KR20080006053A

KR20080006053A - 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기

Info

Publication number: KR20080006053A
Application number: KR1020060064713A
Authority: KR
Inventors: 차민석; 송영훈; 이재옥; 김관태; 이대훈; 김석준
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-16
Also published as: KR100805690B1

Abstract

본 발명은 슬롯형(slot type) 저온 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 "ㄷ" 형상으로 길게 형성된 2개의 세라믹 유전체판을 상호 대향되도록 설치하여, 소정거리 이격된 슬롯형상으로 형성시키며, 슬롯형상사이로 투입 공정가스가 통과하도록 하며, 상기 세라믹 유전체판의 일측에는 고전압 전극이 장착되며, 이에 대응되는 다른 세라믹 유전체판의 일측에는 상기 고전압 전극에 대응되는 플라즈마 발생용 접지 전극이 장착되어, 두 유전체 판 사이에 글로우 모드로 운전되는 저온 플라즈마를 발생시키도록 하며, 상기 세라믹 유전체판의 내부에는 강제 냉각을 위한 채널을 포함하여 절연물질로 충진시키며, 외부에는 외부 세라믹 판을 부착하여 밀봉시키도록 이루어진 슬롯형 리모트 플라즈마 반응기에 관한 것이다.

이는 교류전원을 사용한 유전체 장벽 방전 방식(dielectric barrier discharge)으로 구성되어 있으며, 대기압 상태에서도 적절한 교류전원의 주파수와 방전 간극을 선정하여 발생되는 플라즈마의 상태를 글로우(glow) 모드로 운전할 수 있으며, 이 때 사용되는 가스를 고속으로 분사하여 발생된 플라즈마를 반응기 외부로 분출시켜 리모트(remote) 플라즈마 상태로 최종 이용하게 된다.

본 발명에 따른 슬롯형 리모트 플라즈마 반응기는 반도체, 디스플레이 등 각종 IT 산업은 물론 폴리머 필름 등을 포함한 각종 산업의 세정, 표면개질, 식각 공정에 응용될 수 있으며, 다양한 적용 분야에 따라 필요한 조건인 1 cm 이하의 소형 에서부터 3 m 이상의 대면적을 뛰어난 편평도를 유지하며 용이하게 구현할 수 있고, 도선 등 회로가 구성된 표면에 전기장의 영향이 미치지 않도록 고안되었으며, 폴리머 표면 등을 처리할 때 열적 변형을 막기 위하여 플라즈마 온도를 조절할 수 있도록 구성할 수 있는 효과를 포함하고 있는 것이다.

리모트 플라즈마, 슬롯형, 저온 플라즈마, 대기압

Description

슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기 {Slot Type Remote Non-thermal Plasma Reactor}

도 1은 본 발명에 따른 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제1실시 예를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 다중형 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제2실시 예를 나타낸 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 다중형 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제3실시 예를 나타낸 개략도,

도 4은 본 발명에 따른 다중형 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제4실시 예를 나타낸 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 다중형 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제5실시 예를 나타낸 개략도,

도 6은 도 5에 따른 응용 실시 예를 나타낸 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 세라믹 유전체판 2: 고전압 전극

3: 플라즈마 발생용 접지 4: 전기장 차단용 금속접지

5: 절연물질 6: 냉각수관

7: 외부 세라믹 판 8: 금속판

9: 전지장 차단용 금속접지 보호 절연층 10: 금속판 내부 냉각수 채널

대기압 글로우(glow) 모드로 운전되는 플라즈마를 고속의 가스유동으로 외부로 분출시켜 형성되는 리모트 플라즈마를 이용하여 반도체, 디스플레이 등 각종 IT 산업은 물론 폴리머 필름 등을 포함한 각종 산업의 세정, 표면개질, 식각 공정에 응용될 수 있는 기술이며, 기존의 기술들이 해결하기 어려운 점인 3 m 이상의 대면적 및 편평도 유지, 공간적인 균일성 (uniformity), 리모트 플라즈마 온도 조절 등 을 적용하고자 하는 물질에 고전압 전기장의 영향이 없도록 구성할 수 있는 특징이 있다.

