KR20170075394A - High density microwave plasma apparatus - Google Patents

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김성봉
유석재
윤정우
오재성
박승일
임정현
윤성영
전형원
유승민
박연수
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

고밀도 마이크로파 플라즈마 장치가 개시된다. 상기 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 유체이송관; 상기 유체이송관의 내부로 전자파를 공급하도록 상기 유체이송관과 전자파 커플링된 환형의 도파관; 상기 유체이송관의 종방향에 평행하도록 상기 유체이송관의 내부에 설치되고, 상기 환형의 도파관으로부터 전자파가 유입되는 유전체관; 및 상기 유체이송관 내에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티를 형성하도록 상기 유전체관의 상단부 및 하단부에 배치된 한 쌍의 금속 메쉬망을 포함한다. 이러한 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 배관 내에서 PFCs의 제거 및 PFCs 이송 배관 내의 불순물을 제거한다.A high-density microwave plasma apparatus is disclosed. The high density microwave plasma apparatus may include a fluid delivery tube; An annular waveguide coupled to the fluid delivery tube to supply electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube; A dielectric tube installed in the fluid transfer tube so that the fluid transfer tube is parallel to the longitudinal direction of the fluid transfer tube and in which electromagnetic waves are introduced from the annular waveguide; And a pair of metal mesh meshes disposed at upper and lower ends of the dielectric tube to form electromagnetic waves and plasma confinement cavities in the fluid delivery tube. This high density microwave plasma apparatus removes PFCs in the piping and removes impurities in the PFCs transfer piping.

Description

고밀도 마이크로파 플라즈마 장치{HIGH DENSITY MICROWAVE PLASMA APPARATUS}[0001] HIGH DENSITY MICROWAVE PLASMA APPARATUS [0002]

본 발명은 플라즈마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 배관 내에서 이동하는 폐가스 내의 유해 성분을 효율적으로 제거할 수 있는 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma apparatus, and more particularly, to a high-density microwave plasma apparatus capable of efficiently removing harmful components in a waste gas moving in a vacuum pipe.

일반적으로, 화학증착(CVD, Chemical Vapor Deposition) 공정, 에칭(ETCHING) 공정, 디퓨젼(DIFFUSION) 공정 등의 반도체 제조 공정 또는 액정 디스플레이 제조 공정에서는 모노실란(SiH4) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 아산화질소(N2O) 가스, 삼불화질소(NF3) 가스, 사불화탄소(CF4) 가스, 육불화에탄(C2F6) 가스, 불소(F2) 가스 등이 사용된다. In general, chemical vapor deposition (CVD, Chemical Vapor Deposition) process, an etching (ETCHING) process, a diffusion (DIFFUSION) in the semiconductor manufacturing processes or liquid crystal display manufacturing process, such as process monosilane (SiH 4) gas, ammonia (NH 3) Gas, nitrous oxide (N 2 O) gas, nitrogen trifluoride (NF 3 ) gas, carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas, hexafluoroethane (C 2 F 6 ) gas and fluorine (F 2) gas.

이러한 PFC 계열 가스들은 지구 온난화를 초래하는 주요 원인으로 작용하므로 PFCs 가스의 처리를 위해 반도체 제조 설비의 공정 챔버로부터 배출되는 폐가스를 배관을 통해 드라이 펌프로 펌핑한 후 플라즈마 스크러버로 이송하여 처리하고 있고, 플라즈마 스크러버에서는 PFCs 가스를 상압의 열플라즈마에 의해 열분해 하는 방식으로 PFCs 가스를 분해한다.Since these PFC gases act as a major cause of global warming, waste gas discharged from a process chamber of a semiconductor manufacturing facility is pumped by a dry pump through a piping and then transferred to a plasma scrubber for processing of PFCs gas. In the plasma scrubber, PFC gas is decomposed by thermal decomposition of PFC gas by atmospheric thermal plasma.

이와 같이 폐가스를 공정 챔버로부터 배출하여 처리하는 과정에서, 폐가스가 통과하는 배관 내에는 공정 부산물이 고착된다. 즉, 반도체 제조 공정 또는 액정 디스플레이 제조 공정에 이용되는 가스들은 전술한 공정 중에 서로 반응하여 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 염화암모늄(NH4Cl), 불화암모늄(NH4F), 규소불화암모늄((NH4)2SiF6) 등의 염을 부산물로서 발생한다. 이러한 공정 부산물은, 파우더 형태로서, 반도체 제조 장치 또는 액정 디스플레이 제조 장치의 공정 챔버에 연결된 진공 배관을 따라 배기되는 도중 진공 배관 내에 축적되어 고착된다. In the process of discharging the waste gas from the process chamber as described above, the process by-products are fixed in the pipe through which the waste gas passes. That is, the gas used in semiconductor manufacturing processes or liquid crystal display manufacturing processes are the silicon dioxide to react with each other in the above-described step (SiO 2), silicon nitride (Si 3 N 4), ammonium chloride (NH 4 Cl), ammonium fluoride (NH 4 F), and ammonium silicon fluoride ((NH 4 ) 2 SiF 6 ). This process by-product, in the form of a powder, is accumulated and adhered to the vacuum piping during the evacuation along the vacuum piping connected to the process chamber of the semiconductor manufacturing apparatus or the liquid crystal display manufacturing apparatus.

이렇게 반도체 제조 장치 또는 액정 디스플레이 제조 장치의 진공 배관 내에 공정 부산물이 고착되면, 진공 배관이 막히게 되고, 배관 내에 고착된 부산물이 폐가스가 이동하면서 떨어져 나가서 드라이 펌프 내로 유입되며, 이에 의해 폐가스를 포집하도록 펌핑 동작하는 드라이 펌프의 고장을 야기하여 드라이 펌프의 잦은 고장으로 인해 드라이 펌프의 주기와 수명이 단축되는 문제점이 있다.When the process by-products are adhered to the vacuum piping of the semiconductor manufacturing apparatus or the liquid crystal display manufacturing apparatus, the vacuum piping is clogged, the by-products adhered to the piping are separated from the waste gas while flowing into the dry pump, There is a problem that the dry pump is broken and the lifetime of the dry pump is shortened due to frequent failure of the dry pump.

본 발명은 폐가스가 이동하는 배관 내에서 PFCs의 제거 및 PFCs 이송 배관 내의 불순물을 제거하는 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a high-density microwave plasma apparatus for removing PFCs and removing impurities in PFCs transfer piping in piping where waste gas moves.

본 발명에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 유체이송관; 상기 유체이송관의 내부로 전자파를 공급하도록 상기 유체이송관과 전자파 커플링된 환형의 도파관; 상기 유체이송관의 종방향에 평행하도록 상기 유체이송관의 내부에 설치되고, 상기 환형의 도파관으로부터 전자파가 유입되는 유전체관; 및 상기 유체이송관 내에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티를 형성하도록 상기 유전체관의 상단부 및 하단부에 배치된 한 쌍의 금속 메쉬망을 포함하는 것을 특징으로 한다.A high density microwave plasma apparatus according to the present invention comprises: a fluid delivery tube; An annular waveguide coupled to the fluid delivery tube to supply electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube; A dielectric tube installed in the fluid transfer tube so that the fluid transfer tube is parallel to the longitudinal direction of the fluid transfer tube and in which electromagnetic waves are introduced from the annular waveguide; And a pair of metal mesh networks disposed at upper and lower ends of the dielectric tube so as to form an electromagnetic wave and a plasma confinement cavity in the fluid transfer pipe.

일 실시예로서, 상기 환형 도파관은 환형의 내측 원의 표면이 상기 유전체가 위치한 유체이송관의 일부 영역의 외면을 감싸도록 상기 유전체관과 결합되어 있고, 상기 환형 도파관은 상기 환형의 내측 원의 표면에 형성된 적어도 하나의 전자파방사슬롯을 포함하고, 상기 유체이송관은 상기 환형의 내측 원의 표면이 감싸고 있는 영역에 형성되어 상기 전자파방사슬롯과 대응되는 적어도 하나의 전자파유입슬롯을 포함할 수 있다.In one embodiment, the annular waveguide is coupled to the dielectric tube such that the surface of the annular inner circle surrounds the outer surface of a portion of the fluid delivery tube in which the dielectric is located, and the annular waveguide is disposed on the surface of the annular inner circle And at least one electromagnetic wave inflow slot formed in an area enclosing the surface of the annular inner circle and corresponding to the electromagnetic wave radiation slot.

상기 유전체관은 외면이 상기 유체이송관의 내면에 밀착되어 상기 전자파유입슬롯을 덮는다.And the outer surface of the dielectric tube is in close contact with the inner surface of the fluid delivery pipe to cover the electromagnetic wave inflow slot.

