KR102161718B1 - 플라즈마 반응 장치 - Google Patents

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윤상윤
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주식회사 뉴파워 프라즈마
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Abstract

본 발명은 플라즈마 반응기의 분리를 용이하게 할 수 있게 하는 플라즈마 반응 장치에 관한 것으로서, 상면 패널에 가스 유입부가 형성되고, 상기 상면 패널과 연결되는 적어도 하나의 측면 패널이 형성되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스와 조립될 수 있도록 전면 패널에 디스플레이부 또는 전원 입력 단자가 형성되고, 후면 패널에 냉매 유입구 및 냉매 배출구가 형성되며, 하면 패널에 플라즈마 배출부가 형성되는 하부 케이스; 상기 가스 유입부와 연결되고, 상기 플라즈마 배출부와 연결되도록 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 내부에 설치되는 플라즈마 반응기; 및 상기 상부 케이스를 분해한 다음, 상기 플라즈마 반응기를 측방으로 슬라이딩 분리할 수 있도록 상기 플라즈마 반응기의 전방에 설치되는 전방 회로 모듈, 상기 플라즈마 반응기의 상방에 설치되는 상방 회로 모듈, 상기 플라즈마 반응기의 후방에 설치되는 후방 회로 모듈 중 어느 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 회로 모듈부;를 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 반응 장치{Plasma reaction apparatus}
본 발명은 플라즈마 반응 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마 반응기의 분리를 용이하게 할 수 있게 하는 플라즈마 반응 장치에 관한 것이다.
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.
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.
이러한, 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. 그런데 피처리 기판의 대형화에 따라 공정 챔버의 볼륨도 증가되고 있어서 고밀도의 활성 가스를 충분히 원격으로 공급할 수 있는 플라즈마 소스가 요구되고 있다.
한편, 원격 플라즈마 반응기(또는 원격 플라즈마 발생기라 칭함)는 변압기 결합 플라즈마 소스(transformer coupled plasma source)를 사용한 것과 유도 결합 플라즈마 소스(inductively coupled plasma source)를 사용한 것이 있다. 변압기 결합 플라즈마 소스를 사용한 원격 플라즈마 반응기는 토로이달 구조의 반응기 몸체에 일차 권선 코일을 갖는 마그네틱 코어가 장착된 구조를 갖는다. 유도 결합 플라즈마 소스를 사용한 원격 플라즈마 반응기는 중공형 튜브 구조의 반응기 몸체에 유도 결합 안테나가 장착된 구조를 갖는다.
이러한 종래의 플라즈마 반응 장치는 일반적으로 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 반응기의 주변으로 전원을 공급하거나, 파워를 증폭시키거나 필터링하기 위한 각종 회로 모듈들이 설치되고, 여기에 각종 전원 공급 장치와 냉각 장치 등이 부가적으로 설치되며, 이들을 외부로부터 보호할 수 있도록 케이스로 둘러싸는 형태의 구조이다.
일반적으로, 프로세스 챔버 등에 장치가 설치되는 경우, 설치할 수 있는 공간이나 장소가 매우 협소하기 때문에 각종 회로 모듈들은 상기 플라즈마 반응기 주변에 집적되어 매우 좁은 공간에 밀착되게 설치될 수 있다.
한편, 종래의 플라즈마 반응 장치는, 내부의 각종 회로 모듈들의 수명은 반영구적이지만, 고온, 고압, 고전위 상태의 플라즈마 환경에 노출되는 플라즈마 반응기는 비교적 수명이 짧은 것으로서, 구조적으로 각종 전기적, 화학적, 물리적인 충격이나 부식 등에 의해 내부의 바디 코팅이 쉽게 벗겨지거나 파손될 수 있다.
이를 극복하고자 사용자나 제조사에서는 수명이 다한 플라즈마 반응기를 새것으로 교체하거나 플라즈마 반응기의 내부를 재코팅하는 등의 오버홀 작업이나 재생 작업 등을 이용하여 장치의 수명을 향상시킬 수 있었다.
그러나, 종래의 플라즈마 반응 장치는 수명이 다한 플라즈마 반응기를 회로 모듈로부터 분리하기 위해서 케이스는 물론이고, 각종 회로 모듈까지 모두 분해해야 하는 번거로움이 있었다.
