KR20170006007A

KR20170006007A - 공정설비에서 발생되는 배기가스 처리 플라즈마 반응기

Info

Publication number: KR20170006007A
Application number: KR1020150096306A
Authority: KR
Inventors: 강경두; 고경오; 노명근
Original assignee: (주)클린팩터스
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2017-01-17
Also published as: KR101732048B1; WO2017007059A1

Abstract

본 발명은, 공정설비에서 발생되는 배기가스 처리 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 상기 공정챔버와 상기 진공펌프 사이에 배치되며, 상기 공정챔버로부터 유입된 상기 배기가스가 상기 진공펌프로 배출되게 유동될 수 있도록 내부공간이 형성된 도관; 상기 내부공간 내에 배치되어, 상기 도관과의 사이에 플라즈마 방전이 일어나는 공간을 형성하며, 상기 내부공간 내에서 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 내부 모듈; 및 상기 내부 모듈에 설치되며, 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간에서 플라즈마 방전을 일으키는 제1 전극부를 포함한다.

Description

공정설비에서 발생되는 배기가스 처리 플라즈마 반응기 {Facility for purifying exhaust gas which is generated in processing plasma reactor}

본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 방전을 일으키는 전극부들을 도관 내에 구비할 수 있으며, 대용량의 배기가스를 처리할 수 있는 플라즈마 반응기에 관한 것이다.

반도체, 디스플레이 장치, 태양전지 등의 제조공정에는 기능성 박막 형성, 건식식각 등과 같은 공정이 적용된다. 이러한 공정은 일반적으로 진공챔버에서 이루어지고, 기능성 박막형성에는 다양한 종류의 금속, 비금속 전구체들이 공정 가스로 이용되며, 건식식각에도 다양한 종류의 에칭 가스가 이용된다.

공정챔버를 배기하기 위한 시스템은 공정챔버, 진공펌프, 스크러버 등으로 이루어지는 각 구성요소들은 서로 배기라인을 통하여 연결된다. 이때, 공정챔버에서 배기되는 가스는 공정에 따라 차이가 있지만, 기체분자 혹은 에어로졸 상태의 미반응 전구체(precursor), 고체성 시드 크리스탈(seed crystal) 등을 포함할 수 있고, 비활성 가스를 캐리어 가스로 더 포함할 수 있다. 이러한 배기가스들은 배기라인을 따라 진공펌프로 유입되는데, 진공펌프의 내부에서는 100℃ 이상의 고온상태에서 배기가스들의 압축이 일어나므로, 배기가스들의 상변이가 쉽게 일어나 진공펌프 내부에 고체성 유해물질이 쉽게 형성되고 축적되고, F, Cl 등을 포함하는 부식성 가스의 유해물질들에 부식되어 진공펌프의 고장 원인이 된다.

배기가스에 의한 진공펌프 고장을 개선하기 위한 종래의 방법으로는 배기가스를 펌핑 중인 진공펌프 내부로 퍼징 가스(purging gas)를 주입하여 배기가스 중에서 고체성 유해물질을 형성할 수 있는 성분의 분압을 낮춰주어 유해물질 형성을 최대한 억제하는 것이다. 가장 일반적으로 사용되는 퍼징 가스는 드라이 에어(dryair) 또는 질소이다.

배기가스에 의하여 진공펌프 내부에 고상의 입자 등이 축적되는 문제점을 해결하기 위한 보다 적극적인 방법은 핫 트랩 또는 콜드 트랩을 배기라인에 설치하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 높은 에너지 소비와 낮은 처리 효율로 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점을 종합적으로 개선하기 위하여 진공펌프의 전단에 저압 플라즈마 장치를 추가하여 메인장비-저압 플라즈마 장치-진공펌프-스크러버 형태로 전체 배기시스템을 재구성하는 새로운 접근이 시도되어 좋은 효과를 얻고 있다. 한국등록특허 제1065013호는 AC 구동 전압을 인가하여 도관 장벽에 방전을 일으키는 방법으로 배기가스를 분해하는 플라즈마 반응기 기술을 개시하고 있다.

한국등록특허 제10-1065013호

본 발명은 플라즈마 방전을 일으키는 전극부들을 도관 내에 구비할 수 있으며, 대용량의 배기가스를 처리할 수 있는 플라즈마 반응기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하나 또는 복수 개의 진공펌프에 의하여 하나 또는 복수 개의 공정챔버에서 배출되는 배기가스 내의 유해물질을 분해하는 플라즈마 반응기에 있어서, 상기 공정챔버와 상기 진공펌프 사이에 배치되며, 상기 공정챔버로부터 유입된 상기 배기가스가 상기 진공펌프로 배출되게 유동될 수 있도록 내부공간이 형성된 도관; 상기 내부공간 내에 배치되어, 상기 도관과의 사이에 플라즈마 방전이 일어나는 공간을 형성하며, 상기 내부공간 내에서 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 내부 모듈; 및 상기 내부 모듈에 설치되며, 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간에서 플라즈마 방전을 일으키는 제1 전극부를 포함하는 플라즈마 반응기를 제공한다.

본 발명에 따른 플라즈마 반응기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 내부 모듈을 구비하고, 플라즈마 방전을 일으키는 제1 전극부를 내부 모듈에 내삽되게 설치함으로써 구조가 단순하면서도 대용량 처리가 가능한 플라즈마 반응기를 제조할 수 있다. 또한, 제1 전극부와 제2 전극부가 내부 모듈의 외주면에 외삽되게 설치할 때에는 절연부를 구비하여 제1 전극부와 제2 전극부가 손상되는 것을 방지하고 안정적인 플라즈마 방전을 일으킬 수 있다.

둘째, 내부 모듈이 도관의 내부에 도관과 동심축을 갖도록 배치되어, 플라즈마 방전이 내부 모듈과 도관 사이의 공간 전체에서 대향방전과 같은 형식으로 일어나기 때문에 더욱 많은 양의 배기가스 내 유해물질을 분해할 수 있어 분해 효율을 향상시킬 수 있다.

셋째, 도관의 내주면과 내부 모듈의 외주면 사이에 끼워지는 격벽들을 구비하여 도관과 내부 모듈 사이의 이격 공간을 분할하여 복수 개 구비되는 진공펌프 각각에 배기가스가 유동될 수 있도록 유량을 분배할 수 있다.

넷째, 도관을 도전성 소재로 형성함으로써 하나의 전극부만으로도 도관과의 사이에서 플라즈마 방전을 일으킬 수 있기 때문에 플라즈마 반응기의 구조가 단순해 질 뿐만 아니라, 플라즈마 반응기의 제작비용이 절감되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 공정챔버, 플라즈마 반응기 및 진공펌프의 연결 관계를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A` 방향의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 5는 도 4의 B-B` 방향의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공정챔버, 플라즈마 반응기 및 진공펌프들의 연결 관계를 도시한 것이다.
도 10은 도 9의 d-d` 방향에서 본 플라즈마 반응기 및 진공펌프들의 배치 상태를 보여주는 배치도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 12은 도 10의 c-c` 방향에서 본 플라즈마 반응기의 일부 사시도이다.
도 13은 도 11에 도시된 플라즈마 반응기의 변형예가 도시된 종단면도이다.
도 14는 도 11에 도시된 플라즈마 반응기와 복수 개의 진공펌프들의 연결 관계를 도시한 간략도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 플라즈마 반응기의 종단면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 플라즈마 반응기의 변형예가 도시된 종단면도이다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기와 공정챔버들 및 진공펌프들의 연결관계가 도시된 개념도이다.
도 21은 도 17 내지 도 20에 적용되는 플라즈마 반응기가 도시된 단면도이다.
도 22는 도 21에 따른 플라즈마 반응기의 다른 실시 형태가 도시된 단면도이다.
도 23은 도 21에 도시된 플라즈마 반응기의 우측면이 도시된 우측면도이다.
도 24는 도 17 내지 도 20에 적용되는 또 다른 실시형태의 플라즈마 반응기가 도시된 단면도이다.
도 25 및 도 26은 도 17 내지 도 20에 적용되는 또 다른 실시형태의 플라즈마 반응기가 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 플라즈마 반응기(200)에 대해 구체적으로 설명하기에 앞서, 상기 플라즈마 반응기(200)는 공정챔버(110)에서 배출되는 금속 전구체, 비금속 전구체와 같은 부산물들 및 공정가스, 클리닝(cleaning) 가스에 포함되어 사용되지 않고 배출되는 유해물질들을 포함하는 배기가스를 분해하도록 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 공정챔버(110)와 진공펌프(130) 사이에 배치된다. 상기 공정챔버(110)내 배기가스가 상기 진공펌프(130)에 의해 배출되면 상기 플라즈마 반응기(200)에 의해 분해되고, 정화된 후 상기 진공펌프(130)로 유동된다.

