KR20130024028A - Remote plasma device for the improvement of vacuum pump lifetime - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A remote plasma reactor is provided to improve the performance of a vacuum pump by using a plasma jet for removing particles in a vacuum chamber. CONSTITUTION: A plasma reaction pipe(31) has a plasma space. The plasma space is connected to the internal space of a vacuum pump(20). The plasma reaction pipe supplies the plasma generated in the plasma reaction pipe into the vacuum pump. A gas supply pipe(34) supplies cleaning gas into the plasma reaction pipe. The cleaning gas includes CF4, C2F6, NF3, SF6, O2, or H2. [Reference numerals] (AA) Cleaning gas

Description

진공 펌프 수명 연장을 위한 원거리 플라즈마 반응기 {REMOTE PLASMA DEVICE FOR THE IMPROVEMENT OF VACUUM PUMP LIFETIME}Remote Plasma Reactor for Longer Life of Vacuum Pumps {REMOTE PLASMA DEVICE FOR THE IMPROVEMENT OF VACUUM PUMP LIFETIME}

본 발명은 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 등의 제조 라인 중 공정 챔버에 연결된 진공 펌프에 설치되어 진공 펌프의 내부에 적층된 분말을 세정하기 위한 원거리 플라즈마 반응기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote plasma reactor for a vacuum pump. More particularly, the present invention relates to a vacuum pump connected to a process chamber in a manufacturing line, such as a semiconductor / thin film display / solar cell, for cleaning powder deposited inside a vacuum pump. It relates to a remote plasma reactor.

반도체/박막 디스플레이/태양 전지 등의 제조를 위해서는 진공 챔버에서 식각, 증착, 세정, 애싱, 및 질화처리 등 다양한 작업이 이루어진다. 이러한 공정 챔버에서는 해당 작업 수행 후 SiO2, SiNx, ZrO2, HfO2, 및 금속과 같은 입자상 물질들과 유기물 및 다양한 공정 가스들이 배출된다.Various operations such as etching, deposition, cleaning, ashing, and nitriding are performed in a vacuum chamber for manufacturing a semiconductor / thin film display / solar cell. In such process chambers, particulate matter such as SiO 2 , SiN x , ZrO 2 , HfO 2 , and metals, organics and various process gases are discharged.

이 중 입자상 물질들은 공정 챔버와 진공 펌프를 연결하는 이음관을 통과하면서 냉각 과정을 거친 후 분말 형태로 성장하게 되며, 시간이 지남에 따라 진공 펌프 내부의 터빈 블레이드에 쌓이게 된다. 도 5는 이음관 내부 및 진공 펌프 내부에 분말들이 적층된 상태를 나타낸 사진이다. 이러한 분말의 적층은 진공 펌프의 배기 능력을 저하시키므로 진공 펌프의 수명을 단축시킨다.Particularly, the particulate matter passes through a joint pipe connecting the process chamber and the vacuum pump, cools, grows in powder form, and accumulates in a turbine blade inside the vacuum pump over time. 5 is a photograph showing a state in which powders are stacked in a joint pipe and in a vacuum pump. This lamination of the powder lowers the evacuation capacity of the vacuum pump and thus shortens the life of the vacuum pump.

본 발명은 공정 챔버의 반응 가스를 배기시키는 진공 펌프에 있어서, 진공 펌프의 내부에 적층된 분말을 세정하여 진공 펌프의 배기 능력을 향상시키고 진공 펌프의 수명을 연장시킬 수 있는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기를 제공하고자 한다.The present invention relates to a vacuum pump for evacuating a reaction gas in a process chamber, wherein the powder deposited in the vacuum pump is cleaned to improve the evacuation capability of the vacuum pump and to extend the life of the vacuum pump. To provide.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정 챔버와 연결된 진공 펌프에 설치되어 진공 펌프에 적층된 분말들을 세정하기 위한 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기에 있어서, 진공 펌프의 내부 공간과 연결된 플라즈마 생성 공간을 형성하며, 내부에서 생성된 플라즈마를 진공 펌프의 펌핑 압력을 이용하여 제트의 형태로 진공 펌프에 제공하는 플라즈마 반응관을 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, a remote plasma reactor for a vacuum pump installed in a vacuum pump connected to a process chamber for cleaning powders deposited on a vacuum pump, the plasma generating space connected to the internal space of the vacuum pump, The present invention provides a remote plasma reactor for a vacuum pump including a plasma reaction tube which provides an internally generated plasma to a vacuum pump in the form of a jet using a pumping pressure of the vacuum pump.

