KR101333878B1 - 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치에 관한 것으로서, 구성요소의 분해 및 조립이 용이한 조립식으로 구성하여 전극의 교체와 같은 유지보수가 용이하고, 착탈이 용이한 스페이서의 두께 조절을 통해 상부전극과 하부전극 사이의 간격 조절이 용이하며, 상기 상부전극 및 하부전극을 직·간접적으로 냉각시킬 수 있는 쿨링시스템을 통해 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킴으로써 열화에 따른 손상을 방지할 수 있고, 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생될 수 있는 아킹(arching) 현상을 최소화할 수 있는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치를 제공한다.

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Description

대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치{APPARATUS FOR TREATING SURFACE OF SUBSTRATE WITH PLASMA IN ATMOSPHERIC PRESSURE}

본 발명은 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성요소의 분해 및 조립이 용이한 조립식으로 구성하여 전극의 교체와 같은 유지보수가 용이하고, 착탈이 용이한 스페이서의 두께 조절을 통해 상부전극과 하부전극 사이의 간격 조절이 용이하며, 상기 상부전극 및 하부전극을 직·간접적으로 냉각시킬 수 있는 쿨링시스템을 통해 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킴으로써 열화에 따른 손상을 방지할 수 있고, 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생될 수 있는 아킹(arching) 현상을 최소화할 수 있는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 반도 체 소자 등의 제조를 위한 공정 중, 각 기판의 표면을 처리하는 방법, 예를 들면 식각(etching) 공정, 기판의 표면으로부터 유기 물질과 같은 오염물의 제거나 레지스트(resist)의 제거를 위한 애싱(ashing) 공정, 유기 필름의 접착, 표면 변형, 필름 형성의 향상, 금속 산화물의 환원, 또는 액정용 유리 기판의 세정 공정 등을 위해서는 크게 화학 약품을 이용한 방법과 플라즈마(plasma)를 이용한 방법이 있다. 이 중, 화학 약품을 이용한 방법은 화학 약품이 환경에 악영향을 미친다는 단점이 있다.

한편, 플라즈마를 이용한 표면 처리의 일 예로는 저온·저압 상태의 플라즈마를 이용하는 방법이 있다. 상기 저온·저압 상태의 플라즈마를 이용하는 방법은 저온·저압의 진공챔버 내에서 플라즈마를 발생시키고, 이 플라즈마를 기판의 표면과 접촉시켜 기판 표면을 처리하는 것이다. 이러한 저온·저압 상태의 플라즈마를 이용하는 표면처리방법은 우수한 세정 효과에도 불구하고, 널리 이용되지 않고 있는 실정이다. 이는 저압을 유지하기 위한 진공장치가 필요하게 되므로 대기압 상태에서 수행되는 연속공정에 적용하기 곤란하기 때문이다. 이에 따라 최근에는 대기압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 표면처리에 이용하고자 하는 연구가 매우 활발히 이루어지고 있다.

대기압 하에서 플라즈마를 생성시키는 방법으로는 펄스 코로나 방전(pulsed corona discharge)과 유전막 방전이 일반적으로 사용되고 있다. 상기 펄스 코로나 방전은 고전압 펄스 전원을 이용하여 플라즈마를 생성시키는 방법이고, 상기 유전막 방전은 두 개의 전극 중 적어도 하나는 유전체를 사용하고, 이러한 전극에 수십 Hz 내지 수 MHz의 주파수를 갖는 전원을 인가하여 플라즈마를 생성시키는 방법이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 대기압 플라즈마를 이용한 종래의 표면처리장치에 대해 살펴본다. 도 1은 대기압 플라즈마를 이용한 종래의 표면처리장치의 개략적 구성도이고, 도 2는 상기 표면처리장치의 하부전극조립체를 제조하는 방법의 단계도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 대기압 플라즈마를 이용한 종래의 표면처리장치는 서로 마주보도록 소정 간격으로 이격되어 배치되는 상부전극조립체(10)와 하부전극조립체(20), 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 사이에 지그재그 형태로 개재되어 양자를 소정 간격으로 이격된 상태로 유지시키는 스페이서(spacer: 30), 상기 하부전극조립체(20)를 지지하는 홀더(40), 및 상기 하부전극조립체(20)와 상기 홀더(40)를 전기적으로 연결시키는 컨택터(contactor: 50)를 구비한다.

상기 상부전극조립체(10)는 그 단면이 대략 U자 형상을 갖는 유전체(12), 상기 유전체(12) 상에 Ag를 코팅하여 형성한 상부전극(14), 상기 상부전극(14)을 전원(60)에 연결시키는 고전압 와이어(16), 상기 유전체(12) 내부에 충진되어 상기 상부전극(14) 및 이와 연결된 고전압 와이어(16)의 연결상태를 안정적으로 유지시키고, 상기 상부전극(14)을 외부로부터 차단시키는 에폭시(epoxy)로 구성된다.

상기 하부전극조립체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유전체 플레이트(21)를 평면연마(a)한 후, 그 상면에 Ag를 코팅하여 하부전극(23)을 형성(b)한 다음, 그 상면에 유전체를 용사하고(c), 초음파 가공을 통해 복수개의 홀(29)을 형성(d) 한 다음, 노출된 하부전극(23)의 커버를 용이하게 하기 위해 상기 홀(29) 주변에 샌드 블라스팅(sand blasting)을 이용한 테이버(taper) 가공을 수행(e)한 후, 다시 유전체 용사를 통해 상기 노출된 하부전극(23) 커버(f)하여 완성한다.

