KR20220023660A - Plasma generating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 발생장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로 복수 개의 플라자마 발생모듈마다 소규모의 전원을 개별적으로 연결하여, 보다 용이하게 플라즈마 발생장치를 제어할 수 있는 기술에 관한 발명이다.The present invention relates to a plasma generating device, and more particularly, to a technology capable of more easily controlling the plasma generating device by individually connecting a small power source to each of a plurality of plasma generating modules.
플라즈마란 이온화된 기체로, 양이온, 음이온, 전자, 여기된 원자, 분자 및 화학적으로 매우 활성이 강한 라디칼(radical) 등으로 구성되며, 전기적 및 열적으로 보통 기체와는 매우 다른 성질을 갖기 때문에 물질의 제4상태라고도 칭한다. 이러한 플라즈마는 이온화된 기체를 포함하고 있어, 전기장 또는 자기장을 이용해 가속시키거나, 화학 반응을 일으켜 웨이퍼 혹은 기판을 세정하거나, 식각하거나 혹은 증착하는 등 반도체의 제조공정에 매우 유용하게 활용되고 있다.Plasma is an ionized gas, composed of positive ions, negative ions, electrons, excited atoms, molecules, and highly chemically active radicals. Also called the fourth state. Since such plasma contains ionized gas, it is accelerated using an electric or magnetic field, or a chemical reaction occurs to clean a wafer or a substrate, etch or deposit, etc., and is very usefully used in a semiconductor manufacturing process.
최근에 반도체 제조공정에서는 고밀도 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생장치가 사용되고 있다. 이는 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 미세 가공의 요구 증가에 따른 것이다.Recently, in a semiconductor manufacturing process, a plasma generator for generating high-density plasma is used. This is due to an increase in the demand for microfabrication as the degree of integration of semiconductor devices increases.
유도결합형(ICP) 플라즈마 발생장치는 고밀도 플라즈마를 발생시키는 장치로서, 플라즈마가 발생하는 챔버 내로 처리가스를 도입하고, 챔버 상부에 형성된 유전체 윈도우 근방에 배치되는 고주파 안테나를 통해 고주파 전력을 인가함으로써, 유전체 윈도우를 매개로 하여 챔버 내 유도 전기장을 형성할 수 있다. 형성된 유도 전기장은 처리가스를 이온화하여 안테나와 유도성으로 결합된 플라즈마를 발생시킨다. 이 플라즈마는 하부 전극에 탑재된 반도체 웨이퍼 혹은 기판 등의 대상들을 세정하거나, 식각하거나 혹은 증착한다.An inductively coupled (ICP) plasma generator is a device for generating high-density plasma, by introducing a processing gas into a chamber where plasma is generated, and applying high-frequency power through a high-frequency antenna disposed near a dielectric window formed on the upper part of the chamber, It is possible to form an induced electric field in the chamber via the dielectric window. The formed induced electric field ionizes the process gas to generate a plasma that is inductively coupled to the antenna. This plasma cleans, etches, or deposits objects such as a semiconductor wafer or a substrate mounted on the lower electrode.
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 플라즈마 발생장치는, 플라즈마 발생을 위한 안테나를 필수 구성으로 포함하고 있으며, 대면적 플라즈마를 생성하기 위해, 안테나는 다수의 영역으로 분할되거나, 크기 및 구조가 변경되여 제작된다.As described above, the plasma generator according to the prior art includes an antenna for plasma generation as an essential component, and in order to generate a large-area plasma, the antenna is divided into a plurality of regions, or the size and structure are changed. is made
그러나, 플라즈마 발생 과정에서, 안테나에 고전력을 인가하는 경우 대형 안테나에 전력을 인가하는 영역과, 접지 영역에서의 안테나 사이에 전압차가 증가하게 되므로, 이에 따라 반응기 내 플라즈마 밀도의 불균형이 발생해, 사용자가 목적하는 만큼 정밀한 플라즈마를 발생시키는데 어려움이 존재하였다.However, in the plasma generation process, when high power is applied to the antenna, the voltage difference between the area to which power is applied to the large antenna and the antenna in the ground area increases. Accordingly, an imbalance in plasma density in the reactor occurs, and the user There was a difficulty in generating as precise plasma as desired.
따라서, 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치는 상기 설명한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 안테나를 사용하지 않고 페라이트 코어를 사용해 플라즈마를 발생시키면서, 동시에 복수 개의 플라자마 발생모듈마다 소규모의 전원을 개별적으로 연결하여 종래기술보다 용이하게 플라즈마 발생장치를 제어할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the plasma generating device according to an embodiment is an invention designed to solve the above-described problems, and while generating plasma using a ferrite core without using an antenna, a small-scale power source is individually applied to each of the plurality of plasma generating modules at the same time. The purpose is to connect the plasma generator to control the plasma generator more easily than in the prior art.
일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 결합에 의해 공간을 형성하는 상부 챔버와 하부 챔버, 상기 공간에 배치되며, 페라이트 코어를 포함하는 복수 개의 플라즈마 발생유닛을 포함하는 플라즈마 발생모듈 및 상기 플라즈마 발생유닛과 코일을 통해 각각 연결되어 상기 플라즈마 발생유닛에 전원을 개별적으로 공급하는 복수 개의 전원 공급부를 포함할 수 있다.A plasma generating apparatus according to an embodiment includes an upper chamber and a lower chamber forming a space by coupling, a plasma generating module including a plurality of plasma generating units disposed in the space, and a plurality of plasma generating units including a ferrite core, and the plasma generating unit; It may include a plurality of power supply units each connected through a coil to individually supply power to the plasma generating unit.
상기 플라즈마 발생유닛은, 상호 이격되게 배치되는 복수의 페라이트 코어, 상기 복수의 페라이트 코어에 각각 권선되는 코일 및 상기 복수의 페라이트 코어에 양단이 결합되는 램프를 포함할 수 있다.The plasma generating unit may include a plurality of ferrite cores disposed to be spaced apart from each other, a coil wound around the plurality of ferrite cores, respectively, and a lamp having both ends coupled to the plurality of ferrite cores.