원거리 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응관의 내부로 세정 가스를 공급하는 가스 공급관을 더 포함할 수 있다. 세정 가스는 CF4, C2F6, NF3, SF6, O2, 및 H2로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.The remote plasma reactor may further include a gas supply pipe supplying a cleaning gas into the plasma reaction tube. The cleaning gas may include at least one material selected from the group consisting of CF 4 , C 2 F 6 , NF 3 , SF 6 , O 2 , and H 2 .

가스 공급관은 서로 다른 세정 가스를 저장하는 복수의 가스 공급부 및 유량 제어부와 연결되어 세정 가스의 성분 비와 유량을 제어할 수 있다.The gas supply pipe may be connected to a plurality of gas supply units and a flow rate control unit for storing different cleaning gases to control a component ratio and a flow rate of the cleaning gas.

원거리 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응관의 외주면에 설치된 유도 코일과, 유도 코일에 전력을 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.The remote plasma reactor may further include an induction coil installed on an outer circumferential surface of the plasma reaction tube and a power supply unit supplying power to the induction coil.

다른 한편으로, 원거리 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응관의 외주면에서 상호 이격 배치된 제1 및 제2 전극과, 제1 및 제2 전극에 전력을 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the remote plasma reactor may further include first and second electrodes spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the plasma reaction tube, and a power supply unit for supplying power to the first and second electrodes.

플라즈마 반응관은 유전체 튜브로 제조될 수 있다.The plasma reaction tube can be made of a dielectric tube.

다른 한편으로, 플라즈마 반응관은 애노드 전극으로 기능할 수 있다. 원거리 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응관의 내부에 설치된 캐소드 전극과, 플라즈마 반응관과 캐소드 전극에 전력을 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the plasma reaction tube can function as an anode electrode. The remote plasma reactor may further include a cathode electrode installed inside the plasma reaction tube, and a power supply unit supplying power to the plasma reaction tube and the cathode electrode.

전원부는 교류(AC), 직류(DC), 무선주파수(RF), 및 극초단파(microwave) 중 어느 하나의 방식으로 구동할 수 있다.The power supply unit may be driven by any one of an alternating current (AC), direct current (DC), radio frequency (RF), and microwave.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 공정 챔버와 연결된 진공 펌프에 설치되어 진공 펌프에 적층된 분말들을 세정하기 위한 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기에 있어서, 진공 펌프의 내부 공간과 연결된 플라즈마 생성 공간을 형성하며 내부에서 생성된 플라즈마를 진공 펌프의 펌핑 압력을 이용하여 제트의 형태로 진공 펌프에 제공하는 두 개 이상의 플라즈마 반응관을 포함하고, 두 개 이상의 플라즈마 반응관은 진공 펌프의 외측에서 서로간 거리를 두고 설치되는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, a remote plasma reactor for a vacuum pump for cleaning powders stacked on a vacuum pump installed in a vacuum pump connected to a process chamber, the plasma generating space connected to the internal space of the vacuum pump And at least two plasma reaction tubes for providing the plasma generated therein to the vacuum pump in the form of a jet by using the pumping pressure of the vacuum pump, wherein the two or more plasma reaction tubes have a mutual distance from the outside of the vacuum pump. Provided is a remote plasma reactor for vacuum pump installed.

두 개 이상의 플라즈마 반응관은 같은 방식으로 플라즈마를 생성하는 같은 종류의 반응관으로 구성될 수 있다.Two or more plasma reaction tubes may be composed of the same kind of reaction tubes that generate plasma in the same manner.