이러한 구성을 갖는 대기압 플라즈마를 이용한 종래의 표면처리장치는 지그재그 형태로 개재되는 스페이서(30) 사이의 공간을 통해 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 사이에 형성된 공간인 반응부로 공정가스를 유입시키고, 상기 상부전극조립체(10)에 수십 Hz 내지 수 MHz의 주파수를 갖는 전원을 공급시켜 방전을 일으킴으로써 상기 공정가스를 플라즈마로 변환하고, 이와 같이 변환된 플라즈마를 상기 하부전극조립체(20)에 형성된 복수의 홀(29)을 통해 상기 하부전극조립체(20)의 하부에 배치되는 기판(미도시)으로 배출시켜 상기 기판의 표면을 처리한다.

그런데, 전술한 종래의 표면처리장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 전술한 바와 같은 상부전극조립체(10)의 경우, 상기 에폭시는 상기 유전체(12) 내부 공간에 충진되어 상온경화되기 때문에, 그 내부에 기포가 많이 발생되어 아킹(arching) 현상의 원인이 될 수 있고, 플라즈마 형성을 위해 상기 상부전극조립체(10)에 인가되는 고전압에 의해 발생하는 고열을 방출하지 못하여 원활한 냉각이 이루어지지 못함으로써 유전체에 크랙(crack) 등의 손상이 일어나는 문제점이 있다.

둘째, 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 사이에 개재되어 양자를 소정 간격으로 이격된 상태로 유지시키는 스페이서(30)는 에폭시에 의해 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20)와 접착결합되는 구조를 갖기 때문에, 상기 상부 및 하부전 극조립체(10, 20) 중 어느 하나, 특히 상기 하부전극조립체(20)를 교체하고자 하는 경우, 부분 교체가 불가능하여 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 전체를 교체하여야 하는 문제점이 있다. 또한, 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 사이에서 형성되는 플라즈마는 상기 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 사이의 간격이 매우 중요한데, 상기 간격을 조절하면서 플라즈마 형성의 최적 조건을 찾기 위한 테스트를 수행하고자 하는 경우, 그 간격이 서로 다른 상부 및 하부전극조립체(10, 20) 전체 세트를 개별적으로 제작하여야 하므로 비용 및 시간적 손실이 크다는 문제점이 있다.

셋째, 상기 하부전극조립체(20)와 그 하부에 배치되는 기판 사이의 간격은 일반적으로 1~3mm 정도로 좁기 때문에 후술할 상기 하부전극조립체(20)의 하부전극(23)에의 접지선 연결이 어려워 전술한 바와 같이, 상기 종래의 표면처리장치(100)는 컨택터(50)를 통해 상기 하부전극조립체(20)와 상기 홀더(40)를 전기적으로 연결시키고, 상기 홀더(40)에 접지선을 설치한 구조를 갖는다. 그런데, 상기 하부전극조립체(20) 및 홀더(40)의 경우, 오방전을 방지하기 위해 각각 절연처리가 되어 있어, 이들 각각의 절연처리된 일부를 제거하여 메탈(metal) 부분을 노출시킨 후, 상기 컨택터(50)를 연결시키야 하고, 그 노출된 부위는 다시 에폭시를 이용하여 절연처리하여야 하므로, 그 구조가 복잡하여 조립하기가 어려운 문제점이 있다. 또한, 지속적 사용에 따라 상기 에폭시로 절연처리된 부분이 떨어져 나가 재차 메탈(metal) 부분의 노출이 발생됨으로써 고전압 인가시 그 부위에서 아킹(arching) 현상이 발생하는 문제점이 있다.

넷째, 전술한 바와 같은 구조를 갖는 하부전극조립체(20)의 제조시, 수백개에 달하는 홀(29)들 각각에 도 2의 (e)단계를 통해 설명한 바와 같은 균일한 테이퍼를 형성하기가 매우 어려울 뿐만 아니라 번거롭고, (f)단계를 통해 설명한 용사된 유전체의 가공 벽면이 고르지 못하여 플라즈마 처리 과정에서 그 벽면에 붙은 유전체가 떨어져 나가 하부전극(23)이 노출됨으로써 아킹(arching) 현상이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 전술한 바와 같이 떨어져 나간 유전체 및 아킹(arching) 현상에 의해 생성되는 하부전극(23)의 미세 파편이 기판으로 떨어져 기판을 오염시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 구성요소의 분해 및 조립이 용이한 조립식으로 구성하여 전극의 교체와 같은 유지보수가 용이하고, 착탈이 용이한 스페이서의 두께 조절을 통해 상부전극과 하부전극 사이의 간격 조절이 용이하며, 상기 상부전극 및 하부전극을 직·간접적으로 냉각시킬 수 있는 쿨링시스템을 통해 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킴으로써 열화에 따른 손상을 방지할 수 있고, 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생될 수 있는 아킹(arching) 현상을 최소화할 수 있는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 제공을 기술적 과제로 삼고 있다.