다른 실시예로서, 상기 유체이송관은 단부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 유체이송관의 일부 영역에 형성된 환형공간을 포함하고, 상기 유전체관은 상기 유전체관의 외면 및 상기 환형공간의 내면이 일정 거리 이격되도록 상기 환형공간 내에 위치하여 상기 환형공간이 상기 유전체를 에워싸도록 배치되어 있고, 상기 환형 도파관은 축방향에 수직한 면이 상기 환형공간에 대응되도록 상기 환형공간의 상측 또는 하측에 접하여 있고, 상기 환형 도파관의 상기 환형공간과 접하여 있는 면은 적어도 하나의 전자파방사슬롯을 포함할 수 있다.In another embodiment, the fluid delivery tube includes an annular space defined in a portion of the fluid delivery tube such that the fluid delivery tube has a diameter greater than the diameter of the end portion, wherein the dielectric tube has an outer surface of the dielectric tube and an inner surface of the annular space And the annular space is disposed so as to surround the dielectric, and the annular waveguide is in contact with the upper side or the lower side of the annular space so that the surface perpendicular to the axial direction corresponds to the annular space, The surface of the annular waveguide in contact with the annular space may include at least one electromagnetic radiation slot.

이때, 상기 유전체관은 상기 유전체관의 단부와 유사한 직경을 갖도록 형성되어 있고 상기 환형공간 및 상기 유전체관의 단부측의 내부가 서로 독립되도록 상기 환형공간 내에 배치된다.At this time, the dielectric tube is formed to have a diameter similar to the end of the dielectric tube, and is disposed in the annular space such that the inside of the annular space and the end side of the dielectric tube are independent from each other.

또 다른 실시예로서, 상기 환형 도파관은 상기 유체이송관은 단부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 유체이송관의 일부 영역에 형성된 환형공간으로 구성되고, 상기 유전체관은 상기 유전체관의 외면 및 상기 환형공간의 내면이 일정 거리 이격되도록 상기 환형공간 내에 위치하여 상기 환형공간이 상기 유전체를 에워싸도록 배치될 수 있다.In yet another embodiment, the annular waveguide is configured as an annular space formed in a portion of the fluid delivery tube such that the fluid delivery tube has a diameter greater than the diameter of the end, the dielectric tube having an outer surface of the dielectric tube, And the annular space may be disposed so as to surround the dielectric such that the inner surface is spaced a certain distance from the annular space.

이때, 상기 유전체관은 상기 유전체관의 단부와 유사한 직경을 갖도록 형성되어 있고 상기 환형공간 및 상기 유전체관의 단부측의 내부가 서로 독립되도록 상기 환형공간 내에 배치된다.At this time, the dielectric tube is formed to have a diameter similar to the end of the dielectric tube, and is disposed in the annular space such that the inside of the annular space and the end side of the dielectric tube are independent from each other.

한편, 상기 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치들은, 상기 유전체관의 내부의 중심부에서 상기 유전체의 종방향에 평행하게 설치된 안테나로드를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the high-density microwave plasma apparatuses may further include an antenna rod installed in parallel to the longitudinal direction of the dielectric at the center of the inside of the dielectric tube.

본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치는 공정가스를 주입하여 공정가스를 이용한 소정의 공정이 진행되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버로부터 공정 후의 폐가스를 배출하는 폐가스배출관; 상기 폐가스배출관의 종단부에 연결되어 상기 폐가스배출관을 통해 배출되는 폐가스를 포집하는 드라이 펌프; 상기 드라이 펌프에 배관을 통해 연결되어 상기 드라이 펌프로부터 배출되는 폐가스 내의 불순물 입자를 포집하여 처리하는 스크러버; 및 상기 드라이 펌프의 앞단에 위치하도록 상기 폐가스배출관 상에 설치되어 상기 폐가스배출관 내부를 통과하는 폐가스 내의 유해성분을 제거하는 마이크로파 플라즈마 장치를 포함하고, 상기 마이크로파 플라즈마 장치는, 유체이송관; 상기 유체이송관의 내부로 전자파를 공급하도록 상기 유체이송관과 전자파 커플링된 환형의 도파관; 상기 유체이송관의 종방향에 평행하도록 상기 유체이송관의 내부에 설치되고,상기 환형의 도파관으로부터 전자파가 유입되는 유전체관; 및 상기 유체이송관 내에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티를 형성하도록 상기 유전체관의 상단부 및 하단부에 배치된 한 쌍의 금속 메쉬망을 포함한다.The apparatus for waste gas treatment using the high-density microwave plasma apparatus of the present invention comprises a process chamber in which a predetermined process using a process gas is performed by injecting a process gas; A waste gas discharge pipe for discharging waste gas after the process from the process chamber; A dry pump connected to an end of the waste gas discharge pipe to collect waste gas discharged through the waste gas discharge pipe; A scrubber which is connected to the dry pump through a pipe and collects and processes impurity particles in waste gas discharged from the dry pump; And a microwave plasma apparatus installed on the waste gas discharge pipe so as to be located at a front end of the dry pump and removing harmful components in the waste gas passing through the waste gas discharge pipe, wherein the microwave plasma apparatus comprises: a fluid transfer pipe; An annular waveguide coupled to the fluid delivery tube to supply electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube; A dielectric tube installed in the fluid transfer tube so that the fluid transfer tube is parallel to the longitudinal direction of the fluid transfer tube and in which electromagnetic waves are introduced from the annular waveguide; And a pair of metal mesh meshes disposed at upper and lower ends of the dielectric tube to form electromagnetic waves and plasma confinement cavities in the fluid delivery tube.

한편 이러한 폐가스 처리장치는, 상기 마이크로파 플라즈마 장치의 앞단의 위치에서 상기 폐가스배출관에 연결되어 상기 폐가스배출관 내부로 산소 및/또는 수증기를 공급하는 기체공급관을 더 포함할 수 있다.The waste gas treatment apparatus may further include a gas supply pipe connected to the waste gas discharge pipe at a position of the front end of the microwave plasma apparatus to supply oxygen and / or steam to the waste gas discharge pipe.

본 발명에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치에 의하면, 폐가스가 이동하는 유체이송관의 내부로 전자파 및 플라즈마를 가두는 가둠 캐비티를 형성할 수 있는 이점이 있고, 이러한 이점에 의해 가둠 캐비티 내부에 전자파 및 플라즈마가 집중되어 유체이송관의 내부 공간에 고밀도의 전자파 플라즈마가 생성될 수 있고, 더 나아가 유체이송관의 종방향을 따라 이동하는 폐가스가 고밀도의 전자파 플라즈마 공간을 지나면서 폐가스 내에 포함된 유해성분이 효율적으로 제거될 수 있는 이점이 있다.According to the high-density microwave plasma apparatus of the present invention, there is an advantage that a cavity can be formed which confines electromagnetic waves and plasma to the interior of a fluid transfer pipe through which waste gas moves. By virtue of this, electromagnetic waves and plasma are concentrated in the cavity Density electromagnetic plasma can be generated in the inner space of the fluid transfer pipe. Further, the waste gas moving along the longitudinal direction of the fluid transfer pipe passes through the high-density electromagnetic plasma space, and the harmful components contained in the waste gas can be efficiently removed There is an advantage.

또한, 유체이송관의 내부로 전자파를 공급하도록 전자파 커플링된 환형 도파관에 의해 전자파는 유체이송관의 원주 방향 전체에 고르게 전자파가 유입될 수 있고, 이에 따라 유체이송관의 내부 면적 전체에 고르게 플라즈마를 분포할 수 있는 대면적의 플라즈마를 생성할 수 있다.Further, the electromagnetic wave can be uniformly distributed in the entire circumferential direction of the fluid transfer tube by the electromagnetic wave-coupled annular waveguide so as to supply the electromagnetic wave to the inside of the fluid transfer tube, thereby distributing the plasma evenly over the entire internal area of the fluid transfer tube A large area plasma can be generated.