원거리 플라즈마 반응기는 진공 펌프의 내부로 플라즈마 제트를 주입함으로써 진공 펌프 내에 적층되어 있는 분말을 증발시키고 분말이 기화된 입자와 세정 가스 사이의 화학반응을 통해 진공 펌프 내부에서 분말들을 제거함으로써 진공 펌프의 배기 능력을 향상시키고 사용 수명을 연장시킨다.The remote plasma reactor evacuates the vacuum pump by injecting a plasma jet into the vacuum pump to evaporate the powder deposited in the vacuum pump and remove the powder inside the vacuum pump through a chemical reaction between the vaporized particles and the cleaning gas. Improves ability and extends service life.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.
도 5는 이음관 내부 및 진공 펌프 내부에 분말들이 적층된 상태를 나타낸 사진이다.1 is a schematic diagram showing a part of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a part of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a portion of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a third embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a portion of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a photograph showing a state in which powders are stacked in a joint pipe and in a vacuum pump.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a part of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 반도체/박막 디스플레이/태양 전지의 제조 설비는 크게 공정 챔버(10)와, 이음관(15)을 통해 공정 챔버(10)와 연결되어 공정 챔버(10) 내부의 반응 가스를 배기시키는 진공 펌프(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a manufacturing facility of a semiconductor / thin film display / solar cell is largely connected to a process chamber 10 and a process chamber 10 through a joint pipe 15 to supply reactant gas inside the process chamber 10. And a vacuum pump 20 for evacuating.

공정 챔버(10)는 식각, 증착, 세정, 애싱, 및 질화처리 등이 이루어지는 챔버로서, 공정 챔버(10) 내부로 반응 가스를 주입하면서 웨이퍼 표면에 식각 작업을 실시하거나 증착 작업 등을 실시하게 된다. 이러한 공정 챔버(10)에서는 SiO2, SiNx, ZrO2, HfO2, 및 금속과 같은 입자상 물질들과 유기물 및 다양한 공정 가스들이 배출된다.The process chamber 10 is a chamber in which etching, deposition, cleaning, ashing, and nitriding are performed, and etching or depositing a wafer surface while injecting a reaction gas into the process chamber 10 is performed. . The process chamber 10 discharges particulate matter such as SiO 2 , SiN x , ZrO 2 , HfO 2 , and metals, organic materials, and various process gases.

특히 공정 챔버(10)가 화학기상증착(CVD) 챔버인 경우 진공 펌프(20)로 보다 많은 입자상 물질들이 배출된다. 공정이 진행됨에 따라 공정 챔버(10)에서 배출되는 입자상 물질들은 진공 펌프(20)의 터빈 블레이드(21)에 분말 형태로 적층되어 진공 펌프(20)의 사용 수명을 단축시킨다.In particular, when the process chamber 10 is a chemical vapor deposition (CVD) chamber, more particulate matter is discharged to the vacuum pump 20. As the process proceeds, the particulate matter discharged from the process chamber 10 is laminated in a powder form on the turbine blade 21 of the vacuum pump 20 to shorten the service life of the vacuum pump 20.

본 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(310)는 진공 펌프(20)에 연결 설치되어 진공 펌프(20)의 내부 공간으로 플라즈마 제트를 분사한다. 플라즈마 제트는 진공 펌프(20)의 내부에 적층된 분말을 기화시키고, 세정 가스를 이용하여 기화된 분말을 화학적으로 안정된 원소로 변환시킨다.The remote plasma reactor 310 of the present embodiment is connected to the vacuum pump 20 to inject a plasma jet into the internal space of the vacuum pump 20. The plasma jet vaporizes the powder deposited in the vacuum pump 20 and converts the vaporized powder into chemically stable elements using a cleaning gas.

원거리 플라즈마 반응기(310)는 유도성 결합 플라즈마(inductively coupled plasma) 방식, 용량성 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma) 방식, 및 아크 제트(arc jet) 방식 중 어느 하나로 이루어진다. 제1 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(310)는 유도성 결합 플라즈마 방식으로 구성된다.The remote plasma reactor 310 is formed of any one of an inductively coupled plasma method, a capacitively coupled plasma method, and an arc jet method. The remote plasma reactor 310 of the first embodiment is constructed in an inductively coupled plasma manner.

