JP2007294414A - 多重マグネチックコアが結合された誘導結合プラズマ反応器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のプラズマ放電室21を有する反応器本体と、複数のプラズマ放電室21を横切って設置されるマグネチックコア41および一次巻線42を有する変圧器40と、プラズマ放電室21の内部に位置するマグネチックコア41を覆い保護するコア保護チューブ45と、一次巻線42に連結される電源供給源60と、を含み、電源供給源60によって一次巻線42の電流が駆動され、一次巻線42の駆動電流が変圧器40の二次回路を完成するための誘導結合プラズマを形成するAC電位を誘導し、誘導結合プラズマがコア保護チューブ45の外側を覆うように複数のプラズマ放電室21に形成される。
【選択図】図2b
Description
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明することで、本発明の多重放電室を有するプラズマ反応器を詳しく説明する。
図9は本発明の第2の実施例によるプラズマ反応器の斜視図であり、図10は図9のプラズマ反応器の本体構成を示した斜視図である。そして、図11は図9のプラズマ反応器の内部を示した部分の分解斜視図である。
20 反応器本体
30 ガス分配部
40 変圧器
41 マグネチックコア
42 一次巻線
100 プラズマ反応器
110 反応器本体
112 絶縁領域
113 プラズマ放電室
120 ガス入口
121 ガス出口
130 変圧器
141 冷却水供給管
150 誘導磁界
151 誘導電界
153 ガス流路
Claims (40)
- 複数のプラズマ放電室を有する反応器本体と、
前記複数のプラズマ放電室を横切って設置されるマグネチックコアおよび一次巻線を有する変圧器と、
前記プラズマ放電室の内部に位置する前記マグネチックコアの部分を覆い保護するコア保護チューブと、
前記一次巻線に連結される電源供給源と、
を含み、
前記電源供給源によって前記一次巻線の電流が駆動され、前記一次巻線の駆動電流が前記変圧器の二次回路を完成するための誘導結合プラズマを形成するAC電位を誘導し、前記誘導結合プラズマが前記コア保護チューブの外側を覆うように前記複数のプラズマ放電室に形成されることを特徴とする誘導結合プラズマ反応器。 - 少なくとも一つの前記プラズマ放電室に連結されるガス入口と、少なくとも他の一つの前記プラズマ放電室に連結されるガス出口と、を含み、
前記二つのプラズマ放電室を相互連結する連結通路を含むことを特徴とする、請求項1項に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記反応器本体が少なくとも二つの前記連結通路と連結されるガス集合領域を含むことを特徴とする、請求項2に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記ガス入口にガスを均一に分配して供給するガス分配部を含むことを特徴とする、請求項2に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 二つ以上の相互分離した多重ガス出口を含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体が金属物質を含み、前記金属物質は、エディ電流を最小化するために、前記金属物質内に電気的不連続性部を形成するための一つ以上の電気的絶縁領域を含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記コア保護チューブが誘電体物質を含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記コア保護チューブが金属物質を含み、前記金属物質は、エディ電流を最小化するために、前記金属物質内に電気的不連続性部を形成するための一つ以上の電気的絶縁領域を含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記コア保護チューブの内側に設置される冷却水供給チャンネルを含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記冷却水供給チャンネルが金属物質を含み、前記金属物質は、エディ電流を最小化するために、前記金属物質内に電気的不連続性部を形成するための一つ以上の電気的絶縁領域を含むことを特徴とする、請求項9に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記マグネチックコアの中心部を介して形成される冷却水供給チャンネルを含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記電源供給源と前記一次巻線との間に設けられてインピーダンス整合を行うインピーダンス整合回路を含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記電源供給源が調整可能な整合回路なしに動作することを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体で発生したプラズマガスを提供されて収容するプロセスチャンバを更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体が前記プロセスチャンバに搭載可能な構造を有し、前記電源供給源が前記反応器本体と物理的に分離して構成され、
前記電源供給源と前記反応器本体とが電源連結ケーブルで遠隔にて連結されることを特徴とする、請求項14に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記プラズマ放電室に流入されるガスが不活性ガス、反応ガス、不活性ガスと反応ガスの混合ガスを含むグループから選択されることを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- プラズマ放電室を構成し,ガス入口およびガス出口を有する反応器本体と、
前記プラズマ放電室の内部を横切る二つ以上のコア横断部分および前記プラズマ放電室の外側に位置するコアの一部分を有するマグネチックコアと、前記マグネチックコアに巻線される一次巻線と、を有する変圧器と、
前記プラズマ放電室の内部に位置する二つ以上の前記コア横断部分を覆い保護するコア保護チューブと、
前記一次巻線に電気的に連結される電源供給源と、
を含み、
