KR20220014152A - 플라즈마 발생 장치용 반응기, 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치, 및 플라즈마 발생 장치를 포함하는 공정 처리 장치 - Google Patents

Abstract

반응기는 토로이달 형상을 가지며 내부에 플라즈마 채널 형성 공간을 제공하는 반응기 본체 및 상기 반응기 본체에 절연 구간을 형성하는 절연부를 포함하고, 상기 절연부는 상기 공간을 실링하는 적어도 2개의 실링 부재를 포함한다.

Description

플라즈마 발생 장치용 반응기, 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치, 및 플라즈마 발생 장치를 포함하는 공정 처리 장치{A reactor for plasma generator, plasma generator including the same, and processing apparatus including the plasma generator}

본 발명은 플라즈마 발생 장치용 반응기, 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치, 및 플라즈마 발생 장치를 포함하는 공정 처리 장치에 관한 것이다.

플라즈마 반응기는 플라즈마 방전에 의해 발생된 전류에 의해 에너지 전달 효율의 저감이 발생하고, 이를 방지하기 위한 절연 구간을 구비한다.

이러한 절연 구간은 전기적 절연을 위한 절연링을 포함하고 있으며, 진공 절연을 위한 오링이 포함될 수 있다.

플라즈마 반응기는 고온으로 동작하기 때문에 열에 의해 오링이 손상될 수 있다.

이러한 오링이 열에 의해 손상되는 경우 플라즈마 반응기 내의 진공이 유지되지 못하는 문제가 발생할 수 있다

본 발명은 내열성이 높은 반응기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 내열성이 높은 반응기를 포함하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 내열성이 높은 플라즈마 발생 장치를 포함하는 공정 처리 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반응기는 토로이달 형상을 가지며 내부에 플라즈마 채널 형성 공간을 제공하는 반응기 본체 및 상기 반응기 본체에 절연 구간을 형성하는 절연부를 포함하고, 상기 절연부는 상기 공간을 실링하는 적어도 2개의 실링 부재를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실링 부재는 서로 다른 내경을 갖는 제1 및 제2 실링 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연부는 상기 실링 부재가 상기 공간에 노출되지 않도록 상기 공간과 상기 실링 부재 사이에 제공된 제1 절연 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재는 상기 반응기 본체의 내측면으로부터 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반응기 본체는 상기 절연부를 사이에 두고 배치된 제1 및 제2 바디를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재를 사이에 두고 상기 제1 바디 및 상기 제2 바디의 내경은 서로 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나의 내측면에 대해 경사진 경사면을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재의 경사면이 형성된 영역에 있어서 상기 제1 바디로부터 상기 제2 바디 방향으로 내경이 감소할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나의 내측면에 대해 평행한 편평면을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나의 내측면에 대해 경사면 및 편평면 중 적어도 하나를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연부는 서로 인접한 실링 부재들 사이에 제공된 제2 절연 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재와 상기 제2 절연 부재는 서로 다른 크기로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 적어도 2개의 실링 부재에 인접하에 제공되며, 상기 실링 부재의 열을 흡수하는 냉각 영역을 갖는 냉각부를 더 포함할 수 있다. 실링 부재는 상기 냉각 영역내에 배치도리 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 냉각 영역은 링 형상으로 제공되되, 상기 실링 부재의 직경보다 작은 내경을 가지며, 상기 실링 부재의 직경보다 큰 외경을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 냉각부는 배관, 및 상기 배관 내에 제공된 냉각 유체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 냉각부는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나 내에 제공된 냉각 유체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 적어도 2개 이상의 실링 부재는 그 단면이 서로 다른 직경을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 플라즈마 발생 장치를 포함하며, 상술한 반응기, 상기 반응기에 결합되어 상기 본체에 플라즈마 발생을 위한 유도기전력을 형성하는 변압기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예는 공정 처리 장치를 포함하며, 공정 처리 장치는 기판을 처리하는 공정 챔버, 및 상기 공정 챔버의 전단에 또는 상기 공정 챔버의 후단 중 적어도 어느 하나에 연결된 상술한 플라즈마 발생 장치를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공정 챔버에 연결되어 상기 공정 챔버로부터의 배기가스가 배출되는 배기관을 더 포함하며, 상기 플라즈마 발생 장치는 상기 배기관에 연결되어 플라즈마를 발생시켜 상기 배기가스를 정화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 내열성이 높은 반응기를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 내열성이 높은 반응기를 포함하는 플라즈마 발생 장치를 제공한다.

본 발명은 일 실시예는 내열성이 높은 플라즈마 발생 장치를 포함하는 공정 처리 장치를 제공한다.

도 1은 플라즈마 발생 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응기를 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부를 도시한 단면도로서, 각각 도 3의 P1부분의 단면만을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부를 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부를 도시한 단면도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치가 반도체 공정 중 배기 가스 처리용 장치로 사용된 것을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 일 실시예들에 따른 공정 처리 장치들을 도시한 개략도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 반도체 공정 등에 사용되는 플라즈마 발생 장치의 반응기에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 플라즈마는 가스와 연관된 대전 입자의 집합을 포함하는 물질, 또는 물질의 상태를 의미한다. 여기서 사용되는 것에 따르면, 플라즈마는 라디칼과 같이 이온화된 종, 이온화된 종과 결합된 중성자 및/또는 분자를 포함할 수 있다. 반응기 내의 물질은, 점화 후, 플라즈마 상태에서 종으로 단독해서 구성되어 있는 그러한 물질에 한정되지 않으며 모두 플라즈마로 지칭한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 반응기는 가스 및/또는 플라즈마를 포함하고 내부에서 플라즈마가 점화 및/또는 지속될 수 있는 컨테이너 또는 컨테이너의 일부를 의미한다. 반응기는 플라즈마 발생 장치에 포함되는 다양한 다른 부품, 예를 들어, 발전기와 냉각 부품과 같은 다른 부품들과 결합될 수 있다. 반응기는 다양한 형상을 갖는 채널을 한정할 수 있다. 예를 들면, 채널은 선 형상을 가질 수 있고, 또는 고리 형상(토로이드형 플라즈마를 제공하기 위함)을 가질 수 있다.

플라즈마 발생 장치는 반도체 공정을 위한 공정 챔버의 전단 또는 후단에 배치되는 것일 수 있다. 반도체 공정을 위한 공정 챔버는 기판의 식각, 증착, 세정 공정 등을 수행하기 위한 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 플라즈마 발생 장치의 반응기, 상기 반응기를 포함하는 플라즈마 발생 장치, 및 상기 플라즈마 발생 장치를 포함하는 공정 처리 장치일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 시스템을 의미하는 것으로서, 설명한 부품 이외에도 추가적인 공정 부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 시스템은 하나 이상의 반응기, 전력 공급 부품, 계측 부품, 제어 부품, 등이나 그 이외의 다양한 다른 부품을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 구체적으로는 플라즈마 발생 장치에 있어서 절연 구간이 개선된 반응기에 관한 것이다. 이하에서, 먼저 플라즈마 발생 장치에 대해 설명하고, 이후 플라즈마 발생 장치 중 반응기에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 플라즈마 발생 장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 플라즈마 발생 장치(10)는 반응기(100), 변압기(150), 및 전원 공급부(180)를 포함할 수 있다.

