KR20080066888A - Multi-path inductively coupled plasma reactor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기의 사시도이다.1 is a perspective view of an inductively coupled plasma reactor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 도 2의 유도 결합 플라즈마 반응기의 수직 단면도이다.FIG. 2 is a vertical sectional view of the inductively coupled plasma reactor of FIG. 2.
도 3은 도 2의 A 표시된 영역의 절연 부재의 부분 확대도이다.3 is a partially enlarged view of the insulating member in the region A shown in FIG. 2.
도 4는 도 2의 B 표시된 영역의 점화부의 부분 확대도이다.4 is an enlarged view of a part of the ignition unit in the region B shown in FIG. 2.
도 5는 도 2의 유도 결합 플라즈마 반응기의 수평 단면도이다.5 is a horizontal cross-sectional view of the inductively coupled plasma reactor of FIG. 2.
도 6은 유도 결합 플라즈마 반응기가 기판 처리 챔버의 상부에 탑재된 예를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an example of an inductively coupled plasma reactor mounted on top of a substrate processing chamber.
도 7은 일 변형에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of an inductively coupled plasma reactor according to one variation.
도 8 내지 도 10은 또 다른 변형에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기의 사시도이다.8 to 10 are perspective views of inductively coupled plasma reactors according to another variant.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 유도 결합 플라즈마 반응기 110: 반응기 몸체100: inductively coupled plasma reactor 110: reactor body
112: 상부 몸체 114: 하부 몸체112: upper body 114: lower body
120: 절연 부재 122: 제1 부재120: insulating member 122: first member
124: 제2 부재 140: 점화부124: second member 140: ignition unit
142: 점화 전극 200: 프로세스 챔버142: ignition electrode 200: process chamber
본 발명은 플라즈마 방전에 의하여 이온, 자유 래디컬, 원자 및 분자를 포함하는 활성 가스를 발생 시기고 활성 가스로 고체, 분말, 가스 등의 플라즈마 처리를 하기 위한 플라즈마 반응기에 관한 것으로, 구체적으로는 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma reactor for generating an active gas containing ions, free radicals, atoms, and molecules by plasma discharge, and performing plasma treatment of solids, powders, and gases with the active gas. An inductively coupled plasma reactor.
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 등 다양하게 사용되고 있다.Plasma discharges are used for gas excitation to generate active gases containing ions, free radicals, atoms, molecules. The active gas is widely used in various fields and is typically used in various semiconductor manufacturing processes such as etching, deposition, and cleaning.
최근, 반도체 장치의 제조를 위한 웨이퍼나 LCD 글라스 기판은 더욱 대형화 되어 가고 있다. 그럼으로 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 the manufacture of semiconductor devices are becoming larger. Therefore, there is a demand for a plasma source having a high controllability with respect to plasma ion energy and having a large-area processing capacity.
플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용하는 용량 결합 플라즈마와 유도 결합 플라즈마가 그 대표적인 예이다. 그중 유도 결합 플라즈마 소스는 무선 주파수 전원의 증가에 따라 이온 밀도를 비교적 용이하게 증가시킬 수 있어서 고밀도 플라즈마를 얻기에 적합한 것으로 알려져 있다.There are several plasma sources for generating plasma. Examples of the plasma sources include capacitively coupled plasma and inductively coupled plasma using radio frequency. Among them, inductively coupled plasma sources are known to be suitable for obtaining high-density plasma because they can increase ion density relatively easily with increasing radio frequency power.
