(57)【要約】【課題】  大気圧若しくはその近傍で高価な雰囲気ガスを必要とせずに安定してプラズマを発生させることができるプラズマ発生方法及び装置を提供する。【解決手段】  電圧波形パターンを記憶した記憶部９若しくはパターン発生部と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する制御部１０と、高周波電圧波形を高電圧の印加電圧に変換する高電圧変換部１３と、高周波電圧が印加される一対の電極１、２と、少なくとも一方の電極表面に配設された誘電体３、４と、電極１、２間のプラズマ発生空間５に反応ガス６を導入する手段とを備え、任意の電圧波形パターンを読み出して状況に応じて最適な高周波電圧波形を生成し、高電圧の高周波電圧に変換して電極１、２に印加するようにした。また、オゾン発生においても、同様の構成により低コストの構成にて高い信頼性をもってオゾンの発生効率を向上できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の電圧波形パターンを読み出し若しくは生成する工程と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する工程と、高周波電圧波形を高電圧の高周波電圧に変換する工程と、少なくとも一方の表面に誘電体を配設してなる一対の電極に高周波電圧を印加し、電極間のプラズマ発生空間に反応ガスを導入してプラズマを発生する工程とを有することを特徴とするプラズマ発生方法。
【請求項２】
電圧波形パターンは、ゼロ電圧からピーク電圧に至る立ち上がりが凸曲線で、ピーク電圧から０電圧までの立ち下がりが凹曲線の波形パターンであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生方法。
【請求項３】
電圧波形パターンは、複数段の凸曲線部を有しかつ全体として凸曲線を構成する立ち上がりを有することを特徴とする請求項２記載のプラズマ発生方法。
【請求項４】
高周波電圧波形は、記憶されている１周期分の基本波形パターンを用いて生成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプラズマ発生方法。
【請求項５】
基本波形パターンは、電圧軸をｍ分割、時間軸をｎ分割し、分割時間毎に電圧値に規定して設定していることを特徴する請求項４記載のプラズマ発生方法。
【請求項６】
着火時の基本波形パターンと定常時の基本波形パターンを記憶し、着火時と定常時にそれぞれの基本波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項４又は５記載のプラズマ発生方法。
【請求項７】
プラズマの発生状況に応じて、記憶されている複数の１周期分の基本波形パターンから最適のものを選択して高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載のプラズマ発生方法。
【請求項８】
電圧波形パターンを記憶した記憶部若しくは電圧波形パターンを生成するパターン発生部と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する制御部と、高周波電圧波形を高電圧の印加電圧に変換する高電圧変換部と、高周波電圧が印加される一対の電極と、少なくとも一方の電極表面に配設された誘電体と、電極間のプラズマ発生空間に反応ガスを導入する手段とを備えたことを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項９】
記憶部に記憶され若しくはパターン発生部で発生される電圧波形パターンは、ゼロ電圧からピーク電圧に至る立ち上がりが凸曲線で、ピーク電圧から０電圧までの立ち下がりが凹曲線の波形であることを特徴とする請求項８記載のプラズマ発生装置。
【請求項１０】
記憶部に記憶され若しくはパターン発生部で発生される電圧波形パターンは、複数段の凸曲線部を有しかつ全体として凸曲線を構成する立ち上がりを有することを特徴とする請求項９記載のプラズマ発生装置。
【請求項１１】
制御部は、記憶されている１周期分の基本波形パターンを用いて印加する高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項１２】
基本波形パターンは、電圧軸をｍ分割、時間軸をｎ分割し、分割時間毎に電圧値に規定して設定されていることを特徴する請求項１１記載のプラズマ発生装置。
【請求項１３】
記憶部は、着火時の基本波形パターンと定常時の基本波形パターンを記憶し、着火時と定常時にそれぞれの基本波形パターンを用いて印加する高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項１１又は１２記載のプラズマ発生装置。
【請求項１４】