반응기(100)는 플라즈마 발생 장치(10)의 주요 구성으로서, 플라즈마 채널(133)을 형성하는 내부 공간(130)을 제공하는 반응기 본체(110)와, 상기 반응기 본체(110)에 제공된 절연부(120)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 플라즈마 채널(133)은 한정된 부피를 가지며 반응기에 의해 둘러싸인다. 플라즈마 채널(133)은 가스 및/또는 플라즈마를 포함할 수 있고, 가스 종 및 플라즈마 종을 받거나 이송하기 위하여 반응기의 하나 이상의 유입구와 하나 이상의 유출구를 통해 교환될 수 있다. 플라즈마 채널(133)은 소정의 길이를 가지는 바, 여기서 플라즈마 채널(133)의 길이는 플라즈마가 존재할 수 있는 총 경로의 길이를 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 플라즈마 시스템은 채널 내에 직류 또는 교류 전기장를 인가하는 수단을 포함할 수 있으며, 상기 전기장을 이용하여 플라즈마 채널(133) 내에서 플라즈마를 유지할 수 있고, 단독으로 또는 다른 수단과 협력하여 플라즈마 채널(133) 내의 플라즈마를 점화할 수 있다.

반응기 본체(110)는 토로이달 형상을 가지며 그 내부에 플라즈마 채널(133)이 형성되는 공간(130; 이하, 반응기(100) 내부 공간, 플라즈마 채널 공간 등으로 지칭된다)이 제공된다. 토로이달 형상은 닫힌 경로를 가지며, 그 경로 내에 플라즈마 채널이 형성되어 플라즈마의 흐름이 이루어진다.

반응기 본체(110)에는 플라즈마 채널 형성 공간(130)으로 공급되는 가스가 주입되는 주입구(170a) 및 플라즈마 채널 형성 공간(130)으로부터 외부로 가스가 배출되는 배출구(170b)가 설치된다.

주입구(170a)는 플라즈마 채널 형성 공간(130)으로 가스를 공급하기 위한 것으로서, 일단이 외측으로 개구되고 타단이 토로이드에 연결되어 플라즈마 채널 형성 공간(130)에 연통하는 소정의 직경을 갖는 개구의 형태로 제공된다.

배출구(170b)는 주입구(170a)와 이격되며 플라즈마 채널 형성 공간(130)으로부터 외부로 가스를 배출하기 위한 것으로서 일단이 토로이드에 연결되어 플라즈마 채널 형성 공간(130)에 연통하고 타단이 소정의 직경을 가지며 외측으로 개구된 형태로 제공된다.

도면에 있어서, 주입구(170a)에서의 가스의 이동 방향은 IN으로 표시하였으며, 배출구(170b)에서의 가스의 이동 방향은 OUT으로 표시되었다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 주입구(170a)와 배출구(170b)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 이루는 토로이드 상에, 서로 이격되는 한도 내에서 상하, 좌우 등 다양한 위치에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 도면 상에서 주입구(170a)가 상부에 배출구(170b)가 하부에 제공된 것을 일예로서 설명한다.

주입구(170a)의 일단과 배출구(170b)의 타단은 플라즈마 발생 장치(10)를 이루는 다른 추가적인 구성요소에 연결될 수 있으며, 예를 들어 주입구(170a)의 일단은 상부 어댑터에, 배출구(170b)의 타단은 하부 어댑터에 연결될 수 있다.

또한 반응기 몸체(110)에는 플라즈마 방전을 점화하기 위한 점화기(140)가 제공될 수 있다. 본 발명에 있어서, 점화는 플라즈마를 형성하기 위하여 가스 내의 초기 붕괴의 원인이 되는 공정이다. 상기 점화기(140)는 다양한 위치에 배치될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 가스 주입구(170a) 근처에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 서로 인접한 두 개의 바디 사이에는 절연부(120)가 제공된다. 즉, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에는 절연부(120)가 제공된다. 절연부(120)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 연결되는 부분에서 내부 가스의 와류를 방지하기 위한 것일 수 있다. 절연부(120)는 반응기(100) 몸체가 도전성 재료로 이루어진 경우 유도된 전류가 제1 및 제2 바디(110a, 110b)에 흐르는 것을 방지하기 위한 것으로서, 전기적 절연을 위해 제공된다.

변압기(150)는 반응기 본체(110)에 설치된다. 변압기(150)는 반응기 본체(110) 내부의 플라즈마 채널 형성 공간(130) 내에 플라즈마의 발생을 위한 유도 기전력을 제공한다. 이를 위해 변압기(150)는 코어 및 코어에 권선되는 일차 권선 코일을 포함할 수 있다. 코어는 페라이트 코어일 수 있다. 변압기(150)의 코어는 플라즈마 방전 채널의 일부를 쇄교하도록 반응기 본체(110)에 배치되고, 그 코어에 일차 권선 코일이 권선될 수 있다.

권선 코일에는 배선(181)을 통해 전원 공급부(180)가 연결된다. 전원 공급부(180)는 RF 전원을 생성하는 RF 생성기(RF Generator), 임피던스 매칭을 위한 RF 매칭기(RF matcher)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(180)는 권선 코일에 전원을 공급하여 구동한다. 일차 권선 코일이 구동되면 반응기 본체(110) 내부의 플라즈마 방전 채널(133)이 이차 권선으로 기능하여 플라즈마 채널 형성 공간(130) 내에서 플라즈마가 방전될 수 있다. 페라이트 코어는 주입구(170a)와 배출구(170b) 사이의 토로이드에 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 코어는 주입구(170a)의 양쪽으로 가스를 분기시키는 대칭형 구조의 우측과 좌측 각각에 일대일로 장착되는 대칭적 구조를 형성할 수 있다. 그러나, 코어의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응기(100)를 도시한 단면도들이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 반응기 본체(110)는 적어도 2개 이상의 부분으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 본체는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 포함할 수 있다. 그러나, 본체는 그 이상의 부분으로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 3개 이상으로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 본체(110)는 서로 연결되는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 포함할 수 있다. 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)는 각각이 토로이달 형상의 일부를 이루며, 두 바디가 연결되어 전체적으로 토로이달 형상을 이룰 수 있다. 반응기 본체(110)가 복수의 바디로 이루어지는 경우, 각각의 바디를 용접 가공, 주물 등의 제조 공정을 이용하여 용이하게 제조할 수 있으며, 복수 개의 바디를 결합함으로써 용이하게 토로이달 형상을 구현할 수 있다. 특히, 반응기(100)의 본체가 두 개, 즉, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)로 이루어지는 경우 다수 개의 바디를 결합하는 구조에 비해 결합이 더욱 용이할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 반응기 본체(110)가 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)로 이루어진 것을 일 예로서 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)는 전체적인 형상이 실질적으로 대칭되는 형태로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 비대칭적인 형상을 가질 수도 있다. 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 결합되어 토로이달 형상을 이루는 것으로 족하며, 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)는 서로 다른 크기 다른 형상을 이룰 수도 있음은 물론이다.

제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)는 서로 연결되는 부분에서 내부에 구비된 플라즈마 방전 채널의 단면적에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 내부 단면적은 동일하거나 상이할 수 있다.

반응기 본체(110)는 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 반응기 본체(110)가 도전성 재료로 이루어지는 경우 다양한 금속성 재료 또는 피복된 금속성 재료로 제조될 수 있다. 상기 반응기 본체(110)는 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속성 재료, 또는 양극 산화처리된 알루미늄, 니켈 도금된 알루미늄 등으로 제조될 수 있다.

절연부(120)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에 제공된다. 상기 절연부(120)는 상기 토로이드의 단면에서의 원 형상에 대응한 링 형상으로 제공된다. 절연부(120)의 상세한 구조에 대해서는 도면을 참조하여 후술한다.

