KR20170112523A - Plasma generator for gas abatement - Google Patents

Plasma generator for gas abatement Download PDF

Info

Publication number
KR20170112523A
KR20170112523A KR1020160039656A KR20160039656A KR20170112523A KR 20170112523 A KR20170112523 A KR 20170112523A KR 1020160039656 A KR1020160039656 A KR 1020160039656A KR 20160039656 A KR20160039656 A KR 20160039656A KR 20170112523 A KR20170112523 A KR 20170112523A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
gas
plasma generator
chamber
ion
Prior art date
Application number
KR1020160039656A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최대규
Original Assignee
(주) 엔피홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 엔피홀딩스 filed Critical (주) 엔피홀딩스
Priority to KR1020160039656A priority Critical patent/KR20170112523A/en
Publication of KR20170112523A publication Critical patent/KR20170112523A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/54Plasma accelerators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • H01J37/32201Generating means
    • H05H2001/4652

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기에 관한 것이다. 본 발명의 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기는 가스 저감(abatement)을 위한 플라즈마 발생기에 있어서, 플라즈마를 형성하기 위한 이온화 에너지를 제공하는 플라즈마 소스; 및 상기 이온화 에너지에 의해 형성된 제1 이온 가속방향과 상이한 방향의 제2 이온 가속방향을 형성하도록 에너지를 제공하는 하나 이상의 영구자석 또는 유도자석을 포함하는 이온 가속 수단을 포함하여 이온의 운동 궤적을 변화시킨다. 본 발명의 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기에 의하면 반응가스 이온의 운동 궤적을 변화시킴으로써 플라즈마 채널 내에서 머무는 잔류 시간을 늘릴 수 있어 가스 분해율을 향상시킬 수 있다. 가스 분해율이 향상됨으로 동일한 전력 공급과 대비하여 플라즈마 방전 효율을 극대화할 수 있다. 또한 플라즈마가 방전된 후 분해된 이온의 재결합을 방지할 수 있어 플라즈마 상태를 지속적으로 유지하며 공급할 수 있다.The present invention relates to a plasma generator for gas reduction. A plasma generator for gas abatement of the present invention is a plasma generator for gas abatement, comprising: a plasma source for providing ionization energy for forming a plasma; And ion accelerating means comprising at least one permanent magnet or induction magnet for providing energy to form a second ion acceleration direction in a direction different from the first ion acceleration direction formed by said ionization energy, . According to the plasma generator for reducing the gas of the present invention, it is possible to increase the residence time in the plasma channel by changing the motion locus of the reactive gas ions, thereby improving the gas decomposition rate. It is possible to maximize the plasma discharge efficiency in comparison with the same power supply. In addition, it is possible to prevent recombination of decomposed ions after the plasma is discharged, so that the plasma state can be maintained and supplied continuously.

Description

가스 저감을 위한 플라즈마 발생기{PLASMA GENERATOR FOR GAS ABATEMENT}PLASMA GENERATOR FOR GAS ABATEMENT BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001]

본 발명은 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스의 분해 효율을 향상시키기 위한 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generator for reducing gas, and more particularly, to a plasma generator for reducing gas for improving gas decomposition efficiency.

플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 대표적으로 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각, 증착, 세정, 에싱 등 다양하게 사용되고 있다.Plasma discharges are used in gas excitation to generate active gases including ions, free radicals, atoms, and molecules. Active gases are widely used in various fields and are typically used in a variety of semiconductor manufacturing processes such as etching, deposition, cleaning, and ashing.

에칭 및 화학 진공 증착과 같은 반도체 프로세스들에서는 화학 반응 가스들이 프로세싱 동안에 사용되거나 프로세싱의 결과로서 생성될 수 있다. 특히 과불화탄소(PFCs:Perfluorocompounds)는 반도체/ 디스플레이 공정 중 플라즈마를 이용한 식각, 세정 과정에서 사용되는 기체로서, 반도체/ 디스플레이 시장의 확장과 함께 사용량도 꾸준히 증가되어 왔다. 반도체/ 디스플레이 공정에 사용되는 PFCs는 CF4, CHF3, C2F6, C3F8, C4F8, NF3, SF6 등을 들 수 있다. 이러한 과불화탄소는 지구 온난화가스의 대표적인 물질로 분류되어 있어, 과불화탄소가 프로세싱 후 챔버에서 100% 소진되지 않은 채 공기중으로 배출되는 경우 환경 규제의 대상이 된다. 그러므로 이러한 가스는 분해 후 공기중으로 배출하는 것이 바람직하다. In semiconductor processes such as etching and chemical vacuum deposition, chemical reaction gases may be used during processing or as a result of processing. In particular, perfluorocompounds (PFCs) are used in etching and cleaning processes using plasma during semiconductor / display processes. Their usage has also been increasing steadily with the expansion of the semiconductor / display market. PFCs used in the semiconductor / display process include CF4, CHF3, C2F6, C3F8, C4F8, NF3, and SF6. These perfluorocarbons are categorized as representative of global warming gases, and are subject to environmental regulations when perfluorocarbons are discharged into the air without being exhausted 100% from the chamber after processing. Therefore, it is preferable to discharge these gases to the air after decomposition.

또한 반도체 프로세스 공정 후 배출되는 화학 반응 가스는 그대로 배출되는 경우, 배기관의 부식 및 진공펌프를 손상시킴으로써 진공펌프의 수명을 단축시키는 요인으로 작용한다. In addition, when the chemical reaction gas discharged after the semiconductor process is discharged, the exhaust pipe is corroded and the vacuum pump is damaged, thereby shortening the life of the vacuum pump.

현재 반도체/디스플레이 공정에서 배출되는 PFCs를 처리하는 방법으로는 플라즈마, 화학 필터링, 촉매 반응, 열분해, 소각 등을 들 수 있다. 열과 액체를 이용하는 연소 및 습식 타입 스크러버(Burn&Wet type scrubber)는 반도체 분야에서 널리 사용 되고 있으나, 과불화탄소 분해를 위해 고온을 사용하는 경우, 또 다른 규제 대상인 NOX를 발생시키고, 이를 방지하기 위해 온도를 낮추게되면 과불화탄소 분해 효율이 낮아지는 단점을 가진다.Currently, methods for treating PFCs discharged from a semiconductor / display process include plasma, chemical filtration, catalysis, pyrolysis, and incineration. Burn & Wet type scrubber, which uses heat and liquid, is widely used in the semiconductor field. However, in case of using high temperature for decomposition of perfluorocarbon, another regulated target NOx is generated and the temperature is lowered The decomposition efficiency of perfluorocarbon is lowered.

