KR20150125309A - Plasma reactor for eco-friendly processing - Google Patents

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Abstract

Provided is a plasma reactor which is installed on a discharge path of a processing gas moving from a processing chamber to a vacuum pump and removes contaminants included in the processing gas. The plasma reactor includes a tubular insulator through which the processing gas passes, a first ground electrode which is connected to the front end of the insulator toward the processing chamber, a second ground electrode which is connected to the rear end of the insulator toward the vacuum pump and includes a facing unit to face the inner center of the insulator along the transfer direction of the processing gas, and a driving electrode which is fixed on the outer side of the insulator, is connected to an AC or RF power source, and receives an AC or RF driving voltage.

Description

친환경 공정을 위한 플라즈마 반응기 {PLASMA REACTOR FOR ECO-FRIENDLY PROCESSING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a plasma reactor for an eco-

본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 챔버에서 발생하는 각종 오염 물질을 진공 펌프의 전단에서 분해 및 제거함으로써 친환경 공정을 이루기 위한 플라즈마 반응기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor, and more particularly, to a plasma reactor for achieving an environmentally friendly process by decomposing and removing various contaminants generated in a process chamber at a front end of a vacuum pump.

반도체, 디스플레이, 태양전지 등의 제조 라인에는 식각, 증착, 세정 등의 작업이 진행되는 공정 챔버가 설치되며, 공정 챔버는 진공 펌프와 연결되어 공정 가스를 배출하게 된다. 공정 챔버에서는 다양한 오염 물질이 배출되는데, 예를 들어 식각 공정에서는 CF4, CHF3, C2F6, C4F8 등의 온실 가스가 배출되고, 증착 공정에서는 미분해 전구체가 배출되며, 세정 공정에서는 NF3, SF6 등의 온실 가스 및 입자 부산물이 배출된다.In a semiconductor, display, and solar cell manufacturing line, a process chamber in which etching, deposition, and cleaning operations are performed is installed, and the process chamber is connected to a vacuum pump to discharge the process gas. In the process chamber, various pollutants are discharged. For example, in the etching process, greenhouse gases such as CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , and C 4 F 8 are discharged. In the deposition process, In the process, greenhouse gases such as NF 3 and SF 6 and by-products are discharged.

지구 온난화를 유발하는 온실 가스는 배출량 규체가 심해지고 있으며, 입자 부산물은 진공 펌프 내부에 축적되면서 진공 펌프의 내구성을 저하시킨다. 증착 공정에 사용되는 전구체(precursor)는 대부분 상온에서 액상이나 버블러(bubbler) 등에 의해 기화되어 증착 챔버 내부로 주입되며, 증착에 사용되지 않고 배출되는 전구체가 미분해 전구체이다. 미분해 전구체는 진공 펌프의 내부 또는 진공 펌프와 스크러버(scrubber, 세정 집진기) 사이에 축적된다.GHGs, which cause global warming, are becoming more severe, and particulate by-products accumulate inside the vacuum pump, thereby reducing the durability of the vacuum pump. Most of the precursors used in the deposition process are vaporized at room temperature by a liquid or bubbler to be injected into the deposition chamber, and the precursors that are not used for deposition but are discharged are the precursors that are not decomposed. The undifferentiated precursor accumulates inside the vacuum pump or between the vacuum pump and the scrubber.

진공 펌프의 내부는 운전 시와 비운전 시 온도 차이가 크므로 미분해 전구체는 기상과 액상의 형태가 혼재하게 되고, 그 결과 부피의 팽창-수축이 반복되면서 과다 팽창 시 폭발을 유발할 수 있다. 또한, 진공 펌프와 스크러버 사이에 축적된 미분해 전구체는 진공 펌프, 스크러버, 또는 배관 교체 시 대기 중에 노출되며, 이 중 일부는 공기와 격렬히 반응하여 화재를 일으킬 수 있다.Since the inside of the vacuum pump has a large temperature difference between the operation and non-operation, the undegraded precursor is mixed with the gas phase and the liquid phase. As a result, the expansion and contraction of the volume repeatedly causes an explosion upon excessive expansion. Also, the undegraded precursor accumulated between the vacuum pump and the scrubber is exposed to the atmosphere during the vacuum pump, scrubber, or pipe replacement, and some of them may react violently with the air to cause a fire.

공정 챔버에서 배출되는 각종 오염 물질을 분해 및 제거하기 위하여 플라즈마 반응기를 이용하는 방안이 연구되고 있다. 그런데 단순한 관 형상의 플라즈마 반응기에서는 압력이 높아짐에 따라 플라즈마 반응기의 중심 영역을 통과하는 오염 물질의 분해도가 낮아지는 현상이 보고되고 있으며, 이는 압력 변동 시 오염 물질의 분해율이 낮아지는 문제로 이어진다.Plasma reactors have been studied to decompose and remove various pollutants discharged from the process chamber. However, in the case of a simple tubular plasma reactor, the decomposition rate of contaminants passing through the central region of the plasma reactor is lowered as the pressure is increased. This leads to a problem that the decomposition rate of the contaminants decreases at the time of pressure fluctuation.

본 발명은 공정 챔버에서 발생하는 각종 오염 물질을 진공 펌프의 전단에서 분해 및 제거하기 위한 플라즈마 반응기에 있어서, 압력 변동 시에도 오염 물질의 분해율을 높여 넓은 압력 조건에서 오염 물질을 효과적으로 분해 및 제거할 수 있는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기를 제공하고자 한다.The present invention relates to a plasma reactor for decomposing and removing various pollutants generated in a process chamber at a front end of a vacuum pump, and is capable of effectively decomposing and removing pollutants under a wide pressure condition And to provide a plasma reactor for removing contaminants.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기는 공정 챔버로부터 진공 펌프를 향하는 공정 가스의 배출 경로 상에 설치되어 공정 가스에 포함된 오염 물질을 제거하기 위한 것으로서, 내부로 공정 가스가 통과하는 관 모양의 절연체와, 공정 챔버를 향한 절연체의 전단에 연결되는 제1 접지 전극과, 진공 펌프를 향한 절연체의 후단에 연결되며 공정 가스의 이송 방향을 따라 절연체의 내부 중심과 마주하는 대향부를 구비하는 제2 접지 전극과, 절연체의 외면에 고정되고 교류 전원부와 연결되어 교류 구동 전압을 인가받는 구동 전극을 포함한다.A plasma reactor according to an embodiment of the present invention is installed on a discharge path of a process gas from a process chamber to a vacuum pump to remove contaminants contained in the process gas. A first ground electrode connected to the front end of the insulator facing the process chamber and a second ground electrode connected to the rear end of the insulator toward the vacuum pump and having a facing portion facing the inner center of the insulator along the transfer direction of the process gas, And a driving electrode which is fixed to the outer surface of the insulator and is connected to the AC power source and receives an AC driving voltage.