제1 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(310)는 진공 펌프(20)에 고정되며 내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 플라즈마 반응관(31)과, 플라즈마 반응관(31)의 외주에 설치되는 유도 코일(32)과, 유도 코일(32)에 전력을 인가하는 전원부(33)와, 플라즈마 반응관(31)의 내부로 세정 가스를 공급하는 가스 공급관(34)을 포함한다.The remote plasma reactor 310 of the first embodiment is a plasma reaction tube 31 fixed to the vacuum pump 20 to form a plasma generation space therein, and an induction coil 32 installed at an outer circumference of the plasma reaction tube 31. ), A power supply unit 33 for applying electric power to the induction coil 32, and a gas supply pipe 34 for supplying a cleaning gas into the plasma reaction tube 31.

플라즈마 반응관(31)은 진공 펌프(20)에 고정되어 그 내부 공간이 진공 펌프(20)의 내부 공간과 연결된다. 플라즈마 반응관(31)은 일정 두께의 유전체 튜브로 이루어지며, 예를 들어 석영 또는 세라믹 등으로 제조될 수 있다. 플라즈마 반응관(31)의 외주면은 유도 코일(32)로 여러번 감기며, 유도 코일(32)의 양 단부는 전원부(33)와 연결되어 전원부(33)로부터 전력을 인가받는다.The plasma reaction tube 31 is fixed to the vacuum pump 20 so that its internal space is connected to the internal space of the vacuum pump 20. The plasma reaction tube 31 is made of a dielectric tube having a predetermined thickness, and may be made of, for example, quartz or ceramic. The outer circumferential surface of the plasma reaction tube 31 is wound several times by the induction coil 32, and both ends of the induction coil 32 are connected to the power supply 33 to receive power from the power supply 33.

가스 공급관(34)은 플라즈마 반응관(31)의 내부로 세정 가스를 공급한다. 세정 가스로는 CF4, CHF3, C2F6, NF3, SF6, O2, 및 H2로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 세정 가스의 종류는 전술한 예들에 한정되지 않으며, 진공 펌프(20)의 내부에 적층되는 분말의 성분에 따라 변할 수 있다.The gas supply pipe 34 supplies a cleaning gas into the plasma reaction tube 31. The cleaning gas may include at least one material selected from the group consisting of CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , NF 3 , SF 6 , O 2 , and H 2 . The kind of the cleaning gas is not limited to the examples described above, and may vary depending on the components of the powder laminated in the vacuum pump 20.

가스 공급관(34)은 서로 다른 세정 가스를 저장하는 복수의 가스 공급부(35) 및 유량 제어부(36)와 연결되어 플라즈마 반응관(31)으로 투입되는 세정 가스의 성분 비와 유량 등을 정밀하게 제어할 수 있다.The gas supply pipe 34 is connected to the plurality of gas supply units 35 and the flow rate control unit 36 storing different cleaning gases, and precisely controls the component ratio and flow rate of the cleaning gas introduced into the plasma reaction tube 31. can do.

공정 챔버(10)와 진공 펌프(20)의 작동으로 진공 펌프(20)의 내부에 분말이 일정 수준 누적된 것이 확인되면 공정 챔버(10)의 가동을 중지시키고, 이음관(15)을 차단한다. 그 후 전원부(33)로부터 유도 코일(32)로 전력을 공급하여 플라즈마 반응관(31) 내부로 유도 전자장을 형성하고, 플라즈마 반응관(31) 내부로 세정 가스를 주입한다.When it is confirmed that a certain level of powder is accumulated in the vacuum pump 20 by the operation of the process chamber 10 and the vacuum pump 20, the operation of the process chamber 10 is stopped and the joint pipe 15 is blocked. . Thereafter, power is supplied from the power supply unit 33 to the induction coil 32 to form an induction electromagnetic field in the plasma reaction tube 31, and a cleaning gas is injected into the plasma reaction tube 31.