플라즈마에 의한 PFCs처리 방법은 장비 크기가 작고, 설치가 간단하며, 운전변수 조절이 간편하다. PFCs 처리에 플라즈마를 이용하는 방식은 플라즈마 반응기의 설치위치에 따라 진공펌프 후단에 설치하는 상압 열플라즈마와 진공펌프 전단에 설치하는 저압 글로우 플라즈마로 나눌 수 있다. 상압 열플라즈마 방법은 온도가 수천도K 이상인 아크 방전을 이용하여 PFCs를 열분해 처리하는 방식으로, 국내 반도체 공정에 일부 채택되어 사용되고 있다. 그러나, 상압 처리방식은 열플라즈마의 높은 온도에 의해 분해율 면에서는 탁월한 장점을 갖지만, 단위 g당 소모되는 전력에 해당하는 에너지 효율 면에서는 다른 처리 방식에 비해 큰 약점을 지니고 있다. 이는 상압에서는 부피가 큰 플라즈마를 얻기 어려워 처리가스로 효율적인 열전달이 어렵고, 진공펌프에 사용되는 정화가스인 질소를 처리가스와 함께 분해하기 때문에 전력이 낭비된다. 반면, 저압 플라즈마 방식은 진공펌프 전단에서 PFCs를 분해/처리함으로써 정화 가스인 질소가열에 소모되는 에너지 낭비를 피할 수 있을 뿐 아니라, 부피가 큰 플라즈마를 손쉽게 얻을 수 있어 처리가스로의 효율적인 열전달이 가능한 장점을 갖는다. 또한, 저압 플라즈마 방식은 식각공정에서 발생하는 입자들 크기와 부산물의 화학종을 제어할 수 있어서 진공펌프 수명을 획기적으로 늘릴 수 있는 기능성도 가지고 있다.The PFC treatment method by plasma is small in size, simple to install, and easy to control the operating parameters. The method of using plasma for treating PFCs can be divided into a normal-pressure thermal plasma installed at the rear of the vacuum pump and a low-pressure glow plasma installed at the front of the vacuum pump, depending on the installation position of the plasma reactor. The atmospheric thermal plasma method is a method in which PFCs are pyrolyzed by using an arc discharge at a temperature of several thousand K or more, and is partially adopted in domestic semiconductor processes. However, the atmospheric pressure treatment method has an excellent advantage in terms of the decomposition rate due to the high temperature of the thermal plasma, but has a weak point in energy efficiency, which is equivalent to the power consumed per unit g, as compared with other treatment methods. This is because it is difficult to obtain a bulky plasma at normal pressure and efficient heat transfer is difficult with the process gas and power is wasted because it decomposes nitrogen, which is a purifying gas used in a vacuum pump, together with the process gas. On the other hand, in the low-pressure plasma method, it is possible to avoid a waste of energy consumed in the heating of nitrogen, which is a purifying gas, by decomposing / treating the PFCs at the front end of the vacuum pump, and to easily obtain a bulky plasma, Respectively. In addition, the low-pressure plasma method can control the size of the particles generated in the etching process and the chemical species of the byproducts, so that the vacuum pump has a function to dramatically increase the life of the vacuum pump.

본 발명의 목적은 플라즈마 발생기 내부에서 반응가스의 이온 궤적을 변화시켜 반응가스의 잔류시간을 증대하여 반응가스의 분해율을 향상시킬 수 있는 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plasma generator for reducing a gas, which can improve the decomposition rate of a reaction gas by changing the ion trajectory of the reaction gas inside the plasma generator to increase the residence time of the reaction gas.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기에 관한 것이다. 본 발명의 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기는 가스 저감(abatement)을 위한 플라즈마 발생기에 있어서, 플라즈마를 형성하기 위한 이온화 에너지를 제공하는 플라즈마 소스; 및 상기 이온화 에너지에 의해 형성된 제1 이온 가속방향과 상이한 방향의 제2 이온 가속방향을 형성하도록 에너지를 제공하는 하나 이상의 영구자석 또는 유도자석을 포함하는 이온 가속 수단을 포함하여 이온의 운동 궤적을 변화시킨다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma generator for reducing gas. A plasma generator for gas abatement of the present invention is a plasma generator for gas abatement, comprising: a plasma source for providing ionization energy for forming a plasma; And ion accelerating means comprising at least one permanent magnet or induction magnet for providing energy to form a second ion acceleration direction in a direction different from the first ion acceleration direction formed by said ionization energy, .

일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스는 환형의 플라즈마가 형성되는 토로이달 형상의 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버의 일부가 통과하도록 장착되는 하나 이상의 페라이트 코어 및 상기 페라이트 코어에 커플링되는 일차권선을 갖는 파워 트랜스포머; 및 상기 일차권선에 전력을 공급하기 위한 전원 공급원을 포함한다. In one embodiment, the plasma source comprises a toroidal plasma chamber in which an annular plasma is formed; A power transformer having a primary winding coupled to the ferrite core and one or more ferrite cores mounted such that a portion of the plasma chamber passes therethrough; And a power source for supplying power to the primary winding.

일 실시예에 있어서, 상기 유도자석은 상기 플라즈마 내로 자기장을 형성할 수 있도록 자속 출입구가 형성된 마그네틱 코어; 및 상기 마그네틱 코어에 권선되는 유도코일을 포함한다. In one embodiment, the induction magnet includes a magnetic core having a magnetic flux entrance so that a magnetic field can be formed in the plasma; And an induction coil wound around the magnetic core.