도 1에서는 상기 플라즈마 반응기(200)가 상기 공정챔버(110)와 상기 진공펌프(130) 사이에 배치되는 것으로만 도시하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 플라즈마 반응기는 상기 진공펌프(130)와 스크러버(미도시) 사이에 배치하여 구비할 수도 있다. 이렇게 상기 플라즈마 반응기를 복수 개 설치하여 상기 배기가스의 분해 및 정화 과정을 여러 번 반복할 수도 있다. 상기 공정챔버(110), 상기 플라즈마 반응기(200) 및 상기 진공펌프(130)는 상호 간 배기라인에 의해 연결된다.

상기 공정챔버(110)는 내부가 진공환경으로 조성되어 애싱(ashing), 증착, 식각, 사진, 세정 및 질화 등의 공정들을 수행한다. 본 실시예에서는 상기 공정챔버(110)에서 박막형성 또는 건식식각이 이루어지는 것을 예로 들어 설명한다.

미반응 금속성 전구체 분자들이 분해된 후 금속성 부산물을 형성하거나, 미반응 비금속성 전구체 분자들이 분해된 후 비금속성 부산물을 형성할 경우, 상기 진공펌프(150)의 내면 또는 상기 스크러버(미도시)에 축적되어 많은 문제점을 야기한다. 반응성 가스는, 상기 미반응 금속성 전구체 분자들 또는 상기 미반응 비금속 전구체 분자들이 분해 된 후, 금속성 부산물 또는 비금속성 부산물을 형성하지 않고 미세입자의 금속 산화물 또는 비금속 산화물을 형성하도록 유도한다. 또한, F 원자 또는 Cl 원자를 포함하는 미반응 공정가스 및 미반응 클리닝가스 분자들의 분해 시 생성되어, 상기 진공펌프(150)에 유입 시 상기 진공펌프(150) 내면에 형성된 금속 표면과 반응하여 부식/식각을 야기하는 활성화된 F- 혹은 Cl- 들을, HF, HCl, 금속원자 -F-0, 금속원자 -Cl-0 또는 금속원자 -F-Cl-0를 포함하는 비결정 합금 형태로 바꿔줄 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)는 상기 공정챔버(110)에서 상기 배기가스와 함께 배출된 금속 전구체, 비금속 전구체의 부산물들 및 공정가스, 클리닝(cleaning) 가스에서 사용되지 않고 배출되는 유해물질들을 분해하여 상기 진공펌프(130) 및 상기 스크러버(150)로 유입되거나 금속막이 형성되는 것을 방지하여 보호한다.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)를 살펴보면, 상기 플라즈마 반응기(200)는 도관(210), 내부 모듈(220), 제1 전극부(230), 제2 전극부(240), 완충부(미도시), 및 고정수단(250)을 포함한다. 먼저, 상기 도관(210)은 상기 배기가스가 유동하는 유동 경로로서, 내부가 길이 방향을 따라 관통된 원통형으로 형성된다. 상기 도관(210)은 SUS 등 금속과 같은 도전성 소재로 형성된다.

한편, 전술한 바에 의하면 상기 플라즈마 반응기(200)는 배기라인에 의해 연결된다고 하였는데, 본 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)를 상기 배기라인에 직접 형성할 수도 있다. 즉, 상기 배기라인이 상기 도관(210)으로 형성되면서, 상기 플라즈마 반응기(200)의 구성들이 상기 배기라인에 설치되거나 형성되어 상기 플라즈마 반응기(200)가 되는 것이다. 이때, 상기 배기라인은 SUS 등 금속 및 알루미나, 지르코니아(ZrO₂), 이트리아(Y₂O₃), 사파이어, 석영관, 유리관 등의 고유전체로 형성된다. 이렇게 상기 플라즈마 반응기(200)가 상기 배기라인에 직접 형성되면 상기 공정챔버(110), 상기 플라즈마 반응기(200) 및 상기 진공펌프(130)를 포함하는 공정설비를 보다 컴팩트한 구조로 제작할 수 있다. 본 실시예서는 상기 플라즈마 반응기(200)를 별도로 제작하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 내부 모듈(220)은 상기 도관(210)의 내부에 배치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 도관(210)과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 도관(210)의 내부에 상기 도관(210)과 동축을 갖도록 배치된다. 상기 내부 모듈(220)은 내부에 중공이 형성된 원기둥의 형태로 형성되며, 상기 도관(210)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어 상기 도관(210)의 길이만큼 형성된다. 상기 내부 모듈(220)은 알루미나, 지르코니아(ZrO₂), 이트리아(Y₂O₃), 사파이어, 석영관, 유리관 등의 고유전체로 형성된다.

상기 제1 전극부(230)는 상기 내부 모듈(220)의 중공에 설치된다. 보다 구체적으로 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내부 모듈(220)의 내주면에 내삽되게 설치된다. 상기 제1 전극부(230)는 상기 내부 모듈(220)에 내삽되게 설치될 수 있도록 튜브 형태로 형성된다. 그러나 상기 제1 전극부는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 튜브 형상에 한정되는 것은 아니며, 원기둥의 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1 전극부(230)는 후술되는 상기 제2 전극부(240)와의 플라즈마 방전을 일으킨다. 이를 위해 상기 제1 전극부(230)는 구동전극의 기능을 한다. 상기 내부 모듈(220)과 상기 제1 전극부(230) 사이에는 튜브 구조의 완충부(미도시)가 삽입되어 있다. 상기 완충부는 전기 전도성을 갖는 물질로 형성되고, 상기 내부 모듈(220)과 상기 제1 전극부(230)가 밀착될 수 있도록 탄성을 갖는다.

상기 제1 전극부(230)가 설치되는 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 유전체(미도시)로 형성된 기둥 또는 튜브(tube)를 준비하고, 상기 유전체 기둥의 외주면에 상기 제1 전극부(230) 및 상기 제2 전극부(240)를 외삽되게 설치한다. 그리고 상기 제1 전극부(230) 및 상기 제2 전극부(240)의 외주면 상에 상기 내부 모듈(220)을 외삽되게 설치한다. 이와 같은 설치과정을 통하면 도 2와 같은 구조를 갖게 되는 것이다. 따라서 도 2에는 도시되지 않았으나, 상기 내부 모듈(220)에는 상기 제1 전극부(230)를 매립하는 유전체로 채워질 수 있다. 이 경우, 상기 초기의 유전체 기둥 또는 유전체 튜브가 중공이 형성되지 않은 구조이면 된다.

전술한 바와 같이, 상기 제2 전극부(240)도 상기 내부 모듈(220)에 설치된다. 보다 구체적으로 본 실시예에서는 상기 제1 전극부(230)와 마찬가지로 상기 내부 모듈(220)의 내주면에 내삽되게 설치되며, 이때, 상기 제1 전극부(230)와는 상호 이격되도록 설치된다. 상기 제2 전극부(240)는 상기 내부 모듈(220)에 내삽되게 설치될 수 있도록 튜브 형태로 형성된다. 그리고 상기 제2 전극부도 상기 제1 전극부에서 전술한 바와 같이 튜브 형태에 한정되지 않고 원기둥의 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제2 전극부(240)는 전술한 바와 같이, 상기 제1 전극부(230)와 플라즈마 방전을 일으킨다. 따라서 상기 제1 전극부(230)가 구동전극의 기능을 하므로 상기 제2 전극부(240)는 접지전극의 기능을 한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 제1 전극부(220)에는 상대적인 양(+)전압이 인가될 수도 있고, 상기 제2 전극부(230)에는 상대적인 음(-)전압이 인가될 수도 있다.

상기 고정수단(250)은 상기 도관(210)에 내삽되어 상기 내부 모듈(220)을 고정시키는 역할을 한다. 상기 고정수단(250)은 와셔부(251), 고정부(253) 및 연결바(252)들을 포함한다. 상기 와셔부(251)는 상기 도관(210)과 상기 배기가스 유입구(201) 사이 또는 상기 도관(210)과 상기 배기가스 배출구(202) 사이에 끼워져 상기 도관(210) 및 상기 배기가스 유입구(201)와 볼트 체결된다. 즉, 상기 와셔부(251)는 상기 도관(210)과 상기 배기가스 유입구(201) 사이 또는 상기 도관(201)과 상기 배기가스 배출구(201) 사이 중 어느 한 곳에는 끼워져 볼트 체결된다.

상기 중공의 내주면 크기는 상기 내부 모듈(220)의 외주면의 크기와 같거나 작게 형성된다. 본 실시예에서는 상기 중공의 내주면의 크기가 상기 내부 모듈(220)의 외주면의 크기보다 작아 상기 고정부(253)에 상기 내부 모듈(220)의 일단이 접촉된다.

상기 연결바(252)들은 상기 와셔부(251)와 상기 고정부(253)를 연결한다. 상기 연결바(252)들은 상기 와셔부(251) 및 상기 고정부(253)의 둘레 방향을 따라 상호 이격되어 배치되면서 상기 와셔부(251)와 상기 고정부(253)를 연결시킨다. 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 상기 연결바(252)가 형성된다. 그러나 이는 본 실시예에 한정되는 것이므로 다른 실시 형태에서는 상기 연결바(252)가 더 많이 또는 더 적게 형성될 수도 있다. 다만, 상기 연결바(252)가 너무 많이 형성되면 상기 배기가스의 유동을 방해할 수 있으므로 상기 배기가스의 유도에 방해되지 않도록 적당한 개수로 구비하는 것이 좋다.