대항부는 제2 접지 전극의 내벽과 이격되어 공정 가스의 배출 경로를 가로지르는 판 모양으로 형성될 수 있다. 대향부는 적어도 하나의 연결부를 통해 제2 접지 전극의 내벽에 고정될 수 있다.The opposing portion may be formed in a plate shape that is spaced apart from the inner wall of the second ground electrode and crosses the discharge path of the process gas. The opposing portion may be fixed to the inner wall of the second ground electrode through at least one connection portion.

제2 접지 전극은 대향부 주위로 확장부를 형성할 수 있고, 대향부는 확장부를 제외한 제2 접지 전극의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 절연체를 향한 대향부의 일면에 돌출부가 형성될 수 있다.The second ground electrode may form an extension about the opposite portion, and the opposing portion may have a diameter larger than the diameter of the second ground electrode except for the extension portion. A protrusion may be formed on one surface of the opposing portion toward the insulator.

확장부는 파티클 포집함으로 기능할 수 있고, 파티클 포집함 내부에서 대향부의 하면과 제2 접지 전극 사이에 지지부가 위치할 수 있다. 지지부는 공정 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 개구부를 형성할 수 있다.The extension may function as a particle trap, and the support may be located between the lower surface of the opposing portion and the second ground electrode within the particle trap. The support may form at least one opening for exhausting the process gas.

다른 한편으로, 확장부는 파티클 포집함으로 기능할 수 있고, 바닥부를 구비할 수 있으며, 제2 접지 전극은 파티클 포집함을 사이에 두고 교차하는 제1 관부와 제2 관부로 구성될 수 있다.On the other hand, the extension may function as a particle trap and may have a bottom, and the second ground electrode may comprise a first tube portion and a second tube portion that intersect the particle collection chamber.

다른 한편으로, 제2 접지 전극은 절연체의 후단에 연결되는 제1 관부와, 제1 관부와 교차하는 제2 관부로 구성될 수 있고, 제1 관부의 내측과 마주하여 공정 가스가 부딪히는 제2 관부의 일부가 대향부로 기능할 수 있다. 제2 관부는 제1 관부와 교차하는 부분에 끝이 막힌 길이 확장부를 구비할 수 있다.On the other hand, the second ground electrode may be constituted by a first tube portion connected to the rear end of the insulator and a second tube portion intersecting the first tube portion, and a second tube portion facing the inside of the first tube portion, Can function as a counterpart. The second tube portion may have a length extending portion that is closed at a portion intersecting the first tube portion.

절연체를 향한 대향부의 일면에 제1 관부의 내경보다 큰 직경의 돌출부가 형성될 수 있고, 돌출부의 두께는 제2 관부의 내경보다 작을 수 있다. 다른 한편으로, 절연체를 향한 대향부의 일면에 제1 관부의 내경보다 작은 직경의 돌출부가 형성될 수 있고, 돌출부의 두께는 제2 관부의 내경보다 클 수 있다.A protrusion having a diameter larger than an inner diameter of the first tube portion may be formed on one surface of the opposite portion facing the insulator and the thickness of the protrusion portion may be smaller than the inner diameter of the second tube portion. On the other hand, a protrusion having a diameter smaller than the inner diameter of the first tube portion may be formed on one surface of the opposite portion facing the insulator, and the thickness of the protrusion portion may be larger than the inner diameter of the second tube portion.

제1 접지 전극과 제2 접지 전극은 절연체와 가까워질수록 직경이 커지는 가변 직경부를 포함할 수 있으며, 대향부는 제2 접지 전극에 구비된 가변 직경부의 후방에 위치할 수 있다. 제1 접지 전극은 그 내부로 반응 가스를 주입하는 반응 가스 주입구를 형성할 수 있다.The first ground electrode and the second ground electrode may include a variable diameter portion having a larger diameter as it approaches the insulator, and the opposite portion may be located behind the variable diameter portion provided on the second ground electrode. The first ground electrode may form a reaction gas inlet for injecting the reaction gas into the first ground electrode.

플라즈마 반응기의 상류 영역에서 플라즈마 반응기의 중심부를 통과하면서 분해가 완전히 일어나지 않은 오염 물질들은 대향부 위의 쉬스 영역을 통과하면서 쉬스 영역에 강하게 형성된 플라즈마에 의해 완전히 분해된다. 따라서 높은 압력에서도 오염 물질의 분해율을 높일 수 있으며, 오염 물질 분해율의 압력 의존성을 낮추어 보다 넓은 압력 범위에서 높은 분해 성능을 발휘할 수 있다.Contaminants that do not completely decompose while passing through the center of the plasma reactor in the upstream region of the plasma reactor are completely decomposed by plasma formed in the sheath region through the sheath region on the opposite portion. Therefore, it is possible to increase the decomposition rate of pollutants even at high pressure, and it is possible to exhibit high decomposition performance over a wider pressure range by lowering the pressure dependency of the pollutant decomposition rate.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 포함하는 공정 설비의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 기준으로 절개한 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 플라즈마 반응기의 작동 상태를 나타낸 개략도이다.
도 5는 도 2에 도시한 플라즈마 반응기 중 구동 전극에 인가되는 구동 전압의 파형 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.1 is a configuration diagram of a process facility including a plasma reactor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a plasma reactor cut along the line I-I in FIG.
FIG. 4 is a schematic view showing an operating state of the plasma reactor shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a view showing an example of a waveform of a driving voltage applied to a driving electrode in the plasma reactor shown in FIG. 2. FIG.
6 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a third embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a fifth embodiment of the present invention.
10A and 10B are cross-sectional views of a plasma reactor according to a sixth embodiment of the present invention.

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, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. 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 플라즈마 반응기를 포함하는 공정 설비의 구성도이다. 도 1의 공정 설비는 반도체, 디스플레이, 태양전지 등의 저압 공정 설비일 수 있다.1 is a configuration diagram of a process facility including a plasma reactor according to a first embodiment of the present invention. The process equipment of FIG. 1 may be a low-pressure process equipment such as semiconductor, display, and solar cell.

도 1을 참고하면, 공정 설비(100)는 식각, 증착, 및 세정 등의 작업이 진행되는 공정 챔버(11)와, 배관(13)을 통해 공정 챔버(11)와 연결되며 공정 챔버(11)에서 사용된 공정 가스를 배출시키는 진공 펌프(12)와, 공정 챔버(11)와 진공 펌프(12) 사이에 설치되는 플라즈마 반응기(210)를 포함한다. 플라즈마 반응기(210)는 배관(13)을 접지 전극으로 사용할 수 있다.1, the process facility 100 includes a process chamber 11 in which operations such as etching, deposition, and cleaning are performed, a process chamber 11 connected to the process chamber 11 through a pipe 13, And a plasma reactor 210 installed between the process chamber 11 and the vacuum pump 12. The plasma reactor 12 includes a vacuum pump 12, The plasma reactor 210 can use the pipe 13 as a ground electrode.