본 발명의 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기에 의하면 반응가스 이온의 운동 궤적을 변화시킴으로써 플라즈마 채널 내에서 머무는 잔류 시간을 늘릴 수 있어 가스 분해율을 향상시킬 수 있다. 가스 분해율이 향상됨으로 동일한 전력 공급과 대비하여 플라즈마 방전 효율을 극대화할 수 있다. 또한 플라즈마가 방전된 후 분해된 이온의 재결합을 방지할 수 있어 플라즈마 상태를 지속적으로 유지하며 공급할 수 있다. According to the plasma generator for reducing the gas of the present invention, it is possible to increase the residence time in the plasma channel by changing the motion locus of the reactive gas ions, thereby improving the gas decomposition rate. It is possible to maximize the plasma discharge efficiency in comparison with the same power supply. In addition, it is possible to prevent recombination of decomposed ions after the plasma is discharged, so that the plasma state can be maintained and supplied continuously.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 발생기의 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 발생기가 프로세스 챔버에 설치된 상태를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 영구자석이 장착된 플라즈마 발생기의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 영구자석의 다양한 배치구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 영구자석이 장착된 플라즈마 발생기의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 유도자석이 장착된 플라즈마 발생기의 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 플라즈마 발생기에서 유도자석이 장착된 부분에서의 이온 운동궤적을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 유도자석에 파워코일이 권선된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 영구자석이 장착된 플라즈마 발생기의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 플라즈마 발생기의 냉각라인을 도시한 도면이다.
도 13은 도 11에 도시된 플라즈마 발생기의 분해 사시도이다.
도 14는 영구자석이 설치된 플라즈마 발생기의 단면을 도시한 도면이다.
1 is a view showing a concept of a plasma generator according to the present invention.
2 is a conceptual diagram showing a state in which a plasma generator according to a preferred embodiment of the present invention is installed in a process chamber.
3 is a view showing a first embodiment of the plasma generator equipped with the permanent magnet of the present invention.
4 and 5 are views showing various arrangement structures of the permanent magnets.
6 is a view showing a second embodiment of the plasma generator equipped with the permanent magnet of the present invention.
7 and 8 are views showing an embodiment of the plasma generator equipped with the induction magnet of the present invention.
9 is a view showing an ion motion locus at a portion where the induction magnet is mounted in the plasma generator.
10 is a view showing a state in which the power coil is wound on the induction magnet of the present invention.
11 is a view showing a third embodiment of the plasma generator equipped with the permanent magnet of the present invention.
12 is a view showing a cooling line of the plasma generator.
13 is an exploded perspective view of the plasma generator shown in Fig.
14 is a diagram showing a cross section of a plasma generator provided with permanent magnets.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 발생기의 개념을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a concept of a plasma generator according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 발생기는 플라즈마(118)를 발생하기 위한 이온화 에너지를 제공하는 플라즈마 소스를 포함한다. 플라즈마 소스로부터 제공된 이온화 에너지에 의해 제1 이온 가속방향(142)이 결정된다. 이때, 본 발명에 따른 이온 가속 수단은 플라즈마(118) 내에서 제1 이온 가속방향(142)과 상이한 방향으로 제2 이온 가속방향(144)을 형성한다. 그러므로 제1 및 제2 이온 가속방향(142, 144)에 의해 이온의 운동 궤적이 변화되며 매우 복잡한 경로로 회전가속(146)이 이루어진다. 회전가속(146)에 의해 플라즈마(118) 내의 이온의 체류시간이 증대되어 이온 분해율이 높아진다. Referring to FIG. 1, a plasma generator according to the present invention includes a plasma source that provides ionization energy for generating a plasma 118. The first ion acceleration direction 142 is determined by the ionization energy provided from the plasma source. At this time, the ion acceleration means according to the present invention forms a second ion acceleration direction 144 in a direction different from the first ion acceleration direction 142 in the plasma 118. Therefore, the motion trajectory of the ions is changed by the first and second ion acceleration directions 142 and 144, and the rotational acceleration 146 is generated by a very complicated path. The rotation acceleration 146 increases the residence time of the ions in the plasma 118 and increases the ion decomposition rate.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 발생기가 프로세스 챔버에 설치된 상태를 도시한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram showing a state in which a plasma generator according to a preferred embodiment of the present invention is installed in a process chamber.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 발생기(600)는 이온화 에너지를 제공하는 플라즈마 소스와 이온 가속 수단을 포함한다. 공정챔버(195)의 상부에는 활성가스를 생성하여 공정챔버(195)로 공급하기 위한 원격 플라즈마 발생기(50)를 더 구비할 수 있다. 원격 플라즈마 발생기(50)에서 이온 가속 수단에 의해 가속된 활성가스는 어뎁터(190)를 통해 연결된 공정챔버(195)로 공급된다. 공정챔버(195)는 피처리 기판(197)이 놓이는 서셉터(196)가 구비되며, 공정챔버(195)에 형성된 배기구에는 배기펌프(198)이 연결된다. 특히, 본 발명에 따른 플라즈마 발생기(100)는 공정챔버(195)의 배기구(199)와 배기펌프(198) 사이에 설치되어, 프로세스 챔버(195)에서 배출되는 배기가스를 분해하여 배출한다. Referring to FIG. 2, a plasma generator 600 according to the present invention includes a plasma source and ion accelerating means for providing ionizing energy. The process chamber 195 may further include a remote plasma generator 50 for generating and supplying an active gas to the process chamber 195. The active gas accelerated by the ion accelerating means in the remote plasma generator 50 is supplied to the process chamber 195 connected through the adapter 190. The process chamber 195 is provided with a susceptor 196 on which the substrate 197 is placed and an exhaust pump 198 is connected to the exhaust port formed in the process chamber 195. Particularly, the plasma generator 100 according to the present invention is installed between the exhaust port 199 of the process chamber 195 and the exhaust pump 198 to decompose and discharge the exhaust gas discharged from the process chamber 195.

도 3은 본 발명의 영구자석이 장착된 플라즈마 발생기의 제1 실시예를 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 영구자석의 다양한 배치구조를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view showing a first embodiment of the plasma generator equipped with the permanent magnet of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are views showing various arrangement structures of the permanent magnets.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 발생기(200)는 이온화 에너지를 제공하는 플라즈마 소스와 이온 가속 수단을 포함한다. 플라즈마 발생기(200)에서 이온 가속 수단에 의해 가속된 활성가스는 어뎁터를 통해 연결된 공정챔버(50)로 공급된다. 공정챔버(50)는 피처리 기판(197)이 놓이는 서셉터(196)가 구비된다. Referring to FIG. 3, a plasma generator 200 according to the present invention includes a plasma source for providing ionization energy and ion acceleration means. The active gas accelerated by the ion accelerating means in the plasma generator 200 is supplied to the process chamber 50 connected through the adapter. The process chamber 50 is provided with a susceptor 196 on which the substrate 197 is placed.