본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 상기 고정수단(250)이 상기 내부 모듈(220)을 고정시킨다. 구체적으로 살펴보면, 하나의 상기 고정수단(250)은 상기 도관(210)과 상기 배기가스 유입구(201) 사이에 설치되어 상기 내부 모듈(220)의 상측을 고정하고, 다른 하나의 상기 고정수단(250)은 상기 도관(210)과 상기 배기가스 배출구(202) 사이에 설치되어 상기 내부 모듈(220)의 하측을 고정한다. 이때 상기 각 고정수단(250)의 상기 고정부(253)가 상기 내부 모듈(220)의 상단과 하단에 각각 접촉되어 있다. 상기 내부 모듈(220)이 상기 각 고정수단(250)의 상기 고정부(253)에 접촉만 되어 있더라도, 상기 내부 모듈(220)의 외주면이 상기 고정부(253)에 형성된 중공의 내주면보다 크기 때문에 상기 고정부(253)의 중공을 통해 이탈할 수 없고, 상기 도관(210)과 상기 배기가스 유입구(201) 사이, 상기 도관(210)과 상기 배기가스 배출구(202) 사이에 설치된 상기 고정수단(250)이 상기 내부 모듈(220)의 상측과 하측을 지지하고 있기 때문에 상기 내부 모듈(220)이 상기 도관(210)의 내부에 고정될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200`)가 도시된 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 상기 플라즈마 반응기(200`)는 전술한 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)와 일부 구성에 있어서만 차이점이 있는 것이므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200`)는 전술한 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)와 상기 고정수단(250`)에서 차이점을 갖는다. 상기 고정수단(250`)은 일 실시예에 따른 고정수단(250)과 동일하게 와셔부(251), 고정부(253`) 및 연결바(252)들을 포함한다. 다만, 상기 고정부(253`)의 중공의 내주면 크기가 상기 내부 모듈(220)의 외주면 크기와 동일하게 형성된다. 따라서 상기 고정수단(250`)이 상기 내부 모듈(220)과 연결될 때, 상기 내부 모듈(220)의 외주면이 상기 고정부(253`)의 내주면에 끼워져 결합되면서 상기 고정수단(250`)이 상기 내부 모듈(220)과 연결되는 것이다. 상기 내부 모듈(220)과 상기 고정수단(250`)은 억지 끼워 맞춤으로 끼워져 결합되므로 상기 내부 모듈(220)이 상기 고정수단(250`)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 상기 내부 모듈(220)이 상기 고정수단(250`)의 상기 고정부(253`)에 끼워져 결합하면서 연결되면 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 상기 고정수단(250`)만으로도 상기 내부 모듈(220)을 상기 도관(210) 내에 고정시킬 수 있다. 따라서 상기 내부 모듈(220)이 상기 고정수단(250`)에 끼워져 결합하는 경우에는 상기 고정수단(250`)이 상기 내부 모듈(220)의 양 단 중 어느 일단에만 끼워져 결합될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200a)가 도시된 것이다. 도 6에 도시된 상기 플라즈마 반응기(200a)는 전술한 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)와 일부 구성에 있어서만 차이점이 있는 것이므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하여 보면, 상기 플라즈마 반응기(200a)는 상기 제1 전극부(230) 및 상기 제2 전극부(240)가 설치되는 위치가 전술한 일 실시예와 차이점을 갖는다. 일 실시예에서는 상기 제1 전극부(230) 및 상기 제2 전극부(240)가 상기 내부 모듈(220)의 내주면에 내삽되게 설치된 반면, 본 실시예에서는 상기 제1 전극부(230) 및 상기 제2 전극부(240)가 상기 내부 모듈(210)의 외주면을 둘러싸도록 외삽되게 설치된다. 따라서 본 실시예에 따른 플라즈마 반응기(200a)는 절연부(260)를 더 포함한다. 상기 절연부(260)는 상기 내부 모듈(220)의 외주면을 둘러싸도록 외삽되게 설치되는 동시에 상기 제1 전극부(230)와 상기 제2 전극부(240)를 밀폐한다. 상기 절연부(260)가 없다면, 상기 제1 전극부(230)와 상기 제2 전극부(240) 사이에서 발생되는 플라즈마 방전에 의해 상기 배기가스가 분해된 입자들이 상기 제1 전극부(230) 또는 상기 제2 전극부(240)와 충돌하면서 상기 제1 전극부(230)와 상기 제2 전극부(240)를 손상시키는 문제점이 발생될 수 있다.

본 실시예와 같이 상기 절연부(260)에 의해 상기 제1 전극부(230)와 상기 제2 전극부(240)가 밀폐되면, 상기 제1 전극부(230)와 상기 제2 전극부(240) 사이에 발생되는 플라즈마 방전에 의해 상기 배기가스가 분해된 입자들이 상기 절연부(260)와 충돌하므로 상기 제1 전극부(230) 및 상기 제2 전극부(240)의 손상을 방지하는 효과를 가질 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200b)가 도시된 것이다. 도 7에 도시된 상기 플라즈마 반응기(200b)는 전술한 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)와 일부 구성에 있어서만 차이점이 있는 것이므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200b)는, 격벽(270)들을 더 포함한다. 상기 각 격벽(270)은 상기 도관(210)의 내주면과 상기 내부 모듈(220)의 외주면 사이 이격공간에 설치된다. 보다 구체적으로는 상기 도관(210)의 내주면과 상기 내부 모듈(220)의 외주면 사이에 결합되는 것이며, 상기 내부 모듈(220)의 길이 방향을 따라 길게 연장 형성된다. 일반적으로는 상기 내부 모듈(220)의 길이와 동일한 길이로 형성되지만, 상기 내부 모듈(220)의 길이보다 짧게 형성될 수도 있다.

한편, 상기 각 격벽(270)은 상기 고정수단(250, 250`)의 상기 연결바(252)로부터 상기 내부 모듈(220)의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 형성될 수도 있다. 즉, 상기 격벽(270)들이 상기 고정수단(250, 250`)과 일체로 형성될 수도 있는 것이다.

상기 격벽(270)들은 상기 도관(210)의 내부를 유동하는 상기 배기가스의 유량을 분배하는 역할을 한다. 이는 상기 진공펌프(130)가 복수 개 구비되는 경우, 상기 각 진공펌프(130)에 상기 배기가스를 유도할 수 있도록 상기 배기가스의 유량을 분배하기 위한 것이다. 따라서 상기 격벽(270)들에 의해 분할되는 상기 이격공간의 개수는 상기 진공펌프(130)가 구비되는 개수와 동일하다. 상기 격벽(270)들에 의해 상기 배기가스의 유량이 분배되는 경우에는 상기 도관(210)에 상기 진공펌프(130)들이 직접 연결되어 상기 배기가스가 상기 도관(210)에서 상기 진공펌프(130)로 바로 배출된다. 그러나 상기 도관(210)과 상기 진공펌프(130) 사이에는 트랩(미도시)이 설치될 수도 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 진공펌프(130)가 복수 개 구비되는 경우 도 7에 도시된 실시예의 플라즈마 반응기(200b)와 같이 플라즈마 반응기(200b)의 내부에서 상기 배기가스의 유량을 분배하지 않고, 상기 도관(210)에 상기 진공펌프(130)와 연결되는 배출홀(미도시)을 상기 진공펌프(130)의 개수만큼 복수 개 형성하여 상기 각 진공펌프(130)로 배출되면서 상기 배기가스의 유량이 분배될 수도 있다. 이와 같은 경우에는 상기 배기가스가 상기 도관(210) 내부를 유동하는 동안에는 유량이 분배되지 않는다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200c)가 도시된 것이다. 도 8에 도시된 상기 플라즈마 반응기(200c)는 전술한 일 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200)와 일부 구성에 있어서만 차이점이 있는 것이므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 상기 플라즈마 반응기(200c)는 상기 도관(210)의 외주면에도 제3 전극부(230c), 제4 전극부(240c)가 외삽되게 설치되는 것이다. 따라서 상기 내분과(220)의 내주면에 내삽되어 설치된 제1 전극부(230), 제2 전극부(240)들 사이에서도 플라즈마 방전이 발생되고, 상기 도관(210)의 외주면에 내삽되어 설치된 제3 전극부(230c), 제4 전극부(240c) 사이에서도 플라즈마 방전이 발생된다. 이러한 플라즈마 방전은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 도관(210)과 상기 내부 모듈(220) 사이의 유로에서 발생되기 때문에 상기 배기가스 분해 효율이 보다 향상되는 효과를 가질 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기(300)가 도시된 것이다. 상기 플라즈마 반응기(300)는 도관(310), 내부 모듈(320), 제1 전극부(330)를 포함한다. 상기 도관(310)은 도 11에 도시된 바와 같이, 전술한 실시예들의 도관과 상이한 구조를 가진다. 전술한 실시예들의 도관이 상기 배기가스가 유동하는 방향을 따라 길이가 길게 연장되는 원통형으로 형성된 반면, 본 실시예에서의 상기 도관(310)은 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향(본 실시예에서는 수직 방향)으로 길이가 길게 연장된 원통형으로 형성된다.