플라즈마 반응기(210)는 진공 펌프(12)의 전방에 위치하며, 그 내부는 공정 챔버(11)와 같은 저압 상태를 유지한다. 여기서, 저압은 대략 0.1 Torr 내지 10 Torr의 범위에 속하는 압력을 의미하나, 전술한 범위로 한정되지 않는다. 플라즈마 반응기(210)는 그 내부로 반응 가스를 주입하는 반응 가스 주입구(14)를 포함한다. 반응 가스는 O2와 H2O 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 반응 가스를 이송하는 케리어 가스로서 아르곤, 헬륨, 질소 등이 사용될 수 있다.The plasma reactor 210 is located in front of the vacuum pump 12 and the interior thereof maintains a low pressure state, such as the process chamber 11. Here, the low pressure means a pressure falling within a range of about 0.1 Torr to 10 Torr, but is not limited to the above range. The plasma reactor 210 includes a reaction gas inlet 14 for injecting a reaction gas into the plasma reactor 210. The reaction gas may include at least one of O 2 and H 2 O, and argon, helium, nitrogen and the like may be used as a carrier gas for transferring the reaction gas.

플라즈마 반응기(210)는 그 내부에 저압의 플라즈마를 생성하여 공정 가스에 포함된 각종 오염 물질(온실 가스, 미분해 전구체, 및 입자 부산물 등)을 분해한다. 분해된 성분들은 반응 가스와 화학 결합하여 무해한 원소로 변한다. 플라즈마는 반응 종들(reactive species)과 고에너지 전자들을 풍부하게 함유하고 있으므로 오염 물질의 분해된 성분들과 반응 가스간 화학 반응을 촉진시킨다.The plasma reactor 210 generates a low pressure plasma therein to decompose various contaminants (greenhouse gases, undissolved precursors, particle byproducts, etc.) contained in the process gas. The decomposed components chemically bond with the reaction gas and become harmless elements. Plasma is rich in reactive species and high-energy electrons, thus promoting chemical reactions between the decomposed components of the contaminants and the reactive gas.

다음에 설명하는 제1 내지 제6 실시예의 플라즈마 반응기(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 용량성 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma) 방식으로 플라즈마를 발생시키고, 교류(AC) 혹은 RF 전원 장치를 구비하며, 내부의 중심 영역을 통과하는 오염 물질의 분해율을 높이기 위한 구조를 가진다. 이러한 특성들로 인해 플라즈마 반응기의 설치 비용과 유지 비용을 줄일 수 있고, 넓은 압력 조건에서 오염 물질의 분해 성능을 높일 수 있다.The plasma reactors 210, 220, 230, 240, 250 and 260 of the first to sixth embodiments described below generate a plasma by a capacitively coupled plasma method and generate plasma by an alternating current (AC) And has a structure for increasing the decomposition rate of contaminants passing through the central region of the interior. These characteristics can reduce the installation cost and maintenance cost of the plasma reactor and improve the decomposition performance of the pollutant under a wide pressure condition.

도 2 내지 도 10b를 참고하여 제1 내지 제6 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 세부 구조와 작용에 대해 설명한다.The detailed structure and operation of the plasma reactor according to the first to sixth embodiments will be described with reference to FIGS. 2 to 10B.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 기준으로 절개한 플라즈마 반응기의 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시한 플라즈마 반응기의 작동 상태를 나타낸 개략도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a plasma reactor cut along the line I-I in FIG. 2, Fig.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 제1 실시예의 플라즈마 반응기(210)는 내부로 공정 가스가 통과하는 관 모양의 절연체(20)와, 공정 챔버(11)를 향한 절연체(20)의 전단 및 진공 펌프(12)를 향한 절연체(20)의 후단에 연결되는 접지 전극부(30)와, 절연체(20)의 외주면에 고정되는 구동 전극(40)을 포함한다. 구동 전극(40)은 교류 전원부(41)와 연결되어 플라즈마 방전에 필요한 구동 전압을 인가받는다.2 to 4, the plasma reactor 210 of the first embodiment includes a tubular insulator 20 through which a process gas passes, and a front end of the insulator 20 toward the process chamber 11, A ground electrode portion 30 connected to the rear end of the insulator 20 toward the pump 12 and a driving electrode 40 fixed to the outer circumferential surface of the insulator 20. The driving electrode 40 is connected to the AC power source 41 and receives a driving voltage required for plasma discharge.

접지 전극부(30)는 절연체(20)의 전단에 연결되는 제1 접지 전극(31)과, 절연체(20)의 후단에 연결되는 제2 접지 전극(32)을 포함한다. 제1 접지 전극(31)은 공정 챔버(11)와 절연체(20)를 연결하는 배관일 수 있고, 제2 접지 전극(32)은 절연체(20)와 진공 펌프(12)를 연결하는 배관일 수 있다. 즉 배관이 접지되어 제1 접지 전극(31)과 제2 접지 전극(32)으로 기능할 수 있다. 도 1에 도시한 반응 가스 주입구(14)는 제1 접지 전극(31)에 형성된다. 도 2에서는 편의상 반응 가스 주입구의 도시를 생략하였다.The ground electrode unit 30 includes a first ground electrode 31 connected to the front end of the insulator 20 and a second ground electrode 32 connected to the rear end of the insulator 20. The first ground electrode 31 may be a pipe connecting the process chamber 11 and the insulator 20 and the second ground electrode 32 may be a pipe connecting the insulator 20 and the vacuum pump 12. [ have. In other words, the pipe can be grounded to function as the first ground electrode 31 and the second ground electrode 32. The reaction gas inlet 14 shown in FIG. 1 is formed in the first ground electrode 31. In FIG. 2, the illustration of the reaction gas inlet is omitted for the sake of convenience.

절연체(20)와 구동 전극(40)은 일정한 직경을 지닌 원통 모양으로 형성되며, 구동 전극(40)은 절연체(20)보다 작은 길이로 형성되어 플라즈마 반응기(210)의 길이 방향을 따라 제1 및 제2 접지 전극(31, 32)과 소정의 거리를 두고 이격된다. 절연체(20)는 알루미나, 유리, 석영 등으로 제조될 수 있고, 구동 전극(40)과 제1 및 제2 접지 전극(31, 32)은 스테인리스 강 등의 금속으로 제조될 수 있다.The insulator 20 and the driving electrode 40 are formed in a cylindrical shape having a predetermined diameter and the driving electrode 40 is formed to have a length smaller than the length of the insulator 20, And are spaced apart from the second ground electrodes 31 and 32 by a predetermined distance. The insulator 20 may be made of alumina, glass, quartz or the like, and the driving electrode 40 and the first and second ground electrodes 31 and 32 may be made of a metal such as stainless steel.

