상의 공간에 공급되게 된다. 이에 의하여, 전원 용량이 큰 전원 장치나 스타터 회로 장치가 불필요해져, 소형이고 저렴한 플라즈마 발생 장치를 제공할 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 상기 가스 유로에 가스를 도입하는 가스 도입로를 갖고, 상기 가스 도입로가 2개 이상인 것이 바람직하다.
상기 가스 도입로가 2개 이상이면, 상기 가스 유로에 2개 이상의 개소로부터 가스가 도입되기 때문에, 상기 가스 유로를 흐르는 가스 흐름을 보다 층류로 하기 쉽다.
상기 구성에 있어서는, 상기 취출구에 차광 부재가 설치되어 있어도 된다.
상기 취출구에 차광 부재가 설치되어 있으면, 방전에 의한 광이 조사 대상물에 닿지 않도록 할 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 내부에 공동을 갖는 가스 버퍼용 기판이, 상기 저전압측 전극의, 상기 유전체 기판과는 반대측의 면에 적층되어 있어도 된다.
가스 송출 장치로부터 송출된 가스는, 가스 버퍼용 기판의 공동에 가스가 저류되고, 그 후, 복수의 가스 도입로를 통하여 가스 유로에 유입되게 된다. 이에 의하여, 가스 유로에 유입된 가스를, 그 흐름을 흐트러뜨리는 일 없이, 취출구로부터 균등하게 유출시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 상기 고전압측 전극의 타단과 상기 취출구가 형성되어 있는 면의 사이에 일정한 간극이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
취출구 부근에서는, 유전체 기판을 통하지 않고, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 사이에서 직접 방전할 우려가 있다. 이와 같은 방전은, 고전압측 전극, 유전체 기판, 저전압측 전극을 손상시키게 되어, 이들을 구성하는 재료가 불순물로서, 플라즈마에 혼입되게 된다.
방전 효율의 관점에서 보면, 고전압측 전극을 취출구의 최선단까지 배치한 편이 유리하다. 그러나, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리가 현저하게 짧아져, 유전체 기판 상에서 연면 방전을 일으키게 된다. 일단, 방전이 일어나면 유전체 배리어 방전이 아니라, 직접 방전이 되어, 과잉 방전 전류가 흘러, 전극의 파손, 나아가서는 전원 공급 장치에 대한 파손에 이른다.
그래서, 고전압측 전극의 타단과 취출구가 형성되어 있는 면의 사이에 일정한 간극을 형성하는 구성으로 하면, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 사이에서의 직접 방전을 억제하고, 유전체 기판을 통한 고전압측 전극과 저전압측 전극의 사이에서의 방전이 되어, 고전압측 전극, 유전체 기판, 저전압측 전극의 손상을 억제할 수 있다. 그 결과, 이들을 구성하는 재료가 불순물로서, 플라즈마에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 상기 유전체 기판의, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분이, 계단 형상이어도 상관없다.
세라믹스는 깨지기 쉬워, 기계 강도가 부족한 과제가 있다. 그래서, 상기 유전체 기판의, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 계단 형상으로 하면, 강도를 유지할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 플라즈마 방전 개시 방법은,
유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법으로서,
상기 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치는,
유전체 기판과,
상기 유전체 기판의 제1면측에 설치된 고전압측 전극과,
상기 유전체 기판의 제2면측에 설치된 저전압측 전극과,
상기 고전압측 전극의 일단에 설치된 전기 도입부
를 구비하고,
상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 사이에는, 상기 일단측으로부터 타단측으로 가스를 흐르게 하기 위한 가스 유로가 형성되어 있고,
상기 가스 유로의 상기 타단측에는, 상기 가스 유로를 흘러 온 가스, 및, 상기 가스 유로에서 발생한 플라즈마를 취출하기 위한 취출구가 형성되어 있고,
상기 유전체 기판은, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖고 있고,
상기 플라즈마 방전 개시 방법은, 시동 시에는, He, Ne, 및, Ar로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 시동용 가스를 상기 가스 유로에 도입하여 플라즈마를 발생시키는 공정 A와,
상기 공정 A 후에, 상기 가스 유로에, 플라즈마 생성 가스를 도입하는 공정 B를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플라즈마 방전 개시 방법에 의하면, 시동 시에는, He, Ne, 및, Ar로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 시동용 가스를 상기 가스 유로에 도입하여 플라즈마를 발생시킨다. 시동 후에는, 상기 가스 유로에, 플라즈마 생성 가스를 도입한다. 그 결과, 플라즈마 생성 가스가, 플라즈마 방전하기 어려운 가스이더라도, 방전을 개시할 수 있다.
본 발명에 의하면, 효율적으로, 취출구의 전체 영역으로부터 플라즈마를 균일하게 분사하는 것이 가능한 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 제공할 수 있다. 또, 당해 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A에 직교하는 단면도이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 저전압측 전극의 평면도이다.
도 5는, 스테이지 상에 소정의 간격으로 피조사물로서의 폴리프로필렌(PP) 필름을 배치한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 6은, 물 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 1을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 8은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 2를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 9는, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 3을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 10은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 4를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 11은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 5를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는, 제2 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 13은, 제3 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 14는, 제4 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 사시도이다.
도 15는, 도 14에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A 단면도이다.
도 16은, 제5 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 17은, 제6 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 18은, 종래의 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A에 직교하는 단면도이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 저전압측 전극의 평면도이다.
도 5는, 스테이지 상에 소정의 간격으로 피조사물로서의 폴리프로필렌(PP) 필름을 배치한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 6은, 물 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 1을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 8은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 2를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 9는, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 3을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 10은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예 4를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 11은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 5를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는, 제2 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 13은, 제3 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 14는, 제4 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 사시도이다.
도 15는, 도 14에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A 단면도이다.
도 16은, 제5 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 17은, 제6 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다.
도 18은, 종래의 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치에 대하여, 도면을 참작하면서, 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A 단면도이고, 도 3은, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A에 직교하는 단면도이고, 도 4는, 도 1에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 저전압측 전극의 평면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치(이하, 「플라즈마 발생 장치(10)」라고도 한다)는, 유전체 기판(12)과, 고전압측 전극(14)과, 저전압측 전극(20)과, 가스 버퍼용 기판(26)을 구비한다.
유전체 기판(12)은, 평판 형상이고, 두께가 취출구(30)에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖는다. 구체적으로, 유전체 기판(12)은, 두께가 일정한 평탄부(12a)와, 평탄부(12a)로부터 연속적으로 형성되고, 취출구(30)에 가까워짐에 따라 두께가 얇아지는 경사부(12b)를 갖는다. 경사부(12b)에 있어서는, 제1면(13a)(도 1에서는, 상측의 면)이 저전압측 전극(20)에 접근하는 방향으로 경사져 있다.
유전체 기판(12)은, 단위 전력당 플라즈마의 생성량을 보다 많게 하는 관점에서, 비유전율이 낮은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 재료의 비유전율은, 10 이하인 것이 바람직하다. 상기 재료의 비유전율의 하한값으로서는, 낮을수록 바람직한데, 예를 들면, 4 이상 등으로 할 수 있다.