상기 도관(310)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 도관(310)은 몸체부(312) 및 플랜지부(311, 313)들을 포함한다. 상기 몸체부(312)가 전술한 바와 같이, 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 길이가 길게 연장되는 원통형으로 형성되며, 상기 몸체부(312)의 양 측은 각각의 측면(312a, 312c)에 의해 차폐된다. 상기 플랜지부(311, 313)는 상기 몸체부(312)의 둘레면으로부터 상기 배기가스가 유동하는 방향과 평행한 방향으로 배치되며, 상기 몸체부(312)와 함께 상기 내부 모듈(320)이 배치되는 내부 공간을 한정한다. 상기 도관(310)은 상기 각 플랜지부(311, 313)에 의해 상기 공정챔버(110) 및 상기 진공펌프(130)와 연결시키는 배관과 연결된다. 따라서 상기 배기가스는 하나의 상기 플랜지부(311)를 통해 유입되어 상기 도관(310)의 내부에서 분해된 후, 다른 하나의 상기 플랜지부(313)를 통해 배출된다.

상기 몸체부(312) 및 상기 플랜지부(311, 313)들은 일체로 형성된다. 상기 도관(310)은 후술되는 상기 제1 전극부(330)와 플라즈마 방전을 일으킨다. 따라서 상기 도관(310)은 적어도 일부가 도전성 소재를 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 상기 도관(310) 전체가 도전성 소재로 형성되는 것을 예로 들어 설명한다. 그리고 상기 도관(310)의 내부에는 상기 도관(310)의 손상을 방지하기 위해 상기 도관(310)의 내주면 상에 유전체층(340)이 더 형성될 수도 있다. 이에 대해서는 후술에서 보다 구체적으로 설명한다.

상기 제1 전극부(330)는 상기 내부 모듈(320)에 의해 상기 도관(310)의 내부에 배치된다. 상기 내부 모듈(320)은 상기 도관(310)의 상기 몸체부(312)의 길이와 대응되는 길이를 갖는 원통형으로 형성되며, 상기 도관(310)의 내부에 상기 몸체부(312)의 내주면과 이격되도록 배치된다. 보다 구체적으로는 상기 몸체부(312)와 가상의 동축을 이루도록 배치되는 것이다. 상기 몸체부(312)의 일 측면(312a) 내측에는 상기 내부 모듈(320)의 일측이 끼워질 수 있는 홈(미표기)을 형성하도록 돌기(312b)가 형성된다. 즉, 상기 몸체부(312)의 내부에 배치되는 상기 내부 모듈(320)의 일측은 상기 몸체부(312)의 일 측면(312a)에 상기 돌기(312b)에 의해 형성된 홈(미표기)에 끼워지고, 상기 내부 모듈(320)의 타측은 상기 몸체부(312)의 타측을 차폐하는 타 측면(312c)에 의해 고정된다.

한편, 상기 몸체부(312)의 타 측면(312c)에도 상기 일 측면(312a)에서와 같이 상기 내부 모듈(320)의 타측이 끼워질 수 있는 홈이 형성되도록 돌기(미표기)가 형성될 수 있다. 상기 타 측면(312c)에도 상기 돌기(미표기)가 형성되면 상기 내부 모듈(320)이 상기 몸체부(312)의 중심축과 동축을 이룬다. 그러나 상기 타 측면(312c)에 상기 돌기가 형성되는 것이 한정되는 것은 아니며, 상기 돌기가 형성되지 않아도 무방하다.

상기 내부 모듈(320)은 중공을 갖는 원통형으로 형성되며, 상기 내부 모듈(320)의 중공으로 상기 제1 전극부(330)가 내삽된다. 상기 제1 전극부(330)가 상기 내부 모듈(320)에 내삽되는 구조는 도 2를 참조하는 일 실시예에서의 제1 전극부(230)가 내부 모듈(220)에 내삽되는 구조와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 전극부(330)와 상기 도관(310) 사이에 플라즈마 방전이 일어난다. 따라서 상기 제1 전극부(330) 및 상기 도관(310) 중 어느 하나는 구동전극의 기능을 하고, 다른 하나는 접지전극의 기능을 한다. 또는 상기 제1 전극부(330)에는 양(+) 전압과 음(-) 전압이 교번하여 인가되고, 상기 도관(310)이 접지되게 되면 상기 제1 전극부(330) 및 상기 도관(310) 사이에 플라즈마 방전이 일어나게 된다.

상기 도관(310)과 상기 내부 모듈(320) 사이의 공간으로 상기 배기가스가 누설되어 상기 내부 모듈(320) 내부로 상기 배기가스가 유입될 경우, 상기 내부 모듈(320)의 내부 온도 및 압력이 상승할 수 있다. 이러한 온도 및 압력의 상승 정도를 감지하여, 상기 내부 모듈(320)의 손상 여부를 모니터링하기 위하여, 상기 내부 모듈(320)의 내부에는 온도센서(324) 및 압력센서(325) 설치된다. 상기 온도센서(324) 또는 상기 압력센서(325)는 상기 내부 모듈(320)의 내주면에 설치된다. 만일, 상기 누설에 의하여 상기 내부 모듈(320)의 온도 및/또는 압력이 상승하면, 상기 온도센서(324) 또는 상기 압력센서(325)가 이러한 상황을 감지하여, 상기 플라즈마 반응기(300)의 작동을 중지시키게 된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 온도센서(324) 및 상기 압력센서(325) 중 하나만 설치되거나, 양자가 설치되지 않을 수도 있다.

도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 플라즈마 반응기의 다른 실시 형태가 도시된 것으로, 상기 플라즈마 반응기(300a)에는 유전층(340)을 더 포함하며, 다른 구성들은 도 11에 도시된 상기 플라즈마 반응기(300)와 동일한 구성이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 도관(310)의 내주면에는 유전체층(340)이 더 형성된다. 상기 제1 전극부(330)와 상기 도관(310) 사이에 발생되는 플라즈마 방전에 의해 분해되는 상기 배기가스의 분해 입자들이 상기 도관(310)과 충돌하면서 상기 도관(310)을 손상시킬 수 있다. 따라서 상기 도관(310)의 내주면을 코팅한 상기 유전체층(340)에 의해 상기 배기가스의 분해 입자로부터 상기 도관(310)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 상기 유전체층(340)은 알루미나, 지르코니아(ZrO₂), 이트리아(Y₂O₃), 사파이어, 석영관, 유리관 등의 고유전체로 형성된다.

도 14는 도 12에 도시된 상기 플라즈마 반응기(300a)에 복수 개의 진공펌프(130)들이 연결되는 구조를 도시한 것이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 반응기(300a)는 내부 모듈(320)에 제1 전극부(330)를 내삽하여 구비함으로써, 상기 도관(310)의 내부 전체에서 플라즈마 방전이 일어나 대용량 처리가 가능한 구조이기 때문에 상기 플라즈마 반응기(300a)에 상기 진공펌프(130)들을 연결하여 배기가스의 유량을 분배시킬 수 있다. 상기 플라즈마 반응기(300a)에 상기 진공펌프(130)들을 연결하기 위해서 상기 도관(310)에 상기 각 진공펌프(130)와 연결되는 배출홀(미도시)을 상기 진공펌프(130)들의 개수만큼 복수 개 형성한다. 상기 플라즈마 반응기(300a)는 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 상기 내부 모듈(320)이 배치되기 때문에 상기 내부 모듈(320)에 의해서 상기 배기가스의 유량이 분배될 수 있으므로 전술한 플라즈마 반응기(200b)에서와 같이 격벽(270)이 형성되지 않아도 무방하다.

도 15는 도 13을 참조하는 전술한 실시예의 변형예에 따른 플라즈마 반응기(300`)가 도시된 것이다. 도 15를 참조하면, 상기 플라즈마 반응기(300`)는 도 13에 도시된 플라즈마 반응기(300)와 달리 제2 전극부(350`)를 더 포함한다. 상기 제2 전극부(350`)는 상기 제1 전극부(330`)와 마찬가지로 상기 내부 모듈(320)의 중공으로 내삽되며, 상기 제1 전극부(330`) 및 상기 제2 전극부(350`)는 상호 이격된다.

상기 도관(310)의 내부에서 상기 제1 전극부(330`) 및 상기 제2 전극부(340`)에 의해 플라즈마 방전이 일어나게 된다. 즉, 상기 제1 전극부(330`) 및 상기 제2 전극부(350`) 중 어느 하나는 구동전극 다른 하나는 접지전극의 기능을 하거나, 상기 제1 전극부(330`) 및 상기 제2 전극부(350`) 중 어느 하나는 상대적인 양(+) 전압이 인가되고 다른 하나에는 상대적인 음(-) 전압이 인가되어 플라즈마 방전이 일어나게 된다.