또한, 상기 하부전극에서 발생될 수 있는 아킹(arching) 현상을 최소화할 수 있는 구조를 갖는 하부전극조립체를 보다 효율적으로, 그리고 용이하게 제조할 수 있는 하부전극조립체의 제조방법의 제공을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치는 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 수용하는 가스 챔버와; 상기 가스 챔버의 하단에 배치되어 상기 가스 챔버에 착탈가능하게 체결되고, 복수개의 가스전달홀이 마련된 중간 플레이트와; 상기 중간 플레이트에 착탈가능하게 체결되는 서포터와; 상기 서포터에 착탈가능하게 체결되는 상부전극조립체와; 상기 상부전극조립체의 하부에 소정 간격 이격되도록 배치되어 상기 상부전극조립 체와의 방전을 통해 상기 가스를 플라즈마로 변환시키고, 변환된 플라즈마를 하부로 배출하는 복수개의 플라즈마 배출홀이 마련된 하부전극조립체와; 상기 하부전극조립체를 지지하도록 내측벽으로부터 돌출형성된 안착턱이 마련된 홀더; 및 상기 중간 플레이트와 상기 홀더를 착탈가능하게 연결하고, 상기 연결시 하단에 마련된 단차부가 상기 안착턱에 지지되는 상기 하부전극조립체의 상면을 압박하여 상기 하부전극조립체를 상기 홀더에 지지고정시키는 브라켓을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 중간 플레이트와 상기 브라켓 사이에 착탈가능하게 개재되어 상기 상부 및 하부전극조립체 사이의 간격을 조절하는 스페이서가 구비된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 하부전극조립체의 측면과 상기 홀더의 내측벽 사이에는 갭(gap)이 존재하도록 상기 하부전극조립체의 폭방향 길이는 상기 홀더의 대향하는 내측벽간의 길이보다 작도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 홀더와 상기 브라켓의 연결시, 상기 홀더의 상면과 상기 브라켓의 하면 사이에는 갭(gap)이 존재한다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 중간 플레이트에는 냉매 주입포트 및 냉매 배출포트가 더 마련되고, 상기 냉매 주입포트를 통해 공급되는 냉매를 상기 상부전극조립체로 전달하는 냉매 주입라인 및 상기 상부전극조립체 내부에서 순환된 냉매를 상기 냉매 배출포트로 전달하는 냉매 배출라인이 상기 중간플레이트와 상기 상부전극조립체 사이에 더 마련된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 상부전극조립체는 상부가 개방된 박스형 형상을 갖는 유전체와; 상기 유전체 바닥부 상면에 형성된 상부전극과; 상기 상부전극의 상면에 접착되어 상기 서포터에 체결되고, 상기 냉매 주입라인 및 냉매 배출라인과 연결되어 공급되는 냉매가 이동하는 냉매유로가 형성된 냉각블럭과; 상기 상부전극과 상기 상부전극에 고전압을 인가하는 전원공급부를 연결시키는 고전압 와이어; 및 상기 유전체의 내부 공간에 충진되어 상기 상부전극 및 상기 냉각블럭을 외부와 차단시키는 에폭시를 포함하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 에폭시는 상기 유전체와 비슷한 열팽창계수를 갖는 고전압 에폭시인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 에폭시는 진공상태하에서 120℃를 유지하여 경화시킴으로써 내부에 형성될 수 있는 기포를 최소화한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 유전체의 내측벽에는 상기 상부전극과 연결된 리드 단자가 더 마련되고, 상기 고전압 와이어는 상기 리드 단자와 연결됨으로써 상기 상부전극과 전기적으로 연결되도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 하부전극조립체는 상기 복수개의 플라즈마 배출홀이 마련된 평판형상으로서 중심층에 배치되는 하부전극과, 상기 하부전극을 둘러싸도록 형성되어 상기 하부전극이 외부로 노출되지 않도록 하는 유전체로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 하부전극조립체는 유전체를 평판형상으로 평면연마하고, 상기 유전체의 상면에 Ag를 코팅하여 하부전극을 형성하 고, 레이저가공을 통해 상기 하부전극에 복수개의 단차홀을 형성하고, 상기 유전체 및 하부전극을 덮도록 유전체를 용사하고, 상기 단차홀의 중심축을 기준으로 상기 단차홀보다 작은 직경을 갖는 홀을 뚫어 상기 복수개의 플라즈마 배출홀을 형성하여 제조된다.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 홀더에는 냉매 주입포트 및 냉매 배출포트가 더 마련되고, 상기 홀더의 내부에는 상기 홀더의 냉매 주입 및 배출포트와 연결되어 공급되는 냉매가 순환하는 냉매유로가 형성되어 상기 하부전극조립체를 간접적으로 냉각시킨다.

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전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치는 구성요소의 분해 및 조립이 용이한 조립식으로 구성하여 전극의 교체와 같은 유지보수가 용이한 이점이 있다.

또한, 착탈이 용이한 스페이서의 두께 조절을 통해 상부전극과 하부전극 사이의 간격 조절이 용이하기 때문에 상기 간격을 조절하면서 플라즈마 형성의 최적 조건을 찾기 위한 테스트를 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 상부전극 및 하부전극을 직·간접적으로 냉각시킬 수 있는 쿨링시스템을 통해 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각시킴 으로써 열화에 따른 손상을 방지할 수 있고, 상기 상부전극 및 하부전극에서 발생될 수 있는 아킹(arching) 현상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 하부전극에서 발생될 수 있는 아킹(arching) 현상을 최소화할 수 있는 구조를 갖는 하부전극조립체를 보다 효율적으로, 그리고 용이하게 제조할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 사시도이며, 도 8은 도 4의 Ⅰ- Ⅰ' 절개 사시도이고, 도 9는 도 8의 부분 정면도이다.

먼저, 도 3, 도 4, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치에 대해 살펴보면, 상기 표면처리장치(100)는 가스 공급부(미도시)로부터 공급되는 가스를 수용하는 가스 챔버(110)를 구비한다. 상기 가스 챔버(110)는 하부가 개방된 박스형 형상을 가지며, 가스 주입구(112)를 통해 공급되는 가스를 수용하여 확산시킨 후, 후술할 중간 플레이트(120)에 형성된 복수개의 가스전달홀(122)을 통해 상기 가스를 하방향으로 전달한다. 상기 가스 챔버(110)에는 후술할 중간 플레이트(120), 스페이서(150) 및 브라켓(160)과의 연결 을 위한 복수개의 체결공(116)이 형성되어 있다. 상기 가스 챔버(110)에는 또한, 후술할 고전압 와이어(240)을 외부로 유출시키되, 상기 가스 챔버(110) 내부의 기밀을 유지하도록 하는 와이어 유출부(113)이 마련된다.