상기 코일은 복수의 페라이트 코어에 각각 권선되는 제1코일과, 제2코일을 포함하고, 상기 전원 공급부는 상기 제1코일과 전기적으로 연결되는 제1연결라인과, 상기 제2코일과 전기적으로 연결되는 제2연결라인을 포함할 수 있다.The coil includes a first coil and a second coil respectively wound on a plurality of ferrite cores, and the power supply unit includes a first connection line electrically connected to the first coil and electrically connected to the second coil. It may include a second connection line that becomes
상기 복수의 페라이트 코어는 상기 램프를 기준으로 상호 대향하게 배치될 수 있다.The plurality of ferrite cores may be disposed to face each other with respect to the lamp.
상기 플라즈마 발생모듈은 각각의 변을 형성하는 영역에 동일한 개수의 상기 플라즈마 발생유닛이 배치되는 정사각형 형상일 수 있다.The plasma generating module may have a square shape in which the same number of the plasma generating units are disposed in regions forming respective sides.
상기 복수의 플라즈마 발생유닛은 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛을 기준으로 상호 대향하게 배치되고, 상호 대향한 플라즈마 발생유닛의 램프들은 상호 평행하게 배치될 수 있다.The plurality of plasma generating units may be disposed to face each other with respect to the centrally disposed plasma generating unit, and lamps of the plasma generating units may be disposed parallel to each other.
상기 플라즈마 발생모듈의 코너에 배치되는 플라즈마 발생유닛의 램프는, 상기 플라즈마 발생모듈의 변을 형성하는 방향에 대해 예각의 각도를 형성하도록 경사지게 배치될 수 있다.The lamp of the plasma generating unit disposed at the corner of the plasma generating module may be inclined to form an acute angle with respect to the direction in which the side of the plasma generating module is formed.
상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버는 결합축을 중심으로 힌지 결합될 수 있다.The upper chamber and the lower chamber may be hinged about a coupling axis.
상기 상부 챔버는, 상기 복수 개의 전원 공급부가 배치될 수 있는 전원 홀더부를 더 포함할 수 있다.The upper chamber may further include a power holder in which the plurality of power supply units may be disposed.
상기 전원 홀더부는, 공간분리부재에 의해 복수 개의 구역으로 구분될 수 있다.The power holder unit may be divided into a plurality of zones by a space separation member.
상기 전원 공급부는, 200khz 내지 300khz의 교류 주파수 범위를 가지는 교류 전원 장치를 포함할 수 있다.The power supply unit may include an AC power supply having an AC frequency range of 200 khz to 300 khz.
상기 플라즈마 발생유닛 또는 상기 페라이트 코어를 이동시키거나 회전시키는 모터 및 상기 플라즈마 발생유닛, 상기 페라이트 코어 및 상기 전원 공급부를 제어할 수 있는 제어부를 더 포함할 수 있다.It may further include a motor for moving or rotating the plasma generating unit or the ferrite core, and a controller capable of controlling the plasma generating unit, the ferrite core, and the power supply unit.
상기 제어부는, 상기 모터를 이용하여 상기 페라이트 코어의 위치 및 회전 방향을 상기 복수 개의 페라이트 코어마다 개별적으로 제어할 수 있다.The controller may individually control the position and rotation direction of the ferrite core for each of the plurality of ferrite cores by using the motor.
상기 제어부는, 상기 복수 개의 플라즈마 발생유닛의 온(On)/오프(Off), 작동방향을 상기 복수 개의 플라즈마 발생유닛 마다 개별적으로 제어할 수 있다.The controller may individually control the on/off and operating directions of the plurality of plasma generating units for each of the plurality of plasma generating units.
상기 제어부는, 상기 복수 개의 전원 공급부의 온(On)/오프(Off) 및 상기 플라즈마 발생유닛에 공급되는 전력의 크기를 상기 복수 개의 전원 공급부마다 개별적으로 제어할 수 있다.The controller may individually control on/off of the plurality of power supply units and the amount of power supplied to the plasma generating unit for each of the plurality of power supply units.
일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치는, 각 플라즈마 발생유닛 마다 전원 공급부를 개별적으로 구비하여 플라즈마 발생유닛의on/off 및 플라즈마의 발생양을 개별적으로 제어할 수 있으므로, 종래 기술 대비 전원 공급부의 전압을 저전압으로 구현할 수 있고, 반응 영역 내 플라즈마의 밀도를 균일하게 분포시킬 수 있는 장점이 있다.Plasma generator according to an embodiment, since it is possible to individually control the on/off of the plasma generating unit and the amount of plasma generation by separately providing a power supply for each plasma generating unit, the voltage of the power supply compared to the prior art It can be implemented with a low voltage and has the advantage of uniformly distributing the density of plasma in the reaction region.
또한, 본 발명의 경우, 각각의 전원 공급부를 통해 복수개의 플라즈마 발생유닛에 공급되는 전원의 크기 등을 개별적으로 제어할 수 있어 별도의 임피던스 매칭부를 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 구성적으로 간단한 플라즈마 발생장치를 구현할 수 있으며, 플라즈마 발생장치의 제어 또한 더 용이해진 장점이 존재한다.In addition, in the case of the present invention, it is possible to individually control the size of the power supplied to the plurality of plasma generating units through each power supply unit, and there is no need to provide a separate impedance matching unit. Accordingly, it is possible to implement a structurally simple plasma generator, and there is an advantage that the control of the plasma generator is also made easier.
또한, 플라즈마 발생유닛마다 독립적으로 구성되어 있어 다수의 플라즈마 발생유닛 중 일부에 고장 발생 시 종래 기술과 다르게 플라즈마 발생유닛 전부를 교체할 필요 없이 문제가 발생한 플라즈마 발생유닛만 교체를 하면 되므로, 유지 및 보수에 경제적인 장점이 있다.In addition, since each plasma generating unit is independently configured, when a failure occurs in some of the plurality of plasma generating units, unlike the prior art, there is no need to replace all of the plasma generating units, only the faulty plasma generating unit needs to be replaced, so maintenance and repair has economic advantages.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 외관을 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 내부 모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예예 따른 플라즈마 발생유닛의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 플라즈마 발생모듈에 배치되는 플라즈마 발생유닛의 여러 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 플라즈마 발생모듈마다 전원 공급부가 개별적으로 연결되어 있는 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 상부 챔버와 하부 챔버의 외관을 도시한 도면이다.
도 9는 상부 챔버 상에 배치될 수 있는 전원 홀더부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 상부 챔버의 회전 구조를 설명하기 위한 단면도 이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 일부 구성 요소를 도시한 블럭도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 플라즈마 발생 유닛을 개별적으로 다르게 제어한 모습을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 이온 밀도에 대한 실혐 결과를 설명하기 위한 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the appearance of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an internal state of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the configuration of a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are views showing various embodiments of the plasma generating unit disposed in the plasma generating module.