그러나 유도 결합 플라즈마 방식은 공급되는 에너지에 비하여 플라즈마에 결합되는 에너지가 낮아서 고전압의 구동 코일을 사용하고 있다. 그럼으로 이온 에너지가 높아서 플라즈마 반응기의 내부 표면이 이온 충격(ion bombardment)에 의해 손상되는 경우가 발생될 수 있다. 이온 충격에 의한 플라즈마 반응기의 내부 표면 손상은 플라즈마 반응기의 수명을 단축하는 것뿐만 아니라 플라즈마 처리 오염원으로 작용하는 부정적인 결과를 얻게 된다. 이온 에너지를 낮추려는 경우에는 플라즈마에 결합되는 에너지가 낮아서 잦은 플라즈마 방전이 오프 되는 경우가 발생하게 된다. 그럼으로 안정적인 플라즈마 유지가 어렵게 되는 문제점이 발생한다.However, the inductively coupled plasma method uses a high voltage driving coil because the energy coupled to the plasma is lower than that of the supplied energy. As a result, high ion energy may cause damage to the inner surface of the plasma reactor by ion bombardment. Damage to the internal surface of the plasma reactor by ion bombardment not only shortens the lifetime of the plasma reactor, but also has negative consequences of acting as a plasma treatment contaminant. When the ion energy is to be lowered, the energy bound to the plasma is low, so that frequent plasma discharge is turned off. Therefore, a problem arises that it is difficult to maintain stable plasma.
한편, 반도체 제조 공정에서 플라즈마를 이용한 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.On the other hand, the use of remote plasma in the process using the plasma in the semiconductor manufacturing process is known to be very useful. For example, it is usefully used in cleaning process chambers and ashing processes for photoresist strips. However, as the size of the substrate to be processed increases, the volume of the process chamber is also increasing, and a plasma source capable of sufficiently remotely supplying high density active gas is required.
따라서 본 발명은 대용량의 플라즈마를 발생할 수 있도록 확장성이 용이하며, 플라즈마에 결합되는 유도 결합 에너지의 전달 효율이 높이여 고밀도의 플라즈마를 안정적으로 얻을 수 있는 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a multi-path inductively coupled plasma reactor that can be easily expanded to generate a large-capacity plasma, and can stably obtain a high-density plasma by increasing the transfer efficiency of inductively coupled energy coupled to the plasma. There is this.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 유도 결합 플라즈마 반응기는: 가스 입구와 가스 출구를 구비하고, 둘 이상의 플라즈마 방전 루프를 형성하는 다중 방전 경로를 갖는 반응기 몸체; 둘 이상의 다중 방전 경로에 플라즈마 방전 루프가 유도되도록 반응기 몸체에 결합되는 환형 코어 및 환형 코어에 감겨진 일차 권선; 및 반응기 몸체의 다중 방전 경로를 따라서 플라즈마 방전에 의한 에디 전류가 발생되는 것을 방지하도록 반응기 몸체에 구성되는 절연 부재를 포함한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a multi-path inductively coupled plasma reactor. An inductively coupled plasma reactor of the present invention comprises: a reactor body having a gas inlet and a gas outlet and having multiple discharge paths forming two or more plasma discharge loops; An annular core coupled to the reactor body and a primary winding wound around the annular core to induce a plasma discharge loop in at least two multiple discharge paths; And an insulating member configured in the reactor body to prevent eddy currents from being generated by the plasma discharge along the multiple discharge paths of the reactor body.
일 실시예에 있어서, 상기 반응기 몸체는 점화부를 포함하고, 상기 점화부는: 상기 반응기 몸체의 내부로 관통된 홀; 상기 홀에 장착되는 점화 전극; 전기 절연을 위해 점화 전극과 반응기 몸체 사이에 장착되는 전기절연부재; 진공 절연을 위해 점화 전극과 반응기 몸체 사이에 장착되는 진공절연부재; 환형 코어에 감겨진 점화 유도 권선; 및 점화 유도 권선과 점화 전극을 전기적으로 연결하거나 차단하기 위한 스위치를 포함한다.In one embodiment, the reactor body comprises an ignition unit, the ignition unit: a hole through the interior of the reactor body; An ignition electrode mounted in the hole; An electrical insulation member mounted between the ignition electrode and the reactor body for electrical insulation; A vacuum insulation member mounted between the ignition electrode and the reactor body for vacuum insulation; Ignition induction winding wound on an annular core; And a switch for electrically connecting or disconnecting the ignition induction winding and the ignition electrode.
