KR20220128890A - Plasma generating device - Google Patents

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KR20220128890A
KR20220128890A KR1020210033623A KR20210033623A KR20220128890A KR 20220128890 A KR20220128890 A KR 20220128890A KR 1020210033623 A KR1020210033623 A KR 1020210033623A KR 20210033623 A KR20210033623 A KR 20210033623A KR 20220128890 A KR20220128890 A KR 20220128890A
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김지훈
손영훈
엄세훈
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인투코어테크놀로지 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an antenna module coupled to a discharge tube and receiving power from a power source, comprising: a first unit antenna comprising a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point, wherein the first unit turn is located inside the second unit turn, and the second point is connected to the third point; a first capacitor connected to the first point of the first unit turn and connected between a first terminal of the power source and the first point; and a second capacitor connected between a second terminal of the power source and the fourth point. In order to minimize damage to the tube and generation of by-products due to the voltage applied to the antenna module, the capacitance of the second capacitor is smaller than the capacitor of the first capacitor.

Description

플라즈마 발생 장치{PLASMA GENERATING DEVICE}Plasma generator {PLASMA GENERATING DEVICE}

본 발명은 플라즈마 생성 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는, 플라즈마 방전시 발생하는 부산물을 절감하기 위한 플라즈마 생성 장치 및 그 제어 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a plasma generating apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a plasma generating apparatus and a control method thereof for reducing by-products generated during plasma discharge.

플라즈마 방전은 많은 산업응용분야 및 과학응용분야에서 이용되고 있으며, 플라즈마 방전을 통하여 반도체 웨이퍼 가공 등 다양한 산업 분야에 이용되는 다양한 가스의 활성종을 생성하거나, 산업 공정에서 생성된 부산물의 처리가 이루어질 수 있다. Plasma discharge is used in many industrial and scientific applications, and through plasma discharge, active species of various gases used in various industrial fields such as semiconductor wafer processing can be generated, or by-products generated in industrial processes can be processed. have.

플라즈마 방전을 수행하는 플라즈마 소스는 크게, 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma) 방식 또는 축전 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma) 방식이 이용된다. 유도 결합 플라즈마 방식은 코일에 RF 전력을 인가하여 유도 전기장을 형성하고 유도 전기장을 통하여 플라즈마 방전을 수행하는 방식을 말한다. As a plasma source for performing plasma discharge, an inductively coupled plasma method or a capacitively coupled plasma method is largely used. The inductively coupled plasma method refers to a method in which RF power is applied to a coil to form an induced electric field and plasma discharge is performed through the induced electric field.

플라즈마 방전을 수행할 때, 방전을 위한 안테나에 인가되는 전압에 의하여 방전으로 생성된 활성종 또는 이온이 방전 튜브에 충돌하는 등의 이유로, 활성종에 불순물이 유입되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 플라즈마 방전을 수행하는 안테나의 구조 내지 설계를 통하여, 활성종에 포함되는 불순물을 줄이기 위한 플라즈마 생성 장치의 개발이 요구된다.When plasma discharge is performed, impurities may be introduced into the active species due to the reason that active species or ions generated by the discharge collide with the discharge tube by the voltage applied to the antenna for the discharge. Accordingly, there is a need to develop a plasma generating device for reducing impurities contained in active species through the structure or design of an antenna for performing plasma discharge.

본 발명의 일 과제는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a plasma generating apparatus.

본 발명의 다른 일 과제는 불순물이 저감된 활성종을 제공하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma generating device that provides active species with reduced impurities.

본 발명의 과제가 상술한 과제들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은, 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and the accompanying drawings.

본 발명의 일 양상에 따르면, 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈 및 방전 튜브를 포함하는 유도 결합 플라즈마 발생 장치에 있어서, 상기 안테나 모듈은, 제1 지점으로부터 제2 지점까지 원호형으로 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 원호형으로 연장되는 제2 단위 턴을 포함하는 제1 단위 안테나- 상기 제1 단위 턴은 상기 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제2 지점은 상기 제3 지점과 연결됨 -, 상기 제1 단위 턴의 상기 제1 지점과 연결되고 상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터, 상기 제2 단위 턴의 상기 제4 지점과 연결된 제2 커패시터 및 상기 전원의 제2 단자와 상기 제4 지점 사이에 연결된 제3 커패시터;를 포함하되, 상기 안테나 모듈에 인가되는 전압으로 인한 상기 튜브의 손상 및 부산물의 발생을 최소화하기 위하여, 제3 커패시터의 축전 용량은 상기 제1 커패시터의 축전 용량보다 작은 플라즈마 발생 장치가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, in an inductively coupled plasma generating device comprising an antenna module and a discharge tube receiving power from a power source, the antenna module includes a first arc extending from a first point to a second point. A first unit antenna including a unit turn and a second unit turn extending from a third point to a fourth point in an arc- The first unit turn is located inside the second unit turn, and the second point is connected to the third point - a first capacitor connected to the first point of the first unit turn and connected between the first terminal of the power source and the first point, the fourth point of the second unit turn A second capacitor connected to and a third capacitor connected between the second terminal of the power source and the fourth point; to minimize damage to the tube and byproducts caused by the voltage applied to the antenna module, A capacitance of the third capacitor may be smaller than that of the first capacitor.

본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈 및 방전 튜브를 포함하는 유도 결합 플라즈마 발생 장치에 있어서, 상기 안테나 모듈은, 제1 지점으로부터 제2 지점까지 원호형으로 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 원호형으로 연장되는 제2 단위 턴을 포함하는 제1 단위 안테나- 상기 제1 단위 턴은 상기 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제2 지점은 상기 제3 지점과 연결됨 -, 상기 제1 단위 턴의 상기 제1 지점과 연결되고 상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터 및 상기 제2 단위 턴의 상기 제4 지점과 연결된 제2 커패시터; 를 포함하되, 상기 제1 커패시터는 상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 지점 사이에 연결되고, 상기 안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 상기 제1 단위 안테나에서 전압이 최저가 되는 지점은 상기 제1 단위 턴 상에 위치되는, 플라즈마 발생 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, in an inductively coupled plasma generating device comprising an antenna module and a discharge tube receiving power from a power source, the antenna module includes a second arc extending from a first point to a second point. A first unit antenna including one unit turn and a second unit turn extending from a third point to a fourth point in an arc- The first unit turn is located inside the second unit turn, and the second point is connected to the third point -, a first capacitor connected to the first point of the first unit turn and connected between a first terminal of the power source and the first point and the fourth point of the second unit turn a second capacitor connected to the point; Including, wherein the first capacitor is connected between the first terminal of the power source and the first point, and when power is supplied to the antenna module, the point at which the voltage in the first unit antenna becomes the lowest is the first A plasma generating device, located on a unit turn, may be provided.

본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solutions to the problems of the present invention are not limited to the above-described solutions, and solutions not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and the accompanying drawings. will be able

본 발명에 의하면, 다양한 환경 하에서 활용 가능한 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다.According to the present invention, a plasma generating apparatus usable under various environments can be provided.

본 발명에 의하면, 활성종에 포함된 불순물이 저감된 플라즈마 발생 장치가 제공될 수 있다. According to the present invention, a plasma generating device in which impurities contained in active species are reduced can be provided.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and accompanying drawings.

도 1은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 DC 전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 DC 전원을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 DC 전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 DC 전원을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 RF 전원을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 30는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 명세서에서 설명하는 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 37은 일 실시예에 따른 단위 안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 인가되는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 39는 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 인가되는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 40은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 인가되는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining a plasma generating system according to an embodiment of the invention described herein.
2 is a view for explaining a plasma generating system according to an embodiment of the invention described herein.
3 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the invention described herein.
4 is a view for explaining a DC electrode according to an embodiment of the invention described herein.
5 is a diagram for explaining a DC power supply according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a DC electrode according to an embodiment of the invention described herein.
7 is a diagram for explaining a DC power supply according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram for explaining an antenna module according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining the operation of the antenna module according to an embodiment of the invention described in this specification.
10 is a diagram for explaining an antenna module according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram for explaining an operation of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining the form of an antenna module according to an embodiment of the present invention described herein.
13 is a diagram for explaining an RF power source according to an embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the invention described herein.
15 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
16 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
17 is a diagram for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
19 is a view for explaining a method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
20 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
21 is a diagram for explaining a method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
22 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
23 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
24 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
25 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
26 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
27 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
28 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
29 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
30 is a diagram for explaining a plasma generation process according to an embodiment of the present invention.
31 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
32 is a view for explaining a method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
33 is a diagram for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
34 is a diagram for explaining a method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
35 is a diagram for explaining a method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
36 is a diagram for describing an antenna module according to an embodiment.
37 is a diagram for describing a unit antenna according to an embodiment.
38 is a diagram for explaining a voltage applied to an antenna module according to an embodiment.
39 is a diagram for explaining a voltage applied to an antenna module according to an embodiment.
40 is a diagram for explaining a voltage applied to an antenna module according to an embodiment.

Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
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본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
The above-mentioned objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. However, since the present invention may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be exemplified in the drawings and described in detail below.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity, and an element or layer is also referred to as “on” or “on” another component or layer. It includes all cases where another layer or other component is interposed in the middle as well as directly on top of another component or layer. Throughout the specification, like reference numerals refer to like elements in principle. In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별 기호에 불과하다.If it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from other components.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. In addition, the suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

1. 플라즈마 생성 시스템1. Plasma generation system

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 시스템이 제공될 수 있다.According to one embodiment, a plasma generation system may be provided.

도 1은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 플라즈마 생성 시스템은 전력을 제공하는 전력 공급부(100), 전력 공급부(100)로부터 전력을 공급받고 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부(200), 플라즈마 생성부(200)에 가스를 공급하는 가스 공급부(300)를 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 시스템은, 생성된 플라즈마를 이용하여 공정을 수행하는 공정부(400)를 더 포함할 수 있다.1 is a view for explaining a plasma generating system according to an embodiment. Referring to FIG. 1 , the plasma generating system includes a power supply unit 100 for providing power, a plasma generating unit 200 receiving power from the power supply unit 100 and generating plasma, and gas to the plasma generating unit 200 . It may include a gas supply unit 300 to supply. The plasma generating system may further include a process unit 400 that performs a process using the generated plasma.

전력 공급부(100)는 플라즈마의 생성에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 전력 공급부(100)는 플라즈마 생성부에 전력을 공급할 수 있다. 전력 공급부(100)는 DC 전원 및/또는 RF 전원을 포함할 수 있다. 전력 공급부(100)는 DC 전원을 통하여 플라즈마 생성부(200)에 고전압 펄스를 제공할 수 있다. 전력 공급부(100)는, RF 전원을 통하여 플라즈마 생성부(200)에 RF 전력을 제공할 수 있다. The power supply unit 100 may supply power required to generate plasma. The power supply unit 100 may supply power to the plasma generator. The power supply 100 may include DC power and/or RF power. The power supply unit 100 may provide a high voltage pulse to the plasma generation unit 200 through DC power. The power supply unit 100 may provide RF power to the plasma generator 200 through RF power.

플라즈마 생성부(200)는 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는 방전 가스를 획득하고, 방전 가스를 통하여 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는 유도 결합 플라즈마 방전 또는 축전 결합 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. The plasma generator 200 may perform plasma discharge. The plasma generator 200 may obtain a discharge gas and perform plasma discharge through the discharge gas. The plasma generator 200 may perform an inductively coupled plasma discharge or a capacitively coupled plasma discharge.

플라즈마 생성부(200)는 원격 플라즈마 소스일 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는 활성종을 형성하고, 형성된 활성종을 공정부(400)에 제공할 수 있다.The plasma generator 200 may be a remote plasma source. The plasma generating unit 200 may form active species and provide the formed active species to the process unit 400 .

플라즈마 생성부(200)는, 대기압(상압) 하에서 플라즈마 방전을 수행하는 상압 플라즈마 장치를 포함할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성부(200)는, 수백 Torr 내지 대기압(750Torr) 하에서, 플라즈마 방전을 수행하는 상압 플라즈마 장치를 포함할 수 있다. The plasma generator 200 may include an atmospheric pressure plasma device that performs plasma discharge under atmospheric pressure (normal pressure). For example, the plasma generating unit 200 may include an atmospheric pressure plasma apparatus that performs plasma discharge under several hundred Torr to atmospheric pressure (750 Torr).

플라즈마 생성부(200)는, 저압 플라즈마 방전을 수행하는 저압 플라즈마 장치를 포함할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성부(200)는, 10-5 ~ 10-7Torr 이하의 초기진공도(Base pressure)의 환경을 만든 후, 원하는 공정 가스를 이용해 수 mTorr~ 수 Torr의 공정압력에서 플라즈마를 발생시키는 저압 플라즈마 장치를 포함할 수 있다. The plasma generator 200 may include a low-pressure plasma device that performs low-pressure plasma discharge. For example, the plasma generating unit 200 creates an environment of an initial vacuum degree (Base pressure) of 10 -5 to 10 -7 Torr or less, and then generates plasma at a process pressure of several mTorr to several Torr using a desired process gas. A low pressure plasma device may be included.

플라즈마 생성부(200)는, 수십 ~ 수백 도 하에서 저온 플라즈마 방전 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성부(200)는, 반도체 및 디스플레이 공정의 세정, 식각, 증착, 표면처리, 물질 합성 등의 저압 저온 플라즈마 방전 동작을 수행할 수 있다. 또 예컨대, 플라즈마 생성부(200)는, 유리 기판의 세정 공정, 친수성/소수성 표면 개질, 나노기술, 살균, 유해물질 제거, 이산화탄소 저감 등을 위한 상압 저온 플라즈마 방전 동작을 수행할 수 있다. The plasma generator 200 may perform a low-temperature plasma discharge operation at several tens to several hundreds of degrees. For example, the plasma generator 200 may perform a low-pressure low-temperature plasma discharge operation such as cleaning, etching, deposition, surface treatment, and material synthesis of semiconductor and display processes. Also, for example, the plasma generator 200 may perform a normal pressure low-temperature plasma discharge operation for cleaning a glass substrate, modifying a hydrophilic/hydrophobic surface, nanotechnology, sterilization, removing harmful substances, reducing carbon dioxide, and the like.

플라즈마 생성부(200)는, 수천 내지 수만 도의 고온 하에서, 가스 개질, 마이크로 파티클 생성, 플라즈마 용접, 절단, 야금 등을 위한 고온 플라즈마 방전 동작을 수행할 수도 있다. The plasma generator 200 may perform a high-temperature plasma discharge operation for gas reforming, microparticle generation, plasma welding, cutting, metallurgy, and the like, under a high temperature of several thousand to tens of thousands of degrees.

이하에서, 플라즈마 생성부(200), 플라즈마 생성 장치 등은, 전술한 저온 플라즈마 방전 또는 고온 플라즈마 방전을 수행하는 장치 등으로 해석될 수 있다. Hereinafter, the plasma generating unit 200 , the plasma generating apparatus, and the like may be interpreted as a device for performing the above-described low-temperature plasma discharge or high-temperature plasma discharge.

플라즈마 생성부(200)는 플라즈마 생성을 위하여, 시드 전하를 생성할 수 있다. 특히, 플라즈마 생성부(200)가 상압 플라즈마 방전을 수행하는 경우, 플라즈마 생성부(200)는 초기 방전을 위하여 시드 전하를 생성할 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는 DC 전극을 포함하고 DC 전극에 DC 고전압 펄스가 제공되면 시드 전하를 생성할 수 있다. The plasma generator 200 may generate a seed charge for plasma generation. In particular, when the plasma generating unit 200 performs atmospheric pressure plasma discharge, the plasma generating unit 200 may generate seed charges for initial discharge. The plasma generator 200 may include a DC electrode and may generate a seed charge when a DC high voltage pulse is provided to the DC electrode.

플라즈마 생성부(200)는, 플라즈마 생성을 위하여, 초기 방전 및 메인 방전을 수행할 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는, 축전 결합 모드(E 모드)에 따른 초기 방전 또는 유도 결합 모드(H 모드)에 따른 메인 방전을 수행할 수 있다. 플라즈마 생성부(200)는, 코일을 포함하는 유도 결합 안테나를 포함하고, 유도 결합 안테나에 RF 전력이 제공됨에 따라 초기 방전 또는 메인 방전을 수행할 수 있다.The plasma generator 200 may perform an initial discharge and a main discharge for plasma generation. The plasma generator 200 may perform an initial discharge according to a capacitive coupling mode (E mode) or a main discharge according to an inductive coupling mode (H mode). The plasma generator 200 includes an inductively coupled antenna including a coil, and may perform an initial discharge or a main discharge as RF power is provided to the inductively coupled antenna.

플라즈마 생성부(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대하여는 이하에서 보다 상세히 설명한다.A detailed configuration and operation of the plasma generating unit 200 will be described in more detail below.

가스 공급부(300)는 플라즈마 생성부(200)에 플라즈마 방전을 위한 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급부(300)는 플라즈마 생성부(200)에, 반응성 가스 또는 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급부(300)는, 플라즈마 생성부(200) 또는 공정부(400)의 기능 또는 용도에 따라 선택된 가스를 공급할 수 있다. The gas supply unit 300 may supply a gas for plasma discharge to the plasma generation unit 200 . The gas supply unit 300 may supply a reactive gas or a process gas to the plasma generation unit 200 . The gas supply unit 300 may supply a gas selected according to a function or use of the plasma generating unit 200 or the processing unit 400 .

예컨대, 가스 공급부(300)는, NF3 가스(3불화 질소 가스), Ar 가스(아르곤 가스), Xe 가스(크세논 가스), Kr 가스(크립톤 가스), N2 가스(질소 가스), O2 가스(산소 가스), H2 가스(수소 가스), He 가스(헬륨 가스), Ne 가스(네온 가스) SiH4 가스(모노실란 가스), NH3 가스(암모니아 가스), PH3 가스(포스핀 가스), B2H6 가스(디보란 가스), DCS 가스(디클로로실란 가스), C5F8 가스(옥타플루오로펜텐 가스), CF4 가스(4불화 탄소 가스), HBr 가스(브롬화 수소 가스), Cl2 가스(염소 가스), Xe 가스(크세논 가스), Kr 가스(크립톤 가스), SF6 가스(6불화황 가스), CH4 가스(메탄 가스) 중 어느 하나의 가스 또는 가스와 에어의 혼합 기체를 플라즈마 생성부(200)에 공급할 수 있다. 가스 공급부(300)는, TEOS (tstra-ethyl-ortho-silicate), Tetrakis ((ethylmethylamino)zirconium), 트리메틸 알루미늄(trimethyl aluminum), 헥사메틸디실록산 (hexamethyldisiloxane) 등의 액상 전구체를 통하여 플라즈마 생성부에 가스를 공급할 수도 있다.For example, the gas supply unit 300 may include NF 3 gas (nitrogen trifluoride gas), Ar gas (argon gas), Xe gas (xenon gas), Kr gas (krypton gas), N 2 gas (nitrogen gas), O2 gas (oxygen gas), H 2 gas (hydrogen gas), He gas (helium gas), Ne gas (neon gas) SiH 4 gas (monosilane gas), NH 3 gas (ammonia gas), PH 3 gas (phosphine gas) ), B 2 H 6 gas (diborane gas), DCS gas (dichlorosilane gas), C 5 F 8 gas (octafluoropentene gas), CF 4 gas (carbon tetrafluoride gas), HBr gas (hydrogen bromide gas) ), Cl 2 gas (chlorine gas), Xe gas (xenon gas), Kr gas (krypton gas), SF 6 gas (sulfur hexafluoride gas), CH 4 gas (methane gas) any one of gas or gas and air of the mixed gas may be supplied to the plasma generating unit 200 . The gas supply unit 300 is a plasma generating unit through a liquid precursor such as TEOS (tstra-ethyl-ortho-silicate), Tetrakis ((ethylmethylamino)zirconium), trimethyl aluminum, hexamethyldisiloxane, etc. Gas can also be supplied.

공정부(400)는 플라즈마 방전 전 또는 후의 공정을 수행할 수 있다. 공정부는 플라즈마 생성부(200)에 의해 생성된 플라즈마를 통하여 목적 공정을 수행할 수 있다. 또는, 공정부(400)는 목적 공정 수행으로 생성되는 물질을 플라즈마 생성부로 전달할 수 있다. The process unit 400 may perform a process before or after plasma discharge. The processing unit may perform a target process through the plasma generated by the plasma generating unit 200 . Alternatively, the process unit 400 may transfer a material generated by performing the target process to the plasma generating unit.

목적 공정은, 플라즈마 이온/라디칼의 피처리 재료 표면 충돌을 통하여 표면의 미세 유막 제거 등을 수행하는 세정 공정, 목적에 따른 반응성 식각 가스를 이용해 플라즈마를 발생시키고 이를 이용하여 물질을 선택적으로 제거하는 식각 공정, 목적에 맞는 증착 가스 및 플라즈마 방전을 위한 첨가 가스를 주입하여, 표면에 물질을 증착하는 증착 공정, 플라즈마를 이용하여 표면의 특성을 변화시키는 개질 공정, 플라즈마 방전을 통하여 대상 물질을 분해하는 물질 분해 공정 등일 수 있다. The target process is a cleaning process that removes a fine oil film on the surface through collision of plasma ions/radicals on the material to be treated, and etching that generates plasma using a reactive etching gas according to the purpose and selectively removes the material using it. A deposition process that deposits a material on the surface by injecting a deposition gas suitable for the process, and an additive gas for plasma discharge, a reforming process that uses plasma to change the characteristics of the surface, and a substance that decomposes a target material through plasma discharge It may be a decomposition process and the like.

공정부(400)는 반도체 기판 처리와 관련된 목적 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 공정부(400)는, 플라즈마 생성부로부터 활성종(예컨대, 수소 활성종)을 공급받고, 공정 챔버 내부의 세정 공정을 수행할 수 있다. The processing unit 400 may perform a target operation related to processing a semiconductor substrate. For example, the process unit 400 may receive active species (eg, hydrogen active species) from the plasma generator and perform a cleaning process inside the process chamber.

공정부(400)는 공정 챔버, 공정 챔버 내에 배치되고 처리 대상 반도체 기판(예컨대, 실리콘 반도체 기판)이 위치되는 기판 홀더, 기판 홀더 상부에 위치되고 공정 챔버 내로 기판 처리 물질을 공급하는 샤워 헤드 및/또는 공정 챔버 내의 에어를 배기하는 진공 펌프를 포함할 수 있다.The process unit 400 includes a process chamber, a substrate holder disposed in the process chamber and on which a semiconductor substrate to be processed (eg, a silicon semiconductor substrate) is positioned, a shower head positioned on the substrate holder and supplying a substrate processing material into the process chamber, and/or Alternatively, it may include a vacuum pump that exhausts air in the process chamber.

플라즈마 생성 시스템은, 공정부(400)가 플라즈마 생성부를 통하여 생성되는 플라즈마를 통하여 목적 공정을 수행하거나, 공정부(400)의 목적 공정에 의해 생성된 부산물이 플라즈마 생성부(200)에 의하여 처리되도록 구현될 수 있다. 도 2는 몇몇 실시예에 따른 플라즈마 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이다. In the plasma generating system, the process unit 400 performs a target process through plasma generated through the plasma generating unit, or a by-product generated by the target process of the process unit 400 is processed by the plasma generating unit 200 . can be implemented. 2 is a view for explaining a plasma generating system according to some embodiments.

도 2의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 시스템은, 공정부(401) 및 공정부(401)에 의해 생성되는 물질을 처리하는 플라즈마 생성부(201)을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2의 (a)를 참조하면, 플라즈마 발생 시스템은 가스 스크러버(scrubber) 장치를 포함할 수 있다. 공정부(401)는 반도체 제조 공정을 수행하는 장치이고, 플라즈마 생성부(201)는, 공정부(401)의 반도체 제조 공정에서 생성되는 난분해성 가스, 예컨대, 6불화황(SF6), 4불화탄소 (CF4), 과불화탄소(PFC) 가스의 처리를 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2A , the plasma generation system according to an embodiment may include a processing unit 401 and a plasma generation unit 201 for processing a material generated by the processing unit 401 . . For example, referring to FIG. 2A , the plasma generating system may include a gas scrubber device. The processing unit 401 is a device for performing a semiconductor manufacturing process, and the plasma generating unit 201 includes a hardly decomposable gas generated in the semiconductor manufacturing process of the processing unit 401 , for example, sulfur hexafluoride (SF 6 ), 4 The treatment of fluorocarbon (CF 4 ), perfluorocarbon (PFC) gas may be performed.

도 2의 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 시스템은, 활성종을 생성하고 공정부(402)로 활성종을 공급하는 플라즈마 생성부(202) 및 활성종을 이용한 공정을 수행하는 공정부(402)를 포함할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성부(202)는 NF3, H2, N2, O2, C3F8, CF4, Cl2, SiH4 등의 가스를 플라즈마 방전하여 활성종을 생성할 수 있다. 공정부(402)는 플라즈마 생성부(202)에 의해 생성된 활성종을 통하여, 드라이 에칭, PECVD, PVD, 애싱(Ashing), 세정(Cleaning)등의 동작을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2B , the plasma generating system according to an embodiment performs a process using the plasma generating unit 202 for generating active species and supplying the active species to the process unit 402 and the active species. It may include a process unit 402 to For example, the plasma generator 202 may generate active species by plasma-discharging gases such as NF 3 , H 2 , N 2 , O 2 , C 3 F 8 , CF4, Cl 2 , SiH 4 . The process unit 402 may perform operations such as dry etching, PECVD, PVD, ashing, and cleaning through the active species generated by the plasma generating unit 202 .