아울러, 플라즈마 반응기의 교체시 또는 오버홀 재생시, 거의 모든 부품을 재조립해야 하는 등 부품의 조립 및 분해에 따른 시간이나 비용이나 인력이 많이 소모되고 이로 인하여 프로세스 챔버의 중단 기간이 길어져서 정비성은 물론이고 생산성이 크게 떨어지는 등 많은 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 회로 모듈을 모두 분해할 필요 없이 플라즈마 반응기만 간단하게 분리하여 반응기 교체 작업이나 재생 작업을 용이하게 할 수 있고, 재조립 역시 간편하게 할 수 있어서 반응기 교체 시간, 교체 비용, 교체 인력을 크게 줄일 수 있고, 이를 통해서 작업 중단 시간을 단축시켜서 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 하는 플라즈마 반응 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 플라즈마 반응 장치는, 상면 패널에 가스 유입부가 형성되고, 상면 패널 및 상기 상면 패널과 연결되는 적어도 하나의 측면 패널로 이루어지고, 상기 상면 패널 또는 상기 측면 패널에 가스 유입부가 형성되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스와 조립될 수 있도록 전면 패널에 디스플레이부 또는 전원 입력 단자가 형성되고, 후면 패널에 냉매 유입구 및 냉매 배출구가 형성되며, 하면 패널에 플라즈마 배출부가 형성되는 하부 케이스; 상기 가스 유입부와 연결되고, 상기 플라즈마 배출부와 연결되도록 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 내부에 설치되는 플라즈마 반응기; 및 상기 상부 케이스를 분해한 다음, 상기 플라즈마 반응기를 측방으로 슬라이딩 분리할 수 있도록 상기 플라즈마 반응기의 전방에 설치되는 전방 회로 모듈, 상기 플라즈마 반응기의 상방에 설치되는 상방 회로 모듈, 상기 플라즈마 반응기의 후방에 설치되는 후방 회로 모듈 중 어느 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 회로 모듈부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 전방 회로 모듈은, 제어 정류 회로 모듈이고, 상기 상방 회로 모듈은, 증폭 회로 모듈이며, 상기 후방 회로 모듈은 필터 회로 모듈일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 전방 회로 모듈은, 상기 하부 케이스의 상기 전면 패널에 수직 방향으로 길게 연장되는 형상으로 형성되고, 상기 상방 회로 모듈은, 상기 전면 패널에서 상기 플라즈마 반응기의 상면까지 수평으로 길게 연장되는 형상으로 형성되며, 상기 후방 회로 모듈은, 상기 후면 패널에 수직 방향으로 길게 연경되는 형상으로 형성되어 상기 플라즈마 반응기를 중심으로 터널 형태로 둘러싸는 형상이고, 상기 하부 케이스의 상기 하면 패널은 상기 플라즈마 반응기를 측방으로 슬라이딩 분리시, 서로 간섭되지 않도록 측면 난간의 일부가 개방된 형태인 슬라이딩 인출부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 플라즈마 반응기는, 상기 플라즈마 반응기의 상부 측면에서 가스가 인입될 수 있도록 L자로 절곡된 형태 또는 I자 형태의 가스 유도관이 설치되고, 수직부와 수평부로 이루어지는 L자 형상의 고정 브라켓; 상기 수직부에 나사 결합되어 상기 상방 회로 모듈과 상기 고정 브라켓을 고정시키는 제 1 고정 볼트; 및 상기 수평부에 나사 결합되어 상기 플라즈마 반응기와 상기 고정 브라켓에 고정시키는 제 2 고정 볼트;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 상기 상방 회로 모듈을 통과하고, 상기 플라즈마 반응기를 통과한 후, 상기 냉매 배출구를 통해서 배출될 수 있도록 상기 냉매 유입구에서 상기 상방 회로 모듈까지 연장되는 제 1 냉매관; 상기 상방 회로 모듈에서 상기 플라즈마 반응기의 하부까지 연장되는 제 2 냉매관; 및 상기 플라즈마 반응기의 상부에서 상기 냉매 배출관까지 연장되는 제 3 냉매관;을 포함하고, 상기 플라즈마 반응기를 측방으로 분리할 수 있도록 상기 제 2 냉매관의 하단에 제 1 연결부가 형성되고, 상기 제 3 냉매관의 상단에 제 2 연결부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 플라즈마 반응기의 일측에 형성되는 전원 연결편; 상기 전원 연결편과 전기적으로 맞대기 연결될 수 있도록 상기 후방 회로 모듈에 설치되는 전원 공급편; 및 상기 전원 연결편와 상기 전원 공급편이 