한편, 상기 도관(310)은 도전성 소재로 형성되므로 상기 도관(310)에 접지전극의 기능을 부여하면, 상기 제1 전극부(330`)와 상기 도관(310) 사이 및 상기 제2 전극부(350`)와 상기 도관(310) 사이에서도 플라즈마 방전이 일어날 수 있다. 이와 같이 상기 제1 전극부(330`)와 상기 제2 전극부(350`) 사이뿐 아니라 상기 제1 전극부(330`)와 상기 도관(310), 상기 제2 전극부(350`)와 상기 도관(310) 사이에서도 플라즈마 방전이 일어나면 상기 도관(310)의 내부 공간 전 영역에서 플라즈마 방전이 일어나므로 상기 배기가스를 분해하는 분해 능력이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

도 16은 도 15에 도시된 상기 플라즈마 반응기(300`)의 변형예가 도시된 것이다. 도 16에 도시된 상기 플라즈마 반응기(300`a)는 도 15에 도시된 상기 플라즈마 반응기(300`)에서 유전체층이 생략된 구조이다. 전술한 바와 같이, 플라즈마 반응기에서 분해되는 상기 배기가스의 분자 입자 중에는 유전체층의 손상을 유발시키기도 한다. 따라서 유전체층이 형성된 플라즈마 반응기와, 유전체층이 형성되지 않은 플라즈마 반응기를 제작하여 분해하고자 하는 배기가스의 종류에 따라 플라즈마 반응기를 선택적으로 구비할 수 있다. 또한, 플라즈마 반응기에 유전체층이 형성되지 않으면 플라즈마 반응기의 제작이 보다 간편해지고 비용이 더욱 절감되는 효과를 기대할 수도 있다.

도 17 내지 도 20에는 후술되는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 플라즈마 반응기와 공정챔버들 및 진공펌프들의 연결관계가 도시된 개념도이다. 후술되는 실시예들에 따른 상기 플라즈마 반응기는 대용량의 배기가스 내 유해물질의 분해 처리가 가능한 것으로, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 반응기에 복수 개의 공정챔버들이 연결되거나, 대용량의 공정챔버가 연결된다. 또한, 상기 플라즈마 반응기에 복수 개의 진공펌프들이 연결되거나, 대용량의 진공펌프가 연결된다.

도 17 내지 도 20에는 예시적으로 3개의 공정챔버들이 구비된 것이나, 3개의 진공펌프들이 구비된 것으로 도시되어 있다. 도 17 및 도 18에는 3개의 공정챔버들이 구비된 것인데, 도 17에 도시된 바와 같이 각각의 상기 공정챔버(110)가 상기 플라즈마 반응기(400, 400a, 400b, 400c)와 연결될 수도 있고, 3개의 공정챔버(110)을 연결하는 하나의 배기라인(미표기)에 의해 상기 플라즈마 반응기(400, 400a, 400b, 400c)와 연결될 수도 있다. 이때, 상기 진공펌프(130)는 하나 구비되지만, 3개의 공정챔버(110)들의 진공도를 유지할 수 있도록 대용량의 진공펌프(130)가 구비된다.

도 19에는 3개의 공정챔버(110)들과 3개의 진공펌프(130)들이 상기 플라즈마 반응기(400, 400a, 400b, 400c)와 연결된 실시 형태가 도시된 것이며, 도 20에는 하나의 공정챔버(110)와 3개의 진공펌프(130)들이 상기 플라즈마 반응기(400, 400a, 400b, 400c)와 연결된 실시 형태인데, 이 때 상기 공정챔버(110)는 대용량의 공정챔버가 연결된 것이다.

한편, 상기 진공펌프(130)들은 상기 플라즈마 반응기(400, 400a, 400b, 400c) 내부에서 상기 배기가스가 존재하는 시간이 길어질 수 있도록 후술되는 상기 플라즈마 반응기(400, 400a, 400b, 400c)의 상기 도관(410)의 중심축보다 아래에 위치하여 연결할 수 있다.

도 21 내지 도 26에는 도 17 내지 도 20에 적용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기에 대해 도시되어 있다. 먼저, 도 21 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기(400)를 살펴보면, 상기 플라즈마 반응기(400)는 도관(410) 및 내부 모듈(420)을 포함한다. 상기 도관(410)은 제1 플랜지부(411), 제2 플랜지부(413), 몸체부(412), 제1 차폐커버(415) 및 제2 차폐커버(417)를 포함한다. 먼저, 상기 제1 플랜지부(411)은 상기 공정챔버(110)로부터 상기 배기가스가 유입되도록 상기 공정챔버(110)와 연결되는 배관(미표기)과 연통되게 연결된다. 상기 제2 플랜지부(413)는 상기 제1 플랜지부(411)와 이격되어 상기 유해물질들이 분해된 상기 배기가스가 상기 진공펌프(130)로 배출되도록 상기 진공펌프(130)와 연결되는 배관(미표기)과 연통되게 연결된다. 상기 몸체부(412)는 상기 제1 플랜지부(411)과 상기 제2 플랜지부(413) 사이에 배치되어 상기 제1 플랜지부(411) 및 상기 제2 플랜지부(413)과 연통되게 연결된다. 즉, 상기 제1 플랜지부(411), 상기 제2 플랜지부(413) 및 상기 몸체부(412)는 일체로 형성되어 도관(410)을 형성한다.

상기 몸체부(412)는 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 길이가 길게 연장되며, 내부공간을 갖는 원통형으로 형성된다. 특히, 상기 제1 플랜지부(411)의 유동 단면적 크기보다 상기 몸체부(412)의 유동 단면적 크기가 더 크게 형성된다. 따라서 상기 배기가스는 상기 제1 플랜지부(411)에서 상기 몸체부(412)로 유입되면, 더 넓은 면적으로 분포되면서 유동된다.

상기 몸체부(412)는 후술되는 상기 제1 전극부(430)와 플라즈마 방전을 일으킨다. 따라서 상기 몸체부(412)는 적어도 일부가 도전성 소재를 포함하여 형성되거나, 전체가 도전성 소재로 형성되고 그라운드(ground)될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 몸체부(412) 전체가 도전성 소재로 형성되는 것을 예로 들어 설명하며, 예시적으로는 SUS와 같은 금속 소재로 형성된다.

상기 내부 모듈(420)은 상기 제1 전극부(430)가 상기 몸체부(412)의 내부에 배치될 수 있도록 구비되는 것으로서, 알루미나, 지르코니아(ZrO₂), 이트리아(Y₂O₃), 사파이어, 석영관, 유리관 등의 고유전체로 형성된다. 특히, 알루미나와 이트리아 혼합파우더를 소결하여 사용하거나, 알루미나 소재에 내스퍼터링이 뛰어난 이트리아 등을 융사하여 코팅하면 내식각성이 향상된다.

상기 내부 모듈(420)은 상기 몸체부(412)의 내부에 배치되되, 상기 몸체부(412)의 사이에 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간이 형성되도록 이격되어 배치된다. 특히, 상기 내부 모듈(420)의 길이가 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 연장된다. 상기 내부 모듈(420)은 관 구조를 갖는데, 상기 몸체부(412)의 길이와 대응되거나, 더 긴 길이를 갖는 원통형으로 형성되며, 상기 몸체부(412)의 중심축과 상기 내부 모듈(420)의 중심축이 동축이 되도록 배치된다. 상기 몸체부(412)의 내부에 배치된 상기 내부 모듈(420)은 상기 제1 차폐커버(415) 및 상기 제2 차폐커버(417)에 의해 상기 몸체부(412)의 내부에 고정되며, 상기 제1 차폐커버(415) 및 상기 제2 차폐커버(417)에 대해서는 후술에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 내부 모듈(420)은 전술한 바와 같이 원통형이며, 내부에 중공이 형성된다. 상기 제1 전극부(430)는 상기 내부 모듈(420)에 설치되는데, 보다 구체적으로는 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간으로 노출되지 않도록 상기 제1 내부 모듈(420)의 내부에 설치되는 것이며, 예시적으로는 상기 제1 전극부(430)가 상기 중공으로 내삽된다.

상기 제1 전극부(430)가 상기 내부 모듈(420)에 설치되는 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 유전체로 형성된 기둥 또는 튜브를 준비하고, 상기 유전체 기둥 또는 상기 유전체 튜브의 외주면에 상기 제1 전극부(430)를 외삽한다. 그리고 상기 제1 전극부(430) 상에 상기 내부 모듈(420)을 외삽한다. 상기 내부 모듈(420)이 상기 제1 전극부(430) 상에 외삽되면, 상기 유전체 기둥 또는 상기 유전체 튜브는 제거하거나, 제거하지 않고 그대로 둘 수 있다. 도면에는 상기 유전체 기둥 또는 상기 유전체 튜브가 도시되어 있지 않으나, 상기 유전체 기둥 또는 상기 유전체 튜브를 제거하지 않으면 상기 제1 전극부(430)가 유전체에 매립되는 구조를 가질 수도 있다.

