KR101299709B1

KR101299709B1 - 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기

Info

Publication number: KR101299709B1
Application number: KR1020120030687A
Authority: KR
Inventors: 허민; 이재옥; 강우석; 이대훈; 김관태; 송영훈
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-08-26

Abstract

공정 챔버와 진공 펌프 사이에 위치하며 저압 플라즈마를 생성하여 공정 챔버에서 배출되는 오염 물질을 제거하는 플라즈마 반응기를 제공한다. 플라즈마 반응기는 내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 유전체, 상기 유전체의 양단에 각각 연결되는 제1 접지 전극과 제2 접지 전극, 및 상기 유전체의 외주면에 고정되고 교류 전원부와 연결되어 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극을 포함하며, 상기 구동 전극과 상기 제1 접지 전극 사이의 제1 거리는, 상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극 사이의 제2 거리보다 크게 설정된다.

Description

오염 물질 제거용 플라즈마 반응기 {PLASMA REACTOR FOR ABATEMENT OF POLLUTIONS}

본 발명은 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 등의 제조 라인에 설치된 공정 챔버에서 발생하는 오염 물질을 제거하기 위한 플라즈마 반응기에 관한 것이다.

반도체/박막 디스플레이/태양 전지의 제조 라인에는 식각, 증착, 세정, 애싱, 및 질화처리 등의 공정이 진행되는 공정 챔버가 설치된다. 공정 챔버는 진공 펌프와 연결되어 공정 가스를 배출한다. 최근 반도체/박막 디스플레이/태양 전지의 제조 산업이 성장하면서 공정 챔버에서 발생하는 오염 물질의 양과 종류가 늘고 있다.

이 중 건식 식각에 사용되는 CF₄, CHF₃, SF₆ 및 세정 공정에 사용되는 NF₃과 같은 불소계 가스는 온실 가스의 일종이므로 배출량 규제가 있을 것으로 예상된다. 그리고 식각/증착/세정 공정에서 배출되는 입자상 물질들은 시간이 지남에 따라 진공 펌프 내부 부품에 축적되면서 진공 펌프의 내구성과 수명을 단축시킨다.

따라서 공정 챔버와 진공 펌프 사이에 플라즈마 반응기를 설치하여 공정 챔버에서 배출되는 오염 물질을 제거하고 있다. 통상의 플라즈마 반응기는 무선주파수(RF)와 유도성 결합 플라즈마(inductively coupled plasma) 방식을 적용하고 있다.

유도성 결합 플라즈마 방식의 플라즈마 반응기는 플라즈마 생성 공간의 외부에 코일 형상의 구동 전극을 구비하고, 구동 전극의 양단에 전압을 인가하여 플라즈마를 생성한다. 그런데 이 플라즈마 반응기 및 특히 무선주파수(RF) 전원 공급기가 고가이고, 플라즈마 유지를 위한 전력 소모가 크기 때문에 설치 비용과 유지 비용이 높다. 또한, 방전 안정성이 떨어져서 플라즈마 생성 공간의 내부에서 플라즈마가 불균일하게 생성될 수 있다.

본 발명은 공정 챔버와 진공 펌프 사이에 설치되어 오염 물질을 제거하는 플라즈마 반응기에 있어서, 구조가 간단하고, 설치 비용과 유지 비용이 낮으며, 장시간 안정적인 운전이 가능하여 공정 챔버에서 발생하는 각종 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기를 제공하고자 한다.

본 발명은 오염 물질의 유입 측보다 토출측에서 오염 물질을 더 효과적으로 제거하고, 구동 전극에 전압을 균일하게 인가하여 플라즈마 생성 공간의 내부에서 플라즈마를 균일하게 생성하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기는, 공정 챔버와 진공 펌프 사이에 위치하며 저압 플라즈마를 생성하여 상기 공정 챔버에서 배출되는 오염 물질을 제거하며, 내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 유전체, 상기 유전체의 양단에 각각 연결되는 제1 접지 전극과 제2 접지 전극, 및 상기 유전체의 외주면에 고정되고 교류 전원부와 연결되어 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극을 포함하며, 상기 구동 전극과 상기 제1 접지 전극 사이의 제1 거리는, 상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극 사이의 제2 거리보다 크게 설정된다.