유전체 기판(12)의 재질로서는, 특별히 한정되지 않지만, 가능한 한 유전율이 작은 재료가 바람직하다. 내구성의 관점에서, 세라믹스가 바람직하다. 상기 세라믹스로서는, 알루미나, 질화 알루미늄, 스테아타이트 등을 들 수 있다. 알루미나, 질화 알루미늄, 스테아타이트는, 비유전율이 비교적 낮고, 또한, 비교적 높은 강도를 가져, 내구성이 우수하다. 따라서, 유전체 기판(12)을 알루미나, 질화 알루미늄, 또는, 스테아타이트로 구성하면, 단위 전력당 플라즈마의 생성량을 보다 많게 할 수 있다. 또, 유전체 기판(12)을 보다 얇게 해도 파손의 우려를 저감시킬 수 있다.
또한, 유전체 기판(12)은, 상기 유전체의 재료를 모재로 하여, 전자 생성을 보조하는 물질을 함유한 것이어도 된다. 상기 전자 생성을 보조하는 물질로서는, 은, 백금, 구리, 탄소(카본), 전이 금속 화합물 등을 들 수 있다. 상기 전자 생성을 보조하는 물질에 전계가 인가됨으로써 초기 전자가 생성되어, 방전 공간에 방출된다. 그래서 시동성에 유리하게 작용하게 하는 이점이 있다.
상기 전자 생성을 보조하는 물질의 함유량은, 유전체 기판(12) 전체에 대하여(유전체 기판(12)을 100중량%로 했을 때에), 1중량% 이하로 함유하는 것이 바람직하다. 상기 전자 생성을 보조하는 물질을 함유시키는 경우, 상기 전자 생성을 보조하는 물질의 함유량을 1중량% 이하로 하는 것은, 방전에 수반하여 본 재료가 증발, 비산하고, 이것이 미립자가 되어 플라즈마와 함께 취출되어, 조사 대상물을 오염시키는 점에서 가능한 한 저감시키는 이유에 의한다.
또, 상기 전자 생성을 보조하는 물질을 함유시키는 경우, 함유량은, 실험적으로 0.05중량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
고전압측 전극(14)은, 유전체 기판(12)의 제1면(13a) 상에 설치되어 있다. 여기서, 본 명세서에서는, 도 2에 있어서의 좌우 방향을 「길이 방향」, 길이 방향에 대하여 직교하는 방향을, 「폭 방향」으로 설명한다.
고전압측 전극(14)은, 유전체 기판(12)의 폭과 거의 같은 폭을 갖고, 유전체 기판(12)의 평탄부(12a)의 도중부터 타단(도 2에서는, 우측단) 근방까지 연속하여 형성되어 있다. 고전압측 전극(14)의 폭은 특별히 제한되지 않지만, 고전압측 전극(14)이 설치되어 있는 하측에서 플라즈마를 발생시키기 때문에, 취출구(30)로부터 폭 넓게 플라즈마를 분사시키는 관점에서는, 가능한 한 폭 넓게 형성하는 것이 바람직하다. 고전압측 전극(14)의 폭은, 취출구(30)의 폭과 같거나, 취출구(30)의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.
또, 플라즈마 발생 장치(10)에서는, 경사부(12b)의 하측에서 플라즈마를 발생시키기 때문에, 고전압측 전극(14)이 평탄부(12a) 상에 형성될 필요는 없지만, 본 실시 형태와 같이, 전원 장치(42)와의 접속 등에 적합해질 정도로 평탄부(12a) 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
고전압측 전극(14)의 타단(도 2에서는, 우측단)은, 취출구(30)가 형성되어 있는 면까지는 도달하고 있지 않다. 즉, 고전압측 전극(14)의 타단과 취출구(30)가 형성되어 있는 면의 사이에 일정한 간극(15)이 형성되어 있다.
취출구(30) 부근에서는, 유전체 기판(12)을 통하지 않고, 고전압측 전극(14)과 저전압측 전극(20)의 사이에서 직접 방전할 우려가 있다. 이와 같은 방전은, 고전압측 전극(14), 유전체 기판(12), 저전압측 전극(20)을 손상시키게 되어, 이들을 구성하는 재료가 불순물로서, 플라즈마에 혼입되게 된다.
방전 효율의 관점에서 보면, 고전압측 전극을 취출구의 최선단까지 배치한 편이 유리하지만, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리가 현저하게 짧아져, 유전체 기판 상에서 연면 방전을 일으키게 된다. 일단, 방전이 일어나면 유전체 배리어 방전이 아니라, 직접 방전이 되어, 과잉 방전 전류가 흘러, 전극의 파손, 나아가서는 전원 공급 장치에 대한 파손에 이른다.
그래서, 플라즈마 발생 장치(10)에서는, 고전압측 전극(14)의 타단과 취출구(30)가 형성되어 있는 면의 사이에 일정한 간극(15)을 형성하는 구성으로 했다. 이에 의하여, 고전압측 전극(14)과 저전압측 전극(20)의 사이에서의 직접 방전을 억제하고, 유전체 기판(12)을 통한 고전압측 전극(14)과 저전압측 전극(20)의 사이에서의 방전이 되어, 고전압측 전극(14), 유전체 기판(12), 저전압측 전극(20)의 손상을 억제할 수 있다. 간극(15)은, 예를 들면, 1~5mm의 범위 내인 것이 바람직하다.
고전압측 전극(14)의 재질로서는, 특별히 한정되지 않지만, 도전성이 높은 것이 바람직하고, 예를 들면, 구리, 은, 알루미늄, 금을 이용한 화합물 등을 들 수 있다.
고전압측 전극(14)은, 박 형상의 금속으로 할 수 있다. 고전압측 전극(14)의 일례로서, 예를 들면, 편면에 점착 가공이 실시되어 있는 동박, 알루미늄박 등의 금속박을 들 수 있다.
또, 고전압측 전극(14)은, 도전 금속을 함유한 소결체여도 상관없다. 상기 도전 금속을 함유한 소결체는, 유전체 기판(12)의 표면에, 금속 페이스트를 인쇄하여 형성할 수 있다. 이 구성의 경우, 고전압측 전극(14)을 유전체 기판(12) 상에 형성할 때에, 접착제를 이용할 필요가 없다.
또, 고전압측 전극(14)은, 도금, 증착, 또는, 스퍼터링, 용사에 의하여 형성되어 있어도 상관없다. 이 구성의 경우, 고전압측 전극을 유전체 기판 상에 형성할 때에, 접착제를 이용할 필요가 없다.
고전압측 전극(14)과 유전체 기판(12)은, 최대한, 밀착되어 있고, 그 접속 계면에 있어서, 공기의 층이 없는 것이 바람직하다. 공기의 층이 있으면, 그 공간의 내부에서 방전이 발생하고, 발생한 라디컬에 의하여, 전극이 열화할 가능성이 있다.
그 때문에, 고전압측 전극(14)과 유전체 기판(12)은, 그 접속 계면에 있어서, 마이크로미터 단위로 밀착하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 고전압측 전극(14)의 두께는, 유전체 기판(12)에 비하여 매우 얇은 구조이다. 고전압측 전극(14)이 얇기 때문에, 금속의 팽창이 있었다고 하더라도 얇은 금속으로 팽창을 흡수하여, 팽창률의 영향은 유전체 기판(12)에 있어서 경미한 것이 된다.
또한, 유전체 기판(12)에 있어서, 종래의 방식으로는, 세라믹스의 파손을 면하기 위하여, 그 두께를 증가시킬 필요가 있었지만, 본 실시 형태에서는, 유전체 기판의 두께가 얇고, 유전층 중에서의 유전 손실을 저감시킬 수 있어, 가스에 대한 에너지의 도입 효과가 높아져, 효율이 좋은 플라즈마 생성이 가능하다. 대체로, 적은 재료의 양으로 효율이 좋은 장치를 제공할 수 있어, 자원 환경적인 측면에 있어서도 유익하다.
