KR101468404B1 - Plasma reactor and plasma ignition method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a plasma reactor and a plasma ignition method using the same. The plasma reactor according to the present invention includes: a plurality of magnetic cores having a primary winding; an AC power supply to supply AC power to the primary winding; a plurality of plasma chamber bodies installed therein with the magnetic cores, in which a voltage is directly induced so that an induced electromotive force is induced; and a plurality of floating chambers connected to the plasma chamber bodies through an insulation region and to which the induced electromotive force is transferred. Each of the plasma chamber bodies and the floating chambers has one discharge path for plasma discharge therein. A great voltage difference is generated between the plasma chamber body and the floating chamber according to phase difference of AC power supplied from the AC power supply so that plasma ignition is achieved. According to the plasma reactor and the plasma ignition method using the same of the present invention, a floating region is separated from an installation region of the magnetic core. Plasma discharge is possible at a voltage lower than a voltage necessary at ignition of the related art using a great voltage difference according to a potential difference of the AC power. Accordingly, re-ignition due to failure of the plasma ignition is not necessary. Damage of the plasma reactor due to arc discharge may be minimized. Further, as compared with the related art, when the same voltage is supplied, ignition for plasma discharge may be easily performed at a low gas flow rate pressure. In addition, as compared with the related art, when the same voltage is supplied, the ignition for plasma discharge may be easily performed at a low temperature.

Description

플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법{PLASMA REACTOR AND PLASMA IGNITION METHOD USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor and a plasma ignition method using the plasma reactor.

본 발명은 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TCP, ICP 결합 플라즈마 소스 방식(유도 결합 플라즈마 소스)에서 기존에 비해 상대적으로 저전압을 공급하는 경우에도 플라즈마 방전이 가능하도록 하고, 동일 전압을 공급하는 경우 기존 방법에 비해 플라즈마 방전 조건이 완화됨은 물론 플라즈마 방전 개시 이후 플라즈마 유지 또는 지속에도 유리한 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma reactor and a plasma ignition method using the plasma reactor. More particularly, the present invention relates to a plasma reactor capable of plasma discharge even when a relatively low voltage is supplied to a TCP or an ICP coupled plasma source (inductively coupled plasma source) The present invention relates to a plasma reactor which is advantageous not only in terms of plasma discharge conditions as compared with the conventional method but also in maintaining or continuing plasma after the start of plasma discharge, and a plasma ignition method using the plasma reactor.

플라즈마란 초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태를 말한다. 이때는 전하 분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로 음과 양의 전하 수가 같아서 중성을 띠게 된다.Plasma refers to the state of gas separated by electrons and electrons having positive charges at ultra-high temperatures. At this time, the charge separation is considerably high, but the total number of positive and negative charges is the same, resulting in neutrality.

일반적으로 물질의 상태는 고체·액체·기체 등 세 가지로 나눠진다. 플라즈마는 흔히 제4의 물질 상태라고 부른다. 고체에 에너지를 가하면 액체, 기체로 되고 다시 이 기체 상태에 높은 에너지를 가하면 수만℃에서 기체는 전자와 원자핵으로 분리되어 플라즈마 상태가 되기 때문이다.In general, the state of a substance is divided into three types: solid, liquid, and gas. Plasma is often referred to as the fourth material state. When energy is applied to a solid, it becomes a liquid or gas. When a high energy is applied to this gas state again, the gas is separated into electrons and atomic nuclei at tens of thousands of degrees Celsius, resulting in a plasma state.

플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 대표적으로 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각, 증착, 세정, 에싱 등 다양하게 사용되고 있다.Plasma discharges are used in gas excitation to generate active gases including ions, free radicals, atoms, and molecules. Active gases are widely used in various fields and are typically used in a variety of semiconductor manufacturing processes such as etching, deposition, cleaning, and ashing.

최근, 반도체 장치의 제조를 위한 웨이퍼나 LCD 글라스 기판은 더욱 대형화 되어 가고 있다. 그러므로 플라즈마 이온 에너지에 대한 제어 능력이 높고, 대면적의 처리 능력을 갖는 확장성이 용이한 플라즈마 소스가 요구되고 있다. In recent years, wafers and LCD glass substrates for manufacturing semiconductor devices have become larger. Therefore, there is a demand for a plasma source that has a high controllability against plasma ion energy, has a large area processing capability, and is easy to expand.

플라즈마를 이용한 반도체 제조 공정에서 원격 플라즈마의 사용은 매우 유용한 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 공정 챔버의 세정이나 포토레지스트 스트립을 위한 에싱 공정에서 유용하게 사용되고 있다. The use of remote plasma in a semiconductor manufacturing process using plasma is known to be very useful. For example, in cleaning process chambers or in ashing processes for photoresist strips.

원격 플라즈마 반응기(또는 원격 플라즈마 발생기라 칭함)는 변압기 결합 플라즈마 소스(transformer coupled plasma source:TCPS)를 사용한 것과 유도 결합 플라즈마 소스(inductively coupled plasma source:ICPS)를 사용한 것이 있다. 변압기 결합 플라즈마 소스(transformer coupled plasma source)를 사용한 원격 플라즈마 반응기는 토로이달 구조의 반응기 몸체에 일차 권선 코일을 갖는 마그네틱 코어가 장착된 구조를 갖는다.
A remote plasma reactor (also referred to as a remote plasma generator) uses a transformer coupled plasma source (TCPS) and an inductively coupled plasma source (ICPS). The remote plasma reactor using a transformer coupled plasma source has a structure with a magnetic core having a primary winding coil in the reactor body of the toroidal structure.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 변압기 결합 플라즈마 소스 원격 플라즈마 반응기를 설명하기로 한다.Hereinafter, a transformer-coupled plasma source remote plasma reactor according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 플라즈마 처리장치의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a configuration of a plasma processing apparatus.

도 1을 참조하면, 플라즈마 처리장치는 원격 플라즈마 반응기와 공정챔버(5)로 구성된다. 원격 플라즈마 반응기는 토로이달 형상의 플라즈마 챔버(4), 플라즈마 챔버(4)에 설치되는 마그네틱 코어(3) 및 마그네틱 코어(3)에 권선된 1차권선(2)으로 교류전력을 공급하기 위한 교류전원 공급원(1)으로 구성된다. 원격 플라즈마 반응기는 플라즈마 챔버(4)의 내부로 가스가 유입되고 전원 공급원(1)으로부터 공급된 교류전력이 트랜스포머의 1차 권선(2)으로 공급되어 1차 권선이 구동되면, 플라즈마 챔버(4) 내부로 유도 기전력이 전달되고 플라즈마 챔버(4) 내부에 플라즈마 방전을 위한 리액터 방전 루프(6)가 유도되어 플라즈마가 발생된다. 플라즈마 챔버(4)는 어댑터(9)를 통해 공정챔버(5)와 연결되고, 플라즈마 챔버(4)에 발생된 플라즈마는 공정챔버(5)로 공급되어 공정챔버(5) 내에서는 피처리 기판이 처리된다.
Referring to FIG. 1, the plasma processing apparatus comprises a remote plasma reactor and a process chamber 5. The remote plasma reactor is composed of a toroidal plasma chamber 4, a magnetic core 3 installed in the plasma chamber 4, and an alternating current (AC) for supplying AC power to the primary winding 2 wound on the magnetic core 3 And a power supply source 1. When the gas is introduced into the plasma chamber 4 and AC power supplied from the power source 1 is supplied to the primary winding 2 of the transformer so that the primary winding is driven, An induction electromotive force is transmitted to the inside of the plasma chamber 4, and a reactor discharge loop 6 for plasma discharge is induced in the plasma chamber 4 to generate a plasma. The plasma chamber 4 is connected to the process chamber 5 via the adapter 9 and the plasma generated in the plasma chamber 4 is supplied to the process chamber 5, .

도 2 및 도 3은 종래의 원격 플라즈마 발생기를 도시한 도면이다.FIGS. 2 and 3 illustrate a conventional remote plasma generator.