상기 제1 접지 전극 및 상기 제2 접지 전극 중 하나는, 상기 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 비균일 직경을 가질 수 있다.

상기 유전체는 상기 플라즈마 반응기의 중앙에 배치되고, 상기 제1 접지 전극은 상기 공정 챔버를 향한 상기 유전체의 전단에 연결되며, 상기 제2 접지 전극은 상기 진공 펌프를 향한 상기 유전체의 후단에 연결될 수 있다.

상기 제1 접지 전극은, 상기 유전체의 전단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되며, 상기 제2 접지 전극은, 상기 유전체의 후단에 고정되며 오염 물질의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 축소되는 가변 직경부, 및 상기 가변 직경부에 연결되며 상기 유전체보다 작은 직경을 가진 균일 직경부를 포함할 수 있다.

상기 구동 전극은 상기 유전체의 외주면에 고리 모양으로 배치될 수 있다.

상기 제1 접지 전극은, 상기 유전체의 전단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되며, 상기 제2 접지 전극은, 상기 유전체의 후단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되는 대경부, 및 상기 대경부에 연결되어 상기 대경부보다 작은 직경을 가진 소경부를 포함할 수 있다.

상기 제2 거리는 상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극의 상기 대경부 사이에 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기는, 공정 챔버와 진공 펌프 사이에 위치하며 저압 플라즈마를 생성하여 상기 공정 챔버에서 배출되는 오염 물질을 제거하며, 내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 유전체, 오염 물질이 유입 및 배출되는 상기 유전체의 양단에 각각 연결되는 제1 접지 전극과 제2 접지 전극, 및 상기 유전체의 외주면에 고정되고 교류 전원부와 연결되어 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극을 포함하며, 상기 제2 접지 전극은 상기 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 비균일 직경을 가지며, 상기 구동 전극과 상기 제1 접지 전극 사이의 제1 거리는, 상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극 사이의 제2 거리보다 크게 설정된다.

플라즈마 반응기의 설치 비용과 유지 비용을 낮추고, 장시간 안정적인 운전이 가능하여 공정 챔버에서 발생하는 각종 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 접지 전극을 비균일 직경으로 형성함에 따라 플라즈마 방전 효율을 높여 소비 전력을 낮추고, 오염 물질의 분해 효율을 높일 수 있다.

그리고 저압 플라즈마를 이용하여 오염 물질을 제거할 때 플라즈마 반응기의 내부 중심에서 플라즈마 밀도를 높일 수 있으므로 오염 물질의 제거 효율의 압력 의존성을 낮출 수 있다.

제1 접지 전극을 균일 직경으로 형성하고, 제2 접지 전극을 비균일 직경으로 형성하며, 구동 전극과 제1 접지 전극 사이의 제1 거리를 구동 전극과 제2 접지 전극 사이의 제2 거리보다 크게 설정하므로 제2 접지 전극 측(즉 토출측)에서 플라즈마 방전 효율을 더욱 높여 소비 전력을 낮추고, 오염 물질의 분해 효율을 더욱 높일 수 있다.

구동 전극을 원통(또는 고리) 형상으로 형성하므로 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 구동 전극에 균일한 전압이 인가될 수 있다. 따라서 플라즈마 생성 공간의 내부에서 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 균일한 플라즈마가 생성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 포함하는 저압 공정 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선을 기준으로 절개한 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 플라즈마 반응기 중 구동 전극에 인가되는 구동 전압의 파형 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 기준으로 절개한 플라즈마 반응기의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기(300)를 포함하는 저압 공정 시스템(100)의 구성도이다. 도 1의 저압 공정 시스템(100)은 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 등의 제조 공정에 적용된다.

도 1을 참고하면, 저압 공정 시스템(100)은 식각, 증착, 세정, 애싱, 및 질화처리 등이 진행되는 공정 챔버(10)와, 공정 챔버(10)의 후단에 설치되어 공정 챔버(10)의 공정 가스를 배기시키는 진공 펌프(20)와, 공정 챔버(10)와 진공 펌프(20) 사이에 위치하는 플라즈마 반응기(300)를 포함한다. 플라즈마 반응기(300)는 두 개의 이음관(11)을 통해 공정 챔버(10) 및 진공 펌프(20)와 각각 연결된다.