대기압 상태에서 유전체 장벽 방전 반응을 통한 리모트 플라즈마 기술은 이미 많이 알려진 기술이지만, 디스플레이 장치의 대형화에 따른 대형 글라스 기판 등의 세정 분야 및 폴리머 필름 표면개질 분야 등 대면적 (약 3 m 이상) 리모트 플라즈마 발생기술이 필요하게 되면서 플라즈마 반응기의 대형화 및 플라즈마 균일도 측면에서 기술적으로 어려움을 많이 겪고 있는 현실이다.

최근에 측면에 미세한 구멍을 다수 구비한 한 쌍의 유전체 전극을 이용하여, 전극사이에 교류전원을 이용한 플라즈마 방전을 발생시키고 고속의 가스를 이용하여 다수의 구멍들을 통하여 플라즈마를 분출시키는 방법 등을 사용하는 예가 있으나, 이러한 방법은 구멍의 크기 및 서로간의 배치 간격에 따라 처리하고자 하는 표면에 분사되는 리모트 플라즈마의 밀도가 균일하지 않기 때문에 전체적으로 균질한 처리효과를 기대하기 어려운 점이 있으며, 또한 박판으로 이루어진 유전체 전극을 처리 표면과 평행하도록 구성하여야 하므로 인하여 반응기의 길이가 길어짐에 따라 가운데 부분이 아래로 처지는 현상이 발생할 가능성이 있어서, 통상적으로 수 mm 간극을 두고 위치되는 플라즈마 토출부와 처리 표면사이를 일정간격으로 유지하기 힘들게 되는 편평도에 문제가 발생할 가능성이 높다.

또한, 다수의 구멍이 구비된 유전체 전극을 구성할 때 생기는 유전체와 금속 전극의 접합부위가 다수의 구멍 둘레를 따라 플라즈마 반응 공간에 노출됨으로 인하여 상대적으로 결합 및 구조가 취약한 접합부위에서 처리 표면 쪽으로 각종 입자 들이 발생되어 오염의 원인이 될 가능성 또한 클 수 있다고 생각된다.

그러나, 이와 같은 구성을 통하여 처리표면 쪽에 위치하게 되는 다수개의 구멍을 구비한 유전체 전극을 접지전극으로 활용하여 처리 표면에 고전압 전기장으로 인한 영향을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

또 다른 리모트 플라즈마 구성으로는 한 쌍으로 이루어진 평판형 전극을 처리 표면에 수직으로 위치시키는 방법이 있을 수 있는데, 얇고 긴 홈에서부터 분출되는 리모트 플라즈마가 공간적으로 매우 균일한 장점이 있는 반면에, 얇은 유전체 전극을 대면적으로 스케일 업 하는데 기술적으로 어려움이 많이 있고 기계적으로 취약하게 되는 약점이 있을 수 있으며, 일반적인 표면 처리와는 달리 도선 등이 노출되어 있는 반도체나 IT 분야에 응용하고자 할 경우에 고전압에 의한 전기장의 영향이 처리 표면에 미치게 되는 단점이 있을 수 있다.

이에 따라 본 발명에서는 상기의 단점들은 지양하고, 장점 들 만을 포함하여 플라즈마 반응기를 용이하게 스케일 업 할 수 있으며, 공간적으로 균일한 플라즈마 상태를 유지할 수 있고, 고전압 전기장의 영향이 최소화 되도록 반응기를 구성하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 반도체, 디스플레이 등 각종 IT 산업은 물론 폴리머 필름 등 의 세정, 표면개질, 식각 등에 다양하게 적용될 수 있는 대기압 리모트 플라즈마 반응기를 제공하는 데 있으며, 기술적으로는 공간적으로 균일한 밀도로 분출되는 리모트 플라즈 마, 편평도를 유지하며 3 m 이상의 길이로 용이하게 스케일 업이 가능하고, 고전압에 의한 전기장의 영향을 최소화 하며, 발생되는 리모트 플라즈마의 온도를 조절할 수 있는 특징을 갖는 슬롯형 저온 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제1실시예를 나타낸 사시도이며, 이에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.