또한, 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 폐가스 처리장치의 배관 상에 설치하면 폐가스가 고밀도 마이크로파 플라즈마 공간을 지나면서 PFCs 가 제거되므로 배관 내에서 PFCs의 제거 및 PFCs 이송 배관 내의 불순물을 제거할 수 있다.In addition, when the high-density microwave plasma apparatus of the present invention is installed on the piping of the waste gas treatment apparatus, since the PFCs are removed while the waste gas passes through the high-density microwave plasma space, the PFCs can be removed and the impurities in the PFCs transfer pipe can be removed.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치를 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are a perspective view and a sectional view for explaining the structure of a high-density microwave plasma apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 and 4 are a perspective view and a cross-sectional view for explaining the structure of a high-density microwave plasma apparatus according to a second embodiment of the present invention.
5 and 6 are a perspective view and a cross-sectional view for explaining a configuration of a high-density microwave plasma apparatus according to a third embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a waste gas treatment apparatus using the high-density microwave plasma apparatus of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고밀도 마이크로파플라즈마 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a high-density microwave plasma apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 발명에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 내부에서 유체가 이송하는 유체이송관의 내부에 전자파 및 플라즈마를 가둘 수 있는 캐비티(cavity)를 형성하도록 구성된다. 유체이송관의 내부를 지나는 유체, 즉 폐가스가 상기 캐비티 내측으로 유입되고, 캐비티 내측으로 유입된 폐가스는 캐비티 내에 가두어진 플라즈마를 통해 정화된 후 정화된 폐가스가 캐비티의 내측을 벗어나서 유체이송관을 따라 계속 이동하도록 한다. 이하에서는 이러한 본 발명에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.The high-density microwave plasma apparatus according to the present invention is configured to form a cavity in which electromagnetic waves and plasma can be confined in a fluid transfer tube to which a fluid is transferred. The fluid flowing through the interior of the fluid transfer pipe, that is, the waste gas flows into the cavity, the waste gas introduced into the cavity is purified through the plasma confined in the cavity, and then the purified waste gas is moved inside the cavity to continue moving along the fluid transfer pipe . Hereinafter, embodiments of the high-density microwave plasma apparatus according to the present invention will be described in detail.

제1 실시예First Embodiment

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.1 and 2 are a perspective view and a sectional view for explaining the structure of a high-density microwave plasma apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는, 유체이송관(110), 환형 도파관(120), 유전체관(130) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(140)을 포함한다.1 and 2, a high density microwave plasma apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a fluid delivery pipe 110, an annular waveguide 120, a dielectric tube 130, and a pair of metal mesh nets 140 ).

유체이송관(110)은 유체, 즉 마이크로파 플라즈마를 통한 정화가 요구되는 유체가 이송되는 관이다. 상기 유체는 폐가스일 수 있다. 예를 들면, PFCs 가스일 수 있다. 일 예로, 유체이송관(110)은 원통 형상일 수 있다.Fluid delivery line 110 is a conduit through which fluids, i.e., fluids that require purification through microwave plasma, are delivered. The fluid may be waste gas. For example, PFCs gas. In one example, the fluid delivery tube 110 may be cylindrical.

환형 도파관(120)은 유체이송관(110)의 내부로 전자파를 공급한다. 이를 위해, 환형 도파관(120)은 유체이송관(110)과 전자파 커플링된다. 환형 도파관(120)은 유체이송관(110)의 길이보다 작은 길이로 형성되어 유체이송관(110)과 결합하는 환형의 도파관이다. 여기서, 전자파 커플링이란, 환형 도파관(120)을 통해 유체이송관(110)의 내부로 전자파를 공급하도록 유체이송관(110)과 연결되는 것을 의미한다.The annular waveguide (120) supplies electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube (110). To this end, the annular waveguide 120 is electromagnetically coupled to the fluid delivery tube 110. The annular waveguide 120 is formed in a length smaller than the length of the fluid transfer tube 110 and is an annular waveguide coupled with the fluid transfer tube 110. Here, the electromagnetic wave coupling means that the electromagnetic wave coupling is connected to the fluid transmission pipe 110 to supply the electromagnetic wave to the inside of the fluid transmission pipe 110 through the annular waveguide 120.

환형 도파관(120)의 전자파 커플링을 위해, 환형 도파관(120)은 환형의 내측 원의 표면이 유체이송관(110)의 외면을 감싸도록 유체이송관(110)과 결합되고, 유체이송관(110)을 감싸고 있는 환형의 내측 원의 표면에는 전자파방사슬롯(121)이 형성되고, 유체이송관(110)에서 환형 도파관(120)이 감싸고 있는 부분에는 전자파방사슬롯(121)과 대응되는 전자파유입슬롯(111)이 형성되며, 환형 도파관(120)에는 마그네트론(150)의 출력단이 결합될 수 있다. The annular waveguide 120 is coupled to the fluid delivery tube 110 such that the surface of the annular inner circle surrounds the outer surface of the fluid delivery tube 110 and the fluid delivery tube 110 An electromagnetic wave radiation slot 121 is formed on the surface of the annular inner circle surrounding the electromagnetic wave radiation slot 121. An electromagnetic wave inflow slot 111 corresponding to the electromagnetic wave radiation slot 121 is formed in a portion of the fluid transfer tube 110, And the output end of the magnetron 150 may be coupled to the annular waveguide 120. [

전자파방사슬롯(121) 및 전자파유입슬롯(111)의 형태에는 특별한 제한은 없으며, 일 예로, 전자파방사슬롯(121) 및 전자파유입슬롯(111)은 유체이송관(110)의 종방향에 평행하게 형성된 직사각형 형상일 수 있고 이러한 경우 직사각형 형상 슬롯은 유체이송관(110)의 원주 방향을 따라 다수 배열될 수 있다. 다른 예로, 전자파방사슬롯(121)은 환형 도파관(120)의 환형의 내측 원 및 유체이송관(110)의 원주 방향을 따라 형성된 환형의 슬롯일 수 있다. 이러한 전자파방사슬롯(121) 및 전자파유입슬롯(111)에 의해 환형 도파관(120) 내에서 가이드되는 전자파는 유체이송관(110)의 내부로 유입된다.The shape of the electromagnetic wave emitting slot 121 and the electromagnetic wave receiving slot 111 are not particularly limited. For example, the electromagnetic wave emitting slot 121 and the electromagnetic wave receiving slot 111 are formed in parallel to the longitudinal direction of the fluid transfer tube 110 And in this case, the rectangular shaped slots can be arranged in a number of directions along the circumferential direction of the fluid delivery pipe 110. [ In another example, the electromagnetic radiation slot 121 may be an annular inner circle of the annular waveguide 120 and an annular slot formed along the circumferential direction of the fluid delivery tube 110. Electromagnetic waves guided in the annular waveguide 120 by the electromagnetic wave emitting slot 121 and the electromagnetic wave receiving slot 111 are introduced into the inside of the fluid transporting tube 110.

유전체관(130) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(140)은 유체이송관(110)의 내부로 유입된 전자파 및 전자파에 의해 발생되는 플라즈마를 가두는 가둠 캐비티(cavity : 160)를 형성한다. The dielectric tube 130 and the pair of metal mesh nets 140 form a cavity 160 for confining plasma generated by electromagnetic waves and electromagnetic waves introduced into the fluid transfer tube 110.

유전체관(130)은 유체이송관(110)의 내부에 설치된다. 이때, 유체이송관(110)은 환형 도파관(120)으로부터 공급되는 전자파는 유체이송관(110)의 내부로 유입되게 하고 유체이송관(110)의 내부를 지나는 유체, 즉 폐가스는 환형 도파관(120) 방향으로 유출되지 않도록 한다. 이를 위해, 유전체관(130)은 상기 전자파유입슬롯(111)이 형성된 부분에 위치하고, 이때 유전체관(130)의 외면은 유체이송관(110)의 내면에 밀착된 상태로 배치되어 유체이송관(110)의 외면이 전자파유입슬롯(111)을 덮어서 전자파유입슬롯(111) 및 유체이송관(110)의 내부 간의 유체 이동을 차단한다. 유전체관(130)은 유체이송관(110)의 길이보다 짧고 환형 도파관(120)의 길이보다 긴 길이로 형성될 수 있고, 유전체관(130)의 재질에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 석영관일 수 있다.The dielectric tube (130) is installed inside the fluid transfer tube (110). At this time, the fluid transfer pipe 110 allows the electromagnetic wave supplied from the annular waveguide 120 to flow into the fluid transfer pipe 110, and the fluid passing through the inside of the fluid transfer pipe 110, that is, the waste gas flows toward the annular waveguide 120 Do not spill. The outer surface of the dielectric tube 130 is disposed in close contact with the inner surface of the fluid transfer tube 110 and is connected to the fluid transfer tube 110. The dielectric tube 130 is disposed at a portion where the electromagnetic wave inflow slot 111 is formed, Shields the fluid movement between the electromagnetic wave inflow slot 111 and the interior of the fluid transfer tube 110 by covering the electromagnetic wave inflow slot 111. [ The dielectric tube 130 may have a length shorter than the length of the fluid delivery tube 110 and a length greater than the length of the annular waveguide 120. The material of the dielectric tube 130 is not particularly limited, .

한 쌍의 금속 메쉬망(140)은 유전체관(130)의 내부로 유입된 전자파가 유체이송관(110)의 종방향을 따라 이동하여 유실되지 않도록 하여 유전체관(130)과 함께 유체이송관(110)의 내부에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티(160)가 형성되도록 한다. 이를 위해, 한 쌍의 금속 메쉬망(140) 중 어느 하나는 유전체관(130)의 상단부에 배치하고, 나머지 하나는 유전체관(130)의 하단부에 배치한다. The pair of metal mesh nets 140 move along the longitudinal direction of the fluid transport pipe 110 to prevent the electromagnetic waves flowing into the dielectric pipe 130 from being lost, So that an electromagnetic wave and a plasma confinement cavity 160 are formed. For this, one of the pair of metal mesh nets 140 is disposed at the upper end of the dielectric tube 130, and the other is disposed at the lower end of the dielectric tube 130.