상기 가스 챔버(110)의 하단에는 상기 가스 챔버(110)에 착탈가능하게 체결되는 중간 플레이트(120)가 배치된다. 상기 중간 플레이트(120)에는 전술한 복수개의 가스전달홀(122)이 마련되며, 상기 가스 챔버(110)와의 연결을 위한 복수개의 체결공(126) 및 후술할 서포터(140)와의 연결을 위한 또 다른 복수개의 체결공(127)이 마련된다. 상기 중간 플레이트(120)에는 또한, 후술할 상부전극조립체(200)에 냉매를 공급하기 위한 냉매 주입포트(124)와 상기 상부전극조립체(200) 내부에서 순환된 후, 배출되는 냉매를 배출하기 위한 냉매 배출포트(125)가 마련된다.

상기 중간 플레이트(120)의 하단에는 상기 중간 플레이트(120)에 착탈가능하게 체결되는 서포터(140)가 배치된다. 상기 서포터(140)는 후술할 상부전극조립체(200)를 지지고정하기 위한 것으로서, 상기 중간 플레이트(120)에 형성된 복수개의 체결공(127)과 연통되는 복수개의 체결공(147)을 구비하여 상기 복수개의 체결공들(127, 147)에 삽입되는 볼트 등과 같은 체결구(미도시)를 통해 상기 상부전극조립체(200)를 상기 중간 플레이트(120)에 착탈가능하게 연결시킨다.

상기 서포터(140)의 하단에는 전술한 상부전극조립체(200)가 착탈가능하게 체결된다. 상기 상부전극조립체(200)는 전원공급부(미도시)와 전기적으로 연결된 상부전극(220, 도 5 참조)을 포함한다. 상기 상부전극조립체(200)는 후술할 하부전 극조립체(300)와 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되며, 상기 전원공급부로부터 수십 Hz 내지 수십 MHz의 고전압을 인가받아 방전을 통해 상기 상부전극조립체(200)와 하부전극조립체(300) 사이의 공간으로 유입되는 가스를 플라즈마로 변환한다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 상기 상부전극조립체(200) 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 도 5는 도 3에 도시된 상부전극조립체의 제조 단계도이고, 도 6은 도 5의 A부 확대도이며, 도 7은 도 5에 도시된 고전압 와이어의 연결부 상세도이다.

상기 상부전극조립체(200)는 상부가 개방된 박스형 형상을 갖는 유전체(210)와, 상기 유전체(210)의 바닥부 상면에 형성된 상부전극(220)과, 상기 상부전극(220)의 상면에 접착되어 상기 서포터(140)에 체결되고, 상기 냉매 주입 및 배출라인(134, 135)과 연결되어 공급되는 냉매가 이동하는 냉매유로(237)가 형성된 냉각블럭(230)과, 상기 상부전극(220)과 상기 상부전극(220)에 고전압을 인가하는 전원공급부를 연결시키는 고전압 와이어(240), 및 상기 유전체(210)의 내부 공간에 충진되어 상기 상부전극(220) 및 상기 냉각블럭(230)을 외부와 차단시키는 에폭시(250)를 포함하여 구성된다.

상기 유전체(210)는 MgO, Al₂O₃, TiO₂, SiO₂, Pb(Zr, Ti)O₃, Si₃N₄, 및 PZT 등과 같은 산화물 계열의 세라믹이 사용될 수 있다.

상기 냉각블럭(230)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부블럭(231) 및 하부블럭(236)으로 구성된다. 상기 상부블럭(231)에는 전술한 서포터(140)와의 연결을 위해 상기 서포터(140)가 삽입되는 홈(232)과, 상기 서포터(140)에 형성된 복수개의 체결공(147)과 연통되는 암나사부(233)가 마련된다. 상기 하부블럭(236)의 상면에는 상기 상부블럭(231)과의 합착에 의해 형성되는 냉매 유로(237)가 마련된다. 상기 상부블럭(231)과 하부블럭(236)의 합착은 Ag-Cu 브레이징(Brazing) 공법에 의해 이루어질 수 있다.

상기 상부전극조립체(200)는 다음과 같은 방법에 의해 제조된다. 먼저, 도 5에 도시된 바와 같은 형상을 갖는 유전체(210)를 가공형성한다. 그 다음, 상기 유전체(210)의 바닥부 상면에 Ag를 코팅하여 상부전극(220)을 형성한다. 그 다음, 내부에 냉매 유로(237)가 형성되고, 상기 냉매 유로(237)와 연통되도록 전술한 냉매 주입 및 배출라인(134, 135)이 연결되는 냉각블럭(230)을 상기 상부전극(220)의 상면에 접착한다. 그 다음, 전원공급부와 연결된 고전압 와이어(240)를 상기 상부전극(220)과 전기적으로 연결시킨다. 전술한 연결의 편의성을 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 유전체(210)의 측벽 내측면에 상기 상부전극(220)과 연결된 리드 단자(222)를 마련하고, 상기 고전압 와이어(240)를 상기 리드 단자(222)에 연결함으로써 상기 고전압 와이어(240)와 상부전극(220)의 전기적 연결이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. 그 다음, 상기 유전체(210)의 양단에 격벽(212)을 조립한 후, 서포터(140), 냉매 주입 및 배출라인(134, 135)을 상기 냉각블럭(230)에 체결한다. 그 다음, 상기 유전체(210)의 내부 공간에 에폭시(250)를 소정 높이까지 충진시켜 소결함으로써 상기 상부전극(220) 및 냉각블럭(230)을 외부와 차단시키는 한편, 상기 상부전극(220), 냉각블럭(230) 및 서포터(140)가 상기 유전체(210) 상에 고정되도록 한다.