본 발명은 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 "ㄷ" 형상으로 길게 형성된 2개의 세라믹 유전체판(1)을 상호 대향되도록 설치하여, 소정거리 이격된 슬롯(SLOT)형상으로 형성시키며, 슬롯형상사이로 투입 공정가스가 통과하도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 일측에는 고전압 전극(2)이 장착되며, 이에 대응되는 다른 세라믹 유전체판(1)의 일측에는 상기 고전압 전극에 대응되는 플라즈마 발생용 접지(3)가 장착되어, 두 유전체 판 사이에 글로우 모드로 운전되는 저온 플라즈마를 발생시키도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 내부에는 강제 냉각을 위한 채널을 포함하여 절연물질(5)로 충진시키며, 외부에는 외부 세라믹 판(7)을 부착하여 밀봉시키도록; 이루어진 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기에 관한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 다중형 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제2실시예를 나타낸 개략도이며, 만약 응용하고자 하는 공정에서 금속 전극의 노출이 허용되는 경우에는 접지전극을 금속 판형 전극으로 대신하여 구성하는 것이 가격 및 구성의 용이성 측면에서 유리할 수 있다.이에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.

대면적에 플라즈마를 발생시키도록 "ㄷ" 형상으로 길게 형성된 1개의 세라믹 유전체판(1)과 금속판(8)을 상호 대향되도록 설치하여, 소정거리 이격된 슬롯(SLOT)형상으로 형성시키며, 슬롯형상사이로 투입 공정가스가 통과하도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 일측에는 고전압 전극(2)이 장착되며, 이에 대응되는 금속판(8)을 플라즈마 발생용 접지(3)로 활용하여, 유전체판(1)과 금속판(8) 사이에 글로우 모드로 운전되는 저온 플라즈마를 발생시키도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 내부에는 강제 냉각을 위한 채널을 포함하여 절연물질(5)로 충진시키며, 외부에는 외부 세라믹 판(7)을 부착하여 밀봉시키도록; 이루어진 것이다. 이 때 접지 전극으로 사용된 금속판(8)의 외부에 아노다이징 산화 피막을 형성시켜 혹시라도 발생할 수 있는 금속 성분 입자의 발생을 억제하는 것이 바람직하다.

이에 대한 작동원리를 상세히 설명하면, 다음과 같다

본 발명에 따른 리모트 플라즈마를 발생하기 위한 슬롯형 저온 플라즈마 반응장치는 유전체 장벽 방전 방식을 응용한 것으로서, 금속 전극이 일 측면에 도포된 평판형 유전체 전극과 이들 유전체 전극사이의 플라즈마 발생 공간 확보를 위한 일정 크기의 유전체 스페이서로 구성되어 있다.

상기의 유전체 전극을 구성하는데 있어서, 세라믹 등의 유전체를 "ㄷ"자 형의 봉의 형태로 가공하여, "ㄷ"자의 오목한 일 측면에 금속 전극을 도포 한 후, 금속 전극의 표면에 글라스 페이스트를 도포 및 열처리하여, 유전체와 접합되지 않은 다른 측면의 금속 전극에도 얇은 유전체 막을 형성시켜 금속 전극이 외부로 직접 노출되는 것을 방지한다.

이 때, 금속 전극의 일부분은 외부 전력 공급장치와의 연결을 위하여 블레이 징 및 도선 처리하여 개방된 "ㄷ"자 봉의 일 측면으로 연결 단자를 노출 시키도록 한다.