공정 가스는 제1 접지 전극(31)과 절연체(20) 및 제2 접지 전극(32)의 내부를 순차적으로 통과한다. 제1 접지 전극(31)과 절연체(20) 및 제2 접지 전극(32)이 한 방향으로 이어진 관을 형성함에 따라, 플라즈마 반응기(210)는 반도체, 디스플레이, 태양전지 등의 제조 라인에 이미 설치된 공정 챔버(11)와 진공 펌프(12) 사이의 배관(13)에 용이하게 설치될 수 있다.The process gas sequentially passes through the first ground electrode 31, the insulator 20, and the second ground electrode 32 in sequence. As the first ground electrode 31, the insulator 20 and the second ground electrode 32 form a tube extending in one direction, the plasma reactor 210 is installed in a manufacturing line of a semiconductor, a display, a solar cell, It can be easily installed in the pipe 13 between the process chamber 11 and the vacuum pump 12. [

제1 접지 전극(31)과 제2 접지 전극(32)은 가변 직경부(311, 321)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 접지 전극(31, 32)의 가변 직경부(311, 321)는 절연체(20)와 가까워질수록 커지는 직경을 가지며, 일정한 비율로 변하는 직경을 가질 수 있다. 두 개의 가변 직경부(311, 321)는 같은 길이와 같은 기울기로 형성될 수 있다.The first ground electrode 31 and the second ground electrode 32 may include variable diameter portions 311 and 321. The variable diameter portions 311 and 321 of the first and second ground electrodes 31 and 32 have a larger diameter as they approach the insulator 20 and can have a diameter varying at a constant ratio. The two variable diameter portions 311 and 321 may be formed at the same slope as the same length.

또한, 가변 직경부(311, 321)는 절연체(20)와 바로 접하거나 절연체(20)와 소정의 거리를 두고 이격될 수 있다. 도 2에서는 가변 직경부(311, 321)가 절연체(20)와 이격된 경우를 예로 들어 도시하였다. 가변 직경부(311, 321)를 제외한 제1 및 제2 접지 전극(31, 32)의 나머지 부분은 균일 직경으로 형성될 수 있다.The variable diameter portions 311 and 321 may be directly in contact with the insulator 20 or may be spaced apart from the insulator 20 by a predetermined distance. In FIG. 2, the variable diameter portions 311 and 321 are spaced apart from the insulator 20 by way of example. The remaining portions of the first and second ground electrodes 31 and 32 except for the variable diameter portions 311 and 321 may be formed to have a uniform diameter.

제2 접지 전극(32)은 공정 가스의 이송 방향을 따라 절연체(20)의 내부 중심과 마주하는 대향부(322)를 구비한다. 즉 대향부(322)는 제2 접지 전극(32)의 내부에서 공정 가스의 배출 경로를 가로지르도록 설치된다. 이때 대향부(322)와 제2 접지 전극(32)의 내벽 사이에 소정의 공간이 제공되어 공정 가스가 배출된다.The second grounding electrode 32 has an opposing portion 322 facing the inner center of the insulator 20 along the transfer direction of the process gas. That is, the opposing portion 322 is provided so as to cross the discharge path of the process gas inside the second ground electrode 32. At this time, a predetermined space is provided between the opposing portion 322 and the inner wall of the second ground electrode 32 to discharge the process gas.

대향부(322)는 원판 모양으로 형성되고, 적어도 하나의 연결부(323)를 통해 제2 접지 전극(32)의 내벽에 고정되어 정해진 위치를 유지하면서 제2 접지 전극(32)과 통전된다. 제2 접지 전극(32)은 대향부(322) 주위로 확장부(324)를 형성하여 대향부(322)의 직경을 확대시킬 수 있다. 확장부(324)는 제2 접지 전극(32) 가운데 직경이 가장 큰 부분이며, 대향부(322)의 직경은 가변 직경부(321)와 확장부(324) 사이의 제2 접지 전극(32) 직경보다 클 수 있다.The opposing portion 322 is formed in a disc shape and is fixed to the inner wall of the second ground electrode 32 through at least one connecting portion 323 so as to be energized with the second ground electrode 32 while maintaining a predetermined position. The second ground electrode 32 may form an enlarged portion 324 around the opposing portion 322 to enlarge the diameter of the opposing portion 322. [ The diameter of the opposing portion 322 is larger than the diameter of the second ground electrode 32 between the variable diameter portion 321 and the enlarged portion 324. The diameter of the second ground electrode 32 is larger than the diameter of the second ground electrode 32, Diameter.

구동 전극(40)은 교류 전원부(41)와 연결되어 수 kHz 내지 수십 MHz 의 주파수를 갖는 고전압을 인가받는다. 도 5는 도 2에 도시한 플라즈마 반응기 중 구동 전극에 인가되는 구동 전압의 파형 예시를 나타낸 도면이다. The driving electrode 40 is connected to the AC power supply unit 41 and receives a high voltage having a frequency of several kHz to several tens MHz. FIG. 5 is a view showing an example of a waveform of a driving voltage applied to a driving electrode in the plasma reactor shown in FIG. 2. FIG.

도 5를 참고하면, 구동 전극(40)에 인가되는 구동 전압(Vs)은 1 kHz 내지 100 MHz 주파수의 고전압으로서 운전 전압은 양의 값(1/2Vs)과 음의 값(-1/2Vs)이 주기적으로 변하는 형태를 나타낸다. 도 5에서는 사각 파형을 예로 들어 도시하였으나, 삼각 파형 및 싸인(sine) 파형 등 다양한 파형이 적용될 수 있다.5, the driving voltage Vs applied to the driving electrode 40 is a high voltage at a frequency of 1 kHz to 100 MHz, and the operating voltage is a positive value (1 / 2Vs) and a negative value (-1 / 2Vs) Represents a periodically changing form. In FIG. 5, a square waveform is shown as an example, but various waveforms such as a triangle waveform and a sine waveform may be used.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 구동 전극(40)에 교류 구동 전압을 인가하면 구동 전극(40)과 접지 전극부(30)의 전압 차에 의해 플라즈마 반응기(210) 내부에 플라즈마 방전이 유도된다. 방전은 운전 전압이 내부 기체의 항복 전압보다 높을 때 발생한다. 이때 절연체(20)는 유전체이기도 하므로 방전 전류는 시간에 따라 계속 증가하다가 절연체(20) 표면에 벽전하가 쌓이는 양이 많아짐에 따라 감소한다.2 to 4, when an AC driving voltage is applied to the driving electrode 40, a plasma discharge is induced in the plasma reactor 210 by a voltage difference between the driving electrode 40 and the ground electrode unit 30 . Discharge occurs when the operating voltage is higher than the breakdown voltage of the internal gas. At this time, since the insulator 20 is also a dielectric, the discharge current continues to increase with time, and decreases as the amount of wall charges accumulated on the surface of the insulator 20 increases.