2. 플라즈마 생성 장치 2. Plasma generator

2.1 플라즈마 생성 장치 개요2.1 Plasma Generator Overview

이하에서는, 복수의 공진 주파수에서 공진하여 플라즈마 방전을 수행하는 플라즈마 생성 장치에 대하여 설명한다. Hereinafter, a plasma generating apparatus that resonates at a plurality of resonant frequencies to perform plasma discharge will be described.

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치는 서로 다른 임피던스를 가지는 복수의 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 각 모듈에 대응되는 공진 주파수로 전력이 공급되면, 각 모듈에 대응되는 공진 주파수에서 공진할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치는 제1 임피던스를 가지는 제1 모듈 및 제2 임피던스를 가지는 제2 모듈을 포함하고, 제1 모듈에 대응되는 제1 주파수 및 제2 모듈에 대응되는 제2 주파수에서 공진할 수 있다. According to an embodiment, the plasma generating apparatus may include a plurality of modules having different impedances. When power is supplied at a resonant frequency corresponding to each module, the plasma generating apparatus may resonate at a resonant frequency corresponding to each module. For example, the plasma generating apparatus may include a first module having a first impedance and a second module having a second impedance, and may resonate at a first frequency corresponding to the first module and a second frequency corresponding to the second module. have.

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치는, 인가되는 전력의 주파수에 따라 다른 기능을 수행할 수 있다. 예컨대 플라즈마 생성 장치는, 제1 주파수로 전력이 공급되는 경우, 플라즈마의 초기 생성을 촉진하는 초기 방전을 수행할 수 있다. 또는, 플라즈마 생성 장치는 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 전력이 공급되는 경우, 플라즈마를 지속 생성 및 유지하는 메인 방전을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the plasma generating apparatus may perform different functions according to the frequency of the applied power. For example, when power is supplied at the first frequency, the plasma generating apparatus may perform an initial discharge promoting initial plasma generation. Alternatively, when power is supplied at a second frequency different from the first frequency, the plasma generating apparatus may perform a main discharge for continuously generating and maintaining plasma.

플라즈마 생성 장치는, 인가되는 전력의 주파수에 따라 전력이 전달되는 구성이 달라지도록 구성될 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 제1 주파수로 전력이 공급되는 경우, 제2 모듈보다 제1 모듈에 전력을 많이 공급할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 제2 주파수로 전력이 공급되는 경우, 제1 모듈보다 제2 모듈에 전력을 많이 공급할 수 있다. The plasma generating apparatus may be configured such that a configuration in which power is transmitted varies according to a frequency of the applied power. When power is supplied at the first frequency, the plasma generating apparatus may supply more power to the first module than to the second module. When power is supplied at the second frequency, the plasma generating apparatus may supply more power to the second module than to the first module.

이하에서는, 전술한 전력 공급부 및 플라즈마 발생부를 포함하는 플라즈마 생성 장치에 대하여 몇몇 실시예를 들어 설명한다. Hereinafter, a plasma generating apparatus including the above-described power supply unit and plasma generating unit will be described with reference to some embodiments.

2.2 플라즈마 발생 장치 구성2.2 Plasma generator configuration

2.2.1 개요2.2.1 Overview

도 3은, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 주파수 변동 가능한 RF 전원(101) 및 RF 전원(101)으로부터 전력을 공급받고 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 플라즈마 생성부는, 방전 튜브(210), 방전 튜브(210) 내에 위치되는 가스 튜브(211, 213), 방전 튜브(210) 주변에 배치되고 RF 전원(101)으로부터 전력을 공급받고 유도 전기장을 형성하여 방전 튜브(210) 내에 플라즈마를 생성하는 안테나(220)를 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 보조 가스 공급 노즐(250)를 더 포함할 수 있다.3 is a view for explaining a plasma generating apparatus according to an embodiment. Referring to FIG. 3 , the plasma generating apparatus according to an embodiment may include a frequency-variable RF power source 101 and a plasma generating unit receiving power from the RF power source 101 and generating plasma. Referring to FIG. 3 , the plasma generator is disposed around the discharge tube 210 , the gas tubes 211 and 213 positioned in the discharge tube 210 , and the discharge tube 210 , and supplies power from the RF power source 101 . An antenna 220 that receives and forms an induced electric field to generate plasma in the discharge tube 210 may be included. The plasma generating apparatus may further include an auxiliary gas supply nozzle 250 .

RF 전원(101)은 가변 주파수 범위 내에서 구동 주파수를 변경할 수 있다. RF 전원(101)은 수백 kHz 내지 수십 MHz의 가변 주파수 범위 및/또는 수십 kW 이상의 전력을 가질 수 있다. 예컨대, RF 전원(101)은 100kHz 내지 5MHz 범위 내의 주파수로 전력을 제공하는 교류 전력원일 수 있다. The RF power source 101 may change the driving frequency within a variable frequency range. The RF power source 101 may have a variable frequency range of several hundreds of kHz to several tens of MHz and/or a power of several tens of kW or more. For example, the RF power source 101 may be an AC power source that provides power at a frequency within a range of 100 kHz to 5 MHz.

일 실시예에 따르면, RF 전원(101)의 주파수는, 안테나의 모듈의 형태에 따라 달리 적용될 수 있다. 예컨대, RF 전원의 주파수는, 안테나 모듈에 포함된 축전기의 간격에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 안테나 모듈에 포함된 축전기의 간격에 따라, 수 MHz 또는 십수 MHz를 최대 주파수로 가지는 RF 전원이 이용될 수 있다.According to an embodiment, the frequency of the RF power source 101 may be applied differently depending on the shape of the module of the antenna. For example, the frequency of the RF power source may vary according to an interval between capacitors included in the antenna module. For example, an RF power source having a maximum frequency of several MHz or tens of MHz may be used according to an interval between capacitors included in the antenna module.

RF 전원(101)은 구동 주파수를 변경하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. RF 전원(101)은 구동 주파수를 변경하여 플라즈마 생성부가 공진상태로 동작하게 할 수 있다.The RF power source 101 may perform impedance matching by changing the driving frequency. The RF power source 101 may change the driving frequency so that the plasma generator operates in a resonance state.

RF 전원(101)은 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류기, 스위칭 신호를 제공하여 구동 주파수 및 전력을 제어하는 제어기 및 제어기의 스위칭 신호에 기초하여 직류 전원을 RF 전력으로 변환하는 인버터를 포함할 수 있다. The RF power source 101 includes a rectifier that converts commercial AC power into DC power, a controller that provides a switching signal to control a driving frequency and power, and an inverter that converts DC power into RF power based on the switching signal of the controller. can

방전 튜브(210)는 원통형의 튜브 형태로 마련될 수 있다. 방전 튜브(210)의 외경은 수 센티미터 내지 수십 센티미터 일 수 있다. 방전 튜브(210)의 내경은 외경보다 수 미리 내지 수 센티미터 작을 수 있다.The discharge tube 210 may be provided in the form of a cylindrical tube. The outer diameter of the discharge tube 210 may be several centimeters to several tens of centimeters. The inner diameter of the discharge tube 210 may be smaller than the outer diameter by several millimeters to several centimeters.

방전 튜브(210)는 유전체 방전 튜브일 수 있다. 방전 튜브(210)는 세라믹(예컨대, 알루미나 또는 A1N), 사파이어, 쿼츠 등의 비전도성 물질로 마련될 수 있다. The discharge tube 210 may be a dielectric discharge tube. The discharge tube 210 may be made of a non-conductive material such as ceramic (eg, alumina or A1N), sapphire, or quartz.

방전 튜브(210)는 플라즈마가 위치되는 방전 영역을 제공할 수 있다. 방전 튜브(210) 내부의 압력은 외부와 다르게 조절될 수 있다. 방전 튜브(210) 내부의 압력은 필요에 따라, 진공에 준하는 초저압, 수 미리 토르의 저압 내지 대기압 이상의 상압으로 조절될 수 있다. The discharge tube 210 may provide a discharge area in which the plasma is located. The pressure inside the discharge tube 210 may be adjusted differently from the outside. The pressure inside the discharge tube 210 may be adjusted to an ultra-low pressure equivalent to a vacuum, a low pressure of several millitorr to an atmospheric pressure higher than atmospheric pressure, if necessary.

가스 튜브(211, 213)는, 방전 튜브(210)와 방전 튜브(210) 내부에 가스를 제공하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 가스 튜브(211, 213)는 플라즈마의 방전 튜브(210) 내벽 접촉을 억제하고 플라즈마 안정성을 확보할 수 있다.The gas tubes 211 and 213 may provide a discharge tube 210 and a path for providing gas to the interior of the discharge tube 210 . The gas tubes 211 and 213 may suppress plasma contact with the inner wall of the discharge tube 210 and ensure plasma stability.

가스 튜브(211, 213)는 하나 이상일 수 있다. 가스 튜브는 제1 가스 튜브(211) 및 제2 가스 튜브(213)을 포함할 수 있다. 제1 가스 튜브(211) 및 제2 가스 튜브(213)은 동심 구조를 가질 수 있다. 제1 가스 튜브(211)는 제1 가스(예컨대, 메탄 가스 등의 반응을 위한 가스)의 투입 경로를 제공할 수 있다. 제2 가스 튜브(213)는 제1 가스와 상이한 구성을 가지는 제2 가스(예컨대, 이산화탄소를 주성분으로 하는 가스)의 투입 경로를 제공할 수 있다. There may be more than one gas tube 211 , 213 . The gas tube may include a first gas tube 211 and a second gas tube 213 . The first gas tube 211 and the second gas tube 213 may have a concentric structure. The first gas tube 211 may provide an input path of the first gas (eg, a gas for reaction such as methane gas). The second gas tube 213 may provide an input path for a second gas (eg, a gas containing carbon dioxide as a main component) having a configuration different from that of the first gas.

제1 가스 튜브(211) 및 제2 가스 튜브(213)는 스월 유동을 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 가스 튜브(211)는 내측 스월 유동을 제공하고, 제2 가스 튜브(213)는 외측 스월 유동을 제공할 수 있다. The first gas tube 211 and the second gas tube 213 may provide swirl flow. For example, the first gas tube 211 may provide an inner swirl flow and the second gas tube 213 may provide an outer swirl flow.

안테나 모듈(220)은, RF 전원(101)으로부터 전력을 공급받고 방전 튜브(210) 내부에 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 안테나 모듈(220)은, RF 전원(101)으로부터 교류 전력을 공급받고 방전 튜브(210) 내부에 유도 결합 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 안테나 모듈(220)에 대하여는, 이하의 전극 항복에서 보다 상세한 실시 예를 들어 설명한다. The antenna module 220 may receive power from the RF power source 101 and induce plasma discharge in the discharge tube 210 . The antenna module 220 may receive AC power from the RF power source 101 and generate an inductively coupled plasma in the discharge tube 210 . With respect to the antenna module 220, a more detailed embodiment will be described in the following electrode breakdown.

보조 가스 공급 노즐(250)은 방전 튜브(210) 내로 보조 가스를 공급할 수 있다. 보조 가스 공급 노즐(250)은 방전 튜브(210)의 가스가 투입되는 일 단과 대향하는 타 단에 가깝게 위치될 수 있다. 보조 가스 공급 노즐(250)은 방전 튜브(210)의 주변에 배치되되, 안테나 모듈(220)과 가스 배출구(방전 튜브(210)의 아웃렛) 사이에 배치될 수 있다. The auxiliary gas supply nozzle 250 may supply the auxiliary gas into the discharge tube 210 . The auxiliary gas supply nozzle 250 may be located close to the other end opposite to the one end to which the gas of the discharge tube 210 is input. The auxiliary gas supply nozzle 250 may be disposed around the discharge tube 210 , and may be disposed between the antenna module 220 and the gas outlet (outlet of the discharge tube 210 ).

플라즈마 발생 장치는, 방전 튜브(210) 및 안테나 모듈(220)을 감싸고 외부 영향을 차단하되 안전성을 확보하기 위한 안전 케이스(190)를 더 포함할 수 있다. The plasma generating device may further include a safety case 190 for enclosing the discharge tube 210 and the antenna module 220 and blocking external influences to ensure safety.

2.2.2 DC 전원 및 전극2.2.2 DC Power and Electrodes

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, DC 고전압을 인가하는 DC 전원 및 DC 고전압이 인가되면 방전 튜브 내에 축전 결합 플라즈마 방전을 일으키는 DC 전극(이그니션 전극)을 포함할 수 있다. 특히, 상압 플라즈마 방전을 위하여 이용되는 플라즈마 생성 장치의 경우, 유도 결합 플라즈마 방전이 저압 플라즈마 방전에 비하여 곤란할 수 있으나, 이그니션 전극을 이용하여 시드 전하를 제공함으로써, 초기 방전을 보조하고 방전 안정성을 보다 높일 수 있다. The plasma generating apparatus according to an embodiment may include a DC power supply for applying a DC high voltage and a DC electrode (ignition electrode) for generating capacitively coupled plasma discharge in a discharge tube when the DC high voltage is applied. In particular, in the case of a plasma generating device used for atmospheric plasma discharge, inductively coupled plasma discharge may be more difficult than low pressure plasma discharge. can

플라즈마 생성 장치는 방전 튜브 내부에 방전을 일으키는 하나 이상의 방전 전극을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 방전 전극에 DC 전압을 인가하여, 방전 튜브 내부에 축전 결합 방전, 예컨대, 국부적인 스트리머 방전을 일으킬 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 방전 전극에 DC 전압을 인가하여, 방전 튜브 내에 시드 전하를 제공할 수 있다. The plasma generating device may include one or more discharge electrodes for generating a discharge inside the discharge tube. The plasma generating device may apply a DC voltage to the discharge electrode to cause a capacitively coupled discharge, eg, a localized streamer discharge, inside the discharge tube. The plasma generating device may apply a DC voltage to the discharge electrode to provide a seed charge in the discharge tube.

도 4는 일 실시예에 따른 방전 전극을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a discharge electrode according to an exemplary embodiment.

도 4의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는 플라즈마 방전을 일으키는 안테나 모듈(220) 주변에 위치되고, DC 전원에 연결된 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈(220) 상방에 위치된 제1 전극(231) 및 안테나 모듈(220)의 하방에 위치된 제2 전극(233)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4A , the plasma generating apparatus according to an embodiment may include one or more electrodes positioned around the antenna module 220 for generating plasma discharge and connected to a DC power source. The plasma generating apparatus may include a first electrode 231 positioned above the antenna module 220 and a second electrode 233 positioned below the antenna module 220 .

도 4의 (b)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치는, 방전 튜브 외면에 위치되고 안테나 모듈(220)의 유도 코일(221) 상방에 위치된 제1 전극(231) 및 방전 튜브 외면을 둘러싸도록 배치되고 유도 코일(221) 하방에 위치된 제2 전극(233)을 포함할 수 있다. 도 4의 (b)를 참조하면, 제1 전극(231)은 사각판 형태일 수 있다. 제2 전극(233)은 "C"자 형태일 수 있다. 또는, 제2 전극(233)은 복수의 슬릿을 포함할 수 있다. 유도 코일에 의해 형성되는 유도 전기장(E1 및 E2)의 영향으로 제2 전극(233)에 와류가 흐르는 것을 방지하기 위하여, 제2 전극(233)은 방전 튜브 외벽을 완전히 둘러싸지 않는 개방형 루프 구조를 가질 수 있다. Referring to (b) of FIG. 4 , the plasma generating device is disposed on the outer surface of the discharge tube and surrounds the first electrode 231 positioned above the induction coil 221 of the antenna module 220 and the outer surface of the discharge tube. and a second electrode 233 positioned below the induction coil 221 . Referring to FIG. 4B , the first electrode 231 may have a square plate shape. The second electrode 233 may have a “C” shape. Alternatively, the second electrode 233 may include a plurality of slits. In order to prevent eddy currents from flowing in the second electrode 233 under the influence of the induction electric fields E1 and E2 formed by the induction coil, the second electrode 233 has an open loop structure that does not completely surround the outer wall of the discharge tube. can have

DC 전원은 제1 전극(231)에 양의 고전압을 인가하고, 제2 전극(233)에 음의 고전압을 인가할 수 있다. DC 전원에 의하여 제1 전극(231) 및 제2 전극(233) 사이에 고전압 펄스가 인가되면, 제1 전극(231) 및 제2 전극(233) 사이에 축전 결합 플라즈마 방전, 예컨대 수직 스트리머 방전이 일어날 수 있다. The DC power may apply a positive high voltage to the first electrode 231 and a negative high voltage to the second electrode 233 . When a high voltage pulse is applied between the first electrode 231 and the second electrode 233 by a DC power source, a capacitively coupled plasma discharge, for example, a vertical streamer discharge, is generated between the first electrode 231 and the second electrode 233 . This can happen.

도 5는 일 실시예에 따른 전원을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining a power source according to an embodiment.

도 5의 (a)를 참조하면, DC 전원은, 상용 교류 전원을 DC 전압으로 변환하는 AC-DC 변환기(111), DC 전압을 통하여 양의 DC 고전압 펄스를 생성하는 고전압 펄스 발생기(113) 및 고전압 펄스 발생기를 제어하는 제어기(112)를 포함한다.Referring to (a) of FIG. 5 , the DC power supply includes an AC-DC converter 111 that converts commercial AC power into a DC voltage, a high voltage pulse generator 113 that generates a positive DC high voltage pulse through the DC voltage, and and a controller 112 for controlling the high voltage pulse generator.

도 5의 (b)는 도 5의 (a)에서 설명하는 고전압 펄스 발생기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5B is a diagram for explaining an embodiment of the high voltage pulse generator described in FIG. 5A .

도 5의 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 고전압 펄스 발생기(113)는, AC-DC 변환기로부터 DC 전압을 획득하는 1차 코일과 양의 DC 고전압 펄스를 발생시키는 2차 코일을 포함하는 제1 트랜스포머(113a), 제1 트랜스포머(113a)의 1차 코일에 연결된 제1 전력 트랜지스터(113b), AD-DC 변환기로부터 DC 전압을 획득하는 1차 코일과 음의 DC 고전압 펄스를 발생시키는 2차 코일을 포함하는 제2 트랜스포머(113c) 및 제2 트렌스포머의 1차 코일에 연결된 제2 전력 트랜지스터(113d)를 포함할 수 있다. 제어부(112)는 제1 트랜지스터(113b)와 제2 트랜지스터(113d)의 게이트를 제어할 수 있다. 제1 트랜스포머(113a)의 2차 코일의 일단은 접지되고, 제1 트랜스포머(113a)의 2차 코일의 타단은 양의 DC 고전압 펄스(Vo1)를 출력할 수 있다. 제2 트랜스포머(113c)의 2차 코일의 일단은 접지되고, 제2 트랜스포머(113c)의 2차 코일의 타단은 음의 DC 고전압 펄스(Vo2)를 출력할 수 있다. Referring to FIG. 5B , the high voltage pulse generator 113 according to an embodiment includes a primary coil that obtains a DC voltage from an AC-DC converter and a secondary coil that generates a positive DC high voltage pulse. A first transformer 113a, a first power transistor 113b connected to the primary coil of the first transformer 113a, a primary coil for obtaining a DC voltage from an AD-DC converter, and a negative DC high voltage pulse generating It may include a second transformer 113c including a secondary coil and a second power transistor 113d connected to the primary coil of the second transformer. The controller 112 may control the gates of the first transistor 113b and the second transistor 113d. One end of the secondary coil of the first transformer 113a may be grounded, and the other end of the secondary coil of the first transformer 113a may output a positive DC high voltage pulse Vo1 . One end of the secondary coil of the second transformer 113c may be grounded, and the other end of the secondary coil of the second transformer 113c may output a negative DC high voltage pulse Vo2 .

DC 전압(Vin)은 12~24V의 직류 전원일 수 있다. 제어부(112)는 제1 전력 트랜지스터(113b)와 제2 전력 트랜지스터(113d)의 온타임과 반복 주파수를 동기를 맞춰 제어할 수 있다. DC 고전압 펄스의 전압은 수십 kV 예컨대, 10 ~ 50kV 일 수 있다. DC 고전압 펄스의 반복 주파수는 수kHz 내지 수십 kHz, 예컨대, 10kHz 내지 100kHz일 수 있다.The DC voltage Vin may be a DC power of 12 to 24V. The controller 112 may control the on-time and repetition frequency of the first power transistor 113b and the second power transistor 113d in synchronization with each other. The voltage of the DC high voltage pulse may be several tens of kV, for example, 10 to 50 kV. The repetition frequency of the DC high voltage pulse may be several kHz to several tens of kHz, for example, 10 kHz to 100 kHz.

도 6은 다른 일 실시예에 따른 방전 전극을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a discharge electrode according to another exemplary embodiment.

도 6의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는 플라즈마 방전을 일으키는 안테나 모듈(220) 주변에 위치되고, DC 전원(110)에 연결된 일 전극(231)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6A , the plasma generating apparatus according to an embodiment may include an electrode 231 positioned around an antenna module 220 for generating plasma discharge and connected to a DC power source 110 . .

플라즈마 생성 장치는 DC 전원(110)을 통하여 전극(231)에 고전압을 인가하여, 전극(231)과 주변 물체(예컨대, 방전 튜브 내/외에 위치된 금속 물체) 사이에 축전 결합 방전을 일으킬 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 DC 전원(110)을 통하여 전극(231)에 고전압을 인가하여, 전극(231)과 방전 튜브 내에 위치되고 접지된 가스 튜브(211)와 전극(231) 사이에 축전 결합 방전을 일으킬 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 가스 튜브(211)와 전극(231) 사이에 방전을 일으켜 시드 전하를 제공할 수 있다. The plasma generating device may apply a high voltage to the electrode 231 through the DC power supply 110 to cause a capacitively coupled discharge between the electrode 231 and a surrounding object (eg, a metal object located inside/outside the discharge tube). . The plasma generating device applies a high voltage to the electrode 231 through the DC power supply 110 to cause a capacitively coupled discharge between the electrode 231 and the gas tube 211 and the grounded gas tube 211 located in the discharge tube. can The plasma generating device may generate a discharge between the gas tube 211 and the electrode 231 to provide a seed charge.

도 6의 (b)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치는, 방전 튜브 외면에 위치되고 안테나 모듈(220)의 유도 코일(221) 상방에 위치된 전극(231)을 포함할 수 있다. 전극(231)은 사각판 형태일 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, DC 전원을 통하여 방전 튜브 외면에 위치된 사각판 형태의 전극(231)에 양의 고전압을 인가하여, 방전 튜브 내에 위치되고 접지된 가스 튜브(211)와 전극(231) 사이에 방전을 유도할 수 있다. DC 전원에 의하여 전극(231)에 고전압 펄스가 인가되면, 전극(231) 및 가스 튜브(211) 사이에 축전 결합 플라즈마 방전, 예컨대 스트리머 방전이 일어날 수 있다. Referring to FIG. 6B , the plasma generating apparatus may include an electrode 231 positioned on the outer surface of the discharge tube and positioned above the induction coil 221 of the antenna module 220 . The electrode 231 may have a square plate shape. The plasma generating apparatus applies a positive high voltage to the electrode 231 in the form of a square plate located on the outer surface of the discharge tube through a DC power source, and is located in the discharge tube and is located between the grounded gas tube 211 and the electrode 231 . discharge may be induced. When a high voltage pulse is applied to the electrode 231 by the DC power source, a capacitively coupled plasma discharge, for example, a streamer discharge, may occur between the electrode 231 and the gas tube 211 .

도 7의 (a)는 일 실시예에 따른 전원을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (b)은 도 7의 (a)에서 설명하는 고전압 펄스 발생기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a) 및 (b) 전원 및 고전압 펄스 발생기에 있어서, 특별한 설명이 없는 한 도 5에서 설명한 내용이 유사하게 적용될 수 있다. 7A is a diagram for explaining a power source according to an embodiment. FIG. 7B is a diagram for explaining an embodiment of the high voltage pulse generator illustrated in FIG. 7A . 7 (a) and (b) in the power supply and high voltage pulse generator, the contents described in FIG. 5 may be similarly applied unless otherwise specified.

도 7의 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 고전압 펄스 발생기(113)는, AC-DC 변환기로부터 DC 전압을 획득하는 1차 코일과 양의 DC 고전압 펄스를 발생시키는 2차 코일을 포함하는 트랜스포머(113e), 트랜스포머(113e)의 1차 코일에 연결된 트랜지스터(113f)를 포함할 수 있다. 제어부(112)는 트랜지스터(113e)의 게이트를 제어할 수 있다. 트랜스포머(113f)의 2차 코일의 일단은 접지되고, 트랜스포머(113f)의 2차 코일의 타단은 양의 DC 고전압 펄스(Vout)를 출력할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 7 , the high voltage pulse generator 113 according to an embodiment includes a primary coil that obtains a DC voltage from an AC-DC converter and a secondary coil that generates a positive DC high voltage pulse. and a transformer 113e and a transistor 113f connected to the primary coil of the transformer 113e. The controller 112 may control the gate of the transistor 113e. One end of the secondary coil of the transformer 113f may be grounded, and the other end of the secondary coil of the transformer 113f may output a positive DC high voltage pulse Vout.

2.2.3 유도 전극2.2.3 Inductive electrode

플라즈마 생성 장치는 방전 튜브 내부에 방전을 일으키는 하나 이상의 유도 전극을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 RF 전원으로부터 전력이 공급되면 유도 결합 플라즈마 방전을 일으키는 하나 이상의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 안테나 모듈은 그 형태 및 입력 전력 신호의 주파수에 따라 상이하게 동작할 수 있다. 이하에서는 안테나 모듈에 대하여 몇몇 실시예를 들어 설명한다.The plasma generating device may include one or more inductive electrodes for generating a discharge inside the discharge tube. The plasma generating apparatus may include one or more antenna modules that generate an inductively coupled plasma discharge when power is supplied from an RF power source. The antenna module may operate differently depending on the type and frequency of the input power signal. Hereinafter, some embodiments of the antenna module will be described.