도 2 및 도 3을 참조하면, 원격 플라즈마 반응기는 마그네틱 코어(3)에 권선된 1차권선(2)이 교류전원 공급원(1)으로부터 교류전력을 공급받는다. 이때, 플라즈마 챔버(4)는 내부에 형성되는 리액터 방전 루프(6)에 의해 플라즈마 챔버(4)내의 가스가 방전되어 플라즈마 상태가 된다. 플라즈마 챔버(4)는 접지(8)로 연결될 수 있다. 이러한 종래 플라즈마 챔버(4)는 플라즈마 챔버(4)의 쇼트를 방지하기 위한 유전체 영역(절연구간, 7)이 구성된다. 다시 말해, 플라즈마 챔버(4)는 도체로 형성된 환형 구조이기 때문에, 유전체 절연 영역이 플라즈마 챔버(4)에 없으면 플라즈마 챔버(4) 내부로 유도되어야할 유도 기전력이 전부 플라즈마 챔버(4)에서 소진되어 플라즈마 챔버(4) 내부로 유도 기전력이 유도되지 않게 된다. 그러므로 플라즈마 챔버(4)에는 유전체 영역이 구비되어 플라즈마 챔버(4) 내부로 유도 기전력이 유도될 수 있도록 한다. 이러한 유전체 영역(7)은 세라믹 등 유전체 물질로 구성할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the remote plasma reactor receives AC power from the AC power supply 1 through the primary winding 2 wound on the magnetic core 3. At this time, the gas in the plasma chamber 4 is discharged by the reactor discharge loop 6 formed in the plasma chamber 4 to be in a plasma state. The plasma chamber 4 may be connected to a ground 8. In this conventional plasma chamber 4, a dielectric region (isolation region) 7 is formed for preventing the plasma chamber 4 from being short-circuited. In other words, since the plasma chamber 4 is an annular structure formed by a conductor, if the dielectric isolation region is not present in the plasma chamber 4, all of the induced electromotive force to be induced into the plasma chamber 4 is exhausted in the plasma chamber 4 Induced electromotive force is not induced into the plasma chamber 4. Therefore, the plasma chamber 4 is provided with a dielectric region so that an induced electromotive force can be induced into the plasma chamber 4. The dielectric region 7 may be made of a dielectric material such as ceramic.

이러한 종래의 원격 플라즈마 반응기는 고전압의 교류전력을 인가하여 플라즈마를 점화하였다. 그러나 예를 들어, 플라즈마 챔버(4) 내부가 8Torr의 저기압에서 500V 고전압을 인가하는 경우 약 1000회당 2~3회의 점화 실패율을 나타내었다. 이러한 점화실패의 경우 재점화를 위한 작업이 필요하기 때문에 공정 진행이 늦어지는 것은 물론이고 재점화를 위한 많은 비용이 소요되었다. 또한 아크 방전에 의한 플라즈마 챔버(4) 내부의 손상이 발생되는 문제점이 있었다. 또한 플라즈마 반응기의 절연체(7)는 플라즈마 챔버(4) 내부에서 발생되는 플라즈마에 의해 쉽게 손상되거나 파손되어 플라즈마가 발생되지 않는 문제점이 있었다.These conventional remote plasma reactors ignite the plasma by applying high-voltage AC power. However, for example, when the high voltage of 500 V was applied at a low pressure of 8 Torr inside the plasma chamber 4, the ignition failure rate was about 2 to 3 per 1000 times. In case of ignition failure, it is necessary to work for reignition, so that not only the process progress is delayed but also a lot of cost is required for re-ignition. In addition, there is a problem that damage is generated inside the plasma chamber 4 due to arc discharge. Further, the insulator 7 of the plasma reactor is easily damaged or broken by the plasma generated in the plasma chamber 4, and plasma is not generated.

본 발명의 목적은 변압기 결합 플라즈마 소스 방식이나 유도 결합 플라즈마 소스 방식에서 플로우팅 영역과 마그네틱 코어가 설치되는 영역을 분리하고, 교류전력의 전위차에 따른 큰 전압차를 이용하여 종래의 점화 시 필요한 전압보다 낮은 전압으로도 플라즈마 방전이 가능한 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a method of separating a floating region and a magnetic core from a transformer-coupled plasma source or an inductively coupled plasma source using a large voltage difference according to the potential difference of the AC power, A plasma reactor capable of plasma discharge even at a low voltage, and a plasma ignition method using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 동일 전압을 공급하는 경우 종래에 비해 플라즈마 방전을 용이하게 발생시키고, 발생된 플라즈마를 용이하게 유지할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법을 제공하는데 목적이 있다. It is still another object of the present invention to provide a plasma reactor capable of easily generating a plasma discharge and easily generating a generated plasma when the same voltage is supplied, and a plasma ignition method using the plasma reactor.

본 발명의 또 다른 목적은 종래에 비해 상대적으로 저전압을 공급하여 플라즈마를 발생시키는 경우에도 플라즈마 방전이 가능하므로 저가의 제품 공급이 가능하고, 아크 방전에 의한 플라즈마 반응기의 손상을 최소화할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법을 제공하는 데 목적이 있다. It is still another object of the present invention to provide a plasma reactor capable of supplying a low-cost product and capable of minimizing damage to a plasma reactor due to arc discharge since a plasma discharge can be performed even when a plasma is generated by supplying a relatively low voltage, And a plasma ignition method using the same.

본 발명의 또 다른 목적은 종래에 비해 동일 전압을 공급하는 경우 가스 유량이 적고, 압력이 낮은 상태에서도 플라즈마 방전을 위한 점화를 용이하게 할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법을 제공하는 데 목적이 있다. It is still another object of the present invention to provide a plasma reactor capable of easily igniting a plasma discharge even when a gas flow rate is low and a pressure is low even when the same voltage is supplied as compared with the prior art, and a plasma ignition method using the same .

본 발명의 또 다른 목적은 종래에 비해 동일 전압을 공급하는 경우 저온에서도 플라즈마 방전을 위한 점화를 용이하게 할 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a plasma reactor and a plasma ignition method using the plasma reactor, which can facilitate ignition for plasma discharge even at a low temperature when the same voltage is supplied.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 반응기는 1차권선을 갖는 복수 개의 마그네틱 코어; 상기 1차권선으로 교류전력을 공급하기 위한 교류전원 공급원; 상기 마그네틱 코어가 설치되고, 직접 전압이 유도되어 유도 기전력이 유도되는 복수 개의 플라즈마 챔버 본체; 및 상기 플라즈마 챔버 본체와 절연영역을 통해 연결되며 상기 유도 기전력이 전달되는 복수 개의 플로우팅 챔버를 포함하고, 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 내부에 플라즈마 방전을 위한 하나의 방전 경로를 갖으며, 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 위상변화에 따라 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버 사이에서 큰 전압차가 발생함으로써 플라즈마 점화가 용이하게 이루어진다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma reactor and a plasma ignition method using the plasma reactor. The plasma reactor of the present invention comprises: a plurality of magnetic cores having a primary winding; An AC power supply source for supplying AC power to the primary winding; A plurality of plasma chamber bodies in which the magnetic core is installed, direct voltage is induced to induce an induced electromotive force; And a plurality of floating chambers connected to the plasma chamber body through an insulating region and to which the induced electromotive force is transmitted, wherein the plasma chamber body and the floating chamber have one discharge path for plasma discharge therein , A large voltage difference is generated between the plasma chamber body and the floating chamber according to the phase change of the AC power supplied from the AC power source, thereby facilitating plasma ignition.

그리고 상기 플로우팅 챔버는 플라즈마 공정 이후 대전된 전하를 방전시키기 위한 고저항; 및 공정챔버로 공급하는 플라즈마 공정 이후 상기 고저항과 상기 플로우팅 챔버를 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함한다. And the floating chamber includes a high resistance for discharging the charged charge after the plasma process; And a switching circuit for connecting the high resistance to the floating chamber after a plasma process for supplying the process chamber.

또한 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 도체 또는 유전체 중 어느 하나이다.Further, the plasma chamber body and the floating chamber are either a conductor or a dielectric.

그리고 상기 유전체는 세라믹이다.And the dielectric is a ceramic.

또한 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 유전체로 형성되고, 상기 플라즈마 챔버 본체 또는 상기 플로우팅 챔버의 외주면에 도체층이 형성된다. Further, the plasma chamber body and the floating chamber are formed of a dielectric, and a conductor layer is formed on the outer circumferential surface of the plasma chamber body or the floating chamber.

그리고 상기 절연영역은 유전체로 형성되고, 진공 절연을 위한 고무를 포함한다.And the insulating region is formed of a dielectric material and includes a rubber for vacuum insulation.

또한 상기 유전체는 세라믹이다.The dielectric is a ceramic.

그리고 상기 복수 개의 플로우팅 챔버 중 어느 하나는 접지로 연결된다.And one of the plurality of floating chambers is connected to the ground.

또한 상기 절연영역의 너비는 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 전압의 세기에 따라 너비가 결정된다. The width of the insulation region is determined according to the intensity of the AC power supplied from the AC power source.

그리고 상기 가스 주입구가 포함된 플로우팅 챔버는 플로우팅 상태이고, 상기 가스 배출구가 포함된 플로우팅 챔버는 접지로 연결된다.And the floating chamber including the gas injection port is in a floating state, and the floating chamber including the gas discharge port is connected to the ground.