즉 방전 개시 이후 방전 전류가 높아짐에 따라 플라즈마 내부의 공간 전하들이 절연체(20) 표면에 쌓여 벽전하가 생성되며, 절연체(20)의 벽전압에 의해 시간이 지남에 따라 방전이 약해진다. 플라즈마 방전은 인가 전압이 유지되는 동안 생성과 유지 및 소멸 과정을 반복한다. 따라서 방전은 아크(arc)로 전이되지 않고 글로우(glow) 영역에 머물면서 공정 챔버(11)에서 배출된 오염 물질을 제거한다.That is, as the discharge current increases after the discharge starts, the space charges inside the plasma accumulate on the surface of the insulator 20 to generate wall charges, and the discharge is weakened with time due to the wall voltage of the insulator 20. The plasma discharge repeats generation, maintenance, and extinction processes while the applied voltage is maintained. Thus, the discharge does not transfer to the arc but stays in the glow region and removes the contaminants discharged from the process chamber 11.

이 과정에서 제1 및 제2 접지 전극(31, 32)이 가변 직경부(311, 321)를 형성하고 있으므로 플라즈마 방전이 유도될 때 방전 패스가 단축된다. 즉 제1 및 제2 접지 전극(31, 32)의 가변 직경부(311, 321)가 일부 대향 방전과 유사한 효과를 유발한다. 따라서 동일한 소비 전력에서 보다 강한 플라즈마가 생성되므로 플라즈마 방전 효율을 높일 수 있다.In this process, since the first and second ground electrodes 31 and 32 form the variable diameter portions 311 and 321, the discharge path is shortened when the plasma discharge is induced. That is, the variable diameter portions 311 and 321 of the first and second ground electrodes 31 and 32 cause similar effects to some counter discharge. Therefore, a stronger plasma is generated at the same power consumption, so that the plasma discharge efficiency can be increased.

또한, 제2 접지 전극(32)이 대향부(322)를 구비하고 있으므로 구동 전극(40)과 제1 및 제2 접지 전극(31, 32) 사이뿐만 아니라 구동 전극(40)과 대향부(322) 사이에도 플라즈마가 발생한다. 따라서 대향부(322) 위로 제2 접지 전극(32)의 내부 중심에 강한 플라즈마가 생성된다.Since the second ground electrode 32 includes the opposing portion 322, the driving electrode 40 and the opposing portion 322 can be formed not only between the driving electrode 40 and the first and second ground electrodes 31 and 32, A plasma is generated. Therefore, a strong plasma is generated on the inner center of the second ground electrode 32 above the opposing portion 322.

플라즈마 반응기(210) 내부에서 플라즈마는 쉬스(sheath) 영역(도 4의 A 영역)과 양광주(positive column) 영역(도 4의 B 영역)을 포함하며, 쉬스 영역은 양광주 영역과 플라즈마 반응기(210)의 내부 표면 사이에 위치한다. 압력이 높아짐에 따라 쉬스 영역은 작아지고, 양광주 영역은 확대된다. 대부분의 전력은 쉬스 영역에서 소모되므로 쉬스 영역에서 오염 물질의 분해율이 높고, 양광주 영역에서 오염 물질의 분해율이 낮다.In the plasma reactor 210, the plasma includes a sheath region (region A in FIG. 4) and a positive column region (region B in FIG. 4), and the sheath region includes a positive photoresist region and a plasma reactor 210). As the pressure increases, the sheath area becomes smaller and the positive light area enlarges. Since most of the power is consumed in the sheath area, the rate of degradation of contaminants in the sheath area is high and the rate of degradation of contaminants in the light area is low.

대향부(322)가 없는 플라즈마 반응기 구조에서는 압력이 높아짐에 따라 양광주 영역이 확대되어 오염 물질의 분해율이 낮아진다. 따라서 높은 압력 조건에서 플라즈마 반응기의 중심부를 통과하는 오염 물질들은 분해되지 않고 그대로 진공 펌프로 유입된다.In the plasma reactor structure without the counterparts 322, the positive photoresist region expands as the pressure increases, and the decomposition rate of the pollutant decreases. Therefore, the pollutants passing through the center of the plasma reactor under the high pressure condition are directly introduced into the vacuum pump without decomposition.

그러나 본 실시예의 플라즈마 반응기(210)에서는 절연체(20)를 향한 대향부(322)의 일면(도면을 기준으로 상면)에 쉬스 영역이 형성된다. 따라서 플라즈마 반응기(210)의 상류 영역에서 플라즈마 반응기(210)의 중심부를 통과하면서 분해가 완전히 일어나지 않은 오염 물질들은 대향부(322) 위의 쉬스 영역을 통과하면서 쉬스 영역에 강하게 형성된 플라즈마에 의해 완전히 분해된다.However, in the plasma reactor 210 of the present embodiment, a sheath region is formed on one surface (upper surface with reference to the drawing) of the opposing portion 322 facing the insulator 20. Therefore, contaminants that have not completely decomposed while passing through the center of the plasma reactor 210 in the upstream region of the plasma reactor 210 are completely decomposed by plasma formed in the sheath region while passing through the sheath region on the opposing portion 322 do.

즉 플라즈마 반응기(210)의 중심부만 통과하는 오염 물질은 양광주 영역만 통과하게 되므로 분해가 잘 되지 않지만, 대향부(322) 위를 통과하면서 대향부(322) 위의 쉬스 영역에서 분해 및 제거된다. 따라서 본 실시예의 플라즈마 반응기(210)는 높은 압력에서도 오염 물질의 분해율을 높일 수 있으며, 오염 물질 분해율의 압력 의존성을 낮추어 보다 넓은 압력 범위에서 높은 분해 성능을 발휘할 수 있다.That is, the pollutant passing only through the center of the plasma reactor 210 passes through the positive photoresist region and is not easily decomposed, but is decomposed and removed in the sheath region on the opposite portion 322 while passing over the opposite portion 322 . Therefore, the plasma reactor 210 of the present embodiment can increase the decomposition rate of contaminants even at high pressures, and can lower the pressure dependency of the contaminant decomposition rate, thereby exhibiting high decomposition performance over a wider pressure range.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 제2 실시예의 플라즈마 반응기(220)는 대향부(322)의 상면 중앙에 돌출부(325)가 형성된 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 같은 구성으로 이루어진다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.Referring to FIG. 6, the plasma reactor 220 of the second embodiment has the same construction as the first embodiment except that the projecting portion 325 is formed at the center of the upper surface of the opposing portion 322. The same reference numerals are used for the same members as those of the first embodiment, and the following description mainly focuses on the constitution different from that of the first embodiment.