2.2.3.1 제1 타입 안테나 모듈2.2.3.1 Type 1 Antenna Module

도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 형태를 설명하기 위한 동작이다. 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 안테나 모듈(223)은 제1 축전기(223a), 유도 코일(223b) 및 제2 축전기(223c)를 포함할 수 있다. 8 is an operation for explaining the shape of an antenna module according to an embodiment. Referring to FIG. 8 , the antenna module 223 according to an embodiment may include a first capacitor 223a, an induction coil 223b, and a second capacitor 223c.

제1 축전기(223a)는 유도 코일(223b)의 일 단 및 RF 전원 사이에 연결되고, 제2 축전기(223c)는 유도 코일(223b)의 타 단 및 RF 전원 사이에 연결될 수 있다. 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c)는 동일한 축전 용량을 가질 수 있다.The first capacitor 223a may be connected between one end of the induction coil 223b and the RF power source, and the second capacitor 223c may be connected between the other end of the induction coil 223b and the RF power source. The first capacitor 223a and the second capacitor 223c may have the same capacitance.

유도 코일(223b)은 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c) 사이에 위치될 수 있다. 유도 코일(223b)은 다층 구조의 솔레노이드 코일일 수 있다. 유도 코일(223b)은 방전 튜브 외면에 다수 회 다층으로 권선된 솔레노이드 코일일 수 있다. 유도 코일(223b)을 구성하는 단위 턴들은 교류 전원에 응답하여 방전 튜브 내에 보강 간섭하는 자기장을 형성하도록 감길 수 있다. 유도 코일(223b)은 방전 튜브 외면에 일 방향으로 복수 회 권선된 솔레노이드 코일일 수 있다.The induction coil 223b may be positioned between the first capacitor 223a and the second capacitor 223c. The induction coil 223b may be a solenoid coil having a multi-layer structure. The induction coil 223b may be a solenoid coil wound in multiple layers on the outer surface of the discharge tube. The unit turns constituting the induction coil 223b may be wound to form a magnetic field that constructively interferes in the discharge tube in response to AC power. The induction coil 223b may be a solenoid coil wound on the outer surface of the discharge tube a plurality of times in one direction.

유도 코일(223b)은 방전 튜브의 단위 길이당 권선 수가 최대화되도록, 조밀하게 권선된 솔레노이드 코일일 수 있다. 도 5에서는 간략하게 도시하였으나, 유도 코일(223b)은 도 8에서 예시하는 것보다 많은 권선 수를 가지는 솔레노이드 코일일 수 있다. 예컨대, 유도 코일(223b)은 서로 연결된 내측 솔레노이드 코일, 중간 솔레노이드 코일, 외측 솔레노이드 코일을 포함하는 3층 구조일 수 있다. The induction coil 223b may be a densely wound solenoid coil such that the number of turns per unit length of the discharge tube is maximized. Although shown briefly in FIG. 5 , the induction coil 223b may be a solenoid coil having a larger number of turns than illustrated in FIG. 8 . For example, the induction coil 223b may have a three-layer structure including an inner solenoid coil, an intermediate solenoid coil, and an outer solenoid coil connected to each other.

유도 코일(223b)은 내부에 냉매가 흐를 수 있는 파이프 형태를 가질 수 있다. 유도 코일(223b)은 구리 파이프로 마련될 수 있다. 유도 코일(223b)의 단면은 원형 또는 사각형으로 마련될 수 있다. The induction coil 223b may have a pipe shape through which a refrigerant may flow. The induction coil 223b may be formed of a copper pipe. A cross-section of the induction coil 223b may be provided in a circular shape or a rectangular shape.

제1 축전기(223a), 유도 코일(223b) 및 제2 축전기(223c)는 직렬 연결되고, 제1 주파수에서 공진할 수 있다. 제1 주파수는 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c) 각각의 축전 용량 C1 및 유도 코일(223b)의 유도 용량 L1에 의해 결정될 수 있다. The first capacitor 223a, the induction coil 223b, and the second capacitor 223c are connected in series and may resonate at a first frequency. The first frequency may be determined by the capacitance C1 of each of the first capacitor 223a and the second capacitor 223c and the inductance L1 of the induction coil 223b.

도 9는 도 8에서 예시하는 안테나 모듈의 공진주파수에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 9 is a view for explaining an operation at a resonant frequency of the antenna module illustrated in FIG. 8 .

도 9를 참조하면, 안테나 모듈은 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c) 각각의 축전 용량 C1 및 유도 코일(223b)의 유도 용량 L1에 의해 결정되는 제1 주파수에서 공진할 수 있다. 제1 주파수로 전력이 공급될 때, 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c)는, 유도 코일(223b)의 양단에 유도되는 전압(Va)의 크기가 최소화 되도록, 유도 코일(223b)과 반대되는 전압 강하를 유도할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the antenna module may resonate at a first frequency determined by the capacitance C1 of each of the first capacitor 223a and the second capacitor 223c and the inductance L1 of the induction coil 223b. When power is supplied at the first frequency, the first capacitor 223a and the second capacitor 223c are connected to the induction coil 223b such that the magnitude of the voltage Va induced across both ends of the induction coil 223b is minimized. can induce a voltage drop opposite to

공진 상태에서, 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c)는 유도 코일(223b)의 리액턴스를 상쇄할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c)에 의하여 유도 코일(223b)의 리액턴스가 상쇄되도록 하는 제1 주파수로 안테나 모듈에 전력을 공급함으로써, 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 제1 축전기(223a) 및 제2 축전기(223c)는 유도 코일(223b)의 양단에 인가되는 전압을 감소시키기 위하여 유도 코일(223b)에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.In the resonance state, the first capacitor 223a and the second capacitor 223c may cancel the reactance of the induction coil 223b. The plasma generating apparatus may perform impedance matching by supplying power to the antenna module at a first frequency such that the reactance of the induction coil 223b is canceled by the first capacitor 223a and the second capacitor 223c. . The first capacitor 223a and the second capacitor 223c may be symmetrically disposed with respect to the induction coil 223b in order to reduce a voltage applied to both ends of the induction coil 223b.

2.2.3.2 제2 타입 안테나 모듈2.2.3.2 Type 2 Antenna Module

도 10은 몇몇 실시예에 따른 안테나 모듈의 형태를 설명하기 위한 동작이다. 도 10의 (a), (b) 및 (c)는 방전 튜브의 단위 길이당 유도 코일의 턴 수가 서로 다르도록 마련된 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 (a), (b) 및 (c) 에서 도시하는 안테나 모듈은 서로 다른 방전 특성을 나타낼 수 있다. 10 is an operation for explaining the shape of an antenna module according to some embodiments. 10 (a), (b) and (c) are views for explaining an antenna module provided so that the number of turns of the induction coil per unit length of the discharge tube is different from each other. The antenna modules shown in (a), (b) and (c) of FIG. 10 may exhibit different discharge characteristics.

플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈을 구성하는 유도 코일의 방전 튜브 단위 길이당 턴 수가 작을수록, 에너지 손실이 적고 방전 윈도우가 좁은 특성을 나타낼 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈을 구성하는 유도 코일의 방전 튜브 단위 길이당 턴 수가 클수록, 방전 윈도우가 넓고 방전 유지에 보다 유리하되 에너지 손실이 높은 특성을 나타낼 수 있다. In the plasma generating apparatus, the smaller the number of turns per unit length of the discharge tube of the induction coil constituting the antenna module, the smaller the energy loss and the narrower the discharge window. In the plasma generating apparatus, the greater the number of turns per unit length of the discharge tube of the induction coil constituting the antenna module is, the wider the discharge window is, and the more advantageous in maintaining discharge, the higher the energy loss.

도 10의 (a)을 참조하면, 안테나 모듈(235)는 한 층당 한 턴씩 감긴 단위 코일(235b) 및 각 층의 단위 코일을 연결하는 층간 축전기(235a)를 포함할 수 있다. 도 10의 (a)에서 도시하는 12*1 턴 안테나 모듈(235)은, 모든 안테나 단위 턴들이 방전 튜브 외면에 밀접하도록 구성될 수 있다. 도 10의 (a)에서 도시하는 안테나 모듈(235)은, 적은 단위 길이당 턴 수(N/L)을 가지고, 이에 따라 상대적으로 낮은 방전 효율, 보다 적은 에너지 손실 및 상대적으로 높은 공정 성능을 가질 수 있다. Referring to FIG. 10A , the antenna module 235 may include a unit coil 235b wound by one turn per layer and an interlayer capacitor 235a connecting the unit coils of each layer. The 12*1 turn antenna module 235 shown in (a) of FIG. 10 may be configured such that all antenna unit turns are close to the outer surface of the discharge tube. The antenna module 235 shown in (a) of FIG. 10 has a small number of turns per unit length (N/L), and thus has relatively low discharge efficiency, less energy loss, and relatively high process performance. can

도 10의 (b)를 참조하면, 안테나 모듈(237)은 한 층당 2 턴씩 감긴 단위 코일(237b) 및 각 층의 단위 코일을 연결하는 층간 축전기(237a)를 포함할 수 있다. 도 10의 (b)에서 도시하는 6*2 턴 안테나 모듈(237)은, 도 10의 (a)의 안테나 모듈(235)에 비하여 큰 단위 길이당 턴 수(N/L)를 가진다. 도 10의 (b)에서 도시하는 안테나 모듈(237)은 도 10의 (a)의 안테나 모듈(235)에 비하여 높은 방전 효율을 보일 수 있다. 방전 효율은 단위 길이당 턴 수(N/L)에 비례할 수 있다. 예컨대, 도 10의 (b)에서 도시하는 안테나 모듈(237)은 도 10의 (a)의 안테나 모듈(235)에 두 배의 방전 효율을 가질 수 있다. Referring to FIG. 10B , the antenna module 237 may include a unit coil 237b wound by 2 turns per layer and an interlayer capacitor 237a connecting the unit coils of each layer. The 6*2 turn antenna module 237 shown in FIG. 10B has a larger number of turns per unit length (N/L) than the antenna module 235 of FIG. 10A . The antenna module 237 shown in FIG. 10B may exhibit higher discharge efficiency than the antenna module 235 shown in FIG. 10A . Discharge efficiency may be proportional to the number of turns per unit length (N/L). For example, the antenna module 237 shown in FIG. 10B may have twice the discharge efficiency of the antenna module 235 shown in FIG. 10A .

도 10의 (c)를 참조하면, 안테나 모듈(239)은 한 층당 3 턴씩 감긴 단위 코일(239b) 및 각 층의 단위 코일을 연결하는 층간 축전기(239a)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(239)은 도 10의 (a) 및 (b)의 안테나 모듈(235, 237)에 비하여 큰 단위 길이당 턴 수(N/L)를 가지고, 도 10의 (a) 및 (b)의 안테나 모듈(235, 237)보다 높은 방전 효율을 가질 수 있다. 안테나 모듈(239)은 도 10의 (a) 및 (b)의 안테나 모듈(235, 237)보다, 방전이 어려운 가스 조건에서 방전유지가 쉬운 특성을 가질 수 있다.Referring to FIG. 10C , the antenna module 239 may include a unit coil 239b wound by 3 turns per layer and an interlayer capacitor 239a connecting the unit coils of each layer. The antenna module 239 has a larger number of turns per unit length (N/L) than the antenna modules 235 and 237 of FIGS. It may have a higher discharge efficiency than the antenna modules 235 and 237 of the . The antenna module 239 may have a characteristic in which discharge is easier to maintain in a gas condition in which discharge is difficult than the antenna modules 235 and 237 of FIGS. 10A and 10B .

도 10의 (a), (b) 및 (c)에서 도시하는 안테나 모듈은 서로 다른 유도 용량을 가질 수 있다. (a)의 안테나 모듈(235)은 제1 유도 용량을 가지고, (b)의 안테나 모듈(237)은 제2 유도 용량을 가지되, (c)의 안테나 모듈(239)은 제3 유도 용량을 가질 수 있다. 제2 유도 용량은 제1 유도 용량보다 크고, 제3 유도 용량은 제2 유도 용량보다 클 수 있다. The antenna modules shown in (a), (b) and (c) of FIG. 10 may have different inductances. The antenna module 235 of (a) has a first inductance, the antenna module 237 of (b) has a second inductance, and the antenna module 239 of (c) has a third inductance can have The second inducing dose may be greater than the first inducing dose, and the third inducing dose may be greater than the second inducing dose.

도 11은 도 11에서 예시하는 안테나 모듈의 공진주파수에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 11을 참조하여, 도 11의 (c)에서 예시하는 안테나 모듈의 공진주파수에서의 전압 분배에 대하여 설명한다. 11 is a view for explaining an operation at a resonant frequency of the antenna module illustrated in FIG. 11 . Hereinafter, with reference to FIG. 11 , voltage distribution at the resonance frequency of the antenna module illustrated in FIG. 11C will be described.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 단위 코일(239b), 복수의 단위 코일들 사이에 배치된 층간 축전기(239a) 및 도시하지는 아니하였으나 상단 및 하단에 각각 위치된 단위 코일과 각각 연결된 말단 축전기(239c)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the antenna module according to an embodiment includes a plurality of unit coils 239b, an interlayer capacitor 239a disposed between the plurality of unit coils, and units positioned at the upper and lower ends, although not shown, respectively. It may include a terminal capacitor 239c respectively connected to the coil.

안테나 모듈은, 층간 축전기(239a)의 축전 용량, 단위 코일(239b)의 유도 용량 및 말단 축전기(239c)의 축전 용량에 의해 결정되는 제2 주파수에서 공진할 수 있다. The antenna module may resonate at a second frequency determined by the capacitance of the interlayer capacitor 239a, the inductance of the unit coil 239b, and the capacitance of the terminal capacitor 239c.

단위 코일(239b)에 가해지는 전압을 최소화하기 위하여, 말단 축전기(239c)의 축전 용량은 층간 축전기(239a)의 축전 용량의 2배로 결정될 수 있다. 이때, 안테나 모듈은, 층간 축전기(239a)의 축전 용량 C2, 단위 코일(239b)의 유도 용량 L2 및 말단 축전기(239c)의 축전 용량 2*C2에 의해 결정되는 제2 주파수에서 공진할 수 있다. 도 11을 참조하면. 층간 축전기(239a)는 각각 2*C2의 축전 용량을 가지는 한 쌍의 가상의 축전기가 직렬 연결된 것으로 표시될 수 있다.In order to minimize the voltage applied to the unit coil 239b, the capacitance of the terminal capacitor 239c may be determined to be twice the capacitance of the interlayer capacitor 239a. In this case, the antenna module may resonate at a second frequency determined by the capacitance C2 of the interlayer capacitor 239a, the inductance L2 of the unit coil 239b, and the capacitance 2*C2 of the terminal capacitor 239c. Referring to Figure 11. The interlayer capacitor 239a may be represented as a pair of virtual capacitors each having a capacitance of 2*C2 connected in series.

공진 상태에서, 복수의 층간 축전기(239a) 및 말단 축전기(239c)는 단위 코일(239b)들의 말단에 가해지는 전압을 감소시킬 수 있다. 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력이 제공될 때, 층간 축전기(239a) 및 말단 축전기(239c)는 유도 코일(239b)의 양단에 유도되는 전압(Vb)의 크기가 최소화 되도록, 유도 코일(239b)과 반대되는 전압 강하를 유도할 수 있다. In the resonance state, the plurality of interlayer capacitors 239a and terminal capacitors 239c may reduce the voltage applied to the ends of the unit coils 239b. When power is provided to the antenna module at the second frequency, the interlayer capacitor 239a and the terminal capacitor 239c are configured to minimize the magnitude of the voltage Vb induced across the induction coil 239b, the induction coil 239b. can induce a voltage drop opposite to

층간 축전기(239a) 및 말단 축전기(239c)는 유도 코일(239b)의 리액턴스를 상쇄할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 층간 축전기(239a) 및 말단 축전기(239c)는 에 의하여 유도 코일(239b)의 리액턴스가 상쇄되도록 하는 제2 주파수로 안테나 모듈에 전력을 공급함으로써, 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 말단 축전기(239c)는 유도 코일(239b)의 양단에 인가되는 전압을 감소시키기 위하여 유도 코일(239b)에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다. 층간 축전기(239a)는 단위 유도 코일(239b)들 간의 층간 전압 차이를 최소화하여 축전 결합을 방지하기 위하여 유도 코일(239b)의 각 층 사이에 배치될 수 있다.The interlayer capacitor 239a and the terminal capacitor 239c may cancel the reactance of the induction coil 239b. The plasma generating apparatus may perform impedance matching by supplying power to the antenna module at a second frequency such that the reactance of the induction coil 239b is canceled by the interlayer capacitor 239a and the terminal capacitor 239c. The terminal capacitor 239c may be symmetrically disposed with respect to the induction coil 239b in order to reduce a voltage applied to both ends of the induction coil 239b. The interlayer capacitor 239a may be disposed between each layer of the induction coil 239b in order to prevent capacitive coupling by minimizing the voltage difference between the layers between the unit induction coils 239b.

층간 축전기(239a) 및/또는 말단 축전기(239c)에 의하여 유도 코일(239b)의 리액턴스가 상쇄됨에 따라, 각 단위 코일(239b)에서의 전압이 대응 관계를 가질 수 있다. 예컨대, 공진 상태에서, 일 단위 코일(239b)의 일 단 및 타 단 사이의 전압은, 다른 단위 코일(239b)의 일 단 및 타 단 사이의 전압에 대응될 수 있다. 일 단위 코일(239b)의 일 단에서의 전위는 다른 단위 코일(239b)의 일 단에서의 전위와 대응될 수 있다. As the reactance of the induction coil 239b is canceled by the interlayer capacitor 239a and/or the terminal capacitor 239c, the voltages in each unit coil 239b may have a corresponding relationship. For example, in the resonance state, a voltage between one end and the other end of one unit coil 239b may correspond to a voltage between one end and the other end of another unit coil 239b. A potential at one end of one unit coil 239b may correspond to a potential at one end of another unit coil 239b.

구체적인 예로, 안테나 모듈은 일 단 및 타 단을 가지는 제1 단위 코일(또는 단위 턴), 제1 단위 코일의 타 단과 직렬 연결되는 제1 층간 축전기, 일 단 및 타 단을 가지되 그 일 단이 제1 층간 축전기와 직렬 연결되는 제2 단위 코일을 포함할 수 있다. 안테나 모듈이 공진 상태에 있을 때, 제1 단위 코일의 일 단에서의 전위는 제2 단위 코일의 일 단 에서의 전위와 대응될 수 있다. 안테나 모듈이 공진 상태에 있을 때, 제1 단위 코일의 일 단과 타 단 사이에서의 전압은 및 제2 단위 코일의 일 단 및 타 단 사이에서의 전위와 대응될 수 있다. 안테나 모듈이 공진 상태에 있을 때, 제1 단위 코일의 일 단과 타 단 사이에서의 전압은 및 제1 단위 코일의 일 단 및 제2 단위 코일의 타 단 사이에서의 전압과 대응될 수 있다.As a specific example, the antenna module has a first unit coil (or unit turn) having one end and the other end, a first interlayer capacitor connected in series with the other end of the first unit coil, one end and the other end, but one end is A second unit coil connected in series with the first interlayer capacitor may be included. When the antenna module is in the resonance state, a potential at one end of the first unit coil may correspond to a potential at one end of the second unit coil. When the antenna module is in the resonance state, a voltage between one end and the other end of the first unit coil may correspond to a potential between the one end and the other end of the second unit coil. When the antenna module is in the resonance state, a voltage between one end and the other end of the first unit coil may correspond to a voltage between one end of the first unit coil and the other end of the second unit coil.

도 12는 도 11의 (c)에서 예시하는 안테나 모듈의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따른 안테나 모듈은 복수의 단위 코일(239b) 및 복수의 단위 코일 사이에 배치되는 층간 축전기(239c)를 포함할 수 있다. 도 12는 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 단위 코일(239b)을 도시한 것이다.FIG. 12 is a view for explaining the structure of the antenna module illustrated in FIG. 11C. The antenna module according to an embodiment may include a plurality of unit coils 239b and an interlayer capacitor 239c disposed between the plurality of unit coils. 12 illustrates a unit coil 239b of an antenna module according to an embodiment.

단위 코일(239b)은 복수의 턴(TU1, TU2, TU3)을 포함할 수 있다. 단위 코일(239b)은 제1 말단(TE1), 제1 말단(TE1)과 연결된 제1 턴(TU1), 제1 턴(TU1)과 연결된 제1 돌출부(PR1), 제1 돌출부(PR1)와 연결된 제2 턴(TU2), 제2 턴(TU2)과 연결된 제2 돌출부(PR2), 제2 돌출부(PR2)와 연결된 제3 턴(TU3) 및 제3 턴(TU3)과 연결된 제2 말단(TE2)을 포함할 수 있다.The unit coil 239b may include a plurality of turns TU1 , TU2 , and TU3 . The unit coil 239b includes a first end TE1, a first turn TU1 connected to the first end TE1, a first protrusion PR1 connected to the first turn TU1, and a first protrusion PR1 and A second end connected to a second turn TU2 connected to the second turn TU2, a second protrusion PR2 connected to the second turn TU2, a third turn TU3 connected to the second protrusion PR2, and a third turn TU3 ( TE2).

단위 코일(239b)는 일 방향(도 12를 참조하면, x축 방향)으로 개방된 개방부를 가질 수 있다. 단위 코일(239b)의 제1 말단(TE1) 및 제2 말단(TE2)은 일 방향으로 개방된 개방부를 형성할 수 있다. The unit coil 239b may have an opening that is opened in one direction (refer to FIG. 12 , the x-axis direction). The first end TE1 and the second end TE2 of the unit coil 239b may form an open portion open in one direction.

각각의 턴(TU1, TU2, TU3)은 동일 평면에 배치될 수 있다. 각각의 턴(TU1, TU2, TU3)은 소정의 중심각을 가질 수 있다. 각 턴의 중심각은 270도 이상일 수 있다. 각각의 턴(TU1, TU2, TU3)은 동일한 중심축을 가지도록 배치되고, 서로 다른 반경을 가질 수 있다. Each of the turns TU1 , TU2 , TU3 may be arranged in the same plane. Each of the turns TU1, TU2, and TU3 may have a predetermined central angle. The central angle of each turn may be greater than or equal to 270 degrees. Each of the turns TU1 , TU2 , and TU3 may be disposed to have the same central axis and may have different radii.

각각의 돌출부(PR1, PR2)는 서로 반경이 다른 턴들을 연결하고, "U"자 형태로 마련될 수 있다. 제1 돌출부(PR1)는 제1 턴(TU1)의 일 단 및 제2 턴(TU2)의 일 단을 연결할 수 있다. Each of the protrusions PR1 and PR2 may connect turns having different radii from each other, and may be provided in a “U” shape. The first protrusion PR1 may connect one end of the first turn TU1 and one end of the second turn TU2.

제1 말단(TE1) 또는 제2 말단(TE2)는 층간 축전기(239c) 또는 말단 축전기(239a)와 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 말단(TE1)은 말단 축전기(239a)와 연결되고, 제2 말단(TE2)는 층간 축전기(239c)와 연결될 수 있다. The first terminal TE1 or the second terminal TE2 may be connected to the interlayer capacitor 239c or the terminal capacitor 239a. For example, the first end TE1 may be connected to the terminal capacitor 239a , and the second end TE2 may be connected to the interlayer capacitor 239c .

한편, 안테나 모듈은 복수의 단위 코일(239b)을 포함할 수 있다. 복수의 단위 코일은 방전 튜브의 중심축에 대하여 회전 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 단위 코일은 방전 튜브의 중심축에 대하여, 돌출부(PR)가 제1 방향을 향하도록 배치되고, 제2 단위 코일은 방전 튜브의 중심축에 대하여 돌출부(PR)가 제2 방향을 향하도록 배치되되, 제1 방향과 제2 방향은 방전 튜브의 중심축에 대하여 소정 각도를 이룰 수 있다. 예컨대, 소정 각도는 90도 일 수 있다.Meanwhile, the antenna module may include a plurality of unit coils 239b. The plurality of unit coils may be rotated about a central axis of the discharge tube. For example, in the first unit coil, the protrusion PR faces a first direction with respect to the central axis of the discharge tube, and in the second unit coil, the protrusion PR faces the second direction with respect to the central axis of the discharge tube. The first direction and the second direction may form a predetermined angle with respect to the central axis of the discharge tube. For example, the predetermined angle may be 90 degrees.

도 13은 일 실시예에 따른 RF 전원을 설명하기 위한 블록도이다. 도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 RF 전원 장치(100)는 교류 전원(1100), 전원 공급 장치(1200) 및 부하(1400)를 포함할 수 있다. 13 is a block diagram illustrating an RF power source according to an embodiment. Referring to FIG. 13 , the RF power supply device 100 according to an embodiment may include an AC power supply 1100 , a power supply device 1200 , and a load 1400 .

교류 전원(1100)는 가정 또는 산업 현장에서 사용되는 60Hz의 통상적인 전원일 수 있다. 부하(1400)는 가정 또는 산업 현장에서 사용되는 전기 또는 전자 장치일 수 있다. 부하(1400)는 본 명세서에서 설명하는 플라즈마 생성 장치일 수 있다. The AC power source 1100 may be a typical power source of 60 Hz used in a home or an industrial site. The load 1400 may be an electric or electronic device used in a home or an industrial site. The load 1400 may be a plasma generating device described herein.