플라즈마 소스는 플라즈마 챔버(210) 내에서 플라즈마(118)가 발생되도록 이온화 에너지를 플라즈마 챔버(210) 내로 제공한다. 플라즈마 소스는 용량 결합 플라즈마(Capacitive Coupled Plasma), 유도 결합 플라즈마(Inductive Coupled Plasma) 또는 변압기 결합 플라즈마(Transfer Coupled Plasma) 중 어느 하나로 형성된다. 플라즈마 소스는 플라즈마 챔버(210)와 파워 트랜스포머(220)로 구성된다. 플라즈마 챔버(210)는 환형의 플라즈마(118)가 내부에 형성되는 토로이달 형상의 챔버 바디(212)를 포함한다. 챔버 바디(212)는 적어도 둘 이상으로 분리되어 형성된다. 챔버 바디(212)의 상부에는 플라즈마를 점화하기 위하여 초기 이온화를 위한 점화전극부(미도시)가 구비될 수 있다. 플라즈마 챔버(210)의 상부에는 공정챔버(195)와 연결되어 배기가스를 공급받기 위한 가스 주입구(114)가 구비되고, 하부에는 플라즈마 챔버(110)에서 분해된 가스를 배출하기 위한 가스 배출구(116)가 구비된다. 플라즈마 챔버(110)의 재질은 알루미늄과 같은 도체로 형성되거나 석영으로 형성된다. 플라즈마 챔버(110)에는 플라즈마 챔버(110)가 과열되는 것을 방지하기 위한 냉각채널(미도시)이 형성된다. The plasma source provides ionization energy into the plasma chamber 210 such that a plasma 118 is generated within the plasma chamber 210. The plasma source is formed of any one of a capacitive coupled plasma, an inductively coupled plasma, and a transfer coupled plasma. The plasma source is composed of a plasma chamber 210 and a power transformer 220. The plasma chamber 210 includes a toroidal chamber body 212 in which an annular plasma 118 is formed. The chamber body 212 is formed separately from at least two. Above the chamber body 212, an ignition electrode (not shown) may be provided for initial ionization to ignite the plasma. The plasma chamber 210 has a gas inlet 114 connected to the process chamber 195 for receiving exhaust gas and a gas outlet 116 for discharging the gas decomposed in the plasma chamber 110 . The material of the plasma chamber 110 is formed of a conductor such as aluminum or formed of quartz. A cooling channel (not shown) is formed in the plasma chamber 110 to prevent the plasma chamber 110 from being overheated.

파워 트랜스포머(220)는 페라이트 코어(222)와 일차권선(224)을 포함한다. 하나 이상의 페라이트 코어(222)는 플라즈마 챔버(210)의 일부가 통과하도록 장착되고, 일차권선(224)이 페라이트 코어(222)에 커플링되며 전원 공급원(202)에 연결된다. 플라즈마 챔버(210) 내에 발생된 플라즈마(118)는 파워 트랜스포머(220)의 이차측을 형성한다.The power transformer 220 includes a ferrite core 222 and a primary winding 224. One or more ferrite cores 222 are mounted for passage through a portion of the plasma chamber 210 and a primary winding 224 is coupled to the ferrite core 222 and connected to a power source 202. The plasma 118 generated in the plasma chamber 210 forms the secondary side of the power transformer 220.

이온 가속 수단은 플라즈마 챔버(210) 내의 이온을 가속하기 위하여 챔버 바디(112) 내로 에너지를 제공한다. 플라즈마 소스로부터 제공되는 이온화 에너지에 의해 챔버 바디(210) 내에는 환형의 제1 이온 가속방향(142)이 형성된다. 이때, 이온 가속 수단으로부터 제공되는 에너지에 의해 제2 이온 가속방향(144)이 형성된다. 이때, 제1 이온 가속방향(142)과 제2 이온 가속방향(144)은 서로 상이한 방향으로 형성된다. 다시 말해, 제2 이온 가속방향(144)은 제1 이온 가속방향(142)과 소정의 각(θ> 0ㅀ)을 갖도록 형성된다. 본 발명에서는 제1 이온 가속방향(142)과 제2 이온 가속방향(144)이 서로 수직이므로 이온이 회전되며 이온 가속 경로가 매우 복잡해진다. The ion acceleration means provides energy into the chamber body 112 to accelerate the ions in the plasma chamber 210. The ionization energy provided from the plasma source forms an annular first ion acceleration direction 142 in the chamber body 210. At this time, the second ion acceleration direction 144 is formed by the energy provided from the ion acceleration means. At this time, the first ion acceleration direction 142 and the second ion acceleration direction 144 are formed in directions different from each other. In other words, the second ion acceleration direction 144 is formed to have a predetermined angle (?> 0 과) with the first ion acceleration direction 142. In the present invention, since the first ion acceleration direction 142 and the second ion acceleration direction 144 are perpendicular to each other, the ions are rotated and the ion acceleration path becomes very complicated.

이온 회전 수단으로는 다수 개의 영구자석(230)을 사용할 수 있다. 영구자석(230)은 플라즈마 발생기(290a)의 챔버 바디(212) 주변에 설치되거나 챔버 바디(212) 내에 삽입되어 설치된다. 챔버 바디(212) 내부에 형성되는 플라즈마를 중심으로 서로 다른 극성을 갖는 영구자석(230)이 대향되도록 설치하여 챔버 바디(212) 내로 자기장(제2 이온 가속 방향)이 형성된다. 다수 개의 영구자석(230)은 페라이트 코어(222)와 일차권선(224)으로 구성된 변압기(220)가 설치되는 챔버 바디(212) 영역에 위치될 수 있도록 설치된다. 가스 주입구(214)를 통해 챔버 바디(212)의 내부로 공급되는 가스는 페라이트 코어(222)가 설치되는 챔버 바디(212) 영역에서 분해되는 비율이 높다. 플라즈마 챔버(210) 내부로 주입된 반응 가스는 제1 이온 가속방향(142)에 의해 가속되며 운동한다. 이때, 제2 이온 가속방향(144)에 의해 본래의 운동 궤적이 변화하게 되어 회전하면서 회전가속(146)되며 이동된다. 그러므로 회전되는 이온은 챔버 바디(212) 내에서의 체류시간이 증대되고, 회전에 의해 이온간의 충돌이 용이하게 발생되어 가스 분해 효율이 높아지며 플라즈마 밀도가 상승한다. 또한 페라이트 코어(222)가 설치되는 영역에 다수 개의 영구자석(230)을 설치함으로써 영구자석에 의한 가스 이온의 가속 경로가 복잡해져서 분해율이 향상된다. 분해된 가스는 가스 배출구(216)을 통해 배출된다.As the ion rotating means, a plurality of permanent magnets 230 may be used. The permanent magnet 230 is installed around the chamber body 212 of the plasma generator 290a or inserted into the chamber body 212. A magnetic field (a second ion acceleration direction) is formed in the chamber body 212 by providing the permanent magnets 230 having different polarities to be opposed to each other with respect to the plasma formed in the chamber body 212. The plurality of permanent magnets 230 are installed in a region of the chamber body 212 where the transformer 220 including the ferrite core 222 and the primary winding 224 is installed. The gas supplied to the interior of the chamber body 212 through the gas inlet 214 has a high rate of decomposition in the region of the chamber body 212 where the ferrite core 222 is installed. The reaction gas injected into the plasma chamber 210 is accelerated and moved by the first ion acceleration direction 142. At this time, the original motion locus is changed by the second ion acceleration direction 144, and the rotation acceleration 146 is performed while rotating. Therefore, the retention time of the rotated ions in the chamber body 212 is increased and the collision between the ions is easily generated by the rotation, so that the gas decomposition efficiency is increased and the plasma density is increased. Also, by providing a plurality of permanent magnets 230 in the region where the ferrite core 222 is installed, the acceleration path of the gas ions by the permanent magnets is complicated, and the decomposition rate is improved. The decomposed gas is discharged through the gas outlet 216.