7 is a diagram illustrating a configuration in which a power supply unit is individually connected to each plasma generating module according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the appearance of the upper chamber and the lower chamber according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a power holder that may be disposed on the upper chamber.
10 is a cross-sectional view for explaining the rotation structure of the upper chamber according to an embodiment of the present invention.
11 is a block diagram illustrating some components according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating a state in which a plasma generating unit is individually and differently controlled according to an embodiment of the present invention.
13 is a view for explaining the experimental results for the ion density according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시 예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, although embodiments of the present invention will be described below, the technical spirit of the present invention is not limited thereto and may be modified by those skilled in the art and variously implemented.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In addition, the terms used herein are used to describe the embodiments, and are not intended to limit and/or limit the disclosed invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.In this specification, terms such as "comprises", "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one It does not preclude in advance the possibility of the presence or addition of other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, or other features.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함하며, 본 명세서에서 사용한 "제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.In addition, throughout the specification, when a certain part is "connected" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another element interposed therebetween. Including, terms including an ordinal number, such as "first", "second", etc. used herein may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 외관을 보인 단면도이고, 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 내부 모습을 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing an external appearance of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an internal state of the plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(100)는, 하부 챔버(101), 반응 챔버(104) 및 복수개의 플라즈마 발생유닛(110)을 포함할 수 있다.1 to 2 , the
구체적으로, 플라즈마 발생장치(100)는 주입 가스를 이온화하여 생성한 플라즈마(106)를 담아 두는 진공상태의 반응 챔버(104), 반응 챔버(104)의 상부에 마련되어 반응 챔버(104) 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생유닛(110)을 구비할 수 있다.Specifically, the
반응 챔버(104)는 플라즈마가 형성되어 반도체 웨이퍼 혹은 유리기판 등의 시료의 처리가 이루어지는 반응 공간을 형성하며, 이 반응 공간을 진공과 일정온도로 유지시켜 주는 기능을 수행할 수 있다. 반응 챔버(104)에는 외부로부터 반응가스를 주입하기 위한 가스노즐(미도시)과, 반응이 끝나면 반응가스를 외부로 배출하기 위한 배기구(107)가 마련될 수 있다. 또한, 반응 챔버(104)의 내부에는 반도체 웨이퍼 또는 유리기판 등의 시료를 탑재하기 위한 전극이 구비될 수 도 있다. The
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(100)는 플라즈마 발생유닛(110)에서 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 전원을 공급하는 전원 공급부(160)를 포함할 수 있으며, 전원 공급부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 플라즈마 발생유닛(110)마다 개별적으로 연결되어 있다.In addition, the
즉, 종래 기술의 경우 하나의 전원 공급부로부터 다수 개의 플라즈마 발생유닛에 직렬적으로 전원을 공급하다 보니 모든 플라즈마 발생유닛(110)에 전압을 균등하게 공급하기 위해서 고전압이 필요하였으나(종래에는13.56Mhz 이상의 수kw의 전원공급이 필요하였음), 본 발명의 경우 각각의 플라즈마 발생유닛(110)마다 전원 공급부(160)가 개별적으로 연결되어 있어 작은 크기의 전원 공급만으로도(교류 주파수200~300khz) 각각의 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 안정적으로 공급할 수 있다.That is, in the case of the prior art, since power is supplied in series from one power supply to a plurality of plasma generating units, a high voltage is required to evenly supply voltages to all plasma generating units 110 (conventionally, 13.56Mhz or more). power supply of several kilowatts was required), in the present invention, the
또한, 종래 기술의 경우, 하나의 전원 공급부로부터 복수 개의 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 공급하다 보니 전원 공급부와 플라즈마 발생 모듈사이에는 균등한 전원 공급을 위한 임피던스 매칭부가 존재하였다. 그러나 본 발명의 경우 각각의 전원 공급부(160)를 통해 복수개의 플라즈마 발생유닛(110)에 공급되는 전원의 크기 등을 개별적으로 조절할 수 있어 별도의 임피던스 매칭부를 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 본 발명은 구성적으로 간단한 플라즈마 발생장치(100)를 구현할 수 있으며, 플라즈마 발생장치(100)의 제어 또한 더 용이해진 장점이 존재한다.In addition, in the case of the prior art, since power is supplied to the plurality of
도 3은 본 발명의 실시예예 따른 플라즈마 발생유닛의 구성을 도시한 단면도이며, 도 4내지 도6은 플라즈마 발생모듈에 배치되는 플라즈마 발생유닛의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are views showing various embodiments of the plasma generating unit disposed in the plasma generating module.