전원 공급 장치(1200)는 제1 교류 전원을 제2 교류 전원으로 변환하여 부하(1400)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 제2 교류 전원은 수백 kHz 내지 수십MHz의 구동 주파수를 가지고, 수 kW 이상의 전력을 제공할 수 있다. 전원 공급 장치(1200)는 정류기(1210), 커패시터(1220), 인버터(1230), 임피던스 매칭회로(1300) 및 제어기(1250)를 포함할 수 있다.The power supply device 1200 may convert the first AC power into the second AC power and supply it to the load 1400 . For example, the second AC power may have a driving frequency of several hundreds of kHz to several tens of MHz and provide power of several kW or more. The power supply device 1200 may include a rectifier 1210 , a capacitor 1220 , an inverter 1230 , an impedance matching circuit 1300 , and a controller 1250 .

정류기(1210)는 교류 전원(1100)의 출력을 직류 전원으로 변환할 수 있다. 정류기(1210)는 직류 전원을 접지 노드(GND)와 전원 노드(VP) 사이에 공급할 수 있다. 커패시터(1220)는 전원 노드(VP)와 접지 노드(GND) 사이에 연결될 수 있다. 커패시터(1220)는 전원 노드(VP)에 전달되는 교류 성분을 접지 노드(GND)로 방전할 수 있다.The rectifier 1210 may convert the output of the AC power source 1100 into DC power. The rectifier 1210 may supply DC power between the ground node GND and the power node VP. The capacitor 1220 may be connected between the power node VP and the ground node GND. The capacitor 1220 may discharge the AC component transferred to the power node VP to the ground node GND.

인버터(1230)는 전원 노드(VP) 및 접지 노드(GND)로부터 직류 전원을 수신할 수 있다. 인버터(1230)는 제어기(1250)로부터 스위칭 신호(SW)를 수신할 수 있다. 인버터(1230)는 스위칭 신호(SW)에 응답하여 직류 전원을 제2 교류 전원으로 변환할 수 있다. 제2 교류 전원은 임피던스 매칭 회로(1300)를 통해 부하(1400)에 공급될 수 있다. 임피던스 매칭 회로(1300)는 부하(1400)의 임피던스에 대한 임피던스 매칭을 제공할 수 있다. The inverter 1230 may receive DC power from the power node VP and the ground node GND. The inverter 1230 may receive the switching signal SW from the controller 1250 . The inverter 1230 may convert the DC power into the second AC power in response to the switching signal SW. The second AC power may be supplied to the load 1400 through the impedance matching circuit 1300 . The impedance matching circuit 1300 may provide impedance matching with respect to the impedance of the load 1400 .

제어기(1250)는 인버터(1230)로 스위칭 신호(SW)를 전달할 수 있다. 제어기(1250)는 인버터(1230)가 직류 전원을 제2 교류 전원으로 변환하도록 스위칭 신호(SW)를 제어할 수 있다. 제어기(1250)는 인버터(1230)로부터 부하(1400)로 공급되는 전력량을 조절하도록 스위칭 신호(SW)를 제어할 수 있다. The controller 1250 may transmit the switching signal SW to the inverter 1230 . The controller 1250 may control the switching signal SW so that the inverter 1230 converts the DC power into the second AC power. The controller 1250 may control the switching signal SW to adjust the amount of power supplied from the inverter 1230 to the load 1400 .

3. 플라즈마 생성 장치의 동작 및 제어 방법3. Operation and control method of plasma generating device

본 명세서에서 제시하는 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 방전 모드를 가지고 각 모드에서 상이한 특성의 플라즈마 방전을 수행하는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다. According to an embodiment of the invention presented herein, a plasma generating apparatus having a plurality of discharge modes and performing plasma discharge of different characteristics in each mode may be provided.

예컨대, 플라즈마 생성 장치는 보다 에너지 손실이 적은 제1 방전 모드 및 보다 방전이 어려운 가스를 방전하기 위한 제2 방전 모드를 가질 수 있다. 또 예컨대, 플라즈마 생성 장치는, 플라즈마의 초기 방전에 유리한 제1 방전 모드 및 높은 에너지 효율로 메인 방전에 유리한 제2 방전 모드를 가질 수 있다. For example, the plasma generating apparatus may have a first discharging mode with less energy loss and a second discharging mode for discharging a more difficult-to-discharge gas. Also, for example, the plasma generating apparatus may have a first discharge mode advantageous for initial discharge of plasma and a second discharge mode advantageous for main discharge with high energy efficiency.

플라즈마 생성 장치는 필요에 따라 서로 다른 특성을 나타내는 하나 이상의 안테나를 스위칭하여 플라즈마 방전 모드를 변경할 수 있다. 안테나의 스위칭은, 회로의 물리적 스위칭보다 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치는, 복수의 안테나 모듈에 전달되는 전력의 주파수를 선택적으로 인가하여, 주로 동작하는 안테나 모듈을 변경함으로써 안테나를 스위칭할 수 있다. 또는, 플라즈마 생성 장치는, 필요에 따라 상이한 전원 모듈을 통하여 또는 상이한 구동 주파수로 전력을 제공하여, 안테나 모듈의 방전 특성을 변경함으로써 안테나를 스위칭할 수 있다. The plasma generating apparatus may change the plasma discharge mode by switching one or more antennas exhibiting different characteristics as needed. The switching of the antenna may be interpreted in a broader sense than the physical switching of the circuit. For example, the plasma generating apparatus may switch antennas by selectively applying a frequency of power delivered to a plurality of antenna modules, and changing a mainly operating antenna module. Alternatively, the plasma generating apparatus may switch the antenna by changing the discharge characteristics of the antenna module by supplying power through a different power supply module or at a different driving frequency as needed.

본 명세서에서 설명하는 발명에 의하면, 보다 다양한 환경에서 작동 가능하고 보다 넓은 오퍼레이션 윈도우를 가지는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 발명에 의하면, 다양한 방전 조건 (가스 종류, 유량, 압력, rf 전력)하에서 안테나에서 측정되는 임피던스가 달라지는 경우에도 플라즈마 방전을 수행하는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 발명에 의하면, 단일 안테나 모듈 또는 단일 전원 모듈을 포함하는 플라즈마 생성 장치에 의할 경우 미리 정해진 매칭 범위 혹은 안테나 외의 구성품 특성에 의한 제한적이었던 방전 범위가 확장될 수 있다.According to the invention described herein, it is possible to provide a plasma generating apparatus capable of operating in more diverse environments and having a wider operating window. According to the invention described herein, a plasma generating apparatus that performs plasma discharge even when the impedance measured at the antenna changes under various discharge conditions (gas type, flow rate, pressure, rf power) can be provided. According to the invention described herein, in the case of a plasma generating device including a single antenna module or a single power module, a predetermined matching range or a limited discharge range due to component characteristics other than the antenna can be extended.

3.1 안테나가 1개인 경우3.1 In case of 1 antenna

3.1.1 안테나가 1개인 경우의 플라즈마 생성 프로세스3.1.1 Plasma Generation Process with One Antenna

도 14는 플라즈마 생성 장치가 하나의 안테나 모듈(220) 및 RF 전원 장치(120)를 포함하는 경우의 플라즈마 방전 프로세스를 설명하기 위한 도면이다. RF 전원 장치(120)는 하나 이상의 전원 모듈을 포함할 수 있다. RF 전원 장치(120)는 서로 다른 출력 주파수 대역을 가지는 하나 이상의 전원 모듈을 포함할 수 있다.14 is a view for explaining a plasma discharge process when the plasma generating apparatus includes one antenna module 220 and the RF power supply 120 . The RF power supply 120 may include one or more power modules. The RF power supply 120 may include one or more power modules having different output frequency bands.

이하에서는, 도 14를 참조하여, 안테나 모듈이 하나인 경우의 모드 변경 플라즈마 방전 프로세스에 대하여 설명한다.Hereinafter, a mode change plasma discharge process in the case of one antenna module will be described with reference to FIG. 14 .

도 14를 참조하면, 플라즈마 생성 장치가 하나의 안테나 모듈(220) 및 하나의 주파수 가변 RF 전원 장치(120)를 포함하는 경우, 주파수 가변 전원 장치(120)를 이용하여 안테나 모듈(220)에 제공되는 전력 신호의 주파수를 변경함으로써, 방전 모드를 변경할 수 있다.Referring to FIG. 14 , when the plasma generating device includes one antenna module 220 and one frequency variable RF power supply device 120 , the plasma generating device is provided to the antenna module 220 using the variable frequency power supply device 120 . By changing the frequency of the resulting power signal, the discharge mode can be changed.

도 14의 (a)를 참조하면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 전원 장치(120)를 통하여 안테나 모듈(220)에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달하여, 방전 튜브 내부에 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. Referring to (a) of FIG. 14 , when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus transmits a power signal having a first frequency f1 to the antenna module 220 through the power supply unit 120 to , a plasma discharge can be induced inside the discharge tube.

작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 플라즈마 생성 장치는 방전 튜브 내부에 제1 전기장을 형성할 수 있다. 제1 전기장은 방전 튜브의 축 방향과 나란한 수직 방향 전기장 또는 방전 튜브의 원주 방향과 나란한 방위각 방향 전기장일 수 있다. When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may form a first electric field inside the discharge tube. The first electric field may be a vertical electric field parallel to the axial direction of the discharge tube or an azimuthal electric field parallel to the circumferential direction of the discharge tube.

일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈(220)에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달하여, 수직 방향 전기장(E1)을 형성할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈(220)을 통하여 수직 방향 전기장(E1)을 형성하여, 방전 튜브 내부에 축전 결합 플라즈마 발생을 유도할 수 있다.According to an embodiment, when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may transmit a power signal having a first frequency f1 to the antenna module 220 to form a vertical electric field E1 . have. The plasma generating apparatus may form a vertical electric field E1 through the antenna module 220 to induce capacitively coupled plasma generation in the discharge tube.

일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 방전 튜브 내부에 축전 결합 플라즈마 발생을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 발생 장치의 방전 튜브 내에 유도되는 플라즈마 방전은 주로 축전 결합 플라즈마 방전, 또는, 축전 결합 모드(E-mode)에 의한 방전일 수 있다.According to an embodiment, when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may induce capacitively coupled plasma generation in the discharge tube. When the operation mode is the first mode, the plasma discharge induced in the discharge tube of the plasma generating device may be mainly a capacitively coupled plasma discharge, or a discharge by a capacitively coupled mode (E-mode).

일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈(220)에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달하여, 방위각 방향 전기장(E2)을 형성할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈(220)을 통하여 방위각 방향 전기장(E2)을 형성하여, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 발생을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제1 세기를 가지는 방위각 방향 전기장(E2)을 형성할 수 있다.According to an embodiment, when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may transmit a power signal having a first frequency f1 to the antenna module 220 to form an azimuth direction electric field E2. have. The plasma generating apparatus may form an azimuth direction electric field E2 through the antenna module 220 to induce inductively coupled plasma generation in the discharge tube. When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may form an azimuth direction electric field E2 having a first intensity.

일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 발생을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 발생 장치의 방전 튜브 내에 유도되는 플라즈마 방전은 주로 유도 결합 플라즈마 방전, 또는, 유도 결합 모드(H-mode)에 의한 방전일 수 있다. According to an embodiment, when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may induce inductively coupled plasma generation in the discharge tube. When the operation mode is the first mode, the plasma discharge induced in the discharge tube of the plasma generating device may be mainly an inductively coupled plasma discharge, or a discharge by an inductively coupled mode (H-mode).

도 14의 (b)를 참조하면, 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 전원 장치(120)를 통하여 안테나 모듈(220)에 제2 주파수(f2)를 가지는 전력 신호를 전달하여, 방전 튜브 내부에 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)와 상이할 수 있다. 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)와 일정값 이상 차이날 수 있다. 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)보다 일정값(예컨대, 0.2 MHz) 이상 크거나 작을 수 있다. Referring to (b) of FIG. 14 , when the operation mode is the second mode, the plasma generating apparatus transmits a power signal having a second frequency f2 to the antenna module 220 through the power supply 120 , , a plasma discharge can be induced inside the discharge tube. The second frequency f2 may be different from the first frequency f1. The second frequency f2 may be different from the first frequency f1 by a predetermined value or more. The second frequency f2 may be larger or smaller than the first frequency f1 by a predetermined value (eg, 0.2 MHz).

작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 안테나 모듈(220)에 제2 주파수(f2)의 전력 신호를 전달하여, 방위각 방향의 전기장(E3)을 유도할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 안테나 모듈(220)을 통하여 방위각 방향 전기장(E3)을 형성하여, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제2 세기를 가지는 방위각 방향 전기장(E3)을 형성할 수 있다. 제2 세기는, 제1 모드에서의 방위각 방향 전기장(E2) 세기 보다 크거나 작을 수 있다. When the operation mode is the second mode, the plasma generating apparatus may transmit a power signal of the second frequency f2 to the antenna module 220 to induce an electric field E3 in the azimuth direction. The plasma generating apparatus may form an azimuth direction electric field E3 through the antenna module 220 to induce an inductively coupled plasma discharge in the discharge tube. When the operation mode is the second mode, the plasma generating apparatus may form an azimuth direction electric field E3 having a second intensity. The second intensity may be greater or less than the intensity of the azimuth direction electric field E2 in the first mode.

작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치의 방전 튜브 내에 유도되는 플라즈마 방전은 주로 유도 결합 플라즈마 방전 또는 유도 결합 모드(H-mode)에 의한 방전일 수 있다. When the operating mode is the second mode, the plasma generating device may induce an inductively coupled plasma discharge inside the discharge tube. When the operation mode is the second mode, the plasma discharge induced in the discharge tube of the plasma generating apparatus may be mainly an inductively coupled plasma discharge or a discharge by an inductively coupled mode (H-mode).

도 15은 안테나 모듈에 흐르는 전류(a), 안테나 모듈의 양단 전압(b), 단위 코일의 양단 전압(c) 및 전력 신호의 주파수(d)와 관련하여 플라즈마 방전 모드의 변경을 설명하기 위한 도면이다. 도 15에서, 전류 및 전압 그래프는 크기를 나타낸 것이다.15 is a view for explaining the change of the plasma discharge mode in relation to the current flowing in the antenna module (a), the voltage across the antenna module (b), the voltage across the unit coil (c), and the frequency (d) of the power signal to be. In FIG. 15 , the current and voltage graphs show magnitudes.

이하에서는, 도 15와 관련하여, 안테나 모듈(220)이 도 10에서 예시한 것과 같이 단위 층을 구성하는 단위 코일들 및 단위 코일들 사이에 배치되는 층간 축전기를 포함하는 형태인 경우를 기준으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 15 , description will be made based on a case in which the antenna module 220 includes unit coils constituting a unit layer and an interlayer capacitor disposed between the unit coils as illustrated in FIG. 10 . do.

도 15을 참조하면, 플라즈마 생성 장치가 제1 모드로 동작할 때, 전원 장치(120)는 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 안테나 모듈(220)에 제공하고, 안테나 모듈에는 제1 전류(I1)가 흐를 수 있다. Referring to FIG. 15 , when the plasma generating apparatus operates in the first mode, the power supply 120 provides a power signal having a first frequency f1 to the antenna module 220, and a first current is supplied to the antenna module. (I1) can flow.

플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈에 포함되는 유도 코일의 양단 전압은 제1 전압(V1)일 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈에 포함되는 유도 코일을 구성하는 단위 코일(단위 층을 구성하는 코일)의 양단 전압은 제3 전압(V3)일 수 있다. When the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the voltage across the induction coil included in the antenna module may be the first voltage V1. When the operation mode is the first mode, the voltage across both ends of the unit coil (coil constituting the unit layer) constituting the induction coil included in the antenna module may be the third voltage V3.

도 15를 참조하면, 플라즈마 생성 장치가 제2 모드로 동작할 때, 전원 장치(120)는 제2 주파수(f2)를 가지는 전력 신호를 안테나 모듈(220)에 제공하고, 안테나 모듈에는 제2 전류(I2)가 흐를 수 있다. Referring to FIG. 15 , when the plasma generating apparatus operates in the second mode, the power supply 120 provides a power signal having a second frequency f2 to the antenna module 220, and a second current is supplied to the antenna module. (I2) can flow.

플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 유도 코일의 양단 전압은 제2 전압(V2)일 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈에 포함되는 유도 코일을 구성하는 단위 코일의 양단 전압은 제4 전압(V4)일 수 있다. When the operating mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the voltage across the induction coil may be the second voltage V2. When the operation mode is the second mode, the voltage across the unit coils constituting the induction coil included in the antenna module may be the fourth voltage V4.

제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)보다 작을 수 있다. 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1) 보다 작을 때, 제2 전류(I2)는 제1 전류(I1)보다 클 수 있다. 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1) 보다 작을 때, 제2 전압(V2)은 제1 전압(V1)보다 작을 수 있다. 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1) 보다 작을 때, 제3 전압(V3)은 제4 전압(V4)보다 클 수 있다. The second frequency f2 may be smaller than the first frequency f1. When the second frequency f2 is less than the first frequency f1, the second current I2 may be greater than the first current I1. When the second frequency f2 is less than the first frequency f1 , the second voltage V2 may be less than the first voltage V1 . When the second frequency f2 is less than the first frequency f1 , the third voltage V3 may be greater than the fourth voltage V4 .

작동 모드가 제2 모드일 때 안테나 모듈(220)의 코일 양단 전압 V2는 제1 모드에서의 안테나 모듈의 코일 양단 전압 V1 보다 작을 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈은 제1 모드에 비하여 높은 에너지 효율을 가지는 방전 특성을 가질 수 있다. When the operation mode is the second mode, the voltage V2 across the coil of the antenna module 220 may be less than the voltage V1 across the coil of the antenna module in the first mode. When the operation mode is the second mode, the antenna module may have a discharge characteristic having high energy efficiency compared to the first mode.

제2 주파수는 안테나 모듈(220)의 공진 주파수일 수 있다. 작동 모드가 제2 모드로 변경되면, 안테나 모듈(220)은 제2 주파수에서 임피던스가 매칭되어 공진할 수 있다. The second frequency may be a resonant frequency of the antenna module 220 . When the operation mode is changed to the second mode, the antenna module 220 may resonate by matching impedance at the second frequency.

한편, 일 실시예에 따르면, 플라즈마 방전 상태는 시간에 따라 변할 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드는 플라즈마 방전 상태의 변화에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치가 플라즈마의 초기 방전에 유리한 제1 방전 모드 및 높은 에너지 효율로 메인 방전에 유리한 제2 방전 모드를 가지는 경우, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드는 플라즈마 방전 상태의 변화에 따라 변경될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the plasma discharge state may change with time. The operating mode of the plasma generating apparatus may be changed according to a change in the plasma discharge state. For example, when the plasma generating apparatus has a first discharge mode advantageous for initial discharge of plasma and a second discharge mode advantageous for main discharge with high energy efficiency, the operating mode of the plasma generating apparatus may be changed according to a change in plasma discharge state. have.

예컨대, 제1 모드에 따른 플라즈마 방전은 주로 축전 결합 모드에 의해 이루어질 수 있다. 이후, 축전 결합 모드에 의해 플라즈마가 충분히 발생됨에 따라, 방전 튜브 내에 방위각 방향의 유도 전기장인 제2 전기장(E2)이 형성될 수 있다. 제2 전기장(E2)이 형성되면, 유도 결합 플라즈마 방전, 또는, 유도 결합 모드(H-mode)에 의한 플라즈마가 생성될 수 있다. For example, the plasma discharge according to the first mode may be mainly performed by the capacitive coupling mode. Thereafter, as plasma is sufficiently generated by the capacitive coupling mode, a second electric field E2 that is an induced electric field in an azimuth direction may be formed in the discharge tube. When the second electric field E2 is formed, plasma by inductively coupled plasma discharge or inductively coupled mode (H-mode) may be generated.

플라즈마 생성 장치는, 플라즈마 방전 상태의 변화에 응답하여 작동 모드를 변경할 수 있다. 도 14의 (a)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치는 전원 장치(120)를 통하여 안테나 모듈(220)에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달 하고, 플라즈마 방전 상태가 천이하는 것에 응답하여 작동 모드를 변경할 수 있다. The plasma generating apparatus may change an operating mode in response to a change in a plasma discharge state. Referring to (a) of FIG. 14 , the plasma generating apparatus transmits a power signal having a first frequency f1 to the antenna module 220 through the power supply unit 120, and in response to the transition of the plasma discharge state You can change the operating mode.

플라즈마 생성 장치는 플라즈마 방전 상태의 변경을 감지할 수 있다. The plasma generating apparatus may detect a change in the plasma discharge state.

플라즈마 생성 장치는 안테나 모듈(220)에 흐르는 전류 및/또는 안테나 모듈(220) 양단에 인가되는 전압을 획득하는 센서 장치를 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 안테나 모듈(220)에 흐르는 전류 및/또는 안테나 모듈(220)의 코일 양단에 인가되는 전압을 획득하고, 플라즈마 방전 상태의 변경을 획득하고, 전원 장치(120)의 구동 주파수 및/또는 작동 모드를 변경할 수 있다. The plasma generating device may include a sensor device that acquires a current flowing through the antenna module 220 and/or a voltage applied to both ends of the antenna module 220 . The plasma generating apparatus obtains a current flowing through the antenna module 220 and/or a voltage applied to both ends of the coil of the antenna module 220, obtains a change in plasma discharge state, and a driving frequency and/or Or you can change the operating mode.

플라즈마 생성 장치는 도 13과 관련하여 전술한 RF 전원 장치로부터 전압 또는 전류 신호의 변화를 획득하는 센서 장치를 포함할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치는, 도 13의 전원 공급 장치(1200)의 커패시터(1220) 양단에 인가되는 전압(VP와 GND 사이의 전압) 및/또는 인버터로 흐르는 전류(VP로부터 인버터로 흐르는 전류)를 획득하는 센서 장치를 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 전술한 RF 전원 장치로부터 획득된 전압 또는 전류 신호의 변화에 기초하여 방전 상태의 변경을 획득할 수 있다.The plasma generating device may include a sensor device that acquires a change in voltage or current signal from the RF power supply device described above with reference to FIG. 13 . For example, the plasma generating device may generate a voltage (a voltage between VP and GND) applied across the capacitor 1220 of the power supply device 1200 of FIG. 13 and/or a current flowing into the inverter (current flowing from VP to the inverter). It may include a sensor device to acquire. The plasma generating apparatus may acquire a change in a discharge state based on a change in a voltage or current signal obtained from the above-described RF power supply apparatus.

플라즈마 방전 상태가 변경되면, 안테나 모듈(220)에 흐르는 전류 및/또는 안테나 모듈(220) 양단에 인가되는 전압이 변경될 수 있다. 예컨대, 주된 플라즈마 방전 상태가 축전 결합 플라즈마 방전에서 유도 결합 플라즈마 방전으로 변경되면, 안테나 모듈(220)에 흐르는 전류 및/또는 안테나 모듈(220) 양단에 인가되는 전압이 감소될 수 있다. When the plasma discharge state is changed, a current flowing through the antenna module 220 and/or a voltage applied to both ends of the antenna module 220 may be changed. For example, when the main plasma discharge state is changed from capacitively coupled plasma discharge to inductively coupled plasma discharge, a current flowing through the antenna module 220 and/or a voltage applied to both ends of the antenna module 220 may be reduced.

플라즈마 생성 장치는, 안테나 모듈(220)에 흐르는 전류 및/또는 안테나 모듈(220) 양단에 인가되는 전압의 감소에 응답하여, 작동 모드를 제2 모드로 변경할 수 있다.The plasma generating apparatus may change the operation mode to the second mode in response to a decrease in a current flowing through the antenna module 220 and/or a voltage applied to both ends of the antenna module 220 .

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치에 의한 플라즈마의 방전 상태는 축전 결합 모드, 전이 모드 및 유도 결합 모드를 가질 수 있다. 플라즈마 생성 장치가 제1 모드로 동작할 때, 플라즈마의 방전 상태는 축전 결합 모드에서 전이 모드로 천이될 수 있다. 플라즈마의 방전 상태가 전이 모드로 천이되면, 플라즈마 생성 장치의 동작 모드는 제1 모드에서 제2 모드로 변경될 수 있다. 동작 모드가 제2 모드로 변경되면, 플라즈마의 방전 상태는 전이 모드에서 유도 결합 모드로 천이될 수 있다. According to an embodiment, the discharge state of plasma by the plasma generating device may have a capacitive coupling mode, a transition mode, and an inductive coupling mode. When the plasma generating apparatus operates in the first mode, the discharge state of the plasma may be transitioned from the capacitive coupling mode to the transition mode. When the discharge state of the plasma transitions to the transition mode, the operation mode of the plasma generating apparatus may be changed from the first mode to the second mode. When the operation mode is changed to the second mode, the discharge state of the plasma may be transitioned from the transition mode to the inductive coupling mode.

또는, 플라즈마의 방전 상태는 제1 유도 결합 모드 및 제2 유도 결합 모드를 가질 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드에서 제2 모드로 변경됨에 따라 플라즈마의 방전 상태는 제1 유도 결합 플라즈마 방전에서 제2 유도 결합 플라즈마 방전으로 변경될 수 있다, Alternatively, the discharge state of the plasma may have a first inductive coupling mode and a second inductive coupling mode. As the operating mode of the plasma generating apparatus is changed from the first mode to the second mode, the discharge state of the plasma may be changed from the first inductively coupled plasma discharge to the second inductively coupled plasma discharge;

도 16은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치에서의 작동 모드 변경에 따른 전압 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 16은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치에서의 안테나 모듈의 코일의 위치에 따른 전압 분포에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 14 내지 16를 참조하여, 작동 모드 변경에 따른 안테나 모듈 양단에서의 전압 및 단위 코일 양단에서의 전압 변화를 설명한다.16 is a view for explaining a voltage change according to an operation mode change in the plasma generating apparatus according to an embodiment. 16 is a diagram for explaining a voltage distribution according to a position of a coil of an antenna module in a plasma generating apparatus according to an embodiment. Hereinafter, a voltage change at both ends of the antenna module and a voltage across the unit coil according to an operation mode change will be described with reference to FIGS. 14 to 16 .