서로 분리될 수 있도록 상기 전원 연결편과 상기 전원 공급편에 고정되는 제 3 고정 볼트;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 플라즈마 반응기는, 상부 측면에 가스 유입부가 형성되고, 하부 하면에 플라즈마 배출부가 형성되며, 환형의 방전 루프가 형성되는 반응 본체; 및 상기 반응 본체의 적어도 일부분을 둘러싸는 형상으로 형성되고, 일차 권선을 갖는 코어;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응 장치에 따르면, 회로 모듈을 모두 분해할 필요 없이 플라즈마 반응기만 간단하게 분리하여 반응기 교체 작업이나 재생 작업을 용이하게 할 수 있고, 재조립 역시 간편하게 할 수 있어서 반응기 교체 시간, 교체 비용, 교체 인력을 크게 줄일 수 있고, 이를 통해서 작업 중단 시간을 단축시켜서 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치를 나타내는 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 반응 장치의 상부 케이스를 분리한 상태를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 플라즈마 반응 장치를 나타내는 후방 사시도이다.
도 4는 도 3의 플라즈마 반응 장치의 플라즈마 반응기를 분리한 상태를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 플라즈마 반응 장치의 전원 연결 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 플라즈마 반응 장치의 플라즈마 반응기를 분리한 상태를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 플라즈마 반응 장치의 하부 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 플라즈마 반응 장치의 플라즈마 반응기를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치(100)를 나타내는 외관 사시도이고, 도 2는 도 1의 플라즈마 반응 장치(100)의 상부 케이스(11)를 분리한 상태를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치(100)는, 크게 케이스(10)와, 플라즈마 반응기(20) 및 회로 모듈부(30)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(10)는, 전체적으로 육면체 형상의 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 다각 박스 등 다양한 형상의 박스 형태가 모두 적용될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 케이스(10)는, 볼트나 너트나 나사 등에 의해 서로 분리 또는 결합될 수 있는 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12)로 이루어질 수 있다.
여기서, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 케이스(11)는, 상기 하부 케이스(12)와 서로 맞물리는 형상으로 조립되는 것으로서, 상면 패널(11a) 및 상기 상면 패널(11a)과 연결되는 2개의 측면 패널(11b)로 이루어지고, 상기 상면 패널(11a) 또는 상기 측면 패널(11b)에 가스 유입부(G1)가 형성될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 케이스(12)는 상기 상부 케이스(11)와 조립될 수 있도록 상기 상부 케이스(11)와 대응되는 형상으로 형성되는 것으로서, 전면 패널(12a)에 디스플레이부(D) 및 전원 입력 단자(E)가 형성되고, 후면 패널(12b)에 냉매 유입구(Ca) 및 냉매 배출구(Cb)가 형성되며, 하면 패널(12c)에 플라즈마 배출부(Gb)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 하부 케이스(12) 상에 상기 상부 케이스(11)가 조립되어 전체적으로 육면체 형상인 상기 케이스(10)가 이루어질 수 있다.
그러므로, 작업자는 도 1에 도시된 바와 같이, 프로세스 챔버(미도시) 상에 설치되어 있는 본 발명의 상기 플라즈마 반응 장치(100)의 연결을 해제한 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 케이스(12)로부터 상기 상부 케이스(11)를 들어 올려서 상기 플라즈마 반응기(20)를 교체할 준비를 할 수 있다.