前記電源供給源によって前記一次巻線の電流が駆動され、前記一次巻線の駆動電流が前記変圧器の二次回路を完成するための誘導結合プラズマを形成する、前記プラズマ放電室内部のAC電位を誘導し、前記誘導結合プラズマが二つ以上の前記コア横断部分を中心にして前記コア保護チューブの外側を覆うように前記プラズマ放電室に多段に形成されることを特徴とする誘導結合プラズマ反応器。 - 前記二つ以上のコア横断部分のうちいずれか一つは、前記プラズマ放電室内部のガス流路に直交または平行する配置構造を有することを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記マグネチックコアは、一体化された多重ループを有する多重ループマグネチックコアを含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記マグネチックコアは、単一ループを有する単一ループマグネチックコアを含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記マグネチックコアは、前記コアの一部分が前記反応器本体の側壁外部に露出した装着構造を有することを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体が前記コアの一部分を収容可能な側壁室を備え、
前記マグネチックコアの前記コアの一部分が前記反応器本体の前記側壁室に装着される構造を有することを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記コア保護チューブは、前記コア横断部分の各々に独立して装着される単一コア保護チューブを含み、
前記反応器本体は、前記単一コア保護チューブの両端が設置される複数の開口部を含み、
前記単一コア保護チューブと前記複数の開口部との接触部分を真空絶縁する真空絶縁部材を含むことを特徴とする、請求項21に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記コア保護チューブは、両端が各々一つのフランジ構造に一体化された一体型多重コア保護チューブを含み、
前記反応器本体は、前記一体型多重コア保護チューブのフランジ部分が設置される開口部を含み、
前記一体型多重コア保護チューブの前記フランジ部分と前記開口部との接触部分を真空絶縁する真空絶縁部材を含むことを特徴とする、請求項21に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記コア保護チューブは、前記コア横断部分の各々に独立して装着される単一コア保護チューブを含み、
前記反応器本体の前記側壁室は、二つ以上の前記単一コア保護チューブの両端が設置される複数の開口部を含み、
前記二つ以上の単一コア保護チューブと前記複数の開口部との接触部分を真空絶縁する真空絶縁部材を含むことを特徴とする、請求項22に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記コア保護チューブは、両端が各々一つのフランジ構造に一体化された一体型多重コア保護チューブを含み、
前記反応器本体の側壁室は、前記一体型多重コア保護チューブのフランジ部分が設置される開口部を含み、
前記一体型多重コア保護チューブの前記フランジ部分と前記開口部との接触部分を真空絶縁する真空絶縁部材を含むことを特徴とする、請求項22に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記コア保護チューブが誘電体物質を含むことを特徴とする、請求項23〜26のいずれか一項に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記コア保護チューブが金属物質を含み、前記金属物質は、エディ電流を最小化するために、前記金属物質内に電気的不連続性部を形成するための一つ以上の電気的絶縁領域を含むことを特徴とする、請求項23〜26のいずれか一項に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体が金属物質を含み、前記金属物質は、エディ電流を最小化するために、前記金属物質内に電気的不連続性部を形成するための一つ以上の電気的絶縁領域を含むことを特徴とする、請求項23〜26のいずれか一項に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記コア保護チューブの内側に設置される冷却水供給チャンネルを含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記マグネチックコアの中心部を介して形成される冷却水供給チャンネルを含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 各々の前記コア保護チューブの内側に設置される容量結合電極を含み、
前記容量結合電極は、前記コア横断部分に複数巻線されて前記変圧器の二次巻線として機能し、少なくとも二つの前記容量結合電極は、相互間に逆電圧が誘導されて容量的に結合されることを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記容量結合電極に誘導される電圧を可変的に制御するための誘導電圧制御回路を含むことを特徴とする、請求項32に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記電源供給源と前記一次巻線との間に設けられてインピーダンス整合を行うインピーダンス整合回路を含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記電源供給源が調整可能な整合回路なしに動作することを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 二つ以上の相互分離した多重ガス出口を含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体で発生したプラズマガスを提供されて収容するプロセスチャンバを更に含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記反応器本体が前記プロセスチャンバに搭載可能な構造を有し、前記電源供給源が前記反応器本体と物理的に分離して構成され、
前記電源供給源と前記反応器本体とが高周波ケーブルで遠隔にて連結されることを特徴とする、請求項37に記載の誘導結合プラズマ反応器。 - 前記反応器本体が一体に結合されるプロセスチャンバを更に含むことを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
- 前記プラズマ放電室に流入されるガスが不活性ガス、反応ガス、不活性ガスと反応ガスの混合ガスを含むグループから選択されることを特徴とする、請求項17に記載の誘導結合プラズマ反応器。
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