본 발명의 플라즈마 반응기는 1차권선을 갖는 복수 개의 마그네틱 코어; 상기 1차권선으로 교류전력을 공급하기 위한 교류전원 공급원; 상기 마그네틱 코어가 설치되고, 직접 전압이 유도되어 유도 기전력이 유도되는 플라즈마 챔버 본체; 상기 플라즈마 챔버 본체와 절연영역을 통해 연결되며 상기 유도 기전력이 전달되는 복수 개의 플로우팅 챔버를 포함하고, 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 내부에 루프 형태의 방전 경로를 갖고, 방전 경로상에 대칭적 구조를 이루도록 네 개 이상의 마그네틱 코어가 설치되어 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 위상변화에 따라 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버 사이에서 큰 전압차가 발생함으로써 플라즈마 점화가 용이하게 이루어진다.The plasma reactor of the present invention comprises: a plurality of magnetic cores having a primary winding; An AC power supply source for supplying AC power to the primary winding; A plasma chamber body in which the magnetic core is installed and in which direct voltage is induced to induce an induced electromotive force; And a plurality of floating chambers connected to the plasma chamber body through an insulating region and to which the induced electromotive force is transmitted, wherein the plasma chamber body and the floating chamber have a loop-shaped discharge path therein, Four or more magnetic cores are provided so as to form a symmetrical structure so that a large voltage difference is generated between the plasma chamber body and the floating chamber according to the phase change of the AC power supplied from the AC power source, thereby facilitating plasma ignition.

그리고 상기 플로우팅 챔버는 플라즈마 공정 이후 대전된 전하를 방전시키기 위한 고저항; 및 공정챔버로 공급하는 플라즈마 공정 이후 상기 고저항과 상기 플로우팅 챔버를 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함한다. And the floating chamber includes a high resistance for discharging the charged charge after the plasma process; And a switching circuit for connecting the high resistance to the floating chamber after a plasma process for supplying the process chamber.

또한 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 도체 또는 유전체 중 어느 하나이다.Further, the plasma chamber body and the floating chamber are either a conductor or a dielectric.

그리고 상기 유전체는 세라믹이다.And the dielectric is a ceramic.

또한 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 유전체로 형성되고, 상기 플라즈마 챔버 본체 또는 상기 플로우팅 챔버의 외주면에 도체층이 형성된다. Further, the plasma chamber body and the floating chamber are formed of a dielectric, and a conductor layer is formed on the outer circumferential surface of the plasma chamber body or the floating chamber.

그리고 상기 절연영역은 유전체로 형성되고, 진공 절연을 위한 고무를 포함한다.And the insulating region is formed of a dielectric material and includes a rubber for vacuum insulation.

또한 상기 유전체는 세라믹이다.The dielectric is a ceramic.

그리고 상기 복수 개의 플로우팅 챔버 중 어느 하나는 접지로 연결된다.And one of the plurality of floating chambers is connected to the ground.

또한 상기 절연영역의 너비는 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 전압의 세기에 따라 너비가 결정된다. The width of the insulation region is determined according to the intensity of the AC power supplied from the AC power source.

그리고 상기 가스 주입구가 포함된 플로우팅 챔버는 플로우팅 상태이고, 상기 가스 배출구가 포함된 플로우팅 챔버는 접지로 연결된다.And the floating chamber including the gas injection port is in a floating state, and the floating chamber including the gas discharge port is connected to the ground.

본 발명의 플라즈마 반응기를 이용한 플라즈마 점화 방법은 가스 주입구를 통해 가스를 공급받고, 마그네틱 코어에 권선된 1차권선이 교류전원 공급원으로부터 교류전력을 공급받는 단계; 상기 마그네틱 코어가 설치된 플라즈마 챔버 본체에 직접 유도 기전력이 유도되는 단계; 상기 플라즈마 챔버 본체에서 유도된 유도 기전력이 복수 개의 플로우팅 챔버로 전달되어 반응기 몸체 내에서 플라즈마 방전이 유도되는 단계; 방전된 플라즈마는 가스 배출구를 통해 공정챔버로 공급되는 단계; 및 상기 플로우팅 챔버는 플라즈마 방전이 유도된 후 대전되었던 전하를 방전하기 위하여 고저항에 연결되는 단계를 포함한다. A plasma ignition method using a plasma reactor according to the present invention comprises the steps of: receiving a gas through a gas inlet; receiving a primary winding wound on a magnetic core from an AC power source; Direct induction electromotive force is induced in the plasma chamber body in which the magnetic core is installed; Inducing electromotive force induced in the plasma chamber body is transferred to a plurality of floating chambers to induce a plasma discharge in the reactor body; Supplying the discharged plasma to the process chamber through a gas outlet; And wherein the floating chamber is connected to a high resistance to discharge charged charges after the plasma discharge is induced.

그리고 상기 고저항에 연결되는 단계에서 상기 플로우팅 챔버는 스위칭 회로를 통해 고저항에 연결된다.And the floating chamber is connected to the high resistance through the switching circuit in the step of connecting to the high resistance.

본 발명의 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The plasma reactor of the present invention and the plasma ignition method using the plasma reactor have the following effects.

첫째, 플로우팅 영역과 마그네틱 코어가 설치되는 영역을 분리하고, 교류전력의 전위차에 따른 큰 전압차를 이용하여 종래의 점화 시 필요한 전압보다 낮은 전압으로도 플라즈마 방전이 가능하다. 그러므로 플라즈마 점화 실패로 인하여 재점화가 불필요해지며, 아크 방전에 의한 플라즈마 반응기의 손상을 최소화할 수 있다.First, the plasma discharge can be performed at a voltage lower than the voltage required for the conventional ignition by separating the floating area from the area where the magnetic core is installed and using a large voltage difference according to the potential difference of the AC power. Therefore, the re-ignition is unnecessary due to the failure of the plasma ignition, and the damage of the plasma reactor due to the arc discharge can be minimized.

둘째, 종래에 비해 동일 전압을 공급하는 경우 가스 플로우 유량 압력이 낮은 상태에서도 플라즈마 방전을 위한 점화를 용이하게 할 수 있다.Secondly, when the same voltage is supplied as compared with the prior art, ignition for plasma discharge can be facilitated even when the gas flow rate pressure is low.

셋째, 종래에 비해 동일 전압을 공급하는 경우 저온에서도 플라즈마 방전을 위한 점화를 용이하게 할 수 있다.Third, when the same voltage is supplied as compared with the prior art, ignition for plasma discharge can be facilitated even at a low temperature.

도 1은 종래 기술에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2및 도 3은 종래 기술에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기의 점화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명 제 1 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명 제 2 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명 제 3 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명 제 4 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명 제 5 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명 제 6 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명 제 7 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명 제 9 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명 제 10 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명 제 11 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명 제 12 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명 제 13 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명 제 14 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명 제 15 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 19은 본 발명 제 16 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명 제 17 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명 제 18 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a conventional TCP / ICP coupled plasma reactor.
2 and 3 are views for explaining ignition of a TCP / ICP coupled plasma reactor according to the related art.
4 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a third embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fifth embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a sixth embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a seventh embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to an eighth embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a ninth embodiment of the present invention.
13 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a tenth embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to an eleventh embodiment of the present invention.
15 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a twelfth embodiment of the present invention.
16 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a thirteenth embodiment of the present invention.
17 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fourteenth embodiment of the present invention.
18 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fifteenth embodiment of the present invention.
19 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a sixteenth embodiment of the present invention.
20 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a seventeenth embodiment of the present invention.
21 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to an eighteenth embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 도시한 도면이다. 4 is a view illustrating a plasma reactor according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 플라즈마 반응기(10)는 플라즈마 챔버 본체(14a), 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c), 마그네틱 코어(13) 및 교류전원(11)으로 구성된다. 본 발명에서의 플라즈마 반응기(14)는 변압기 결합 플라즈마(transformer coupled plasma) 발생 방식의 원격 플라즈마 발생기이다. Referring to FIG. 4, the plasma reactor 10 includes a plasma chamber body 14a, first and second floating chambers 14b and 14c, a magnetic core 13, and an AC power source 11. The plasma reactor 14 in the present invention is a transformer coupled plasma generating remote plasma generator.

플라즈마 반응기(10)는 내부에 플라즈마 방전을 위한 방전 공간을 갖는다. 플라즈마 반응기(10)는 가스 주입구(16a)와 가스 배출구(16b)가 구비된다. 가스 주입구(16a)는 플라즈마 방전을 위한 공정가스를 공급하는 가스 공급원과 연결되고, 가스 공급원으로부터 공급된 공정가스는 가스 주입구(16b)를 통해 반응기 몸체(14) 내로 유입된다. 가스 배출구(16b)는 공정챔버(미도시)와 연결되고, 가스 배출구(16b)를 통해 플라즈마 반응기(10) 내에서 발생된 플라즈마는 공정챔버(미도시)로 공급된다.The plasma reactor 10 has a discharge space for plasma discharge therein. The plasma reactor 10 is provided with a gas inlet 16a and a gas outlet 16b. The gas injection port 16a is connected to a gas supply source for supplying a process gas for plasma discharge and the process gas supplied from the gas supply source flows into the reactor body 14 through the gas injection port 16b. The gas discharge port 16b is connected to a process chamber (not shown), and the plasma generated in the plasma reactor 10 through the gas discharge port 16b is supplied to a process chamber (not shown).