절연부(120)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에 제공되기 때문에 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 형상에 따라 그 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 서로 상하 대칭 구조를 이루는 경우, 절연부(120)는 제1 반응기 본체(110) 및 제2 반응기 본체(110)가 결합되는 부분인 반응기 본체(110)의 중앙에 위치할 수 있다. 제1 바디(110a)가 제2 바디(110b)보다 상하 방향으로 길게 형성되는 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이, 절연부(120)는 가스가 배출되는 배출구(170b)에 인접하게 구비될 수 있다. 또는, 제1 바디(110a)가 제2 바디(110b)보다 상하 방향으로 짧게 형성되는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 절연부(120)는 가스가 주입되는 주입구(170a)에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 및/또는 제2 바디가 비대칭으로 제조되는 경우, 절연부(120)는 제1 및 제2 바디의 형상에 따라 상기한 위치와 다른 위치, 예를 들어, 도 3c에 도시된 바와 같이, 비대칭 형상으로 배치될 수 있다. 이에 더해, 반응기 본체(110)가 다수 개의 바디, 예를 들어, 3 개 이상의 바디로 이루어지는 경우, 서로 인접한 두 개의 바디 사이마다 절연부(120)가 제공될 수도 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부를 도시한 단면도로서, 각각 도 2의 P1부분에 있어서 잘려진 단면만을 나타낸 것이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 절연부(120)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 이격시키면서 플라즈마 채널 형성 공간(130)을 실링하는 적어도 2개의 실링 부재(121)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)는 각각 절연부가 배치되는 영역에서 외측 방향으로 돌출된 플랜지 구조를 갖는다. 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 플랜지 구조를 가짐으로써, 플라즈마 채널 형성 공간(130)을 정의하는 반응기 본체의 내측으로부터 외측 방향으로 소정 위치 이격된 지점에 실링 부재를 설치하는 것이 가능하다. 반응기 본체의 플라즈마 채널 형성 공간(130)은 공정에 따라 고온으로 유지되는 경우가 있으며, 이렇게 플랜지 구조를 통해 실링 부재를 고온 영역으로부터 이격시킴으로써 실링 부재의 열로부터의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 단부가 플랜지 구조를 가짐으로써 이후 실링 부재의 냉각을 위한 냉각부도 반응기 본체의 플라즈마 형성 공간(130)으로부터 이격시켜 설치 가능하다. 이에 따라, 실링 부재의 냉각을 위해 필요한 냉각부를 이격시켜 반응기 본체가 이루는 플라즈마 형성 공간(130)의 온도 하강을 방지할 수 있다. 다시 말해 플라즈마 형성 공간(130)에 인접한 반응기 본체의 온도를 유지하면서도 실링 부재의 냉각을 가능하게 할 수 있다. 냉각부에 대해서는 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 실링 부재(121)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 사이에서 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 외곽을 따라 제공될 수 있으며, 이에 따라 닫힌 형상(closed shape)를 갖는다. 즉, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 외곽에 대응하는 링 형상으로 제공된다. 실링 부재(121)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에서 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 이루는 내부 공간(130)을 외부로부터 실링하기 위한 것이다. 상기 실링 부재(121)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에서 압착되어 상기 반응기 내부를 외부로부터 완전히 밀폐한다. 이에 따라, 실링 부재(121)에 의해 플라즈마 발생 장치(10)의 반응기 내부가 진공 상태로 유지될 수 있다.

실링 부재(121)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에서 반응기 내부를 효과적으로 밀폐하기 위해 탄성이 있는 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 실링 부재(121)는 반응기의 높은 고온에도 안정한 내열성 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 실링 부재(121)는 탄성이 있으며 내열성이 있는 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(121)는 실리콘 수지로 이루어질 수 있다.

상기 실링 부재(121)는 복수 개로 이루어진다. 실링 부재(121)가 복수 개로 이루어짐으로써 실링 부재(121)의 손상이 일어나더라도 반응기 내부가 외부로부터 안정적으로 실링될 수 있다.

실링 부재(121)가 두 개로 이루어지는 경우, 각각을 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)라고 하면, 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)는 반응기 내부로부터 외측 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 실링 부재(121b)가 링 형상일 때 그 링의 내부 직경은 제1 실링 부재(121a)의 내부 직경보다 더 클 수 있으며, 제2 실링 부재(121b)는 제1 실링 부재(121a)의 외측에 배치될 수 있다. 이 경우, 내측의 제1 실링 부재(121a)가 반응기 내부의 플라즈마에 의해 손상 되거나 열에 노출되어 손상되더라도 제2 실링 부재(121b)에 의해 반응기 내부는 지속적으로 진공 상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)의 단면에서의 직경은 서로 동일한 것으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이의 간격이 일정한 경우, 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)의 단면에서의 직경은 서로 동일할 수 있으나, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이의 간격이 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)가 제공된 영역에서 서로 다른 값을 갖는다면, 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)의 단면에서의 직경은 서로 다른 값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 절연부(120)는 실링 부재(121)의 플라즈마에 의한 손상 및/또는 열 손상을 방지하는 절연 부재(123)를 더 포함할 수 있다. 특히 상기 절연 부재(123)는 반응기 내부의 플라즈마 형성시 발생하는 열에 의해 실링 부재(121)가 손상됨으로써 내부 반응기의 진공이 파괴되는 현상을 방지한다. 상기 절연 부재(123)는 상기 실링 부재(121)의 열 손상을 방지하는 효과 이외에도 절연 구간에서의 쇼트 및 아크를 방지할 수도 있다. 플라즈마 발생 장치(10)의 구동시 발생하는 파티클에 의해 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에 적층되는 경우, 상기 파티클에 의한 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이의 쇼트 및 아크가 발생할 수 있는 데, 절연 부재(123)가 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에 배치됨으로써 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 충분히 이격시킴으로써 이러한 쇼트 및 아크를 감소시킬 수 있다.

무엇보다도, 절연 부재(123)는 실링 부재(121)가 반응기 내부의 플라즈마에 노출되는 것을 막음으로써 실링 부재(121)가 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지한다. 절연 부재(123)는 탄성이 없는 재료로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 세라믹과 같은 내열성 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 절연 부재(123)는 비도전성 재료로 이루어짐으로써 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이가 전기적으로 절연되도록 한다. 또한 절연 부재(123)는 열적으로도 주변 구성요소와 절연되도록 한다.

절연 부재(123)는 닫힌 링 형상으로 제공되며, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이를 절연한다. 또한, 절연 부재(123)는 실링 부재(121)에 인접한 위치에서 반응기 내부의 플라즈마와 열로부터 실링 부재(121)를 보호할 수 있다.

절연 부재(123)는 적어도 1개 이상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 절연 부재(123)는 두 개로 제공될 수 있다. 절연 부재(123)의 개수는 다양하게 설정될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 우선 절연 부재(123)가 제1 절연 부재(123a)와 제2 절연 부재(123b)로, 2개인 것을 일예로서 설명한다.

복수 개의 절연 부재(123)는 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 복수 개의 절연 부재(123)의 크기는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 효과적으로 이격 및 절연시키고, 실링 부재(121)를 반응기 내부의 플라즈마와 고온으로부터 효과적으로 보호하는 역할 중 적어도 하나를 위해 다양하게 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 반응기 내측으로부터 제1 절연 부재(123a)와 제2 절연 부재(123b)가 배치된 경우, 제1 절연 부재(123a)는 제2 절연 부재(123b)보다 더 큰 크기를 가질 수 있다. 제1 절연 부재(123a)가 더 큰 크기를 가짐으로써 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이의 간격을 유지할 수 있으며, 절연 부재(123)의 외측에 배치된 실링 부재(121)를 일차적으로 보호하는 역할도 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 절연 부재(123a)의 단면에서의 직경과 제2 절연 부재(123b)의 단면에서의 직경은 소정의 값으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연 부재(123a)의 단면에서의 최소 직경은 제2 절연 부재(123b)의 단면에서의 최소 직경에 대해 약 2 내지 약 9배로 제공될 수 있으며, 제1 절연 부재(123a)의 단면에서의 최대 직경은 제2 절연 부재(123b)의 단면에서의 최대 직경에 대해 약 1 내지 약 3배로 제공될 수 있다. (여기서 단면에서의 직경이라고 하면, 링 형상의 절연 부재(123)에 있어서 링이 이루는 평면에 수직한 면으로 잘랐을 때, 링의 단면을 의미한다.) 본 실시예에 있어서, 상기 제1 절연 부재(123a)의 단면에서의 직경이 제2 절연 부재(123b)의 단면에서의 직경보다 작은 경우, 절연을 위한 제1 및 제2 바디(110a, 110b)와의 간격을 충분히 확보하기 힘들며, 큰 경우에는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 조립성이 감소한다.