돌출부(325)는 절연체(20)를 향한 대향부(322)의 상면 중앙에 위치하고, 대향부(322)보다 작은 직경으로 형성된다. 돌출부(325)의 두께는 대향부(322)의 두께보다 클 수 있으며, 돌출부(325) 전체가 제2 접지 전극(32)의 내벽과 이격되어 공정 가스가 배출되도록 한다.The protrusion 325 is located at the center of the upper surface of the opposing portion 322 facing the insulator 20 and is formed with a smaller diameter than the opposing portion 322. [ The thickness of the protrusion 325 may be greater than the thickness of the opposing portion 322 and the entire protrusion 325 is spaced apart from the inner wall of the second ground electrode 32 to allow the process gas to escape.

제2 실시예의 플라즈마 반응기(220)에서 쉬스 영역은 절연체(20)를 향한 돌출부(325)의 상면에 형성되며, 전술한 제1 실시예 대비 구동 전극(40)과 대향부(322) 사이의 방전 패스를 단축시켜 돌출부 위로 보다 강한 플라즈마를 생성할 수 있다.In the plasma reactor 220 of the second embodiment, the sheath region is formed on the upper surface of the protrusion 325 toward the insulator 20, and the discharge between the driving electrode 40 and the opposing portion 322 in the above- The path can be shortened to generate a stronger plasma on the protrusion.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a third embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 제3 실시예의 플라즈마 반응기(230)는 대향부(322)를 둘러싸는 확장부가 파티클 포집함(326)으로 기능하면서 대향부(322)가 지지부(327)에 의해 제2 접지 전극(32)에 연결되는 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 동일한 구성으로 이루어진다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.7, the plasma reactor 230 of the third embodiment is configured such that the extension surrounding the opposing portion 322 functions as a particle trap box 326 while the opposing portion 322 is supported by the support portion 327, Except that the electrode 32 is connected to the electrode 32 of the first embodiment. The same reference numerals are used for the same members as those of the first embodiment, and the following description mainly focuses on the constitution different from that of the first embodiment.

지지부(327)는 파티클 포집함(326) 내부에서 대향부(322) 하면과 제2 접지 전극(32)을 연결하며, 지지부(327)에 의해 대향부(322)는 정해진 위치를 유지하면서 제2 접지 전극(32)과 통전된다.The support portion 327 connects the lower surface of the opposing portion 322 and the second ground electrode 32 within the particle trap box 326 and the support portion 327 connects the opposing portion 322 to the second ground electrode 32 while maintaining the predetermined position. And is energized with the ground electrode 32.

지지부(327)는 제2 접지 전극(32)과 동일한 직경을 가지는 관 모양으로 형성되고, 공정 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 개구부(327a)를 형성한다. 지지부(327)의 원주 방향 및 길이 방향을 따라 복수의 개구부가 형성되거나, 지지부(327)의 원주 방향 또는 길이 방향을 따라 슬릿 모양의 개구부가 길게 형성될 수도 있다.The support portion 327 is formed in a tubular shape having the same diameter as the second ground electrode 32 and forms at least one opening portion 327a for discharging the process gas. A plurality of openings may be formed along the circumferential direction and the longitudinal direction of the support portion 327, or a slit-shaped opening may be formed along the circumferential direction or the longitudinal direction of the support portion 327.

대향부(322) 위의 쉬스 영역을 통과한 공정 가스는 파티클 포집함(326) 내부로 이동한다. 이때 공정 가스에 포함된 입자 부산물들은 파티클 포집함(326)에 쌓이고, 나머지 공정 가스는 지지부(327)의 개구부(327a)를 통과해 진공 펌프(12)로 유입된다. 제3 실시예의 플라즈마 반응기(230)에서는 진공 펌프(12)로 유입되는 입자 부산물의 양을 줄여 진공 펌프(12)의 수명을 연장시킬 수 있다.The process gas that has passed through the sheath region on the opposite portion 322 moves into the particle trap box 326. Particulate byproducts contained in the process gas are accumulated in the particle collecting box 326 and the remaining process gas flows into the vacuum pump 12 through the opening 327a of the support 327. [ In the plasma reactor 230 of the third embodiment, it is possible to shorten the lifetime of the vacuum pump 12 by reducing the amount of particle byproducts flowing into the vacuum pump 12.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8을 참고하면, 제4 실시예의 플라즈마 반응기(240)는 대향부(322)를 둘러싸는 확장부가 파티클 포집함(326)으로 기능하면서 제2 접지 전극(32)이 파티클 포집함(326)을 사이에 두고 교차하는 두 개의 관부(328, 329)로 구성되는 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 동일한 구성으로 이루어진다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.Referring to FIG. 8, the plasma reactor 240 of the fourth embodiment functions as a particle collecting box 326 surrounding the opposing portion 322, while the second ground electrode 32 functions as a particle collecting box 326 And has two tube portions 328 and 329 intersecting with each other. The same reference numerals are used for the same members as those of the first embodiment, and the following description mainly focuses on the constitution different from that of the first embodiment.

파티클 포집함(326)은 깔때기 모양의 바닥부(326a)를 구비할 수 있다. 제2 접지 전극(32)은 절연체(20)의 후단 및 파티클 포집함(326)의 상면에 연결되는 제1 관부(328)와, 파티클 포집함(326)의 측면 및 진공 펌프(12)에 연결되는 제2 관부(329)로 구성된다. 대향부(322)는 적어도 하나의 연결부에 의해 파티클 포집함(326) 내부에 고정되어 정해진 위치를 유지하면서 제2 접지 전극(32)과 통전된다.The particle collection box 326 may have a funnel-shaped bottom 326a. The second ground electrode 32 includes a first tube portion 328 connected to the rear end of the insulator 20 and to the upper surface of the particle collecting box 326 and connected to the side of the particle collecting box 326 and the vacuum pump 12 And a second tube portion 329 which is made of a resin. The opposing portion 322 is fixed inside the particle collecting box 326 by at least one connecting portion and is energized with the second grounding electrode 32 while maintaining the predetermined position.