플라즈마 반응기(10)는 루프 형태의 방전경로가 형성되고, 플라즈마 챔버 본체(14a), 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 및 절연영역(19)으로 구성된다. 플라즈마 챔버 본체(14a)에는 마그네틱 코어(13)가 설치되어 직접 전압이 유기됨으로써 유도 기전력이 유도된다. 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 플라즈마 챔버 본체(14a)를 중심으로 절연영역(19)을 통해 연결된다. 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 플라즈마 챔버 본체(14a)에서 유도된 유도 기전력이 간접적으로 전달될 수 있도록 플로우팅된다. 절연영역(19)은 플라즈마 챔버 본체(14)와 플로우팅 챔버(14a) 사이에 구비되어, 플라즈마 챔버 본체(14)와 플로우팅 챔버(14a)가 절연되도록 한다. 절연영역(19)은 교류전원 공급원(11)으로부터 공급되는 교류전력의 전압 세기에 따라 너비를 조절할 수 있다. 교류전력의 전압이 고전압인 경우에는 저전압에 비해 상대적으로 그 너비가 넓도록 할 수 있다. 다시 말해, 절연영역(9)을 이용하여 플라즈마 챔버 본체(14)와 플로우팅 챔버(14a) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들어, 교류전원 공급원(11)으로부터 공급되는 교류전력의 전압이 고전압인 경우, 저전압이 공급되는 경우에 비해 상대적으로 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이의 간격이 넓어지도록 절연영역(19)을 형성한다. The plasma reactor 10 is formed with a discharge path in the form of a loop and is composed of a plasma chamber body 14a, first and second floating chambers 14b and 14c and an insulating region 19. The plasma chamber body 14a is provided with a magnetic core 13 to induce direct electromotive force. The first and second floating chambers 14b and 14c are connected through the insulating region 19 about the plasma chamber body 14a. The first and second floating chambers 14b and 14c are floated so that the induced electromotive force induced in the plasma chamber body 14a can be transferred indirectly. An insulating region 19 is provided between the plasma chamber body 14 and the floating chamber 14a so that the plasma chamber body 14 and the floating chamber 14a are insulated. The isolation region 19 can control the width according to the intensity of the AC power supplied from the AC power source 11. [ When the voltage of the AC power is high, the width of the AC power may be relatively large compared to the low voltage. In other words, the gap between the plasma chamber body 14 and the floating chamber 14a can be adjusted by using the insulating region 9. For example, when the voltage of the AC power supplied from the AC power supply source 11 is a high voltage, the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c, An insulating region 19 is formed so as to widen the interval between the electrodes.

플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 알루미늄과 같은 도체 또는 세라믹과 같은 유전체로 형성할 수 있다. 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14c, 14c)는 알루미늄과 같은 도체로 형성되는 경우, 절연영역(19)은 유전체로 형성될 수 있으며, 특히 유전체 중 세라믹으로 형성될 수 있다. 절연영역(19)은 플라즈마 반응기(10)의 진공 절연을 위한 고무를 포함할 수 있다. 유전체로 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)를 제작하는 경우 외주면에 도체층을 형성할 수 있다. 플라즈마 반응기(10)는 토로이달 형상 또는 선형으로 형성된다. The plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c may be formed of a dielectric such as a conductor or ceramic such as aluminum. When the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14c and 14c are formed of a conductor such as aluminum, the insulating region 19 may be formed of a dielectric material. In particular, have. The isolation region 19 may comprise rubber for vacuum insulation of the plasma reactor 10. When the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c are formed of a dielectric material, a conductor layer may be formed on the outer circumferential surface. The plasma reactor 10 is formed in a toroidal shape or a linear shape.

마그네틱 코어(13)는 페라이트 물질로 제작되어 플라즈마 반응기(10)의 플라즈마 챔버 본체(14a)에 설치된다. 마그네틱 코어(13)에는 트랜스포머의 1차권선인 1차권선(12)이 권선된다. 교류전원 공급원(11)은 마그네틱 코어(13)에 권선된 1차권선(12)으로 교류전력을 공급한다. 교류전원(11)은 설정된 주파수(Hz)에 따라 반전된 위상의 교류전력을 1차권선(12)으로 공급한다. 교류전원 공급원(11)은 임피던스 정합을 위한 조절회로를 구비할 수 있으며, 별도의 임피던스 정합기를 통하여 전력을 1차권선(12)으로 공급할 수도 있다. 마그네틱 코어(13)는 각각 1차권선(12)이 권선되어 서로 다른 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력을 공급받을 수도 있고, 하나의 1차권선(12)이 함께 권선되어 하나의 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력을 공급받을 수도 있다.The magnetic core 13 is made of a ferrite material and installed in the plasma chamber body 14a of the plasma reactor 10. The primary core 12, which is the primary winding of the transformer, is wound around the magnetic core 13. The AC power supply 11 supplies AC power to the primary winding 12 wound on the magnetic core 13. The AC power source 11 supplies the AC power of the inverted phase to the primary winding 12 in accordance with the set frequency (Hz). The AC power supply source 11 may have an adjusting circuit for impedance matching and may supply power to the primary winding 12 through a separate impedance matcher. The magnetic cores 13 may be respectively wound with primary windings 12 and supplied with AC power from different AC power sources 11 and one primary winding 12 may be wound together to form a single AC power source AC power may be supplied from the AC power source 11.

플라즈마 반응기(10)의 가스 주입구(16a)로 가스가 유입되고 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력이 공급되어 1차권선(12)이 구동되면 플라즈마 반응기(10) 내에 유도되는 리액터 방전 루프(15)에 의해 플라즈마 방전 공간에서 플라즈마가 발생된다. 플라즈마 반응기(10)에서 발생된 플라즈마는 기판을 처리하기 위한 공정챔버(미도시)로 공급된다. 이때, 마그네틱 코어(13)가 설치된 플라즈마 챔버 본체(14a)에는 직접 유도 기전력이 유도된다. 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 절연영역(19)에 의해 플라즈마 챔버 본체(14a)와 절연되어 있어 절연영역(19)을 통해 플라즈마 챔버 본체(14a)에서 직접 유도된 유도 기전력이 간접적으로 전달된다. 1차권선(12)으로 교류전력이 공급되면 플라즈마 챔버 본체(14a)의 일측에는 +가 대전되고, 다른 일측은 -가 대전되는 현상이 교류전력의 주파수에 따라 교번적으로 발생된다. 절연영역(19)은 마그네틱 코어(13)와 인접하게 구성됨으로써 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이에 큰 전압차가 발생한다. 이때, 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 도 5에 나타낸 바와 같이 절연영역(19)에 의해 플라즈마 챔버 본체(14)에서 유기된 전압에 바로 반응하지 않고, 이전의 + 또는 - 상태를 유지하고자 한다. When the gas is introduced into the gas inlet 16a of the plasma reactor 10 and AC power is supplied from the AC power source 11 to drive the primary winding 12, a reactor discharge loop 15 The plasma is generated in the plasma discharge space. The plasma generated in the plasma reactor 10 is supplied to a process chamber (not shown) for processing the substrate. At this time, an induced electromotive force is directly induced in the plasma chamber body 14a in which the magnetic core 13 is installed. The first and second floating chambers 14b and 14c are insulated from the plasma chamber body 14a by the insulating region 19 so that the induced electromotive force induced directly in the plasma chamber body 14a through the insulating region 19 Indirectly. When AC power is supplied to the primary winding 12, a phenomenon that + is charged on one side of the plasma chamber body 14a and - is charged on the other side is alternately generated in accordance with the frequency of the AC power. The insulating region 19 is configured adjacent to the magnetic core 13 so that a large voltage difference is generated between the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c. At this time, the first and second floating chambers 14b and 14c do not directly react to the voltage induced in the plasma chamber body 14 by the insulating region 19 as shown in FIG. 5, .

교류전원 공급원(11)은 설정된 주파수에 따라 반전된 위상의 교류전력을 공급하기 때문에 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이에 큰 전압차가 발생한다. 그러므로 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이에서 발생된 전압차가 극대화됨으로써 저전압에서도 플라즈마 방전이 이루어질 수 있다.A large voltage difference is generated between the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c because the AC power supply 11 supplies the AC power of the inverted phase according to the set frequency. Therefore, by maximizing the voltage difference generated between the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c, plasma discharge can be performed even at a low voltage.