여기서, 상기 에폭시(250)는 상기 유전체(210)와 비슷한 열팽창계수를 갖는 고전압 에폭시를 사용함으로써 플라즈마 형성과정에서 발생하는 열화에 의해 상기 에폭시(250) 및 유전체(210)가 서로 다르게 팽창함으로써 상기 에폭시(250) 또는 유전체(210)에 크랙(crack) 등의 손상이 발생하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에폭시(250)의 소결은 진공상태하에서 120℃를 유지하여 경화시킴으로써 내부에 형성될 수 있는 기포를 최소화하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 과정을 통해 제조된 상기 상부전극조립체(200)의 경우, 상기 에폭시(250) 내부에 존재하여 아킹(arching) 현상의 원인이 될 수 있는 기포를 최소화함으로써 아킹(arching) 현상의 발생을 최대한 방지할 수 있고, 상기 상부전극(220)과 밀착되고, 그 내부에 냉매가 순환하는 냉각블럭(230)을 통해 상기 상부전극(220)을 직접적으로 냉각함으로써 플라즈마 형성과정에서 발생하는 열화에 의한 손상을 방지할 수 있다.

상기 고전압 와이어(240)는 상기 중간 플레이트(120)에 형성된 복수개의 가스전달홀(122) 중 어느 하나를 관통하여, 상기 가스 챔버(110)에 형성된 와이어 유출부(113)를 통해 외부로 유출된다.

다시 도 3, 도 4, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 중간 플레이트(120)와 상 기 상부전극조립체(200) 사이에는 상기 중간 플레이트(120)의 냉매 주입포트(124)를 통해 공급되는 냉매를 상기 상부전극조립체(200)로 전달하는 냉매 주입라인(134) 및 상기 상부전극조립체(200) 내부에서 순환된 냉매를 상기 중간 플레이트(120)의 냉매 배출포트(125)로 전달하는 냉매 배출라인(135)이 배치된다.

한편, 상기 중간 플레이트(120)의 하단에는 개구부(151)가 형성되어 전술한 서포터(140)와 간섭되지 않도록 틀 형상을 갖는 스페이서(150)가 상기 중간 플레이트(120)에 착탈가능하게 체결된다. 상기 스페이서(150)에는 상기 중간 플레이트(120)에 형성된 복수개의 체결공(126)과 연통되는 복수개의 체결공(156)이 마련된다. 상기 스페이서(150)는 전술한 상부전극조립체(200)와 후술할 하부전극조립체(300) 사이의 간격을 조절하기 위한 것이다. 상기 스페이서(150)는 상기 중간 플레이트(120)와 후술할 브라켓(160) 사이에 착탈가능하게 체결되는 구조를 갖기 때문에, 서로 다른 두께를 갖는 여러 종류를 마련해 놓고, 필요한 두께를 갖는 스페이서(150)를 체결함으로써 상기 상부전극조립체(200)와 하부전극조립체(300) 사이의 간격을 용이하게 조절할 수 있다. 상기 상부 및 하부전극조립체(200, 300) 사이에서 형성되는 플라즈마는 상기 상부 및 하부전극조립체(200, 300) 사이의 간격이 매우 중요한데, 상기 간격을 조절하면서 플라즈마 형성의 최적 조건을 찾기 위한 테스트를 수행하고자 하는 경우, 상기 스페이서(150)를 서로 다른 것들로 교체함으로써 상기 테스트를 용이하게 수행할 수 있다.

상기 스페이서(150)의 하단에는 전술한 브라켓(160)이 상기 스페이서(150)에 착탈가능하게 체결된다. 상기 브라켓(160) 역시 상기 스페이서(150)와 마찬가지로 상기 서포터(140)와 간섭되지 않도록 하는 개구부(161)를 갖는다. 상기 브라켓(160)에는 상기 스페이서(150)와의 체결을 위해 상기 스페이서(150)에 형성된 복수개의 체결공(156)과 연통되는 복수개의 체결공(166)이 마련된다. 상기 복수개의 체결공(166)은 그 상부의 경우, 상기 가스 챔버(110), 중간 플레이트(120) 및 스페이서(150)에 형성된 복수개의 체결공들(116, 126, 156)과 동일 치수를 가지나, 하부의 경우, 후술할 홀더(180)의 암나사부(186)과 동일 치수를 갖는 카운터보어(counter-bore)로 형성된다. 상기 브라켓(160)의 하단에는 상기 하부전극조립체(300)의 상면 가장자리부를 압박하도록 형성된 단차부(162)가 마련된다.

상기 브라켓(160)의 하단에는 상기 하부전극조립체(300)를 지지하는 홀더(180)가 착탈가능하게 체결된다. 상기 홀더(180)는 개구부(181)가 형성된 틀 형상을 가지며, 내측벽 하단으로부터 그 중심을 향해 수평방향으로 돌출형성된 안착턱(182)이 마련되어, 상기 하부전극조립체(300)의 가장자리부가 상기 안착턱(182)에 의해 지지되도록 한다. 상기 홀더(180)는 그 표면을 아노다이징(anodizing) 처리하여 산화피막이 형성된 알루미늄(Al)일 수 있다. 상기 홀더(180)에는 전술한 브라켓(160)에 형성된 복수개의 체결공(166)의 하부와 연통되는 암나사부(186)가 마련된다. 상기 홀더(180)에는 또한, 냉매 유입포트(184)와 냉매 배출포트(185) 및 이들 냉매 유입 및 배출포트(184, 185)와 연결된 냉매 유로(189)가 마련된다. 따라서 상기 홀더(180)는 상기 순환되는 냉매를 통해 플라즈마 생성과정에서 과열된 상기 하부전극조립체(300)를 간접적으로 냉각시킴으로써 열화에 따른 상기 하부전극조립체(300) 및 이와 인접된 구성요소들의 손상을 방지한다.