대향부(322) 위의 쉬스 영역을 통과한 공정 가스는 파티클 포집함(326) 내부로 이동한다. 공정 가스에 포함된 입자 부산물들은 파티클 포집함(326)의 바닥부(326a)에 쌓이고, 나머지 공정 가스는 제2 관부(329)를 통과해 진공 펌프(12)로 유입된다.The process gas that has passed through the sheath region on the opposite portion 322 moves into the particle trap box 326. Particulate byproducts contained in the process gas accumulate in the bottom portion 326a of the particle collecting box 326 and the remaining process gas flows into the vacuum pump 12 through the second tube portion 329. [

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of a plasma reactor according to a fifth embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 제5 실시예의 플라즈마 반응기(250)는 제2 접지 전극(32)이 서로 교차하는 두 개의 관부(328, 329)로 구성된 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 유사한 구성으로 이루어진다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.9, the plasma reactor 250 of the fifth embodiment has a structure similar to that of the first embodiment described above except that the second ground electrode 32 is composed of two tube portions 328 and 329 intersecting with each other . The same reference numerals are used for the same members as those of the first embodiment, and the following description mainly focuses on the constitution different from that of the first embodiment.

제2 접지 전극(32)은 절연체(20)의 후단에 연결되는 제1 관부(328)와, 제1 관부(328)와 교차하는(예를 들어 직교하는) 제2 관부(329)로 구성된다. 가변 직경부(321)는 제1 관부(328)에 위치하며, 제2 관부(329)는 진공 펌프(12)에 연결된다.The second grounding electrode 32 is comprised of a first tube portion 328 connected to the rear end of the insulator 20 and a second tube portion 329 intersecting (for example, crossing) the first tube portion 328 . The variable diameter portion 321 is located at the first tube portion 328 and the second tube portion 329 is connected to the vacuum pump 12.

제1 관부(328)와 제2 관부(329)가 교차함에 따라 제2 관부(329)의 일부가 공정 가스의 이송 방향(화살표 방향)을 따라 절연체(20)의 내부 중심과 마주한다. 즉 제1 관부(328)의 내측과 마주하여 공정 가스가 부딪히는 제2 관부(329)의 일부가 대향부(322)를 구성한다.As the first tube portion 328 and the second tube portion 329 intersect, a portion of the second tube portion 329 faces the inner center of the insulator 20 along the feed direction of the process gas (arrow direction). That is, a part of the second tube portion 329 where the process gas strikes the inside of the first tube portion 328 constitutes the opposing portion 322.

공정 가스에 포함된 오염 물질은 플라즈마 반응기(250) 내부를 통과하면서 대부분 분해 제거되며, 플라즈마 반응기(250)의 중심부를 통과하면서 분해가 완전히 일어나지 않은 오염 물질은 대향부(322) 위의 쉬스 영역을 통과하면서 완전히 분해 제거된다. 오염 물질이 제거된 공정 가스는 제2 관부(329)를 통해 옆 방향으로 흘려 진공 펌프(12)로 유입된다.The contaminants contained in the process gas are mostly decomposed and removed while passing through the inside of the plasma reactor 250. The contaminants that have not completely decomposed while passing through the center of the plasma reactor 250, It is completely decomposed and removed while passing through. The process gas from which the contaminants have been removed flows in the lateral direction through the second tube portion 329 and flows into the vacuum pump 12.

제2 관부(329)는 제1 관부(328)로부터 바로 꺾이지 않고 제1 관부(328)와 교차하는 부분에 끝이 막힌 길이 확장부(329a)를 구비할 수 있다. 플라즈마 반응기(250)는 길이 확장부(329a)로 인해 대향부(322) 위의 쉬스 영역을 확장시킬 수 있으며, 그 결과 오염 물질의 분해율을 높일 수 있다.The second tube portion 329 may have a length extending portion 329a that is endlessly blocked from the first tube portion 328 and intersecting the first tube portion 328. The plasma reactor 250 can expand the sheath region on the opposing portion 322 due to the extending portion 329a, and as a result, the decomposition rate of contaminants can be increased.

제5 실시예의 플라즈마 반응기(250)에서는 제2 접지 전극(32) 내부에 별도의 대향부가 구비되지 않으며, 제2 접지 전극(32)의 일부가 대향부(322)로 기능한다. 따라서 전술한 제1 내지 제4 실시예 대비 제2 접지 전극(32)의 구조를 단순화할 수 있으며, 제작을 용이하게 할 수 있다.In the plasma reactor 250 of the fifth embodiment, the second ground electrode 32 does not have a separate opposed portion, and a part of the second ground electrode 32 functions as the opposed portion 322. Therefore, the structure of the second ground electrode 32 compared to the first to fourth embodiments can be simplified, and the fabrication can be facilitated.

도 10a와 도 10b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면도이다.10A and 10B are cross-sectional views of a plasma reactor according to a sixth embodiment of the present invention.

도 10a와 도 10b를 참고하면, 제6 실시예의 플라즈마 반응기(260)는 절연체(20)를 향한 대향부(322)의 상면에 돌출부(325)가 형성된 것을 제외하고 전술한 제5 실시예와 같은 구성으로 이루어진다. 제5 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용하며, 아래에서는 제5 실시예와 다른 구성에 대해 주로 설명한다.10A and 10B, the plasma reactor 260 of the sixth embodiment has the same structure as that of the fifth embodiment except that the projecting portion 325 is formed on the upper surface of the opposing portion 322 facing the insulator 20. FIG. . The same reference numerals are used for the same members as those of the fifth embodiment, and the following description mainly focuses on configurations that are different from those of the fifth embodiment.

돌출부(325)는 제1 관부(328)의 내경보다 큰 직경으로 형성될 수 있으며(도 10a), 이 경우 돌출부(325)는 제2 관부(329)의 내경보다 작은 두께로 형성되어 제2 관부(329)로 공정 가스가 배출되도록 한다. 다른 한편으로, 돌출부(325)는 제1 관부(328)의 내경보다 작은 직경으로 형성될 수 있고(도 10b), 이 경우 돌출부(325)는 제2 관부(329)의 내경보다 큰 두께로 형성되어도 무방하다.10A). In this case, the protrusion 325 is formed to have a thickness smaller than the inner diameter of the second tube portion 329, and the protrusion 325 is formed to have a diameter larger than the inner diameter of the first tube portion 328 (329). 10B). In this case, the protrusion 325 is formed to have a thickness larger than the inner diameter of the second tube portion 329 (Fig. 10B). In this case, the protrusion 325 may be formed to have a diameter smaller than the inner diameter of the first tube portion 328 It can be done.

플라즈마 반응기(260)의 작동 과정에서 쉬스 영역은 돌출부(325)의 상면에 형성되며, 전술한 제5 실시예 대비 구동 전극(40)과 대향부(322) 사이의 방전 패스를 단축시켜 돌출부(325) 위로 보다 강한 플라즈마를 생성할 수 있다.The sheath region is formed on the upper surface of the protrusion 325 to shorten the discharge path between the driving electrode 40 and the opposing portion 322 in the process of the plasma reactor 260, ) Can produce a stronger plasma.