고전압측 전극(14)은, 일단측에 있어서 전원 장치(42)에 접속된다. 제1 실시 형태에서는, 고전압측 전극(14)의 일단측이 전원 장치(42)에 접속하기 위한 전기 도입부(34)로 되어 있다. 전기 도입부(34)에 있어서의 전원 장치(42)와 고전압측 전극(14)의 접속 방법에 대해서는, 전기적으로 접속되고, 인가 전압에 견딜 수 있는 방법이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 땝납에 의한 접속이나, 각종 커넥터(예를 들면, 동축 커넥터 등)를 이용한 접속을 들 수 있다. 단, 본 실시 형태에서는, 마이크로파를 이용하지 않기 때문에, 소정의 특성 임피던스를 갖는 동축 커넥터, 동축 케이블을 이용할 필요는 없다.
전원 장치(42)로부터 공급되는 인가 전압, 및, 주파수로서는, 플라즈마 발생 장치(10)에 있어서 유전체 배리어 방전을 일으키게 하는 것이 가능한 범위이면 된다. 구체적으로, 전원 장치(42)로부터 공급되는 인가 전압으로서는, 3kV~20kV의 범위 내인 것이 바람직하고, 10kV 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 전원 장치(42)로부터 공급되는 인가 전압의 주파수로서는, 20kHz~1000kHz의 범위 내인 것이 바람직하고, 100kHz~150kHz의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상한이 150kHz인 것이 바람직하다고 한 이유는, 그 파장은 플라즈마 조사 길이를 고려한 것, 또, EMC 규격에서의 잡음 단자 전압으로 검출되는 주파수가 150kHz~인 것에 의한다.
저전압측 전극(20)은, 판 형상이고, 유전체 기판(12)의 제2면(13b)(도 2에서는, 하측의 면)측에 설치되어 있다.
저전압측 전극(20)은, 직접적으로, 또는, 저항을 통하여, 접지 전위(그라운드 전위)에 접속되어 있어도 된다. 또, 전원 장치(42)의 저전압측의 출력에 접속되어 있어도 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 저전압측 전극(20)의 유전체 기판(12)측의 면에는, 길이 방향(도 2에 있어서의 좌우 방향)의 일단측(도 2에서는, 좌단측)으로부터 타단측(도 2에서는, 우단측)까지에 걸쳐 홈부(22)가 형성되어 있다. 구체적으로 홈부(22)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 저전압측 전극(20)의 폭 방향 양측의 외주부(23a), 및, 일단측의 외주부(23b) 이외의 개소를 홈부로 하고 있다.
유전체 기판(12)과 저전압측 전극(20)은, 외주부(23a, 23b)에서 접하도록 적층되어 있다. 홈부(22)가 형성되어 있는 부분, 즉, 홈부(22)와 유전체 기판(12)의 제2면(13b)의 사이에는 공간이 형성되어 있다. 이 공간에 의하여, 일단측으로부터 타단측으로 가스를 흐르게 하기 위한 가스 유로(25)가 형성되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 홈부(22)의 일단측에는, 폭 방향으로 등간격으로 복수의 관통 구멍으로 이루어지는 가스 도입로(24)가 설치되어 있다. 가스 도입로(24)의 수는 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태와 같이 2 이상인 것이 바람직하다. 가스 도입로(24)가 2개 이상이면, 가스 유로(25)에 2개 이상의 개소로부터 가스가 도입되기 때문에, 가스 유로(25)를 흐르는 가스 흐름을 보다 층류로 하기 쉽다. 가스 도입로(24)는, 가스 유로(25)에 가스가 도입되는 시점에서 폭넓은 범위에 도입되도록 폭 방향으로 복수 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 가스 도입로(24)는, 1개의 폭 방향으로 넓게 개구한 구멍이어도 된다.
도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 저전압측 전극(20)의 하측(유전체 기판(12)과는 반대측의 면)에는 내부에 공동(27)을 갖는 가스 버퍼용 기판(26)이 적층되어 있다.
가스 버퍼용 기판(26)의 공동(27)에는, 가스 송출 장치(40)(도 2 참조)가 접속된다. 가스 송출 장치(40)로부터 가스가 송출되면, 가스는 공동(27) 내에 저류되고, 그 후, 복수의 가스 도입로(24)를 통하여 가스 유로(25)에 유입하게 된다.
가스 유로(25)의 타단측에는, 가스 유로(25)를 흘러 온 가스, 및, 가스 유로(25)에서 발생한 플라즈마를 취출하기 위한 취출구(30)가 형성되어 있다. 제1 실시 형태에서는, 홈부(22)(가스 유로(25))의 폭을, 일단측으로부터 타단측까지 균일하게 하고, 또한, 취출구(30)의 폭도, 홈부(22)(가스 유로(25))의 폭과 같게 하고 있다. 이에 의하여, 가스 유로(25)에 유입한 가스의 흐름이 흐트러지는 일 없이, 취출구(30)로부터 균등하게 흘러나오게 된다. 또한, 이것은 본 발명자들에 의한 시뮬레이션에 의하여 확인되고 있다.
단, 본 발명에 있어서는 이 예에 한정되지 않고, 취출구(30)의 폭은, 필요에 따라 조정해도 된다. 예를 들면, 가스 유로(25)의 타단측의 폭과 비교하여 취출구(30)의 폭을 좁게 하면, 고전압력으로 플라즈마를 분사하는 것이 가능해진다. 방전 부분에 맞추어 취출구(30)의 폭을 좁게 함으로써, 고밀도이고 균일한 플라즈마를 생성할 수 있다. 또, 가스 유로(25)의 타단측의 폭과 비교하여 취출구(30)의 폭을 넓게 하면, 분사 폭이 넓은 플라즈마를 분사하는 것이 가능해진다.
가스 유로(25)에 공급하는 가스(가스 송출 장치(40)로부터 송출되는 가스)로서는, 시동 시의 시동용 가스로서, He, Ne, 및, Ar로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 또, 플라즈마가 발생한 후의 플라즈마 생성 가스로서, 원하는 활성종을 생성할 수 있는 가스, 구체적으로는, 수소, 산소, 물, 질소 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
본 실시 형태에서는, 가스 유로(25)를 흐르는 가스 흐름이 층류인 것이 바람직하다. 가스 흐름이 층류이면, 플라즈마를 보다 균일하게 분사시킬 수 있다.
여기서, 층류와 난류를 구별하는 파라미터로서, 레이놀즈수가 있다.
레이놀즈수 Re는, 유체의 밀도를 ρ(kg/m3), 유속을 U(m/s), 특성 길이를 L(m), 액체의 점성 계수를 μ(Pa·s)로 하여,
Re=ρ·U·L/μ
로 표시되는 무차원량이다.
층류와 난류의 경계가 되는 레이놀즈수는, 한계 레이놀즈수로 불리고, 그 값은, 2000~4000이라고 한다.