도 3은 도 2의 플라즈마 반응 장치(100)를 나타내는 후방 사시도이고, 도 4는 도 3의 플라즈마 반응 장치(100)의 플라즈마 반응기(20)를 분리한 상태를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 예컨대, 상기 플라즈마 반응기(20)는, 상기 가스 유입부(Ga)와 연결되고, 상기 플라즈마 배출부(Gb)와 연결되도록 상기 상부 케이스(11)와 상기 하부 케이스(12)의 내부에 설치되어 플라즈마를 발생시킬 수 있는 일종의 리액터(Reactor)일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 플라즈마 반응기(20)는 상기 하부 케이스(12)를 기준으로 측방으로 슬라이딩 분리될 수 있는 것으로서, 상기 플라즈마 반응기(20)는, 상부 측면에서 가스가 인입될 수 있도록 L자로 절곡된 형태의 가스 유도관(21)과, 상부 측면에 가스 유입부(Ga)가 형성되고, 하부 하면에 플라즈마 배출부(Gb)가 형성되며, 환형의 방전 루프가 형성되는 반응 본체(22) 및 상기 반응 본체(22)의 적어도 일부분을 둘러싸는 형상으로 형성되고, 일차 권선을 갖는 코어(23)를 포함할 수 있다.
따라서, L자로 절곡된 상기 가스 유도관(21)에 의해서 상기 플라즈마 반응기(20)는 상기 회로 모듈부(30)들과 충돌되지 않고 그 사이 공간을 지나서 외부로 쉽게 인출될 수 있다.
그러므로, 전원을 공급받아 일차 권선에 무선 주파수가 공급되면 환형 경로를 따라 흐르는 가스에 유도 기전력이 전달되어 플라즈마 방전 반응이 발생될 수 있다.
여기서, 이러한 상기 플라즈마 반응기(20)는 원격 플라즈마 반응기(또는 원격 플라즈마 발생기라 칭함)로서 변압기 결합 플라즈마 소스(transformer coupled plasma source)를 예시하였으나, 이외에도 유도 결합 플라즈마 소스(inductively coupled plasma source)나 하이브리드 플라즈마 소스 등 다양한 플라즈마 소스가 모두 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 상기 플라즈마 반응기(20)는, 변압기 결합 플라즈마 소스를 사용한 원격 플라즈마 반응기로서, 토로이달 구조의 반응기 몸체에 일차 권선 코일을 갖는 마그네틱 코어가 장착된 구조를 예시하였으나 이외에도 다양한 형태의 플라즈마 소스를 갖는 반응기가 모두 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회로 모듈부(30)는, 상기 상부 케이스(11)를 분해한 다음, 상기 플라즈마 반응기(20)를 측방으로 슬라이딩 분리할 수 있도록 상기 플라즈마 반응기(20)의 전방에 설치되는 전방 회로 모듈(31), 상기 플라즈마 반응기(20)의 상방에 설치되는 상방 회로 모듈(32), 상기 플라즈마 반응기(20)의 후방에 설치되는 후방 회로 모듈(33) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전방 회로 모듈(31)은, 제어 정류 회로 모듈이고, 상기 상방 회로 모듈(32)은, 증폭 회로 모듈이며, 상기 후방 회로 모듈(33)은 필터 회로 모듈일 수 있다.
여기서, 예컨대, 상기 제어 정류 회로 모듈은 인입된 전원을 필요한 형태의 주파수로 정류하는 회로 모듈이고, 상기 증폭 회로 모듈은 플라즈마 반응을 위해서 인가되는 전원을 고압, 고전류로 증폭시키는 회로 모듈이며 상기 필터 회로 모듈은 상기 플라즈마 반응기(20)로 공급되기 직전에 필요한 전원만 통과시키거나 불필요하게 역류되는 신호를 필터링하는 회로 모듈일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 용도의 회로 모듈들이 적용될 수 있다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전방 회로 모듈(31)은, 상기 하부 케이스(12)의 상기 전면 패널(12a)에 수직 방향으로 길게 연장되는 형상으로 형성되고, 상기 상방 회로 모듈(32)은, 상기 전면 패널(12a)에서 상기 플라즈마 반응기(20)의 상면까지 수평으로 길게 연장되는 형상으로 형성되며, 상기 후방 회로 모듈(33)은, 상기 후면 패널(12b)에 수직 방향으로 길게 연경되는 형상으로 형성되어 상기 플라즈마 반응기(20)를 중심으로 터널 형태로 둘러싸는 형상일 수 있다. 따라서, 형성된 터널 형태를 통해서 상기 플라즈마 반응기(20)를 측방으로 쉽게 슬라이딩 분리할 수 있다.