다수 개의 영구자석(230)은 챔버 바디(212)에 구비된 절연영역 주변에 설치될 수 있다. 다수 개의 영구자석(230)에 의해 절연영역에서 자기장이 형성됨으로써 절연영역을 지나는 가스 이온을 회전 가속하여 이온 가속 경로가 복잡해진다. 그러므로 이온의 체류시간이 증가하여 분해된 이온이 재결합되거나 분해되지 않은 상태로 배출되는 것을 미연에 방지할 수 있다.A plurality of permanent magnets 230 may be installed around the insulation region of the chamber body 212. A magnetic field is formed in the insulating region by the plurality of permanent magnets 230, thereby rotating the gas ions passing through the insulating region to accelerate the ion acceleration path. Therefore, the residence time of the ions is increased, and it is possible to prevent the decomposed ions from being discharged in a state where they are recombined or not decomposed.

챔버 바디(212)는 영구자석(230)에 의해 형성되는 자기장이 챔버 바디(212) 내부로 유도될 수 있는 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 여기서, 챔버 바디(212) 전체를 자기장이 내부로 유도될 수 있는 재질로 제작할 수도 있고, 영구자석(230)이 설치되는 영역만 자기장이 내부로 유도될 수 있는 재질로 제작할 수도 있다. The chamber body 212 is preferably made of a material capable of inducing a magnetic field formed by the permanent magnet 230 into the chamber body 212. Here, the entire chamber body 212 may be made of a material capable of inducing a magnetic field inside thereof, or may be made of a material capable of inducing a magnetic field only in a region where the permanent magnet 230 is installed.

도 4(a)를 참조하면, 다수 개의 영구자석(230)은 제1, 2 영구자석 모듈(230a, 230b)이 대향되도록 설치된다. 여기서, 제1, 2 영구자석 모듈(230a, 230b)은 다수 개의 영구자석(230)을 서로 다른 극성이 마주하도록 병렬로 배치시킬 수 있다. 제1, 2 영구자석 모듈(230a, 230b)은 서로 다른 극성이 마주하도록 챔버 바디(212)에 설치되어 자기장을 형성한다. Referring to FIG. 4A, the plurality of permanent magnets 230 are installed such that the first and second permanent magnet modules 230a and 230b are opposed to each other. Here, the first and second permanent magnet modules 230a and 230b may be arranged in parallel so that the plurality of permanent magnets 230 face each other with different polarities. The first and second permanent magnet modules 230a and 230b are installed in the chamber body 212 so as to face each other with a different polarity to form a magnetic field.

도 4(b)를 참조하면, 다수 개의 영구자석(230)은 제1, 2 영구자석 모듈(230c, 230d)이 대향되도록 설치된다. 여기서, 제1, 2 영구자석 모듈(230c, 230d)은 다수 개의 영구자석(230)을 동일 극성이 마주하도록 병렬로 배치시킬 수 있다. 제1, 2 영구자석 모듈(230a, 230b)은 서로 다른 극성이 마주하도록 챔버 바디(212)에 설치되어 자기장을 형성한다. Referring to FIG. 4 (b), the plurality of permanent magnets 230 are installed such that the first and second permanent magnet modules 230c and 230d face each other. Here, the first and second permanent magnet modules 230c and 230d may be arranged in parallel so that the plurality of permanent magnets 230 face the same polarity. The first and second permanent magnet modules 230a and 230b are installed in the chamber body 212 so as to face each other with a different polarity to form a magnetic field.

도 5를 참조하면, 내부 방전 공간의 단면이 사각형상 또는 원형상 등 다양한 형상의 챔버 바디(212a, 212b)에 다수 개의 영구자석(230)이 설치될 수 있다. 다수 개의 영구자석(230)은 챔버 바디(212a, 212b) 내부에 삽입되어 설치될 수도 있고, 클램핑부재(미도시)에 의해 결합되어 챔버 바디(212a, 212b)에 장착될 수도 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of permanent magnets 230 may be installed in the chamber bodies 212a and 212b having various shapes such as a rectangular shape or a circular shape in cross section of the internal discharge space. The plurality of permanent magnets 230 may be inserted into the chamber bodies 212a and 212b or may be coupled to the chamber bodies 212a and 212b by a clamping member (not shown).

도 6은 본 발명의 영구자석이 장착된 플라즈마 발생기의 제2 실시예를 도시한 도면이다.6 is a view showing a second embodiment of the plasma generator equipped with the permanent magnet of the present invention.