하기 실시예 1에서 이용한 플라즈마 발생 장치에 있어서, 유량: 0.005m3/sec(300 L/min), 단변: 0.5mm, 장변: 700mm로 하면, U=14.3(m/s), L=9.99×10-4(m), 유체를 표준 대기압에 있어서의 건조 공기로서, ρ=1.205(kg/m3), μ=1.822×10-5(Pa·s)로 하면 레이놀즈수는 945 정도가 되고, 한계 레이놀즈수 이하의 값이며, 층류라고 판단할 수 있다.
전기 도입부(34)로부터 고전압측 전극(14)에 전압이 인가되면, 가스 유로(25) 내에 있어서, 가스에 인가되는 전압이 절연 파괴 전압을 초과한 장소에서 방전이 발생한다. 구체적으로, 플라즈마 발생 장치(10)에서는, 유전체 기판(12)의 두께가 취출구(30)에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖기 때문에, 취출구(30)에 가까워짐에 따라 정전 용량은 커진다. 따라서, 취출구(30)의 근방에서 절연 파괴 전압을 초과하도록 유전체 기판(12)의 두께의 경사, 및, 인가 전압 등을 설정함으로써, 취출구(30)의 근방에서 폭 방향으로 넓게 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 그리고, 그 플라즈마는 가스의 흐름과 함께 취출구(30)로부터 취출하게 된다. 이상에 의하여, 플라즈마 발생 장치(10)는, 취출구(30)의 전체 영역으로부터 플라즈마를 균일하게 분사시킬 수 있다. 또, 취출구(30)의 근방에서 플라즈마를 발생시키기 때문에, 플라즈마의 발생 효율이 우수하다.
플라즈마 발생 장치(10)에 있어서는, 저전압측 전극(20)에 홈부(22)를 형성하고, 홈부(22)와 유전체 기판(12)의 제2면(13b)에 의하여 둘러싸인 부분을 가스 유로(25)로 하고 있고, 유전체 기판(12) 자체에 홈이나 구멍은 형성되어 있지 않고, 평판 형상이다. 일반적으로 금속으로 형성되는 저전압측 전극(20)에 가공(제1 실시 형태에서는 홈부(22)의 형성)을 실시하는 편이, 세라믹 등으로 형성되는 유전체 기판에 가공을 실시하는 것보다 용이하다. 따라서, 플라즈마 발생 장치(10)는, 용이하게 제조할 수 있다.
또 플라즈마 발생 장치(10)에 있어서는, 유전체 기판(12)이 평판 형상이기 때문에, 박형으로 할 수 있다. 그 결과, 단위 전력당 플라즈마의 생성량을 많게 할 수 있고, 효율적으로 플라즈마를 발생시키는 것이 가능해진다.
제1 실시 형태에서는, 홈부(22)(가스 유로(25))의 폭이, 일단측으로부터 타단측까지 균일하게 했지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 홈부(가스 유로)의 폭은, 일단측으로부터 타단측까지 균일하지 않아도 된다. 예를 들면, 홈부(가스 유로)의 폭은, 일단측으로부터 타단측을 향함에 따라 좁아지는 구성이어도 된다. 또, 홈부(가스 유로)의 폭은, 일단측으로부터 타단측을 향함에 따라 넓어지는 구성이어도 된다.
제1 실시 형태에서는, 저전압측 전극(20)의 홈부(22)에 가스 도입로(24)가 설치되어 있고, 저전압측 전극(20)의 하측으로부터 가스 유로(25) 내에 가스를 도입하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명에 있어서 가스 도입로의 위치는, 이 예에 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서 가스 도입로는, 가스 유로의 일단측에 외부로부터 가스를 유입시킬 수 있는 위치에 배치되어 있으면 되고, 예를 들면, 저전압측 전극(20)의 일단측 측면에 설치되어 있어도 된다.
플라즈마 발생 장치(10)의 크기는, 특별히 제한되지 않지만, 일례로서 하기와 같이 할 수 있다.
외관 치수: 폭 750mm, 길이 40mm, 두께(가장 두꺼운 개소) 20mm
유전체 기판(12)의 외형 치수: 폭 750mm, 평탄부(12a)의 길이 20mm, 평탄부(12a)의 두께 4mm, 경사부(12b)의 길이 20mm, 경사부(12b)의 취출구(30) 바로 위의 두께 0.1mm
저전압측 전극(20)의 외형 치수: 폭 750mm, 길이 20mm, 두께 0.1mm
가스 유로(25)의 개략 치수: 폭 700mm, 길이 35mm, 두께 1.5mm
취출구(30)의 치수: 개구 폭 700mm, 개구 높이 0.2mm
상기 치수 사이즈를 채용하고, 유전체 기판(12)의 재질로서 알루미나, 고전압측 전극(14)의 재질로서 구리를 주재료로 한 도전성 재료, 저전압측 전극(20)의 재질로서 구리를 채용한 플라즈마 발생 장치(이하, 「실시예 1에 따른 플라즈마 발생 장치」라고도 한다)에, 하기 조건으로 전압을 인가함과 더불어 가스를 흐르게 하여 플라즈마를 발생시켰다.
인가 전압: 7.6kVpp, 주파수 38kHz
가스 종: 질소
가스 유량: 300L/min
[플라즈마 균일 분사의 확인]
도 5는, 스테이지 상에 소정의 간격으로 피조사물로서의 폴리프로필렌(PP) 필름을 배치한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 스테이지 상에 소정의 간격으로 피조사물로서 폴리프로필렌(PP) 필름을 배치하고, 실시예 1에 따른 플라즈마 발생 장치를 이용하여 상방으로부터 플라즈마를 조사했다. 취출구로부터 2mm(조사 거리)의 위치에, PP 필름을 1축 스테이지 상에 고정하고, 100mm/초로서 취출구를 왕복 운동시켜, 플라즈마의 조사를 행했다. 각 PP 필름 표면의 물 접촉각의 측정은, 2회 조사한 후(2회 왕복 운동한 후), 10회 조사한 후(10회 왕복 운동한 후), 200회 조사한 후(200회 왕복 운동한 후)에 행했다.
물 접촉각의 측정은, 하기의 조건으로 했다.
접촉각계: DMs-401(쿄와 계면 과학)
액량: 2μl
타원 피팅으로 근사.
도 6은, 물 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 물 접촉각은, 어느 조사 조건에 있어서도, 폭 방향에 있어서 평균값으로부터 ±10% 이내가 되었다.
또, 별도로, 도 6의 10mm, 30mm, 50mm의 개소에도 폴리프로필렌(PP) 필름을 배치하고, 동일한 시험을 행했지만, 도 6에 나타내는 평균값의 ±10% 이내가 되었다.
이상의 결과로부터, 취출구의 전체 영역으로부터 플라즈마가 균일하게 분사되어 있는 것을 알 수 있다.
이상, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)에 대하여 설명했다.
[변형예]
도 7~도 11은, 제1 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 변형예를 설명하기 위한 부분 단면도이다. 또한, 도시하고 있지 않은 개소의 구성은, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 동일하다. 이하에서는, 상술한 플라즈마 발생 장치(10)와는 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 공통되는 점에 대해서는, 설명을 생략 또는 간단하게 하는 것으로 한다. 또, 플라즈마 발생 장치(10)와 공통되는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 7에 나타내는 변형예 1, 도 8에 나타내는 변형예 2에서는, 고전압측 전극(14)과 취출구(30) 사이의 유전체 기판(12) 상에 돌기(변형예 1에서는 돌기(92), 변형예 2에서는 돌기(94))를 설치하고, 고전압측 전극(14)과 저전압측 전극(20)을 이격하는 돌기부가 있는 유전체 기판으로 하고 있다.