도 3과 도 4를 참조하면, 플라즈마 발생유닛(110)은, 페라이트 코어(140)와, 페라이트 코어(140)에 결합되는 코일(150)과, 각각의 페라이트 코어(140)의 양단에 결합되는 램프(120)와, 코일(150)과 연결되어 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 인가하는 전원 공급부(160)를 포함할 수 있다.3 and 4 , the
플라즈마 발생모듈(105)은 도 3에 도시된 플라즈마 발생유닛을 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개를 포함할 수 있다. 즉, 플라즈마 발생모듈(105)은 다수의 플라즈마 발생유닛(110)의 조합에 의해 형성될 수 있다. 플라즈마 발생유닛(110)들의 조합에 의해 플라즈마 발생모듈(105)이 형성된다는 점에서, 플라즈마 발생유닛(110)은 단위 플라즈마 발생장치로 명칭될 수 도 있다.The
플라즈마 발생유닛(110)의 페라이트 코어(140)는 하부 챔버(101) 상부에 배치될 수 있으며, 페라이트 코어(140)는 하부 챔버(101) 상에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 페라이트 코어(140)의 회전은 사용자의 외력에 의해 이루어질 수 있다.The
이와 달리, 플라즈마 발생유닛(110)은 플라즈마 발생유닛(110)을 회전시키기 위한 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다. 구동모터는 구동에 의해 회전하는 회전축을 포함하여, 회전축이 플라즈마 발생유닛(110)에 결합될 수 있다. 따라서, 구동모터를 제어하는 제어부(200)에 의해 플라즈마 발생유닛(110)은 회전될 수 있으며, 플라즈마 발생유닛(110)이 회전함에 따라 플라즈마 발생유닛(110)에 결합되어 있는 페라이트 코어(140)도 같이 회전될 수 있으므로, 페라이트 코어(140)에 의해 발생되는 플라즈마의 방향 또한 동시에 변화될 수 있다.Alternatively, the
복수의 페라이트 코어(140)는 상호 이격되게 배치되어 램프(120)를 통해 연결될 수 있다. 복수의 페라이트 코어(140)는 램프(120)를 중심으로 대향하게 배치될 수 있다.The plurality of
페라이트 코어(140)는 원형 또는 링형의 단면 형상을 가질 수 있으며, 코일(150)은 페라이트 코어(140)에 권선될 수 있다. 전원 공급부(160)로부터 코일(150)에 전원이 인가된 경우, 코일(150)은 페라이트 코어(140)와 전자기적으로 상호 작용할 수 있다. 즉, 전자기적 상호 작용을 통해 반응 챔버로 플라즈마를 생성해 낼 수 잇다.The
또한, 코일(150)은 복수의 페라이트 코어(140) 각각에 권선될 수 있다. 이를 위해, 단일의 플라즈마 발생유닛(110) 내 상기 코일(150)은 제1코일과 제2코일을 포함할 수 있다.In addition, the
전원 공급부(160)는 일정한 전압을 공급하기 위해 코일(150)과 병렬 연결될 수 있다. 전원 공급부(160)는 상기 제1코일과 연결되는 제1연결라인(162)과, 상기 제2코일과 연결되는 제2연결라인(164)을 포함할 수 있다.The
전원 공급부(160)는 코일(150)과 전기적으로 연결되어 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 인가할 수 있으며, 전원 공급부(160)는 플라즈마 발생유닛(110) 마다 각각 연결되어 있어 플라즈마 발생모듈(105)에 전원을 개별적으로 공급할 수 있다. 즉, 도 3에서는 설명의 편의를 위해 하나의 플라즈마 발생유닛(110) 및 이와 연결되는 전원 공급부(160)를 하나만 도시하였으나, 도 4에 도시된 바와 같이 플라즈마 발생장치(100)에 구비되어 있는 모든 플라즈마 발생유닛(110)에는 개별적으로 전원 공급부(160)가 연결되어 있을 수 있다.The
램프(120)는 유전체 재질로 이루어진 도파관을 통해 전달되는 전자기파를 전구 내 충진된 희가스 및 발광체와 반응시켜 빛을 방출할 수 있다. 램프(120)의 양단은 복수의 페라이트 코어(140) 및 코일(150)과 연결될 수 있으며, 램프(120)는 단면은 반원형으로 형성될 수 있다.The
이하에서는 상기 플라즈마 발생모듈(105)에서 플라즈마 발생유닛(110)들이 배치될 수 있는 구조에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a structure in which the
도 4내지 도6은 플라즈마 발생모듈에 배치되는 플라즈마 발생유닛의 여러 실시예를 도시한 도면이다.4 to 6 are views showing various embodiments of the plasma generating unit disposed in the plasma generating module.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이, 플라즈마 발생모듈(105)은, 다수의 플라즈마 발생유닛(110)의 조합에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 발생모듈(105)은 각각의 변을 형성하는 영역에 동일한 개수의 플라즈마 발생유닛(110)이 배치되는 정사각형 형상으로 형성될 수 있다.4 to 6 , as described above, the
도 4 내지 도 6에서는 상기 플라즈마 발생유닛(110)이 상기 플라즈마 발생모듈(105)의 각각의 변에 3개씩(3x3) 배치된 것을 예시하고 있으며, 플라즈마 발생유닛(110)은 상기 상부 챔버(102) 상에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 도 4 내지 도 6에는 설명의 편의를 위해 플라즈마 발생모듈(105)의 각각의 변에 3개씩(3x3) 배치된 구조를 기준으로 설명하고 있지만, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐 본 발명의 구조가 이에 한정되는 것은 아니고, 플라즈마 발생장치(100)의 목적 및 작동 환경에 따라 플라즈마 발생모듈(105)에 포함되는 플라즈마 발생장치의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.4 to 6 illustrate that the
도 4 내지 도6을 기준으로, 각각의 플라즈마 발생유닛(110)은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 하부 챔버(101) 상에서 회전할 수 있도록 하부 챔버(101)와 결합될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 발생유닛(110)에 결합되어 있는 페라이트 코어(140)는 플라즈마 발생유닛(110)에 회전함에 따라 하부 챔버(101) 상에서 회전할 수 있다. 복수의 페라이트 코어(140)는 램프(120)를 기준으로 상호 대향한 상태를 유지하며 회전할 수 있다.4 to 6 , each
하부 챔버(101) 상에는 페라이트 코어(140)의 이동 경로를 형성되는 가이드부(미도시)가 배치될 수 있다. 페라이트 코어(140)는 가이드부를 따라 슬라이드 이동할 수 있다.A guide part (not shown) forming a movement path of the
플라즈마 발생유닛(110)에는 플라즈마 발생유닛(110)을 이동시키거나 회전지키는 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다. 구동모터는 복수의 플라즈마 발생유닛(110)에 구동력을 전달하도록 각각 연결되어, 플라즈마 발생유닛(110) 및 복수의 페라이트 코어(140)를 함께 하부 챔버(101) 상에서 회전시킬 수 있다. 램프(120) 또한 플라즈마 발생유닛(110)에 연결되어 있으므로 플라즈마 발생유닛(110)이 이동함에 따라 램프(120) 또한 함께 회전할 수 있다.The
한편, 플라즈마 발생유닛(110)의 회전은 램프(120)를 통한 사용자의 외력에 의해서도 이루어질 수 있음은 물론이다.On the other hand, it goes without saying that the rotation of the
도 4는 플라즈마 발생모듈(105)에서 플라즈마 발생유닛(110)이 배치되는 구조의 일 예로서, 보다 상세히, 플라즈마 발생모듈(105)은 정사각형의 단면 형상을 가지며, 복수개의 플라즈마 발생유닛(110a~110f) 3x3 모형으로 9개가 배치될 수 있다.4 is an example of a structure in which the
도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생모듈(105)에는 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110a)을 기준으로 복수 개의 플라즈마 발생유닛들(110b~110i)이 서로 대칭되도록 대칭되도록 배치될 수 있다.As shown in FIG. 4 , in the