도 6을 참조하면, 플라즈마 발생기(200a)는 이온 회전 수단으로써 다수 개의 영구자석(230)을 챔버 바디(212)의 상부 및 하부에 설치하여 형성할 수 있다. 챔버 바디(212)의 상부에는 가스가 주입되는 가스 주입구(214)가 구비되고, 챔버 바디(212)의 하부에는 분해된 가스가 배출되는 가스 배출구(216)가 구비된다. 다수 개의 영구자석(230)은 챔버 바디(212) 내부에 형성되는 플라즈마(118)를 중심으로 서로 다른 극성이 마주하도록 설치된다. 그러므로 가스 주입구(214)로 주입된 가스는 영구자석(230)에 의해 챔버 바디(212) 내에 갖히게 됨으로써 이온 체류시간이 더욱 상승하고, 이로 인하여 이온 분해율이 증대되는 효과를 이룬다. 또한 가스 배출구(216)로 배출되기 위하여 이동하던 가스는 영구자석(230)에 의해 챔버 바디(212) 내에 갖히게 됨으로써 이온 체류시간이 더욱 상승하고, 이로 인하여 이온 분해율이 증대되는 효과를 이룬다. Referring to FIG. 6, the plasma generator 200a may be formed by providing a plurality of permanent magnets 230 as upper and lower portions of the chamber body 212 as ion rotating means. The chamber body 212 has a gas injection port 214 through which gas is injected and a gas discharge port 216 through which the decomposed gas is discharged. The plurality of permanent magnets 230 are installed so that the polarities of the permanent magnets 230 are opposite to each other with respect to the plasma 118 formed in the chamber body 212. Therefore, the gas injected into the gas injection port 214 is trapped in the chamber body 212 by the permanent magnet 230, so that the ion residence time is further increased, thereby increasing the ion decomposition rate. Also, the gas that has been moved to be discharged to the gas discharge port 216 is trapped in the chamber body 212 by the permanent magnet 230, so that the ion retention time is further increased, thereby increasing the ion decomposition rate.

다수 개의 영구자석(230)은 챔버 바디(212)의 상부 또는 하부 중 한 부분에만 설치될 수도 있다. 또한 추가적으로 페라이트 코어(222)가 설치되는 영역에 설치될 수도 있다. 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 챔버 바디(212) 내부 공간을 중심으로 둘레에 다수 개의 영구자석(230)이 배치될 수 있다. The plurality of permanent magnets 230 may be installed only on one of the upper and lower portions of the chamber body 212. Further, it may be installed in a region where the ferrite core 222 is installed. As shown in FIG. 6 (b), a plurality of permanent magnets 230 may be disposed around the inner space of the chamber body 212.

도 7 및 도 8은 본 발명의 유도자석이 장착된 플라즈마 발생기의 실시예를 도시한 도면이고, 도 9는 플라즈마 발생기에서 유도자석이 장착된 부분에서의 이온 운동궤적을 도시한 도면이다.FIGS. 7 and 8 are views showing an embodiment of a plasma generator equipped with an induction magnet according to the present invention, and FIG. 9 is a view showing an ion motion locus at a portion where the induction magnet is mounted in the plasma generator.

도 7 내지 도 9을 참조하면, 플라즈마 발생기(300)는 이온 가속 수단으로써, 하나 이상의 유도자석부(350)가 챔버 바디(312)에 설치된다. 유도자석부(350)는 자속 출입구가 형성된 마그네틱 코어(352) 및 마그네틱 코어(352)에 권선되는 유도코일(354)을 포함한다. 유도코일(354)은 유도자석 전원 공급원(351)에 연결되어 구동 전력을 제공받는다. 여기서, 유도코일(354)은 일차권선(224)에 연결된 전원 공급원(302)과 연결되어 전력을 공급받을 수도 있다. 마그네틱 코어(352)는 자속 출입구(352)가 챔버 바디(312) 내부를 향하도록 챔버 바디(312)의 외부에 끼워져 장착된다. 유도자석 전원 공급원(351)으로부터 전력을 공급받아 유도코일(354)이 구동되면, 챔버 바디(312) 내부에는 마그네틱 코어(352)의 자속 출입구 사이에서 형성되는 자기장(358)과 변압기(320)에 의해 챔버 바디(312) 내부로 유도되는 전기장이 혼재된다. 다시 말해, 변압기에 의해 챔버 바디(312) 내부로 유도되는 전기장은 제1 이온 가속방향을 갖고, 자기장(358)은 또 다른 이온 가속 방향을 갖는다. 그러므로 가스 이온 경로가 복잡해지며 이온 체류 시간이 증대되고, 이온 분해율이 향상된다. 마그네틱 코어(352)에 의해 유도되는 전기장은 제2 이온 가속방향(358)을 갖는다. 또한 그러므로 제1 이온 가속방향과 제2 이온 가속방향이 상이하기 때문에 이온의 가속 경로가 복잡해지며, 이온의 체류 시간이 증대되어 이온 분해율이 향상된다. Referring to FIGS. 7 to 9, the plasma generator 300 is an ion acceleration means, and one or more induction magnet portions 350 are installed in the chamber body 312. The induction magnet section 350 includes a magnetic core 352 formed with a magnetic flux entrance and an induction coil 354 wound around the magnetic core 352. The induction coil 354 is connected to the induction magnet power supply source 351 and is supplied with driving power. Here, the induction coil 354 may be connected to a power source 302 connected to the primary winding 224 to receive power. The magnetic core 352 is mounted on the outside of the chamber body 312 such that the magnetic flux entrance 352 faces the inside of the chamber body 312. When the induction coil 354 is driven by the power supplied from the induction magnet power supply source 351, a magnetic field 358 formed between the magnetic flux entrance of the magnetic core 352 and the transformer 320 An electric field induced into the chamber body 312 is mixed. In other words, the electric field induced by the transformer into the chamber body 312 has a first ion acceleration direction, and the magnetic field 358 has another ion acceleration direction. Therefore, the gas ion path is complicated, the ion retention time is increased, and the ion decomposition rate is improved. The electric field induced by the magnetic core 352 has a second ion acceleration direction 358. [ Also, since the first ion acceleration direction is different from the second ion acceleration direction, the acceleration path of the ions is complicated, and the residence time of the ions is increased to improve the ion decomposition rate.

유도자석부(350)는 챔버 바디(312)의 상부에 설치될 수 있다. 특히, 환형으로 형성되는 챔버 바디(312)에서 꺽여지는 부분에 유도자석부(350)가 설치될 수 있다. 가스 주입구로 주입된 가스는 챔버 바디(312) 상부에서 양측으로 분배되고, 페라이트 코어(322)가 설치되는 중간부에서 직선 하강하게 되는데, 양측으로 분배된 가스가 직선하강하기 전에 유도자석부(350)에 의해 이온의 체류시간이 증대된다.The induction magnet part 350 may be installed on the upper part of the chamber body 312. In particular, the induction magnet unit 350 may be installed at a portion where the chamber body 312 is formed in an annular shape. The gas injected into the gas injection port is distributed to both sides of the upper part of the chamber body 312 and linearly descends in the middle part where the ferrite core 322 is installed. ), The retention time of the ions is increased.

도 10은 본 발명의 유도자석에 파워코일이 권선된 상태를 도시한 도면이다.10 is a view showing a state in which the power coil is wound on the induction magnet of the present invention.