한 쌍의 금속 메쉬망(140)이 이와 같이 배치된 경우, 한 쌍의 금속 메쉬망(140)은 금속 재질이므로 전자파가 금속을 통해 에너지를 전달하지 않는 특성에 의해, 유전체관(130)의 내부로 유입된 전자파가 한 쌍의 금속 메쉬망(140)에 닿으면 완전히 반사되어 유전체관(130)의 외부로 전달되지 않는다.When the pair of metal mesh nets 140 are arranged in this manner, the pair of metal mesh nets 140 are made of metal, and therefore, due to the characteristic that electromagnetic waves do not transmit energy through the metal, The electromagnetic wave is totally reflected and is not transmitted to the outside of the dielectric tube 130 when the electromagnetic wave reaches the pair of metal mesh screens 140.

한편 한 쌍의 금속 메쉬망(140)은 메쉬 형태이므로 유전체관(130)의 내부를 지나는 유체는 금속 메쉬망(140)을 통과하여 유전체관(130)의 내부를 지나 계속하여 이동할 수 있다.Meanwhile, since the pair of metal mesh nets 140 are formed in a mesh shape, the fluid passing through the inside of the dielectric pipe 130 can continue to pass through the inside of the dielectric pipe 130 through the metal mesh nets 140.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 통해 폐가스가 처리되는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of treating waste gas through the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.

마그네트론(150)으로부터 전자파가 환형 도파관(120)의 내부로 도입되면, 환형 도파관(120)은 전자파를 가이드한다. 즉, 환형 도파관(120)은 환형의 형상을 이루고 있으므로 전자파는 환형의 공간을 따라 환형으로 이동하게 되고, 환형 도파관(120) 및 유체이송관(110)의 원주 방향을 따라 형성된 전자파방사슬롯(121) 및 전자파유입슬롯(111)을 통해 전자파는 유전체관(130)의 원주 방향을 따라 유전체관(130)의 내부로 고르게 유입될 수 있다.When an electromagnetic wave is introduced from the magnetron 150 into the inside of the annular waveguide 120, the annular waveguide 120 guides the electromagnetic wave. That is, since the annular waveguide 120 has an annular shape, the electromagnetic wave is annularly moved along the annular space, and the electromagnetic wave radiation slot 121 formed along the circumferential direction of the annular waveguide 120 and the fluid transfer tube 110, And the electromagnetic wave inflow slot 111 can be uniformly introduced into the dielectric tube 130 along the circumferential direction of the dielectric tube 130.

유전체관(130)의 내부로 유입된 전자파는 유전체관(130)의 종방향을 따라 이동하면서 내부 전체에 분포하게 되며, 이때 전자파는 유전체관(130)의 상단부 및 하단부 각각에 위치한 금속 메쉬망(140)과 닿으면 금속 메쉬망(140)으로부터 유전체관(130)의 내부 방향으로 반사되며, 이에 의해 유전체관(130) 내부에 분포하는 전자파는 유전체관(130)의 외부로 이동하여 유실되지 않고 유전체관(130)의 내부, 즉 유전체관(130) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(140)이 형성하는 캐비티(160) 내에 가두어진다.The electromagnetic waves flowing into the dielectric tube 130 move along the longitudinal direction of the dielectric tube 130 and are distributed throughout the interior of the dielectric tube 130. The electromagnetic waves are transmitted to the metal mesh network 130 located at the upper and lower ends of the dielectric tube 130 The electromagnetic wave that is distributed inside the dielectric tube 130 moves to the outside of the dielectric tube 130 and is not lost Is confined within the dielectric tube 130, that is, the cavity 160 formed by the dielectric tube 130 and the pair of metal mesh nets 140.

이와 같이 유전체관(130) 내에 전자파가 가두어진 상태에서 유체이송관(110)의 종방향을 따라 유체이송관(110)의 내부를 지나는 폐가스는 유전체관(130)의 상단부에 위치한 금속 메쉬망(140)을 통해 유전체관(130)의 내부로 유입되며, 유전체관(130) 내의 전자파는 폐가스와 함께 유전체관(130) 내로 유입된 전자파와 반응하는 반응가스와 반응하여 유전체관(130)의 내부에 플라즈마를 생성하며, 유전체관(130)의 내부로 유입된 폐가스는 유전체관(130) 내부에 생성된 플라즈마와 반응하여 폐가스 내의 유해성분이 제거된다.The waste gas passing through the inside of the fluid transfer pipe 110 along the longitudinal direction of the fluid transfer pipe 110 in the state where the electromagnetic wave is trapped in the dielectric pipe 130 is discharged through the metal mesh network 140 located at the upper end of the dielectric pipe 130, And the electromagnetic wave in the dielectric tube 130 reacts with the reactive gas reacting with the electromagnetic wave introduced into the dielectric tube 130 together with the waste gas so that the plasma is generated inside the dielectric tube 130 And the waste gas introduced into the dielectric tube 130 reacts with the plasma generated in the dielectric tube 130 to remove harmful components in the waste gas.

유해성분이 제거된 폐가스는 유전체관(130)의 하단부에 위치한 금속 메쉬망(140)을 통과하여 유체이송관(110)의 종방향을 따라 계속 이동하여, 유체이송관(110)의 종단과 연결된 폐가스를 포집하여 처리하는 장치에 포집될 수 있다.The waste gas from which the harmful components have been removed passes through the metal mesh net 140 located at the lower end of the dielectric pipe 130 and continues to move along the longitudinal direction of the fluid transfer pipe 110 to collect waste gas connected to the end of the fluid transfer pipe 110 And can be collected in a processing apparatus.

이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 플라즈마 처리장치는 유전체관(130) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(140)을 통해 유체이송관(110)의 내부로 전자파 및 플라즈마를 가두는 가둠 캐비티(160)를 형성할 수 있는 이점이 있다. 이러한 이점에 의해 가둠 캐비티(160) 내부에 전자파 및 플라즈마가 집중되어 유체이송관(110)의 내부 공간에 고밀도의 전자파 플라즈마가 생성될 수 있고, 더 나아가 유체이송관(110)의 종방향을 따라 이동하는 폐가스가 고밀도의 전자파 플라즈마 공간을 지나면서 폐가스 내에 포함된 유해성분이 효율적으로 제거될 수 있는 이점이 있다.The high-density plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a dielectric tube 130 and a pair of metal mesh nets 140 and a gap cavity 160 ) Can be formed. By virtue of this, electromagnetic waves and plasma are concentrated inside the confinement cavity 160, so that a high-density electromagnetic plasma can be generated in the inner space of the fluid transport pipe 110, and furthermore, There is an advantage that the harmful component contained in the waste gas can be efficiently removed as the waste gas passes through the high-density electromagnetic plasma space.

또한, 유체이송관(110)의 내부로 전자파를 공급하도록 전자파 커플링된 환형 도파관(120)에 의해 전자파는 유체이송관(110)의 원주 방향 전체에 고르게 전자파가 유입될 수 있고, 이에 따라 유체이송관(110)의 내부 면적 전체에 고르게 플라즈마를 분포할 수 있는 대면적의 플라즈마를 생성할 수 있다.In addition, the electromagnetic wave can be uniformly radiated in the entire circumferential direction of the fluid transfer tube 110 by the electromagnetic wave-coupled annular waveguide 120 to supply the electromagnetic wave to the inside of the fluid transfer tube 110, It is possible to generate a large-area plasma capable of evenly distributing the plasma over the entire internal area of the plasma display panel 110.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 안테나로드(170)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention may further include an antenna rod 170.

안테나로드(170)는 기둥 형상이고, 유전체관(130)의 내부의 중심부에서 유전체관(130)의 종방향에 평행하게 설치된다. 이때, 안테나로드(170)의 상단부는 유전체관(130)의 상단부에 위치한 금속 메쉬망(140)의 안쪽면에 고정되고 안테나로드(170)의 하단부는 유전체관(130)의 하단부에 위치한 금속 메쉬망(140)의 안쪽면에 고정될 수 있다. 일 예로, 안테나로드(170)는 원기둥 형상일 수 있다.The antenna rod 170 is columnar and is installed parallel to the longitudinal direction of the dielectric tube 130 at the center of the interior of the dielectric tube 130. The upper end of the antenna rod 170 is fixed to the inner surface of the metal mesh network 140 located at the upper end of the dielectric tube 130 and the lower end of the antenna rod 170 is fixed to the inner surface of the metal mesh network 140, And can be fixed to the inner surface of the net 140. For example, the antenna rod 170 may have a cylindrical shape.