電圧、電流、温度、発光強度などを検出するセンサを設け、制御部は、センサからの検出信号に応じて記憶部に記憶されている複数の１周期分の基本波形パターンから最適のものを選択して高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項１１〜１３の何れかに記載のプラズマ発生装置。
【請求項１５】
任意の電圧波形パターンを読み出し若しくは生成する工程と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する工程と、高周波電圧波形を高電圧の高周波電圧に変換する工程と、少なくとも一方の表面に誘電体を配設してなる一対の電極に高周波電圧を印加し、電極間のオゾン発生空間に空気又は酸素ガスを導入してオゾンを発生する工程とを有することを特徴とするオゾン発生方法。
【請求項１６】
電圧波形パターンは、ゼロ電圧からピーク電圧に至る立ち上がりが凸曲線で、ピーク電圧から０電圧までの立ち下がりが凹曲線の波形パターンであることを特徴とする請求項１５記載のオゾン発生方法。
【請求項１７】
電圧波形パターンは、複数段の凸曲線部を有しかつ全体として凸曲線を構成する立ち上がりを有することを特徴とする請求項１６記載のオゾン発生方法。
【請求項１８】
高周波電圧波形は、記憶されている１周期分の基本波形パターンを用いて生成することを特徴とする請求項１５〜１７の何れかに記載のオゾン発生方法。
【請求項１９】
基本波形パターンは、電圧軸をｍ分割、時間軸をｎ分割し、分割時間毎に電圧値に規定して設定していることを特徴する請求項１８記載のオゾン発生方法。
【請求項２０】
着火時の基本波形パターンと定常時の基本波形パターンを記憶し、着火時と定常時にそれぞれの基本波形パターンを用いて電圧波形を生成することを特徴とする請求項１８又は１９記載のオゾン発生方法。
【請求項２１】
オゾンの発生状況に応じて、記憶されている複数の１周期分の基本波形パターンから最適のものを選択して高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項１８〜２０の何れかに記載のオゾン発生方法。
【請求項２２】
電圧波形パターンを記憶した記憶部若しくは電圧波形パターンを生成するパターン発生部と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する制御部と、高周波電圧波形を高電圧の印加電圧に変換する高電圧変換部と、高周波電圧が印加される一対の電極と、少なくも一方の電極表面に配設された誘電体と、電極間のオゾン発生空間に空気又は酸素ガスを導入する手段とを備えたことを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２３】
記憶部に記憶され若しくはパターン発生部で発生される電圧波形パターンは、ゼロ電圧からピーク電圧に至る立ち上がりが凸曲線で、ピーク電圧から０電圧までの立ち下がりが凹曲線の波形であることを特徴とする請求項２２記載のオゾン発生装置。
【請求項２４】
記憶部に記憶され若しくはパターン発生部で発生される電圧波形パターンは、複数段の凸曲線部を有しかつ全体として凸曲線を構成する立ち上がりを有することを特徴とする請求項２３記載のオゾン発生装置。
【請求項２５】
制御部は、記憶されている１周期分の基本波形パターンを用いて印加する高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項２２〜２４の何れかに記載のオゾン発生装置。
【請求項２６】
基本波形パターンは、電圧軸をｍ分割、時間軸をｎ分割し、分割時間毎に電圧値に規定して設定されていることを特徴する請求項２５記載のオゾン発生装置。
【請求項２７】
記憶部は、着火時の基本波形パターンと定常時の基本波形パターンを記憶し、着火時と定常時にそれぞれの基本波形パターンを用いて印加する高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項２５又は２６記載のオゾン発生装置。
【請求項２８】
電圧、電流、温度、発光強度などを検出するセンサを設け、制御部は、センサからの検出信号に応じて記憶部に記憶されている複数の１周期分の基本波形パターンから最適のものを選択して高周波電圧波形を生成することを特徴とする請求項２５〜２７の何れかに記載のオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄、エッチングや成膜を行うプラズマを大気圧近傍で発生させるプラズマ発生方法及び装置並びに大気圧近傍でオゾンを発生させるオゾン発生方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大気圧近傍で安定したプラズマを発生させる方法として、誘電体に覆われた電極に高周波電圧を印加するとともにＨｅガスに反応ガスを混合したガスを導入する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ガス雰囲気を問わないものとして、誘電体に覆われた電極に、周波数が０．