도 16에서 예시하는 전압 분포는, 도 10의 (c)에서 예시하는 안테나 모듈과 같이, 서로 다른 평면에 각각 배치되는 4 개의 단위 유도 코일 및 각각의 유도 코일 사이에 배치되는 층간 축전기를 포함하는 안테나 모듈을 기준으로 설명한다. The voltage distribution illustrated in FIG. 16 is, like the antenna module illustrated in FIG. 10( c ), an antenna including four unit induction coils respectively disposed on different planes and an interlayer capacitor disposed between each induction coil. It will be described based on the module.

도 16의 (a)는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치가 제1 모드일 때, 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 위치에 따른 전압 분포를 설명하기 위한 도면이다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제1 주파수를 구동 주파수로 할 수 있다.FIG. 16A is a diagram for explaining a voltage distribution according to a position of an antenna module according to an embodiment when the plasma generating apparatus according to an embodiment is in the first mode. When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may use the first frequency as the driving frequency.

도 16의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 총 길이가 Lt인 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은 제1 전압(V1)일 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 단위 코일 사이의 층간 축전기에 의한 유도 코일 리액턴스 상쇄는 최소화될 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 리액턴스 상쇄가 최소화되어 유도 코일 양단의 전압이 최대화되어, 축전 결합 플라즈마 방전이 유도되도록, 제1 주파수의 구동 주파수에서 동작할 수 있다. 바람직하게는, 총 길이가 Lt인 안테나 모듈을 구성하는 각 단위 코일의 양단 전압은 안테나 모듈 양단 사이의 전압을 단위 코일 수로 나눈 값일 수 있다.Referring to FIG. 16A , when the operating mode of the plasma generating apparatus according to an embodiment is the first mode, the voltage between both ends of the antenna module having the total length Lt may be the first voltage V1. . When the operation mode is the first mode, the induction coil reactance cancellation by the interlayer capacitor between the unit coils can be minimized. When the operating mode is the first mode, the plasma generating apparatus may operate at a driving frequency of the first frequency such that reactance cancellation is minimized and the voltage across the induction coil is maximized to induce a capacitively coupled plasma discharge. Preferably, the voltage across each unit coil constituting the antenna module having a total length of Lt may be a value obtained by dividing the voltage between both ends of the antenna module by the number of unit coils.

그러나, 층간 축전기의 리액턴스의 영향이 완전히 제거되지 않을 수 있다. 다시 말해, 도 16에서는 편의를 위하여 유도 코일에서의 전압 상승(또는 강하)가 연속적으로 일어나는 것으로 도시하였으나, 단위 코일 사이의 층간 축전기에 의하여 유도 코일 리액턴스가 적어도 일부 상쇄될 수 있다. 즉, 제1 모드에서 전압 분포는 도 16의 (b)와 유사하게 나타날 수 있다. However, the influence of the reactance of the interlayer capacitor may not be completely eliminated. In other words, although FIG. 16 shows that the voltage rise (or drop) in the induction coil occurs continuously for convenience, the reactance of the induction coil may be at least partially offset by the interlayer capacitor between the unit coils. That is, the voltage distribution in the first mode may appear similar to that of FIG. 16(b).

도 16의 (b)는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치가 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 주파수로 구동되는 경우의 안테나 모듈의 위치에 따른 전압 분포를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 16B is a diagram for explaining a voltage distribution according to a position of an antenna module when the plasma generating apparatus according to an embodiment is driven at a frequency between a first frequency and a second frequency.

도 16의 (b)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치가 제1 모드와 제2 모드 사이의 과도 상태일 때 또는 플라즈마 생성 장치가 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 구동 주파수를 가질 때, 총 길이가 Lt인 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은 제1 전압(V1)보다 작을 수 있다. 과도 상태에서, 단위 코일 사이의 층간 축전기에 의하여 유도 코일 리액턴스가 적어도 일부 상쇄되고, 양단 전압은 제1 전압(V1)보다 작을 수 있다Referring to FIG. 16B , when the plasma generating apparatus is in a transient state between the first mode and the second mode or when the plasma generating apparatus has a driving frequency between the first frequency and the second frequency, the total length is A voltage between both ends of the antenna module, which is Lt, may be less than the first voltage V1. In a transient state, the induction coil reactance is at least partially offset by the interlayer capacitor between the unit coils, and the voltage across both ends may be less than the first voltage V1.

작동 모드가 제1 모드일 때, 단위 코일 사이의 층간 축전기에 의한 유도 코일 리액턴스 상쇄는 최소화될 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 리액턴스 상쇄가 최소화되어 유도 코일 양단의 전압이 최대화되어, 축전 결합 플라즈마 방전이 유도되도록, 제1 주파수의 구동 주파수에서 동작할 수 있다. When the operation mode is the first mode, the induction coil reactance cancellation by the interlayer capacitor between the unit coils can be minimized. When the operating mode is the first mode, the plasma generating apparatus may operate at a driving frequency of the first frequency such that reactance cancellation is minimized and the voltage across the induction coil is maximized to induce a capacitively coupled plasma discharge.

도 16의 (c)는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치가 제2 모드일 때, 유도 코일의 위치에 따른 전압 분포를 설명하기 위한 도면이다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 구동 주파수는 제2 주파수이고, 안테나 모듈은 제2 주파수에서 임피던스가 매칭된 공진 상태일 수 있다. 일 실시에에 따르면, 플라즈마 생성 장치는, 플라즈마 방전 상태가 전이 모드로 변경되는 것에 응답하여 작동 모드를 제2 모드로 변경할 수 있다.FIG. 16C is a diagram for explaining a voltage distribution according to a position of an induction coil when the plasma generating apparatus according to an embodiment is in the second mode. When the operation mode is the second mode, the driving frequency may be the second frequency, and the antenna module may be in a resonance state in which impedance is matched at the second frequency. According to an embodiment, the plasma generating apparatus may change the operation mode to the second mode in response to the plasma discharge state being changed to the transition mode.

도 16의 (c)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 총 길이가 Lt인 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은 제2 전압(V2)일 수 있다. 제2 전압(V2)는 제1 전압(V1)보다 작을 수 있다. Referring to FIG. 16C , when the operating mode of the plasma generating apparatus according to an embodiment is the second mode, the voltage between both ends of the antenna module having the total length Lt may be the second voltage V2. . The second voltage V2 may be less than the first voltage V1 .

플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때 안테나 모듈의 층간 축전기는 안테나 모듈 양단의 전압 상승(또는 강하)을 상쇄할 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 유도 코일의 양단 전압은 최소화될 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈을 구성하는 층간 축전기 및 말단 축전기는 유도 코일의 리액턴스를 상쇄할 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 유도 코일 양단의 전압이 최대화되고, 유도 결합 플라즈마 방전이 유도되도록, 제2 주파수의 구동 주파수에서 동작할 수 있다.When the operating mode of the plasma generating device is the second mode, the interlayer capacitor of the antenna module may cancel a voltage rise (or drop) across the antenna module. When the operation mode is the second mode, the voltage across the induction coil can be minimized. When the operation mode is the second mode, the interlayer capacitor and the terminal capacitor constituting the antenna module may cancel the reactance of the induction coil. When the operating mode is the second mode, the plasma generating apparatus may operate at a driving frequency of the second frequency such that the voltage across the induction coil is maximized and an inductively coupled plasma discharge is induced.

도 16의 (c)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 총 길이가 Lt인 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은 제2 전압(V2)일 수 있다. 바람직하게는, 안테나 모듈을 구성하는 단위 코일의 양단 전압은 안테나 모듈의 양단 사이의 전압과 동일한 제2 전압(V2)일 수 있다. 그러나, 플라즈마 생성 장치의 특성 및 전원 주파수 해상도의 한계에 의하여 완전한 공진 상태에 도달하기는 어려울 수 있다. 이러한 경우, 제2 모드에서의 전압 분포는 유도 코일의 리액턴스가 적어도 일부 상쇄되지 아니하여 상승(또는 하강)하는 형태의 톱니 모양을 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 16C , when the operating mode of the plasma generating apparatus according to an embodiment is the second mode, the voltage between both ends of the antenna module having the total length Lt may be the second voltage V2. . Preferably, the voltage across the unit coils constituting the antenna module may be the same second voltage (V2) as the voltage between both ends of the antenna module. However, it may be difficult to reach the perfect resonance state due to the characteristics of the plasma generating apparatus and the limitation of power frequency resolution. In this case, the voltage distribution in the second mode may exhibit a sawtooth shape in which the reactance of the induction coil is not partially offset and rises (or falls).

한편, 위 실시예들에서는, 제1 모드에서 플라즈마의 전이에 응답하여 제2 모드로 작동 모드를 변경하는 경우를 기준으로 설명하였으나, 작동 모드의 변경은 역순으로 이루어질 수도 있다. 플라즈마 생성 장치는, 도 14의 (b)와 관련하여 설명된 제2 모드로부터 도 14의 (a)와 관련하여 설명된 제1 모드로 작동 모드를 변경할 수도 있다. Meanwhile, in the above embodiments, a case in which the operation mode is changed from the first mode to the second mode in response to the transition of the plasma has been described as a reference, but the change of the operation mode may be performed in the reverse order. The plasma generating apparatus may change the operation mode from the second mode described with reference to FIG. 14B to the first mode described with reference to FIG. 14A .

3.1.2 안테나 1개 인버터 2개 3.1.2 1 antenna 2 inverters

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 하나의 안테나 모듈 및 하나 이상의 RF 전원 모듈을 포함할 수 있다. 이하의 플라즈마 생성 장치는, 특별한 설명이 없는 한 전술한 실시 예와 유사하게 동작할 수 있다.A plasma generating apparatus according to an embodiment may include one antenna module and one or more RF power modules. The following plasma generating apparatus may operate similarly to the above-described embodiment unless otherwise specified.

RF 전원 모듈은 소정의 출력 주파수 범위 및 매칭 범위를 가지는 교류 전력원일 수 있다. 서로 다른 RF 전원 모듈은 서로 다른 출력 주파수 범위 및 매칭 범위를 가질 수 있다. The RF power module may be an AC power source having a predetermined output frequency range and a matching range. Different RF power modules may have different output frequency ranges and matching ranges.

도 17은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 17의 (a) 및 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 제1 전원 모듈(101), 제2 전원 모듈(102) 및 안테나 모듈(201)를 포함할 수 있다. 17 is a diagram for explaining a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment. Referring to FIGS. 17A and 17B , the plasma generating apparatus according to an embodiment may include a first power module 101 , a second power module 102 , and an antenna module 201 . .

제1 전원 모듈(101)은 제1 구동 주파수 범위를 가질 수 있다. 제2 전원 모듈(102)은 제1 구동 주파수 범위와 적어도 일부 상이한 제2 구동 주파수 범위를 가질 수 있다. 제1 전원 모듈(101)은 제1 구동 주파수 범위 내의 제1 주파수로 구동할 수 있다. 제2 전원 모듈(102)은 제2 구동 주파수 범위 내의 제2 주파수로 구동할 수 있다. The first power module 101 may have a first driving frequency range. The second power module 102 may have a second driving frequency range that is at least partially different from the first driving frequency range. The first power module 101 may be driven at a first frequency within a first driving frequency range. The second power module 102 may be driven at a second frequency within a second driving frequency range.

일 실시예에 따르면, 제1 전원 모듈(101)은 제1 매칭 소자를 포함할 수 있다. 제2 전원 모듈(102)은 제1 매칭 소자와 상이한 임피던스를 가지는 제2 매칭 소자를 포함할 수 있다. 각 매칭 소자는 각각의 전원 모듈의 안테나 모듈에 대한 전력 전달 효율을 높일 수 있다. 또한 각각의 매칭 소자는 공진 주파수가 아닌 주파수 대역에서 필터 역할을 수행할 수 있다. According to an embodiment, the first power module 101 may include a first matching element. The second power module 102 may include a second matching element having an impedance different from that of the first matching element. Each matching element may increase the power transfer efficiency of each power module to the antenna module. In addition, each matching element may serve as a filter in a frequency band other than the resonant frequency.

도 18은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 제1 전원부(P1) 및 제1 매칭 소자(Z1)을 포함하는 제1 전원 모듈(101), 제2 전원부(P2) 및 제2 매칭 소자(Z2)을 포함하는 제2 전원 모듈(102) 및 안테나 모듈(201)을 포함할 수 있다. 18 is a diagram for describing a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 18 , a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment includes a first power module 101 including a first power supply unit P1 and a first matching element Z1 , a second power supply unit P2 , and a second power supply unit P2 . The second power supply module 102 and the antenna module 201 including the matching element Z2 may be included.

제1 전원 모듈(101)은 제1 매칭 소자를 포함하고, 제1 매칭 소자 및 안테나 모듈(201)은 제1 구동 주파수 범위에 포함되는 제1 주파수에서 공진할 수 있다. 제1 매칭 소자 및 안테나 모듈(201)은 제1 매칭 소자의 임피던스 및 안테나 모듈(201)의 임피던스에 의해 결정되는 제1 주파수에서 공진할 수 있다.The first power module 101 may include a first matching element, and the first matching element and the antenna module 201 may resonate at a first frequency included in the first driving frequency range. The first matching element and the antenna module 201 may resonate at a first frequency determined by the impedance of the first matching element and the impedance of the antenna module 201 .

제2 전원 모듈(102)은 제2 매칭 소자를 포함하고, 제2 매칭 소자 및 안테나 모듈(201)은 제1 구동 주파수 범위에 포함되는 제1 주파수에서 공진할 수 있다. 제2 매칭 소자 및 안테나 모듈(201)은 제2 매칭 소자의 임피던스 및 안테나 모듈(201)의 임피던스에 의해 결정되는 제2 주파수에서 공진할 수 있다.The second power module 102 may include a second matching element, and the second matching element and the antenna module 201 may resonate at a first frequency included in the first driving frequency range. The second matching element and the antenna module 201 may resonate at a second frequency determined by the impedance of the second matching element and the impedance of the antenna module 201 .

도 18을 참조하면, 플라즈마 생성 장치는 분리 소자(130)를 더 포함할 수 있다. 분리 소자(130)는 제1 전원 모듈(101)의 동작시에 제2 전원 모듈(102)측 회로와 제1 전원 모듈(101)측 회로 사이의 신호 송수신을 차단할 수 있다. 분리 소자(130)는 변압기를 포함할 수 있다. 분리 소자(130)는 차폐 변압기, 절연 변압기, 방해 차단 변압기 등의 분리 변압기를 포함할 수 있다. 분리 소자(130)는 스위치를 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 18 , the plasma generating apparatus may further include a separation element 130 . The separation element 130 may block signal transmission/reception between the circuit on the side of the second power module 102 and the circuit on the side of the first power module 101 during the operation of the first power module 101 . The isolation element 130 may include a transformer. The isolation element 130 may include a isolation transformer such as a shielding transformer, an isolation transformer, and an interference blocking transformer. The isolation element 130 may include a switch.

한편, 다른 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(201) 또는 안테나 모듈(201)을 포함하는 플라즈마 생성 장치는 제1 매칭 소자 및 제2 매칭 소자를 포함할 수 있다. 제1 매칭 소자는 제1 전원 모듈(101) 및 안테나 모듈(201) 사이에 연결되고 제2 매칭 소자는 제2 전원 모듈(102) 및 안테나 모듈(201) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 위 실시예들에서는 매칭 소자가 전원 모듈에 포함되는 경우를 기준으로 설명하였으나, 플라즈마 생성 시스템은, 플라즈마 생성 장치 또는 안테나 모듈이 하나 이상의 매칭 소자를 포함하고 각각의 매칭 소자가 안테나 모듈 및 전원 모듈과 연결되도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, according to another embodiment, the antenna module 201 or the plasma generating apparatus including the antenna module 201 may include a first matching element and a second matching element. The first matching element may be connected between the first power module 101 and the antenna module 201 , and the second matching element may be connected between the second power module 102 and the antenna module 201 . That is, although the above embodiments have been described based on the case in which the matching element is included in the power supply module, in the plasma generating system, the plasma generating device or the antenna module includes one or more matching elements, and each matching element includes an antenna module and a power supply. It may be configured to be connected to a module.

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 제1 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제1 모드로 제어하는 단계 및 제2 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제2 모드로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 모드 및 제2 모드에 대하여는 전술한 내용이 적용될 수 있다.A method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment includes controlling the plasma generating apparatus in a first mode through a first power module and controlling the plasma generating apparatus in a second mode through a second power module can do. The above description may be applied to the first mode and the second mode.

도 19는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 19 is a diagram for describing a method of controlling a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment.

도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S110) 및 제2 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 19 , in the method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment, providing power at a first frequency to the antenna module through a first power module ( S110 ) and to the antenna module through a second power module It may include providing power at the second frequency (S130).

제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S110)는, 제1 전원 모듈과 안테나 모듈 사이에 배치되는 제1 매칭 소자의 임피던스 및 안테나 모듈의 임피던스에 의해 결정되는 공진 주파수인 제1 주파수로 안테나 모듈에 전력을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 안테나 모듈의 전력 분포는 도 20의 (a)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다. The step of providing power at a first frequency to the antenna module through the first power module ( S110 ) is a resonance determined by the impedance of the antenna module and the impedance of the first matching element disposed between the first power module and the antenna module. and providing power to the antenna module at a first frequency that is a frequency. In this case, the power distribution of the antenna module may appear as exemplified with reference to FIG. 20 (a).

또는, 제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S110)는, 안테나 모듈의 임피던스에 의해 결정되는 공진 주파수와 다른 제1 주파수로, 안테나 모듈에 전력 신호를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 안테나 모듈의 전력 분포는 도 19의 (a) 또는 (b)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다.Alternatively, the step of providing power at a first frequency to the antenna module through the first power module (S110) is to provide a power signal to the antenna module at a first frequency different from the resonance frequency determined by the impedance of the antenna module. may include At this time, the power distribution of the antenna module may appear as illustrated with reference to FIG. 19 (a) or (b).

제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S110)는, 제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력 신호를 제공하여, 방전 튜브 내부에 축전 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. The step of providing power at a first frequency to the antenna module through the first power module (S110) is to provide a power signal at a first frequency to the antenna module through the first power module, thereby capacitively coupled plasma discharge inside the discharge tube. may include inducing

또는, 제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S110)는, 제1 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력 신호를 제공하여, 방전 튜브 내부에 제1 세기를 가지는 유도 전기장을 통하여 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. Alternatively, the step of providing power at a first frequency to the antenna module through the first power module ( S110 ) is to provide a power signal at a first frequency to the antenna module through the first power module to provide a first power signal inside the discharge tube. It may include inducing an inductively coupled plasma discharge through an induced electric field having an intensity.

제2 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S130)는 제2 전원 모듈과 안테나 모듈 사이에 배치되는 제2 매칭 소자의 임피던스 및 안테나 모듈의 임피던스에 의해 결정되는 공진 주파수인 제2 주파수로 안테나 모듈에 전력 신호를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 안테나 모듈의 전압 분포는 도 16의 (c)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다.The step of providing power at the second frequency to the antenna module through the second power module ( S130 ) is a resonance frequency determined by the impedance of the second matching element disposed between the second power module and the antenna module and the impedance of the antenna module. and providing a power signal to the antenna module at a second frequency. At this time, the voltage distribution of the antenna module may appear as exemplified with reference to FIG. 16(c).

제2 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S130)는 제2 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력 신호를 제공하여, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. 제2 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력 신호를 제공하는 단계(S130)는 방전 튜브 내부에 제2 세기를 가지는 유도 전기장을 형성하여 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. 제2 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력 신호를 제공하는 단계(S130)는 방전 튜브 내부에 제2 세기를 가지는 유도 전기장을 형성하여 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. 제2 세기는 제1 전원 모듈에 의하여 유도되는 전기장의 제1 세기보다 크거나 작을 수 있다. The step of providing power at a second frequency to the antenna module through the second power module (S130) is to provide a power signal at a second frequency to the antenna module through the second power module to generate an inductively coupled plasma discharge inside the discharge tube. It may include inducing The step of providing the power signal at the second frequency to the antenna module through the second power module ( S130 ) may include inducing an inductively coupled plasma discharge by forming an induced electric field having a second intensity inside the discharge tube. The step of providing the power signal at the second frequency to the antenna module through the second power module ( S130 ) may include inducing an inductively coupled plasma discharge by forming an induced electric field having a second intensity inside the discharge tube. The second intensity may be greater or less than the first intensity of the electric field induced by the first power module.

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전력 신호의 변화를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 안테나 모듈에 흐르는 전류 또는 안테나 모듈(또는 안테나 모듈을 구성하는 일부 소자)의 양단의 전압의 변화를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 상술한 변화를 획득하고, 이에 기초하여 제1 전원 모듈 및/또는 제2 전원 모듈을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 상술한 변화를 획득하고, 이에 기초하여 제1 전원 모듈의 동작을 중단하고 제2 전원 모듈의 동작을 개시하는 것을 포함할 수 있다. 또는, 플라즈마 장치의 제어 방법은, 상술한 변화를 획득하고, 이에 기초하여 제2 전원 모듈의 동작을 중단하고 제1 전원 모듈의 동작을 개시하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method of controlling the plasma generating apparatus may further include acquiring a change in the power signal. The method of controlling a plasma apparatus may include acquiring a change in a current flowing through an antenna module or a voltage across both ends of the antenna module (or some elements constituting the antenna module). The control method of the plasma apparatus may include acquiring the above-described change and controlling the first power module and/or the second power module based on the change. The method of controlling the plasma apparatus may include acquiring the above-described change, stopping the operation of the first power module and starting the operation of the second power module based on the change. Alternatively, the control method of the plasma apparatus may include acquiring the above-described change, stopping the operation of the second power module and starting the operation of the first power module based on the change.

3.1.3 안테나 1개 인버터 1개3.1.3 One Antenna One Inverter

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 하나의 안테나 모듈 및 하나 주파수 가변 RF 전원 모듈을 포함할 수 있다. 이하의 플라즈마 생성 장치는, 특별한 설명이 없는 한 전술한 실시 예와 유사하게 동작할 수 있다.A plasma generating apparatus according to an embodiment may include one antenna module and one frequency variable RF power supply module. The following plasma generating apparatus may operate similarly to the above-described embodiment unless otherwise specified.

도 20은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 20의 (a) 및 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 전원 모듈(103) 및 안테나 모듈(202)를 포함할 수 있다. 20 is a diagram for describing a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment. Referring to FIGS. 20A and 20B , the plasma generating apparatus according to an embodiment may include a power supply module 103 and an antenna module 202 .

RF 전원 모듈(101)은 소정의 주파수 가변 범위를 가지는 교류 전력원일 수 있다. 전원 모듈(101)은 안테나 모듈(202)의 공진 주파수를 구동 주파수로 하여 안테나 모듈(202)에 전력을 제공할 수 있다.The RF power module 101 may be an AC power source having a predetermined frequency variable range. The power module 101 may use the resonance frequency of the antenna module 202 as a driving frequency to provide power to the antenna module 202 .

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제1 모드로 제어하는 단계 및 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제2 모드로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 모드 및 제2 모드에 대하여는 전술한 내용이 적용될 수 있다.A method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment may include controlling the plasma generating apparatus in a first mode through a power module and controlling the plasma generating apparatus in a second mode through a power supply module. The above description may be applied to the first mode and the second mode.

도 21은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 21 is a diagram for describing a method of controlling a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment.

도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S210), 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S230)를 포함할 수 있다. 제2 주파수는 안테나 모듈의 공진 주파수일 수 있다.Referring to FIG. 21 , in the method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment, the step of providing power at a first frequency to the antenna module through a power module ( S210 ), and a second frequency to the antenna module through the power module It may include providing power (S230). The second frequency may be a resonant frequency of the antenna module.

전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S210)는 안테나 모듈의 임피던스에 의해 결정되는 공진 주파수와 다른 제1 주파수로, 안테나 모듈에 전력 신호를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 안테나 모듈의 전압 분포는 도 16의 (a)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다. The step of providing power at the first frequency to the antenna module through the power module (S210) may include providing a power signal to the antenna module at a first frequency different from the resonance frequency determined by the impedance of the antenna module. . At this time, the voltage distribution of the antenna module may appear as illustrated with reference to FIG. 16 (a).

전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S210)는 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력 신호를 제공하여, 방전 튜브 내부에 축전 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다.The step of providing power at the first frequency to the antenna module through the power module (S210) includes providing a power signal at the first frequency to the antenna module through the power module to induce a capacitively coupled plasma discharge inside the discharge tube. can do.

전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S230)는, 안테나 모듈의 임피던스에 의해 결정되는 공진 주파수인 제2 주파수로, 안테나 모듈에 전력 신호를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 안테나 모듈의 전압 분포는 도 16의 (c)(또는 (b))와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다.The step of providing power at the second frequency to the antenna module through the power module (S230) may include providing a power signal to the antenna module at a second frequency that is a resonant frequency determined by the impedance of the antenna module. . At this time, the voltage distribution of the antenna module may appear as illustrated in relation to (c) (or (b)) of FIG. 16 .