구체적으로, 변형예 1에서는, 돌기(92)가 유전체 기판(12)의 단부(취출구(30)의 바로 위)에 설치되어 있다. 변형예 2에서는, 돌기(94)가 고전압측 전극(14)의 취출구(30)에 가장 가까운 측의 단부에 접촉하도록 설치되어 있다. 또한, 돌기(94)를 설치함과 더불어 돌기(92)를 설치하는 것으로 해도 된다.
돌기(92, 94)의 재질로서는, 유전체 기판(12)의 재질로서 예시한 것을 들 수 있다. 돌기(92, 94)의 재질은, 유전체 기판과 동일한 재질이어도 되고 상이한 재질이어도 된다. 돌기(92, 94)는, 유전체 기판(12)에 일체적으로 형성되어 있어도 되고, 별도의 부재로서 장착되어 있어도 된다.
변형예 1, 변형예 2는, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리를 근접시키면서, 연면 거리를 확보한 것이다. 변형예 1, 변형예 2에서는, 고전압측 전극과 저전압측 전극 사이의 연면 거리, 및, 공간 거리를 확보함으로써, 양 전극 간의 단락, 연면 방전의 발생 등의 불필요한 방전을 보다 억제할 수 있다.
도 9에 나타내는 변형예 3에서는, 고전압측 전극(14)의 취출구(30)에 가장 가까운 측의 단부로부터 취출구(30)의 바로 위까지의 사이의 유전체 기판(12) 상에 요철(96)을 설치하여, 연면 거리를 확보하는 구조로 하고 있다. 요철(96)에 의하여 연면 상의 거리가 증가하고, 저항값이 증가함으로써 연면 방전의 리스크를 저감시킬 수 있다.
도 10에 나타내는 변형예 4에서는, 저전압측 전극(20)의 홈부(22)에, 취출구(30)에 가까워짐에 따라 개구 높이가 벌어지도록, 테이퍼부(98)가 설치된 구조로 하고 있다. 고전압측 전극(14)과 저전압측 전극(20)측과 연면 상의 거리를 확보한 것이다.
도 11에 나타내는 변형예 5에서는, 고전압측 전극(14)의 취출구(30)측의 단부에, 고전압측 전극(14)을 덮는 절연막(99)을 형성한 구조로 하고 있다. 고전압측 전극(14)의 단부를 절연막(99)으로 덮음으로써, 코로나 방전의 발생 등의 불필요한 방전을 억제할 수 있다. 절연막(99)으로서는, 유리 및 유리를 포함하는 소결체, 실리콘, 에폭시 등의 수지 소재를 들 수 있다.
변형예 1~변형예 5에서는, 고전압측 전극(14)과 저전압측 전극(20) 사이의 연면 거리, 및/또는, 공간 거리에 대하여, 일정한 거리를 확보할 수 있다. 그 결과, 이들을 구성하는 재료가 불순물로서, 플라즈마에 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 또 전극의 손모나 전원 장치의 파손을 방지하여, 장치의 수명의 연장에 유리해진다.
이들 연면 거리를 확보하는 방책에 의하여, 고전압측 전극(14)의 취출구(30)에 가까운 측의 단부를 보다 취출구(30)의 근처에까지 배치할 수 있어, 효율이 높은 플라즈마의 생성을 달성할 수 있다.
방전에 있어서는, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리가 짧은 것은, 전기 에너지의 관점에서 바람직하다. 즉, 고전압측 전극을 취출구의 최선단까지 신장시켜 배치하는 편이 유리하다. 그러나, 이와 같이 양 전극을 배치하면, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리가 현저하게 짧아져, 유전체 기판 상에서 연면 방전을 일으키는 경우가 있다.
그래서, 고전압측 전극을, 취출구의 바로 위로부터 연면 방전이 발생하지 않을 정도로 떨어진 개소에 배치하고, 적절한 연면 거리를 확보하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리를 가깝게 하기 위하여, 보다 취출구의 선단까지 고전압측 전극을 배치하는 것이, 이상적으로는 바람직하다. 그 때문에 연면 거리를 확보하면서, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리를 저감시키는 방책이 필요하다.
그래서, 변형예 1, 변형예 2와 같이, 고전압측 전극과 취출구 사이의 유전체 기판에, 돌기부를 설치하고, 고전압측 전극과 저전압측 전극측을 이격하는 돌기부가 있는 유전체 기판으로 하는 방법을 이용할 수 있다.
또한, 연면 거리를 확보하는 방책으로서, 변형예 3과 같이, 고전압측 전극으로부터 취출구의 최선단까지의 사이의 유전체 기판 상의 요철을 형성하고, 연면 거리를 확보하는 구조로 하는 방법을 들 수 있다.
또한, 연면 거리를 확보하는 방책으로서, 변형예 4와 같이, 취출구 근방의 저전압측 전극의 단부를 깎아, 취출구를 넓히는 구조로 하여, 고전압측 전극과 저전압측 전극측과 연면 상의 거리를 확보하는 방법을 들 수 있다.
또한, 변형예 5와 같이, 고전압측 전극 취출구측의 단부를 덮는 절연체를 피착시킴으로써, 연면 상의 직접적 방전의 발생을 강제적으로 방호하는 구조로 하는 방법을 들 수 있다.
이들 연면 거리를 확보하는 방책에 의하여, 고전압측 전극의 취출구에 가까운 측의 단부를 보다 취출구의 근처에까지 배치할 수 있어, 효율이 높은 플라즈마의 생성을 달성할 수 있다.
이와 같이, 고전압측 전극과 저전압측 전극 사이의 연면 거리, 및, 공간 거리를 확보함으로써, 양 전극 간의 단락, 연면 방전의 발생 등의 불필요한 방전을 억제할 수 있다.
[제2 실시 형태]
이하, 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(50)에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(50)는, 유전체 기판과 고전압측 전극과 저전압측 전극의 형상이 플라즈마 발생 장치(10)와 상이하고, 그 외의 점에서 공통된다. 그래서, 이하에서는, 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 공통되는 점에 대해서는, 설명을 생략 또는 간단하게 하는 것으로 한다. 또, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 공통되는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 12는, 제2 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(50)는, 유전체 기판(52)과, 고전압측 전극(54)과, 저전압측 전극(56)을 구비한다.
유전체 기판(52)은, 유전체 기판(12)과 동일하게, 두께가 일정한 평탄부(52a)와, 평탄부(52a)로부터 연속적으로 형성되고, 취출구(30)에 가까워짐에 따라 두께가 얇아지는 경사부(52b)를 갖는다. 단, 유전체 기판(52)에 있어서는, 유전체 기판(12)과 비교하여, 평탄부(52a)의 길이는 평탄부(12a)보다 짧고, 경사부(52b)의 경사는 경사부(12b)보다 완만하다.
고전압측 전극(54)은, 유전체 기판(52)의 폭과 거의 같은 폭을 갖고, 유전체 기판(52)의 경사부(52b) 상에 설치되어 있다. 제2 실시 형태에서는, 고전압측 전극(54)은, 평탄부(52a) 상에는 설치되어 있지 않다.
고전압측 전극(54)의 타단(도 12에서는, 우측단)은, 제1 실시 형태와 동일하게, 취출구(30)가 형성되어 있는 면까지는 도달하고 있지 않다. 즉, 고전압측 전극(54)의 타단과 취출구(30)가 형성되어 있는 면의 사이에 일정한 간극(55)이 형성되어 있다.