일 실시예에 있어서, 상기 점화 전극은 알루미늄으로, 상기 전기절연부재는 세라믹으로 그리고 진공절연부재는 오-링으로 구성된다.In one embodiment, the ignition electrode is made of aluminum, the electrical insulation member is made of ceramic and the vacuum insulation member is made of O-ring.
일 실시예에 있어서, 상기 반응기 몸체는 두 개 이상으로 분리된 반응기 몸체가 체결된 구조를 갖고, 상기 절연 부재는: 두 개 이상으로 분리된 몸체의 체결 부분에 전기 절연을 위해 반응기 몸체의 내부 영역에 가깝게 설치되는 제1 부재; 및 두 개 이상으로 분리된 몸체의 체결 부분에 진공 절연을 위해 반응기 몸체의 외부 영역에 가깝게 설치되는 제2 부재를 포함한다.In one embodiment, the reactor body has a structure in which two or more separate reactor bodies are fastened, and the insulating member is: an inner region of the reactor body for electrical insulation to a fastening portion of the two or more separate bodies. A first member disposed close to the first member; And a second member installed close to the outer region of the reactor body for vacuum insulation in the fastening portion of the two or more separate bodies.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 부재는 세라믹으로 그리고 제2 부재는 오-링으로 구성된다.In one embodiment, the first member is made of ceramic and the second member is made of O-ring.
일 실시예에 있어서, 상기 반응기 몸체는 과열을 방지하기 위한 냉각 채널을 포함한다.In one embodiment, the reactor body includes a cooling channel to prevent overheating.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 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 과장되어진 것이다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the embodiments of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description. In understanding the drawings, it should be noted that like parts are intended to be represented by the same reference numerals as much as possible. And detailed description of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention is omitted.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the present invention, the multi-path inductively coupled plasma reactor of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기의 사 시도이고, 도 2는 도 2의 유도 결합 플라즈마 반응기의 단면도이다.1 is a drawing of an inductively coupled plasma reactor according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the inductively coupled plasma reactor of FIG. 2.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기(100)는 반응기 몸체(110)와 이에 결합된 환형 코어(130)를 구비한다. 반응기 몸체(110)는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)로 구성되며, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 사이에는 절연 부재(120)가 구성된다. 상부 몸체(112)에는 가스 입구(150)가 구비되고, 하부 몸체(114)에는 가스 출구(152)가 구비된다. 가스 입구(150)는 공정 가스를 공급하는 가스 공급원(미도시)에 연결된다. 가스 출구(152)는 후술되는 바와 같이 프로세스 챔버(200)(도 6 참조)에 연결된다.1 and 2, an inductively coupled
반응기 몸체(110)는 환형 코어(130)가 장착되는 두 개의 개구부(111, 113)를 갖는다. 두 개의 개구부(111, 113)는 좌우로 병렬 배열된 구조를 갖는다. 그럼으로 반응기 몸체(110)는 가스 입구(150)와 가스 출구(152) 사이에는 세 개의 다중 방전 경로(115, 116, 117)가 좌우로 나란히 배치된 구조를 갖는다. 두 개의 개구부(111, 113)에는 일차 권선(132)이 감겨진 환형 코어(130)가 장착된다. 환형 코어(130)는 페라이트 물질로 제작되지만 철, 공기와 같은 다른 대안의 재료로 구성될 수도 있다. 일차 권선(132)은 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원(135)에 임피던스 정합기(136)를 통하여 연결된다. 전원 공급원(135)은 별도의 임피던스 정합기 없이 출력 전압의 제어가 가능한 전원 공급원을 사용하여 구성할 수도 있다.The
반응기 몸체(110)는 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속물질로 재작된다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도 금된 알루미늄으로 재작될 수 있다. 또는 내화 금속(refractory metal)로 재작될 수 있다. 또 다른 대안으로 반응기 몸체(110)를 석영, 세라믹과 같은 절연물질로 재작하는 것도 가능하며, 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 다른 물질로도 재작될 수 있다.The
도 3은 도 2의 A 표시된 영역의 절연 부재의 부분 확대도이다.3 is a partially enlarged view of the insulating member in the region A shown in FIG. 2.