이러한 안테나로드(170)가 유전체관(130)의 내부에 설치되는 경우, 유전체관(130)의 내부로 유입된 전자파는 안테나로드(170)에 의해 유전체관(130)의 중심부까지 고르게 분포할 수 있으며, 이에 따라 안테나로드(170)가 위치한 유전체관(130)의 내부의 중심부로부터 유전체관(130)의 중심부와 먼 유전체관(130)의 내면까지 유전체관(130) 전체에 더욱 고밀도의 플라즈마가 생성될 수 있다.When the antenna rod 170 is installed inside the dielectric tube 130, the electromagnetic wave introduced into the dielectric tube 130 can be evenly distributed to the center portion of the dielectric tube 130 by the antenna rod 170 A higher density of plasma is formed on the entire dielectric tube 130 from the center of the dielectric tube 130 where the antenna rod 170 is located to the center of the dielectric tube 130 and the inner surface of the dielectric tube 130 farther from the center Lt; / RTI >

제2 실시예Second Embodiment

도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.3 and 4 are a perspective view and a cross-sectional view for explaining the structure of a high-density microwave plasma apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 유체이송관(210), 환형 도파관(220), 유전체관(230) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(240)을 포함한다.3 and 4, a high density microwave plasma apparatus according to a second embodiment of the present invention includes a fluid transportation pipe 210, an annular waveguide 220, a dielectric tube 230, and a pair of metal mesh nets 240, .

유체이송관(210)은 유체이송관(210)의 원주 방향을 따라 전자파를 가이드하기 위한환형공간(212a)을 포함한다. 일 예로, 유체이송관(210)은 유체가 유입되는 입구부(211) 및 상기 입구부(211)의 후방 또는 아래에 위치하여 상기 환형공간(212a)을 형성하기 위한 확관부(212)를 포함할 수 있다. 확관부(212)의 내경은 입구부(211)의 내경보다 크게 형성되며, 따라서 환형공간(212a)은 입구부(211)의 내부공간보다 크게 형성된다. 이러한 유체이송관(210)은 환형공간(212a)을 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 유체이송관(110)과 동일하므로 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The fluid delivery pipe 210 includes an annular space 212a for guiding the electromagnetic wave along the circumferential direction of the fluid delivery pipe 210. [ The fluid delivery tube 210 includes an inlet 211 into which the fluid flows and an expansion portion 212 located behind or below the inlet 211 to form the annular space 212a . The inner diameter of the bulging portion 212 is formed to be larger than the inner diameter of the inlet portion 211 so that the annular space 212a is formed to be larger than the inner space of the inlet portion 211. The fluid transfer tube 210 is the same as the fluid transfer tube 110 of the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention except that the fluid transfer tube 210 includes the annular space 212a, and thus a detailed description thereof will be omitted.

환형 도파관(220)은 유체이송관(210)의 내부로 전자파를 공급한다. 이를 위해, 환형 도파관(220)은 유체이송관(210)과 전자파 커플링된다. 환형 도파관(220)은 유체이송관(210)의 길이보다 작은 길이로 형성되어 유체이송관(210)과 결합하는 환형의 도파관이다.The annular waveguide 220 supplies electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube 210. To this end, the annular waveguide 220 is electromagnetically coupled to the fluid delivery tube 210. The annular waveguide 220 is formed in a length smaller than the length of the fluid delivery pipe 210 and is coupled to the fluid delivery pipe 210.

환형 도파관(220)의 전자파 커플링을 위해, 환형 도파관(220)의 축방향에 수직한 상면부 또는 하면부는 유체이송관(210)의 환형공간(212a)에 대응하도록 유체이송관(210)과 결합될 수 있다. 예를 들면, 환형 도파관(220)의 상면부가 유체이송관(210)의 환형공간(212a)에 대응하도록 유체이송관(210)의 입구부(211)의 반대측에서 유체이송관(210)과 결합될 수 있다. 이러한 경우, 환형 도파관(220)의 상면부에는 환형공간(212a)과 소통하는 전자파방사슬롯(221)이 형성될 수 있고, 환형 도파관(220)에는 마그네트론(250)의 출력단이 결합될 수 있다.The top or bottom portion of the annular waveguide 220 perpendicular to the axial direction of the annular waveguide 220 is coupled to the fluid transfer tube 210 to correspond to the annular space 212a of the fluid transfer tube 210 . For example, the upper surface of the annular waveguide 220 may be coupled to the fluid delivery tube 210 on the opposite side of the inlet portion 211 of the fluid delivery tube 210 to correspond to the annular space 212a of the fluid delivery tube 210 . In this case, an electromagnetic wave emitting slot 221 communicating with the annular space 212a may be formed on the upper surface of the annular waveguide 220, and an output end of the magnetron 250 may be coupled to the annular waveguide 220.

전자파방사슬롯(221)의 형태에는 특별한 제한은 없으며, 일 예로, 전자파방사슬롯(221)은 유체이송관(210)의 종방향에 수직하게 형성된 직사각형 형상일 수 있고 이러한 경우 직사각형 형상 슬롯은 환형 도파관(220)의 원주 방향을 따라 다수 배열될 수 있다. 다른 예로, 전자파방사슬롯(221)은 환형 도파관(220) 및 환형공간(212a)의 원주 방향을 따라 형성된 환형의 슬롯일 수 있다. 이러한 전자파방사슬롯(221)에 의해 환형 도파관(220) 내에서 가이드되는 전자파는 유체이송관(210)의 환형공간(212a) 내부로 유입된다.The shape of the electromagnetic wave emitting slot 221 is not particularly limited. For example, the electromagnetic wave emitting slot 221 may be formed in a rectangular shape perpendicular to the longitudinal direction of the fluid transporting tube 210. In this case, 220 in the circumferential direction. As another example, the electromagnetic wave emitting slot 221 may be an annular slot formed along the circumferential direction of the annular waveguide 220 and the annular space 212a. The electromagnetic wave guided in the annular waveguide 220 by the electromagnetic wave emitting slot 221 flows into the annular space 212a of the fluid transport tube 210. [

유전체관(230) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(240)은 유체이송관(210)의 내부로 유입된 전자파 및 전자파에 의해 발생되는 플라즈마를 가두는 가둠 캐비티(260)를 형성한다.The dielectric tube 230 and the pair of metal mesh nets 240 form a confinement cavity 260 for confining plasma generated by electromagnetic waves and electromagnetic waves introduced into the fluid transfer tube 210.

유전체관(230)은 유체이송관(210)의 내부에 설치된다. 이때, 유체이송관(210)은 환형공간(212a)의 내측에 위치하여 유체이송관(210)의 환형공간(212a)과 입구부(211)의 내부공간이 서로에 대해 독립되도록 한다. 즉, 환형공간(212a)과 입구부(211)의 내부공간이 서로 소통되지 않도록 한다. 이때, 환형공간(212a)은 유전체관(230)을 에워싸는 형태가 된다. 일 예로, 유전체관(230)은 직경이 유체이송관(210)의 입구부(211)의 직경과 동일한 직경을 갖도록 형성되어 유체이송관(210)의 내부에서 입구부(211)의 아래로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 환형 도파관(220)의 환형의 내측 원의 내경은 유전체관(230)의 내경과 동일한 크기일 수 있다. 유전체관(230)은 유체이송관(210)의 길이보다 짧고 환형 도파관(220)의 길이보다 긴 길이로 형성될 수 있고, 유전체관(230)의 재질에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 석영관일 수 있다.The dielectric tube (230) is installed inside the fluid transfer tube (210). At this time, the fluid transfer pipe 210 is located inside the annular space 212a so that the annular space 212a of the fluid transfer pipe 210 and the internal space of the inlet unit 211 are independent from each other. That is, the annular space 212a and the inner space of the inlet 211 are not communicated with each other. At this time, the annular space 212a surrounds the dielectric tube 230. The dielectric tube 230 may be formed with a diameter equal to the diameter of the inlet 211 of the fluid delivery tube 210 and may be connected to the interior of the fluid delivery tube 210 below the inlet 211 . In this case, the inner diameter of the annular inner circle of the annular waveguide 220 may be the same as the inner diameter of the dielectric tube 230. The dielectric tube 230 may have a length shorter than the length of the fluid transfer tube 210 and a length greater than the length of the annular waveguide 220. The material of the dielectric tube 230 is not particularly limited, .