다르게 말하면, 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110a)을 기준으로 대향하게 배치되는 복수의 플라즈마 발생유닛들의 램프는 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110a)의 램프는 코너 영역에 배치되는 플라즈마 발생유닛 중 적어도 하나의 플라즈마 발생유닛의 램프와 평행하게 배치될 수 있다.In other words, the lamps of the plurality of plasma generating units disposed to face each other with respect to the centrally disposed
도 4에 도시된 바와 같이 정사각형의 네 변의 길이 방향을 각각 제1축(X) 및 제1축(X)에 수직한 제2축(Y)으로 정의할 때, 플라즈마 발생모듈(105)의 네 변을 형성하는 플라즈마 발생유닛 중 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110)을 기준으로 대향하는 2개의 플라즈마 발생유닛(110b, 110f)의 램프(120b, 120f)의 는 제1축(X)에 평행하게 배치되고, 나머지 2개의 플라즈마 발생유닛(110h, 110d)의 램프(120h, 120d)의 는 제2축(Y)에 평행하게 배치될 수 있다.As shown in FIG. 4, when the length directions of the four sides of the square are defined as the first axis (X) and the second axis (Y) perpendicular to the first axis (X), respectively, the four of the
그리고, 플라즈마 발생모듈(105)의 네 코너를 형성하는 플라즈마 발생유닛(110c, 110e, 110g, 110i)의 중 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110a)을 기준으로 대향하는 2개의 플라즈마 발생유닛(110i, 110e)의 램프(120i, 120e)의 는 제1축(X) 또는 상기 제2축(Y)에 대해 경사지게 배치되고, 나머지 2개의 플라즈마 발생유닛(110c, 110g)의 램프(120c, 120g)의 또한 제1축(X) 또는 상기 제2축(Y)에 대해 경사지게 배치될 수 있다.In addition, two
또한, 코너 영역에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110c, 110e, 110g, 110i)들의 램프(120c, 120e, 120g, 120i)와 제1축(X) 또는 상기 제2축(Y)과 형성하는 각도는 45도일 수 있다. 이와 달리, 복수의 플라즈마 발생유닛의 램프(110)들은 상호 평행하게 배치될 수 있다.In addition, the angle formed with the
도 5는 플라즈마 발생모듈(105) 배치 구조의 다른 예로서, 각각의 플라즈마 발생유닛의 램프들(120a ~120i)은 상호 평행하게 배치될 수 있다. 플라즈마 발생유닛의 램프들(120a ~120i)은 플라즈마 발생모듈(105)의 변을 형성하는 가상의 선에 대해 예각의 각도를 형성하도록 경사지게 배치될 수 있다. 일 예로, 예각은 45도일 수 있으며, 예각은 사용자가 자유롭게 변경할 수 있다.5 is another example of the arrangement structure of the
도 6은 상기 플라즈마 발생모듈(105) 배치 구조의 또 다른 예로서, 각각의 플라즈마 발생유닛의 램프들(120a ~120i)은 상호 평행하게 배치될 수 있다. 플라즈마 발생유닛(120a ~120i)의 램프들은 플라즈마 발생모듈(105)의 변을 형성하는 가상의 선에 대해 평행하거나 수직하게 배치될 수 있다.6 is another example of the arrangement structure of the
상기와 같은 구조에 따르면, 각 플라즈마 발생유닛 마다 전원 공급부를 개별적으로 구비하여 on/off 및 플라즈마 발생을 제어하게 되므로, 종래 대비 전압을 낮게 형성할 수 있고, 반응 영역 내에서 생성되는 플라즈마의 밀도를 균일하게 분포시킬 수 있는 장점이 있다.According to the above structure, since the on/off and plasma generation are controlled by individually providing a power supply for each plasma generating unit, the voltage can be lower than that of the prior art, and the density of plasma generated in the reaction region can be reduced. It has the advantage of being able to distribute it evenly.
또한, 다수의 플라즈마 발생유닛 중 일부에 고장 발생 시 고장된 플라즈마 발생유닛만 교체하면 되므로 교체가 용이하여 유지 및 보수에 장점이 있다.In addition, when a failure occurs in some of the plurality of plasma generating units, only the defective plasma generating unit needs to be replaced, so it is easy to replace, which is advantageous in maintenance and repair.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 플라즈마 발생유닛과 복수의 전원 공급부가 개별적으로 연결되어 있는 모습을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a state in which a plurality of plasma generating units and a plurality of power supply units are individually connected according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 언급하였듯이, 본 발명의 경우 하나의 대형 전원 공급부로부터 플라즈마 발생장치(100)에 마련되어 있는 모든 플라즈마 발생유닛(110)의 전원을 직렬적으로 공급하는 방식이 아닌, 복수의 소형 전원 공급부를 이용하여 개별적으로 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 공급하는 것이 특징이 있다. 따라서, 도 7에서 도시된 바와 같이 제1플라즈마 발생유닛(110a)은 제1전원 공급부(160a)와 전기적으로 연결되어 있어, 제1전원 공급부(160a)로부터 전원 공급을 받을 수 있으며, 제2플라즈마 발생유닛(120b)은 제2전원 공급부(160b)와 연결되어 있어, 제2전원 공급부(160b)로부터 전원 공급을 받을 수 있으며, 제3플라즈마 발생유닛(110c)은 제3전원 공급부(160c)와 연결되어 있어, 제3전원 공급부(160c)로부터 전원 공급을 받을 수 있다. 그 외 제4~제9플라즈마 발생유닛(110d~110i) 또한 각각 제4~제9전원 공급부(160d ~160i)로부터 각각 전원 공급을 받을 수 있다.As mentioned in FIG. 2, in the present invention, it is not a method of supplying power to all the
즉, 종래 기술의 경우 하나의 전원 공급부로부터 다수 개의 플라즈마 모듈에 직렬적으로 전원을 공급하다 보니 모든 플라즈마 발생유닛(110)에 전압을 균등하게 공급하기 위해서 고전압이 필요하였으나(종래에는13.56Mhz 이상의 수kw의 전원공급이 필요하였음), 본 발명의 경우 플라즈마 발생유닛(110)에 하나의 전원 공급부(160)가 개별적으로 연결되어 있어 작은 크기의 전원 공급만으로도 각각의 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 존재한다.That is, in the case of the prior art, since power is supplied in series to a plurality of plasma modules from one power supply unit, a high voltage is required to evenly supply voltage to all plasma generating units 110 (conventionally, a number of 13.56Mhz or more) kw power supply was required), in the present invention, one
또한, 종래 기술의 경우, 하나의 전원 공급부로부터 복수 개의 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 공급하다 보니 전원 공급부와 플라즈마 발생 모듈사이에는 균등한 전원 공급을 위해 임피던스 매칭부가 존재하였으나, 본 발명의 경우 각각의 전원 공급부(160)를 통해 복수개의 플라즈마 발생유닛(110)에 공급되는 전원의 크기 등을 개별적으로 조절할 수 있는 별도의 임피던스 매칭부를 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 구성적으로 간단한 플라즈마 발생장치(100)를 구현할 수 있으며, 플라즈마 발생장치(100)의 제어 또한 더 용이해진 장점이 존재한다.In addition, in the case of the prior art, since power is supplied to the plurality of