다시 도 4a를 살펴보면, 제1 절연 부재(123a)는 제2 절연 부재(123b)보다 더 큰 폭과 더 큰 높이를 가질 수 있다. 제1 절연 부재(123a)의 폭과 높이를 각각 제1 폭(W1)과 제1 높이(H1)라고 하고, 제2 절연 부재(123b)의 폭과 높이를 각각 제2 폭(W2)과 제2 높이(H2)라고 하면, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 크고, 제1 높이(H1)는 제2 높이(H2)보다 클 수 있다. 제2 절연 부재(123b)는 제1 절연 부재(123a)보다는 더 작은 크기로 제공될 수 있으나, 이 역시 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 효과적으로 이격 및 절연시키며 실링 부재(121) 중 적어도 하나를 보호할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 반응기의 플라즈마 채널 공간(130)에 더 가까운 제1 절연 부재(123a)의 크기가 제2 절연 부재(123b)보다 크게 생성됨으로써, 반응기 내부 공간(130)에 바로 접한 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이의 이격 거리가 상대적으로 더 커진다. 이에 따라, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에서 있을 수 있는 쇼트 또는 아크가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 실링 부재(121)와 절연 부재(123)는 다양한 형태로 배치될 수 있다.

도 4a를 살펴보면, 제1 절연 부재(123a)는 실링 부재(121)가 반응기 내부 공간(130)의 플라즈마에 노출되지 않도록 상기 반응기 내부 공간(130)과 실링 부재(121) 사이에 제공된다. 제2 절연부재(123b)는 제1 바디와 제2 바디의 간격을 유지시켜준다.. 상세하게는, 제1 절연 부재(123a)는 반응기 내부 공간(130)과 제1 실링 부재(121a) 사이에 제공될 수 있으며, 제2 절연 부재(123b)는 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b) 사이에 제공될 수 있으며, 제1 절연 부재(123a)-제1 실링부재-제2 절연 부재(123b)-제2 실링 부재(121b) 순서로 배치된다. 여기서, 제1 절연 부재(123a)는 제1 실링 부재(121a)보다 링에서의 내경이 더 작게 제공될 수 있으며, 제2 절연 부재(123b)는 링에서의 내경이 제1 실링 부재(121a)보다 더 크고 제2 실링 부재(121b)보다 더 작게 제공될 수 있다.

실링 부재(121)와 절연 부재(123)는 도 4a와 달리 다양한 형태로 배치될 수 있는바, 도 4b를 살펴보면, 제1 절연 부재(123a)는 실링 부재(121)가 반응기 내부 공간(130)의 플라즈마에 노출되지 않도록 상기 반응기 내부 공간(130)과 실링 부재(121) 사이에 제공된다. 제2 절연 부재(123b)는 제1 절연 부재(123a)와 실링 부재(121) 사이에 제공되어, 반응기 내부 공간(130)과 실링 부재(121) 사이를 다시 한번 막아준다. 상세하게는 제1 절연 부재(123a) 및 제2 절연 부재(123b)는 반응기 내부 공간(130)과 제1 실링 부재(121a) 사이에 순차적으로 제공될 수 있으며, 그 다음 제2 절연 부재(123b) 외측에 제1 실링 부재(121a)와 제2 실링 부재(121b)가 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 절연 부재(123a)-제2 절연 부재(123b)-제1 실링부재-제2 실링 부재(121b) 순서로 배치된다.

본 실시예에 있어서, 제1 바디(110a) 및/또는 제2 바디(110b)와 절연 부재(123)가 맞닿은 부분의 제1 바디(110a) 및/또는 제2 바디(110b)는 모서리가 모따기 되어 라운딩 처리될 수 있다. 제1 바디(110a) 및/또는 제2 바디(110b)는 모서리가 모따기 되는 경우, 모서리 부분의 전하의 집적을 최대한 방지함으로써 아크 발생을 감소시킨다. 모서리 부분이 라운딩 처리되지 않는 경우, 상대적으로 다른 부분에 비해 뾰족한 형상을 가지게 되며, 이에 따라 전하의 집적이 일어나 피뢰침과 유사한 형태로 아크 방전을 유도할 수 있기 때문이다. 이에 더해, 절연부(120)는 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 모서리를 라운딩 처리함으로써 라운딩된 부분에 있어서 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)의 서로 대응하는 부분이 서로 직접적으로 마주보는 것을 최대한 방지하며, 거리를 순차적으로 멀게 함으로써 아크 방전을 최대한 감소시킨다. 더욱이, 이러한 라운딩 처리를 통해 제1 및/또는 제2 바디(110b)와 절연 부재(123) 사이에 파티클이 적층되는 것이 감소되며 적층되더라도 이후 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 사이에서 쇼트나거나 아크가 발생하는 것이 감소될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실링 부재(121)가 복수 개로 제공됨으로써 반응기 내부의 공간(130)과 외부를 안정적으로 진공으로 봉지함한다. 이에 더해, 절연 부재(123)는 복수 개로 제공될 수 있어, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)를 절연시키면서 실링 부재(121)를 효과적으로 보호할 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 있어서, 절연 부재(123)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 바디(110a, 110b)의 내측면과 절연 부재(123)의 반응기 내부 공간(130) 측의 내측면은 다양한 형상을 가질 수 있다.

상술한 실시예에 있어서는, 제1 절연 부재(123a)의 내측면은 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면과 동일면 상에 배치된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 절연 부재(123a)의 내측면은 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면으로부터 돌출될 수 있다. 여기서, 제1 절연 부재(123a)의 내측면은 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면과 동일면 상에 있는 경우 및 제1 절연 부재(123a)의 내측면은 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면으로부터 돌출된 경우 모두, 내측 절연링의 내경은 지면을 기준으로 수직한 형태로 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부(120)를 도시한 것으로서, 제1 절연 부재(123a)의 내측면이 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면으로부터 돌출된 것을 도시한 단면도이다. 이하의 실시예에서는 설명의 중복을 피하기 위해 상술한 실시예와 다른 점을 위주로 설명하며, 설명되지 않은 부분은 상술한 실시예에 따른다.

도 5를 참조하면, 제1 절연 부재(123a)의 내경(R2a, R2b)이 제1 바디(110a)의 내경(R1)보다 작은 값으로 제공된다. 여기서, 제1 절연 부재(123a)의 일부는 제1 바디(110a)의 내측면으로부터 반응기 내부 공간측(즉, 내측)으로 돌출된 돌출부(PR)를 갖는다.

이렇게 절연 부재(123)의 절연 부재(123)에 의해 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b) 사이의 간극이 넓어지게 되므로 절연 부재(123)가 설치되는 부분에는 파티클이 적재되지 않는다. 그러므로 절연부(120)에 적재된 파티클에 의해 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 간에 쇼트 또는 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 절연 부재(123a)는 반응기의 내측으로 노출된 돌출부(PR)의 내측면이 경사진 경사면(SL)을 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 절연 부재(123a)의 내측면이 제1 바디(110a) 및/또는 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면으로부터 돌출되되, 상기 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 중 적어도 하나의 내측면에 대해 경사진 것을 도시한 도면이다. 또한 제1 절연 부재(123a)는 상기 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 중 적어도 하나의 내측면에 평행한 편평면(FL)을 가질 수도 있다.