플라즈마 반응기(300)는 진공 펌프(20)의 전방에 설치되며, 그 내부는 공정 챔버(10)와 같은 저압 상태를 유지한다. 여기서, 저압은 대략 0.01Torr 내지 10Torr의 범위에 속하는 압력을 의미하나, 전술한 범위로 한정되지 않는다.

플라즈마 반응기(300)는 그 내부에 저압 고온의 플라즈마를 생성하여 공정 챔버(10)에서 배출되는 오염 물질(불소계 가스, 유기금속 화합물, 금속산화물 또는 금속질화물 등의 입자상 물질 등)을 분해한다. 즉 플라즈마 반응기(300)는 온실가스를 비온실가스로 분해시키고, 입자 부산물을 기체로 바꾸거나 입자 부산물의 크기를 작게 하여, 진공펌프(20)로 공급한다.

온실 가스를 처리하는 경우, 플라즈마 반응기에는 온실 가스와 산소가 함께 공급된다. 산소 또는 물은 온실 가스의 처리율을 높이기 위하여 추가로 공급될 수도 있다(미도시).

다음에 설명하는 플라즈마 반응기(350, 360)는 용량성 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma) 방식으로 플라즈마를 발생시키고, 교류(AC) 전원장치를 구비하며, 방전 효율을 높이기 위한 전극 구조를 가진다. 이러한 특성들은 유도성 결합 플라즈마(inductively coupled plasma) 방식과 비교할 때, 플라즈마 반응기의 설치 비용과 유지 비용을 줄이고, 플라즈마 방전 효율을 높여 오염 물질의 분해 효율을 높이며, 장시간 안정적인 운전을 가능하게 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 반응기(350)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선을 기준으로 절개한 플라즈마 반응기(350)의 단면도이다.

도 2와 도 3을 참고하면, 제1 실시예의 플라즈마 반응기(350)는 내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 유전체(30)와, 유전체(30)의 전단에 연결되는 제1 접지 전극(71)과, 유전체(30)의 후단에 연결되는 제2 접지 전극(72), 및 유전체(30)의 외주면에 고정되는 구동 전극(50)을 포함한다. 구동 전극(50)은 교류 전원부(60)와 연결되어 이로부터 플라즈마 방전에 필요한 구동 전압을 인가받는다.

유전체(30)와 구동 전극(50) 및 제1 접지 전극(71)은 기본적으로 일정한 직경을 지닌 원통(또는 고리) 모양으로 형성된다. 반면 제2 접지 전극(72)은 플라즈마 반응기(350)의 길이 방향(도 2와 도 3을 기준으로 가로 방향)을 따라 비균일 직경을 가지도록 형성된다. 이때 제1 접지 전극(71)과 제2 접지 전극(72)은 유전체(30)를 기준으로 좌우 비대칭을 이룬다.

제1 접지 전극(71)은 오염 물질의 흐름 방향을 따라 균일 직경으로 형성되고, 유전체(30)와 동일 직경으로 형성된다. 제1 접지 전극(71)의 후단은 유전체(30)의 전단에 고정된다.

제2 접지 전극(72)은 오염 물질의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 작아지는 가변 직경부(721)와, 유전체(30)보다 작은 직경을 가진 균일 직경부(722)를 포함한다. 가변 직경부(721)의 전단은 유전체(30)의 후단에 고정된다.

가변 직경부(721)는 일정한 비율로 직경이 변하도록 형성되거나 계단 모양의 단차를 가지도록 형성될 수도 있다.

제1, 제2 접지 전극(71, 72)은 스테인리스강 등의 금속으로 제조된다. 제1 접지 전극(71)은 공정 챔버(10)와 유전체(30)를 연결하는 이음관일 수 있고, 제2 접지 전극(72)은 유전체(30)와 진공 펌프(20)를 연결하는 이음관일 수 있다. 제1 접지 전극(71)과 유전체(30) 및 제2 접지 전극(72)이 한 방향으로 이어진 관을 형성하여 공정 챔버(10)와 진공 펌프(20)를 연결시킨다.