５〜１００ｋＨｚ、電圧立ち上がり時間が１００μｓｅｃ以下のパルス電圧を印加する方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、同じくＨｅガス雰囲気を必要としないものとして、誘電体に覆われた電極に、例えば１００ｋＨｚ以下と１３．５６ＭＨｚの２つの異なる周波数の電力を供給し、これら低周波電力と高周波電力の合成電力を印加する方法も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、大気圧近傍で発生し難いプラズマを発生させるために、別途にプラズマ着火装置や着火用の高電圧源を設けたものも知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特公平６−７２３０８号公報
【特許文献２】特開平１０−１５４５９８号公報
【特許文献３】特開２００２−１８４７５９号公報
【特許文献４】特開２００１−１２６８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、大気圧近傍でプラズマを発生させる場合に、電圧の大きさや周波数が固定されている場合、プラズマの着火を確実に行うような電圧を印加すると、異常放電に移行し易いために安定的にプラズマを発生するのが困難であるという問題がある。
【０００７】
これに対して、上記特許文献１に開示されているように、大気圧近傍で安定したプラズマを発生させるためにＨｅガス雰囲気下で処理する方法は、処理反応に寄与しないＨｅガスを大量に消費するためランニングコストが高価になるという問題がある。また、上記特許文献２に開示されているように、電圧立ち上がり時間の急峻なパルス状の電圧を印加する方法は、パルス電源が特異となるため高価となり、さらにパワーＩＣで高電圧をＯＮ／ＯＦＦしてパルス波形を形成しているため高い信頼性が得難いという問題もある。また、上記特許文献３に開示されているように、低周波と高周波の合成電力を印加する方法では、高価な高圧電源が複数必要となるためコスト高になるとともに、小型化が困難になるという問題がある。
【０００８】
また、以上の何れでも着火時から定常時まで同一パターンの波形出力であるため、条件に余裕がなく、気温や電極汚れなどの環境変化に対応できず、異常放電に移行し易く、異常放電を抑えるためにプラズマ密度を上げられないという問題がある。また電圧波形が正弦波の場合には供給された電力の多くの部分が熱に変わってプラズマ発生効率が低いという問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献４に開示されているように、着火装置や着火用の高電圧源を別に設ける方法では、小型化が困難で、コスト高になるという問題がある。
【００１０】
また、大気圧近傍でオゾンを発生させるオゾン発生装置においても、誘電体に覆われた電極に高周波電圧を印加し、空気又は酸素を導入することで発生させているが、この場合にも電圧を上げると異常放電が発生したり、温度が上昇し過ぎるため、電圧を上げることができず、オゾンの発生効率が悪いという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高価な雰囲気ガスを必要とせずに安定してプラズマを発生させることができ、かつ信頼性が高く、低コストにて構成できるプラズマ発生方法及び装置、並びに低コストの構成にて高い信頼性をもってオゾンの発生効率を向上できるオゾン発生方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプラズマ発生方法は、任意の電圧波形パターンを読み出し若しくは生成する工程と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する工程と、高周波電圧波形を高電圧の高周波電圧に変換する工程と、少なくとも一方の表面に誘電体を配設してなる一対の電極に高周波電圧を印加し、電極間のプラズマ発生空間に反応ガスを導入してプラズマを発生する工程とを有するものである。
【００１３】
この構成によると、任意の電圧波形の高周波電圧を印加することができるので、状況に応じて電圧の高さを含めて最適な電圧波形の高周波電圧を印加することにより、高価な雰囲気ガスを必要とすることなく、また高価な高周波電源を複数必要とすることなく、安価な構成にて大気圧若しくはその近傍においても高い信頼性をもって安定してプラズマを発生することができる。
【００１４】