상기 경사면(SL)은 하부 방향으로 갈수록 더 내경이 좁아지는 형태의 경사면(SL)에 해당한다. 좀더 설명하면, 제1 절연 부재(123a)는 제1 바디(110a)의 내측면으로부터 돌출된 형상을 가지되, 제1 바디(110a)의 내경(R1)보다 더 좁은 내경을 갖도록 제공된다. 이때, 제1 절연 부재(123a)에 있어서, 상측에서의 내경(R2a)과 하측에서의 내경(R2b)이 서로 다른 값을 가지며, 상측에서의 내경(R2a)보다 하측에서의 내경(R2b)이 더 작은 값을 가질 수 있다.

이렇게 제1 절연 부재(123a)가, 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 중 적어도 어느 하나의 내측면으로부터 돌출된 형상을 가지되, 제1 및 제2 바디(110a, 110b)의 내측면에 경사진 형상을 가지는 경우, 반응기 내부에서 파티클이 발생하더라도 경사면(SL)에 쌓이는 확률이 줄어든다. 이에 따라, 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 사이에서 일어날 수 있는 쇼트나 아크가 현저하게 감소되는 효과가 있다.

여기서, 제1 절연 부재(123a)의 외측에 있는 제2 절연 부재(123b)는 플라즈마 채널 공간(130)에 직접적으로 노출되지 않으며, 파티클이 적층될 가능성 또한 매우 낮기 때문에 경사면 등의 형태를 갖지 않아도 좋다. 이에 따라, 제2 절연 부재(123b)의 측면은 경사면이 아닌 편평면으로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 바디(110a, 110b), 그리고, 절연부(120)의 형상은 다양하게 변경될 수 있는 바, 제1 및 제2 바디(110a, 110b)의 내측면의 내경, 및 절연 부재(123)의 돌출부(PR)에서의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부(120)를 도시한 것으로서, 제1 절연 부재(123a)의 내측면이 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 반응기 내부의 내측면으로부터 돌출된 돌출부(PR)를 가지되, 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 내경이 달리 형성된 것을 도시한 것이며, 이에 더해, 내측면으로부터 경사진 경사면(SL)과 평행한 편평면(FL)을 다양한 형태로 갖는 것을 도시한 단면도들이다.

도 6을 참조하면, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)가 대응되어 서로 결합하되 플라즈마 반응 공간(130)에 해당되는 부분의 내경이 서로 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 바디(110a)의 내경(R1a)이 제2 바디(110b)의 내경(R1b)보다 클 수 있다.

본 실시예에 있어서, 제1 절연 부재(123a)는 제1 바디(110a) 및/또는 제2 바디(110b)의 내측면으로부터 각각 돌출될 수 있다. 제1 바디(110a) 및 제2 바디(110b)의 내경이 각각 다른 경우, 제1 절연 부재(123a) 또한 제1 및 제2 바디(110a, 110b)의 내측면으로부터 돌출되는 형상을 가지도록 내측면이 경사면(SL)과 편평면(FL)으로 이루어질 수 있다. 이때, 경사면(SL) 및 편평면(FL)은 단면 상에서 볼 때 각각 복수 개로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 편평면(FL)-경사면(SL)-편평면(FL) 순으로 내측면이 구성될 수도 있으며, 경사면(SL)- 편평면(FL) 순으로 구성될 수도 있고, 편평면(FL) - 경사면(SL) 순으로 구성될 수도 있다. 여기서 경사면(SL)은 하측으로 갈수록, 즉 제1 바디(110a)로부터 제2 바디(110b) 방향으로 제1 절연 부재(123a)의 내경(R2)이 감소하는 방향으로 제공될 수 있다. 그러나, 제1 절연 부재(123a)의 내측면은 이에 한정되는 것은 아니며, 편평면(FL)과 경사면(SL)이 다양한 개수와 다양한 순서로 배치될 수 있으며, 그 경사면(SL)의 방향 한 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연 부재(123a)의 하측 방향으로 갈수록 내경이 증가하는 형태로 제공될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연부(120)를 도시한 것으로서, 제1 바디(110a), 제2 바디(110b), 및 제1 절연 부재(123a) 각각에 대해 서로 다른 내경을 갖도록 단차를 형성한 실시예를 도시한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 제1 바디(110a)의 내경(R1a), 제2 바디(110b)의 내경(R1b), 및 제1 절연부(120)재의 내경(R2)이 모두 달리 형성된 것으로서, 제1 바디(110a)의 내경(R1a), 제1 절연 부재(123a)의 내경(R2), 제2 바디(110b)의 내경(R1b)이 순차적으로 커질 수 있다. 이 경우, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에 제1 절연 부재(123a)가 제공되더라도 파티클이 적층될 가능성이 낮아지며, 적층되더라도 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이에서 쇼트나 아크가 발생할 가능성 또한 현저하게 낮아진다.

본 발명에 있어서, 실링 부재(121)의 열에 의한 손상을 최소화하기 위한 추가적인 구성요소가 더 설치될 수 있다.

도 8은 실링 부재(121)를 냉각하기 위한 냉각부(190)를 더 구비한 절연부(120)를 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 절연부(120)는 제1 및 제2 실링 부재(121a, 121b)에 인접하게 제공된 냉각부(190)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 냉각부(190)는 냉각관(191), 및 상기 냉각관(191) 내에 제공된 냉각 유체를 포함할 수 있다.

냉각부(190)는 예를 들어, 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 중 적어도 어느 하나 내에 냉각 관의 형태로 제공될 수 있다. 상기 냉각관(191) 내에는 물이나 기타 냉각을 위한 유체가 제공됨으로써, 실링 부재(121)측에서 발생한 열을 흡수하여 실링 부재(121)의 열에 의한 손상을 최소화할 수 있다. 도면 상에서 냉각부(190)의 냉각관(191)은 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 모두에 제공된 것으로 도시하였으며 서로 별개로 도시되어 있기는 하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 냉각관(191)은 실링 부재(121)와 인접한 곳에 마련되되, 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 모두에 연결되는 형태로 제공될 수도 있고, 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b)에 개별적으로 제공될 수도 있다.

또한, 냉각관(191)은 도면에서는 관의 형태로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 상에 컨테이너의 형태로 제공된 후, 상부 측이 용접 등에 의해 뚜껑이 덮힌 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 냉각 유체는 낮은 온도로 제공되어 인접한 영역의 열을 흡수할 수 있는 유체로서 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 물, 냉매, 공기와 같은 유체일 수 있다.

냉각부(190)는 플라즈마 채널 형성 공간(130)의 온도를 냉각시키지 않는 범위 내에서 실링 부재(121)의 온도를 최대한 낮출 수 있는 위치에 제공된다. 예를 들어, 냉각부(190)는 제1 및/또는 제2 바디(110a, 110b)의 플랜지에 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 냉각관(191)은 제1 및 제2 실링 부재(121a, 121b)의 형상과 유사하게 링 형상으로 제공되되 실링 부재(121)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 냉각관(191)은 제1 실링 부재(121a) 및/또는 제2 실링 부재(121b)에 대응하는 위치에 제공될 수 있으며, 제1 및 제2 바디(110a, 110b) 중 적어도 하나에 제공될 수 있다. 이 경우, 냉각관(191)은 복수 개로 제공될 수도 있다.