상기 제1 전극부(430)와 상기 몸체부(412) 사이에서는 전술한 바와 같이 상기 플라즈마 방전이 일어난다. 따라서 상기 제1 전극부(430)와 상기 몸체부(412) 중 어느 하나는 구동전극의 기능을 하고, 다른 하나는 접지전극의 기능을 한다. 일반적으로는 상기 제1 전극부(430)가 구동전극의 기능을 하고, 상기 몸체부(412)가 접지전극의 기능을 한다. 예를 들어, 상기 제1 전극부(430)에는 ㅁ2kV의 전압이 인가되고, 상기 몸체부(412)는 접지전극이 되면 도 21에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극부(430)와 상기 몸체부(412) 사이에서 상기 플라즈마 방전이 일어난다.

이러한 방전 형태는 대향방전과 유사한 형태로서, 상기 몸체부(412) 내부의 모든 영역에서 상기 플라즈마 방전이 일어나므로, 상기 제1 플랜지부(411)에서 상기 몸체부(412)로 상기 배기가스가 유입될 때 넓은 면적으로 분포되면서 유동되는 상기 배기가스가 상기 몸체부(412) 내부의 여러 영역에서 일어나는 상기 플라즈마 방전에 의하여 분해될 수 있다.

특히, 상기 제1 전극부(430)는 상기 몸체부(412)와 일체로 형성되는 상기 제1 플랜지부(411)와도 상기 플라즈마 방전을 일으키므로, 상기 공정챔버에서 상기 제1 플랜지부(411)로 상기 배기가스가 유입되는 순간부터 상기 플라즈마 방전에 의하여 상기 배기가스가 분해될 수 있다. 또한, 상기 제1 플랜지부(411)와 반대로 상기 제2 플랜지부(413)에서도 상기 플라즈마 방전이 일어나므로 상기 배기가스가 상기 제2 플랜지부(413)를 통해 상기 진공펌프로 배출되는 순간까지 상기 플라즈마 방전에 의하여 상기 배기가스를 분해하므로 상기 배기가스 처리 능력이 매우 향상되는 효과를 가질 수 있다.

전술에서 상기 내부 모듈(420)은 상기 제1 차폐커버(415) 및 상기 제2 차폐커버(417)에 의해 고정된다고 하였는데, 상기 제1 차폐커버(415) 및 상기 제2 차폐커버(417)는 각각 상기 몸체부(412)의 일 측(412a)과 타 측을 차폐하도록 결합되며, 상기 내부 모듈(420)의 일측 및 타측과도 결합되는 것이다. 상기 몸체부(412)는 상기 제1 차폐커버(415) 및 상기 제2 차폐커버(417)에 의해 차폐될 수 있도록 일 측(412a) 타 측이 개구되어 있다. 특히, 상기 타 측은 외주면으로부터 둘레방향을 따라 연장되는 플랜지(412b)가 형성된다.

먼저, 상기 제1 차폐커버(415)를 살펴보면, 원통형의 상기 몸체부(412)의 일측(412a)을 차폐할 수 있도록 원형의 플레이트 구조로 형성된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 제1 차폐커버(415)는 상기 몸체부(412)의 내주면으로 내삽되며 끼워져 결합하므로 상기 제1 차폐커버(415)의 둘레의 크기는 상기 몸체부(412)의 내주면 둘레의 크기와 동일하게 형성된다.

상기 제1 차폐커버(415)의 일면에는 상기 내부 모듈(420)의 횡단면과 대응되는 제1 삽입홈(415a)이 형성된다. 따라서 상기 내부 모듈(420)의 일측이 상기 제1 삽입홈(415a)에 끼워져 결합된다. 다만, 상기 내부 모듈(420)의 일측이 상기 제1 삽입홈(415a)에 끼워져 결합되기 전, 상기 제1 삽입홈(415a)에 실링부재(415b)를 구비한 상태로 상기 내부 모듈(420)을 끼워 결합함으로써 상기 내부 모듈(420)의 밀폐력을 향상한다.

전술에서는 상기 제1 차폐커버(415)가 상기 몸체부(412)의 일측(412a)에 내삽되어 끼워져 결합되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 몸체부(412)와 상기 제1 차폐커버(415)가 일체로 형성될 수도 있다.

상기 제2 차폐커버(417)는 상기 제1 차페커버(415)와 마찬가지로, 원형의 플레이트 구조로 형성된다. 전술한 바와 같이, 상기 몸체부(412)의 개구된 타측을 차폐한다.

상기 제1 차폐커버(415)는 상기 몸체부(412)의 일측 내주면에 내삽되게 끼워져 결합되었으나, 상기 제2 차폐커버(417)는 체결부재(1)에 의하여 상기 몸체부(412)의 타측에 형성된 플랜지(412b)와 체결 결합된다. 따라서 상기 제2 차폐커버(417)의 횡단면의 크기는 상기 몸체부(412)의 타측에 형성된 플랜지(412b)의 횡단면의 크기와 동일하게 형성된다. 그리고 상기 제2 차폐커버(417)에는 상기 체결부재(1)가 관통하여 체결될 수 있도록 복수 개의 체결홀(미표기)들이 형성되며, 상기 체결홀(미표기)들은 상기 제2 차폐커버(417)의 둘레 방향을 따라 상호 이격되며 형성된다. 그리고 상기 몸체부(412)의 플랜지(412b)에도 상기 체결홀(미표기)들과 대응된 관통홀(미도시)들이 형성된다.

또한, 상기 제2 차폐커버(417)의 일면에도 상기 내부 모듈(420)의 횡단면에 대응되는 제2 삽입홈(417a)이 형성되며, 상기 내부 모듈(420)의 타측이 상기 제2 삽입홈(417a)에 삽입되어 끼워져 결합된다. 다만, 상기 제2 삽입홈(417a)에도 실링부재(417b)가 구비되어 있어 상기 제2 삽입홈(417a)에 상기 실링부재(417b)가 구비된 상태로 상기 내부 모듈(420)의 타측이 삽입되어 끼워져 결합하면서 상기 내부 모듈(420)의 밀폐력을 향상시킨다.

그리고 상기 제2 차폐커버(417)의 일면에는 상기 제2 삽입홈(417a) 뿐 아니라, 제4 삽입홈(417c)도 형성된다. 상기 제4 삽입홈(417c)의 직경은 상기 제2 삽입홈(417a)의 직경보다 크게 형성되며, 상기 제2 차폐커버(417)가 상기 몸체부(412)의 상기 플랜지(412b)와 결합할 때 상기 제4 삽입홈(417c)이 상기 플랜지(412b)와 마주하도록 형성된다. 상기 제4 삽입홈(417c)의 내부에도 상기 실링부재(417b)가 구비되어 상기 제2 차폐커버(417)가 상기 플랜지(412b)와 상기 체결부재(1)에 의해 결합될 때, 상기 제4 삽입홈(417c)에 구비된 상기 실링부재(417b)가 상기 플랜지(412b)와 밀착하면서 상기 몸체부(412)의 밀폐력을 향상시킬 수 있다.

상기 제2 차폐커버(417)와 상기 몸체부(412)를 체결 결합시키는 상기 체결부재(1)는 예시적으로 볼트와 너트로 구비되며, 상기 몸체부(412)의 내부에서 외부로 돌출되도록 상기 관통홀(미표기)과 상기 체결홀(미표기)을 관통하여 체결된 상기 볼트에 상기 너트가 체결되면서 결합된다.

한편, 도 22에는 도 21에 도시된 플라즈마 반응기의 다른 실시 형태가 도시되어 있다. 도 22에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400`)의 상기 몸체부(412`)는 일 측도 개구되어 형성되며, 타 측과 마찬가지로 플랜지(412`a)가 형성된다. 그리고 상기 제1 차폐커버(415`)는 상기 제2 차폐커버(417)와 동일한 형상으로 형성된다. 즉, 도 21에 도시된 플라즈마 반응기(400)에서 상기 제2 차폐커버(417)가 상기 몸체부(412)의 타 측에 결합되는 구조와 동일하게 상기 몸체부(412`)의 일 측과 상기 제1 차폐커버(415`)도 동일한 구조로 결합되는 것이다. 즉, 상기 제1 차폐커버(415`)에도 상기 제4 삽입홈(417c)과 대응되는 제3 삽입홈(미표기)이 형성되며, 상기 제3 삽입홈에 상기 실링부재가 구비되어 상기 몸체부(412`)의 일 측에 형성된 플랜지(412`a)와 상기 제1 차폐커버(415`) 사이를 밀폐한다.

한편, 상기 내부 모듈(420)에 내삽되는 상기 제1 전극부(430)에 전압을 인가하도록 상기 제1 전극부(430)와 연결되는 전원연결선(3)은 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제1 차폐커버(415)를 관통하여 상기 내부 모듈(420)에 내삽된 상기 제1 전극부(430)와 연결된다. 상기 전원연결선(3)은 도 23에 도시된 바와 같이 절연부(415c)감싸져 상기 제1 차폐커버(415)를 관통한다.