도 1에 나타낸 사시도와 같이 상기의 금속 전극이 도포되지 않은 다른 "ㄷ"자 봉의 외측 유전체 면에는 유전체 면의 넓이 보다 조금 적은 면적의 금속 전극(4)을 도포하고, 1 mm 내의 두께를 갖는 유전체 판(9)을 글라스 페이스트를 이용하여 고온 융착 시키거나, 세라믹을 용사 코팅하여 1 mm 내의 두께를 갖도록 유전체 절연 막(9)을 형성시킨다. "ㄷ"자 봉의 내부에는 다수개의 냉각수 관을 위치시키고, 고온용 절연 본드를 내부에 채워 넣어 절연 및 전도 냉각을 위한 공정 후 1mm 내외의 유전체 판으로 외부를 덮음으로써 유전체 전극 구성을 완성한다.

상기와 같이 구성된 유전체 전극은 한 쌍을 이루어 서로 마주보게 위치시킨 뒤 서로의 간격이 1mm 내로 일정간격 이격되도록 양 쪽 끝 쪽에 유전체 스페이서를 위치시키고 서로 융합하여 접합되게 된다.

이 때 서로의 접합 방향은 "ㄷ"자 봉의 외부에 도포되고 유전체로 절연 보호된 전극이 동일한 방향으로 위치되도록 하며, 하나의 유전체 전극에는 10 kHz 이상으로 운전되는 고전압 교류 전원의 고전압 단자를 연결하고, 나머지 다른 하나의 유전체 전극에는 접지 전극을 연결한다.

이 때 외부에 도포된 금속전극 또한 접지 처리하여 고전압 전극으로부터 발생되는 전기장의 싱크 (sink) 역할을 수행하도록 하여, 플라즈마 운전중 발생하는 고전압 전기장이 외부로 미치는 영향을 근본적으로 차단하여 최소화 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 외부 도포 전극이 위치하지 아니한 반대편 통공으 로부터 세정, 표면개질, 식각 등을 위한 공정가스가 고속으로 주입되게 되고, 그 반대편 외부에 금속 전극이 도포 절연 처리된 측면에 처리하고자 하는 물체 혹은 물질을 위치시켜 이 쪽 측면으로부터 분출되는 리모트 플라즈마와 직접 접촉하여 원하는 처리 공정을 수행하게 된다.

도 3 및 도4는 본 발명에 따른 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기의 제3실시 예 및 제4실시 예를 나타낸 개략도로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

대상물체의 처리속도 향상 또는 각각 다른 종류의 공정가스 투입을 위한 2개 이상의 리모트 플라즈마 분출 슬롯을 형성하기 위하여, 1개의 슬롯형상으로 형성된 동일한 형태의 슬롯형 리모트 플라즈마 반응기를 다수개로 장착하여 병렬 배열한 것이다.

이는 응용하고자 하는 공정의 특성으로 인하여 공정 시간을 단축시키고자 하거나 혹은 서로 다른 공정 가스를 단계적으로 투입하여야 하는 경우를 위해서 실시 예 1 및 실시 예 2와 같이 구성된 한 쌍으로 이루어진 슬롯형 저온 플라즈마 반응기를 다수의 쌍으로 병렬 배치시켜 응용할 수 있다.

도 3은 실시 예 1에 따른 다중 슬롯형 저온 플라즈마 반응기의 구성으로서, "ㄷ"자 형으로 구성된 유전체 전극을 유전체 판을 병열로 상호 부착하여 구성한 것이며, 도 4는 도 2에 따른 다중 슬롯형 저온 플라즈마 반응기의 다른 실시예로서, "ㄷ"자 형으로 구성된 유전체 전극을 유전체 판과 접지전극으로 금속판(8)을 이용하여 구성한 것이다. 이와 같이 다중 슬롯형 저온 플라즈마 반응기를 구성하기 위 해서는 "ㄷ"자 형의 유전체 전극을 실시예 1과 동일하게 금속 전극 도포와 글라스 페이스트 처리를 통하여 구성한 후, 서로의 내부가 마주 보이도록 요철 부위와 고온 융착을 통하여 접합하고, 그 내부에 강제 냉각을 위한 냉각 채널(6)을 포함하여 절연 물질로 충진 시켜 구성된 다중 유전체 전극이 공히 필요하게 된다. 이와 같이 두 개의 "ㄷ"자 형의 유전체들이 서로의 내부가 마주보이도록 접합 구성된 다중 유전체 전극의 내부 금속 전극에는 서로간의 간섭이 일어나지 않도록 고전압 혹은 접지 단자를 동일하게 연결한다.