예를 들어, 플라즈마 챔버 본체(14a)에 500V 고전압을 인가하는 경우, 독립된 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 서로 반대의 위상을 갖게 된다. 그러므로 공급전압을 1/2로 줄이는 경우에 플라즈마 점화시 동일 내지 유사한 효과를 볼 수 있으며, 그와 같은 경우에 아크 방전에 의한 플라즈마 챔버 본체(14a)나 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)에 발생할 수 있는 손상은 감소시킬 수 있다. 또한 공급전압을 500V로 유지하는 경우 약 950V의 전압을 인가한 것과 동일한 효과를 나타내므로 플라즈마 방전이 약 2배가량 원활해지는 효과를 볼 수 있다.For example, when a high voltage of 500V is applied to the plasma chamber body 14a, the independent first and second floating chambers 14b and 14c have phases opposite to each other. Therefore, when the supply voltage is reduced to 1/2, the same or similar effect can be obtained in plasma ignition. In such a case, the plasma chamber body 14a, the first and second floating chambers 14b and 14c ) Can be reduced. In addition, when the supply voltage is maintained at 500 V, the same effect as that of applying the voltage of about 950 V is obtained, so that the plasma discharge is smoothed by about two times.

제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 전체 또는 부분적으로 플로우팅된 영역이 형성될 수 있다. 또한 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 스위칭 회로(22)에 의해 고저항(20)에 연결될 수 있다. 마그네틱 코어(13)에 권선된 1차권선(12)이 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력을 공급받아 구동되면, 마그네틱 코어(13)가 설치된 플라즈마 챔버 본체(14a)에 직접 유도 기전력이 유도된다. 플라즈마 챔버 본체(14a)에 유도된 유도 기전력은 제1, 2 플라즈마 챔버(14b, 14c)로 전달됨으로써 플라즈마 반응기(10) 내에서 플라즈마 방전이 이루어진다. 발생된 플라즈마는 공정챔버로 공급된다. 여기서, 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)는 플라즈마를 공정챔버로 공급하는 플라즈마 공정(process) 이후 대전된 전하를 방전시키기 위해 스위칭 회로(22)를 통해 고저항(20)에 연결된다. 본 발명의 모든 실시예에 포함된 플로우팅 챔버는 스위칭 회로(22)를 통해 고저항(20)에 연결될 수 있으므로 하기에서 설명하는 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
The first and second floating chambers 14b and 14c can be formed as a fully or partially floated region. In addition, the first and second floating chambers 14b and 14c may be connected to the high resistance 20 by the switching circuit 22. When the primary winding 12 wound on the magnetic core 13 is driven to receive AC power from the AC power source 11, an induced electromotive force is directly induced in the plasma chamber body 14a provided with the magnetic core 13 . The induced electromotive force induced in the plasma chamber body 14a is transferred to the first and second plasma chambers 14b and 14c, thereby causing a plasma discharge in the plasma reactor 10. The generated plasma is supplied to the process chamber. Here, the first and second floating chambers 14b and 14c are connected to the high resistance 20 through the switching circuit 22 to discharge the charged charge after the plasma process for supplying the plasma to the process chamber . The floating chamber included in all the embodiments of the present invention can be connected to the high resistance 20 through the switching circuit 22, so that the detailed description will be omitted in the embodiment described below.

도 5는 본 발명 제 2 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 플라즈마 반응기(10a)는 마그네틱 코어(13)가 설치되는 플라즈마 챔버 본체(14a)와 복수 개의 플로우팅 챔버(14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g)로 구성된다. 복수 개의 플로우팅 챔버(14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g)는 절연영역(19)을 통해 플라즈마 챔버 본체(14a) 및 플로우팅 챔버와 절연된다. 마그네틱 코어(13)를 통해 플라즈마 챔버 본체(14a)에 직접 유기된 전압은 제3, 4, 5, 6 플로우팅 챔버(14d, 14e, 14f, 14g)로 간접적으로 전달되고, 전달된 전압은 다시 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c)로 전달된다. 제1, 2, 3, 4, 5, 6 플로우팅 챔버(14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g)는 각각 스위칭 회로(22)에 의해 고저항(20)에 연결된다.
Referring to FIG. 5, the plasma reactor 10a includes a plasma chamber body 14a and a plurality of floating chambers 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, and 14g in which a magnetic core 13 is installed. The plurality of floating chambers 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g are insulated from the plasma chamber body 14a and the floating chamber through the insulating region 19. [ The voltage induced directly to the plasma chamber body 14a through the magnetic core 13 is indirectly transferred to the third, fourth, fifth, and sixth floating chambers 14d, 14e, 14f, 14g, And then to the first and second floating chambers 14b and 14c. The first, second, third, fourth, fifth, and sixth floating chambers 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g are each connected to the high resistance 20 by a switching circuit 22.

도 6은 본 발명 제 3 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명 제 4 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명 제 5 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a TCP / ICP-coupled plasma reactor according to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a view for explaining a TCP / ICP-coupled plasma reactor according to the fourth embodiment of the present invention, Is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fifth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 플라즈마 반응기(10b)는 루프형태로 구성되는데, 플라즈마 반응기(10b)의 가스 주입구(16a)에 절연체(19a)가 형성된다. 다시 말해, 복수 개의 절연영역(19)은 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이에 형성되고, 가스 주입구(16a)에는 절연체(19a)가 형성되어 가스 주입구(16a)가 절연되도록 한다. Referring to FIG. 6, the plasma reactor 10b is configured in the form of a loop, and an insulator 19a is formed in the gas inlet 16a of the plasma reactor 10b. In other words, a plurality of insulation regions 19 are formed between the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c, and an insulator 19a is formed in the gas injection port 16a, (16a) is insulated.

도 7을 참조하면, 플라즈마 반응기(10c)는 가스 배출구(16b)에 절연체(19a)가 형성된다. 다시 말해, 복수 개의 절연영역(19)은 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이에 형성되고, 가스 배출구(16b)에는 절연체(19a)가 형성되어 가스 배출구(16b)가 절연되도록 한다. Referring to FIG. 7, the plasma reactor 10c is formed with an insulator 19a in the gas outlet 16b. In other words, a plurality of insulating regions 19 are formed between the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c, and an insulator 19a is formed in the gas discharge port 16b, (16b) is insulated.

도 8을 참조하면, 플라즈마 반응기(10d)는 가스 주입구(16a) 및 가스 배출구(16b)에 절연체(19a)가 형성된다. 다시 말해, 복수 개의 절연영역(19)은 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 사이에 형성되고, 가스 주입구(16a) 및 가스 배출구(16b)에는 각각 절연체(19a)가 형성되어 가스 주입구(16a)와 가스 배출구(16b)가 절연되도록 한다.
Referring to FIG. 8, the plasma reactor 10d is formed with an insulator 19a at a gas inlet 16a and a gas outlet 16b. In other words, a plurality of insulating regions 19 are formed between the plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c, and the gas injection port 16a and the gas discharge port 16b are provided with insulators 19a are formed so that the gas inlet 16a and the gas outlet 16b are insulated.

도 9는 본 발명 제 6 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a sixth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 플라즈마 반응기(10e)는 복수 개의 절연영역(19)은 반응기 몸체(14)에서 대칭적으로 형성되며 플라즈마 챔버 본체(14a)와 복수 개의 플로우팅 챔버를 분리한다. 마그네틱 코어(13)가 설치된 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1, 제2 플로우팅 챔버(14b, 14c) 및 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제3 및 제5 플로우팅 챔버(14d, 14f)는 절연영역(19)을 통해 연결된다. 또한 플라즈마 챔버 본체(14a)와 교차되는 위치의 제6 플로우팅 챔버(14g)는 절연영역(19)을 통해 제2 및 제5 플로우팅 챔버(14c, 14f)와 연결되고, 제4 플로우팅 챔버(14e)는 절연영역(19)을 통해 제1 및 제3 플로우팅 챔버(14b, 14d)와 연결된다. 그러므로 제1 내지 제6 플로우팅 챔버(14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g)는 절연영역(19)에 의해 절연된다.
Referring to FIG. 9, the plasma reactor 10e has a plurality of insulating regions 19 formed symmetrically in the reactor body 14 and separates the plasma chamber body 14a and the plurality of floating chambers. The plasma chamber body 14a and the first and second floating chambers 14b and 14c and the plasma chamber body 14a and the third and fifth floating chambers 14d and 14f provided with the magnetic core 13 are insulated Region 19, as shown in FIG. The sixth floating chamber 14g at a position intersecting with the plasma chamber body 14a is connected to the second and fifth floating chambers 14c and 14f through the insulating region 19, (14e) is connected to the first and third floating chambers (14b, 14d) through an insulating region (19). Therefore, the first to sixth floating chambers 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g are insulated by the insulating region 19.

