아마도 대부분의 아크 현상은 ESC 근방 혹은 전극 feeder 근방에서 발생하는 문제를 의미하는 것 같습니다. 물론 matcher에서의 아크 현상도 문제가 됩니다. 특히 우리가 고출력 bias pwr 를 쓰기 때문일 것입니다. 방전은 절연 파괴 전압이 걸린 공간에서 발생하므로, 전연 파괴 전기장이 만들어지는 조건을 살펴야 원인을 이해할 수가 있겠습니다.

일단 플라즈마는 무한한 하전이 될 전하 공급원이라 생각하면 좋습니다. 특히 전자들의 거동이 빠르고, 하전이 되면 그 표면과 가장 가까운 상대 표면과 전기장 (전위차/최단 거리)이 형성되며 이 전기장으로 절연 파괴(방전)이 발생하면 축적된 전하하 그 통로 (번걔를 따라)로 상대 전극으로 이동을 하게 될 것입니다. 이때 큰 전류가 흐르고 전류를 마진 자리 (번개가 친 자리)에는 미세하게 표면 변형이 일어나게 됩니다. 전기장은 첨두에서 크게 형성되므로 한번 방전을 맞은 자리에 다름 번개가 다시 떨어질 확률이 커집니다. 

부도체는 전도도가 낮고 분극이 쉽게 일어나므로 하전량이 커질 확률이 높습니다. 공정 결과로 나오는 부산물들, 폴리머 들은 모두 하전을 일으킬 후보자 군에 속해 있습니다. 그리고 edge ring 등의 부품들도 하전이 될 소재이기도 합니다. 이들 근방에 플라즈마로 부터 지속적인 하전이 되는 조건, 즉 티끌(particle) 등이 형성되었다면 하전은 커지고 작은 곡률을 가졌으니 전기장 집속도 커지게 될 것입니다. 근처에 고전압 전력선이 지난다면 당연히 가장 단거리 공간에서 방전은 개시될 수 있습니다.

종합하면 구조적으로 전위가차 커지지 않게 조절하거나 파티클 등이 축적되나 플라즈마 전하들로 부터 하전이 크게 발생하지 않게 운전하거나 세정을 세밀하게 하거나 하는 방법이 micro arc를 관리할 방법이 되지 않을까 합니다. 따라서 설계와 취약 지점의 재료 선정 및 공정 중에 일어날 particle flow 관리와 플라즈마 분포와의 관계 전반을 훑어볼 필요가 있겠고, 해결책보다는 완화책에 방점을 두고 관리하는 기술을 개발하는 것이 필요하다는 생각을 하고 있습니다. 제 생각이 얼마나 실무에 도움이 될지는 모르겠으나, 작은 도움은 되리라 기대해 봅니다.