도 3을 참조하여, 절연 부재(120)는 반응기 몸체(110)의 다중 방전 경로(115, 116, 117)를 따라서 플라즈마 방전에 의한 에디 전류가 발생되는 것을 방지한다. 절연 부재(120)는 제1 및 제2 부재(122, 124)로 구성된다. 제1 부재(122)는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(124)의 체결 부분에 전기 절연을 위해 반응기 몸체(110)의 내부 영역에 가깝게 설치된다. 제1 부재(122)는 세라믹 재료를 사용하여 구성하지만 다른 대안의 재료를 사용하여 구성할 수도 있을 것이다. 제2 부재(124)는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(124)의 체결 부분에 진공 절연을 위해 반응기 몸체의 외부 영역에 가깝게 설치된다. 제2 부재(124)는 진공 절연을 위한 오-링을 사용하여 구성한다.Referring to FIG. 3, the insulating
도 4는 도 2의 B 표시된 영역의 점화부의 부분 확대도이고, 도 5는 도 2의 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기의 수평 단면도이다. FIG. 4 is an enlarged partial view of the ignition in the area B shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a horizontal cross-sectional view of the multipath inductively coupled plasma reactor of FIG. 2.
도 4 및 도 5를 참조하여, 상부 몸체(112)의 일측에는 점화부(140)가 장착된다. 점화부(140)는 상부 몸체(112)의 내부로 관통된 홀(145)에 장착되는 점화 전극(142)을 포함한다. 점화 전극(142)은 알루미늄으로 구성될 수 있는데 다른 대안의 금속 물질로 제작하는 것도 가능하다. 점화 전극(142)과 상부 몸체(112) 사이 에는 전기적 절연과 진공 절을 위한 전기절연부재(143)와 진공절연부재(144)가 장착된다. 전기절연부재(143)는 세라믹 재료를 사용하여 구성하고 진공절연부재(144)는 오-링을 사용하여 구성한다.4 and 5, the
환형 코어(130)에는 점화 유도 권선(134)이 감겨있다. 점화 유도 권선(134)과 점화 전극(142)은 도선(147) 및 스위치(146)에 의해 전기적으로 연결된다. 스위치(146)는 점화 유도 권선(134)과 점화 전극(142)을 전기적으로 연결하거나 차단한다. 도선(147)은 연결 볼트(141)에 의해서 점화 전극(142)에 연결된다.The
다시, 도 1 및 도 2를 참조하여, 반응기 몸체(110)에는 냉각수의 출입을 위한 냉각수 출입구(160, 162)가 구비된다. 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나 반응기 몸체(110)의 벽면으로 냉각 채널이 구성된다. 냉각 채널은 반응기 몸체(110)를 전체적으로 감싸도록 구성하거나, 두 개의 개구부(111, 113) 주변으로 구성할 수도 있다.Again, referring to FIGS. 1 and 2, the
이상과 같은 유도 결합 플라즈마 반응기(100)는 가스 입구(150)를 통하여 공정 가스가 유입되고, 일차 권선(132)에 전류가 구동되면 다중 방전 경로(115, 116, 117)를 통하여 플라즈마 방전이 이루어져 두 개의 플라즈마 방전 루프(170, 172)가 형성된다. 플라즈마 방전에 의해 활성화된 가스는 가스 출구(152)를 통하여 프로세스 챔버(200)(도 6 참조)로 공급된다. 가스는 불활성 가스, 반응 가스, 불활성 가스와 반응 가스의 혼합 가스를 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 또는 기타 플라즈마 프로세스에 적합한 다른 가스들이 선택될 수 있다.In the inductively coupled
도 6은 유도 결합 플라즈마 반응기가 기판 처리 챔버의 상부에 탑재된 예를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an example of an inductively coupled plasma reactor mounted on top of a substrate processing chamber.