도 10은 본 발명 제 7 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a seventh embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 플라즈마 반응기(10f)는 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1 내지 제6 플로우팅 챔버(14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g)가 유전체로 구성될 수 있다. 플라즈마 챔버 본체(14a)와 제1 내지 제6 플로우팅 챔버(14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g)에는 도체층(16)이 형성될 수 있다. 본 발명에서는 플라즈마 챔버 본체(14a)의 외주면에 도체층(16)이 형성된 것을 예시적으로 도시하였다. 도체층(16)을 포함하는 플라즈마 반응기는 앞서 설명했던 실시예들에 모두 동일하게 적용이 가능하다.
Referring to FIG. 10, the plasma reactor 10f may include the plasma chamber body 14a and the first to sixth floating chambers 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, and 14g as a dielectric. The conductor layer 16 may be formed in the plasma chamber body 14a and the first to sixth floating chambers 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, and 14g. In the present invention, the conductor layer 16 is formed on the outer peripheral surface of the plasma chamber body 14a by way of example. The plasma reactor including the conductor layer 16 is equally applicable to the embodiments described above.

도 11은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명 제 9 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a ninth embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 플라즈마 반응기(30)는 가스 주입구(36a)와 가스 배출구(36b)를 포함하고, 플라즈마 챔버 본체(34a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(34b, 34c)는 일자형태(선형)로 형성된다. 플라즈마 챔버 본체(34a)를 중심으로 제1, 2 플로우팅 챔버(34b, 34c)는 절연영역(19)을 통해 플라즈마 챔버 본체(34a)와 절연된다. 마그네틱 코어(13)가 설치되는 플라즈마 챔버 본체(34a)는 직접 전압이 유도되고, 제1, 2 플로우팅 챔버(34b, 34c)는 절연영역(19)을 통해 간접적으로 전압이 전달된다.Referring to Figure 11, the plasma reactor 30 includes a gas inlet 36a and a gas outlet 36b, and the plasma chamber body 34a and the first and second floating chambers 34b, Linear). The first and second floating chambers 34b and 34c around the plasma chamber body 34a are insulated from the plasma chamber body 34a through the insulating region 19. [ A direct voltage is induced in the plasma chamber body 34a in which the magnetic core 13 is installed and the first and second floating chambers 34b and 34c are indirectly transferred through the insulating region 19. [

도 12를 참조하면, 플라즈마 반응기(30a)는 복수의 절연영역(19)을 통해 플라즈마 챔버 본체(34a)와 제1 ,2, 3, 4 플로우팅 챔버(34b, 34c, 34d, 34e)가 절연된다.
Referring to Figure 12, the plasma reactor 30a includes a plasma chamber body 34a and first, second, third and fourth floating chambers 34b, 34c, 34d and 34e through a plurality of insulating regions 19, do.

도 13은 본 발명 제 10 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 본 발명 제 11 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 본 발명 제 12 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 14 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to an eleventh embodiment of the present invention, Is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a twelfth embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 15에서는 플라즈마 반응기(40, 40a, 40b)에 복수 개의 설치되는 마그네틱 코어(13)에 권선되는 1차권선(12)이 직렬, 병렬 및 직렬과 병렬 혼합 형태로 연결된 상태를 도시한다.13 to 15 show a state in which the primary windings 12 wound on the plurality of magnetic cores 13 installed in the plasma reactor 40, 40a and 40b are connected in series, parallel, .

도 13을 참조하면, 플라즈마 반응기(40)는 가스 주입구(46a)와 가스 배출구(46b)를 포함하는 선형의 반응기 몸체(44)를 포함한다. 플라즈마 반응기(40)는 선형으로 형성되며 내부에 하나의 방전 경로를 갖는다. 플라즈마 반응기(40)에는 복수 개의 마그네틱 코어(13)가 설치된다. 플라즈마 반응기(40)는 마그네틱 코어(13)가 설치되는 플라즈마 챔버 본체(44a)와 복수 개의 플로우팅 챔버(44b, 44c)로 구성된다. 플라즈마 챔버 본체(44a)는 복수 개의 플로우팅 챔버(44b, 44c)와 절연영역(19)을 통해 연결된다. 플라즈마 챔버 본체(44a)와 제1, 2 플로우팅 챔버(44b, 44c)는 교대적으로 배열되며 플라즈마 반응기(40)를 형성한다. 여기서, 복수 개의 마그네틱 코어(13)에는 하나의 1차권선(12)을 이용하여 각각 권선되며 연결되고, 1차권선(12)은 하나의 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력을 공급받을 수 있다. Referring to FIG. 13, the plasma reactor 40 includes a linear reactor body 44 including a gas inlet 46a and a gas outlet 46b. The plasma reactor 40 is formed in a linear shape and has one discharge path therein. The plasma reactor (40) is provided with a plurality of magnetic cores (13). The plasma reactor 40 includes a plasma chamber body 44a in which a magnetic core 13 is installed and a plurality of floating chambers 44b and 44c. The plasma chamber body 44a is connected to the plurality of floating chambers 44b, 44c through an insulating region 19. [ The plasma chamber body 44a and the first and second floating chambers 44b and 44c are alternately arranged and form a plasma reactor 40. [ Here, the plurality of magnetic cores 13 are respectively wound and connected using one primary winding 12, and the primary winding 12 can receive AC power from one AC power source 11 .

도 14를 참조하면, 플라즈마 반응기(40a)는 도 13의 플라즈마 반응기(40)와 동일한 구성을 갖는바, 복수 개의 마그네틱 코어(13)에 각각 1차권선(12)이 권선되고, 각각의 1차권선(12)은 서로 다른 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력을 공급받을 수 있다. 서로 다른 교류전원 공급원(11)은 동일한 주파수의 교류전력을 공급하거나 서로 다른 주파수의 교류전력을 공급할 수 있다. 14, the plasma reactor 40a has the same configuration as that of the plasma reactor 40 of FIG. 13, in which a plurality of magnetic cores 13 are respectively wound with primary windings 12, The windings 12 can receive AC power from different AC power sources 11. Different AC power supply sources 11 may supply AC power of the same frequency or supply AC power of different frequencies.

도 15를 참조하면, 플라즈마 반응기(40b)는 도 13의 플라즈마 반응기(40)와 동일한 구성을 갖는바, 복수 개의 마그네틱 코어(13)는 하나의 1차권선(12)을 이용하여 한 번에 권선되고, 1차권선(12)은 하나의 교류전원 공급원(11)으로부터 교류전력을 공급받을 수 있다. 이 외에도 다양한 방식으로 복수 개의 마그네틱 코어(13)에 1차권선(12)을 권선할 수 있다.
15, the plasma reactor 40b has the same configuration as that of the plasma reactor 40 of FIG. 13, in which a plurality of magnetic cores 13 are wound on a single winding 12 at one time using one primary winding 12, And the primary winding 12 can be supplied with AC power from one AC power source 11. In addition, the primary winding 12 can be wound around a plurality of magnetic cores 13 in various ways.

도 16은 본 발명 제 13 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.16 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a thirteenth embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 플라즈마 반응기(50)는 가스 주입구(56a)와 가스 배출구(56b)를 갖고, 내부에 루프 형태의 방전 경로를 갖는 사각 형상의 반응기 몸체(54)를 포함한다. 플라즈마 반응기(50)에는 복수 개의 마그네틱 코어(13)가 설치되는데, 복수 개의 마그네틱 코어(13)는 루프 형태의 방전 경로 상에서 서로 마주하는 경로 상에 설치된다. 마그네틱 코어(13)가 설치되는 플라즈마 챔버 본체(54a)는 직접 유도 기전력이 유도되는 영역이고, 플라즈마 챔버 본체(54a) 사이에는 절연영역(19)을 통해 연결되는 제1, 2, 3, 4 플로우팅 챔버(54b, 54c, 54d, 54e)는 플라즈마 챔버 본체(54a)로부터 간접적으로 유도 기전력이 유도되는 영역이다.
Referring to FIG. 16, the plasma reactor 50 includes a rectangular reactor body 54 having a gas inlet 56a and a gas outlet 56b, and having a loop-shaped discharge path therein. A plurality of magnetic cores 13 are installed in the plasma reactor 50. The plurality of magnetic cores 13 are installed on a path facing each other on a loop-shaped discharge path. The plasma chamber body 54a in which the magnetic core 13 is installed is a region in which the induced electromotive force is directly induced and the first, second, third, and fourth flows The chambers 54b, 54c, 54d, and 54e are regions in which induced electromotive force is induced indirectly from the plasma chamber body 54a.