상기 홀더(180)의 안착턱(182)에는 상기 상부전극조립체(200)와 소정 간격 이격되도록 배치되어 상기 상부전극조립체(200)와의 방전을 통해 상기 가스 챔버(110)로부터 전달되는 가스를 플라즈마로 변환시키고, 변환된 플라즈마를 하부로 배출하는 복수개의 플라즈마 배출홀(350)이 마련된 하부전극조립체(300)가 안착된다. 상기 하부전극조립체(300)는 스크류 등과 같은 체결구에 의해 상기 브라켓(160)과 홀더(180)가 체결될 때, 상기 브라켓(160)의 단차부(162)가 상기 하부전극조립체(300)의 가장자리부 상면을 압박함으로써 상기 홀더(180)에 지지고정된다.

이때, 상기 브라켓(160)과 홀더(180) 사이에는 도 9에 도시된 바와 같이, 소정 간격의 갭(gap)이 존재하도록 구성된다. 상기 갭(gap)은 상기 브라켓(160)과 홀더(180)의 제조공차에 따라 전술한 체결구를 통해 상기 브라켓(160)과 홀더(180)가 체결될 때, 상기 브라켓(160)의 단차부(162)가 상기 하부전극조립체(300)의 가장자리부 상면을 압박하지 못하게 되는 문제점을 방지하기 위한 것이다.

또한, 상기 하부전극조립체(300)의 측면과 상기 홀더(180)의 내측벽 사이에는 소정 간격, 예를 들어 0.5mm 내지 1.0mm의 갭(gap)이 존재하도록 상기 하부전극조립체(300)의 폭방향 길이는 상기 홀더(180)의 대향하는 내측벽 간의 길이보다 작도록 구성된다. 이와 같은 갭(gap)이 형성되도록 구성한 것은 플라즈마 생성과정에서 발생하는 열에 의해 상기 하부전극조립체(300)가 팽창함으로써 상기 홀더(180)의 내측벽에 부딪혀 상기 하부전극조립체(300)에 응력이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

이하, 도 10을 참조하여 상기 하부전극조립체(300) 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

상기 하부전극조립체(300)는 상기 복수개의 플라즈마 배출홀(350)이 마련된 평판형상으로서 중심층에 배치되는 하부전극(320)과, 상기 하부전극(320)을 둘러싸도록 형성되어 상기 하부전극(320)이 외부로 노출되지 않도록 하는 유전체(310, 340)로 구성된다.

상기 하부전극조립체(300)는 다음과 같은 방법에 의해 제조된다. 먼저, 유전체(310)를 평판형상으로 평면연마(A)하고, 상기 유전체(310)의 상면에 Ag를 코팅하여 하부전극(320)을 형성(B)하고, 레이저가공을 통해 상기 하부전극(320)에 복수개의 단차홀(330)을 형성(C)하고, 상기 유전체(310) 및 하부전극(320)을 덮도록 유전체(340)를 용사(D)하고, 상기 단차홀(330)의 중심축을 기준으로 상기 단차홀(330)보다 작은 직경을 갖는 홀(350)을 뚫어(E), 전술한 복수개의 플라즈마 배출홀(350)을 형성하여 제조한다.

전술한 과정을 통해 제조된 상기 하부전극조립체(300)는 하부전극(320)이 외부로 노출되지 않고, 상기 복수개의 플라즈마 배출홀(350)의 내주면이 매끄럽게 형성되기 때문에 종래 기술에서 설명한 바와 같은 문제점, 즉 유전체(27)의 가공 벽면이 고르지 못하여 플라즈마 처리 과정에서 하부전극(23)을 덮고 있던 유전체(27)가 떨어져 나가 하부전극(23)이 외부로 노출됨으로써 아킹(arching) 현상의 원인으로 작용하거나, 아킹(arching) 현상에 의해 생성되는 하부전극(23)의 미세 파편이나, 플라즈마 배출홀(29)의 내주면에서 떨어져 나간 유전체(27)가 기판으로 떨어져 기판을 오염시키는 문제점을 방지할 수 있다.

한편, 상기 하부전극조립체(300)의 하부전극(320)은 접지선(미도시)을 통해 접지된다. 이를 위한 구조를 살펴보면, 상기 홀더(180)의 안착턱(182) 상부에 배치되는 상기 하부전극조립체(300)의 가장자리부 하단에 위치하는 유전체(310)의 일부를 제거하여 상기 하부전극(320)을 노출시키고, 상기 홀더(180)의 안착턱(182) 상면에 형성된 산화피막을 제거하여, 그 부위와 노출된 상기 하부전극(320) 사이에 컨택터(contactor: 190)를 개재시키고, 에폭시(미도시)를 사용하여 상기 컨택터(190) 및 각 노출부위를 외부로부터 차단시킨 다음, 상기 홀더(180)에 접지선을 연결하는 구조를 통해 상기 하부전극(320)을 접지시키도록 구성한다. 상기한 바와 같은 구조에 의하면, 상기 컨택터(190)를 통한 연결부위가 종래 기술에서 설명한 바와 같은 컨택터(50)와 달리 외부와 충분한 정도로 격리되기 때문에 상기 에폭시가 떨어져 나갈 우려가 적고, 따라서 아킹(arching) 현상의 발생을 최대한 방지할 수 있다.