예를 들어, 냉각관(191)이 복수로 제공되는 경우, 제1 실링 부재(121a)를 중점적으로 냉각하기 위한 제1 냉각관(191a), 제2 실링 부재(121b)를 중점적으로 냉각하기 위한 제2 냉각관(191b)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 냉각관(191a, 191b)은 제1 바디 및 제2 바디(110a, 110b) 중 적어도 하나, 예를 들어, 제1 냉각관(191a)은 제1 바디(110a)에, 제2 냉각관(191b)은 제2 바디(110b)에 배치될 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예이며, 제2 바디(110b)에 제1 및 제2 냉각관(191a, 191b)이 둘다 배치될 수도 있는 등 다양한 형태로 변형이 가능하다.

상기 냉각부(190)에 의해 열이 흡수되어 실링 부재(121)의 열을 감소시킬 수 있는 영역을 냉각 영역(CA)이라고 하면, 실링 부재(121)는 냉각 영역(CA) 내에 배치된다. 실링 부재(121)가 냉각 영역(CA) 내에 배치됨으로써 열에 의한 실링 부재(121)의 손상이 최소화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 냉각 영역(CA)은 플랜지에 제공될 수 있으며, 이에 따라, 플라즈마 채널 형성 공간(130)으로의 냉기의 전달은 최소화하면서 실링 부재(121)로의 열의 전달 또한 최소화한다.

냉각관(191)이 복수 개로 제공되는 경우, 예를 들어, 제1 실링 부재(121a) 및/또는 제2 실링 부재(121b)에 대응하는 위치에 배치되는 경우, 단면 상에서 볼 때 플라즈마 반응 챔버(130)로부터 서로 동일한 거리 또는 서로 다른 거리에 배치될 수 있다. 복수 개의 냉각관(191)이 다양한 형태로 배치됨으로써 실링 부재(121)의 형상이나 배치 영역에 따라 냉각 영역(CA)을 확장하거나 축소시킬 수 있다.

좀 더 상세히 설명하면, 냉각부(190)의 위치 및 이에 따른 냉각 영역(CA)은 다양하게 설정될 수 있는 바, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 실링 부재(121)가 소정 직경의 링 형상인 경우, 실링 부재(121)를 냉각시키기 위한 냉각 영역(CA)은 실링 부재의 소정 직경보다 작은 내경을 가지며 실링 부재의 소정 직경보다 큰 외경을 갖는 링 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 실링 부재(121a)가 직경 D1을 가질 때, 냉각 영역(CA)은 제1 실링 부재(121a)의 직경 D1보다 작은 내경 D2a를 가지며 제1 실링 부재(121b)의 직경 D1보다 큰 외경 D2b을 가질 수 있다. 동일한 방식으로 제2 실링 부재(121b)에 대한 냉각 영역을 설정할 수 있음은 물론이며, 실링 부재(121)의 개수에 따라 냉각 영역의 확장이나 축소가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 냉각부(190)가 제1 바디(110a)와 제2 바디(110b) 사이의 절연부(120)를 냉각할 수 있도록 절연부(120)에 인접한 구성만 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 냉각부는 제1 바디(110a) 및/또는 제2 바디(110b)를 둘러싸며 제1 및/또는 제2 바디(110a, 110b)의 온도를 적절한 수준으로 제어하기 위한 냉각 블록을 더 구비할 수도 있다. 또한, 변압기(150)에 제공되는 페라이트 코어를 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 더 포함할 수도 있다. 냉각 블록은 그 내부에 냉각 유체를 포함할 수 있으며 상기 냉각 유체는 배관 등을 통해 상술한 냉각관(191)에 연결될 수도 있다. 상기 냉각 블록은 반응기 본체의 온도가 지나치게 상승되어 반응기 본체의 손상이 일어나는 것을 방지하기 위한 것으로서, 반응기 본체가 고온에도 내성이 있는 내열성 재료로 이루어지는 경우에는 생략될 수도 있다.

상술한 실시예들에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 반응기를 이용하는 경우, 제1 바디와 제2 바디 사이의 절연이 용이하다. 또한 제1 바디와 제2 바디 사이에 실링 부재를 복수 개 배치함으로써 제1 바디 및 제2 바디가 이루는 반응기 내부 공간(130)의 진공이 용이하게 유지된다. 이에 더해, 반응기가 제1 및 제2 바디를 절연시키면서 실링 부재를 보호하는 절연 부재를 포함함으로써, 일부 실링 부재의 손상시에도 상기 반응기 내부 공간(130)의 진공이 용이하게 유지될 수 있다. 더욱이, 이러한 반응기가 플라즈마 발생 장치에 적용된 경우, 절연부가 다양한 형태와 크기를 가짐으로써 제1 및 제2 바디 사이의 절연 구간에서 쇼트 및 아크의 발생을 최소화할 수 있다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 반응기, 및/또는 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치는 반도체 공정 등에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응기, 및/또는 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치(10)는 공정 중에 발생하는 배기 가스 처리를 위해 사용될 수 있다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(10)가 반도체 공정 중 배기 가스 처리용 장치로 사용된 것을 개략적으로 도시한 도면들이다.

도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 장치는 플라즈마 발생 장치(10) 및 상기 플라즈마 발생 장치(10)에 연결된 포집부(30)를 포함할 수 있다.

플라즈마 발생 장치(10)는 상술한 것으로서 도 1 및 도 2에 도시된 플라즈마 발생 장치(10)이거나, 이와 유사하되 일부 구성이 변형된 것일 수 있다. 즉, 플라즈마 발생 장치(10)는 반응기(110), 변압기(150), 및 전원 공급부(미도시)를 포함할 수 있다. 반응기는 플라즈마 발생 장치(10)의 주요 구성으로서, 플라즈마 채널 공간을 제공하는 반응기(110)에는 상술한 절연부가 제공된다. 반응기 본체(110)는 토로이달 형상을 가지며 그 내부에 플라즈마 채널을 위한 공간이 제공된다. 반응기에는 가스의 주입 및 배출을 위한 주입구(170a)와 배출구(170b)가 설치된다. 반응기 본체(110)는 일측에 주입구(170a)가 형성되고, 타측에 배출구(170b)가 형성되는 구조에서, 주입구(170a)의 방향으로부터 가스의 흐름이 적어도 2개 이상으로 분기되는 대칭형 구조일 수 있다.

포집부(30)는 상기 플라즈마 발생 장치(10)의 일측에 연결된다.

포집부(30)는 배기가스가 플라즈마 에너지를 인가받아 유해한 성분들이 산화 등의 반응으로 인해 연소되거나 정화됨으로써 파티클 형태의 이물질들이 형성되면 그 이물질들을 포집한다. 포집부(30)의 일측에는 파티클 형태의 이물질들이 포집부(30)에서 포집된 후의 배기가스를 외부로 배출시키는 배출 펌프(미도시)가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 포집부(30)는 도 10a에 도시된 바와 같이 플라즈마 발생 장치(10)의 배출구(170b)에 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 토로이달 형상의 반응기가 제공되고, 토로이달 형상의 반응기와 분리된 별개의 포집부(30)가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 포집부(30)는 도 10b에 도시된 바와 같이 별도의 배출구(170b) 없이 플라즈마 발생 장치(10)의 반응기 일부에 곧바로 연결될 수도 있다. 본 실시예에서는, 토로이달 형상의 반응기 일부가 포집부(30)에 연결되어 토로이드 형상의 채널이 포집부(30) 상부 내에 형성된다. 반응기의 제1 바디와 제2 바디는 서로 절연부를 사이에 두고 연결되기는 하나 제2 바디(110b)가 포집부(30)와 연결되어 포집부(30)와 일체로 형성된다는 점만 다르다. 본 실시예의 경우, 토로이달 형상의 플라즈마 채널이 포집부(30) 내까지 연장되는 형태이기 때문에 포집부(30) 내의 배기 가스까지 포함하여 연소, 분해, 정화시킬 수 있다.