상기 제1 차폐커버(415)도 상기 몸체부(412)와 마찬가지로 도전성 소재로 형성되며, 상기 제1 전극부(430)와 상기 플라즈마 방전을 일으킬 수 있으므로 상기 전원연결선(3)에 쇼트가 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 전원연결선(3)은 절연체(415c)로 감싸져 상기 제1 차폐커버(415)를 관통한다. 그리고 도 23에는 상기 제1 차폐커버(415)를 예로 들어 도시하였으나, 이제 한정되지 않고 상기 제2 차페커버(417)도 상기 제1 차페커버(415)와 마찬가지로 상기 제1 전극부(430)에 전압을 인가하는 전원연결선(3)이 관통될 수 있다.

전술에서는 상기 몸체부(412)의 일 측(412a)과 타 측이 관통된 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 일 측(412a)과 타 측 중 어느 하나의 측면만 개구될 수도 있다. 따라서 상기 내부 모듈(420)은 상기 제1 차페커버(415) 또는 상기 제2 차페커버(417) 중 어느 하나에만 결합되어 상기 몸체부(412)의 내부에 고정될 수도 있다.

상기 몸체부(412)의 내부에 상기 내부 모듈(420)이 설치되는 과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 상기 내부 모듈(420)의 일측이 상기 제1 차폐커버(415)의 상기 제1 삽입홈(415a)에 끼워져 결합된 상태로 상기 몸체부(412)의 일측(412a)에서 상기 몸체부(412)의 타측을 향해 삽입된다. 이때, 상기 내부 모듈(412)의 타측은 상기 몸체부(412)의 개구된 타측을 통과하여 돌출된다. 상기 제2 차폐커버(417)는 상기 몸체부(412)의 타측을 차폐하는데, 상기 제2 차폐커버(417)에 형성된 상기 제2 삽입홈(417a)에 상기 내부 모듈(420)의 타측이 끼워지고, 상기 체결부재(1)가 몸체부(412)의 관통홀(미표기)과 상기 제2 차폐커버(417)의 상기 플랜지(412b)에 형성된 체결홀(미표기)을 동시에 관통하며 체결하여 상기 제2 차폐커버(417)가 상기 몸체부(412)와 결합된다.

또는 전술한 것과 반대로, 상기 몸체부(412)의 일 측(412a)에 상기 제1 차폐커버(415)가 먼저 결합되어 있거나, 상기 몸체부(412)와 상기 제1 차페커버(415)가 일체로 형성되어 있어 상기 내부 모듈(420)이 상기 몸체부(412)의 타 측을 통해 상기 몸체부(412)의 내부로 삽입되면서 상기 내부 모듈(420)의 일측에 상기 제1 차페커버(415)의 상기 제1 삽입홈(415a)에 끼워져 결합된다. 그리고 상기 제2 차폐커버(417)의 상기 제2 삽입홈(417a)에 상기 내부 모듈(420)의 타측이 끼워지고, 상기 체결부재(1)가 상기 제2 차폐커버(417)가 상기 플랜지(412b)에 동시에 체결되면서 결합된다.

상기 몸체부(412)에 상기 내부 모듈(420)을 조립하여 설치할 때에는 상기 실링부재(415b, 417b)을 구비하여 상기 배기가스가 상기 내부 모듈(420)의 내부로 유입되는 것을 방지하지만, 상기 플라즈마 반응기(400)의 장시간 사용으로 인해 상기 배기가스가 누설되어 상기 내부 모듈(420)의 내부로 유입될 수 있다. 상기 배기가스가 상기 내부 모듈(420)의 내부로 유입되면, 상기 내부 모듈(420)의 내부 온도 및 내부 압력이 상승하여 상기 내부 모듈(420)의 손상을 야기 시킬 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 상기 내부 모듈(420)의 내부에는 온도센서(424) 및 압력센서(425)를 설치한다.

만약, 누설에 의하여 상기 내부 모듈(420) 내부의 온도와 압력이 상승하면, 상기 온도센서(424)와 상기 압력센서(425)가 이를 감지하여 경보 알람을 울리거나, 상기 플라즈마 반응기(400)의 작동을 중지시킨다. 한편, 상기 온도센서(424) 및 상기 압력센서(425) 모두 설치되는 것에 한정되는 것은 아니므로, 상기 온도센서(424)와 상기 압력센서(425) 중 하나만 설치될 수도 있고 모두 설치되지 않을 수도 있다.

도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기가 도시된 것으로, 동일한 구성에 대해서는 도 21과 동일한 도면부호를 사용하여 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 상기 몸체부(412)의 내부에서 상기 플라즈마 방전을 일으키기 위해 제1 전극부(430) 및 제2 전극부(440)를 포함한다. 상기 제1 전극부(430)는 도 21에 도시된 실시예와 동일하나 다만, 도 21에 도시된 실시예보다 길이가 짧게 형성된다.

상기 제2 전극부(440)는 상기 제1 전극부(430)와 마찬가지로, 상기 내부 모듈(420)에 내삽되되, 상기 제1 전극부(430)와 이격된다. 본 실시예에서는 상기 제1 전극부(430) 및 상기 제2 전극부(440)에 의하여 상기 몸체부(412)의 내부에서 상기 플라즈마 방전이 일어난다. 본 실시예에서 상기 제1 전극부(430) 및 상기 제2 전극부(440)는 모두 구동전극이며, 예를 들어 상기 제1 전극부(430)에는 상대적인 양(+)의 전압(+2kV)이 인가되고, 상기 제2 전극부(440)에는 상대적인 음(-)의 전압(-2kv)이 인가된다. 따라서 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440)의 전압 차이에 의해 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440) 사이에 상기 플라즈마 방전이 일어난다. (도 24의 점선 참조) 한편, 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440)에 인가되는 전압은 전술한 바와 반대로 인가될 수도 있다.

한편, 상기 몸체부(412)는 접지전극과 같은 상태이므로 상기 제1 전극부(430)와 상기 몸체부(412) 사이에도 상기 플라즈마 방전이 일어나고, 상기 제2 전극부(440)와 상기 몸체부(412) 사이에도 상기 플라즈마 방전이 일어나게 된다. 그러나 상기 몸체부(412)와 상기 제1 전극부(430) 사이에서 일어나는 상기 플라즈마 방전의 세기와, 상기 몸체부(412)와 상기 제2 전극부(440) 사이에서 일어나는 상기 플라즈마 방전의 세기는 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440) 사이에서 일어나는 상기 플라즈마 방전의 세기보다는 약하다. 즉, 상기 몸체부(412)의 중앙영역에서 일어나는 상기 플라즈마 방전의 밀도가 높고, 에너지가 커 세기가 가장 세다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 연결부(411)를 통해 상기 몸체부(412)로 상기 배기가스가 유입될 때, 상기 배기가스가 넓은 면적으로 분포되면서 퍼지지만 상기 몸체부(412)의 중앙영역으로 유동되는 상기 배기가스의 유량이 상기 몸체부(412)의 가장자리 영역으로 유동되는 상기 배기가스의 유량보다 많다. 따라서 본 실시예에서와 같이, 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440) 사이에서 가장 큰 세기의 상기 플라즈마 방전이 일어나면, 상기 몸체부(412)의 중앙영역으로 유동되는 많은 유량의 상기 배기가스를 더 많이 분해할 수 있게 되므로, 상기 플라즈마 반응기(400a)의 분해 효율이 향상되는 효과를 가질 수 있다.

도 25 및 도 26은 도 24에 도시된 플라즈마 반응기를 도 24와 다른 방식으로 운영하는 실시 형태가 도시된 것이다. 도 25 및 도 26에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400b, 400c)는 도 24에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400a)와 동일한 구성을 갖는다. 다만, 도 25에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400b)의 상기 제1 전극부(430)에는 상대적인 양(+) 전압(+4kV)가 인가되는 구동전극이며, 상기 제2 전극부(440)는 접지전극(0kV)이 된다. 도 26에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400c)는 도 25에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400c)와 반대로 구성된다.

도 25에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400b)는 구동전극인 상기 제1 전극부(430)와 접지전극인 상기 제2 전극부(440) 사이에서 도 25에 도시된 점선과 같은 형태로 상기 플라즈마 방전이 일어난다. 이때, 상기 몸체부(412)는 상기 제2 전극부(440)와 같이 접지전극(0kV)과 같은 상태이므로, 상기 제1 전극부(430)와 상기 몸체부(412) 사이에서도 상기 플라즈마 방전이 일어난다. 그러나 상기 제2 전극부(440)와 상기 몸체부(412)는 둘 다 접지전극이므로 상기 제2 전극부(440)와 상기 몸체부(412) 사이에는 상기 플라즈마 방전이 일어나지 않는다. 따라서 도 25에 도시된 실시예와 같은 상기 플라즈마 반응기(400b)에서는 상기 몸체부(412)의 중앙 영역과 왼쪽 가장자리 영역에서 상기 플라즈마 방전이 일어나고, 상기 몸체부(412)의 중앙 영역과 왼쪽 가장자리 영역에서 상기 배기가스 내 유해물질의 분해가 많이 이루어진다.