도 6을 참조하여, 유도 결합 플라즈마 반응기(100)는 프로세스 챔버(200)에 장착되어 원격으로 플라즈마 방전에 의한 활성 가스를 프로세스 챔버(200)로 공급한다. 프로세스 챔버(200)의 내부에는 피처리 기판(220)이 놓이는 기판 지지대(240)가 구비되며, 진공 펌프(미도시)에 연결되는 가스 출구(미도시)가 구비된다. 프로세스 챔버(200)는 플라즈마 반응기(100)에서 발생된 활성 가스를 유입구(230)를 통하여 챔버 내부(210)로 수용하여 소정의 플라즈마 처리를 수행한다. 플라즈마 처리는 예를 들어, 반도체 장치의 제조를 위한 증착, 식각, 에싱, 및 세정 등의 반도체 제조 공정의 어느 하나이다.Referring to FIG. 6, an inductively coupled
도 7은 일 변형에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of an inductively coupled plasma reactor according to one variation.
도 7을 참조하여, 일 변형의 유도 결합 플라즈마 반응기(100a)는 반응기 몸체(110a)의 조립 구조와 다중 방전 경로(115a, 116a, 117a)의 배치 구조가 상술한 예와 차이가 있을 뿐임으로 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 7, one variation of the inductively coupled
유도 결합 플라즈마 반응기(100a)는 반응기 몸체(110a)가 상부 몸체(112a), 하부 몸체(114a) 및, 중간 몸체(118a)로 세 개의 몸체로 구성된다. 반응기 몸체(110)는 환형 코어(130)가 장착되는 두 개의 개구부(111a, 113a)가 상하로 병렬 배열된 구조를 갖는다. 그럼으로 반응기 몸체(110a)는 가스 입구(150)와 가스 출구(152) 사이에 세 개의 다중 방전 경로(115a, 116a, 117a)가 상하로 나란히 위치하는 구조를 갖는다.Inductively coupled plasma reactor (100a) the reactor body (110a) is composed of three bodies, the
두 개의 개구부(111a, 113a)에는 일차 권선(132)이 감겨진 환형 코어(130)가 장착된다. 세 개의 몸체(112a, 114a, 118a)는 절연 부재(120)에 의해 진공 및 전기 절연된다. 가스 입구(150)를 통하여 공정 가스가 유입되고, 일차 권선(132)에 전류가 구동되면 다중 방전 경로(115a, 116a, 117a)를 통하여 플라즈마 방전이 이루어져 두 개의 플라즈마 방전 루프(174, 176)가 형성된다.Two
일 변형의 유도 결합 플라즈마 반응기(100a)에서 알 수 있는 바와 같이 반응기 몸체(110a)의 개구부(111a, 112a)와 이에 장착되는 환형 코어(130)의 결합 구조는 다양한 변형이 가능하며, 그 개수도 다양하게 확장할 수 있다.As can be seen in the inductively coupled
도 8 내지 도 10은 또 다른 변형에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기의 사시도이다. 8 to 10 are perspective views of inductively coupled plasma reactors according to another variant.