도 17은 본 발명 제 14 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fourteenth embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 플라즈마 반응기(50a)는 도 16에 도시된 플라즈마 반응기(50)와 동일한 구성으로 내부에 루프 형태의 방전 경로를 사각형상의 플라즈마 반응기(50a)를 포함한다. 그러나 복수 개의 마그네틱 코어(13)는 루프 형태의 방전 경로 상에서 대칭적 위치상에 설치된다. 예를 들어, 네 개의 마그네틱 코어(13)는 사각 형상의 플라즈마 반응기(50a)의 각 변을 형성하는 플라즈마 반응기(50a)에 대칭적으로 설치될 수 있다. 여기서, 플라즈마 반응기(50a)의 각 변에는 각각 하나 이상의 마그네틱 코어(13)가 설치될 수 있다. 마그네틱 코어(13)가 설치된 플라즈마 챔버 본체(54a)는 절연영역(19)을 통해 제1, 2, 3, 4 플로우팅 챔버(54b, 54c, 54d, 54e)와 연결된다.
Referring to FIG. 17, the plasma reactor 50a includes a rectangular plasma reactor 50a having a loop path in the same configuration as the plasma reactor 50 shown in FIG. However, the plurality of magnetic cores 13 are installed symmetrically on the loop-shaped discharge path. For example, the four magnetic cores 13 may be symmetrically installed in the plasma reactor 50a forming each side of the rectangular plasma reactor 50a. Here, one or more magnetic cores 13 may be installed on each side of the plasma reactor 50a. The plasma chamber body 54a in which the magnetic core 13 is installed is connected to the first, second, third and fourth floating chambers 54b, 54c, 54d and 54e through the insulating region 19.

도 18은 본 발명 제 15 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.18 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a fifteenth embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 플라즈마 반응기(60)는 가스 주입구(66a)와 가스 배출구(66b)를 갖고, 내부에 루프 형태의 방전 경로를 갖는 원형의 플라즈마 반응기(60)를 포함한다. 복수 개의 마그네틱 코어(13)는 원형의 플라즈마 반응기(60)를 따라 설치된다. 마그네틱 코어(13)가 설치된 플라즈마 챔버 본체(64a)는 절연영역(19)을 통해 제1, 2, 3, 4 플로우팅 챔버(64b, 64c, 64d, 64e)와 연결된다. Referring to Fig. 18, the plasma reactor 60 includes a circular plasma reactor 60 having a gas inlet 66a and a gas outlet 66b, and having a loop-shaped discharge path therein. A plurality of magnetic cores (13) are installed along the circular plasma reactor (60). The plasma chamber body 64a in which the magnetic core 13 is installed is connected to the first, second, third and fourth floating chambers 64b, 64c, 64d and 64e through the insulating region 19.

도 17 및 도 18에 도시된 반응기 몸체(50a, 60)의 형상은 예시적인 것으로, 루프 형태의 방전 경로를 갖는 다양한 형상의 플라즈마 반응기로의 변형이 가능하다.
The shapes of the reactor bodies 50a, 60 shown in FIGS. 17 and 18 are exemplary and variations to plasma reactors of various shapes having loop-shaped discharge paths are possible.

도 19은 본 발명 제 16 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.19 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a sixteenth embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 플라즈마 반응기(70)는 루프형태이고, 가스 주입구(76a)와 가스 배출구(76b)는 일자형태로 제1, 2 플로우팅 챔버(74b, 74c)의 중앙에 각각 위치한다. 제1, 2 플로우팅 챔버(74b, 74c)는 절연영역(19)을 통해 플라즈마 챔버 본체(74a)와 연결된다. 여기서, 복수 개의 마그네틱 코어(13)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 방전 경로 상에서 서로 마주하거나 대칭적으로 위치하도록 플라즈마 반응기(70)에 설치될 수 있다.
19, the plasma reactor 70 is in the form of a loop, and the gas inlet 76a and the gas outlet 76b are respectively positioned in the center of the first and second floating chambers 74b and 74c in the form of a straight line. The first and second floating chambers 74b and 74c are connected to the plasma chamber body 74a through the insulating region 19. [ Here, the plurality of magnetic cores 13 may be installed in the plasma reactor 70 such that they are positioned to face each other or symmetrically on the discharge path, as shown in Figs. 16 and 17. Fig.

도 20은 본 발명 제 17 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.20 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to a seventeenth embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 플라즈마 반응기(70a)는 도 19에 도시된 플라즈마 반응기(70)와 동일한 구성을 갖고, 가스 주입구(76a) 및 가스 배출구(76b)에 각각 절연체(19a)가 더 포함된다. 절연체(19a)는 가스 주입구(76a)와 가스 배출구(76b)를 각각 전기적으로 절연한다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 절연체(19a)는 가스 주입구(76a)에만 설치될 수도 있고, 가스 배출구(76b)에만 설치될 수도 있다.
20, the plasma reactor 70a has the same configuration as the plasma reactor 70 shown in Fig. 19, and further includes an insulator 19a at a gas inlet port 76a and a gas outlet port 76b, respectively. The insulator 19a electrically insulates the gas inlet 76a and the gas outlet 76b, respectively. Although not shown in the drawing, the insulator 19a may be provided only at the gas inlet 76a or only at the gas outlet 76b.

도 21은 본 발명 제 18 실시 예에 따른 TCP/ICP 결합 플라즈마 반응기를 설명하기 위한 도면이다.21 is a view for explaining a TCP / ICP coupled plasma reactor according to an eighteenth embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면, 플라즈마 반응기(70b)는 도 19에 도시된 플라즈마 반응기(70)와 동일한 구성을 갖고, 가스 배출구(76b)가 포함된 제2 플로우팅 챔버(74c)는 접지로 연결된다. 그러므로 가스 주입구(76a)가 포함된 제1 플로우팅 챔버(74b) 및 제3, 4 플로우팅 챔버(74d, 74e)는 플라즈마 공정이 이후 스위칭 회로(22)를 통해 고저항(20)에 연결된다. 본 발명에서는 도시하지 않았으나 복수 개의 플로우팅 챔버 중 어느 하나는 접지로 연결될 수도 있다.
Referring to Fig. 21, the plasma reactor 70b has the same configuration as the plasma reactor 70 shown in Fig. 19, and the second floating chamber 74c including the gas outlet 76b is connected to the ground. The first floating chamber 74b and the third and fourth floating chambers 74d and 74e including the gas inlet 76a are connected to the high resistance 20 via the switching circuit 22 after the plasma process . In the present invention, although not shown, any one of the plurality of floating chambers may be connected to the ground.

이상에서 설명된 본 발명의 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 플라즈마 점화 방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the plasma reactor and the plasma ignition method using the plasma reactor of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments You can see that it is.

그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1, 11: 교류전원 공급원 2, 12: 1차권선
3, 13: 마그네틱 코어 4: 플라즈마 챔버
5: 공정챔버 6: 리액터 방전 루프
7: 절연체 8: 접지
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 30, 30a, 40, 40a, 40b, 50, 50a, 60, 70, 70a, 70b: 플라즈마 반응기
14a, 34a, 44a, 54a, 64a, 74a: 플라즈마 챔버 본체
14b, 34b, 44b, 54b, 66b, 76b: 제1 플로우팅 챔버
14c, 34c, 44c, 54c, 66c, 76c: 제2 플로우팅 챔버
14d, 34d, 54d, 66d, 76d: 제3 플로우팅 챔버
14e, 34e, 54e, 66e, 76e: 제4 플로우팅 챔버
14f, 14g: 제5, 6 플로우팅 챔버 15: 리액터 방전 루프
16a, 36a, 46a, 56a, 66a, 76a: 가스 주입구
16b, 36b, 46b, 56b, 66b, 76b: 가스 배출구
19: 절연영역 19a: 절연체
20: 고저항 22: 스위칭 회로1, 11: AC power source 2, 12: Primary winding
3, 13: magnetic core 4: plasma chamber
5: process chamber 6: reactor discharge loop
7: Insulator 8: Ground
The plasma reactor 10 is provided with a plasma reactor 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 30, 30a, 40, 40a, 40b, 50, 50a, 60, 70, 70a,
14a, 34a, 44a, 54a, 64a, 74a: plasma chamber body
14b, 34b, 44b, 54b, 66b, 76b: the first floating chamber
14c, 34c, 44c, 54c, 66c, 76c: the second floating chamber
14d, 34d, 54d, 66d, 76d: the third floating chamber
14e, 34e, 54e, 66e, 76e: the fourth floating chamber
14f, 14g: fifth, sixth floating chamber 15: reactor discharge loop
16a, 36a, 46a, 56a, 66a, 76a:
16b, 36b, 46b, 56b, 66b, 76b:
19: insulating region 19a: insulator
20: high resistance 22: switching circuit