그러면 플라즈마 반응관(31) 내부에 플라즈마가 생성되고, 진공 펌프(20)의 펌핑 압력에 의해 플라즈마는 제트의 형태로 진공 펌프(20)로 유입된다. 즉, 플라즈마 반응관(31) 내부와 진공 펌프(20)의 압력 차이에 의해 플라즈마 반응관(31)으로부터 진공 펌프(20) 내부로 플라즈마 제트가 유입된다. 진공 펌프(20)로 유입된 플라즈마 제트는 진공 펌프(20)의 내부에 적층된 분말을 기화시키며, 기화된 분말은 세정 가스와의 화학 반응에 의해 안정된 원소로 변환된다.Then, the plasma is generated inside the plasma reaction tube 31, and the plasma is introduced into the vacuum pump 20 in the form of a jet by the pumping pressure of the vacuum pump 20. That is, the plasma jet flows into the vacuum pump 20 from the plasma reaction tube 31 due to the pressure difference between the plasma reaction tube 31 and the vacuum pump 20. The plasma jet introduced into the vacuum pump 20 vaporizes the powder deposited in the vacuum pump 20, and the vaporized powder is converted into a stable element by chemical reaction with the cleaning gas.

원거리 플라즈마 반응기(310)의 작동 시간은 대략 수분 내지 수십 분이 될 수 있다. 원거리 플라즈마 반응기(310)는 진공 펌프(20)의 세정이 필요할 때에만 작동하므로 구동에 필요한 에너지를 절감할 수 있다. 진공 펌프(20)의 세정 후에는 이음관(15)을 개방하고 공정 챔버(10)를 재가동한다.The operating time of the remote plasma reactor 310 may be approximately several minutes to several tens of minutes. Since the remote plasma reactor 310 operates only when the vacuum pump 20 needs to be cleaned, energy for driving may be reduced. After cleaning the vacuum pump 20, the joint pipe 15 is opened and the process chamber 10 is restarted.

이와 같이 제1 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(310)는 진공 펌프(20) 내부로 플라즈마 제트를 주입하여 진공 펌프(20) 내부의 분말을 세정함으로써 진공 펌프(20)의 배기 능력을 향상시키고 사용 수명을 연장시킨다.As such, the remote plasma reactor 310 of the first embodiment injects a plasma jet into the vacuum pump 20 to clean the powder in the vacuum pump 20, thereby improving the exhaust capacity of the vacuum pump 20 and improving the service life. Extend.

진공 펌프(20)는 배출관(16)을 통해 후처리 장치, 예를 들어 스크러버(40)와 연결될 수 있다. 스크러버(40)에는 물을 분사하는 노즐(41)이 설치된다. 이에 따라 스크러버(40)로 투입된 진공 펌프(20)의 배출 가스 중 수용성 가스가 물에 용해되면서 이들을 분리 제거할 수 있다.The vacuum pump 20 may be connected to the aftertreatment device, for example, the scrubber 40 through the discharge pipe 16. The scrubber 40 is provided with a nozzle 41 for spraying water. Accordingly, the water-soluble gas in the discharge gas of the vacuum pump 20 introduced into the scrubber 40 is dissolved in water, so that they can be separated and removed.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a part of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 제2 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(320)는 용량성 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma) 방식으로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the remote plasma reactor 320 of the second embodiment is formed by a capacitively coupled plasma method.

제2 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(320)는 진공 펌프(20)에 고정되며 내부에 플라즈마 생성 공간을 형성하는 플라즈마 반응관(31)과, 플라즈마 반응관(31)의 외주면에서 서로간 거리를 두고 고정되는 제1 전극(371) 및 제2 전극(372)과, 제1 전극(371) 및 제2 전극(372)과 연결되어 이들 전극에 전력을 인가하는 전원부(33)와, 플라즈마 반응관(31)의 내부로 세정 가스를 공급하는 가스 공급관(34)을 포함한다.The remote plasma reactor 320 of the second embodiment is fixed to the vacuum pump 20 and is fixed at a distance from each other on the outer circumferential surface of the plasma reaction tube 31 and the plasma reaction tube 31 forming a plasma generation space therein. The first electrode 371 and the second electrode 372, the power supply unit 33 connected to the first electrode 371 and the second electrode 372 to apply electric power to the electrodes, and the plasma reaction tube 31. And a gas supply pipe 34 for supplying a cleaning gas to the inside of the.