한 쌍의 금속 메쉬망(240)은 유전체관(230)의 내부로 유입된 전자파가 유체이송관(210)의 종방향을 따라 이동하여 유실되지 않도록 하여 유전체관(230)과 함께 유체이송관(210)의 내부에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티(260)가 형성되도록 한다. 이를 위해, 한 쌍의 금속 메쉬망(240) 중 어느 하나는 유전체관(230)의 상단부에 배치하고, 나머지 하나는 유전체관(230)의 하단부에 배치한다. 이러한 한 쌍의 금속 메쉬망(240)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 한 쌍의 금속 메쉬망(140)과 동일하므로 더 구체적인 설명은 생략한다.The pair of metal mesh nets 240 are connected to the fluid transmission pipe 210 together with the dielectric pipe 230 to prevent the electromagnetic waves flowing into the dielectric pipe 230 from moving along the longitudinal direction of the fluid transmission pipe 210, So that an electromagnetic wave and a plasma confinement cavity 260 are formed. For this, one of the pair of metal mesh nets 240 is disposed at the upper end of the dielectric tube 230, and the other is disposed at the lower end of the dielectric tube 230. The pair of metal mesh nets 240 are the same as those of the pair of metal mesh nets 140 of the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 마그네트론(250)으로부터 전자파가 환형 도파관(220)의 내부로 도입되면, 환형 도파관(220) 및 유체이송관(210)의 환형공간(212a)을 통해 유체이송관(210)의 내부로 전자파가 공급된다.In the high density microwave plasma apparatus according to the second embodiment of the present invention, when an electromagnetic wave is introduced into the annular waveguide 220 from the magnetron 250, the annular waveguide 220 and the annular space 212a of the fluid transfer tube 210, The electromagnetic wave is supplied to the inside of the fluid transportation pipe 210 through the through-

즉, 환형 도파관(220)은 환형의 형상을 이루고 있으므로 전자파는 환형의 공간을 따라 환형으로 이동하게 되고, 환형 도파관(220)의 원주 방향을 따라 형성된 전자파방사슬롯(221)을 통해 전자파는 유체이송관(210)의 환형공간(212a)의 내부로 유입되고, 환형공간(212a) 내에서 전자파는 환형공간(212a)의 원주방향을 따라 이동하여 환형공간(212a) 내에 고르게 분포하며, 환형공간(212a) 내에서 다시 유전체관(230)의 내부로 전자파가 유입된다. 이때, 환형공간(212a) 내에 전자파가 고르게 분포되어 있으므로 전자파는 유전체관(230)의 원주 방향 전체에 고르게 유입된다.That is, since the annular waveguide 220 has an annular shape, the electromagnetic wave travels annularly along the annular space, and the electromagnetic wave passes through the electromagnetic wave emitting slot 221 formed along the circumferential direction of the annular waveguide 220, The electromagnetic waves flow into the annular space 212a of the annular space 212a while the electromagnetic waves move along the circumferential direction of the annular space 212a and are evenly distributed in the annular space 212a, The electromagnetic wave flows into the dielectric tube 230 again. At this time, the electromagnetic waves are evenly distributed in the circumferential direction of the dielectric tube 230 because the electromagnetic waves are evenly distributed in the annular space 212a.

이와 같이 유전체관(230)의 내부로 전자파가 유입된 이후에 유체이송관(210) 내부에 전자파 플라즈마가 생성되는 과정 및 폐가스가 유체이송관(210)의 입구부(211)로 유입되어 유체이송관(210) 내에 형성된 전자파 플라즈마에 의해 유해성분이 제거되는 과정은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The electromagnetic wave plasma is generated in the fluid transfer tube 210 after the electromagnetic wave is introduced into the dielectric tube 230 and the waste gas flows into the inlet 211 of the fluid transfer tube 210, ) Is the same as that of the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 환형 도파관(220)을 통해 전자파가 유체이송관(210) 내부의 환형공간(212a)으로 유입되어 환형공간(212a) 내에 전자파가 고르게 분포하면서 유전체관(230)의 내부로 유입되므로 유전체관(230)의 내부로 전자파가 더욱 고르게 분포할 수 있는 추가적인 장점이 있다.In the high density microwave plasma apparatus according to the second embodiment of the present invention, electromagnetic waves are introduced into the annular space 212a inside the fluid transportation pipe 210 through the annular waveguide 220, and the electromagnetic waves are uniformly distributed in the annular space 212a There is an additional advantage that the electromagnetic wave can be more evenly distributed into the dielectric tube 230 since the electromagnetic wave is introduced into the dielectric tube 230.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 안테나로드(270)를 더 포함할 수 있다. 안테나로드(270)의 배치 구조 및 안테나로드(270)가 더 구비됨에 따른 작용 및 효과는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the high-density microwave plasma apparatus according to the second embodiment of the present invention may further include an antenna rod 270. The arrangement and operation of the antenna rod 270 and the antenna rod 270 are the same as those of the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted.

제3 실시예Third Embodiment

도 5 및 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.5 and 6 are a perspective view and a cross-sectional view for explaining a configuration of a high-density microwave plasma apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 유체이송관(310), 유전체관(330) 및 한 쌍의 금속 메쉬망(340)을 포함한다. Referring to FIGS. 5 and 6, a high-density microwave plasma apparatus according to a third embodiment of the present invention includes a fluid delivery pipe 310, a dielectric pipe 330, and a pair of metal mesh nets 340.

유체이송관(310)은 환형공간(312)을 포함하며, 환형공간(312)에는 마그네트론(350)의 출력단이 결합된다. 이러한 경우, 환형공간(312)에는 마그네트론(350)으로부터 전자파가 공급되며, 이때 환형공간(312)은 유입된 전자파를 환형공간(312)의 원주 방향을 따라 이동시킨다. 이러한 환형공간(312)은 전자파를 가이드하는 환형의 도파관으로서 이용된다. The fluid delivery tube 310 includes an annular space 312 and an output end of the magnetron 350 is coupled to the annular space 312. In this case, electromagnetic waves are supplied from the magnetron 350 to the annular space 312, and the annular space 312 moves the introduced electromagnetic waves along the circumferential direction of the annular space 312. The annular space 312 is used as an annular waveguide for guiding electromagnetic waves.

본 발명의 제3 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 환형 도파관이 생략되고, 유체이송관(310)의 환형공간(312)에 마그네트론(350)이 직접 연결되어 환형공간(312)이 환형 도파관으로서 이용되도록 구성되는 것을 제외하고는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치와 동일하므로 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In the high density microwave plasma apparatus according to the third embodiment of the present invention, the annular waveguide is omitted, and the magnetron 350 is directly connected to the annular space 312 of the fluid transport pipe 310 so that the annular space 312 is used as an annular waveguide Density microwave plasma apparatus according to the second embodiment of the present invention, so that a detailed description thereof will be omitted.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 안테나로드(370)를 더 포함할 수 있다. 안테나로드(370)의 배치 구조 및 안테나로드(370)가 더 구비됨에 따른 작용 및 효과는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the high-density microwave plasma apparatus according to the third embodiment of the present invention may further include an antenna rod 370. The arrangement and operation of the antenna rod 370 and the antenna rod 370 are the same as those of the high-density microwave plasma apparatus according to the first embodiment of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명된 각 실시예들에 따른 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 반도체 제조 장비에 적용되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 반도체 제조 과정 중 식각 공정 등에 사용된 후 공정 챔버로부터 배출되는 폐가스를 처리하기 위한 폐가스 처리장치로서 이용될 수 있다.The high density microwave plasma apparatus of the present invention according to each of the embodiments described above can be applied to semiconductor manufacturing equipment. For example, it can be used as a waste gas treating apparatus for treating waste gas discharged from a process chamber used in an etching process or the like during semiconductor manufacturing process.

도 7은 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a waste gas treatment apparatus using the high-density microwave plasma apparatus of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치는, 공정 챔버(10), 폐가스배출관(20), 드라이 펌프(30), 스크러버(40) 및 마이크로파 플라즈마 장치(100)를 포함할 수 있다.7, the waste gas treatment apparatus using the high-density microwave plasma apparatus according to the present invention includes a process chamber 10, a waste gas discharge pipe 20, a dry pump 30, a scrubber 40, and a microwave plasma apparatus 100 .

공정 챔버(10)는 공정가스를 주입하여 공정가스를 이용한 소정의 공정이 진행되는 챔버일 수 있다. 일 예로, 공정 챔버(10)는 반도체 제조 공정에 사용되는 챔버일 수 있다. 이러한 경우, 공정 챔버(10)로 주입되는 공정가스는 반도체 웨이퍼의 식각공정 또는 증착공정에 이용되는 과불화 화합물(PFC) 계열의 가스로서, 주로 CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3, SF6 등이 사용된다. 이러한 PFC 계열 가스들은 그 특유의 결합성 때문에 대기 중으로 방출되면 거의 분해가 되지 않고 그대로 존재하게 되므로 환경오염, 특히 지구온난화를 초래하는 원인으로 작용하게 되므로 상기 폐가스배출관(20), 드라이 펌프(30), 스크러버(40) 및 마이크로파 플라즈마 장치(100)로 처리한다.The process chamber 10 may be a chamber in which a predetermined process using a process gas is performed by injecting a process gas. As an example, the process chamber 10 may be a chamber used in a semiconductor manufacturing process. In this case, the process gas injected into the process chamber 10 is a perfluorinated compound (PFC) -based gas used for an etching process or a deposition process of a semiconductor wafer, and mainly includes CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , CHF 3 , NF 3 , SF 6, and the like are used. When the PFC gas is released into the atmosphere due to its unique coupling property, the PFC gas is not decomposed and remains as it is. Therefore, the PFC gas acts as a cause of environmental pollution, especially global warming. , Scrubber (40) and microwave plasma apparatus (100).