한편, 도 26에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400c)는 도 25에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400b)와 반대로 구성되므로, 상기 제1 전극부(430)는 접지전극이며 상기 제2 전극부(440)는 구동전극으로 운영된다. 따라서 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440) 사이에서 상기 플라즈마 방전이 일어날 뿐 아니라, 상기 제2 전극부(440)와 상기 몸체부(412) 사이에서 상기 플라즈마 방전이 일어나서 상기 몸체부(412)의 중앙 영역과 오른쪽 가장자리 영역에서 상기 배기가스 내 유해물질의 분해가 많이 이루어진다.

도 25 및 도 26에 도시된 상기 플라즈마 반응기(400b, 400c)는 사용자가 상기 제1 전극부(430) 및 상기 제2 전극부(440) 중 어느 하나를 구동전극으로 사용하는 것이므로, 상기 몸체부(412) 내부의 손상 정도에 따라 상기 제1 전극부(430)와 상기 제2 전극부(440)를 번갈아가며 전압을 인가하여 상기 플라즈마 반응기(400b, 400c)의 수명을 연장시키는 효과를 가질 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

110: 공정챔버 120: 배기라인
130: 진공펌프
200, 200`, 200a, 200b: 플라즈마 반응기
201: 배기가스 유입구
202; 배기가스 유출구
210: 도관 220: 내부 모듈
230: 제1 전극부 240: 제2 전극부
250, 250`: 고정수단 260: 절연부
270: 격벽
300, 300`: 플라즈마 반응기 310: 도관
320: 내부 모듈 330, 330`: 제1 전극부
340: 유전체층 350`: 제2 전극부
400, 400a, 400b, 400c: 플라즈마 반응기
410: 도관 411: 제1 플랜지부
412: 몸체부 413: 제2 플랜지부
415: 제1 차폐커버 415a; 제1 삽입홈
415b: 실링부재
417: 제2 차폐커버 417a: 제2 삽입홈
417b: 실링부재 417c: 제3 삽입홈
420: 내부 모듈 430: 제1 전극부
440: 제2 전극부

Claims

하나 또는 복수 개의 진공펌프에 의하여 하나 또는 복수 개의 공정챔버에서 배출되는 배기가스 내의 유해물질을 분해하는 플라즈마 반응기에 있어서,
상기 공정챔버와 상기 진공펌프 사이에 배치되며, 상기 공정챔버로부터 유입된 상기 배기가스가 상기 진공펌프로 배출되게 유동될 수 있도록 내부공간이 형성되는 도관;
상기 내부공간 내에 배치되어, 상기 도관 과의 사이에 플라즈마 방전이 일어나는 공간을 형성하며, 상기 내부공간 내에서 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 내부 모듈; 및
상기 내부 모듈에 설치되며, 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간에서 플라즈마 방전을 일으키는 제1 전극부를 포함하는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간으로 노출되지 않도록 상기 내부 모듈의 내부에 설치되는 플라즈마 반응기.
청구항 2에 있어서,
상기 내부 모듈은 중공의 관 구조를 가지며,
상기 제1 전극부는 상기 내부 모듈의 내부에 내삽되어 설치되는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 도관 및 상기 내부 모듈은 원통형으로 형성되며,
상기 내부 모듈은 상기 도관과 동심축을 갖도록 배치되는 플라즈마 반응기.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 전극부는 횡단면이 원형인 튜브 형태 또는 원기둥 형태로 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 모듈은 상기 제1 전극부를 보호하도록 유전체로 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 6에 있어서,
상기 내부 모듈의 내부는 상기 제1 전극부를 보호하도록 유전체로 상기 제1 전극부를 덮는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마 반응기는,
상기 제1 전극부와 이격되며, 상기 제1 전극부와 상기 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극부를 더 포함하는 플라즈마 반응기.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는, 상기 플라즈마 방전이 일어나는 공간으로 노출되지 않도록 상기 내부 모듈의 내부에 설치되는 플라즈마 반응기.
청구항 9에 있어서,
상기 내부 모듈은 중공의 관 구조를 가지며,
상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는, 상기 내부 모듈의 내부에 내삽되어 설치되는 플라즈마 반응기.
청구항 8에 있어서,
상기 도관 및 상기 내부 모듈은 원통형으로 형성되며,
상기 내부 모듈은 상기 도관과 동심축을 갖도록 배치되는 플라즈마 반응기.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 횡단면이 원형인 튜브 형태 또는 원기둥 형태로 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 8에 있어서,
상기 내부 모듈은 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 보호하도록 유전체로 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 13에 있어서,
상기 내부 모듈의 내부는 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 보호하도록 유전체로 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 덮는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 도관은,
상기 내부 공간을 형성하고, 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 길이가 길게 연장되며, 일 측이 개구되어 있는 몸체부;
상기 몸체부의 개구된 일 측을 차폐하도록 상기 몸체부와 결합되며, 상기 내부 모듈을 상기 내부 공간 내에서 지지하는 제1 차폐커버를 더 포함하는 플라즈마 반응기.
청구항 15에 있어서,
상기 제1 차폐커버와 상기 몸체부는 일체로 형성되어 있는 플라즈마 반응기.
청구항 15에 있어서,
상기 내부 모듈은 일 측이 상기 제1 차폐커버와 결합되어 상기 도관의 내부에 고정되는 플라즈마 반응기.
청구항 17에 있어서,
상기 제1 차폐커버는 상기 몸체부의 일 측으로부로부터 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 플랜지와 결합될 수 있도록 플레이트 구조를 가지며. 상기 제1 차폐커버의 일면에는 상기 내부 모듈의 일측이 끼워져 결합되는 제1 삽입홈이 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 18에 있어서,
상기 도관은,
상기 제1 삽입홈에 배치되며, 상기 내부 모듈과 상기 제1 차폐커버 사이와, 상기 플랜지와 상기 제1 차폐커버를 밀폐하는 실링부재를 더 포함하며,
상기 제1 차폐커버에는 상기 플랜지와 마주하며 상기 실링부재가 끼워져 구비되는 제3 삽입홈이 더 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 도관은,
상기 내부 공간을 형성하고, 상기 배기가스가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 길이가 길게 연장되며, 타 측에는 상기 내부 모듈이 상기 내부공간으로 관통 삽입될 수 있도록 개구되는 몸체부; 및
개구된 상기 타 측을 차폐하도록 상기 몸체부의 타 측으로부터 둘레 방향을 따라 연장 형성되는 플랜지와 결합되는 제2 차폐커버를 포함하는 플라즈마 반응기.
청구항 20에 있어서,
상기 내부 모듈은 타 측이 상기 제2 차폐커버와 결합되어 상기 도관의 내부에 고정되는 플라즈마 반응기.
청구항 21에 있어서,
상기 제2 차폐커버는 플레이트 구조를 가지며, 상기 제2 차폐커버의 일면에는 상기 내부 모듈의 타측이 끼워져 결합되는 제2 삽입홈이 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 22에 있어서,
상기 도관은,
상기 제2 삽입홈에 배치되며, 상기 내부 모듈과 상기 제2 차폐커버 사이와, 상기 플랜지와 상기 제2 차폐커버를 밀폐하는 실링부재를 더 포함하며,
상기 제2 차폐커버에는 상기 플랜지와 마주하며 상기 실링부재가 끼워져 구비되는 제4 삽입홈이 더 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 15에 있어서,
상기 도관은,
상기 공정챔버로부터 상기 몸체부의 내부공간으로 상기 배기가스가 유입되도록, 상기 공정챔버와 연결된 배관과 상기 몸체부를 연통되게 연결시키는 제1 플랜지부; 및
상기 내부공간 내에서 상기 유해물질이 분해된 상기 배기가스가 상기 진공펌프로 배출되도록, 상기 진공펌프와 연결된 배관과 상기 몸체부를 연통되게 연결시키는 제2 플랜지부를 더 포함하며,
상기 제1 플랜지의 유동 단면적의 크기보다, 상기 몸체부의 유동 단면적의 크기가 더 큰 플라즈마 반응기.
청구항 24에 있어서,
상기 제1 플랜지부, 상기 몸체부 및 상기 제2 플랜지부는 일체로 형성되는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 도관은 일부 또는 전체가 도전성 소재로 형성되며, 상기 도전성 소재로 형성되는 부분은 그라운드 되는 플라즈마 반응기.
청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마 반응기는,
상기 내부 모듈에 설치되어, 누설에 의해 상기 내부 모듈의 내부로 상기 배기가스가 유입되면 상기 내부 모듈의 내부 온도 변화를 감지하는 온도센서; 및
상기 내부 모듈에 설치되어, 누설에 의해 상기 내부 모듈의 내부로 상기 배기가스가 유입되면 상기 내부 모듈의 내부 압력 변화를 감지하는 압력센서를 더 포함하는 플라즈마 반응기.