전술한 구조의 플라즈마 반응기(350)는 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 등의 제조 라인에 이미 설치된 공정 챔버(10)와 진공 펌프(20) 사이의 진공 파이프라인에 용이하게 설치될 수 있다.

구동 전극(50)은 유전체(30)의 중앙에 원통(또는 고리) 모양으로 배치되므로 오염 물질의 흐름 방향을 따라 구동 전극(50)의 전체 범위에서 균일한 전압을 인가받을 수 있다. 따라서 플라즈마 생성 공간의 내부에서 플라즈마가 균일하게 생성될 수 있다.

구동 전극(50)은 유전체(30)보다 작은 길이로 형성되어 플라즈마 반응기(350)의 길이 방향을 따라 제1 및 제2 접지 전극(71, 72)과 거리를 두고 위치한다. 즉 구동 전극(50)은 제1 및 제2 접지 전극(71, 72)에 대하여, 각각 제1 거리(L1) 및 제2 거리(L2)를 두고 위치할 수 있다.

제1 거리(L1)는 구동 전극(50)의 전단과 제1 접지 전극(71) 사이에 설정되고, 제2 거리(L2)는 구동 전극(50)의 후단과 제2 접지 전극(72) 사이에 설정된다. 그리고 제1 거리(L1)는 제2 거리(L2)보다 길게 설정된다. 즉 구동 전극(50)은 제2 접지 전극(72) 측으로 치우쳐 배치된다.

구동 전극(50)은 교류 전원부(60)와 연결되어 수kHz 내지 수백kHz(예를 들어 1kHz 내지 999kHz) 주파수의 고전압을 인가받는다.

도 4는 도 2에 도시한 플라즈마 반응기(350) 중 구동 전극(50)에 인가되는 구동 전압의 파형 예를 나타낸 도면이다.

도 4를 참고하면, 구동 전극(50)에 인가되는 구동 전압(Vs)은 1kHz 내지 999kHz 주파수의 고전압으로서 운전 전압은 양의 값(1/2Vs)과 음의 값(-1/2Vs)이 주기적으로 변하는 형태를 나타낸다. 도 4에서는 사각 파형을 예로 들어 도시하였으나, 삼각 파형 및 싸인 파형 등 다양한 파형이 적용될 수 있다.

다시 도 2와 도 3을 참고하면, 구동 전극(50)에 구동 전압을 인가하면 구동 전극(50)과 제1, 제2 접지 전극(71, 72)의 전압 차에 의해 플라즈마 반응기(350) 내부에 플라즈마 방전이 유도된다. 방전은 운전 전압이 내부 기체의 항복 전압보다 높을 때 발생하며, 방전 전류는 시간에 따라 계속 증가하다가 유전체(30) 위에 벽전하가 쌓이는 양이 많아짐에 따라 감소한다.

즉, 방전 개시 이후 방전 전류가 높아짐에 따라 플라즈마 내부의 공간 전하들이 유전체(30) 위에 쌓여 벽전하가 생성된다. 벽전하는 외부에서 걸리는 전압을 억제하는 기능을 하며, 이러한 유전체(30)의 벽전압(wall voltage)에 의해 시간이 지남에 따라 방전이 약해진다. 플라즈마 방전은 인가 전압이 유지되는 동안 생성과 유지 및 소멸 과정을 반복한다.

따라서 방전은 아크(arc)로 전이되지 않고 글로우(glow) 영역에 머물면서 공정 챔버(10)에서 발생된 오염 물질을 제거한다. 방전이 아크로 전이되면 방전은 좁은 지역에 집중하게 되며, 이는 전극의 손상을 유발한다. 그러나 제1 실시예의 플라즈마 반응기(350)는 유전체(30)의 벽전하를 이용하여 방전이 아크로 전이되는 것을 방지하므로 구동 전극(50) 및 접지 전극(71, 72)의 수명을 연장시킬 수 있다.