따라서, 상술된 배기 가스 처리 장치는 공정 처리 장치 중 하나로서, 플라즈마 발생 장치(10) 및 상기 플라즈마 발생 장치(10)에 연결된 포집부(30)를 포함함으로써, 공정 챔버(20)를 거친 후 이물질들이 제거된 정화된 가스를 제공하며, 이에 따라 배기 펌프에 악영향을 주지 않고 상기 배기 펌프의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 도 9c에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(10)의 주입구(170a)에는 부가 주입구(171)가 플라즈마 발생 장치(10)의 반응기와 일체로 또는 개별적인 부품으로 만들어 연결될 수 있다. 부가 주입구(171)는 공정 가스 주입을 위한 주입구(170a)에 연결되는 개구 1개와 이외에 반응기 본체(110)를 클리닝 하기 위한 복수의 개구로 이루어질 수 있다. 즉, 부가 주입구(171)는 적어도 두 개 이상으로 제공될 수 있으며, 예를 들어, 도 9c에 도시된 바와 같이 3개의 개구를 갖는 구조로 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 3개의 개구 중 가운데 개구는 공정 가스 주입을 위한 개구이며, 가운데 개구의 양측에 제공된 2개의 개구는 반응기 본체(110)의 클리닝을 위한 개구들이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 양측에 제공된 클리닝을 위한 복수 개의 개구를 통해 반응기 본체(110) 내부가 양측에서 효과적으로 클리닝될 수 있다.

이와 같이, 공정 가스 주입을 위한 주입구(170a) 이외에 별도의 부가 주입구(171)을 설치함으로써, 용이하게 반응기 본체(110)의 내부, 특히, 반응기 본체(110)의 상부측에 쌓인 파우더와 같은 이물질들을 효과적으로 단시간에 클리닝할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예는 유지 보수 시간이 감축되는 것은 물론 유지 비용이 감소하는 효과가 있다. 종래 기술에서는, 반응기 본체(110)를 클리닝하기 위해 다른 구성(예를 들어, 공정 챔버 또는 공정 챔버와 반응기를 잇는 배기 라인 등)와 반응기(10) 사이의 연결 구조를 모두 분해해야만 했으나, 본 발명에서는 그러한 분해 과정이 필요가 없기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(10)는 다양한 종류의 공정 처리 장치에 채용될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 발생 장치(10)는 상술한 바와 같이 배기가스 처리 장치로서 사용될 수도 있으나, 공정 챔버(20)에 플라즈마를 제공하는 용도로 사용될 수도 있다. 즉, 플라즈마 발생 장치(10)는 공정 챔버(20)에서 이루어지는 공정의 전단계에 사용되어 공정 챔버(20)에 플라즈마를 제공하는 용도로 수 있다. 이와 독립적으로 플라즈마 발생 장치(10)는 공정 챔버(20)에서 이루어지는 공정의 후단계에 사용되어 공정 챔버(20)로부터 나오는 배기 가스를 처리하는 용도로 사용될 수 있다. 이하의 실시예에서는 설명의 중복을 피하기 위해 실질적으로 동일하거나 유사한 구성의 경우 내용 설명을 생략한다.

도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 일 실시예들에 따른 공정 처리 장치들을 도시한 개략도들이다.

도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 처리 장치로서, 공정 챔버(20)에서의 공정 이후 단계에 플라즈마 발생 장치(10)가 연결된 것을 도시하였다.

도 10a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 처리 장치는 공정 챔버(20), 공정 챔버(20)에 연결되며, 플라즈마 발생 장치(10) 및 포집부(30)를 포함하는 배기 가스 처리 장치를 포함한다.

공정 챔버(20)는 포토레지스트를 제거하는 애싱(ashing) 챔버일 수 있고, 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD(Chemical Vapor Deposition) 챔버일 수 있고, 각종 절연막 구조 및 금속 배선 구조들을 형성하기 위한 에칭 챔버일 수 있다. 또는 절연막이나 금속막 등을 증착시키키기 위한 PVD(Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 챔버일 수도 있다.

공정 챔버(20)는 내부에 피처리 기판(23)을 지지하기 위한 서셉터(21)를 포함할 수 있다. 피처리 기판(23)은 예를 들어, 반도체 장치를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판 또는 액정디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 제조를 위한 유리 기판 등일 수 있으며 그 종류는 한정되는 것이 아니다.

플라즈마 발생 장치(10)는 공정 챔버(미도시)의 배기가스에 플라즈마 에너지 및/또는 정화 가스 등을 인가함으로써 배기 가스의 유해 성분들을 연소시키거나 정화시키는 데 사용된다. 이를 위해, 상기 플라즈마 발생 장치(10)의 주입구(170a)는 공정 챔버의 배출구에 연결된다. 이를 위해 플라즈마 발생기(10)의 주입구(170a)는 공정 챔버의 배출구의 직경에 대응하는 크기로 제공될 수 있다.

포집부(30)는 상기 플라즈마 발생 장치(10)의 타측, 즉 플라즈마 발생기(10)의 배출구(170b) 측에 배기관을 통해 연결된다. 플라즈마 발생기(10)의 배출구(170b)는 배기관의 직경에 대응하는 크기로 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 주입구(170a)와 배출구(170b)의 크기는 배기 가스 및 반응 후 결과물의 이동이 용이하도록 상대적으로 큰 직경으로 제공될 수 있다.

포집부(30)는 배기가스가 플라즈마 에너지를 인가받아 유해한 성분들이 산화 등의 반응으로 인해 연소되거나 정화됨으로써 파티클 형태의 이물질들이 형성되면 그 이물질들을 포집한다. 포집부(30)의 일측에는 파티클 형태의 이물질들이 포집부(30)에서 포집된 후의 배기가스를 외부로 배출시키는 배출 펌프(미도시)가 설치될 수 있다.

배기 가스는 공정을 진행하면서 발생되는 것으로서 그 종류는 한정되는 것은 아니다. 배기 가스는 예를 들어 PFCs(perfluorocompounds) 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 플라즈마 발생 장치(10)에는 공정 챔버(20) 및/또는 플라즈마 발생 장치(10)를 제어하는 제어부가 연결될 수 있다. 제어부는 공정 챔버(20) 및 플라즈마 발생 장치(10) 전반을 제어하기 위한 구성 요소이다. 제어부는 전원 공급원과 연결되어 플라즈마 챔버에 공급되는 전원을 제어한다. 제어는 플라즈마 발생 장치(10)를 제어하기 위한 제어 신호를 발생하여 플라즈마 챔버와 공정 챔버(20)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 반응기에는 플라즈마 상태를 측정하기 위한 측정 센서가 구비될 수 있으며, 제어부는 측정된 값과 정상 동작에 기준한 기준값과 비교하여 전원 공급원을 제어함으로써 무선 주파수의 전압 및 전류를 제어한다.

도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 처리 장치로서, 공정 챔버(20)에서의 공정 이후 단계에 플라즈마 발생 장치(10)가 연결된 것을 도시한 것이다.

도 10b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 처리 장치는 공정 챔버(20), 공정 챔버(20)에 연결되며, 플라즈마 발생 장치(10) 및 포집부(30)를 포함하는 배기 가스 처리 장치를 포함한다. 여기서, 공정 챔버(20)와 포집부(30) 사이는 배기관으로 연결되며, 상기 배기관에 플라즈마 발생 장치(10)가 연결된다.