폐가스배출관(20)은 공정 챔버(10) 내에서 공정 후의 폐가스, 예를 들면, PFCs 를 포함하는 폐가스가 이동하는 경로를 형성하며, 폐가스를 드라이 펌프(30) 방향으로 배출한다. The waste gas discharge pipe 20 forms a path through which the waste gas including the post-process waste gas such as PFC s moves in the process chamber 10 and discharges the waste gas toward the dry pump 30. [

드라이 펌프(30)는 폐가스배출관(20)의 종단부에 연결되어 폐가스배출관(20)을 통해 배출되는 폐가스를 포집하여 폐가스를 스크러버(40) 방향으로 이동시킨다.The dry pump 30 is connected to the end portion of the waste gas discharge pipe 20 to collect the waste gas discharged through the waste gas discharge pipe 20 to move the waste gas toward the scrubber 40.

스크러버(40)는 드라이 펌프(30)에 배관을 통해 연결되어 드라이 펌프(30)로부터 배출되는 폐가스 내의 불순물 입자를 포집하여 처리한다.The scrubber 40 is connected to the dry pump 30 through a pipe, and collects and processes the impurity particles in the waste gas discharged from the dry pump 30.

마이크로파 플라즈마 장치(100)는 드라이 펌프(30)의 앞단에 위치하도록 폐가스배출관(20) 상에 설치된다. 마이크로파 플라즈마 장치(100)는 폐가스배출관(20) 상에서 폐가스배출관(20)을 따라 드라이 펌프(30) 방향으로 배출되는 폐가스 내의 유해성분, 예를 들면, PFCs를 제거한다. 이를 위해, 마이크로파 플라즈마 장치(100)는 유체이송관, 환형 도파관, 유전체관 및 한 쌍의 금속 메쉬망을 포함하며, 유체이송관이 폐가스배출관(20)과 동축 상에 위치하도록 폐가스배출관(20) 및 유체이송관이 연결되는 것에 의해 폐가스배출관(20)의 경로 상에 배치될 수 있다. 마이크로파 플라즈마 장치(100)의 내부에는 전자파가 유입되고 전자파 플라즈마가 형성되어 전자파 및 플라즈마가 가두어지는 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티가 형성된다.The microwave plasma apparatus 100 is installed on the waste gas discharge pipe 20 so as to be located at the front end of the dry pump 30. Microwave plasma apparatus 100 includes a waste gas discharge pipe 20, the waste gas outlet pipe (20) according to the dry pump 30, harmful components in the waste gas to be discharged to the direction on, for example, to remove the PFC s. To this end, the microwave plasma apparatus 100 includes a fluid delivery tube, an annular waveguide, a dielectric tube, and a pair of metal mesh meshes, the waste gas discharge tube 20 and the fluid outlet tube 20 being coaxial with the waste gas discharge tube 20, And can be disposed on the path of the waste gas discharge pipe 20 by connecting the pipe. An electromagnetic wave is introduced into the microwave plasma apparatus 100 and an electromagnetic wave plasma is formed to form an electromagnetic wave and a plasma confinement cavity in which electromagnetic waves and plasma are confined.

이러한 마이크로파 플라즈마 장치(100)는 앞서 구체적으로 설명된 제1 내지 제3 실시예의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치의 구조 중 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있고, 제1 내지 제3 실시예의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치는 앞서 상세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The microwave plasma apparatus 100 may have any one of the structures of the high density microwave plasma apparatuses of the first to third embodiments described in detail above, and the high density microwave plasma apparatuses of the first to third embodiments The detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 이러한 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치를 통해 폐가스가 처리되는 과정을 설명한다.Hereinafter, the process of treating waste gas through the waste gas treatment apparatus using the high-density microwave plasma apparatus of the present invention will be described.

먼저, 공정 챔버(10)로부터 배출되는 PFCs를 포함하고 있는 폐가스는 폐가스배출관(20)을 통해 드라이 펌프(30) 방향으로 배출되고, 드라이 펌프(30)는 폐가스를 포집하여 스크러버(40) 방향으로 이동시킨다. The waste gas containing PFCs discharged from the process chamber 10 is discharged through the waste gas discharge pipe 20 in the direction of the dry pump 30 and the dry pump 30 collects the waste gas in the direction of the scrubber 40 .

이 과정에서 폐가스배출관(20) 내부를 지나는 폐가스는 폐가스배출관(20) 상에서 드라이 펌프(30)의 앞단에 배치되어 있는 마이크로파 플라즈마 장치(100)의 내부로 유입되며, 마이크로파 플라즈마 장치(100) 내부에서 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티 내를 통과하면서 전자파 플라즈마와 반응하여 폐가스 내에 포함된 PFCs가 제거될 수 있다.In this process, the waste gas passing through the waste gas discharge pipe 20 flows into the microwave plasma apparatus 100 disposed at the front end of the dry pump 30 on the waste gas discharge pipe 20, Electromagnetic waves and PFCs contained in the waste gas can be removed by reacting with the electromagnetic plasma while passing through the plasma and the confinement cavity.

마이크로파 플라즈마 장치(100)를 통과한 후 PFCs가 제거된 폐가스는 드라이 펌프(30)에 의해 드라이 펌프(30)로부터 스크러버(40) 방향으로 이동하여 폐가스 내에 존재하는 다른 불순물들이 스크러버(40) 내에 포집되어 여과 처리된다.The waste gas from which the PFCs have been removed after passing through the microwave plasma apparatus 100 is moved from the dry pump 30 to the scrubber 40 by the dry pump 30 so that other impurities existing in the waste gas are trapped in the scrubber 40 Followed by filtration.

본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치는 폐가스배출관(20) 상에 마이크로파 플라즈마 장치(100)가 설치되므로 폐가스가 드라이 펌프(30) 내로 유입되기 전에 폐가스 내에서 PFCs가 제거된 후 드라이 펌프(30) 내로 폐가스의 포집이 이루어진다. In the waste gas treatment apparatus using the high density microwave plasma apparatus of the present invention, since the microwave plasma apparatus 100 is installed on the waste gas discharge pipe 20, the PFCs are removed in the waste gas before the waste gas flows into the dry pump 30, (30).

또한, 마이크로파 플라즈마 장치(100)는 드라이 펌프(30)의 앞단에 위치하고 있으므로 PFCs 제거된 폐가스가 드라이 펌프(30) 앞단에서 폐가스배출관(20)을 통과할 때 폐가스배출관(20)의 내면에 불순물이 쌓이지 않으며, 이에 따라 드라이 펌프(30) 내로 폐가스가 포집될 때 드라이 펌프(30) 내로 배관 내의 불순물 입자가 유입되어 드라이 펌프(30)의 고장이 발생하는 문제가 방지될 수 있다.Since the microwave plasma apparatus 100 is located at the front end of the dry pump 30, when the waste gas from which the PFCs are removed passes through the waste gas discharge pipe 20 from the front end of the dry pump 30, impurities It is possible to prevent the problem that the impurity particles in the pipe are introduced into the dry pump 30 and the failure of the dry pump 30 occurs when the waste gas is collected into the dry pump 30.

한편, 본 발명의 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치는 기체공급관(50)을 더 포함한다.Meanwhile, the waste gas treatment apparatus using the high-density microwave plasma apparatus of the present invention further includes a gas supply pipe 50.

기체공급관(50)은 마이크로파 플라즈마 장치(100)의 앞단의 위치에서 폐가스배출관에 연결되어 폐가스배출관(20) 내부로 산소 및/또는 수증기를 공급한다.The gas supply pipe 50 is connected to the waste gas discharge pipe at the position of the front end of the microwave plasma apparatus 100 to supply oxygen and / or water vapor into the waste gas discharge pipe 20.