도 3에 나타낸 실시예 3에서는 서로 이격되어 형성된 플라즈마 발생공간을 마주보고 있는 유전체 내부의 금속 전극들이 서로 다른 단자 즉, 접지 단자와 고전압 단자에 엇갈려 연결되어야 하므로, <도 3>을 예로 들어 2개의 슬롯에 플라즈마를 발생시키기 위해서는 왼쪽의 전극으로부터 접지 - 고전압 - 고전압 - 접지 의 순서로 연결되어야 한다.

도 4에 나타낸 실시예 4에서는 실시예 3 의 이격된 통공 사이에 금속판(8)이 삽입되어 있는 형태로서, 이와 같이 삽입된 금속판(8)은 플라즈마 발생을 위한 접지 전극으로 활용되어야 하므로, 이 경우에는 유전체 내부에 도포된 모든 금속전극에는 전원장치의 고전압 단자가 연결되어야만 유전체(1)와 금속판(8) 사이에 플라즈마를 발생시킬 수 있게 된다.

상기의 실시 예 3 및 4에 있어서도 고전압 전기장의 영향을 최소화하기 위한 전기장 차단용 접지 전극(4)은 실시 예 1 및 2와 동일하게 구성되어야 한다.

도 5와 6은 상기 발명에 따른 제 5 및 6 실시 예를 나타낸 것으로서, 실시 예 2 및 4와 유사한 구성으로 이루어져 있으며, 다른 점이 있다면 플라즈마 발생을 위한 접지전극으로 사용된 금속판(8)이 일정 두께를 가지며 내부에 강제 냉각을 위한 냉각수홀(10)이 형성되어진 것이다. 이와 같은 구성을 통하여 발생되는 리모트 플라즈마의 온도를 더욱 낮게 조절할 수 있게 된다. 이 경우에도 대상물체에 근접하는 과정에 상기 고전압 전극(2)으로부터 발생되는 고전압으로부터 전기장이 대상물체에 영향을 주지 않도록, 상기 고전압 전극(2)과 플라즈마 발생용 접지(3)에 대하여 수직방향으로 고전압 흡수용 금속접지(4)를 "ㄷ" 형상의 세라믹 유전체판(1)의 하단에 장착하여, 고전압에 의한 전기장을 흡수하도록 구성된다.

상기 모든 실시 예에 있어서, 발생되는 리모트 플라즈마의 온도를 더욱 낮출 필요가 있을 경우에, 투입되는 공정가스를 외부에 설치된 냉동기를 통한 강제 냉각을 수행하여 리모트 플라즈마의 온도를 감소시키도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 따른 슬롯형 저온 플라즈마 반응기로 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.

편평도를 유지하며 3m 이상의 대면적 리모트 플라즈마를 용이하게 만들 수 있으며, 슬롯에서부터 1차원적으로 균일하게 분출되는 리모트 플라즈마로 인하여 표면에 처리하고자 하는 효과를 평면적으로 균일하게 유지할 수 있고, 리모트 플라즈마 분출부, 즉, 처리하고자 하는 대상물체의 표면 쪽에 위치한 플라즈마 반응기 표면에 접지된 금속 전극 막을 구성함으로써 고전압 전기장이 외부로 누출되는 것을 최소화 할 수 있고, 마지막으로 유전체 전극 내부에 강제 냉각을 수행할 수 있 는 채널을 형성시켜 플라즈마 온도를 낮출 수 있는 장점이 있다.