전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S230)는, 전원 모듈을 통하여 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력 신호를 제공하여, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다.The step of providing power at the second frequency to the antenna module through the power module (S230) is to provide a power signal at the second frequency to the antenna module through the power module to induce inductively coupled plasma discharge inside the discharge tube. may include

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전력 신호의 변화를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 안테나 모듈에 흐르는 전류 또는 안테나 모듈(또는 안테나 모듈을 구성하는 일부 소자)의 양단의 전압의 변화를 획득하고, 이에 기초하여 전원 모듈의 구동 주파수를 변경하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of controlling the plasma generating apparatus may further include acquiring a change in the power signal. The control method of the plasma apparatus may include obtaining a change in a current flowing through an antenna module or a change in voltage across both ends of the antenna module (or some elements constituting the antenna module), and changing the driving frequency of the power module based on this have.

3.1.4 플라즈마 생성 장치의 실시예3.1.4 Plasma generating apparatus embodiment

일 실시예에 따르면, 제1 모드 및 제2 모드를 포함하는 복수의 작동 모드를 가지고, 플라즈마 방전을 수행하는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 제1 주파수 범위 내에서 주파수 변경 가능한 제1 전원 장치, 제1 주파수 범위와 적어도 일부 상이한 제2 주파수 범위 내에서 주파수 변경 가능한 제2 전원 장치, 유전체 방전 튜브 및 유전체 방전 튜브 주위로 적어도 한 회 감기는 제1 단위 코일, 유전체 방전 튜브 주위로 적어도 한 회 감기는 제2 단위 코일 및 제1 단위 코일과 제2 단위 코일 사이에 직렬 연결 되는 제1 축전기를 포함하는 안테나 모듈을 포함할 수 있다.According to an embodiment, a plasma generating apparatus having a plurality of operation modes including a first mode and a second mode and performing plasma discharge may be provided. The plasma generating device includes a first power supply that is frequency changeable within a first frequency range, a second power supply that is frequency changeable within a second frequency range that is at least partially different from the first frequency range, a dielectric discharge tube and a dielectric discharge tube. An antenna module comprising a first unit coil wound at least once, a second unit coil wound at least once around the dielectric discharge tube, and a first capacitor connected in series between the first unit coil and the second unit coil. can

플라즈마 생성 장치는, 작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈은 제1 주파수 범위 내의 제1 주파수를 가지는 전력 신호에 기초하여 제1 플라즈마 방전을 유도하고, 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈은 제2 주파수 범위 내의 제2 주파수를 가지는 전력 신호에 기초하여 제2 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 이때, 제1 단위 코일 및 제2 단위 코일은 제1 유도 용량을 가지고, 제1 축전기는 제1 축전 용량을 가지고, 제1 주파수는 안테나 모듈은 제1 유도 용량 및 제1 축전 용량에 따라 결정된 제1 공진 주파수에 대응될 수 있다. The plasma generating apparatus is configured to: when the operating mode is a first mode, the antenna module induces a first plasma discharge based on a power signal having a first frequency within a first frequency range, and when the operating mode is a second mode, the antenna module is configured to: The module may induce a second plasma discharge based on the power signal having a second frequency within the second frequency range. In this case, the first unit coil and the second unit coil have a first inductance, the first capacitor has a first capacitance, and the first frequency is the first frequency determined according to the first inductance and the first capacitance of the antenna module. 1 may correspond to a resonant frequency.

제1 전원 장치는 제1 임피던스를 가지는 제1 매칭 소자를 포함할 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈은 제1 주파수를 가지는 전력 신호에 기초하여 제1 플라즈마 방전을 수행하되, 제1 주파수는 제1 임피던스, 제1 유도 용량 및 제1 축전 용량에 기초하여 결정된 제1 공진 주파수에 대응될 수 있다.The first power supply may include a first matching element having a first impedance. When the operation mode is the first mode, the antenna module performs a first plasma discharge based on the power signal having a first frequency, wherein the first frequency is based on the first impedance, the first inductance and the first capacitance It may correspond to the determined first resonant frequency.

제2 전원 장치는 제2 임피던스를 가지는 제2 매칭 소자를 포함할 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈은 제2 주파수를 가지는 전력 신호에 기초하여 제2 플라즈마 방전을 수행하되, 제2 주파수는 제2 임피던스, 제1 유도 용량 및 제1 축전 용량에 기초하여 결정되고 제1 공진 주파수와 다른 제2 공진 주파수에 대응될 수 있다. The second power supply may include a second matching element having a second impedance. When the operation mode is the second mode, the antenna module performs a second plasma discharge based on the power signal having a second frequency, wherein the second frequency is based on the second impedance, the first inductance and the first capacitance It may correspond to a second resonant frequency that is determined and is different from the first resonant frequency.

제2 공진 주파수는 제1 공진 주파수보다 클 수 있다. 이때, 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 및 제2 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 사이의 전압인 제1 전압은, 작동 모드가 제2 모드일 때 제1 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 및 제2 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 사이의 전압인 제2 전압보다 작을 수 있다. The second resonant frequency may be greater than the first resonant frequency. At this time, when the operation mode is the first mode, the first voltage, which is a voltage between one end not connected to the first capacitor of the first unit coil and one end not connected to the first capacitor of the second unit coil, is the operation When the mode is the second mode, it may be less than the second voltage, which is a voltage between one end not connected to the first capacitor of the first unit coil and one end not connected to the first capacitor of the second unit coil.

작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 단위 코일의 양단 사이의 전압은 제1 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 및 제2 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 사이의 전압과 대응될 수 있다. When the operation mode is the first mode, the voltage between both ends of the first unit coil is between one end not connected to the first capacitor of the first unit coil and one end not connected to the first capacitor of the second unit coil. It can correspond to voltage.

작동 모드가 제1 모드일 때 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은, 작동 모드가 제2 모드일 때 안테나 모듈의 양단 사이의 전압보다 작을 수 있다. A voltage between both ends of the antenna module when the operation mode is the first mode may be smaller than a voltage between both ends of the antenna module when the operation mode is the second mode.

작동 모드가 제1 모드일 때 안테나 모듈에 흐르는 제1 전류의 크기는, 작동 모드가 제2 모드일 때 안테나 모듈에 흐르는 제2 전류의 크기보다 작을 수 있다. The magnitude of the first current flowing through the antenna module when the operation mode is the first mode may be smaller than the magnitude of the second current flowing through the antenna module when the operation mode is the second mode.

작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈에서 소비되는 전력은 제1 전력이고, 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈에서 소비되는 전력은 제1 전력보다 작은 제2 전력일 수 있다. When the operation mode is the first mode, power consumed by the antenna module may be the first power, and when the operation mode is the second mode, the power consumed by the antenna module may be a second power smaller than the first power.

일 실시예에 따르면, 제1 주파수 범위 내에서 주파수 변경 가능한 제1 전원 장치, 제1 주파수 범위와 적어도 일부 상이한 제2 주파수 범위 내에서 주파수 변경 가능한 제2 전원 장치, 유전체 방전 튜브 및 유전체 방전 튜브 주위로 적어도 한 회 감기는 제1 단위 코일, 유전체 방전 튜브 주위로 적어도 한 회 감기는 제2 단위 코일 및 제1 단위 코일과 제2 단위 코일 사이에 직렬 연결 되는 제1 축전기를 포함하는 안테나 모듈을 포함하는 플라즈마 생성 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다. According to an embodiment, a first power supply that is frequency changeable within a first frequency range, a second power supply that is frequency changeable within a second frequency range that is at least partially different from the first frequency range, a dielectric discharge tube and a dielectric discharge tube around An antenna module comprising a first unit coil wound at least once with the furnace, a second unit coil wound at least once around the dielectric discharge tube, and a first capacitor connected in series between the first unit coil and the second unit coil A method of controlling a plasma generating apparatus may be provided.

플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 안테나 모듈에 제1 주파수를 구동 주파수로 하여 RF 전력을 제공하는 제1 모드로 동작하는 단계 및 안테나 모듈에 제2 주파수를 구동 주파수로 하여 RF 전력을 제공하는 제2 모드로 동작하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 단위 코일 및 제2 단위 코일은 제1 유도 용량을 가지고, 제1 축전기는 제1 축전 용량을 가지되, 제2 주파수는 제1 유도 용량 및 제1 축전 용량에 의해 결정되는 제2 공진 주파수에 대응될 수 있다.A method of controlling a plasma generating apparatus includes operating in a first mode of providing RF power using a first frequency as a driving frequency to an antenna module and a second providing RF power using a second frequency as a driving frequency to the antenna module It may include the step of operating in a mode. The first unit coil and the second unit coil have a first inductance, and the first capacitor has a first capacitance, wherein the second frequency is a second resonant frequency determined by the first inductance and the first capacitor. can correspond to

제2 전원 장치는 제2 임피던스를 가지는 제2 매칭 소자를 포함할 수 있다. 제2 모드로 동작하는 단계는, 제1 유도 용량, 제1 축전 용량 및 제2 임피던스에 기초하여 결정된 제2 공진 주파수에 대응되는 제2 주파수를 구동 주파수로 하여 동작하는 것을 포함할 수 있다. The second power supply may include a second matching element having a second impedance. The operating in the second mode may include operating with a second frequency corresponding to a second resonant frequency determined based on the first inductance, the first capacitance, and the second impedance as the driving frequency.

제1 전원 장치는 제1 임피던스를 가지는 제1 매칭 소자를 포함할 수 있다. 제1 모드로 동작하는 단계는, 제1 유도 용량, 제1 축전 용량 및 제1 임피던스에 기초하여 결정된 제1 공진 주파수에 대응되는 제1 주파수를 구동 주파수로 하여 동작하는 것을 포함할 수 있다. The first power supply may include a first matching element having a first impedance. The operating in the first mode may include operating with a first frequency corresponding to a first resonant frequency determined based on the first inductance, the first capacitance, and the first impedance as the driving frequency.

작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈에서 소비되는 전력은 제1 전력이고, 작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈에서 소비되는 전력은 제1 전력보다 큰 제2 전력일 수 있다.When the operation mode is the first mode, power consumed by the antenna module may be the first power, and when the operation mode is the second mode, power consumed by the antenna module may be a second power greater than the first power.

작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 단위 코일의 양단 사이의 전압은 제1 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 및 제2 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 사이의 전압과 대응될 수 있다.When the operation mode is the first mode, the voltage between both ends of the first unit coil is between one end not connected to the first capacitor of the first unit coil and one end not connected to the first capacitor of the second unit coil. It can correspond to voltage.

작동 모드가 제1 모드일 때 안테나 모듈에 흐르는 제1 전류의 크기는, 작동 모드가 제2 모드일 때 안테나 모듈에 흐르는 제2 전류의 크기보다 작을 수 있다.The magnitude of the first current flowing through the antenna module when the operation mode is the first mode may be smaller than the magnitude of the second current flowing through the antenna module when the operation mode is the second mode.

한편, 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈에 흐르는 전류를 획득하는 단계 및 안테나 모듈에 흐르는 전류가 기준값 이하일 때, 작동 모드를 제2 모드로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the control method of the plasma generating apparatus, when the operating mode is the first mode, acquiring a current flowing through the antenna module and when the current flowing through the antenna module is less than or equal to a reference value, changing the operating mode to the second mode may include more.

플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 전원 장치의 인버터에 흐르는 전류를 획득하는 단계 및 제1 전원 장치의 인버터에 흐르는 전류가 기준값 이하일 때, 작동 모드를 제2 모드로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. The control method of the plasma generating apparatus includes the steps of: acquiring a current flowing through an inverter of a first power supply device when the operating mode is a first mode; It may further include the step of changing the mode.

다른 일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 주파수 범위 내에서 주파수 변경 가능한 제1 전원 장치로부터 전력을 공급받고, 작동 모드가 제2 모드일 때, 제1 주파수 범위와 적어도 일부 상이한 제2 주파수 범위 내에서 주파수 변경 가능한 제2 전원 장치로부터 전력을 공급받고 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment, when the operating mode is the first mode, the power is supplied from the first power supply device whose frequency is changeable within the first frequency range, and when the operating mode is the second mode, the first frequency range and at least the first frequency range A plasma generating apparatus may be provided that generates plasma by receiving power from a frequency changeable second power supply within some different second frequency range.

플라즈마 생성 장치는, 유전체 방전 튜브 및 유전체 방전 튜브 주위로 적어도 한 회 감기는 제1 단위 코일, 유전체 방전 튜브 주위로 적어도 한 회 감기는 제2 단위 코일 및 제1 단위 코일과 제2 단위 코일 사이에 직렬 연결 되는 제1 축전기를 포함하는 안테나 모듈를 포함할 수 있다.The plasma generating apparatus includes a dielectric discharge tube and a first unit coil wound at least once around the dielectric discharge tube, a second unit coil wound at least once around the dielectric discharge tube, and between the first unit coil and the second unit coil. It may include an antenna module including a first capacitor connected in series.

작동 모드가 제1 모드일 때, 안테나 모듈은 제1 주파수 범위 내의 제1 주파수를 가지는 전력 신호에 기초하여 제1 플라즈마 방전을 유도할 수 있다.When the operation mode is the first mode, the antenna module may induce a first plasma discharge based on a power signal having a first frequency within a first frequency range.

작동 모드가 제2 모드일 때, 안테나 모듈은 제2 주파수 범위 내의 제2 주파수를 가지는 전력 신호에 기초하여 제2 플라즈마 방전을 유도할 수 있다.When the operation mode is the second mode, the antenna module may induce a second plasma discharge based on the power signal having a second frequency within the second frequency range.

제1 단위 코일 및 제2 단위 코일은 제1 유도 용량을 가지고, 제1 축전기는 제1 축전 용량을 가지고, 제1 주파수는 제1 유도 용량 및 제1 축전 용량에 기초하여 결정된 제1 공진 주파수에 대응될 수 있다.The first unit coil and the second unit coil have a first inductance, the first capacitor has a first capacitance, and the first frequency is at a first resonant frequency determined based on the first inductance and the first capacitance. can be matched.

작동 모드가 제1 모드일 때 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은, 작동 모드가 제2 모드일 때 안테나 모듈의 양단 사이의 전압보다 작을 수 있다. A voltage between both ends of the antenna module when the operation mode is the first mode may be smaller than a voltage between both ends of the antenna module when the operation mode is the second mode.

작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 단위 코일의 양단 사이의 전압은 제1 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 및 제2 단위 코일의 제1 축전기와 연결되지 않은 일 단 사이의 전압과 대응될 수 있다.When the operation mode is the first mode, the voltage between both ends of the first unit coil is between one end not connected to the first capacitor of the first unit coil and one end not connected to the first capacitor of the second unit coil. It can correspond to voltage.

이상의 실시 예들에서 설명한 바와 같이, 안테나 모듈에 인가되는 전력의 구동 주파수를 변경하여 작동 모드를 변경함으로써, 안테나 모듈의 방전 특성을 변경할 수 있다. 단일 안테나 모듈을 통하여 다양한 방전 특성을 제공함으로써, 보다 넓은 매칭 범위를 가지고 다양한 에너지 효율을 나타내며 다양한 환경 하에서의 방전 유지가 가능한 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다.As described in the above embodiments, the discharge characteristic of the antenna module may be changed by changing the operating mode by changing the driving frequency of the power applied to the antenna module. By providing various discharge characteristics through a single antenna module, a plasma generating apparatus that has a wider matching range, exhibits various energy efficiencies, and is capable of maintaining discharge under various environments can be provided.

한편, 하나의 안테나 모듈이 이용되는 경우, 안테나 모듈의 물리적인 구조가 가지는 한계로 인하여, 나타낼 수 있는 방전 특성이 제한적일 수 있다. 이에, 둘 이상의 안테나 모듈을 포함하는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다. 이하에서는 둘 이상의 안테나 모듈을 포함하는 플라즈마 생성 장치 및 그 동작에 대하여 설명한다.On the other hand, when one antenna module is used, a discharge characteristic that can be exhibited may be limited due to a limitation of the physical structure of the antenna module. Accordingly, a plasma generating apparatus including two or more antenna modules may be provided. Hereinafter, a plasma generating apparatus including two or more antenna modules and an operation thereof will be described.

Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
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3.2 안테나가 2개인 경우3.2 In case of two antennas

3.2.1 안테나가 2개인 경우의 플라즈마 생성 프로세스3.2.1 Plasma generation process with two antennas

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 둘 이상의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는, 서로 다른 방전 특성을 가지는 복수의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 둘 이상의 안테나 모듈은 서로 다른 임피던스를 가질 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 필요에 따라 주동 안테나 모듈이 변경되도록 마련될 수 있다. 주동 안테나 모듈은, 전력 소비가 주로 이루어지는 안테나 모듈을 의미할 수 있다. 둘 이상의 안테나 모듈은 주파수 가변 전원에 병렬로 연결될 수 있다.A plasma generating apparatus according to an embodiment may include two or more antenna modules. The plasma generating apparatus may include a plurality of antenna modules having different discharge characteristics. Two or more antenna modules may have different impedances. The plasma generating device may be provided so that the main antenna module is changed as necessary. The main antenna module may refer to an antenna module in which power consumption is mainly made. Two or more antenna modules may be connected in parallel to a frequency variable power supply.

둘 이상의 안테나 모듈은 플라즈마 생성 장치의 구동 주파수에 따라 서로 달리 동작할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치의 구동 주파수가 제1 안테나 모듈의 공진 주파수에 대응되는 제1 주파수인 경우, 제1 안테나 모듈은 리액턴스가 상쇄된 공진 상태로 동작하고, 제2 안테나 모듈은 비공진 상태로 동작할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치의 구동 주파수가 제1 안테나 모듈의 공진 주파수에 대응되는 제1 주파수인 경우, 제1 안테나 모듈과 다른 임피던스를 가지는 제2 안테나 모듈로의 전류 유입이 억제될 수 있다. 구동 주파수가 제2 안테나 모듈의 공진 주파수에 대응되는 제2 주파수인 경우, 제2 안테나 모듈과 다른 임피던스를 가지는 제1 안테나 모듈로의 전류 유입이 억제될 수 있다. 또 예컨대, 구동 주파수가 제1 안테나 모듈의 공진 주파수 및 제2 안테나 모듈의 공진 주파수와 다른 제3 주파수인 경우, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈 모두 비공진 상태로 동작할 수 있다. 안테나 모듈은 비공진 상태에서 축전 결합 플라즈마 방전을 유도하고, 공진 동작 상태에서 유도 결합 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. The two or more antenna modules may operate differently depending on the driving frequency of the plasma generating device. For example, when the driving frequency of the plasma generating device is the first frequency corresponding to the resonance frequency of the first antenna module, the first antenna module operates in a resonance state in which reactance is canceled, and the second antenna module operates in a non-resonance state can do. For example, when the driving frequency of the plasma generating device is the first frequency corresponding to the resonant frequency of the first antenna module, the inflow of current into the second antenna module having a different impedance from that of the first antenna module may be suppressed. When the driving frequency is the second frequency corresponding to the resonant frequency of the second antenna module, current inflow into the first antenna module having an impedance different from that of the second antenna module may be suppressed. Also, for example, when the driving frequency is a third frequency different from the resonant frequency of the first antenna module and the resonant frequency of the second antenna module, both the first antenna module and the second antenna module may operate in a non-resonant state. The antenna module may induce capacitively coupled plasma discharge in a non-resonant state and inductively coupled plasma discharge in a resonant operating state.

본 명세서에서 설명하는 플라즈마 생성 장치는, 상술한 예시들에서처럼, 구동 주파수를 제어하여, 주동 안테나 모듈을 선택적으로 스위칭하고, 방전 특성을 변경할 수 수 있다.Plasma generating apparatus described herein, as in the above-described examples, by controlling the driving frequency, it is possible to selectively switch the main antenna module, and change the discharge characteristics.

둘 이상의 안테나 모듈은 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 일 안테나 모듈은 도 8과 관련하여 예시한 바와 같이 방전 튜브 주위로 연속적으로 복수 회 권선된 솔레노이드 코일 및 솔레노이드 코일의 양단에 연결된 말단 축전기들을 포함할 수 있다. 다른 안테나 모듈은 도 10과 관련하여 예시한 바와 같이 복수의 단위 코일, 단위 코일 사이에 배치되는 층간 축전기를 포함할 수 있다. 또 예컨대, 일 안테나 모듈은 층당 제1 턴을 포함하고 제1 층 형성하는 복수의 단위 코일, 단위 코일 사이에 배치되는 층간 축전기 및 말단 축전기를 포함하고, 다른 안테나 모듈은 층간 제2 턴을 포함하고 제2 층을 형성하는 복수의 단위 코일, 층간 축전기 및 말단 축전기를 포함할 수 있다. Two or more antenna modules may have different structures. For example, one antenna module may include a solenoid coil continuously wound a plurality of times around the discharge tube and terminal capacitors connected to both ends of the solenoid coil, as illustrated with reference to FIG. 8 . Another antenna module may include a plurality of unit coils and an interlayer capacitor disposed between the unit coils, as exemplified with reference to FIG. 10 . Also for example, one antenna module includes a first turn per layer and includes a plurality of unit coils forming a first layer, an interlayer capacitor and an end capacitor disposed between the unit coils, and another antenna module includes an interlayer second turn, It may include a plurality of unit coils forming the second layer, an interlayer capacitor and a terminal capacitor.

이하에서는 편의를 위하여 안테나 모듈이 2개인 경우를 기준으로 설명하나, 플라즈마 생성 장치는 2개 이상의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 서로 다른 임피던스, 구조 및/또는 기능을 가지는 2개 이상의 안테나 모듈을 포함하고, 필요에 따라 주동 안테나가 변경되도록 마련될 수 있다. 주파수 가변 전원은 하나 이상의 전원 모듈을 포함할 수 있다.Hereinafter, a description will be made based on a case in which there are two antenna modules for convenience, but the plasma generating apparatus may include two or more antenna modules. The plasma generating apparatus may include two or more antenna modules having different impedances, structures and/or functions, and may be provided such that the main antenna is changed as necessary. The frequency variable power supply may include one or more power supply modules.

본 명세서에서 설명하는 발명에 의하면, 초기 방전에 유리한 방전 특성을 가지는 안테나 모듈, 방전의 유지에 적합한 방전 특성을 가지는 안테나 모듈 및/또는 에너지 손실이 적은 방전 특정을 가지는 안테나 모듈을 포함하고 필요에 따라 안테나 스위칭을 통하여 모드 변경이 가능하도록 구성되는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다.According to the invention described in this specification, an antenna module having discharge characteristics advantageous for initial discharge, an antenna module having discharge characteristics suitable for maintaining discharge, and/or an antenna module having discharge characteristics with low energy loss are included, and if necessary, A plasma generating apparatus configured to enable mode change through antenna switching may be provided.

본 명세서에서 설명하는 바와 같이 복수의 안테나 모듈을 포함하고 각 안테나 모듈이 선택적으로 동작되도록 구성된 플라즈마 생성 장치를 이용하여, 보다 넓은 범위의 임피던스 또는 실저항 범위에 대한 매칭이 가능해질 수 있다. 또한, 서로 다른 방전 제어 범위(예컨대, 유량, 전력, 압력, 가스 종류)를 가지는 복수의 안테나 모듈을 활용함에 따라 보다 넓은 방전 제어 범위를 가지는 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다. As described herein, by using the plasma generating apparatus including a plurality of antenna modules and configured to selectively operate each antenna module, matching to a wider range of impedance or real resistance may be possible. In addition, by utilizing a plurality of antenna modules having different discharge control ranges (eg, flow rate, power, pressure, gas type), a plasma generating apparatus having a wider discharge control range may be provided.

3.2.1.1 제1 실시예3.2.1.1 Example 1

도 22는 플라즈마 생성 장치가 제1 안테나 모듈(203), 제2 안테나 모듈(204) 및 RF 전원 장치(102)를 포함하는 경우의 플라즈마 방전 프로세스를 설명하기 위한 도면이다. RF 전원 장치(102)는 하나 이상의 전원 모듈을 포함할 수 있다. RF 전원 장치(120)는 서로 다른 출력 주파수 대역을 가지는 하나 이상의 전원 모듈을 포함할 수 있다.FIG. 22 is a diagram for explaining a plasma discharge process when the plasma generating apparatus includes the first antenna module 203 , the second antenna module 204 , and the RF power supply device 102 . The RF power supply 102 may include one or more power modules. The RF power supply 120 may include one or more power modules having different output frequency bands.

도 23 및 24는 플라즈마 생성 장치의 작동 모드의 변경을 설명하기 위한 개략적인 회로도이다. 23 and 24 are schematic circuit diagrams for explaining a change in the operation mode of the plasma generating apparatus.

이하에서는, 도 22 내지 24를 참조하여, 안테나 모듈이 둘 이상인 경우의 모드 변경 플라즈마 방전 프로세스에 대하여 설명한다.Hereinafter, a mode change plasma discharge process in the case of two or more antenna modules will be described with reference to FIGS. 22 to 24 .

도 22을 참조하면, 플라즈마 생성 장치가 제1 안테나 모듈(203), 제2 안테나 모듈(204) 및 RF 전원 장치(102)를 포함하는 경우, 플라즈마 생성 장치는 전원 장치(102)의 구동 주파수를 변경함으로써 주동 안테나 모듈을 변경할 수 있다.Referring to FIG. 22 , when the plasma generating apparatus includes the first antenna module 203 , the second antenna module 204 , and the RF power supply unit 102 , the plasma generating apparatus adjusts the driving frequency of the power supply unit 102 . By changing the main antenna module can be changed.