본 실시예에 있어서, 배기관을 통해 배기 가스가 공정 챔버(20)를 통해 배출되며 플라즈마 발생 장치(10)를 통해 플라즈마 에너지 및/또는 정화 가스 등을 배기가스에 인가함으로써 배기 가스의 유해 성분들을 연소시키거나 정화시킨다. 도 10b에 도시된 실시예는 도 10a와 차이는 크지 않으며, 플라즈마 소스를 원격으로 제공한다는 점에서 다르다.

도 10b에 있어서, 별도로 도시하지는 않았으나, 배기관과 플라즈마 발생 장치(10) 사이에는 공정 챔버(20)로부터 배기되는 배기 가스와 플라즈마 장치(10)로부터 공급되는 플라즈마가 혼합되는 믹싱 챔버가 더 구비될 수 있다. 플라즈마 발생 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 라디칼을 형성할 수 있으며, 플라즈마는 믹싱 챔버 내로 공급되어 공정 챔버(20)로부터 배기되는 배기 가스와 반응하여 배기 가스를 분해할 수 있다. 분해된 배기 가스 결과물들은 파우더와 같은 최종 결과물 분해될 수 있으며, 이러한 최종 결과물은 포집부(30)에서 포집될 수 있다.

도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 처리 장치로서, 공정 챔버(20)에서의 공정 이전 단계에 플라즈마 발생 장치(10)가 연결된 것을 도시한 것이다.

도 10c를 참조하면, 공정 처리 장치는 공정 챔버(20), 공정 챔버(20)에 플라즈마를 제공하는 플라즈마 발생 장치(10)를 포함할 수 있다.

플라즈마 발생 장치(10)는 공정 챔버(20)의 일측에 제공된다. 플라즈마 발생 장치(10)의 배출구(170b)는 공정 챔버(20)에 연결될 수 있다. 이에 따라 플라즈마 발생 장치(10)로부터 발생된 플라즈마 중 라디컬 성분이 공정 챔버(20) 내에 공급된다. 플라즈마 발생 장치(10)에서 공정 챔버(20)로 제공하는 라디컬을 이용하여 기판(23)을 다양하게 처리할 수 있는 바, 예를 들어, 에칭(Etching) 공정, 에싱(Ashing) 공정, 화학기상증착(CVD) 공정, 원자층증착(ALD) 공정 및 플라즈마 화학증착(PECVD) 공정 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

또는 기판(23)이 언로딩된 상태에서 공정챔버 내부를 세정하기 위한 세정공정일 수 있다.

도 10d는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 처리 장치로서, 공정 챔버(20)에서의 공정 이전 단계 및 공정 이후 단계 모두에 플라즈마 발생 장치(10)들이 연결된 것을 도시한 것이다. 즉 공정 챔버(20)에서의 공정 전단계에서 제1 플라즈마 발생 장치(11)가 연결될 수 있으며, 공정 챔버(20)에서의 공정 후 단계에서 제2 플라즈마 발생 장치(13)가 연결될 수 있다. 제2 플라즈마 발생 장치(10)는 포집부(30)와 함께 상술한 배기 가스 처리기를 구성할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 플라즈마 발생 장치 20 공정 챔버
30 포집기 100 반응기
110 반응기 본체 110a 제1 바디
110b 제2 바디 120 절연부
121 실링 부재 121a 제1 실링 부재
121b 제2 실링 부재 123 절연 부재
123a 제1 절연 부재 123b 제2 절연 부재
130 플라즈마 챔버 내부 공간 140 점화기
150 변압기 170a 가스 주입구
170b 가스 배출구 190 냉각부

Claims (20)

1. 토로이달 형상을 가지며 내부에 플라즈마 채널 형성 공간을 제공하는 반응기 본체; 및
   상기 반응기 본체에 절연 구간을 형성하는 절연부를 포함하고,
   상기 절연부는 상기 공간을 실링하는 적어도 2개의 실링 부재를 포함하는 반응기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 실링 부재는 서로 다른 내경을 갖는 제1 및 제2 실링 부재를 포함하는 반응기.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 절연부는 상기 실링 부재가 상기 공간에 노출되지 않도록 상기 공간과 상기 실링 부재 사이에 제공된 제1 절연 부재를 더 포함하는 반응기.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 절연 부재는 상기 반응기 본체의 내측면으로부터 돌출된 반응기.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 반응기 본체는 상기 절연부를 사이에 두고 배치된 제1 및 제2 바디를 포함하며,
   상기 제1 절연 부재를 사이에 두고 상기 제1 바디 및 상기 제2 바디의 내경은 서로 다른 반응기.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 반응기 본체는 상기 절연부를 사이에 두고 배치된 제1 및 제2 바디를 포함하며, 상기 제1 절연 부재는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나의 내측면에 대해 경사진 경사면을 갖는 반응기.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 절연 부재의 경사면이 형성된 영역에 있어서 상기 제1 바디로부터 상기 제2 바디 방향으로 내경이 감소하는 반응기.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 절연 부재는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나의 내측면에 대해 평행한 편평면을 갖는 반응기.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제1 절연 부재는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나의 내측면에 대해 경사면 및 편평면 중 적어도 하나를 갖는 반응기.
10. 제3 항에 있어서,
    상기 절연부는 서로 인접한 실링 부재들 사이에 제공된 제2 절연 부재를 더 포함하는 반응기.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 절연 부재와 상기 제2 절연 부재는 서로 다른 크기로 제공된 반응기.
12. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 실링 부재에 인접하에 제공되며 상기 실링 부재의 열을 흡수하는 냉각 영역을 갖는 냉각부를 더 포함하는 반응기.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 실링 부재는 상기 냉각 영역 내에 배치되는 반응기.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 냉각 영역은 링 형상으로 제공되되, 상기 실링 부재의 직경보다 작은 내경을 가지며, 상기 실링 부재의 직경보다 큰 외경을 가지는 반응기.
15. 제12 항에 있어서,
    상기 냉각부는 배관, 및 상기 배관 내에 제공된 냉각 유체를 포함하는 반응기.
16. 제13 항에 있어서,
    상기 냉각부는 상기 제1 및 제2 바디 중 적어도 어느 하나 내에 제공된 냉각 유체를 포함하는 반응기.
17. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 2개 이상의 실링 부재는 그 단면이 서로 다른 크기를 갖는 반응기.
18. 토로이달 형상을 가지며 내부에 플라즈마 채널 형성 공간을 제공하는 반응기 본체 및 상기 반응기 본체에 절연 구간을 형성하는 절연부를 포함하는 반응기; 및
    상기 반응기에 결합되어 상기 반응기 본체에 플라즈마 발생을 위한 유도기전력을 형성하는 변압기를 포함하며,
    상기 절연부는 상기 공간을 실링하는 적어도 2개의 실링 부재를 포함하는 플라즈마 발생 장치.
19. 기판을 처리하는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버의 전단에 또는 상기 공정 챔버의 후단 중 적어도 어느 하나에 연결된 플라즈마 발생 장치를 포함하며,
    상기 플라즈마 발생 장치는
    토로이달 형상을 가지며 내부에 플라즈마 채널 형성 공간을 제공하는 반응기 본체 및 상기 반응기 본체에 절연 구간을 형성하는 절연부를 포함하는 반응기; 및
    상기 반응기에 결합되어 상기 반응기 본체에 플라즈마 발생을 위한 유도기전력을 형성하는 변압기를 포함하며,
    상기 절연부는 상기 공간을 실링하는 적어도 2개의 실링 부재를 포함하는 공정 처리 장치.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 장치에 연결된 포집기를 더 포함하고,
    상기 플라즈마 발생 장치는 상기 포집기와 함께, 상기 공정 챔버로부터 발생한 배기 가스를 처리하는 배기 가스 처리 장치를 구성하는 공정 처리 장치.

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