기체공급관(50)을 통해 폐가스배출관(20)의 내부로 공급된 산소 및/또는 수증기는 폐가스배출관(20) 종방향을 따라 지나는 폐가스와 함께 마이크로파 플라즈마 장치(100)를 향해 이동하여 공급되며, 산소 및/또는 수증기가 고밀도 마이크로파 플라즈마 장치(100)의 유체이송관 내에 형성된 가둠 캐비티 내로 유입되어 가둠 캐비티 내에 가두어져 있는 전자파와 반응하여 원활한 플라즈마 생성이 가능하며, 폐가스의 분해 효과가 증대될 수 있다.The oxygen and / or water vapor supplied to the interior of the waste gas discharge pipe 20 through the gas supply pipe 50 is supplied to the microwave plasma apparatus 100 along with the waste gas flowing along the longitudinal direction of the waste gas discharge pipe 20, And / or water vapor is introduced into the confinement cavity formed in the fluid transfer pipe of the high-density microwave plasma apparatus 100 and reacts with electromagnetic waves confined in the confinement cavity to enable smooth plasma generation, and the decomposition effect of the waste gas can be increased.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (9)

유체이송관;
상기 유체이송관의 내부로 전자파를 공급하도록 상기 유체이송관과 전자파 커플링된 환형의 도파관;
상기 유체이송관의 종방향에 평행하도록 상기 유체이송관의 내부에 설치되고, 상기 환형의 도파관으로부터 전자파가 유입되는 유전체관; 및
상기 유체이송관 내에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티를 형성하도록 상기 유전체관의 상단부 및 하단부에 배치된 한 쌍의 금속 메쉬망을 포함하는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.Fluid transport;
An annular waveguide coupled to the fluid delivery tube to supply electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube;
A dielectric tube installed in the fluid transfer tube so that the fluid transfer tube is parallel to the longitudinal direction of the fluid transfer tube and in which electromagnetic waves are introduced from the annular waveguide; And
And a pair of metal mesh networks disposed at an upper end and a lower end of the dielectric tube so as to form an electromagnetic wave and a plasma confinement cavity in the fluid transfer pipe.
High density microwave plasma apparatus. 제1항에 있어서,
상기 환형 도파관은 환형의 내측 원의 표면이 상기 유전체가 위치한 유체이송관의 일부 영역의 외면을 감싸도록 상기 유전체관과 결합되어 있고,
상기 환형 도파관은 상기 환형의 내측 원의 표면에 형성된 적어도 하나의 전자파방사슬롯을 포함하고,
상기 유체이송관은 상기 환형의 내측 원의 표면이 감싸고 있는 영역에 형성되어 상기 전자파방사슬롯과 대응되는 적어도 하나의 전자파유입슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.The method according to claim 1,
Wherein the annular waveguide is coupled to the dielectric tube such that the surface of the annular inner circle surrounds an outer surface of a portion of the fluid delivery tube where the dielectric is located,
Wherein said annular waveguide comprises at least one electromagnetic radiation slot formed in the surface of said annular inner circle,
Wherein the fluid delivery tube includes at least one electromagnetic wave inflow slot formed in an area enclosing the surface of the annular inner circle and corresponding to the electromagnetic wave radiation slot.
High density microwave plasma apparatus. 제2항에 있어서,
상기 유전체관은 외면이 상기 유체이송관의 내면에 밀착되어 상기 전자파유입슬롯을 덮고 있는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the dielectric tube has an outer surface in close contact with an inner surface of the fluid transmission tube and covers the electromagnetic wave inflow slot.
High density microwave plasma apparatus. 제1항에 있어서,
상기 유체이송관은 단부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 유체이송관의 일부 영역에 형성된 환형공간을 포함하고,
상기 유전체관은 상기 유전체관의 외면 및 상기 환형공간의 내면이 일정 거리 이격되도록 상기 환형공간 내에 위치하여 상기 환형공간이 상기 유전체를 에워싸도록 배치되어 있고,
상기 환형 도파관은 축방향에 수직한 면이 상기 환형공간에 대응되도록 상기 환형공간의 상측 또는 하측에 접하여 있고,
상기 환형 도파관의 상기 환형공간과 접하여 있는 면은 적어도 하나의 전자파방사슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.The method according to claim 1,
Wherein the fluid delivery tube includes an annular space formed in a portion of the fluid delivery tube to have a diameter greater than a diameter of the end,
Wherein the dielectric tube is disposed in the annular space such that the outer surface of the dielectric tube and the inner surface of the annular space are spaced apart by a certain distance, the annular space surrounding the dielectric,
The annular waveguide is in contact with the upper side or the lower side of the annular space so that the surface perpendicular to the axial direction corresponds to the annular space,
Characterized in that the surface of the annular waveguide in contact with the annular space comprises at least one electromagnetic radiation slot.
High density microwave plasma apparatus. 제1항에 있어서,
상기 환형 도파관은 상기 유체이송관은 단부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 유체이송관의 일부 영역에 형성된 환형공간으로 구성되고,
상기 유전체관은 상기 유전체관의 외면 및 상기 환형공간의 내면이 일정 거리 이격되도록 상기 환형공간 내에 위치하여 상기 환형공간이 상기 유전체를 에워싸도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.The method according to claim 1,
Wherein the annular waveguide is constituted by an annular space formed in a portion of the fluid delivery tube so that the fluid delivery tube has a diameter larger than a diameter of the end,
Wherein the dielectric tube is disposed in the annular space such that the outer surface of the dielectric tube and the inner surface of the annular space are spaced apart by a predetermined distance so that the annular space surrounds the dielectric.
High density microwave plasma apparatus. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 유전체관은 상기 유전체관의 단부와 유사한 직경을 갖도록 형성되어 있고 상기 환형공간 및 상기 유전체관의 단부측의 내부가 서로 독립되도록 상기 환형공간 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the dielectric tube is formed to have a diameter similar to that of the end of the dielectric tube and is disposed in the annular space such that the inside of the annular space and the end side of the dielectric tube are independent from each other.
High density microwave plasma apparatus. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 유전체관의 내부의 중심부에서 상기 유전체의 종방향에 평행하게 설치된 안테나로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The apparatus comprises:
Further comprising an antenna rod disposed parallel to the longitudinal direction of the dielectric at the center of the interior of the dielectric tube.
High density microwave plasma apparatus. 공정가스를 주입하여 공정가스를 이용한 소정의 공정이 진행되는 공정 챔버;
상기 공정 챔버로부터 공정 후의 폐가스를 배출하는 폐가스배출관;
상기 폐가스배출관의 종단부에 연결되어 상기 폐가스배출관을 통해 배출되는 폐가스를 포집하는 드라이 펌프;
상기 드라이 펌프에 배관을 통해 연결되어 상기 드라이 펌프로부터 배출되는 폐가스 내의 불순물 입자를 포집하여 처리하는 스크러버; 및
상기 드라이 펌프의 앞단에 위치하도록 상기 폐가스배출관 상에 설치되어 상기 폐가스배출관 내부를 통과하는 폐가스 내의 유해성분을 제거하는 마이크로파 플라즈마 장치를 포함하고,
상기 마이크로파 플라즈마 장치는,
유체이송관;
상기 유체이송관의 내부로 전자파를 공급하도록 상기 유체이송관과 전자파 커플링된 환형의 도파관;
상기 유체이송관의 종방향에 평행하도록 상기 유체이송관의 내부에 설치되고, 상기 환형의 도파관으로부터 전자파가 유입되는 유전체관; 및
상기 유체이송관 내에 전자파 및 플라즈마 가둠 캐비티를 형성하도록 상기 유전체관의 상단부 및 하단부에 배치된 한 쌍의 금속 메쉬망을 포함하는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치.A process chamber in which a predetermined process using a process gas is performed by injecting a process gas;
A waste gas discharge pipe for discharging waste gas after the process from the process chamber;
A dry pump connected to an end of the waste gas discharge pipe to collect waste gas discharged through the waste gas discharge pipe;
A scrubber which is connected to the dry pump through a pipe and collects and processes impurity particles in waste gas discharged from the dry pump; And
And a microwave plasma apparatus installed on the waste gas discharge pipe so as to be located at a front end of the dry pump and removing harmful components in the waste gas passing through the waste gas discharge pipe,
In the microwave plasma apparatus,
Fluid transport;
An annular waveguide coupled to the fluid delivery tube to supply electromagnetic waves to the interior of the fluid delivery tube;
A dielectric tube installed in the fluid transfer tube so that the fluid transfer tube is parallel to the longitudinal direction of the fluid transfer tube and in which electromagnetic waves are introduced from the annular waveguide; And
And a pair of metal mesh networks disposed at an upper end and a lower end of the dielectric tube so as to form an electromagnetic wave and a plasma confinement cavity in the fluid transfer pipe.
A waste gas treatment system using a high - density microwave plasma apparatus. 제8항에 있어서,
상기 폐가스 처리장치는,
상기 마이크로파 플라즈마 장치의 앞단의 위치에서 상기 폐가스배출관에 연결되어 상기 폐가스배출관 내부로 산소 및/또는 수증기를 공급하는 기체공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
고밀도 마이크로파 플라즈마 장치를 이용한 폐가스 처리장치.9. The method of claim 8,
The waste gas treatment apparatus comprises:
And a gas supply pipe connected to the waste gas discharge pipe at a position of the front end of the microwave plasma apparatus to supply oxygen and / or steam to the waste gas discharge pipe.
A waste gas treatment system using a high - density microwave plasma apparatus.
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