また、本発明のプラズマ発生装置は、電圧波形パターンを記憶した記憶部若しくは電圧波形パターンを生成するパターン発生部と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する制御部と、高周波電圧波形を高電圧の印加電圧に変換する高電圧変換部と、高周波電圧が印加される一対の電極と、少なくとも一方の電極表面に配設された誘電体と、電極間のプラズマ発生空間に反応ガスを導入する手段とを備えたものである。
【００１５】
この構成によると、上記プラズマ発生方法を実施して安価な構成にて大気圧若しくはその近傍においても高い信頼性をもって安定してプラズマを発生することができる。
【００１６】
また、本発明のオゾン発生方法は、任意の電圧波形パターンを読み出し若しくは生成する工程と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する工程と、高周波電圧波形を高電圧の高周波電圧に変換する工程と、少なくとも一方の表面に誘電体を配設してなる一対の電極に高周波電圧を印加し、電極間のオゾン発生空間に空気又は酸素ガスを導入してオゾンを発生する工程とを有するものである。
【００１７】
この構成によると、任意の電圧波形の高周波電圧を印加することができるので、状況に応じて電圧の高さを含めて最適な電圧波形の高周波電圧を印加することにより、異常放電を起こすことなく、高い発生効率でオゾンを発生することができる。
【００１８】
また、本発明のオゾン発生装置は、電圧波形パターンを記憶した記憶部若しくは電圧波形パターンを生成するパターン発生部と、電圧波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成する制御部と、高周波電圧波形を高電圧の印加電圧に変換する高電圧変換部と、高周波電圧が印加される一対の電極と、少なくとも一方の電極表面に配設された誘電体と、電極間のオゾン発生空間に空気又は酸素ガスを導入する手段とを備えたものである。
【００１９】
この構成によると、上記オゾン発生方法を実施して異常放電を起こすことなく、高い発生効率でオゾンを発生することができる。
【００２０】
また、以上のプラズマやオゾンの発生方法及び装置において、電圧波形パターンが、ゼロ電圧からピーク電圧に至る立ち上がりが凸曲線で、ピーク電圧から０電圧までの立ち下がりが凹曲線の波形パターンであると、印加電力の内の電圧の立ち上がり部分はプラズマやオゾンの発生に寄与するが、立ち下がり部分はプラズマやオゾンの発生に寄与することなく熱に変わるため、印加電力の大部分がプラズマやオゾンの発生に寄与することになる一方、熱に変わる部分は抑制できるので、プラズマやオゾンの発生効率を向上することができる。
【００２１】
また、電圧波形パターンが、複数段の凸曲線部を有しかつ全体として凸曲線を構成する立ち上がりを有すると、複数段で励起することができ、さらに容易かつ確実にプラズマやオゾン発生の着火を行い、プラズマやオゾンを効率的に発生させることができる。
【００２２】
また、高周波電圧波形を、記憶されている１周期分の基本波形パターンを用いて生成すると、記憶されている複数の基本波形パターンを用いて簡単で安価な構成にて所望の高周波電圧波形を形成することができる。
【００２３】
また、基本波形パターンは、電圧軸をｍ分割、時間軸をｎ分割し、分割時間毎に電圧値に規定して設定していると、複数の基本波形パターンを簡単で安価な構成にて設定及び記憶することができる。
【００２４】
また、着火時の基本波形パターンと定常時の基本波形パターンを記憶し、着火時と定常時にそれぞれの基本波形パターンを用いて高周波電圧波形を生成すると、プラズマやオゾン発生の着火の難しさを解消しつつ定常時の異常放電への移行を防止でき、自動的に安定してプラズマやオゾンを発生することができる。
【００２５】
また、プラズマやオゾンの発生状況に応じて、記憶されている複数の１周期分の基本波形パターンから最適のものを選択して高周波電圧波形を生成することにより、また電圧、電流、温度、発光強度などを検出するセンサを設け、制御部は、センサからの検出信号に応じて記憶部に記憶されている複数の１周期分の基本波形パターンから最適のものを選択して高周波電圧波形を生成することにより、プラズマやオゾンの発生状況に応じて自動的に最適の高周波電圧を印加することができ、安定して高い発生効率にてプラズマやオゾンを発生することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、任意の電圧波形の高周波電圧を印加することができるので、状況に応じて電圧の高さを含めて最適な電圧波形の高周波電圧を印加することにより、高価な雰囲気ガスを必要とすることなく、また高価な高周波電源を複数必要とすることなく、安価な構成にて大気圧若しくはその近傍においても高い信頼性をもって安定してプラズマを発生し、また異常放電を起こすことなく、高い発生効率でオゾンを発生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のプラズマ発生方法及び装置の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２８】