또한, 종래 기술에 따라 페라이트 코어를 사용하여 플라즈마를 발생시키는 경우 직렬 구조의 경우 그 특성상 이온 에너지의 손실이 많이 발생하지만, 본 발명과 같이 복수의 전원 공급부를 이용하여 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 병렬적으로 전원을 공급하는 경우 이온에너지의 손실이 적어 전력의 효율성도 증가시킬 수 있다.In addition, when generating plasma using a ferrite core according to the prior art, in the case of a series structure, a lot of ion energy is lost due to its characteristics, but power is supplied to the
또한, 사용자는 후술할 제어부(200)를 통해 각각의 전원 공급부(160)를 통해 복수개의 플라즈마 발생유닛(110)에 공급되는 전원의 크기 등을 개별적으로 제어할 수 있다. 따라서, 플라즈마 발생장치(100) 구동시, 모든 플라즈마 발생유닛(110)을 가동시킬 필요는 없고 사용자가 플라즈마를 발생시키고 싶은 만큼 선택적으로 플라즈마 발생유닛(110)을 가동시킬 수 있으므로 전력의 효율성도 향상시킬 수 있으면서 동시에 플라즈마 발생장치(100)의 제어 또한 더 용이하다.In addition, the user can individually control the size of the power supplied to the plurality of
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 상부 챔버와 하부 챔버의 외관을 도시한 도면이고, 도 9는 상부 챔버 상에 배치될 수 있는 전원 홀더부를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 상부 챔버의 회전 구조를 설명하기 위한 단면도이다.8 is a view showing the appearance of the upper chamber and the lower chamber according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a view for explaining a power holder that can be disposed on the upper chamber, Figure 10 is an embodiment of the present invention It is a cross-sectional view for explaining the rotation structure of the upper chamber according to an example.
도 8 내지 도10을 참조하면, 상부 챔버(102)는 하부 챔버(101)의 상부에 배치될 수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 상부 챔버(102)와 상기 하부 챔버(101)는 결합축(103)을 통해 힌지 결합될 수 있다. 따라서, 상부 챔버(102)는 하부 챔버(101)에 대하여 결합축(103)을 중심으로 회전할 수 있다. 상부 챔버(102)의 회전에 따라 하부 챔버(101)의 상부 영역이 개구되거나, 상부 챔버(102)를 통해 외부 영역으로부터 커버될 수 있다.8 to 10 , the
도 8에 도시된 바와 같이 상부 챔버(102)와 하부 챔버(101)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에는 복수의 플라즈마 발생유닛들이 배치되는 공간(108)이 형성될 수 있다. 따라서, 상부 챔버(102)에 의해 복수의 플라즈마 발생유닛(110)은 외부로부터의 외란으로부터 보호 받을 수 있다.As shown in FIG. 8 , a
또한, 상부 챔버(102)는 외부로부터 플라즈마 발생유닛(110)을 보호하는 동시에 상부 챔버(102)의 상단에는 복수의 전원 공급부(160)가 배치될 수 있는 전원 홀더부(170)가 마련될 수 있다.In addition, the
앞선 도 7에 도시된 바와 같이 각각의 플라즈마 발생유닛(110)은 각각의 전원 공급부(160)와 개별적으로 연결되어 있는데, 전원 공급부(160)가 플라즈마 발생장치(100)에 물리적으로 결합되어 있는 구조가 아닌 각각의 연결라인(162, 164)을 통해 연결되어 있으므로 이동성이나 보관성이 쉽지 않은 단점이 존재한다. 따라서, 본 발명에 따른 상부 챔버(102)는 상부 챔버(102)의 상부에 복수의 전원 공급부(160)를 배치할 수 있는 전원 홀더부(170)가 마련될 수 있다.As shown in FIG. 7 above, each
전원 홀더부(170)는 칸막이와 같은 역할을 하는 공간분리부재(171)를 통해 형성될 수 있다. 공간분리부재(171)는 상부 챔버(102)에 탈부착이 가능한 형태로 결합이 될 수 있는 부재로 형성되므로, 사용자는 복수의 공간분리부재(171)를 상부 챔버(102)에 결합 또는 탈착함으로써 사용자가 원하는 수만큼의 전원 홀더부(170)를 생성할 수 있다.The power holder unit 170 may be formed through a
도 9에서는 전원 홀더부가 총 3개(170a, 170b, 170c)로 나뉘어져 있는 것으로 도시되어 있지만, 전원 홀더부의 개수가 이에 한정되는 것은 아니고 플라즈마 발생장치(100)의 사용환경에 따라 다양한 개수로 구현될 수 있다. 즉, 전원 홀더부(170)는 플라즈마 발생장치(100)에 배치되는 플라즈마 발생유닛(110)의 개수만큼 마련될 수 있다.In FIG. 9 , it is shown that the power holder unit is divided into a total of three (170a, 170b, 170c), but the number of the power holder unit is not limited thereto, and may be implemented in various numbers depending on the usage environment of the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 일부 구성 요소를 도시한 블럭도이며, 도 12는 본 발명의 실시예에 따라 플라즈마 발생 유닛을 개별적으로 다르게 제어한 모습을 도시한 도면이다.11 is a block diagram illustrating some components of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view showing a state in which the plasma generating unit is individually and differently controlled according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참고하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(100)는 복수의 플라즈마 발생유닛(110), 복수의 전원 공급부(160), 통신부(300) 및 저장부(400) 및 플라즈마 발생장치(100)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(200)를 포함할 수 있다. 플라즈마 발생유닛(110)과 전원 공급부(160)는 앞선 도면을 통해 자세히 서술하였는바 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.Referring to FIG. 11 , a
제어부(200)는 복수의 플라즈마 발생유닛(110) 및 복수의 전원 공급부(160)를 각각 개별적으로 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(200)는 복수 개의 플라즈마 발생유닛(110)의 작동 에 대한 온(On)/오프(Off)와 플라즈마 발생유닛(110)이 플라즈마를 발생시키는 방향에 대한 제어를 복수 개의 플라즈마 발생유닛(110)마다 개별적으로 제어할 수 있다.Specifically, the
예를 들어, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 플라즈마 발생모듈(105)에 배치되어 있는 모든 플라즈마 발생유닛(110)이 플라즈마를 생성할 수 있도록 제어할 수 있고, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 제1플라즈마 발생유닛(110a)만 제외하고 모든 플라즈마 발생유닛이 플라즈마를 생성하도록 제어할 수 있다. 또한, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이 제2행에 있는 제1,4,8플라즈마 발생유닛(110a, 110d, 110h)만 제외하고 모든 플라즈마 발생유닛이 플라즈마를 생성하도록 제어할 수 있다.For example, as shown in Fig. 12 (a), all