도 22의 (a)를 참조하면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 전원 장치(102)를 통하여 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204) 에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달하여, 방전 튜브 내부에 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 제1 주파수(f1)는 제1 안테나 모듈(203)이 주동 안테나 모듈로 동작하도록 하는 구동 주파수일 수 있다.Referring to (a) of FIG. 22 , when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus transmits the first frequency ( By transmitting a power signal having f1), it is possible to induce plasma discharge in the discharge tube. The first frequency f1 may be a driving frequency that causes the first antenna module 203 to operate as a main antenna module.

작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 방전 튜브 내부에 제1 전기장(E1)을 형성할 수 있다. 제1 전기장(E1)은 방전 튜브의 축 방향과 나란한 수직 방향 전기장(E1)일 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 방전 튜브 내부에 방전 튜브의 원주 방향과 나란한 방위각 방향 전기장(E2)을 형성할 수도 있다. When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may form a first electric field E1 in the discharge tube. The first electric field E1 may be a vertical electric field E1 parallel to the axial direction of the discharge tube. When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may form an azimuthal electric field E2 parallel to the circumferential direction of the discharge tube inside the discharge tube.

일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204) 에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달하여 수직 방향 전기장(E1)을 형성하고, 방전 튜브 내부에 축전 결합 플라즈마 발생을 유도할 수 있다. According to an embodiment, when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus transmits a power signal having a first frequency f1 to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 in a vertical direction. It is possible to form an electric field (E1) and induce the generation of capacitively coupled plasma inside the discharge tube.

일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204) 에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달하여 방위각 방향 전기장(E2)을 형성하고, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 발생을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제1 세기를 가지는 방위각 방향 전기장(E2)을 형성할 수 있다.According to an embodiment, when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus transmits a power signal having a first frequency f1 to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 to obtain an azimuth angle. It can form a directional electric field (E2) and induce the generation of inductively coupled plasma inside the discharge tube. When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may form an azimuth direction electric field E2 having a first intensity.

도 23은 도 22의 (a)에서 도시하는 플라즈마 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 23을 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 가변 주파수 RF 전원을 통하여 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)로 제2 주파수(f1)를 가지는 제1 전류(I1)를 출력할 수 있다. Fig. 23 is a diagram for explaining the operation of the plasma generating apparatus shown in Fig. 22A. Referring to FIG. 23 , when the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the plasma generating apparatus transmits the second frequency f1 to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 through the variable frequency RF power source. ) of the first current I1 may be output.

플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)로 제a1 전류(Ia1)가 분배되고, 제2 안테나 모듈(204)로 제b1 전류(Ib1)가 분배될 수 있다. 제a1 전류(Ia1)는 제b1 전류(Ib1)보다 클 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 구동 주파수인 제1 주파수(f1)는 제1 안테나 모듈(203)의 공진 주파수에 대응되고, 제1 안테나 모듈(203)의 리액턴스는 대부분 상쇄되되, 제2 안테나 모듈(204)의 리액턴스는 상대적으로 적게 상쇄될 수 있다. 대부분의 전류는 제1 안테나 모듈(203)에 분배될 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)에서 소비하는 제1 전력은 제2 안테나 모듈(204)에서 소비하는 제2 전력보다 클 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)은 방전 튜브 내에 유도 결합 플라즈마 방전을 일으키고, 생성된 플라즈마는 제1 안테나 모듈(203)의 인덕터와 유도 결합할 수 있다.When the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the a1 th current Ia1 may be distributed to the first antenna module 203 , and the b1 th current Ib1 may be distributed to the second antenna module 204 . . The a1 th current Ia1 may be greater than the b1 th current Ib1. When the operating mode is the first mode, the first frequency f1, which is the driving frequency, corresponds to the resonant frequency of the first antenna module 203, and the reactance of the first antenna module 203 is mostly canceled, but the second antenna The reactance of the module 204 can be canceled relatively little. Most of the current may be distributed to the first antenna module 203 . When the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the first power consumed by the first antenna module 203 may be greater than the second power consumed by the second antenna module 204 . When the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the first antenna module 203 generates an inductively coupled plasma discharge in the discharge tube, and the generated plasma may be inductively coupled to the inductor of the first antenna module 203 . .

도 22의 (b)를 참조하면, 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 전원 장치(102)를 통하여 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에 제2 주파수(f2)를 구동 주파수로 하여 전력을 제공할 수 있다. 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)와 상이할 수 있다. 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)와 일정값 이상 차이날 수 있다. 제2 주파수(f2)는 제1 주파수(f1)보다 일정값(예컨대, 0.2 MHz) 이상 크거나 작을 수 있다. Referring to (b) of FIG. 22 , when the operation mode is the second mode, the plasma generating device transmits a second frequency ( With f2) as the driving frequency, power can be provided. The second frequency f2 may be different from the first frequency f1. The second frequency f2 may be different from the first frequency f1 by a predetermined value or more. The second frequency f2 may be larger or smaller than the first frequency f1 by a predetermined value (eg, 0.2 MHz).

작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에 제2 주파수(f2)의 전력 신호를 전달하여, 방위각 방향의 전기장(E3)을 유도하고, 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 방전을 유도할 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 제2 세기를 가지는 방위각 방향 전기장(E3)을 형성할 수 있다. 제2 세기는, 제1 모드에서의 방위각 방향 전기장(E2) 세기 보다 크거나 작을 수 있다. When the operation mode is the second mode, the plasma generating apparatus transmits a power signal of a second frequency f2 to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 to generate an electric field E3 in the azimuth direction. and induce an inductively coupled plasma discharge inside the discharge tube. When the operation mode is the second mode, the plasma generating apparatus may form an azimuth direction electric field E3 having a second intensity. The second intensity may be greater or less than the intensity of the azimuth direction electric field E2 in the first mode.

도 24는 도 22의 (b)에서 도시하는 플라즈마 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 24을 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 가변 주파수 RF 전원을 통하여 제 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)로, 제2 주파수(f2)를 가지는 제2 전류(I2)를 출력할 수 있다. Fig. 24 is a diagram for explaining the operation of the plasma generating apparatus shown in Fig. 22B. Referring to FIG. 24 , when the operating mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the plasma generating apparatus operates to the second antenna module 203 and the second antenna module 204 through the variable frequency RF power source, the second frequency f2 ) of the second current I2 may be output.

플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)로 제a2 전류(Ia2)가 분배되고, 제2 안테나 모듈(204)로 제b2 전류(Ib2)가 분배될 수 있다. 제a2 전류(Ia2)는 제b2 전류(Ib2)보다 작을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 작동 모드가 제2 모드일 때, 구동 주파수인 제2 주파수(f2)는 제2 안테나 모듈(203)의 공진 주파수에 대응되고, 제2 안테나 모듈(204)의 리액턴스는 대부분 상쇄되되, 제1 안테나 모듈(203)의 리액턴스는 상대적으로 적게 상쇄될 수 있다. 대부분의 전류는 제2 안테나 모듈(204)에 분배될 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 제2 안테나 모듈(204)에서 소비하는 제2 전력은 제1 안테나 모듈(203)에서 소비하는 제1 전력보다 클 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 제2 안테나 모듈(203)은 방전 튜브 내에 유도 결합 플라즈마 방전을 일으키고, 생성된 플라즈마는 제2 안테나 모듈(204)의 인덕터와 유도 결합할 수 있다.When the operating mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the a2 th current Ia2 may be distributed to the first antenna module 203 , and the b2 th current Ib2 may be distributed to the second antenna module 204 . . The a2 th current Ia2 may be smaller than the b2 th current Ib2. According to an embodiment, when the operation mode is the second mode, the second frequency f2 as the driving frequency corresponds to the resonant frequency of the second antenna module 203 , and the reactance of the second antenna module 204 is mostly However, the reactance of the first antenna module 203 may be offset relatively little. Most of the current may be distributed to the second antenna module 204 . When the operating mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the second power consumed by the second antenna module 204 may be greater than the first power consumed by the first antenna module 203 . When the operating mode of the plasma generating device is the second mode, the second antenna module 203 generates an inductively coupled plasma discharge in the discharge tube, and the generated plasma may be inductively coupled to the inductor of the second antenna module 204 . .

도 25은 플라즈마 생성 장치의 작동 모드에 따른 전압 및 전류 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 25는, 시간에 따른, 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류(a), 제1 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압(b), 제2 안테나 모듈에 흐르는 전류(c), 제2 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압(d) 및 주파수(e)를 설명하기 위한 도면이다. 도 25에서, 전류 및 전압 그래프는 크기를 나타낸 것이다.25 is a diagram for explaining voltage and current changes according to an operation mode of a plasma generating apparatus. 25 is a diagram showing the current flowing through the first antenna module (a), the voltage across the induction coil of the first antenna module (b), the current flowing through the second antenna module (c), and the induction of the second antenna module over time It is a diagram for explaining the voltage (d) and frequency (e) at both ends of the coil. In FIG. 25 , the current and voltage graphs show magnitudes.

도 25의 (e)을 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 전원 장치(102)는 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에 제공할 수 있다. 이때, 도 25의 (a) 및 (c)를 참조하면, 제1 안테나 모듈(203)에는 제a1 전류(Ia1)가 흐르고, 제2 안테나 모듈(204)에는 제a1 전류(Ia1)보다 작은 제b1 전류(Ib1)가 흐를 수 있다. 도 25의 (b) 및 (d)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)의 유도 코일의 양단 전압은 제a1 전압(Va1)이고, 제2 안테나 모듈(204)의 유도 코일의 양단 전압은 제a1 전압(Va1)보다 작은 제b1 전압(Vb1)일 수 있다. Referring to FIG. 25E , when the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the power supply unit 102 transmits a power signal having a first frequency f1 to the first antenna module 203 and the second It may be provided to the antenna module 204 . At this time, referring to (a) and (c) of FIG. 25 , a first current Ia1 flows through the first antenna module 203 , and a second current Ia1 that is smaller than the a1th current Ia1 flows through the second antenna module 204 . The b1 current Ib1 may flow. 25 (b) and (d), when the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the voltage across the induction coil of the first antenna module 203 is a first voltage Va1, A voltage across the induction coil of the second antenna module 204 may be a b1 th voltage Vb1 that is smaller than a 1 th voltage Va1.

도 25의 (e)을 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 전원 장치(102)는 제2 주파수(f2)를 가지는 전력 신호를 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에 제공할 수 있다. 도 25의 (a) 및 (c)를 참조하면, 제2 모드에서, 제1 안테나 모듈(203)에는 제a1 전류(Ia1)보다 작은 제a2 전류(Ia2)가 흐르고, 제2 안테나 모듈(204)에는 제b1 전류(Ib1)보다 큰 제b2 전류(Ib2)가 흐를 수 있다 제b2 전류(Ib2)는 제a1 전류(Ia1)보다 클 수 있다. 도 25의 (b) 및 (d)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)의 유도 코일의 양단 전압은 제a1 전답(Va1)보다 작은 제a2 전압(Va2)이고, 제2 안테나 모듈(204)의 유도 코일의 양단 전압은 제b1 전압(Vb1)보다 큰 제b2 전압(Vb2)일 수 있다. 제b2 전압(Vb2)은 제a2 전압(Va2)보다 클 수 있다. Referring to FIG. 25E , when the operating mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the power supply unit 102 transmits a power signal having a second frequency f2 to the first antenna module 203 and the second It may be provided to the antenna module 204 . 25A and 25C , in the second mode, a second current Ia2 smaller than the a1th current Ia1 flows through the first antenna module 203, and the second antenna module 204 ), a b2 th current Ib2 greater than the b1 th current Ib1 may flow. The b2 th current Ib2 may be greater than the a1 th current Ia1. 25 (b) and (d), when the operation mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the voltage across the induction coil of the first antenna module 203 is a first voltage smaller than the first voltage Va1. A2 voltage Va2, and the voltage across the induction coil of the second antenna module 204 may be a b2th voltage (Vb2) greater than the b1th voltage (Vb1). The b2th voltage Vb2 may be greater than the a2th voltage Va2.

도 26은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 각 안테나 모듈에서의 전압 강하를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 24를 참조하여, 각 작동 모드에서 주동 안테나 모듈을 구성하는 유도 코일의 위치에 따른 전압 분배에 대하여 설명한다.26 is a view for explaining a voltage drop in each antenna module of the plasma generating apparatus according to an embodiment. Hereinafter, with reference to FIG. 24, the voltage distribution according to the position of the induction coil constituting the main antenna module in each operation mode will be described.

플라즈마 생성 장치가 제1 안테나 모듈(203)의 공진 주파수에 대응되는 제1 주파수를 구동 주파수로 하는 제1 모드일 때, 전술한 바와 같이 전원에 의해 공급되는 전력이 대부분 제1 안테나 모듈(203)에 의해 소비되고, 제1 안테나 모듈(203)이 주동 안테나 모듈로 동작할 수 있다. When the plasma generating apparatus is in the first mode in which the driving frequency is the first frequency corresponding to the resonant frequency of the first antenna module 203 , most of the power supplied by the power supply is the first antenna module 203 , as described above. Consumed by, the first antenna module 203 may operate as a main antenna module.

도 26의 (a), 제1 안테나 모듈(203)이 도 10에서 예시한 것과 같이 단위 층을 구성하는 단위 코일들(도 26 (a)의 예시의 경우, 3개의 단위 코일들) 및 단위 코일들 사이에 배치되는 층간 축전기를 포함하는 형태인 경우, 제1 모드에서의 제1 안테나 모듈(203)의 유도 코일의 위치에 따른 전압(Vm1)을 개략적으로 나타낸 것이다.26 (a), unit coils (three unit coils in the case of the example of FIG. 26 (a)) and unit coil constituting the unit layer as illustrated in FIG. 10 of the first antenna module 203 In the case of a form including an interlayer capacitor disposed between them, the voltage Vm1 according to the position of the induction coil of the first antenna module 203 in the first mode is schematically shown.

작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)은 공진 상태일 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 제1 안테나 모듈(203)의 단위 코일 사이의 층간 축전기에 의한 유도 코일 리액턴스 상쇄가 최대화되어, 제1 유도 결합 플라즈마 방전이 유도될 수 있다. When the operation mode is the first mode, the first antenna module 203 may be in a resonance state. When the operation mode is the first mode, the inductive coil reactance cancellation by the interlayer capacitor between the unit coils of the first antenna module 203 is maximized, so that the first inductively coupled plasma discharge can be induced.

도 26의 (a)를 참조하면, 총 길이가 L13인 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은 제1 전압(V1)일 수 있다. 바람직하게는, 안테나 모듈을 구성하는 각 단위 코일 양단(원점에서부터 L11 지점, L11에서부터 L12 지점, L12 지점에서부터 L13 지점) 전압은 제1 전압(V1)과 실질적으로 동일할 수 있다. Referring to FIG. 26A , a voltage between both ends of an antenna module having a total length of L13 may be a first voltage V1. Preferably, the voltage across each unit coil constituting the antenna module (from the origin to the point L11, from the point L11 to the point L12, from the point L12 to the point L13) may be substantially the same as the first voltage V1.

도 26의 (b)는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치가 제2 주파수를 구동 주파수로 하는 제2 모드일 때, 제2 안테나 모듈(204)의 위치에 따른 전압 분포를 설명하기 위한 도면이다.26B is a diagram for explaining a voltage distribution according to the position of the second antenna module 204 when the plasma generating apparatus according to an embodiment is in the second mode in which the second frequency is the driving frequency.

플라즈마 생성 장치가 제2 안테나 모듈(204)의 공진 주파수에 대응되는 제2 주파수를 구동 주파수로 하는 제2 모드일 때, 전술한 바와 같이 전원에 의해 공급되는 전력이 대부분 제2 안테나 모듈(204)에 의해 소비되고, 제2 안테나 모듈(204)이 주동 안테나 모듈로 동작할 수 있다. When the plasma generating device is in the second mode in which the driving frequency is the second frequency corresponding to the resonant frequency of the second antenna module 204, most of the power supplied by the power supply is the second antenna module 204, as described above. Consumed by, the second antenna module 204 may operate as a main antenna module.

도 26의 (b)는 제1 안테나 모듈(204)이 도 10에서 예시한 것과 같이 단위 층을 구성하는 단위 코일들(도 26 (b)의 예시의 경우, 4개의 단위 코일들) 및 단위 코일들 사이에 배치되는 층간 축전기를 포함하는 형태인 경우, 제2 모드에서의 제2 안테나 모듈(204)의 유도 코일의 위치에 따른 전압(Vm2)을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 26 (b) shows the unit coils (four unit coils in the case of the example of Figure 26 (b)) and the unit coil constituting the unit layer as illustrated in FIG. 10 by the first antenna module 204 In the case of a form including an interlayer capacitor disposed between them, the voltage Vm2 according to the position of the induction coil of the second antenna module 204 in the second mode is schematically shown.

작동 모드가 제2 모드일 때, 제2 안테나 모듈(204)은 공진 상태일 수 있다. 작동 모드가 제2 모드일 때, 제2 안테나 모듈(204)의 단위 코일 사이의 층간 축전기에 의한 유도 코일 리액턴스 상쇄가 최대화되어, 제2 유도 결합 플라즈마 방전이 유도될 수 있다. 제2 유도 결합 플라즈마 방전은, 제1 유도 결합 플라즈마 방전보다 에너지 효율이 높은 특성을 가질 수 있다. When the operation mode is the second mode, the second antenna module 204 may be in a resonance state. When the operation mode is the second mode, the inductive coil reactance cancellation by the interlayer capacitor between the unit coils of the second antenna module 204 is maximized, so that a second inductively coupled plasma discharge can be induced. The second inductively coupled plasma discharge may have higher energy efficiency than the first inductively coupled plasma discharge.

도 26의 (b)를 참조하면, 총 길이가 L24인 안테나 모듈의 양단 사이의 전압은 제2 전압(V2)일 수 있다. 바람직하게는, 안테나 모듈을 구성하는 각 단위 코일 양단(원점에서부터 L21 지점, L21에서부터 L22 지점, L22 지점에서부터 L23 지점 및 제23 지점에서부터 제24 지점) 사이의 전압은 제2 전압(V2)과 실질적으로 동일할 수 있다. Referring to FIG. 26B , a voltage between both ends of an antenna module having a total length of L24 may be a second voltage V2. Preferably, the voltage between both ends of each unit coil constituting the antenna module (from the origin to the L21 point, from the L21 to the L22 point, from the L22 point to the L23 point, and from the 23rd point to the 24th point) is substantially equal to the second voltage V2 and can be the same as

한편, 작동 모드가 제1 모드일 때 제2 안테나 모듈(204)에는 실질적으로 전류의 유입이 차단될 수 있다. 따라서, 작동 모드가 제1 모드일 때 제2 안테나 모듈(204)을 구성하는 유도성 소자의 양단 전압은 매우 작게 수렴할 수 있다. 또한, 작동 모드가 제2 모드일 때 제1 안테나 모듈(204)에는 실질적으로 전류의 유입이 차단될 수 있다. 따라서, 작동 모드가 제2 모드일 때 제1 안테나 모듈(203)을 구성하는 유도성 소자의 양단 전압은 매우 작게 수렴할 수 있다.On the other hand, when the operation mode is the first mode, the flow of current to the second antenna module 204 may be substantially blocked. Accordingly, when the operation mode is the first mode, the voltage across the inductive elements constituting the second antenna module 204 may converge very small. In addition, when the operation mode is the second mode, the flow of current to the first antenna module 204 may be substantially blocked. Accordingly, when the operation mode is the second mode, the voltage across the inductive elements constituting the first antenna module 203 may converge to a very small level.

일 실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(203)은 도 8에서 예시한 것과 같이 층간 축전기 없이 복수 회 권선된 솔레노이드 코일을 포함하는 안테나 모듈일 수 있다. 제1 안테나 모듈(203)이 층간 축전기를 포함하지 않는 경우, 제1 안테나 모듈(203)의 유도 코일의 양단 전압은, 구동 주파수가 제1 주파수일 때 제1 전압(최대값)이고, 구동 주파수가 제2 주파수일 때에는 제1 전압보다 작은 제2 전압일 수 있다. According to an embodiment, the first antenna module 203 may be an antenna module including a solenoid coil wound a plurality of times without an interlayer capacitor as illustrated in FIG. 8 . When the first antenna module 203 does not include an interlayer capacitor, the voltage across the induction coil of the first antenna module 203 is the first voltage (maximum value) when the driving frequency is the first frequency, and the driving frequency When is the second frequency, it may be a second voltage that is smaller than the first voltage.

위 실시예들에서는, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드에서 제2 모드로 변경되고 구동 주파수가 작아지는 모드 변경 프로세스를 설명하였으나, 이는 예시일 뿐이며, 필요에 따라, 모드 변경 형태는 달라질 수 있다. 예컨대, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드는 제2 모드에서 제1 모드로 변경될 수 있다. 또는, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드는 3개 이상의 모드를 포함할 수도 있다.In the above embodiments, the mode change process in which the operating mode of the plasma generating apparatus is changed from the first mode to the second mode and the driving frequency is reduced has been described, but this is only an example, and the mode change form may be changed if necessary have. For example, the operating mode of the plasma generating apparatus may be changed from the second mode to the first mode. Alternatively, the operating mode of the plasma generating apparatus may include three or more modes.

3.2.1.2 제2 실시예3.2.1.2 Second embodiment

이하에서는, 도 22 내지 26과 관련하여 설명한 실시예에 대하여, 보다 구체적인 예시를 들어 설명한다. 일 실시예에 따르면, 플라즈마의 초기 방전 안정성 확보가 요구되는 경우(예컨대, 상압 플라즈마 방전의 경우), 플라즈마 생성 장치는 플라즈마 방전에 시드 전하를 제공하는 DC 전원 및 전극을 더 포함할 수 있다. 이때, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드는 초기 방전을 보조하기 위한 제1 모드(즉, 초기 방전 모드) 및 메인 방전을 보조하기 위한 제2 모드(즉, 메인 방전 모드)를 포함할 수 있다. 이하에서, 특별한 설명이 없는 한 도 22 내지 26과 관련하여 전술한 실시예들의 내용이 유사하게 적용될 수 있다.Hereinafter, the embodiment described with reference to FIGS. 22 to 26 will be described with more specific examples. According to an embodiment, when it is required to secure the initial discharge stability of plasma (eg, in the case of atmospheric plasma discharge), the plasma generating apparatus may further include a DC power supply and an electrode for providing seed charges to the plasma discharge. In this case, the operating mode of the plasma generating apparatus may include a first mode (ie, an initial discharge mode) for assisting the initial discharge and a second mode (ie, a main discharge mode) for assisting the main discharge. Hereinafter, the contents of the embodiments described above with respect to FIGS. 22 to 26 may be similarly applied unless otherwise specified.

도 27은 플라즈마 생성 장치가 제1 안테나 모듈(203), 제2 안테나 모듈(204), RF 전원 장치(102), DC 전원 장치(101) 및 DC 전극(231, 233)을 포함하는 경우의 플라즈마 방전 프로세스를 설명하기 위한 도면이다. DC 전원 장치(101) 및 DC 전극(231)에 대하여는 도 4 내지 7과 관련하여 전술한 내용이 유사하게 적용될 수 있다. FIG. 27 shows plasma in the case where the plasma generating apparatus includes a first antenna module 203 , a second antenna module 204 , an RF power supply unit 102 , a DC power supply unit 101 , and DC electrodes 231 and 233 . It is a figure for demonstrating a discharge process. For the DC power supply 101 and the DC electrode 231 , the above descriptions with reference to FIGS. 4 to 7 may be similarly applied.

도 28 및 29는 도 27 에서 예시하는 플라즈마 생성 장치의 작동 모드의 변경을 설명하기 위한 개략적인 회로도이다. 28 and 29 are schematic circuit diagrams for explaining a change in the operation mode of the plasma generating apparatus illustrated in FIG. 27 .

이하에서는, 도 27, 28 및 29를 참조하여, DC 전극을 포함하는 플라즈마 생성 장치의 변경 플라즈마 방전 프로세스에 대하여 설명한다.Hereinafter, a modified plasma discharge process of a plasma generating apparatus including a DC electrode will be described with reference to FIGS. 27, 28 and 29 .

플라즈마 생성 장치의 작동 모드는, 초기 플라즈마 방전을 수행하기 위한 제1 모드 및 메인 플라즈마 방전을 수행하기 위한 제2 모드를 포함할 수 있다. 도 27의 (a)는 제1 모드에서의 플라즈마 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 27의 (b)는 제2 모드에서의 플라즈마 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.The operating mode of the plasma generating apparatus may include a first mode for performing an initial plasma discharge and a second mode for performing a main plasma discharge. 27A is a diagram for explaining the operation of the plasma generating apparatus in the first mode. 27B is a diagram for explaining the operation of the plasma generating apparatus in the second mode.

도 27의 (a)를 참조하면, 제1 모드에서 플라즈마 장치는 전원 장치(102)를 통하여 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에, 제1 안테나 모듈의 공진 주파수에 대응되는 제1 주파수를 구동 주파수로 하여 전력을 제공할 수 있다. Referring to (a) of FIG. 27 , in the first mode, the plasma device corresponds to the resonant frequency of the first antenna module to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 through the power supply device 102 . Power may be provided by using the first frequency as the driving frequency.

도 27의 (a)를 참조하면, 작동 모드가 제1 모드일 때, DC 전원 장치(101)는 DC 전극(231)에 고전압 펄스를 인가할 수 있다. 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 DC 전원 장치(101)를 통하여 DC 전극(231)에 고전압 펄스를 인가하여, 전기장(E4)을 형성할 수 있다. 전기장(E4)은 DC 전극(231)과 맞전극 역할을 하는 오브젝트 사이에 형성될 수 있다. 예컨대, 전기장(E4)은 DC 전극(231)과 가스 튜브(211)사이에 형성될 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 전기장(E4)을 형성하고, 국부적인 방전(예컨대, 스트리머 방전)을 유도하여, 방전 튜브 내에 시드 전하를 공급할 수 있다.Referring to FIG. 27A , when the operation mode is the first mode, the DC power supply 101 may apply a high voltage pulse to the DC electrode 231 . When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may apply a high voltage pulse to the DC electrode 231 through the DC power supply 101 to form an electric field E4 . The electric field E4 may be formed between the DC electrode 231 and an object serving as a counter electrode. For example, the electric field E4 may be formed between the DC electrode 231 and the gas tube 211 . The plasma generating device may form an electric field E4 and induce a local discharge (eg, a streamer discharge) to supply a seed charge within the discharge tube.