이 때, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하부 케이스(12)의 상기 하면 패널(12c)은 상기 플라즈마 반응기(20)를 측방으로 슬라이딩 분리시, 서로 간섭되지 않도록 측면 난간(T)의 일부가 개방된 형태인 슬라이딩 인출부(S)가 형성되어 부품들 간의 충돌을 최소화하면서 상기 플라즈마 반응기(20)를 매우 쉽게 외부로 인출할 수 있다.
그러나, 이러한 상기 회로 모듈부(30)는 도면에만 국한되지 않고, 설치 환경이나 스팩 등에 의해 매우 다양한 형태로 배치되거나, 설치될 수 있다.
한편, 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치(100)는, 물리적으로 또는 기계적으로 상기 회로 모듈부(30)와 상기 플라즈마 반응기920)와의 결합을 견고하게 하는 동시에, 상기 플라즈마 반응기(20)의 분리시, 분해를 쉽고 빠르게 할 수 있도록 수직부(B1)와 수평부(B2)로 이루어지는 L자 형상의 고정 브라켓(B)과, 상기 수직부(B1)에 나사 결합되어 상기 상방 회로 모듈(32)과 상기 고정 브라켓(B)을 고정시키는 제 1 고정 볼트(F1) 및 상기 수평부(B2)에 나사 결합되어 상기 플라즈마 반응기(20)와 상기 고정 브라켓(B)에 고정시키는 제 2 고정 볼트(F2)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 플라즈마 반응기(20)를 분리하기 전에, 작업자는 상기 제 1 고정 볼트(F1)와 상기 제 2 고정 볼트(F2)를 분해하여 상기 고정 브라켓(B)을 해체함으로써 상기 플라즈마 반응기(20)를 자유롭게 하여 분리 작업을 준비할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치(100)는, 도 3의 점선으로 표시된 화살표와 같이, 상기 냉매 유입구(Ca)를 통해 유입된 냉매가 상기 상방 회로 모듈(32)을 통과하고, 상기 플라즈마 반응기(20)를 통과한 후, 상기 냉매 배출구(Cb)를 통해서 배출될 수 있도록 상기 냉매 유입구(Ca)에서 상기 상방 회로 모듈(32)까지 연장되는 제 1 냉매관(C1)과, 상기 상방 회로 모듈(32)에서 상기 플라즈마 반응기(20)의 하부까지 연장되는 제 2 냉매관(C2) 및 상기 플라즈마 반응기(20)의 상부에서 상기 냉매 배출구(Cb)까지 연장되는 제 3 냉매관(C3)을 포함하고, 상기 플라즈마 반응기(20)를 측방으로 분리할 수 있도록 상기 제 2 냉매관(C2)의 하단에 제 1 연결부(P1)가 형성되고, 상기 제 3 냉매관(C3)의 상단에 제 2 연결부(P2)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 플라즈마 반응기(20)를 분리하기 전에, 작업자는 상기 제 1 연결부(P1)와 상기 제 2 연결부(P2)를 해체함으로써 상기 플라즈마 반응기(20)를 자유롭게 하여 분리 작업을 준비할 수 있다.
도 5는 도 1의 플라즈마 반응 장치(100)의 전원 연결 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 플라즈마 반응 장치(100)의 플라즈마 반응기(20)를 분리한 상태를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 플라즈마 반응 장치(100)의 하부 케이스(12)를 나타내는 사시도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치(100)는, 분해 및 조립이 가능한 전원 연결 장치를 갖는 것으로서, 상기 플라즈마 반응기(20)의 일측에 형성되는 전원 연결편(E1)과, 상기 전원 연결편(E1)과 전기적으로 맞대기 연결될 수 있도록 상기 후방 회로 모듈(33)에 설치되는 전원 공급편(E2) 및 상기 전원 연결편(E1)과 상기 전원 공급편(E2)이 서로 분리될 수 있도록 상기 전원 연결편(E1)과 상기 전원 공급편(E2)을 고정되는 제 3 고정 볼트(F3)를 포함할 수 있다.