이 과정에서 제2 접지 전극(72)이 가변 직경부(721)를 형성함에 따라, 구동 전극(50)과 제2 접지 전극(72) 사이의 전압 차에 의해 플라즈마 방전이 유도될 때 방전 패스가 단축된다. 즉, 제2 접지 전극(72)의 가변 직경부(721)가 일부 대향 방전과 유사한 효과를 유발한다. 따라서 동일한 소비 전력에서 보다 강한 플라즈마 방전이 생성되므로 플라즈마 방전 효율을 높일 수 있다.

구동 전극(50)이 제1 접지 전극(71) 보다 제2 접지 전극(72) 측으로 치우쳐 배치됨(L1>L2)에 따라, 제1 접지 전극(71) 측에서보다 제2 접지 전극(72) 측에서 더 강한 플라즈마 방전이 발생된다. 따라서 방전 공간 내서 미처리된 오염 물질은 제2 접지 전극(72) 측에서 더 처리될 수 있다.

플라즈마 방전 효율 향상은 오염 물질의 처리 효율 향상으로 이어진다. 오염 물질의 처리 효율은 '분해율/소비 전력'으로 정의되며, 동일한 소비 전력에서 보다 많은 양의 오염 물질을 효과적으로 처리할 수 있다. 이때 교류 전원부(60)를 구성하는 교류 전원장치는 기존 무선주파수 전원장치보다 저가이므로 플라즈마 반응기(350)의 설치 비용과 유지 비용을 낮출 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기(360)의 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 기준으로 절개한 플라즈마 반응기(360)의 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기(360)는 유전체(30)의 후단에 배치되는 제2 접지 전극(82)을 제1 실시예의 제2 접지 전극(72)과 다르게 구성하고, 나머지 부분을 동일하게 구성하고 있다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 부분에 대해 주로 설명한다.

제1 접지 전극(71)은 유전체(30)의 전단에 고정되고 유전체(30)와 동일 직경으로 형성된다. 제2 접지 전극(82)은 유전체(30)의 후단에 고정되고 유전체(30)와 동일 직경으로 형성되는 대경부(821), 및 대경부(821)에 연결되고 대경부(821)보다 작은 직경을 가진 소경부(822)를 포함한다.

제1 거리(L1)는 구동 전극(50)의 전단과 제1 접지 전극(71) 사이에 설정되고, 제2 거리(L2)는 구동 전극(50)의 후단과 제2 접지 전극(82)의 대경부(821) 사이에 설정된다. 그리고 제1 거리(L1)는 제2 거리(L2)보다 길게 설정된다. 즉 구동 전극(50)은 제2 접지 전극(82)의 대경부(821) 측으로 치우쳐 배치된다.

구동 전극(50)이 제1 접지 전극(71) 보다 제2 접지 전극(82)의 대경부(821) 측으로 치우쳐 배치됨(L1>L2)에 따라, 제1 접지 전극(71) 측에서보다 제2 접지 전극(82)의 대경부(821) 측에서 더 강한 플라즈마 방전이 발생된다. 따라서 방전 공간 내서 미처리된 오염 물질은 제2 접지 전극(82)의 대경부(821) 측에서 더 처리될 수 있다.

또한 제2 접지 전극(82)은 대경부(821)와 소경부(822)를 연결하는 측벽부(823)를 더 포함한다. 측벽부(823)는 구동 전극(50)과의 사이에서 대향 방전과 유사한 효과를 유발한다.

즉 제2 실시예의 측벽부(823)와 구동 전극(50) 사이의 방전은 제1 실시예의 가변 직경부(721)와 구동 전극(50) 사이의 방전보다 대향 방전에 더욱 근접한다. 따라서 제2 실시예의 제2 접지 전극(82)은 제1 실시예의 제2 접지 전극(72) 보다 강한 플라즈마 방전을 생성할 수 있으므로 플라즈마 방전 효율을 더 높일 수 있다.