이들 본 발명의 효과를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

앞서 종래기술의 문제점에서도 기술한 바와 같이 유전체 장벽 방전을 이용하여 리모트 플라즈마를 발생시키는 방법 중 손쉽게 생각할 수 있는 방법은 두 개의 유전체 판 사이에 금속전극을 도포하고 서로 접합시킨 형태의 유전체 전극을 이용한 방법이 되겠으나, 얇은 유전체 판을 3 m 이상으로 가공하는 것이 취급상의 문제 및 기타 여러 문제로 인하여 용이하지 않을 뿐 만 아니라 발생되는 고전압 전기장이 직접적으로 외부에 영향을 미쳐 처리하고자 하는 표면에 전기회로 등의 패턴이 있는 경우에는 불량을 일으키는 요인이 될 수 도 있게 된다.

따라서 이들 단점을 극복하기 위하여 그 두께가 1 cm 이상인 사각 봉을 가공하여 "ㄷ"자 봉을 만듦으로써 반응기 구성시 필요한 정도의 기계적 강도를 유지하면서 상대적으로 3 m 이상의 길이로 구성하였을 때에도 가운데 부분의 처짐이 거의 없는 상태로 슬롯형 저온 플라즈마 반응기를 구성할 수 있는 장점을 가지고 있다. 아울러, "ㄷ"자 봉의 두께가 1 cm 이상이 되기 때문에 금속 전극이 도포되지 않은 다른 일 외측 면에 접지 전극을 위치시키고 외부와 절연 처리함으로써 고전압 부에서 발생된 전기력선이 모두 외부에 위치한 접지 전극 외부로는 빠져나가지 못하게 되므로, 처리하고자 하는 표면에 전기장의 영향을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

슬롯형 리모트 플라즈마는 기본적으로 다수의 구멍을 구비한 리모트 플라즈마와는 달리 1차원적인 플라즈마의 균일성을 구조적으로 보장받을 수 있는 형태이기 때문에 처리 표면 혹은 플라즈마 반응기를 반응기의 길이방향과 수직하게 이송 하면서 처리공정을 수행하게 되면, 처리 표면의 평면적으로 균일한 처리 정도를 예상할 수 있게 된다.

한편, 유전체 장벽 방전의 경우에는 플라즈마 발생에 투입되는 에너지의 열에너지로의 변환 이외에도 교류전원을 사용하는 데 따른 유전체 내부의 유전열 발생 또한 리모트 플라즈마의 온도를 상승시키는 것은 물론 유전체의 전기 전도도를 증가시켜 반응기 내구성에도 많은 문제가 될 수 있다.

이를 방지하기 위하여 유전체 전극 내부에 강제 냉각을 수행할 수 있는 채널을 구비하여 반응기 내구성 향상은 물론 리모트 플라즈마의 온도를 50℃ 이내로 조절할 수 있게 된다.

폴리머 필름 등 열에 취약한 물질을 처리해야 되는 경우에는 리모트 플라즈마의 온도가 물질에 미치는 영향을 최소화 하여야 되기 때문에 플라즈마 온도 조절은 중요한 요소가 될 수 있으며, 필요한 경우에는 투입 공정가스 또한 냉각시켜 공급함으로써 최대한 낮은 온도의 리모트 플라즈마를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

플라즈마 반응기에 있어서,

대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체를 "ㄷ"자 형의 봉의 형태로 길게 가공하여, "ㄷ"자의 오목한 일 측면에 고전압 전극(2)을 위한 금속 전극을 도포 한 후, 금속 전극의 표면에 글라스 페이스트를 도포 및 열처리한 2개의 세라믹 유전체 판(1)을 상호 대향되도록 설치하여, 소정거리 이격된 슬롯(SLOT)형상으로 형성하여, 슬롯형상사이로 투입 공정가스가 통과하도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 일측에는 고전압 전극(2)이 장착되며, 이에 대응되는 다른 세라믹 유전체판(1)의 일측에는 상기 고전압 전극에 대응되는 플라즈마 발생용 접지 전극(3)이 장착되어, 두 유전체 판 사이에 글로우 모드로 운전되는 저온 플라즈마를 발생시키도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 내부에는 절연물질(5)로 충진시키며, 외부에는 외부 세라믹 유전체판(7)을 부착하여 밀봉시키도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
플라즈마 반응기에 있어서,