따라서, 도 5의 점선으로 표시된 화살표와 같이, 조립시, 상기 전원 입력 단자(E)를 통해 인입된 전원은 상기 전방 회로 모듈(31)인 제어 정류 회로 모듈과, 상기 상방 회로 모듈(32)인 증폭 회로 모듈 및 상기 후방 회로 모듈(33)인 필터 회로 모듈을 거쳐서 상기 전원 공급편(E2)과 이에 전기적으로 접촉된 상기 전원 연결편(E1)을 통해서 상기 플라즈마 반응기(20)로 공급될 수 있다.
이 후, 수명이 다한 상기 플라즈마 반응기(20)를 분리하기 전에, 작업자는 상기 제 3 고정 볼트(F3)를 분해하여 상기 전원 연결편(E1)과 상기 전원 공급편(E2)의 전기적인 연결을 해체함으로써 상기 플라즈마 반응기(20)를 자유롭게 하여 분리 작업을 준비할 수 있다.
그러므로, 상술된 바와 같이, 각종 회로 모듈(31)(32)(33)들을 모두 분해할 필요 없이 상기 플라즈마 반응기(20)만 간단하게 분리하여 반응기 교체 작업이나 재생 작업을 용이하게 할 수 있고, 재조립 역시 간편하게 할 수 있어서 반응기 교체 시간, 교체 비용, 교체 인력을 크게 줄일 수 있고, 이를 통해서 작업 중단 시간을 단축시켜서 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 플라즈마 반응 장치(200)를 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8의 플라즈마 반응 장치(200)의 플라즈마 반응기(20)를 나타내는 사시도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 예컨대, 상기 가스 유도관(21)은, 반드시 L자 형태에만 국한되지 않고, I자 형태로 형성될 수 있다. 이러한 상기 가스 유도관(21)의 형태는 설치 환경이나 필요에 따라 다양한 형태 및 종류가 모두 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상에 따른 플라즈마 반응 장치는 예컨대, 공정 챔버 내부의 불순물을 제거하기 위한 각종 세정용 플라즈마 가스나 공정 챔버에 반응성 기체종을 공급시키는 반응용 플라즈마 가스를 발생시키는 원격 플라즈마 발생 장치(RPG; Remote Plasma Generator)에 적용될 수 있다. 그러나 이에 반드시 국한되지 않고 예컨대, 공정 챔버로부터 배출되는 각종 배출 가스들을 처리하기 위한 BPTS(By-Product Treatment System)에도 적용될 수 있다. 이외에도 각종 플라즈마를 발생시킬 수 있는 다양한 장치에 모두 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 케이스
11: 상부 케이스
11a: 상면 패널
11b: 측면 패널
Ga: 가스 유입부
Gb: 가스 배출부
12: 하부 케이스
12a: 전면 패널
12b: 후면 패널
12c: 하면 패널
D: 디스플레이부
E: 전원 입력 단자
Ca: 냉매 유입구
Cb: 냉매 배출구
20: 플라즈마 반응기
21: 가스 유도관
22: 반응 본체
23: 코어
30: 회로 모듈부
31: 전방 회로 모듈
32: 상방 회로 모듈
33: 후방 회로 모듈
T: 측면 난간
S: 슬라이딩 인출부
B: 고정 브라켓
B1: 수직부
B2: 수평부
F1: 제 1 고정 볼트
F2: 제 2 고정 볼트
C1: 제 1 냉매관
C2: 제 2 냉매관
C3: 제 3 냉매관
P1: 제 1 연결부
P2: xx제 2 연결부
E1: 전원 연결편
E2: 전원 공급편
F3: 제 3 고정 볼트
100, 200: 플라즈마 반응 장치

Claims (7)

  1. 상면 패널 및 상기 상면 패널과 연결되는 적어도 하나의 측면 패널로 이루어지고, 상기 상면 패널 또는 상기 측면 패널에 가스 유입부가 형성되는 상부 케이스;
    상기 상부 케이스와 조립될 수 있도록 전면 패널에 디스플레이부 또는 전원 입력 단자가 형성되고, 후면 패널에 냉매 유입구 및 냉매 배출구가 형성되며, 하면 패널에 플라즈마 배출부가 형성되는 하부 케이스;