이하에서는 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 조립과정에 대해 설명한다.

먼저, 도 10을 통해 설명한, 제조가 완료된 하부전극조립체(300)를 홀더(180)의 안착턱(182)에 컨택터(190)를 개재시켜 안착시키고, 상기 컨택터(190) 연결부위에 에폭시 처리를 한 후, 스크류(미도시)와 같은 체결구를 통해 상기 홀더(180)에 브라켓(160)을 체결하여 상기 브라켓(160)의 단차부(162)가 상기 하부전 극조립체(300)의 가장자리부 상면을 압박하게 함으로써 상기 하부전극조립체(300)를 상기 홀더(180)에 고정시킨다. 여기서, 상기 체결구는 상기 브라켓(160)의 복수개의 체결공(166) 하부 및 이와 연통되는 상기 홀더(180)의 암나사부(186)에 삽입된다. 그 다음, 도 5 내지 도 7을 통해 설명한 바와 같이 조립이 완료된 상부전극조립체(200) 및 이에 연결된 서포터(140)와 냉매 주입 및 배출라인(134, 135)을 중간 플레이트(120)에 연결시킨다. 여기서, 상기 중간 플레이트(120) 및 서포터(140) 각각에 형성되어 서로 연통되는 복수개의 체결공들(127, 147) 및 상기 상부전극조립체(200)의 냉각블럭(230)에 형성된 암나사부(233)에 스크류(미도시)와 같은 체결구가 삽입됨으로써 상기 중간 플레이트(120), 서포터(140) 및 상부전극조립체(200)가 일체로 고정된다. 그 다음, 상기 중간 플레이트(120)와 상기 브라켓(160) 사이에 필요한 두께를 갖는 스페이서(150)를 개재시키고, 상기 중간 플레이트(120) 상부에 가스 챔버(110)를 배치한 후, 볼트(미도시)와 같은 체결구를 상기 가스 챔버(110), 중간 플레이트(120), 스페이서(150) 및 브라켓(160)에 각각에 형성되어 서로 연통되는 복수개의 체결공들(116, 126, 156, 166)에 삽입시켜 상기 가스 챔버(110), 중간 플레이트(120), 스페이서(150) 및 브라켓(160)을 일체로 고정시킨다. 여기서, 상기 상부전극조립체(200)에 연결된 고전압 와이어(240)는 상기 중간 플레이트(120)에 형성된 복수개의 가스전달홀(122) 중 어느 하나를 관통하여 상기 가스 챔버(110)의 와이어 유출부(113)를 통해 외부로 유출되도록 한다. 그 다음, 상기 고전압 와이어(240)를 전원공급부(미도시)에 연결하고, 상기 가스 챔버(110)의 가스 주입구(112)에 가스 공급라인(미도시)을 연결하고, 상기 중간 플레이 트(120) 및 홀더(180)에 각각 마련된 냉매 주입 및 배출포트(124, 184, 125, 185)를 냉매 공급부(미도시)와 연결하고, 상기 하부전극조립체(300)의 하부전극(320)과 연결된 접지선(미도시)을 접지시킴으로써 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치(100)의 조립을 완료한다.

전술한 과정을 통해 조립이 완료된 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치(100)는 가스공급부로부터 공급되는 가스가 가스 챔버(110) 내부에 수용되어 확산한 후, 중간 플레이트(120)에 형성된 복수개의 가스전달홀(122)을 통해 하방향으로 전달되어 상기 상부전극조립체(200)와 하부전극조립체(300) 사이 공간으로 유입된 후, 상기 상부전극조립체(200)의 상부전극(220)에 수십 Hz 내지 수십 MHz의 고전압이 인가될 때 발생하는 방전을 통해 유입된 가스를 플라즈마로 변환시켜, 상기 하부전극조립체(300)에 형성된 플라즈마 배출홀(350)을 통해 상기 변환된 플라즈마를 상기 하부전극조립체(300)의 하부에 배치되는 기판에 배출시켜 상기 기판의 표면을 처리하게 된다. 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치(100)는 식각(etching) 공정, 기판의 표면으로부터 유기 물질과 같은 오염물의 제거나 레지스트(resist)의 제거를 위한 애싱(ashing) 공정, 유기 필름의 접착, 표면 변형, 필름 형성의 향상, 금속 산화물의 환원, 또는 액정용 유리 기판의 세정 공정 등에 사용될 수 있다.

이하에서는 도 11을 참조하여 전술한 하부전극조립체(300)의 다른 실시 예(400)에 대해 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같은 다른 실시예에 따른 하부전극조립체(400)는 전술한 실시예에서의 홀더(180)와 하부전극조립체(300)를 일체로 형성한 것이다. 상기 다른 실시예에 따른 하부전극조립체(400)는 복수개의 플라즈마 배출홀(411)이 형성된 평판부(410) 및 상기 평판부(410)의 가장자리부를 따라 상방향으로 돌출형성되어 상기 브라켓(160)과 연결되는 사각틀 형상의 연결부(420)가 일체형으로 형성된 알루미늄(Al) 전극으로서, 아노다이징(anodizing)을 통해 외면 전체에 걸쳐 산화피막이 형성된 것을 특징으로 한다. 미 설명부호 426은 상기 브라켓(160)과의 연결을 위한 암나사부이고, 434 및 435는 각각 냉매 주입 및 배출포트이며, 440은 접지선 연결부를 나타낸다. 전술한 바와 같은 하부전극조립체(400)는 일체형이기 때문에 고전압에 따른 내구성이 뛰어나고, 냉각 효율이 크다는 이점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 대기압 플라즈마를 이용한 종래의 표면처리장치의 개략적 구성도,

도 2는 상기 표면처리장치의 하부전극조립체의 제조 단계도,

도 3은 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치의 사시도,

도 5는 도 3에 도시된 상부전극조립체의 제조 단계도,

도 6은 도 5의 A부 확대도,

도 7은 도 5에 도시된 고전압 와이어의 연결부 상세도,

도 8은 도 4의 Ⅰ- Ⅰ' 절개 사시도,

도 9는 도 8의 부분 정면도,

도 10은 도 3에 도시된 하부전극조립체의 제조 단계도이다.