전술한 두 가지 실시예의 플라즈마 반응기(350, 360)는 공통적으로 유전체와, 유전체의 일단에 연결되는 접지 전극, 및 유전체의 외주면에 고정되며 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극을 포함한다. 이때 접지 전극은 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 비균일 직경을 가지므로 방전 패스를 단축시켜 플라즈마 방전 효율을 높이거나, 오염 물질 제거 효율의 압력 의존성을 낮추는 기능을 한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 공정 챔버 11: 이음관
20 : 진공 펌프 71 : 제1 접지 전극
72, 82 : 제2 접지 전극 100: 저압 공정 시스템
300 : 플라즈마 반응기 350, 360 : 플라즈마 반응기
721 : 가변 직경부 722 : 균일 직경부
821, 822 : 대, 소경부 823 : 측벽부
L1, L2 : 제1, 제2 거리

Claims

공정 챔버와 진공 펌프 사이에 위치하며 저압 플라즈마를 생성하여 상기 공정 챔버에서 배출되는 오염 물질을 제거하는 플라즈마 반응기에 있어서,
내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 유전체;
상기 유전체의 양단에 각각 연결되는 제1 접지 전극과 제2 접지 전극; 및
상기 유전체의 외주면에 고정되고 교류 전원부와 연결되어 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극
을 포함하며,
상기 제1 접지 전극 및 상기 제2 접지 전극 중 하나는,
상기 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 비균일 직경을 가지는
오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제1항에 있어서,
상기 구동 전극과 상기 제1 접지 전극 사이의 제1 거리는,
상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극 사이의 제2 거리보다 크게 설정되는
오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제2항에 있어서,
상기 유전체는 상기 플라즈마 반응기의 중앙에 배치되고,
상기 제1 접지 전극은 상기 공정 챔버를 향한 상기 유전체의 전단에 연결되며,
상기 제2 접지 전극은 상기 진공 펌프를 향한 상기 유전체의 후단에 연결되는
오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제3항에 있어서,
상기 제1 접지 전극은,
상기 유전체의 전단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되며,
상기 제2 접지 전극은,
상기 유전체의 후단에 고정되며 오염 물질의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 축소되는 가변 직경부, 및
상기 가변 직경부에 연결되며 상기 유전체보다 작은 직경을 가진 균일 직경부
를 포함하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제4항에 있어서,
상기 구동 전극은 상기 유전체의 외주면에 고리 모양으로 배치되는
오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제3항에 있어서,
상기 제1 접지 전극은,
상기 유전체의 전단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되며,
상기 제2 접지 전극은,
상기 유전체의 후단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되는 대경부, 및
상기 대경부에 연결되어 상기 대경부보다 작은 직경을 가진 소경부
를 포함하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제6항에 있어서,
상기 제2 거리는 상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극의 상기 대경부 사이에 설정되는
오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
공정 챔버와 진공 펌프 사이에 위치하며 저압 플라즈마를 생성하여 상기 공정 챔버에서 배출되는 오염 물질을 제거하는 플라즈마 반응기에 있어서,
내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 유전체;
오염 물질이 유입 및 배출되는 상기 유전체의 양단에 각각 연결되는 제1 접지 전극과 제2 접지 전극; 및
상기 유전체의 외주면에 고정되고 교류 전원부와 연결되어 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극
을 포함하며,
상기 제2 접지 전극은,
상기 플라즈마 반응기의 길이 방향을 따라 비균일 직경을 가지며,
상기 구동 전극과 상기 제1 접지 전극 사이의 제1 거리는,
상기 구동 전극과 상기 제2 접지 전극 사이의 제2 거리보다 크게 설정되는
오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제8항에 있어서,
상기 제1 접지 전극은,
상기 유전체의 전단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되며,
상기 제2 접지 전극은,
상기 유전체의 후단에 고정되며 오염 물질의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 축소되는 가변 직경부, 및
상기 가변 직경부에 연결되며 상기 유전체보다 작은 직경을 가진 균일 직경부
를 포함하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.
제8항에 있어서,
상기 제1 접지 전극은,
상기 유전체의 전단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되며,
상기 제2 접지 전극은,
상기 유전체의 후단에 고정되고 상기 유전체와 동일 직경으로 형성되는 대경부, 및
상기 대경부에 연결되어 상기 대경부보다 작은 직경을 가진 소경부
를 포함하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.