플라즈마 반응관(31)은 유전체 튜브로 이루어지며, 제1 전극(371) 및 제2 전극(372)은 플라즈마 반응관(31)의 반경 방향을 따라 서로 대향 배치될 수 있다. 제1 전극(371)과 제2 전극(372)에 전력을 인가함과 동시에 플라즈마 반응관(31) 내부로 세정 가스를 주입하면 대향 방전 방식으로 플라즈마 반응관(31) 내부에 플라즈마가 생성되고, 이 플라즈마는 진공 펌프(20)의 펌핑 압력에 의해 제트의 형태로 진공 펌프(20)로 유입된다.The plasma reaction tube 31 is made of a dielectric tube, and the first electrode 371 and the second electrode 372 may be disposed to face each other along the radial direction of the plasma reaction tube 31. When power is applied to the first electrode 371 and the second electrode 372 and the cleaning gas is injected into the plasma reaction tube 31, plasma is generated inside the plasma reaction tube 31 in a counter discharge manner. This plasma is introduced into the vacuum pump 20 in the form of a jet by the pumping pressure of the vacuum pump 20.

세정 가스의 종류와 작동 과정 및 플라즈마 제트를 이용한 세정 원리 등은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The type and operation of the cleaning gas, the cleaning principle using the plasma jet, and the like are the same as in the above-described first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.3 is a schematic diagram of a portion of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a third embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 제3 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(330)는 아크 제트(arc jet) 방식으로 이루어진다.Referring to FIG. 3, the remote plasma reactor 330 of the third embodiment is formed by an arc jet method.

제3 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(330)는 캐소드 전극(38)과, 세정 가스가 주입되는 내부 공간을 사이에 두고 캐소드 전극(38)을 둘러싸며 애노드 전극으로 기능하는 플라즈마 반응관(31)과, 캐소드 전극(38) 및 플라즈마 반응관(31)에 연결된 전원부(33)를 포함한다.The remote plasma reactor 330 of the third embodiment includes a cathode electrode 38, a plasma reaction tube 31 serving as an anode electrode surrounding the cathode electrode 38 with an internal space into which the cleaning gas is injected, And a power supply 33 connected to the cathode electrode 38 and the plasma reaction tube 31.

플라즈마 반응관(31)은 캐소드 전극(38)보다 큰 길이로 형성되며, 진공 펌프(20)의 내부 공간과 이어지는 플라즈마 배출구(311)를 형성한다. 캐소드 전극(38)은 플라즈마 배출구(311)를 향한 단부를 뾰족하게 형성한다. 원거리 플라즈마 반응기(330)는 플라즈마 배출구(311)를 통해 진공 펌프(20)로 아크 플라즈마 제트를 분사한다.The plasma reaction tube 31 is formed to have a length greater than that of the cathode electrode 38, and forms a plasma discharge port 311 connected to the internal space of the vacuum pump 20. The cathode electrode 38 forms a pointed end toward the plasma outlet 311. The remote plasma reactor 330 injects an arc plasma jet through the plasma outlet 311 to the vacuum pump 20.

세정 가스의 종류와 작동 과정 및 플라즈마 제트를 이용한 세정 원리 등은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 제1 실시예 내지 제3 실시예의 원거리 플라즈마 반응기(310, 320, 330) 모두에서 전원부(33)는 교류(AC), 직류(DC), 무선주파수(RF), 극초단파(mircowave) 등 다양한 방식으로 구동할 수 있다.The type and operation of the cleaning gas, the cleaning principle using the plasma jet, and the like are the same as in the above-described first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted. In all of the remote plasma reactors 310, 320, and 330 of the first to third embodiments, the power supply 33 may be operated in various ways such as alternating current (AC), direct current (DC), radio frequency (RF), and microwave (mircowave). I can drive it.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원거리 플라즈마 반응기를 포함한 반도체/박막 디스플레이/태양 전지 제조 설비의 일부를 나타낸 개략도이다.4 is a schematic diagram of a portion of a semiconductor / thin film display / solar cell manufacturing facility including a remote plasma reactor according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 제4 실시예에서는 하나의 진공 펌프(20)에 대해 두 개 이상의 원거리 플라즈마 반응기가 구비된다. 도 4에서는 하나의 진공 펌프(20)에 대해 두 개의 원거리 플라즈마 반응기(30A, 30B), 즉 제1 플라즈마 반응기(30A)와 제2 플라즈마 반응기(30B)가 설치된 경우를 도시하였다.Referring to FIG. 4, in the fourth embodiment, two or more remote plasma reactors are provided for one vacuum pump 20. In FIG. 4, two remote plasma reactors 30A and 30B, that is, a first plasma reactor 30A and a second plasma reactor 30B are installed for one vacuum pump 20.