    상기 가스 유입부와 연결되고, 상기 플라즈마 배출부와 연결되도록 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 내부에 설치되는 플라즈마 반응기; 및
    상기 상부 케이스를 분해한 다음, 상기 플라즈마 반응기를 측방으로 슬라이딩 분리할 수 있도록 상기 플라즈마 반응기의 전방에 설치되는 전방 회로 모듈, 상기 플라즈마 반응기의 상방에 설치되는 상방 회로 모듈, 상기 플라즈마 반응기의 후방에 설치되는 후방 회로 모듈 중 어느 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 회로 모듈부;
    를 포함하는, 플라즈마 반응 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 회로 모듈은, 제어 정류 회로 모듈이고,
    상기 상방 회로 모듈은, 증폭 회로 모듈이며,
    상기 후방 회로 모듈은 필터 회로 모듈인, 플라즈마 반응 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전방 회로 모듈은, 상기 하부 케이스의 상기 전면 패널에 수직 방향으로 길게 연장되는 형상으로 형성되고, 상기 상방 회로 모듈은, 상기 전면 패널에서 상기 플라즈마 반응기의 상면까지 수평으로 길게 연장되는 형상으로 형성되며, 상기 후방 회로 모듈은, 상기 후면 패널에 수직 방향으로 길게 연경되는 형상으로 형성되어 상기 플라즈마 반응기를 중심으로 터널 형태로 둘러싸는 형상이고,
    상기 하부 케이스의 상기 하면 패널은 상기 플라즈마 반응기를 측방으로 슬라이딩 분리시, 서로 간섭되지 않도록 측면 난간의 일부가 개방된 형태인 슬라이딩 인출부가 형성되는, 플라즈마 반응 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플라즈마 반응기는, 상기 플라즈마 반응기의 상부 측면에서 가스가 인입될 수 있도록 L자로 절곡된 형태 또는 I자 형태의 가스 유도관이 설치되고,
    수직부와 수평부로 이루어지는 L자 형상의 고정 브라켓;
    상기 수직부에 나사 결합되어 상기 상방 회로 모듈과 상기 고정 브라켓을 고정시키는 제 1 고정 볼트; 및
    상기 수평부에 나사 결합되어 상기 플라즈마 반응기와 상기 고정 브라켓에 고정시키는 제 2 고정 볼트;
    를 더 포함하는 플라즈마 반응 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 상기 상방 회로 모듈을 통과하고, 상기 플라즈마 반응기를 통과한 후, 상기 냉매 배출구를 통해서 배출될 수 있도록 상기 냉매 유입구에서 상기 상방 회로 모듈까지 연장되는 제 1 냉매관;
    상기 상방 회로 모듈에서 상기 플라즈마 반응기의 하부까지 연장되는 제 2 냉매관; 및
    상기 플라즈마 반응기의 상부에서 상기 냉매 배출구까지 연장되는 제 3 냉매관;을 포함하고,
    상기 플라즈마 반응기를 측방으로 분리할 수 있도록 상기 제 2 냉매관의 하단에 제 1 연결부가 형성되고, 상기 제 3 냉매관의 상단에 제 2 연결부가 형성되는, 플라즈마 반응 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 플라즈마 반응기의 일측에 형성되는 전원 연결편;
    상기 전원 연결편과 전기적으로 맞대기 연결될 수 있도록 상기 후방 회로 모듈에 설치되는 전원 공급편; 및
    상기 전원 연결편와 상기 전원 공급편이 서로 분리될 수 있도록 상기 전원 연결편과 상기 전원 공급편에 고정되는 제 3 고정 볼트;
    를 포함하는, 플라즈마 반응 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 플라즈마 반응기는,
    상부 측면에 가스 유입부가 형성되고, 하부 하면에 플라즈마 배출부가 형성되며, 환형의 방전 루프가 형성되는 반응 본체; 및
    상기 반응 본체의 적어도 일부분을 둘러싸는 형상으로 형성되고, 일차 권선을 갖는 코어;
    를 포함하는, 플라즈마 반응 장치.
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