저전압측 전극(56)은, 판 형상이고, 유전체 기판(52)의 제2면(53b)(도 2에서는, 하측의 면)측에 설치되어 있다.
저전압측 전극(56)에는, 제1 실시 형태에 따른 저전압측 전극(20)과 동일한 홈부(22)가 형성되어 있고, 홈부(22)에는, 두께가 취출구(30)에 가까워짐에 따라 두꺼워지는 경사부(56b)가 형성되어 있다. 이에 의하여, 가스 유로(25)는, 유전체 기판(52)과 저전압측 전극(56)의 간극이 취출구(30)에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분(58)이 형성되어 있다.
제2 실시 형태에서는, 유전체 기판(52)과 저전압측 전극(56)의 간극이 취출구(30)에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 갖기 때문에, 정전 용량의 변화량을 더욱 크게 할 수 있다.
또, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 간극이, 취출구(30)에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 가짐으로써, 방전 개시의 확률을 향상시킬 수 있다. 방전 개시 전압은, 압력과 거리의 곱에 비례하는 점에서, 시동 초기는 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리가 가까운 선단 부근으로부터 방전을 개시하고, 그 후에는 후부의 유전층이 두꺼운 부분으로 방전이 퍼지게 된다. 유전체 기판(52)과 저전압측 전극(56)의 간극이 취출구(30)에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 가짐으로써, 플라즈마 발생 장치를 확실하게 시동시켜, 안정적으로 방전을 행할 수 있다.
또, 고전압측 전극과 저전압측 전극의 거리가 가까운 부분이, 취출구의 길이 방향에 걸쳐 설치되어 있음으로써, 낮은 전력으로의 플라즈마 방전이더라도, 취출구의 선단 부근에서 플라즈마를 균등하게 발생시킬 수 있어, 균일한 처리가 가능해진다.
그 결과, 플라즈마 발생 장치로의 투입 전력을 조정할 수 있게 되어, 플라즈마 처리의 응용 범위를 넓힐 수 있다.
이상, 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(50)에 대하여 설명했다.
[제3 실시 형태]
이하, 제3 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(60)에 대하여 설명한다. 제3 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(60)는, 취출구 근방, 또한, 저전압측 전극 상에 보호층을 구비하는 점에서 플라즈마 발생 장치(50)와 상이하고, 그 외의 점에서 공통된다. 그래서, 이하에서는, 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 공통되는 점에 대해서는, 설명을 생략 또는 간단하게 하는 것으로 한다. 또, 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(50)와 공통되는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 13은, 제3 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(60)는, 유전체 기판(52)과, 고전압측 전극(54)과, 저전압측 전극(56)을 구비한다.
취출구(30) 근방, 또한, 저전압측 전극(56) 상에는, 저전압측 전극(56)을 구성하는 재료가 비산하는 것을 방지하기 위한 보호층(64)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 적어도 경사부(56b)를 덮도록 보호층(64)이 형성되어 있다. 보호층(64)은, 유전체인 것이 바람직하다. 보호층(64)의 재질로서는, 유전체 기판(52)의 재질과 동일한 물질이 바람직하다. 보호층(64)의 재질의 구체적인 예로서는, 예를 들면, 알루미나, 질화 알루미늄, 스테아타이트 등을 들 수 있다.
저전압측 전극(56)에 대한 보호층(64)의 형성 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 보호층(64)이 되는 재료를 용사하여 도포하는 방법을 들 수 있다. 용사에 의한 보호층(64)의 형성은, 제조가 용이한 점에서 우수하다. 보호층(64)의 두께로서는, 오염 방지의 관점에서 적절히 설정할 수 있는데, 예를 들면, 100μm 이하를 채용할 수 있다.
제3 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(60)에 의하면, 플라즈마가 발생하는 개소의 근방, 즉, 취출구(30) 근방, 또한, 저전압측 전극(56) 상에 보호층(64)을 구비하기 때문에, 저전압측 전극(56)을 구성하는 재료가 증발, 확산하는 것을 억제할 수 있어, 조사 대상물이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 제3 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(60)에 대하여 설명했다.
[제4 실시 형태]
이하, 제4 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(70)에 대하여 설명한다. 제4 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(70)는, 취출구 근방, 또한, 유전체 기판의 제2면 상에, 시동 보조 부재가 배치되어 있는 점에서 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 상이하고, 그 외의 점에서 공통된다. 그래서, 이하에서는, 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 공통되는 점에 대해서는, 설명을 생략 또는 간단하게 하는 것으로 한다. 또, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 공통되는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 14는, 제4 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 15는, 도 14에 나타낸 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 A-A 단면도이다. 또한, 도 15에서는, 가스 버퍼용 기판을 생략하고 있다. 도 14, 도 15에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(70)는, 유전체 기판(12)과, 고전압측 전극(14)과, 저전압측 전극(20)과, 가스 버퍼용 기판(26)을 구비한다.
취출구(30) 근방, 또한, 유전체 기판(12)의 제2면(13b) 상에는, 시동 보조 부재(72)가 배치되어 있다.
시동 보조 부재(72)의 재료로서는, 탄소(카본), 전이 금속 화합물 등을 들 수 있다. 또, 시동 보조 부재(72)의 재료로서 유전체 기판(12)보다 비유전율이 높은 물질을 들 수 있다. 시동 보조 부재(72)의 재료로서 유전체 기판(12)보다 비유전율이 높은 물질을 이용하는 경우, 유전 손실에 의하여, 상기 물질이 가열되어 초기 전자가 상기 공간에 공급되게 된다. 시동 보조 부재(72)의 재료는, 그 중에서도, 카본이 바람직하다. 카본은 열안정성이 높기 때문에, 가열 등에 의하여 부설 후에 시동 보조 부재(72)가 증발하는 것 등을 억제할 수 있어, 플라즈마 발생 장치(70)로서의 신뢰성을 높일 수 있다.
또, 시동 보조 부재(72)의 재료로서, 보다 적은 인가 전압으로 전자 방출 작용이 확인되는 일 함수가 낮은 재료여도 된다.
플라즈마 발생 장치(70)에서는, 플라즈마를 발생시키는 개소인 취출구(30) 근방, 또한, 유전체 기판(12)의 제2면(13b) 상에, 시동 보조 부재(72)를 배치하기 위하여, 초기 전자가 취출구(30) 근방, 또한, 유전체 기판(12)의 제2면(13b) 상의 공간에 공급되게 된다. 이에 의하여, 전원 용량이 큰 마이크로파 발진 장치나 스타터 회로 장치가 불필요해져, 소형이고 저렴한 플라즈마 발생 장치를 제공할 수 있다.
제4 실시 형태에서는, 보호층(64)을 구비하지 않는 경우에 대하여 설명했지만, 시동 보조 부재(72)를 구비하고, 또한, 보호층(64)을 구비한 구성이어도 된다.
이상, 제4 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(70)에 대하여 설명했다.