제1 플라즈마 반응기(30A)와 제2 플라즈마 반응기(30B)는 같은 방식으로 플라즈마를 생성하는 같은 종류의 반응기일 수 있다. 제1 플라즈마 반응기(30A)와 제2 플라즈마 반응기(30B)는 진공 펌프(20)에 대해 소정의 경사각을 두고 비스듬하게 설치될 수 있다. 그러나 제1 및 제2 플라즈마 반응기(30A, 30B)의 설치 각도는 도시한 예에 한정되지 않으며, 다양하게 변할 수 있다.The first plasma reactor 30A and the second plasma reactor 30B may be reactors of the same kind that generate plasma in the same manner. The first plasma reactor 30A and the second plasma reactor 30B may be installed obliquely at a predetermined inclination angle with respect to the vacuum pump 20. However, the installation angles of the first and second plasma reactors 30A and 30B are not limited to the illustrated example and may vary.

하나의 진공 펌프(20)에 대해 두 개의 플라즈마 반응기(30A, 30B)가 설치됨에 따라, 진공 펌프(20)의 내부에 보다 넓은 영역에 걸쳐 보다 강한 플라즈마 제트를 분사할 수 있다. 따라서 진공 펌프(20) 내에 적층되어 있는 분말을 보다 효과적으로 증발시키고, 분말의 기화 입자들과 세정 가스 사이의 화학 반응을 통해 진공 펌프(20) 내부의 분말들을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.As two plasma reactors 30A and 30B are installed for one vacuum pump 20, a stronger plasma jet can be sprayed over a larger area inside the vacuum pump 20. Therefore, the powder deposited in the vacuum pump 20 may be more effectively evaporated, and the powder inside the vacuum pump 20 may be more effectively removed through a chemical reaction between the vaporized particles of the powder and the cleaning gas.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

10: 공정 챔버 15: 이음관
16: 배출관 20: 진공 펌프
310, 320, 330: 원거리 플라즈마 반응기
31: 플라즈마 반응관 32: 유도 코일
33: 전원부 34: 가스 공급관
35: 가스 공급부 36: 유량 제어부
371: 제1 전극 372: 제2 전극
38: 캐소드 전극 40: 스크러버
41: 노즐10: process chamber 15: joint pipe
16: discharge pipe 20: vacuum pump
310, 320, 330: remote plasma reactor
31: plasma reaction tube 32: induction coil
33: power supply unit 34: gas supply pipe
35: gas supply unit 36: flow rate control unit
371: first electrode 372: second electrode
38: cathode electrode 40: scrubber
41: nozzle

Claims (11)