대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체를 "ㄷ"자 형의 봉의 형태로 길게 가공하여, "ㄷ"자의 오목한 일 측면에 고전압 전극(2)을 위한 금속 전극을 도포 한 후, 금속 전극의 표면에 글라스 페이스트를 도포 및 열처리한 2개의 세라믹 유전체 판(1)을 상호 대향되도록 설치하여, 소정거리 이격된 슬롯(SLOT)형 상으로 형성시키며, 슬롯형상사이로 투입 공정가스가 통과하도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 일측에는 고전압 전극(2)이 장착되며, 이에 대응되는 금속판(8)에는 전원장치의 접지단자가 장착되어, 유전체판(1)과 금속판(8) 사이에 글로우 모드로 운전되는 저온 플라즈마를 발생시키도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 내부에는 절연물질(5)로 충진시키며, 외부에는 외부 세라믹 판(7)을 부착하여 밀봉시키도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
플라즈마 반응기에 있어서,

대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체를 "ㄷ"자 형의 봉의 형태로 길게 가공하여, "ㄷ"자의 오목한 일 측면에 고전압 전극(2)을 위한 금속 전극을 도포 한 후, 금속 전극의 표면에 글라스 페이스트를 도포 및 열처리한 2개의 세라믹 유전체 판(1)을 상호 대향되도록 설치하고, 그 중간 공간에 금속판(8)을 삽입 장착하여, 소정거리가 이격된 2개의 슬롯(SLOT)형상으로 형성시키며, 슬롯형상사이로 투입 공정가스가 통과하도록 하며, 상기 2개의 세라믹 유전체판(1)의 금속 전극들에는 고전압 전극(2)이 장착되며, 이들 사이에 위치한 금속판(8)에는 전원장치의 접지단자가 장착되어, 유전체판(1)과 금속판(8) 사이에 글로우 모드로 운전되는 저온 플라즈마를 발생시키도록 하며, 상기 세라믹 유전체판(1)의 내부에는 절연물질(5)로 충진시키며, 외부에는 외부 세라믹 판(7)을 부착하여 밀봉시키도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 또는 제3항에 있어서,

대상물체의 처리속도 향상 또는 각각 다른 종류의 공정가스 투입을 위한 2개 이상의 슬롯형을 형성하기 위하여, 1개의 슬롯형상으로 형성된 동일한 형태의 슬롯형 리모트 플라즈마 반응기를 다수개로 장착하여 병렬 배열한 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

유전체 전극의 내부에 강제 냉각을 수행하여 플라즈마의 온도조절 및 반응기의 내구성 향상을 위하여, 세라믹 유전체판(1)의 내부에 충진된 절연물질(5)내부에 냉각수가 유동되도록 냉각수관(6)을 설치하는 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속판(8)은 중앙에 플라즈마의 온도조절을 위해 냉각수가 유동되어지는 냉각수홀(10)이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

대면적에 유용하도록 길게 형성된 고전압전극(2)과 이에 대응되는 플라즈마 발생용 접지(3)에 의하여 플라즈마를 발생시키며, 대상물체에 근접하는 과정에 상 기 고전압 전극(2)으로부터 발생되는 고전압으로부터 전기장이 대상물체에 영향을 주지 않도록, 상기 고전압 전극(2)과 플라즈마 발생용 접지전극(3)에 대하여 수직방향으로 전기장 차단용 금속접지(4)를 "ㄷ" 형상의 세라믹 유전체판(1)의 하단에 장착하여, 고전압에 의한 전기장을 흡수하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 플라즈마 온도를 더욱 낮출 필요가 있을 경우에, 투입되는 공정가스를 외부에 설치된 냉동기를 통한 강제 냉각을 수행하여 리모트 플라즈마의 온도를 감소시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

고전압발생을 의한 전원장치는 10 kHz 이상 교류전원인 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

슬롯의 간극은 1mm이내 인 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.
제2항에 있어서,

상기 금속판(8)은 알루미늄을 적용하며, 발생할 수 있는 금속 성분 입자의 발생을 억제하도록 표면에 아노다이징 산화 피막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기.