Claims (22)

1차권선을 갖는 복수 개의 마그네틱 코어;
상기 1차권선으로 교류전력을 공급하기 위한 교류전원 공급원;
상기 마그네틱 코어가 설치되고, 직접 전압이 유도되어 유도 기전력이 유도되는 복수 개의 플라즈마 챔버 본체; 및
상기 플라즈마 챔버 본체와 절연영역을 통해 연결되며 상기 유도 기전력이 전달되는 복수 개의 플로우팅 챔버를 포함하되,
상기 플로우팅 챔버는 플라즈마 공정 이후 대전된 전하를 방전시키기 위한 고저항; 및
공정챔버로 공급하는 플라즈마 공정 이후 상기 고저항과 상기 플로우팅 챔버를 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함하여,
상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 내부에 플라즈마 방전을 위한 하나의 방전 경로를 갖으며, 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 위상변화에 따라 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버 사이에서 큰 전압차가 발생함으로써 플라즈마 점화가 용이하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. A plurality of magnetic cores having primary windings;
An AC power supply source for supplying AC power to the primary winding;
A plurality of plasma chamber bodies in which the magnetic core is installed, direct voltage is induced to induce an induced electromotive force; And
And a plurality of floating chambers connected to the plasma chamber body through an insulating region and to which the induced electromotive force is transmitted,
The floating chamber having a high resistance for discharging the charged charge after the plasma process; And
And a switching circuit for connecting the high resistance to the floating chamber after a plasma process for supplying the process chamber,
Wherein the plasma chamber body and the floating chamber have one discharge path for plasma discharge therein, and the plasma chamber body and the floating chamber have a large discharge path between the plasma chamber body and the floating chamber in accordance with the phase change of the AC power supplied from the AC power source. And the plasma ignition is easily performed by generating the voltage difference. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 도체 또는 유전체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the plasma chamber body and the floating chamber are either a conductor or a dielectric. 제3항에 있어서,
상기 유전체는 세라믹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The method of claim 3,
Wherein the dielectric is a ceramic. 제3항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 유전체로 형성되고, 상기 플라즈마 챔버 본체 또는 상기 플로우팅 챔버의 외주면에 도체층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The method of claim 3,
Wherein the plasma chamber body and the floating chamber are formed of a dielectric, and a conductive layer is formed on an outer circumferential surface of the plasma chamber body or the floating chamber. 제1항에 있어서,
상기 절연영역은 유전체로 형성되고, 진공 절연을 위한 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the insulating region is formed of a dielectric and comprises rubber for vacuum insulation. 제6항에 있어서,
상기 유전체는 세라믹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 6,
Wherein the dielectric is a ceramic. 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 플로우팅 챔버 중 어느 하나는 접지로 연결된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein one of the plurality of floating chambers is connected to ground. 제1항에 있어서,
상기 절연영역의 너비는 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전류의 전압의 세기에 따라 너비가 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the width of the insulating region is determined in accordance with an intensity of an alternating current supplied from the alternating-current power source. 제8항에 있어서,
가스 주입구가 포함된 플로우팅 챔버는 플로우팅 상태이고, 가스 배출구가 포함된 플로우팅 챔버는 접지로 연결된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 9. The method of claim 8,
Wherein the floating chamber including the gas inlet is in a floating state and the floating chamber including the gas outlet is connected to the ground. 1차권선을 갖는 복수 개의 마그네틱 코어;
상기 1차권선으로 교류전력을 공급하기 위한 교류전원 공급원;
상기 마그네틱 코어가 설치되고, 직접 전압이 유도되어 유도 기전력이 유도되는 플라즈마 챔버 본체;
상기 플라즈마 챔버 본체와 절연영역을 통해 연결되며 상기 유도 기전력이 전달되는 복수 개의 플로우팅 챔버를 포함하고,
상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 내부에 루프 형태의 방전 경로를 갖고, 방전 경로상에 대칭적 구조를 이루도록 네 개 이상의 마그네틱 코어가 설치되어 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 위상변화에 따라 상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버 사이에서 큰 전압차가 발생함으로써 플라즈마 점화가 용이하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.A plurality of magnetic cores having primary windings;
An AC power supply source for supplying AC power to the primary winding;
A plasma chamber body in which the magnetic core is installed and in which direct voltage is induced to induce an induced electromotive force;
And a plurality of floating chambers connected to the plasma chamber body through an insulating region and to which the induced electromotive force is transmitted,
Wherein the plasma chamber body and the floating chamber have a loop-shaped discharge path therein, and four or more magnetic cores are provided on the discharge path so as to form a symmetrical structure, so that the phase change of the AC power supplied from the AC power source And the plasma ignition is easily performed by generating a large voltage difference between the plasma chamber body and the floating chamber. 제11항에 있어서,
상기 플로우팅 챔버는
플라즈마 공정 이후 대전된 전하를 방전시키기 위한 고저항; 및
공정챔버로 공급하는 플라즈마 공정 이후 상기 고저항과 상기 플로우팅 챔버를 연결하기 위한 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 12. The method of claim 11,
The floating chamber
A high resistance for discharging charged charges after the plasma process; And
And a switching circuit for connecting the high resistance to the floating chamber after a plasma process for supplying the plasma to the process chamber. 제11항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 도체 또는 유전체로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.12. The method of claim 11,
Wherein the plasma chamber body and the floating chamber are formed of a conductor or a dielectric. 제13항에 있어서,
상기 유전체는 세라믹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.14. The method of claim 13,
Wherein the dielectric is a ceramic. 제13항에 있어서,
상기 플라즈마 챔버 본체와 상기 플로우팅 챔버는 유전체로 형성되고, 상기 플라즈마 챔버 본체 또는 상기 플로우팅 챔버의 외주면에 도체층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 14. The method of claim 13,
Wherein the plasma chamber body and the floating chamber are formed of a dielectric, and a conductive layer is formed on an outer circumferential surface of the plasma chamber body or the floating chamber. 제11항에 있어서,
상기 절연영역은 유전체로 형성되고, 진공 절연을 위한 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.12. The method of claim 11,
Wherein the insulating region is formed of a dielectric and comprises rubber for vacuum insulation. 제16항에 있어서,
상기 유전체는 세라믹인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.17. The method of claim 16,
Wherein the dielectric is a ceramic. 제11항에 있어서,
상기 복수 개의 플로우팅 챔버 중 어느 하나는 접지로 연결된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.12. The method of claim 11,
Wherein one of the plurality of floating chambers is connected to ground. 제11항에 있어서,
상기 절연영역의 너비는 상기 교류전원 공급원으로부터 공급되는 교류전력의 전압의 세기에 따라 너비가 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.12. The method of claim 11,
Wherein the width of the insulating region is determined in accordance with an intensity of an AC power supplied from the AC power source. 제18항에 있어서,
가스 주입구가 포함된 플로우팅 챔버는 플로우팅 상태이고, 가스 배출구가 포함된 플로우팅 챔버는 접지로 연결된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 19. The method of claim 18,
Wherein the floating chamber including the gas inlet is in a floating state and the floating chamber including the gas outlet is connected to the ground. 가스 주입구를 통해 가스를 공급받고, 마그네틱 코어에 권선된 1차권선이 교류전원 공급원으로부터 교류전력을 공급받는 단계;
상기 마그네틱 코어가 설치된 플라즈마 챔버 본체에 직접 유도 기전력이 유도되는 단계;
상기 플라즈마 챔버 본체에서 유도된 유도 기전력이 복수 개의 플로우팅 챔버로 전달되어 반응기 몸체 내에서 플라즈마 방전이 유도되는 단계;
방전된 플라즈마는 가스 배출구를 통해 공정챔버로 공급되는 단계; 및
상기 플로우팅 챔버는 플라즈마 방전이 유도된 후 대전되었던 전하를 방전하기 위하여 고저항에 연결되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기를 이용한 플라즈마 점화 방법.Receiving a gas through a gas inlet, receiving a primary winding wound on a magnetic core from an AC power source;
Direct induction electromotive force is induced in the plasma chamber body in which the magnetic core is installed;
Inducing electromotive force induced in the plasma chamber body is transferred to a plurality of floating chambers to induce a plasma discharge in the reactor body;
Supplying the discharged plasma to the process chamber through a gas outlet; And
Wherein the floating chamber is connected to a high resistance to discharge charged charges after the plasma discharge is induced. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI > 제21항에 있어서,
상기 고저항에 연결되는 단계에서 상기 플로우팅 챔버는 스위칭 회로를 통해 고저항에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기를 이용한 플라즈마 점화 방법.22. The method of claim 21,
Wherein the floating chamber is connected to the high resistance through the switching circuit in the step of connecting to the high resistance.
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