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.

100: 공정 설비 11: 공정 챔버
12: 진공 펌프 13: 배관
210, 220, 230, 240, 250, 260: 플라즈마 반응기
20: 절연체 30: 접지 전극부
31: 제1 접지 전극 32: 제2 접지 전극
322: 대향부 40: 구동 전극
41: 교류 전원부100: Process equipment 11: Process chamber
12: Vacuum pump 13: Piping
210, 220, 230, 240, 250, 260: plasma reactor
20: insulator 30: ground electrode part
31: first ground electrode 32: second ground electrode
322: opposing portion 40: driving electrode
41: AC power source

Claims (13)

공정 챔버로부터 진공 펌프를 향하는 공정 가스의 배출 경로 상에 설치되어 공정 가스에 포함된 오염 물질을 제거하는 플라즈마 반응기에 있어서,
내부로 상기 공정 가스가 통과하는 관 모양의 절연체;
상기 공정 챔버를 향한 상기 절연체의 전단에 연결되는 제1 접지 전극;
상기 진공 펌프를 향한 상기 절연체의 후단에 연결되며, 상기 공정 가스의 이송 방향을 따라 상기 절연체의 내부 중심과 마주하는 대향부를 구비하는 제2 접지 전극; 및
상기 절연체의 외면에 고정되고, 교류 혹은 RF 전원부와 연결되어 교류 혹은구동 RF 전압을 인가받는 구동 전극
을 포함하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.1. A plasma reactor installed on a discharge path of a process gas from a process chamber toward a vacuum pump to remove contaminants contained in the process gas,
A tubular insulator through which the process gas passes;
A first ground electrode coupled to a front end of the insulator toward the process chamber;
A second ground electrode connected to a rear end of the insulator toward the vacuum pump, the second ground electrode having a facing portion facing an inner center of the insulator along a feeding direction of the process gas; And
A driving electrode fixed to the outer surface of the insulator and connected to the AC or RF power unit to receive AC or driving RF voltage,
Wherein the plasma reactor is a plasma reactor. 제1항에 있어서,
상기 대항부는 상기 제2 접지 전극의 내벽과 이격되어 상기 공정 가스의 배출 경로를 가로지르는 판 모양으로 형성되는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the counterpart is formed in a plate shape that is spaced apart from an inner wall of the second ground electrode and crosses a discharge path of the process gas. 제2항에 있어서,
상기 대향부는 적어도 하나의 연결부를 통해 상기 제2 접지 전극의 내벽에 고정되는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.3. The method of claim 2,
Wherein the opposing portion is fixed to an inner wall of the second ground electrode via at least one connection portion. 제2항에 있어서,
상기 제2 접지 전극은 상기 대향부 주위로 확장부를 형성하며,
상기 대향부는 상기 확장부를 제외한 상기 제2 접지 전극의 직경보다 큰 직경을 가지는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.3. The method of claim 2,
The second ground electrode forming an extension around the opposing portion,
Wherein the opposing portion has a diameter larger than a diameter of the second ground electrode except for the extension portion. 제2항에 있어서,
상기 절연체를 향한 상기 대향부의 일면에 돌출부가 형성되는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.3. The method of claim 2,
Wherein protrusions are formed on one surface of the facing portion facing the insulator. 제4항에 있어서,
상기 확장부는 파티클 포집함으로 기능하고,
상기 파티클 포집함 내부에서 상기 대향부의 하면과 상기 제2 접지 전극 사이에 지지부가 위치하며,
상기 지지부는 상기 공정 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 개구부를 형성하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.5. The method of claim 4,
The extender functions by trapping particles,
Wherein a support portion is located between the lower surface of the opposed portion and the second ground electrode in the particle trap box,
Wherein the support portion forms at least one opening for discharging the process gas. 제4항에 있어서,
상기 확장부는 파티클 포집함으로 기능하고, 바닥부를 구비하며,
상기 제2 접지 전극은 상기 파티클 포집함을 사이에 두고 교차하는 제1 관부와 제2 관부로 구성되는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.5. The method of claim 4,
The extensions function by trapping particles and have a bottom,
Wherein the second ground electrode comprises a first tube portion and a second tube portion which intersect with each other with the particle collecting case interposed therebetween. 제1항에 있어서,
상기 제2 접지 전극은 상기 절연체의 후단에 연결되는 제1 관부와, 제1 관부와 교차하는 제2 관부로 구성되며,
상기 제1 관부의 내측과 마주하여 상기 공정 가스가 부딪히는 제2 관부의 일부가 상기 대향부로 기능하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the second ground electrode comprises a first tube portion connected to a rear end of the insulator and a second tube portion crossing the first tube portion,
And a part of the second tube portion where the process gas collides against the inner side of the first tube portion functions as the opposing portion. 제8항에 있어서,
상기 제2 관부는 상기 제1 관부와 교차하는 부분에 끝이 막힌 길이 확장부를 구비하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.9. The method of claim 8,
Wherein the second tube portion has a length-extending portion that is closed at a portion intersecting the first tube portion. 제8항에 있어서,
상기 절연체를 향한 상기 대향부의 일면에 상기 제1 관부의 내경보다 큰 직경의 돌출부가 형성되며,
상기 돌출부의 두께는 상기 제2 관부의 내경보다 작은 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.9. The method of claim 8,
A protrusion having a diameter larger than an inner diameter of the first tube portion is formed on one surface of the opposing portion toward the insulator,
And the thickness of the projecting portion is smaller than the inner diameter of the second tube portion. 제8항에 있어서,
상기 절연체를 향한 상기 대향부의 일면에 상기 제1 관부의 내경보다 작은 직경의 돌출부가 형성되며,
상기 돌출부의 두께는 상기 제2 관부의 내경보다 큰 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.9. The method of claim 8,
A protrusion having a diameter smaller than an inner diameter of the first tube portion is formed on one surface of the opposing portion toward the insulator,
And the thickness of the projecting portion is larger than the inner diameter of the second tube portion. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접지 전극과 상기 제2 접지 전극은 상기 절연체와 가까워질수록 직경이 커지는 가변 직경부를 포함하며,
상기 대향부는 상기 제2 접지 전극에 구비된 상기 가변 직경부의 후방에 위치하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the first ground electrode and the second ground electrode include a variable diameter portion having a larger diameter toward the insulator,
And the opposing portion is located behind the variable diameter portion provided on the second ground electrode. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접지 전극은 그 내부로 반응 가스를 주입하는 반응 가스 주입구를 형성하는 오염 물질 제거용 플라즈마 반응기.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the first ground electrode forms a reactive gas inlet for injecting a reactive gas into the first ground electrode.
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