[제5 실시 형태]
이하, 제5 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(80)에 대하여 설명한다. 제5 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(80)는, 취출구에 차광 부재가 설치되어 있는 점에서 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 상이하고, 그 외의 점에서 공통된다. 그래서, 이하에서는, 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 공통되는 점에 대해서는, 설명을 생략 또는 간단하게 하는 것으로 한다. 또, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 공통되는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 16은, 제5 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(80)는, 유전체 기판(12)과, 고전압측 전극(14)과, 저전압측 전극(20)을 구비한다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 취출구(30)에는, 차광 부재(82)가 설치되어 있다. 차광 부재(82)는, 가스 유로(25)를 흘러 온 가스가 유통 가능한 공동(83)을 갖고 있고, 공동(83)은, 가스 유로(25)와 연통하고 있다. 또, 차광 부재(82)의 공동(83)은, 가스 유로(25)의 가스가 흐르는 방향에 대하여 직각으로 설치되어 있다. 이에 의하여 가스 유로(25) 내에서의 방전에 의한 광이 조사 대상물에 닿지 않도록 할 수 있다.
이상, 제5 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(80)에 대하여 설명했다.
상술한 실시 형태에서는, 유전체 기판이 평탄부를 갖는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명에 있어서 유전체 기판은 평탄부를 갖지 않고, 경사부만이어도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 본 발명에 있어서의 「두께가 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분」이, 경사부인 경우, 즉, 두께가 평탄부(12a)로부터 취출구(30)에 가까워짐에 따라 직선적으로 얇아지는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명에 있어서의 「두께가 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분」은, 이 예에 한정되지 않고, 2차 곡선, 삼차 곡선 등의 다항식적으로, 또는, 지수 함수적으로 얇아지는 부분이어도 된다. 또, 비연속적, 예를 들면, 계단 형상으로 얇아지는 부분이어도 된다.
[제6 실시 형태]
이하, 제6 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(100)에 대하여 설명한다. 제6 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(100)는, 유전체 기판, 고전압측 전극, 저전압측 전극에 형성된 홈의 형상이 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 상이하고, 그 외의 점에서 공통된다. 그래서, 이하에서는, 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 공통되는 점에 대해서는, 설명을 생략 또는 간단하게 하는 것으로 한다. 또, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 공통되는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 17은, 제6 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 단면도이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(100)는, 유전체 기판(102)과, 고전압측 전극(104)과, 저전압측 전극(110)을 구비한다.
유전체 기판(102)은, 두께가 일정한 평탄부(102a)와, 평탄부(102a)로부터 계단 상에 형성되고, 취출구(30)에 가까워짐에 따라 계단 형상으로 얇아지는 계단 형상부(102b)를 갖는다.
세라믹스는 깨지기 쉬워, 기계 강도가 부족한 과제가 있다. 그래서, 2단계, 3단계 등, 다단으로 함으로써 강도를 유지할 수 있다.
저전압측 전극(110)은, 판 형상이고, 유전체 기판(102)의 제2면(103b)(도 17에서는, 하측의 면)측에 설치되어 있다.
저전압측 전극(110)에는, 제1 실시 형태에 따른 저전압측 전극(20)과 동일한 홈부(22)가 형성되어 있고, 홈부(22)에는, 두께가 취출구(30)에 가까워짐에 따라 두꺼워지는 계단 형상부(123)가 형성되어 있다. 이에 의하여, 가스 유로(25)는, 유전체 기판(102)과 저전압측 전극(110)의 간극이 취출구(30)에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분(124)이 설치되어 있다.
제6 실시 형태에서는, 유전체 기판(102)과 저전압측 전극(110)의 간극이 취출구(30)에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 갖기 때문에, 정전 용량의 변화량을 더욱 크게 할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태~제6 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(50, 60, 70, 80, 100)는, 상기에서 설명한 효과에 더하여, 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 발생 장치(10)와 동일한 효과도 발휘한다.
다음으로, 본 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법은, 플라즈마 발생 장치(10, 50, 60, 70, 80)를 이용한다.
상기 플라즈마 방전 개시 방법은, 시동 시에는, He, Ne, 및, Ar로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 시동용 가스를 상기 가스 유로에 도입하여 플라즈마를 발생시키는 공정 A와,
상기 공정 A 후에, 상기 가스 유로에, 플라즈마 생성 가스를 도입하는 공정 B를 갖는다.
본 실시 형태에 따른 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법에 의하면, 시동 시에는, He, Ne, 및, Ar로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 시동용 가스를 상기 가스 유로에 도입하여 플라즈마를 발생시키고, 시동 후에는, 상기 가스 유로에 플라즈마 생성 가스(수소, 산소, 물, 질소 등, 원하는 활성종을 생성할 수 있는 가스)를 도입하기 때문에, 플라즈마 생성 가스가, 플라즈마 방전하기 어려운 가스이더라도, 방전을 개시할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 상술한 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 구성을 충족시키는 범위 내에서, 적절히 설계 변경을 행하는 것이 가능하다.
10, 50, 60, 70, 80, 100: 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치(플라즈마 발생 장치)
12, 52, 102: 유전체 기판 12a, 52a, 102a: 평탄부
12b, 52b: 경사부 13a: 제1면
13b, 53b, 103b: 제2면 14, 54, 104: 고전압측 전극
15: 간극 20, 56, 110: 저전압측 전극
22: 홈부 23a, 23b: 외주부
24: 가스 도입로 25: 가스 유로
26: 가스 버퍼용 기판 27: 공동
30: 취출구 34: 전기 도입부
40: 가스 송출 장치 42: 전원 장치
56b: (고전압측 전극의) 경사부 64: 보호층
72: 시동 보조 부재 82: 차광 부재
83: 공동 102b: 계단 형상부
123: 계단 형상부
12, 52, 102: 유전체 기판 12a, 52a, 102a: 평탄부
12b, 52b: 경사부 13a: 제1면
13b, 53b, 103b: 제2면 14, 54, 104: 고전압측 전극
15: 간극 20, 56, 110: 저전압측 전극
22: 홈부 23a, 23b: 외주부
24: 가스 도입로 25: 가스 유로
26: 가스 버퍼용 기판 27: 공동
30: 취출구 34: 전기 도입부
40: 가스 송출 장치 42: 전원 장치
56b: (고전압측 전극의) 경사부 64: 보호층
72: 시동 보조 부재 82: 차광 부재
83: 공동 102b: 계단 형상부
123: 계단 형상부
Claims (15)
- 유전체 기판과,
상기 유전체 기판의 제1면측에 설치된 고전압측 전극과,
상기 유전체 기판의 제2면측에 설치된 저전압측 전극과,
상기 고전압측 전극의 일단에 설치된 전기 도입부
를 구비하고,
상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 사이에는, 상기 일단측으로부터 타단측으로 가스를 흐르게 하기 위한 가스 유로가 형성되어 있고,
상기 가스 유로의 상기 타단측에는, 상기 가스 유로를 흘러 온 가스, 및, 상기 가스 유로에서 발생한 플라즈마를 취출(吹出)하기 위한 취출구가 형성되어 있고,
상기 유전체 기판은, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1에 있어서,
인가 전압이 3kV~20kV이며, 주파수가 20kHz~150kHz인 전원 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 가스 유로는, 상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 간극이 상기 취출구에 가까워짐에 따라 좁아지는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 취출구 근방, 또한, 상기 유전체 기판의 상기 제2면 상에, 상기 저전압측 전극을 구성하는 재료가 비산하는 것을 방지하기 위한 보호층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 기판은, 알루미나, 또는, 질화 알루미늄으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고전압측 전극은, 박(箔) 형상의 금속인 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 고전압측 전극은, 도전 금속을 함유한 소결체인 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 고전압측 전극은, 도금, 증착, 또는, 스퍼터링에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 취출구 근방, 또한, 상기 고전압측 전극 상에, 시동 보조 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 유로에 가스를 도입하는 가스 도입로를 갖고,
상기 가스 도입로가 2개 이상인 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 취출구에 차광 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