먼저, 도 8을 참조하여, 또 다른 변형의 유도 결합 플라즈마 반응기(100b)의 구성은 상술한 유도 결합 플라즈마 반응기들과 전체적으로 동일한 구성을 갖는다. 다만, 반응기 몸체(110b)는 상부 몸체(112b)와 하부 몸체(114b)가 절연 부재(120)를 매개로 하여 조립되며 세 개의 개구부(111b, 113b, 119)가 좌우로 병렬 배열된 구조를 갖는다. 그리고 세 개의 개구부(111b, 113b, 119)에는 '日'자 형상의 두 개의 환형 구조를 갖는 이중 환형 코어(130b)가 장착된다. 두 개의 일차 권선(132-1, 132-2)이 이중 환형 코어(130b)에 장착된다. 그럼으로 반응기 몸체(110b)의 내부에는 네 개의 다중 방전 경로와 세 개의 플라즈마 방전 루프가 구성된다.First, referring to FIG. 8, the configuration of another modified inductively coupled
도 9를 참조하여, 또 다른 변형의 유도 결합 플라즈마 반응기(100c) 또한 상술한 예들과 동일한 구성을 갖는다. 다만, 이 변형예의 유도 결합 플라즈마 반응 기(100c)는 상부 몸체(112c)와 하부 몸체(114c) 그리고 중간 몸체(118c)로 구성된 반응기 몸체(100c)를 구비한다. 세 개의 몸체(112c, 114c, 118c)의 사이에는 각기 절연 부재(120)가 구비된다. 그리고 상부 몸체(112c)와 중간 몸체(118c)에 두 개의 상부 개구부(111c, 113c)가 형성되고, 중간 몸체(118c)와 하부 몸체(114c)에 다른 두 개의 하부 개구부(111c', 113c')가 형성된다. 상부 개구부(111c, 113c)와 하부 개구부(111c', 113c')에는 일차 권선(132-1, 132-2)을 갖는 환형 코어(130-1, 130-2)가 각각 장착된다. 그럼으로 반응기 몸체(110c)는 상부와 하부에 각각 세 개의 다중 방전 경로가 마련되어서 전체적으로 네 개의 플라즈마 방전 루프가 형성된다.Referring to FIG. 9, another modified inductively coupled
도 10을 참조하여, 또 다른 변형의 유도 결합 플라즈마 반응기(100d) 또한 상술한 예들과 동일한 구성을 갖는다. 다만, 이 변형예의 유도 결합 플라즈마 반응기(100d)는 상부 몸체(112d)와 하부 몸체(114d) 그리고 중간 몸체(118d)로 구성된 반응기 몸체(100c)를 구비한다. 세 개의 몸체(112d, 114d, 118d)의 사이에는 각기 절연 부재(120)가 구비된다. 그리고 상부 몸체(112d)와 중간 몸체(118d)에 두 쌍의 상부 개구부(111d-1, 113d-1)(111d-2, 113d-2)가 형성되고, 중간 몸체(118d)와 하부 몸체(114d)에 다른 두 쌍의 하부 개구부가 형성된다. 이와 같은 총 네 쌍의 개구부(111d-1, 113d-1)(111d-2, 113d-2)(111d-3, 113d-3)(111d-4, 113d-4)(111d-3, 113d-3)(111d-4, 113d-4)에는 일차 권선(132-1, 132-2, 132-3, 132-4)을 갖는 환형 코어(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)가 각기 장착된다. 그럼으로 반응기 몸체(110d)는 상부와 하부에 각각 다섯 개의 다중 방전 경로가 마련되어 서 전체적으로 여덟 개의 플라즈마 방전 루프가 형성된다.Referring to FIG. 10, another modified inductively coupled
이상에서 설명된 본 발명의 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기의 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. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments of the multi-path inductively coupled plasma reactor of the present invention described above are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. You will know well. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the specific forms mentioned in the above description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims, and the present invention is intended to cover all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It should be understood to include.
상술한 바와 같은 본 발명의 다중 경로 유도 결합 플라즈마 반응기에 의하면, 환형 코어가 장착되는 다중 방전 경로를 다수로 구성하여 플라즈마 방전 루프를 다중으로 형성한다. 그럼으로 대용량의 플라즈마를 발생할 수 있도록 확장성이 용이하며 반응기 몸체의 볼륨을 크게 하더라도 유도 결합 에너지의 전달 효율을 높이여 고밀도의 플라즈마 안정적으로 발생할 수 있다.According to the multi-path inductively coupled plasma reactor of the present invention as described above, multiple plasma discharge loops in which the annular core is mounted are formed in multiple to form multiple plasma discharge loops. Therefore, it is easy to expand to generate a large amount of plasma, and even if the volume of the reactor body is increased, high density plasma can be stably generated by increasing the transfer efficiency of inductive coupling energy.
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