図１において、第１の電極１と第２の電極２の表面にそれぞれ第１の誘電体３と第２の誘電体４が配設され、これらの誘電体３と４の間にプラズマ発生空間５が形成されている。プラズマ発生空間５にはその一端側から反応ガス６を導入するように構成され、プラズマ発生空間５の他端のプラズマ放出口７に対向して処理対象物８が配設されている。なお、誘電体は少なくとも何れか一方の電極１、２の表面に配設されていれば良い。
【００２９】
９は、着火時や定常時などの各種状況に対応した複数の基本波形パターンが記憶されている記憶部である。１０は、各種状況に応じて最適な周波数高周波電圧波形を生成する制御部であり、操作部（図示せず）から入力される着火信号の入力時点からの時間経過や、電圧、電流、温度、発光強度などを検出するセンサ１１からの検出信号に応じて、記憶部９から適切な基本波形パターンを選択して読み出し、読み出した基本波形パターンを用いてその状況に応じた最適な高周波電圧波形を生成するように構成されている。制御部１０で生成された高周波電圧波形は、Ｄ／Ａ変換部１２にてアナログ信号波形に変換された後、高電圧変換部１３にて高電圧の高周波電圧に変換され、その高周波電圧を第１と第２の電極１、２に印加するように構成されている。
【００３０】
制御部１０において生成される高周波電圧波形２０としては、例えば、図２に示すように、記憶部９から読み出した１周期分の基本波形パターン２１を繰り返すことによって生成することができる。また、その基本波形パターン２１の波形として、図３（ａ）に示すように、ゼロ電圧からピーク電圧に至る立ち上がりが凸曲線２２で、ピーク電圧から０電圧までの立ち下がりが凹曲線２３とした波形パターンが好適である。すなわち、印加電力の内の電圧の立ち上がり部分（図２、図３（ａ）で斜線で表示した部分）はプラズマやオゾンの発生に寄与するが、立ち下がり部分（図２、図３（ａ）で梨地で表示した部分）はプラズマやオゾンの発生に寄与することなく熱に変わるため、印加電力の大部分がプラズマやオゾンの発生に寄与することになる一方、熱に変わる部分は抑制できるので、プラズマやオゾンの発生効率を向上することができる。
【００３１】
また、このように記憶部９に記憶されている１周期分の基本波形パターン２１を用いて高周波電圧波形２０を生成すると、記憶されている複数の基本波形パターン２１を用いて簡単で安価な構成にて所望の高周波電圧波形２０を形成することができる。
【００３２】
また、記憶部９に記憶されている基本波形パターン２１は、図３（ｂ）に示すように、電圧軸をｍ分割、時間軸をｎ分割し、分割時間毎に電圧値を規定して設定されている。このような基本波形パターン２１の設定方法を採用することで、予め実験等により最適な基本波形パターン２１を自動的に導出することができる。
【００３３】
また、高周波電圧波形２０として、図２では、正又は負の一方の極性側にのみ基本波形パターン２１を繰り返す例を示したが、図４に示すように、基本波形パターン２１を正と負の両極性側に繰り返す波形であっても良い。
【００３４】
さらに、基本波形パターン２１は、電圧の高さの相違を含めて種々のパターンを設定することができるが、図５に示すように、複数段の凸曲線部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有しかつ全体として凸曲線２１を構成する立ち上がりを有する波形パターンについても設定しておくのが好適である。このように複数段で立ち上がる基本波形パターン２１を用いると、複数段で励起することができるので、一層容易かつ確実にプラズマの着火を行い、プラズマを効率的に発生させることができる。
【００３５】
次に、実際にプラズマを発生して各種プラズマ処理を行う場合の高周波電圧波形２０の変化の状態について、図６を参照して説明する。なお、記憶部９には着火時の基本波形パターン２１ａと、定常時の基本波形パターン２１ｂと、センサ１１にて検出される各種状況に応じて設定された複数種の状況対応基本波形パターン２１ｃが記憶されている。
【００３６】
まず、操作部（図示せず）からプラズマ発生の開始信号が入力されると、制御部１０は記憶部９から着火時の基本波形パターン２１ａを読み出して所定時間この基本波形パターン２１ａを繰り返し、その後所定時間が経過すると定常状態になったものとして定常時の基本波形パターン２１ｂを読み出し、以降この基本波形パターン２１ｂを繰り返して高周波電圧波形２０を形成する。こうすることで、プラズマの着火の難しさを解消しつつ定常時の異常放電への移行を防止することができ、自動的に安定してプラズマを発生することができる。
【００３７】