내부에 공동을 갖는 가스 버퍼용 기판이, 상기 저전압측 전극의, 상기 유전체 기판과는 반대측의 면에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고전압측 전극의 타단과 상기 취출구가 형성되어 있는 면의 사이에 일정한 간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 기판의, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분이, 계단 형상인 것을 특징으로 하는 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치. - 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법으로서,
상기 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치는,
유전체 기판과,
상기 유전체 기판의 제1면측에 설치된 고전압측 전극과,
상기 유전체 기판의 제2면측에 설치된 저전압측 전극과,
상기 고전압측 전극의 일단에 설치된 전기 도입부
를 구비하고,
상기 유전체 기판과 상기 저전압측 전극의 사이에는, 상기 일단측으로부터 타단측으로 가스를 흐르게 하기 위한 가스 유로가 형성되어 있고,
상기 가스 유로의 상기 타단측에는, 상기 가스 유로를 흘러 온 가스, 및, 상기 가스 유로에서 발생한 플라즈마를 취출하기 위한 취출구가 형성되어 있고,
상기 유전체 기판은, 두께가 상기 취출구에 가까워짐에 따라 얇아지는 부분을 갖고 있고,
상기 플라즈마 방전 개시 방법은, 시동 시에는, He, Ne, 및, Ar로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 시동용 가스를 상기 가스 유로에 도입하여 플라즈마를 발생시키는 공정 A와,
상기 공정 A 후에, 상기 가스 유로에, 플라즈마 생성 가스를 도입하는 공정 B
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 방전 개시 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2020-043777 | 2020-03-13 | ||
| JP2020043777A JP7351245B2 (ja) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 誘電体バリア式プラズマ発生装置、及び、誘電体バリア式プラズマ発生装置のプラズマ放電開始方法 |
| PCT/JP2021/001448 WO2021181879A1 (ja) | 2020-03-13 | 2021-01-18 | 誘電体バリア式プラズマ発生装置、及び、誘電体バリア式プラズマ発生装置のプラズマ放電開始方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220103165A true KR20220103165A (ko) | 2022-07-21 |
Family
ID=77670606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227020879A KR20220103165A (ko) | 2020-03-13 | 2021-01-18 | 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치, 및, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230100544A1 (ko) |
| EP (1) | EP4120803A4 (ko) |
| JP (1) | JP7351245B2 (ko) |
| KR (1) | KR20220103165A (ko) |
| CN (1) | CN114788416A (ko) |
| TW (1) | TW202135601A (ko) |
| WO (1) | WO2021181879A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023040527A (ja) * | 2021-09-10 | 2023-03-23 | ウシオ電機株式会社 | 誘電体バリア放電式プラズマ発生装置 |
| CN115142255A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-10-04 | 青岛华世洁环保科技有限公司 | 碳纤维表面处理装置及对碳纤维进行表面处理的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010009890A (ja) | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Panasonic Electric Works Co Ltd | プラズマ処理装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4092937B2 (ja) | 2002-04-11 | 2008-05-28 | 松下電工株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| JP4916776B2 (ja) * | 2006-05-01 | 2012-04-18 | 国立大学法人 東京大学 | 吹き出し形マイクロ波励起プラズマ処理装置 |
| JP4953163B2 (ja) | 2007-05-09 | 2012-06-13 | 国立大学法人 東京大学 | マイクロ波励起プラズマ処理装置 |
| JP5088375B2 (ja) | 2007-11-28 | 2012-12-05 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 誘電体バリア放電装置 |
| JP5948053B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-07-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 質量分析装置及び質量分析方法 |
| US20140225502A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Korea Institute Of Machinery & Materials | Remote plasma generation apparatus |
| US20140224643A1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-08-14 | Colorado State University Research Foundation | Homogenous plasma chemical reaction device |
| KR101730094B1 (ko) | 2013-08-30 | 2017-04-25 | 내셔날 인스티튜트 오브 어드밴스드 인더스트리얼 사이언스 앤드 테크놀로지 | 마이크로파 플라스마 처리 장치 |
| JPWO2016136669A1 (ja) | 2015-02-27 | 2018-01-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| KR101843770B1 (ko) * | 2017-05-12 | 2018-03-30 | 주식회사 플라즈맵 | 선택적 표면처리가 가능한 선형 플라즈마 발생 장치 |
| JP2020017419A (ja) | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | プラズマ発生装置 |
-
2020
- 2020-03-13 JP JP2020043777A patent/JP7351245B2/ja active Active
-
2021
- 2021-01-04 TW TW110100033A patent/TW202135601A/zh unknown
- 2021-01-18 US US17/800,881 patent/US20230100544A1/en active Pending
- 2021-01-18 WO PCT/JP2021/001448 patent/WO2021181879A1/ja active Application Filing
- 2021-01-18 EP EP21768415.8A patent/EP4120803A4/en active Pending
- 2021-01-18 KR KR1020227020879A patent/KR20220103165A/ko unknown
- 2021-01-18 CN CN202180007023.3A patent/CN114788416A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010009890A (ja) | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Panasonic Electric Works Co Ltd | プラズマ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114788416A (zh) | 2022-07-22 |
| JP7351245B2 (ja) | 2023-09-27 |
| TW202135601A (zh) | 2021-09-16 |
| WO2021181879A1 (ja) | 2021-09-16 |
| US20230100544A1 (en) | 2023-03-30 |
| JP2021144890A (ja) | 2021-09-24 |
| EP4120803A4 (en) | 2023-08-16 |
| EP4120803A1 (en) | 2023-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20220103165A (ko) | 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치, 및, 유전체 배리어식 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 방전 개시 방법 | |
| JP4092937B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| KR100623563B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치, 플라즈마를 발생하는 반응 용기의제조 방법 및 플라즈마 처리 방법 | |
| JP4763974B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| US10971338B2 (en) | Active gas generating apparatus | |
| KR20000029287A (ko) | 플라즈마 가공 장치 및 이 가공 장치를 사용하여 수행되는플라즈마 가공 방법 | |
| CN112166650B (zh) | 活性气体生成装置 | |
| GB2461816A (en) | Plasma processing equipment | |
| JP4035916B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP4372918B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| CN108781499B (zh) | 等离子发生装置 | |
| KR101254342B1 (ko) | 플라즈마 발생 장치 | |
| TWI424793B (zh) | 電漿處理裝置 | |
| JP4164967B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP5771466B2 (ja) | ダイボンダ及びダイボンダの接合材供給方法 | |
| WO2023037583A1 (ja) | 誘電体バリア放電式プラズマ発生装置 | |
| JP2023062318A (ja) | 誘電体バリア放電式プラズマ発生装置 | |
| JP7189086B2 (ja) | プラズマ発生装置用部品 | |
| US6809328B2 (en) | Protective coatings for radiation source components | |
| CN114566414A (zh) | 真空装置 | |
| JP2013033603A (ja) | 沿面放電型プラズマジェット生成装置 | |
| JP4154838B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JP3580211B2 (ja) | 局所処理装置 | |
| US20230269859A1 (en) | Electrode arrangement | |
| JP3591407B2 (ja) | 局所処理装置 |