따라서, 사용자는 플라즈마 발생장치(100)를 제어함에 있어서, 플라즈마의 발생 방향 및 발생 양을 사용자가 원하는 만큼 발생되도록 플라즈마 발생유닛(110)을 개별적으로 제어할 수 있는바, 플라즈마 발생장치(100)의 사용자의 편의성 및 효율성이 증가되는 장점이 존재한다.Accordingly, in controlling the
또한, 제어부(200)가 플라즈마 발생유닛(110)을 개별적으로 제어하기 위해 플라즈마 발생유닛(110)에 전원을 공급하는 전원 공급부(160) 또한 제어부(200)가 개별적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(200)는 복수 개의 전원 공급부(160)의 온(On)/오프(Off) 및 플라즈마 발생유닛(105)에 공급되는 전력의 크기를 복수 개의 전원 공급부(160)마다 개별적으로 제어할 수 있다.In addition, in order for the
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 이온 밀도에 대한 실험 결과를 설명하기 위한 도면이다.13 is a view for explaining an experimental result on ion density according to an embodiment of the present invention.
도 13의 실험 결과의 경우, 3개의 플라즈마 발생유닛(110i, 110b, 110c)의 양 끝단(110i-1, 110i-2, 110b-1, 110b-1, 110c-1, 110c-2) 하부면의 아래 4cm 위치에서 플라즈마가 발생되는 양을 측정한 결과이며, 도 13의 (c)의 위치 0은 도 13의 (a)에서 상부 가운데 있는 플라즈마 발생유닛(110b)의 정중앙 지점을 의미하며, 플라즈마 발생유닛들마다의 간격의 약 10cm 정도이다. 도 13의 (c)에 의 그래프에 도시되어 있다시피 각각의 플라즈마 발생유닛의 하부에서 측정된 이온의 밀도가 거의 균일한 것을 알 수 있다.13, both ends (110i-1, 110i-2, 110b-1, 110b-1, 110c-1, 110c-2) of the three plasma generating units (110i, 110b, 110c) of the lower surface It is a result of measuring the amount of plasma generated at a position 4 cm below the The spacing between the generating units is about 10 cm. As shown in the graph of FIG. 13(c), it can be seen that the density of ions measured at the lower part of each plasma generating unit is almost uniform.
이는 본 발명처럼 복수의 플라즈마 발생유닛(120)이 개별적으로 제어될 수 있을 때 가능한 현상으로서, 이에 따라 본 발명은 종래 기술에 의한 플라즈마 발생장치보다 밀도가 균일한 플라즈마를 생성할 수 있는 장점이 있다.This is a possible phenomenon when a plurality of
지금까지 도면을 통해 플라즈마 발생장치(100)의 구성 요소 및 특징에 대해 알아보았다.So far, the components and features of the
일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치(100)는, 각 플라즈마 발생유닛(110) 마다 전원 공급부(160)를 개별적으로 구비하여 플라즈마 발생유닛(110)의on/off 및 플라즈마 발생을 개별적으로 제어할 수 있으므로, 종래 대비 전원 공급부(160)의 전압을 저전압으로 구현할 수 있고, 반응 영역 내 플라즈마의 밀도를 균일하게 분포시킬 수 있는 장점이 있다.The
또한, 본 발명의 경우, 각각의 전원 공급부(160)를 통해 복수개의 플라즈마 발생유닛(110)에 공급되는 전원의 크기 등을 개별적으로 제어할 수 있어 별도의 임피던스 매칭부를 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 구성적으로 간단한 플라즈마 발생장치(100)를 구현할 수 있으며, 플라즈마 발생장치(100)의 전반적인 제어 또한 더 용이해진 장점이 존재한다.In addition, in the case of the present invention, the size of the power supplied to the plurality of
한편, 본 명세서에 기재된 "~부"로 기재된 구성요소들, 유닛들, 모듈들, 컴포넌트들 등은 함께 또는 개별적이지만 상호 운용 가능한 로직 디바이스들로서 개별적으로 구현될 수 있다. 모듈들, 유닛들 등에 대한 서로 다른 특징들의 묘사는 서로 다른 기능적 실시예들을 강조하기 위해 의도된 것이며, 이들이 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야만 함을 필수적으로 의미하지 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들과 관련된 기능은 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 수행되거나 또는 공통의 또는 개별의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.On the other hand, components, units, modules, components, etc. described as "~" described in this specification may be implemented together or individually as interoperable logic devices. Depictions of different features of modules, units, etc. are intended to emphasize different functional embodiments, and do not necessarily imply that they must be realized by separate hardware or software components. Rather, functionality associated with one or more modules or units may be performed by separate hardware or software components or integrated within common or separate hardware or software components.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블럭도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.Additionally, the logic flows and structural block diagrams described in this patent document describe corresponding acts and/or specific methods supported by corresponding functions and steps supported by the disclosed structural means, and corresponding It can also be used to build software structures and algorithms and their equivalents.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.The present description sets forth the best mode of the invention, and provides examples to illustrate the invention, and to enable any person skilled in the art to make or use the invention. The specification thus prepared does not limit the present invention to the specific terms presented.
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 정해져야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those with ordinary skill in the art will not depart from the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later. It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the claims rather than being limited to the contents described in the detailed description of the specification.