도 10을 참조하면, 유도자석부(350)는 페라이트 코어(322)에 권선된 파워코일(354a, 354b)과 연결될 수 있다. 유도자석부(350)의 마그네틱 코어(352)에는 페라이트 코어(322)에 권선되는 파워코일(354a, 354b)이 권선됨으로써 전원 공급원(302)으로부터 일차권선(324)으로 공급되는 전력이 파워코일(354a, 354b)로 전달되어 마그네틱 코어(352)의 자속 출입구에서 자기장이 형성되도록 한다. 여기서, 마그네틱 코어(352)는 하나의 파워코일에 연결될 수도 있고, 두 개의 파워코일(354a, 354b)에 의해 연결될 수 있다. Referring to FIG. 10, the induction magnet unit 350 may be connected to the power coils 354a and 354b wound on the ferrite core 322. Power coils 354a and 354b wound on the ferrite core 322 are wound around the magnetic core 352 of the induction magnet unit 350 so that power supplied from the power source 302 to the primary winding 324 is supplied to the power coil 354a and 354b so that a magnetic field is formed at the magnetic flux entrance of the magnetic core 352. [ Here, the magnetic core 352 may be connected to one power coil or two power coils 354a and 354b.

도 11은 본 발명의 영구자석이 장착된 플라즈마 발생기의 제3 실시예를 도시한 도면이고, 도 12는 플라즈마 발생기의 냉각라인을 도시한 도면이고, 도 13은 도 11에 도시된 플라즈마 발생기의 분해 사시도이다. Fig. 11 is a view showing a third embodiment of the plasma generator equipped with the permanent magnet of the present invention, Fig. 12 is a view showing a cooling line of the plasma generator, Fig. 13 is an exploded view of the plasma generator shown in Fig. It is a perspective view.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 발생기(600)는 내부에 환형의 플라즈마가 발생되는 플라즈마 챔버(612)를 포함한다. 플라즈마 챔버(612)는 배기가스가 주입되는 가스 주입구(614), 가스 주입구(614)가 설치되는 상부챔버(612a), 일자 형상의 방전관을 갖는 두 개의 튜브 챔버(612b), 가스 배출구(616)가 설치되는 하부챔버(612c) 및 가스 배출구(616)를 포함한다. 두 개의 튜브 챔버(612b)에는 페라이트 코어(622)가 설치되며, 페라이트 코어(622)에는 일차권선(미도시)이 권선된다. 튜브 챔버(612b)에는 각각 이온 가속을 위한 이온 가속 수단으로써, 영구자석(630)이 설치될 수 있다. 영구자석(630)이 설치된 후 커버(613)를 설치하여 영구자석(630)이 노출되지 않도록 한다. 본 발명에서는 두 개의 튜브 챔버(612b)를 갖는 플라즈마 발생기(600)를 개시하였으나, 튜브 챔버(612b)의 개수는 더 증가될 수 있다. Referring to FIGS. 11 to 13, the plasma generator 600 of the present invention includes a plasma chamber 612 in which an annular plasma is generated. The plasma chamber 612 includes a gas inlet 614 into which an exhaust gas is injected, an upper chamber 612a in which a gas inlet 614 is installed, two tube chambers 612b having a straight discharge tube, a gas outlet 616, And a gas discharge port 616. The lower chamber 612c and the gas discharge port 616 are connected to each other. A ferrite core 622 is provided in the two tube chambers 612b, and a primary winding (not shown) is wound in the ferrite core 622. [ The tube chamber 612b may be provided with permanent magnets 630 as ion accelerating means for accelerating ions, respectively. After the permanent magnet 630 is installed, a cover 613 is provided to prevent the permanent magnet 630 from being exposed. Although the present invention discloses the plasma generator 600 having two tube chambers 612b, the number of the tube chambers 612b can be further increased.

영구자석(630)은 상기에서 설명한 바와 같이, 플라즈마 소스에 의해 형성된 제1 이온 가속 방향과는 상이한 방향의 제2 이온 가속 방향을 형성하여 플라즈마 챔버(612) 내로 공급된 가스 이온의 가속 경로를 복잡하게 함으로써 분해율을 향상한다. As described above, the permanent magnet 630 forms a second ion acceleration direction in a direction different from the first ion acceleration direction formed by the plasma source, so that the acceleration path of the gas ions supplied into the plasma chamber 612 is complicated Thereby improving the decomposition rate.

도면에서는 개시하지 않았으나, 플라즈마 발생기(600)에 이온 가속 수단으로써, 상기에 설명한 유도 자석부를 설치하여 이온 가속 경로를 복잡하게 형성할 수 있다. 유도 자석부는 단독으로 플라즈마 발생기에 설치될 수도 있고, 이온 가속 전극부 또는 영구자석과 함께 설치될 수도 있다. Although not shown in the drawings, the induction magnet portion described above may be provided in the plasma generator 600 as an ion accelerating means to complicate the ion acceleration path. The induction magnet portion may be provided alone in the plasma generator, or may be provided together with the ion accelerating electrode portion or the permanent magnet.

플라즈마 챔버(612)에는 냉각채널(650)이 구비된다. 냉각채널(650)은 상부챔버(612a) 및 하부챔버(612b)의 둘레에 형성되고, 튜브챔버(612b)의 길이방향으로 형성된다. 냉각채널(650)은 냉각수 공급원(미도시)으로부터 냉각수를 공급받는바, 냉각수는 냉각채널(650)을 따라 순환하게 되어 플라즈마 챔버(612)가 과열되지 않도록 한다. The plasma chamber 612 is provided with a cooling channel 650. The cooling channel 650 is formed around the upper chamber 612a and the lower chamber 612b and is formed in the longitudinal direction of the tube chamber 612b. The cooling channel 650 is supplied with cooling water from a cooling water supply source (not shown), and the cooling water is circulated along the cooling channel 650 to prevent the plasma chamber 612 from overheating.

도 14는 영구자석이 설치된 플라즈마 발생기의 단면을 도시한 도면이다. 14 is a diagram showing a cross section of a plasma generator provided with permanent magnets.

도 14를 참조하면, 플라즈마 챔버(612)의 튜브챔버(612b)에는 상기에서 설명한 바와 같이, 다수 개의 영구자석(630)이 설치될 수 있다. 다수 개의 영구자석(630)은 서로 다른 극성이 마주하도록 설치되어 마주 설치된 영구자석(630)에 의해 자기장이 튜브챔버(612b) 내부에 형성될 수 있도록 한다. Referring to FIG. 14, a plurality of permanent magnets 630 may be installed in the tube chamber 612b of the plasma chamber 612, as described above. The plurality of permanent magnets 630 are provided so as to face each other with a different polarity so that a magnetic field can be formed inside the tube chamber 612b by the permanent magnets 630 which are opposed to each other.