공정 챔버와 연결된 진공 펌프에 설치되어 진공 펌프에 적층된 분말들을 세정하기 위한 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기에 있어서,
상기 진공 펌프의 내부 공간과 연결된 플라즈마 생성 공간을 형성하며, 내부에서 생성된 플라즈마를 상기 진공 펌프의 펌핑 압력을 이용하여 제트의 형태로 상기 진공 펌프에 제공하는 플라즈마 반응관
을 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.A remote plasma reactor for a vacuum pump installed in a vacuum pump connected to a process chamber to clean powders deposited on the vacuum pump,
A plasma reaction tube which forms a plasma generation space connected to an inner space of the vacuum pump, and provides the plasma generated therein to the vacuum pump in the form of a jet using a pumping pressure of the vacuum pump;
Remote plasma reactor for vacuum pump comprising a. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 반응관의 내부로 세정 가스를 공급하는 가스 공급관을 더 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 1,
And a gas supply pipe for supplying a cleaning gas into the plasma reaction tube. 제2항에 있어서,
상기 세정 가스는 CF4, C2F6, NF3, SF6, O2, 및 H2로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 2,
Wherein said cleaning gas comprises at least one material selected from the group consisting of CF 4 , C 2 F 6 , NF 3 , SF 6 , O 2 , and H 2 . 제3항에 있어서,
상기 가스 공급관은 서로 다른 세정 가스를 저장하는 복수의 가스 공급부 및 유량 제어부와 연결되어 상기 세정 가스의 성분 비와 유량을 제어하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 3,
The gas supply pipe is connected to a plurality of gas supply unit and the flow rate control unit for storing different cleaning gas to control the component ratio and the flow rate of the cleaning gas remote plasma reactor for a vacuum pump. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 반응관의 외주면에 설치된 유도 코일; 및
상기 유도 코일에 전력을 공급하는 전원부
를 더 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 1,
An induction coil installed on an outer circumferential surface of the plasma reaction tube; And
Power supply unit for supplying power to the induction coil
Far plasma reactor for vacuum pump further comprising. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 반응관의 외주면에서 상호 이격 배치된 제1 및 제2 전극;
상기 제1 및 제2 전극에 전력을 공급하는 전원부
를 더 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 1,
First and second electrodes spaced apart from each other on an outer circumferential surface of the plasma reaction tube;
Power supply unit for supplying power to the first and second electrodes
Far plasma reactor for vacuum pump further comprising. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 플라즈마 반응관은 유전체 튜브로 제조되는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method according to claim 4 or 5,
The plasma reaction tube is a remote plasma reactor for a vacuum pump made of a dielectric tube. 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 반응관은 애노드 전극으로 기능하고,
상기 플라즈마 반응관의 내부에 설치된 캐소드 전극; 및
상기 플라즈마 반응관과 상기 캐소드 전극에 전력을 공급하는 전원부
를 더 포함하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 1,
The plasma reaction tube serves as an anode electrode,
A cathode electrode installed inside the plasma reaction tube; And
Power supply unit for supplying power to the plasma reaction tube and the cathode electrode
Far plasma reactor for vacuum pump further comprising. 제5항, 제6항, 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전원부는 교류(AC), 직류(DC), 무선주파수(RF), 및 극초단파(microwave) 중 어느 하나의 방식으로 구동하는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method according to any one of claims 5, 6, and 8,
The power supply unit is a remote plasma reactor for a vacuum pump which is driven by any one of alternating current (AC), direct current (DC), radio frequency (RF), and microwave (microwave). 공정 챔버와 연결된 진공 펌프에 설치되어 진공 펌프에 적층된 분말들을 세정하기 위한 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기에 있어서,
상기 진공 펌프의 내부 공간과 연결된 플라즈마 생성 공간을 형성하며, 내부에서 생성된 플라즈마를 상기 진공 펌프의 펌핑 압력을 이용하여 제트의 형태로 상기 진공 펌프에 제공하는 두 개 이상의 플라즈마 반응관을 포함하고,
상기 두 개 이상의 플라즈마 반응관은 상기 진공 펌프의 외측에서 서로간 거리를 두고 설치되는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.A remote plasma reactor for a vacuum pump installed in a vacuum pump connected to a process chamber to clean powders deposited on the vacuum pump,
Forming a plasma generating space connected to the internal space of the vacuum pump, comprising two or more plasma reaction tubes for providing the plasma generated therein to the vacuum pump in the form of a jet using the pumping pressure of the vacuum pump,
The two or more plasma reaction tubes are installed at a distance from the outside of the vacuum pump at a distance between the plasma pump for the vacuum pump. 제10항에 있어서,
상기 두 개 이상의 플라즈마 반응관은 같은 방식으로 플라즈마를 생성하는 같은 종류의 반응관으로 구성되는 진공 펌프용 원거리 플라즈마 반응기.The method of claim 10,
Wherein said two or more plasma reaction tubes comprise the same kind of reaction tubes generating plasma in the same manner.
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