100: 플라즈마 발생장치
101: 상부 챔버
102: 하부 챔버
104: 반응 챔버
105: 플라즈마 발생모듈
110: 플라즈마 발생유닛
120: 램프
140: 페라이트 코어
150: 코일
160: 전원 공급부
200: 제어부
100: plasma generator 101: upper chamber
102: lower chamber 104: reaction chamber
105: plasma generating module 110: plasma generating unit
120: lamp 140: ferrite core
150: coil 160: power supply
200: control unit
Claims (15)
상기 공간에 배치되며, 페라이트 코어를 포함하는 복수 개의 플라즈마 발생유닛을 포함하는 플라즈마 발생모듈; 및
상기 플라즈마 발생유닛과 코일을 통해 각각 연결되어 상기 플라즈마 발생유닛에 전원을 개별적으로 공급하는 복수 개의 전원 공급부;를 포함하는 플라즈마 발생장치.an upper chamber and a lower chamber forming a space by combining;
a plasma generating module disposed in the space and including a plurality of plasma generating units including a ferrite core; and
Plasma generator comprising a; a plurality of power supply units respectively connected through the plasma generating unit and the coil to separately supply power to the plasma generating unit.
상기 플라즈마 발생유닛은, 상호 이격되게 배치되는 복수의 페라이트 코어, 상기 복수의 페라이트 코어에 각각 권선되는 코일 및 상기 복수의 페라이트 코어에 양단이 결합되는 램프;를 포함하는 플라즈마 발생장치.The method of claim 1,
The plasma generating unit includes a plurality of ferrite cores spaced apart from each other, a coil wound around the plurality of ferrite cores, respectively, and a lamp having both ends coupled to the plurality of ferrite cores.
상기 코일은 복수의 페라이트 코어에 각각 권선되는 제1코일과, 제2코일을 포함하고,
상기 전원 공급부는 상기 제1코일과 전기적으로 연결되는 제1연결라인과, 상기 제2코일과 전기적으로 연결되는 제2연결라인을 포함하는 플라즈마 발생장치.3. The method of claim 2,
The coil includes a first coil and a second coil each wound on a plurality of ferrite cores,
The power supply unit includes a first connection line electrically connected to the first coil and a second connection line electrically connected to the second coil.
상기 복수의 페라이트 코어는 상기 램프를 기준으로 상호 대향하게 배치되는 플라즈마 발생장치.3. The method of claim 2,
The plurality of ferrite cores are disposed to face each other with respect to the lamp.
상기 플라즈마 발생모듈은 각각의 변을 형성하는 영역에 동일한 개수의 상기 플라즈마 발생유닛이 배치되는 정사각형 형상인 플라즈마 발생장치.3. The method of claim 2,
The plasma generating module is a plasma generating device having a square shape in which the same number of the plasma generating units are disposed in a region forming each side.
상기 복수의 플라즈마 발생유닛은 중앙에 배치되는 플라즈마 발생유닛을 기준으로 상호 대향하게 배치되고,
상호 대향한 플라즈마 발생유닛의 램프들은 상호 평행한 플라즈마 발생장치.6. The method of claim 5,
The plurality of plasma generating units are disposed to face each other with respect to the plasma generating unit disposed in the center,
The lamps of the plasma generating unit opposed to each other are parallel to each other.
상기 플라즈마 발생모듈의 코너에 배치되는 플라즈마 발생유닛의 램프는, 상기 플라즈마 발생모듈의 변을 형성하는 방향에 대해 예각의 각도를 형성하도록 경사지게 배치되는 플라즈마 발생장치.6. The method of claim 5,
The lamp of the plasma generating unit disposed at the corner of the plasma generating module is inclined to form an acute angle with respect to a direction in which a side of the plasma generating module is formed.
상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버는 결합축을 중심으로 힌지 결합되는 플라즈마 발생장치.The method of claim 1,
The upper chamber and the lower chamber are hinge-coupled with respect to a coupling axis.
상기 상부 챔버는,
상기 복수 개의 전원 공급부가 배치될 수 있는 전원 홀더부;를 더 포함하는 플라즈마 발생장치.The method of claim 1,
The upper chamber,
Plasma generator further comprising; a power holder unit in which the plurality of power supply units can be disposed.
상기 전원 홀더부는,
공간분리부재에 의해 복수 개의 구역으로 구분될 수 있는 플라즈마 발생장치.10. The method of claim 9,
The power holder unit,
A plasma generating device that can be divided into a plurality of zones by a space separation member.
상기 전원 공급부는,
200khz 내지 300khz의 교류 주파수 범위를 가지는 교류 전원 장치를 포함하는 플라즈마 발생장치.The method of claim 1,
The power supply unit,
Plasma generator comprising an AC power supply having an AC frequency range of 200 khz to 300 khz.
상기 플라즈마 발생유닛 또는 상기 페라이트 코어를 이동시키거나 회전시키는 모터; 및
상기 플라즈마 발생유닛, 상기 페라이트 코어 및 상기 전원 공급부를 제어할 수 있는 제어부;를 더 포함하는 플라즈마 발생장치.3. The method of claim 2,
a motor for moving or rotating the plasma generating unit or the ferrite core; and
Plasma generator further comprising; a control unit capable of controlling the plasma generating unit, the ferrite core, and the power supply.
상기 제어부는,
상기 모터를 이용하여 상기 페라이트 코어의 위치 및 회전 방향을 상기 복수 개의 페라이트 코어마다 개별적으로 제어하는 플라즈마 발생장치.13. The method of claim 12,
The control unit is
A plasma generator for individually controlling the position and rotation direction of the ferrite core for each of the plurality of ferrite cores by using the motor.
상기 제어부는,
상기 복수 개의 플라즈마 발생유닛의 온(On)/오프(Off) 및 작동방향을 상기 복수 개의 플라즈마 발생유닛 마다 개별적으로 제어하는 플라즈마 발생장치. 13. The method of claim 12,
The control unit is
A plasma generating apparatus for individually controlling on/off and operating directions of the plurality of plasma generating units for each of the plurality of plasma generating units.
상기 제어부는,
상기 복수 개의 전원 공급부의 온(On)/오프(Off) 및 상기 플라즈마 발생유닛에 공급되는 전력의 크기를 상기 복수 개의 전원 공급부마다 개별적으로 제어하는 플라즈마 발생장치.
13. The method of claim 12,
The control unit is
A plasma generating apparatus for individually controlling on/off of the plurality of power supply units and the amount of power supplied to the plasma generating unit for each of the plurality of power supply units.
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