이상에서 설명된 본 발명의 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the plasma generator for reducing the gas of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. .

그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

210: 플라즈마 챔버 212, 312: 챔버 바디
214, 314: 가스 주입구 216, 316: 가스 배출구
118: 플라즈마 142: 제1 이온 가속방향
144: 제2 이온 가속방향 146: 회전가속
195: 공정챔버 196: 서셉터
197: 피처리 기판 198: 배기펌프
200, 200a, 300: 플라즈마 발생기 202, 302: 메인 전원 공급원
220, 320: 파워 트랜스포머 222, 322: 페라이트 코어
224, 324: 일차권선 212a, 212b: 제2 챔버 바디
230: 영구자석 230a, 230b: 제1, 2 영구자석 모듈
350: 유도자석부 351: 유도자석 전원 공급원
352: 마그네틱 코어 354: 유도코일
354a: 제1 파워코일 354b: 제2 파워코일
356: 자기장
210: plasma chamber 212, 312: chamber body
214, 314: gas inlet 216, 316: gas outlet
118: plasma 142: first ion acceleration direction
144: second ion acceleration direction 146: rotation acceleration
195: process chamber 196: susceptor
197: substrate to be processed 198: exhaust pump
200, 200a, 300: plasma generator 202, 302: main power source
220, 320: power transformer 222, 322: ferrite core
224, 324: primary windings 212a, 212b: second chamber body
230: permanent magnets 230a, 230b: first and second permanent magnet modules
350: Induction magnet section 351: Induction magnet power source
352: magnetic core 354: induction coil
354a: first power coil 354b: second power coil
356: magnetic field

Claims (3)

가스 저감(abatement)을 위한 플라즈마 발생기에 있어서,
플라즈마를 형성하기 위한 이온화 에너지를 제공하는 플라즈마 소스; 및
상기 이온화 에너지에 의해 형성된 제1 이온 가속방향과 상이한 방향의 제2 이온 가속방향을 형성하도록 에너지를 제공하는 하나 이상의 영구자석 또는 유도자석을 포함하는 이온 가속 수단을 포함하여 이온의 운동 궤적을 변화시키는 것을 특징으로 하는 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기.
A plasma generator for gas abatement, the plasma generator comprising:
A plasma source for providing ionization energy to form a plasma; And
And ion accelerating means comprising one or more permanent magnets or induction magnets that provide energy to form a second ion acceleration direction in a direction different from the first ion acceleration direction formed by the ionization energy to change the motion trajectory of the ions And a plasma generator for reducing gas.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마 소스는
환형의 플라즈마가 형성되는 토로이달 형상의 플라즈마 챔버;
상기 플라즈마 챔버의 일부가 통과하도록 장착되는 하나 이상의 페라이트 코어 및 상기 페라이트 코어에 커플링되는 일차권선을 갖는 파워 트랜스포머;
상기 일차권선에 전력을 공급하기 위한 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기.
The method according to claim 1,
The plasma source
A toroidal plasma chamber in which an annular plasma is formed;
A power transformer having a primary winding coupled to the ferrite core and one or more ferrite cores mounted such that a portion of the plasma chamber passes therethrough;
And a power supply for supplying power to the primary winding. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제1항에 있어서,
상기 유도자석은
상기 플라즈마 내로 자기장을 형성할 수 있도록 자속 출입구가 형성된 마그네틱 코어; 및
상기 마그네틱 코어에 권선되는 유도코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 저감을 위한 플라즈마 발생기.
The method according to claim 1,
The induction magnet
A magnetic core having a magnetic flux entrance port for forming a magnetic field in the plasma; And
And an induction coil wound around the magnetic core.
KR1020160039656A 2016-03-31 2016-03-31 Plasma generator for gas abatement KR20170112523A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160039656A KR20170112523A (en) 2016-03-31 2016-03-31 Plasma generator for gas abatement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160039656A KR20170112523A (en) 2016-03-31 2016-03-31 Plasma generator for gas abatement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170112523A true KR20170112523A (en) 2017-10-12

Family

ID=60141184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160039656A KR20170112523A (en) 2016-03-31 2016-03-31 Plasma generator for gas abatement

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170112523A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020227502A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Mks Instruments, Inc. Polygonal toroidal plasma source

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020227502A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Mks Instruments, Inc. Polygonal toroidal plasma source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102435471B1 (en) Hall effect enhanced capacitively coupled plasma source, an abatement system, and vacuum processing system
US8742665B2 (en) Plasma source design
KR102017811B1 (en) Plasma chamber for exhaust gas treatment
US9162179B2 (en) Apparatus for decomposing perfluorocarbon and harmful gas using high-density confined plasma source
CN101856581B (en) Control method of plasma by magnetic field in an exhaust gas treating apparatus and an exhaust gas treating apparatus using the same
TWI748044B (en) Plasma generating apparatus and gas treating apparatus
KR101170926B1 (en) Plasma reactor having ignition device for plasma discharge
KR101655900B1 (en) The Convergence Plasma Cleaning Appratus for the Vacuum Pump , Vacuum Line and PFC gases decomposition
KR20180011477A (en) Method and apparatus for reducing ignition byproducts from an ion implantation process
KR20170112523A (en) Plasma generator for gas abatement
KR101265818B1 (en) Plasma reactor and and gas scrubber using the same
JP2004160338A (en) Exhaust gas treatment device for semiconductor process
KR101895329B1 (en) Gas dissociation system
KR101670296B1 (en) Plasma chamber having particle reduction structure
KR102589742B1 (en) Plasma generator for gas abatement
KR20170050616A (en) Plasma pre-treatment reactor
KR101680707B1 (en) Transformer coupled plasma generator having first winding to ignite and sustain a plasma
KR101655901B1 (en) The Convergence Plasma Cleaning Appratus
KR102467298B1 (en) Ignitor part
KR20170112512A (en) Plasma generator with improved ion decomposition rate
KR101837931B1 (en) Twist type Plasma Chamber for reducing high flow rate PFCs gas
KR20020015796A (en) Apparatus For Treating Perfluoro Compound Gas
KR102528458B1 (en) Magnetic core assembly for transformer coupled plasma reactor
KR20170112504A (en) Plasma generator with improved ion decomposition rate
KR101382003B1 (en) Plasma reactor and and gas scrubber using the same