さらに、制御部１０はセンサ１１にて検出した電圧、電流、温度、発光強度などの検出信号に基づいてプラズマの発生状況を監視し、プラズマの安定した発生に障害になるような状態を制御部１０が検出すると、その状況に応じた最適の状況対応基本波形パターン２１ｃを読み出して所定時間若しくはプラズマ発生にとって障害となる状況が解消されるまでこの基本波形パターン２１ｃを繰り返し、その後再び定常時の基本波形パターン２１ｂを読み出し、その後基本波形パターン２１ｂに復帰して繰り返す高周波電圧波形２０を形成する。このようにすることで、プラズマの発生状況に応じて自動的に最適の高周波電圧を印加することができ、安定して高い発生効率にてプラズマやオゾンを発生することができる。
【００３８】
以上の実施形態の説明では、記憶部９に記憶させた基本波形パターン２１を用いて高周波電圧波形２０を形成する例を示したが、データ信号に基づいて任意の電圧波形パターンを形成する波形パターン発生部を設けても良く、その電圧波形パターンは、単一の単位波形に限らず、複数の単位波形を組み合わせた状態で発生するようにしても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、大気中に電極１、２及び誘電体３、４からなるプラズマ発生部が配設されている例を示したが、他の実施形態として、図７に示すように、反応容器１４内に平行平板型に、電極１、２とその表面の誘電体３、４を対向配置し、その誘電体３、４間のプラズマ発生空間１５に、一方の誘電体４上に載置した状態で処理対象物１６を配置し、反応容器１４内に反応ガス６を導入し、大気圧近傍の反応容器１４内で電極１、２に上記実施形態と同様に高周波電圧を印加して、プラズマ発生空間１５にプラズマを発生させ、処理対象物の処理を行うようにしても良い。
【００４０】
さらに、以上の実施形態は、プラズマ発生装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、図８に示すオゾン発生装置にも同様に適用することができる。図８において、電極１、２の表面に配設した誘電体３、４間にオゾン発生空間１７が形成され、このオゾン発生空間１７の一端側から酸素ガス又は空気１８を導入し、オゾン発生空間１７の他端のオゾン放出口１９から発生したオゾンを放出するように構成されている。
【００４１】
このようなオゾン発生装置において、その電極１、２に上記実施形態と同様の電圧印加構成を適用することにより、任意の電圧波形の高周波電圧を印加することができ、その結果状況に応じて電圧の高さを含めて最適な電圧波形の高周波電圧を印加することができ、異常放電を起こすことなく、高い発生効率でオゾンを発生することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、状況に応じて電圧の高さを含めて最適な電圧波形の高周波電圧を印加することにより、安価な構成にて大気圧若しくはその近傍においても高い信頼性をもって安定してプラズマを発生できるので、大気圧若しくはその近傍でプラズマを発生させて洗浄、エッチング、成膜等のプラズマ処理を行う場合に有用であり、また異常放電を起こすことなく、高い発生効率でオゾンを発生することができるので各種機器におけるオゾン発生装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態のプラズマ発生装置の概略構成図である。
【図２】同実施形態における高周波電圧波形の一例の波形図である。
【図３】同実施形態における基本波形パターンの一例を示し、（ａ）はパターン形状の波形図、（ｂ）はそのパターン設定方法の説明図である。
【図４】同実施形態における他の基本波形パターンとそれを用いた電圧波形の説明図である。
【図５】同実施形態におけるさらに別の基本波形パターンとそれを用いた高周波電圧波形の波形図である。
【図６】同実施形態において印加する高周波電圧の変化の状態の一例を示す波形図である。
【図７】本発明の他の実施形態のプラズマ発生装置の概略構成図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態のオゾン発生装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  第１の電極
２  第２の電極
３  第１の誘電体
４  第２の誘電体
５  プラズマ発生空間
９  記憶部
１０  制御部
１１  センサ
１３  高電圧変換部
１５  プラズマ発生空間
１７  オゾン発生空間
２０  高周波電圧波形
２１  基本波形パターン
２１ａ  着火時の基本波形パターン
２１ｂ  定常時の基本波形パターン
２１ｃ  状況対応基本波形パターン
２２  凸曲線
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  凸曲線部
２３  凹曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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