**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**

110 : 가스 챔버 120 : 중간 플레이트

122 : 가스전달홀 124 : 냉매 주입포트

126 : 냉매 배출포트 134 : 냉매 주입라인

135 : 냉매 배출라인 140 : 서포터

150 : 스페이서 160 : 브라켓

162 : 단차부 170 : 가스 컬랙터

180 : 홀더 182 : 안착턱

184 : 냉매 주입포트 185 : 냉매 배출포트

200 : 상부전극조립체 210 : 유전체

220 : 상부전극 222 : 리드 단자

230 : 냉각블럭 240 : 고전압 와이어

250 : 에폭시 300 : 하부전극조립체

310 : 유전체 320 : 하부전극

350 : 플라즈마 배출홀

Claims (21)

1. 가스 공급부로부터 공급되는 가스를 수용하는 가스 챔버;

   상기 가스 챔버의 하단에 배치되어 상기 가스 챔버에 착탈가능하게 체결되고, 복수개의 가스전달홀이 마련된 중간 플레이트;

   상기 중간 플레이트에 착탈가능하게 체결되는 서포터;

   상기 서포터에 착탈가능하게 체결되는 상부전극조립체;

   상기 상부전극조립체의 하부에 소정 간격 이격되도록 배치되어 상기 상부전극조립체와의 방전을 통해 상기 가스를 플라즈마로 변환시키고, 변환된 플라즈마를 하부로 배출하는 복수개의 플라즈마 배출홀이 마련된 하부전극조립체;

   상기 하부전극조립체를 지지하도록 내측벽으로부터 돌출형성된 안착턱이 마련된 홀더; 및

   상기 중간플레이트와 상기 홀더를 착탈가능하게 연결하고 하단에 단차부가 형성된 브라켓을 포함하며, 상기 하부전극조립체는 상기 안착턱에 지지되고 상면에서 상기 단차부에 의해 압박되어 상기 홀더에 지지고정되는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간 플레이트와 상기 브라켓 사이에 착탈가능하게 개재되어 상기 상부 및 하부전극조립체 사이의 간격을 조절하는 스페이서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부전극조립체의 측면과 상기 홀더의 내측벽 사이에는 갭(gap)이 존재하도록 상기 하부전극조립체의 폭방향 길이는 상기 홀더의 대향하는 내측벽간의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 홀더와 상기 브라켓의 연결시, 상기 홀더의 상면과 상기 브라켓의 하면 사이에는 갭(gap)이 존재하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간 플레이트에는 냉매 주입포트 및 냉매 배출포트가 더 마련되고,

   상기 냉매 주입포트를 통해 공급되는 냉매를 상기 상부전극조립체로 전달하는 냉매 주입라인 및 상기 상부전극조립체 내부에서 순환된 냉매를 상기 냉매 배출포트로 전달하는 냉매 배출라인이 상기 중간플레이트와 상기 상부전극조립체 사이에 더 마련되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 상부전극조립체는

   상부가 개방된 박스형 형상을 갖는 유전체;

   상기 유전체의 바닥부 상면에 형성된 상부전극;

   상기 상부전극의 상면에 접착되어 상기 서포터에 체결되고, 상기 냉매 주입라인 및 냉매 배출라인과 연결되어 공급되는 냉매가 이동하는 냉매유로가 형성된 냉각블럭;

   상기 상부전극과 상기 상부전극에 고전압을 인가하는 전원공급부를 연결시키는 고전압 와이어; 및

   상기 유전체의 내부 공간에 충진되어 상기 상부전극 및 상기 냉각블럭을 외부와 차단시키는 에폭시를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 에폭시는 상기 유전체와 비슷한 열팽창계수를 갖는 고전압 에폭시인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 에폭시는 진공상태하에서 120℃를 유지하여 경화시킴으로써 내부에 형성될 수 있는 기포를 최소화한 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 유전체의 내측벽에는 상기 상부전극과 연결된 리드 단자가 더 마련되고, 상기 고전압 와이어는 상기 리드 단자와 연결됨으로써 상기 상부전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 하부전극조립체는 상기 복수개의 플라즈마 배출홀이 마련된 평판형상으로서 중심층에 배치되는 하부전극과, 상기 하부전극을 둘러싸도록 형성되어 상기 하부전극이 외부로 노출되지 않도록 하는 유전체로 구성되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 하부전극조립체는 유전체를 평판형상으로 평면연마하고, 상기 유전체의 상면에 Ag를 코팅하여 하부전극을 형성하고, 레이저가공을 통해 상기 하부전극에 복수개의 단차홀을 형성하고, 상기 유전체 및 하부전극을 덮도록 유전체를 용사하고, 상기 단차홀의 중심축을 기준으로 상기 단차홀보다 작은 직경을 갖는 홀을 뚫어 상기 복수개의 플라즈마 배출홀을 형성하여 제조된 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 홀더에는 냉매 주입포트 및 냉매 배출포트가 더 마련되고,

    상기 홀더의 내부에는 상기 홀더의 냉매 주입 및 배출포트와 연결되어 공급되는 냉매가 순환하는 냉매유로가 형성되어 상기 하부전극조립체를 간접적으로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마를 이용한 표면처리장치.
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