도 28을 참조하면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는 DC 전원 장치(101)를 통하여 DC 전극(231)에 고전압 펄스를 인가하여 시드 전하를 생성하고, 생성된 시드 전하에 기초하여 제1 안테나 모듈(203)을 통하여 초기 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 28 , when the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus applies a high voltage pulse to the DC electrode 231 through the DC power supply 101 to generate a seed charge, and based on the generated seed charge Thus, the initial plasma discharge may be performed through the first antenna module 203 .

작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 시드 전하에 기초하여 제1 안테나 모듈을 통하여 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. 제1 안테나 모듈을 통한 플라즈마 방전은 축전 결합 플라즈마 방전 또는 유도 결합 플라즈마 방전일 수 있다. 여기에서는 제1 안테나 모듈을 통한 방전이 축전 결합 플라즈마 방전인 경우를 기준으로 설명한다.When the operation mode is the first mode, the plasma generating apparatus may perform plasma discharge through the first antenna module based on the seed charge. The plasma discharge through the first antenna module may be a capacitively coupled plasma discharge or an inductively coupled plasma discharge. Here, a case in which the discharge through the first antenna module is a capacitively coupled plasma discharge will be described.

일 실시예에 따르면, 플라즈마의 방전 상태는 시간에 따라 변할 수 있다. 플라즈마 생성 장치의 작동 모드는 플라즈마 방전 상태의 변화에 따라 변경될 수 있다. According to an embodiment, the discharge state of the plasma may change with time. The operating mode of the plasma generating apparatus may be changed according to a change in the plasma discharge state.

예컨대, 제1 모드에 따른 플라즈마 방전은 주로 축전 결합 모드(E-mode)에 의해 이루어질 수 있다. 그러나, 축전 결합 모드에 의해 플라즈마가 충분히 발생되면, 방전 튜브 내에 방위각 방향의 유도 전기장인 제2 전기장(E2)이 형성될 수 있다. 제2 전기장(E2)이 형성되면, 유도 결합 플라즈마 방전, 또는, 유도 결합 모드(H-mode)에 의한 플라즈마가 생성될 수 있다. For example, the plasma discharge according to the first mode may be mainly performed by the capacitive coupling mode (E-mode). However, when the plasma is sufficiently generated by the capacitive coupling mode, the second electric field E2 that is an induced electric field in the azimuth direction may be formed in the discharge tube. When the second electric field E2 is formed, plasma by inductively coupled plasma discharge or inductively coupled mode (H-mode) may be generated.

플라즈마 방전 장치는, 플라즈마 방전 상태의 변화에 응답하여 작동 모드를 변경할 수 있다. 도 28의 (a)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치는 전원 장치(102)를 통하여 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에 제1 주파수(f1)를 가지는 전력 신호를 전달 하고, 플라즈마 방전 상태가 천이하는 것에 응답하여 작동 모드를 변경할 수 있다. The plasma discharge device may change an operating mode in response to a change in a plasma discharge state. Referring to (a) of Figure 28, the plasma generating device transmits a power signal having a first frequency (f1) to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 through the power supply device 102, , the mode of operation may be changed in response to the plasma discharge state transitioning.

플라즈마 생성 장치는 플라즈마 방전 상태의 변화를 감지할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204)에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204) 양단에 인가되는 전압을 획득하는 센서 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 센서 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204)에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204) 양단에 인가되는 전압의 변화를 획득하고, 전원 장치(102)의 구동 주파수 및/또는 작동 모드를 변경할 수 있다. The plasma generating apparatus may detect a change in a plasma discharge state. The plasma generating device generates a current flowing through the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 and/or a voltage applied to both ends of the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 . It may include a sensor module to acquire. The plasma generating device is a current flowing through the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 through the sensor module and/or at both ends of the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 . A change in applied voltage may be obtained, and a driving frequency and/or operating mode of the power supply 102 may be changed.

예컨대, 플라즈마 방전 상태가 변경되면, 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204)에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204) 양단에 인가되는 전압이 변경될 수 있다. 예컨대, 주된 플라즈마 방전 상태가 축전 결합 플라즈마 방전에서 유도 결합 플라즈마 방전으로 변경되면, 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204)에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204) 양단에 인가되는 전압이 감소될 수 있다. For example, when the plasma discharge state is changed, a current flowing through the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 and/or both ends of the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 The voltage applied to the may be changed. For example, when the main plasma discharge state is changed from capacitively coupled plasma discharge to inductively coupled plasma discharge, a current flowing through the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 and/or the first antenna module 203 and/or the voltage applied across the second antenna module 204 may be reduced.

플라즈마 생성 장치는, 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204)에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204) 양단에 인가되는 전압의 감소에 응답하여, 작동 모드를 제2 모드로 변경할 수 있다.The plasma generating device includes a current flowing through the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 and/or a voltage applied to both ends of the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 . In response to a decrease in , the mode of operation may be changed to a second mode.

플라즈마 생성 장치의 동작 모드가 변경되면, 플라즈마 생성 장치는 제2 주파수의 구동 주파수로 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에 전력을 제공하고, 전술한 실시예들에서 설명한 바와 같이, 제2 안테나 모듈(204)을 주동 안테나 모듈로 하여 동작할 수 있다. When the operation mode of the plasma generating apparatus is changed, the plasma generating apparatus provides power to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 at the driving frequency of the second frequency, and as described in the above embodiments, Likewise, the second antenna module 204 may be operated as a main antenna module.

도 27의 (b)를 참조하면, 제2 모드에서 DC 전원(101)은 전력 공급을 중단할 수 있다. 제2 모드에서, 플라즈마 생성 장치는 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)에, 제2 안테나 모듈(204)의 공진 주파수에 대응되는 제2 주파수를 구동 주파수로 하여 전력을 제공하여, 메인 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 27B , in the second mode, the DC power source 101 may stop supplying power. In the second mode, the plasma generating apparatus provides power to the first antenna module 203 and the second antenna module 204 using a second frequency corresponding to the resonant frequency of the second antenna module 204 as a driving frequency. Thus, the main plasma discharge can be performed.

도 29를 참조하면, 작동 모드가 제2 모드일 때, 플라즈마 생성 장치는, 제2 주파수를 구동 주파수로 하여, 제1 안테나 모듈(203)에 의하여 생성된 초기 방전 플라즈마에 기초하고 제2 안테나 모듈(204)을 통하여, 메인 플라즈마 방전을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 29 , when the operation mode is the second mode, the plasma generating apparatus uses the second frequency as the driving frequency, based on the initial discharge plasma generated by the first antenna module 203 and the second antenna module Through 204 , a main plasma discharge may be performed.

도 30은 플라즈마 생성 장치의 작동 모드에 따른 전압 및 전류 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 30은 시간에 따른, DC 고전압 펄스(a), 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류(b), 제1 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압(c), 제2 안테나 모듈에 흐르는 전류(d), 제2 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압(e) 및 주파수(f)를 설명하기 위한 도면이다. 도 30에서, 전류 및 전압 그래프는 크기를 나타낸 것이다.30 is a diagram for explaining voltage and current changes according to an operation mode of a plasma generating apparatus. 30 is a DC high voltage pulse (a) over time, a current flowing through the first antenna module (b), a voltage across the induction coil of the first antenna module (c), a current flowing through the second antenna module (d), It is a diagram for explaining the voltage (e) and the frequency (f) at both ends of the induction coil of the second antenna module. In FIG. 30 , the current and voltage graphs show magnitudes.

도 30의 (b), (c), (d), (e), (f)와 관련하여, 플라즈마 생성 장치의 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류(b), 제1 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압(c), 제2 안테나 모듈에 흐르는 전류(d), 제2 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압(e) 및 주파수(f)는 도 25와 관련하여 전술한 내용이 유사하게 적용될 수 있다.30 (b), (c), (d), (e), and (f), in relation to the current (b) flowing in the first antenna module of the plasma generating device, both ends of the induction coil of the first antenna module The voltage (c), the current flowing through the second antenna module (d), the voltage (e) and the frequency (f) at both ends of the induction coil of the second antenna module may be similarly applied as described above with reference to FIG. 25 .

도 30의 (a)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제1 모드일 때, DC 전원 장치(101)는 고전압 펄스를 발생시킬 수 있다. DC 전원 장치(101)는 제1 모드가 유지되는 동안(구동 주파수가 제1 주파수(f1)으로 유지되는 동안) 고전압 펄스를 발생시킬 수 있다. DC 전원 장치(101)는 제1 모드가 종료되기 전이라도 고전압 펄스 발생을 중단할 수 있다. 플라즈마 생성 장치(또는 플라즈마 생성 장치의 제어부)는, DC 전원 장치(101)를 미리 정해진 수만큼 고전압 펄스를 발생시키도록 제어할 수 있다. 플라즈마 생성 장치는 DC 전원 장치(101)를 미리 정해진 시간 동안 고전압 펄스를 발생시키도록 제어할 수 있다. Referring to FIG. 30A , when the operating mode of the plasma generating apparatus is the first mode, the DC power supply 101 may generate a high voltage pulse. The DC power supply 101 may generate a high voltage pulse while the first mode is maintained (while the driving frequency is maintained at the first frequency f1). The DC power supply 101 may stop generating the high voltage pulse even before the first mode ends. The plasma generating apparatus (or the control unit of the plasma generating apparatus) may control the DC power supply 101 to generate a predetermined number of high voltage pulses. The plasma generating apparatus may control the DC power supply 101 to generate a high voltage pulse for a predetermined time.

도 30의 (b) 및 (c)를 참조하면, 작동 모드가 제1 모드일 때, 플라즈마 방전 상태의 변화로 인하여, 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압이 감소할 수 있다. 30 (b) and (c), when the operation mode is the first mode, due to the change in the plasma discharge state, the current flowing in the first antenna module and / or both ends of the induction coil of the first antenna module The voltage may decrease.

도 28의 (d), (e), (f)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치는 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류 및/또는 제1 안테나 모듈의 유도 코일의 양단 전압이 감소하는 것에 응답하여 작동 모드를 제2 모드로 변경할 수 있다. 도 30의 (a)를 참조하면, 플라즈마 생성 장치의 작동 모드가 제2 모드일 때, DC 전원은 고전압 펄스 생성을 중단할 수 있다. Referring to (d), (e), and (f) of Figure 28, the plasma generating apparatus operates in response to a decrease in the current flowing in the first antenna module and/or the voltage across the induction coil of the first antenna module. can be changed to the second mode. Referring to FIG. 30A , when the operating mode of the plasma generating apparatus is the second mode, the DC power supply may stop generating the high voltage pulse.

한편, 위 실시예들에서는, 제1 모드에서 플라즈마 상태 변경에 응답하여 제2 모드로 작동 모드를 변경하는 경우를 기준으로 설명하였으나, 작동 모드의 변경은 역순으로 이루어질 수도 있다. Meanwhile, in the above embodiments, the case of changing the operation mode from the first mode to the second mode in response to the change of the plasma state has been described as a reference, but the change of the operation mode may be performed in the reverse order.

3.2.2 안테나 2개 인버터 1개3.2.2 2 antennas 1 inverter

도 31은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 31을 참조하면, 플라즈마 생성 장치는 전원 모듈(104), 제1 안테나 모듈(203) 및 제2 안테나 모듈(204)을 포함할 수 있다. 31 is a diagram for explaining a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 31 , the plasma generating apparatus may include a power supply module 104 , a first antenna module 203 , and a second antenna module 204 .

RF 전원 모듈(104)은 소정의 주파수 가변 범위를 가지는 교류 전력원일 수 있다. 전원 모듈(104)은 제1 안테나 모듈(203) 및/또는 제2 안테나 모듈(204)의 안테나 모듈(202)의 공진 주파수를 구동 주파수로 하여 동작할 수 있다.The RF power module 104 may be an AC power source having a predetermined frequency variable range. The power module 104 may operate by using the resonance frequency of the antenna module 202 of the first antenna module 203 and/or the second antenna module 204 as a driving frequency.

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제1 모드로 제어하는 단계 및 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제2 모드로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 모드 및 제2 모드에 대하여는 전술한 내용이 적용될 수 있다.A method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment may include controlling the plasma generating apparatus in a first mode through a power module and controlling the plasma generating apparatus in a second mode through a power supply module. The above description may be applied to the first mode and the second mode.

도 32는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 32 is a diagram for describing a method of controlling a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment.

도 32를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S310) 및 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S330)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 32 , in the method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment, providing power at a first frequency to a first antenna module and a second antenna module through a power module ( S310 ) and a power module It may include providing power at the second frequency to the first antenna module and the second antenna module ( S330 ).

전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S310)는 제1 안테나 모듈의 공진 주파수에 대응되는 제1 주파수를 구동 주파수로 하여 전력을 제공하는 것을 포함할 수 있다. The step of providing power at the first frequency to the first antenna module and the second antenna module through the power module (S310) is to provide power by using a first frequency corresponding to the resonant frequency of the first antenna module as a driving frequency. may include

제1 안테나 모듈은 층간 축전기를 포함하는 안테나 모듈일 수 있다. 이때, 제1 안테나 모듈의 전압 분포는 도 26의 (a)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈은 층간 축전기를 포함하지 않는 안테나 모듈일 수 있다. 이때, 제1 안테나 모듈의 전력 분포는 도 16의 (a)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다.The first antenna module may be an antenna module including an interlayer capacitor. At this time, the voltage distribution of the first antenna module may appear as exemplified in relation to (a) of FIG. 26 . Alternatively, the first antenna module may be an antenna module that does not include an interlayer capacitor. In this case, the power distribution of the first antenna module may appear as exemplified in relation to (a) of FIG. 16 .

전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S310)는 제1 안테나 모듈을 통하여 축전 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다.The step of providing power at the first frequency to the first antenna module and the second antenna module through the power module ( S310 ) may include inducing a capacitively coupled plasma discharge through the first antenna module.

전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S330)는 제2 안테나 모듈의 공진 주파수에 대응되는 제2 주파수를 구동 주파수로 하여 전력을 제공하는 것을 포함할 수 있다. In the step of providing power at the second frequency to the first antenna module and the second antenna module through the power module (S330), the second frequency corresponding to the resonant frequency of the second antenna module is used as the driving frequency to provide power. may include

제2 안테나 모듈은 층간 축전기를 포함하는 안테나 모듈일 수 있다. 이때, 제2 안테나 모듈의 전력 분포는 도 26의 (b)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다.The second antenna module may be an antenna module including an interlayer capacitor. In this case, the power distribution of the second antenna module may appear as exemplified in relation to (b) of FIG. 26 .

전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S330)는 제2 안테나 모듈을 통하여 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. The step of providing power at the second frequency to the first antenna module and the second antenna module through the power module ( S330 ) may include inducing an inductively coupled plasma discharge through the second antenna module.

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전력 신호의 변화를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류 또는 제1 안테나 모듈(또는 제1 안테나 모듈을 구성하는 일부 소자)의 양단의 전압의 변화를 획득하고, 이에 기초하여 전원 모듈의 구동 주파수를 제2 주파수로 변경하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method of controlling the plasma generating apparatus may further include acquiring a change in the power signal. The control method of the plasma apparatus obtains a change in a current flowing through a first antenna module or a voltage across both ends of the first antenna module (or some elements constituting the first antenna module), and based on this, the driving frequency of the power module is determined It may include changing to the second frequency.

3.2.3 안테나 2개 인버터 2개3.2.3 2 antennas 2 inverters

도 33은 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 31의 (a) 및 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 제1 주파수 대역 및 제1 매칭 범위를 가지는 교류 전력원인 제1 전원 모듈(105), 제2 주파수 대역 및 제2 매칭 범위를 가지는 교류 전력원인 제2 전원 모듈(106), 제1 전원 모듈(105)로부터 전력을 공급받고 플라즈마 방전을 수행하는 제1 안테나 모듈(205) 및 제2 전원 모듈(106)로부터 전력을 공급받고 플라즈마 방전을 수행하는 제2 안테나 모듈(206)을 포함할 수 있다. 33 is a diagram for describing a plasma generating apparatus according to an exemplary embodiment. Referring to (a) and (b) of FIG. 31 , the plasma generating apparatus according to an embodiment includes a first power module 105 that is an AC power source having a first frequency band and a first matching range, and a second frequency band. and a second power supply module 106, which is an AC power source having a second matching range, and a first antenna module 205 and a second power supply module 106 that receive power from the first power module 105 and perform plasma discharge. It may include a second antenna module 206 receiving power from and performing plasma discharge.

제1 전원 모듈(105)은 제1 구동 주파수 범위를 가지고, 제2 전원 모듈(106)은 제1 구동 주파수 범위와 적어도 일부 상이한 제2 구동 주파수 범위를 가질 수 있다. 제1 전원 모듈(105)은 제1 구동 주파수 범위 내의 제1 주파수로 구동할 수 있다. 제2 전원 모듈(106)은 제2 구동 주파수 범위 내의 제2 주파수로 구동할 수 있다. 제1 주파수는 제1 안테나 모듈(205)의 공진 주파수와 대응되고, 제2 주파수는 제2 안테나 모듈(206)의 공진 주파수와 대응될 수 있다. 제1 전원 모듈(105)은 제1 매칭 소자를 포함할 수 있다. 제2 전원 모듈(106)은 제1 매칭 소자와 상이한 임피던스를 가지는 제2 매칭 소자를 포함할 수 있다.The first power module 105 may have a first driving frequency range, and the second power module 106 may have a second driving frequency range that is at least partially different from the first driving frequency range. The first power module 105 may be driven at a first frequency within a first driving frequency range. The second power module 106 may be driven at a second frequency within a second driving frequency range. The first frequency may correspond to the resonant frequency of the first antenna module 205 , and the second frequency may correspond to the resonant frequency of the second antenna module 206 . The first power module 105 may include a first matching element. The second power module 106 may include a second matching element having an impedance different from that of the first matching element.

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 제1 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제1 모드로 제어하는 단계 및 제2 전원 모듈을 통하여 플라즈마 생성 장치를 제2 모드로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 모드 및 제2 모드에 대하여는 전술한 내용이 적용될 수 있다.A method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment includes controlling the plasma generating apparatus in a first mode through a first power module and controlling the plasma generating apparatus in a second mode through a second power module can do. The above description may be applied to the first mode and the second mode.

도 34는 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.34 is a view for explaining a plasma generating method according to an embodiment.

도 34를 참조하면, 일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 제1 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S410) 및 제2 전원 모듈을 통하여 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S430)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 34 , in the method of controlling a plasma generating apparatus according to an embodiment, providing power at a first frequency to a first antenna module through a first power module ( S410 ) and a second power module through a second power module It may include providing power at the second frequency to the second antenna module (S430).

제1 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S410)는, 제1 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈의 공진 주파수인 제1 주파수로 제1 안테나 모듈에 전력을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 제1 안테나 모듈의 전압 분포는 도 26의 (a)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다. The step of providing power at the first frequency to the first antenna module through the first power module (S410) is to supply power to the first antenna module at a first frequency that is the resonance frequency of the first antenna module through the first power module. This may include providing At this time, the voltage distribution of the first antenna module may appear as exemplified in relation to (a) of FIG. 26 .

제1 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S410)는, 제1 주파수를 구동 주파수로 동작하여, 제1 안테나 모듈을 통하여 방전 튜브 내부에 축전 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다.The step of providing power at the first frequency to the first antenna module through the first power module (S410) is to operate the first frequency as the driving frequency, thereby generating capacitive coupled plasma discharge inside the discharge tube through the first antenna module. may include inducing.

또는, 제1 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하는 단계(S410)는, 제1 전원 모듈을 통하여 제1 안테나 모듈에 제1 주파수로 전력을 제공하여, 방전 튜브 내부에 제1 세기를 가지는 유도 전기장을 통하여 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다.Alternatively, the step of providing power at the first frequency to the first antenna module through the first power module (S410) is to provide power at the first frequency to the first antenna module through the first power module, inside the discharge tube. It may include inducing an inductively coupled plasma discharge through an induced electric field having a first intensity.

제2 전원 모듈을 통하여 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S430)는 제2 전원 모듈을 통하여 제2 안테나 모듈의 공진 주파수인 제2 주파수로 제2 안테나 모듈에 전력을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 제2 안테나 모듈의 전력 분포는 도 26의 (b)와 관련하여 예시한 것처럼 나타날 수 있다.In the step of providing power at the second frequency to the second antenna module through the second power module ( S430 ), power is provided to the second antenna module at a second frequency that is the resonant frequency of the second antenna module through the second power module. may include doing In this case, the power distribution of the second antenna module may appear as exemplified in relation to (b) of FIG. 26 .

제2 전원 모듈을 통하여 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S430)는 제2 주파수를 구동 주파수로 동작하여, 제2 안테나 모듈을 통하여 방전 튜브 내부에 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다.In the step of providing power at the second frequency to the second antenna module through the second power module (S430), the second frequency is operated as the driving frequency, and inductively coupled plasma discharge is induced in the discharge tube through the second antenna module. may include doing

제2 전원 모듈을 통하여 제2 안테나 모듈에 제2 주파수로 전력을 제공하는 단계(S430)는 제2 주파수를 구동 주파수로 동작하여, 방전 튜브 내부에 제2 세기를 가지는 유도 전기장을 형성하고, 유도 결합 플라즈마 방전을 유도하는 것을 포함할 수 있다. 제2 세기는 제1 전원 모듈에 의하여 유도되는 전기장의 제1 세기보다 크거나 작을 수 있다.In the step of providing power at the second frequency to the second antenna module through the second power module ( S430 ), an induced electric field having a second intensity is formed inside the discharge tube by operating the second frequency as a driving frequency, and induction inducing a coupled plasma discharge. The second intensity may be greater or less than the first intensity of the electric field induced by the first power module.

일 실시예에 따르면, 플라즈마 생성 장치의 제어 방법은, 전력 신호의 변화를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 안테나 모듈에 흐르는 전류 또는 안테나 모듈(또는 안테나 모듈을 구성하는 일부 소자)의 양단의 전압의 변화를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 플라즈마 장치의 제어 방법은, 상술한 변화를 획득하고, 이에 기초하여 제1 전원 모듈 및/또는 제2 전원 모듈을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 장치의 제어 방법은, 제1 안테나 모듈에 흐르는 전류 또는 제1 안테나 모듈(또는 제1 안테나 모듈을 구성하는 일부 소자)의 양단의 전압의 강하를 획득하고, 이에 기초하여 제1 전원 모듈의 동작을 중단하고 제2 전원 모듈의 동작을 개시하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method of controlling the plasma generating apparatus may further include acquiring a change in the power signal. The method of controlling a plasma apparatus may include acquiring a change in a current flowing through an antenna module or a voltage across both ends of the antenna module (or some elements constituting the antenna module). The control method of the plasma apparatus may include acquiring the above-described change and controlling the first power module and/or the second power module based on the change. For example, the control method of the plasma apparatus obtains a current flowing through the first antenna module or a drop in voltage across both ends of the first antenna module (or some elements constituting the first antenna module), and based on this, the first power module It may include stopping the operation of and starting the operation of the second power module.

이상의 실시 예들에서 설명한 바와 같이, 서로 다른 방전 특성을 가지는 복수의 안테나 모듈을 사용함으로써, 다양한 방전 환경에 따라 선택적인 플라즈마 방전을 수행할 수 있다. 복수의 안테나 모듈을 이용하여 플라즈마 방전을 수행함으로써 다양한 환경 하에서의 방전 수행이 가능한 플라즈마 생성 장치가 제공될 수 있다.As described in the above embodiments, by using a plurality of antenna modules having different discharge characteristics, it is possible to selectively perform plasma discharge according to various discharge environments. A plasma generating apparatus capable of performing discharge in various environments by performing plasma discharge using a plurality of antenna modules may be provided.

4. 부산물 억제 플라즈마 생성 장치4. By-product suppression plasma generating device

한편, 튜브 주위로 감기는 안테나 코일에 걸리는 전압에 의하여, 목적하는 생성물 이외의 부산물이 형성될 수 있다. 예컨대, 코일에 걸리는 전압에 의하여 튜브에 수직하는 방향 성분을 가지는 전기장이 형성되고, 이로 인하여 튜브 내부에 생성된 플라즈마가 튜브 내벽 방향으로 가속되어 튜브 내벽과 충돌하고, 충돌로 인하여 튜브 내벽으로부터 떨어져 나온 부산물 등이 플라즈마 생성물(예컨대, 라디칼)에 섞일 수 있다.On the other hand, by the voltage applied to the antenna coil wound around the tube, by-products other than the desired product may be formed. For example, an electric field having a component in a direction perpendicular to the tube is formed by the voltage applied to the coil, whereby the plasma generated inside the tube is accelerated toward the inner wall of the tube and collides with the inner wall of the tube, and is separated from the inner wall of the tube due to the collision. By-products and the like may be mixed with the plasma product (eg, radicals).

이하에서는, 부산물의 생성을 억제하기 위한 플라즈마 생성 장치 및 그 제어 방법 등에 대하여 몇몇 실시예를 들어 설명한다.Hereinafter, a plasma generating apparatus for suppressing generation of by-products and a method for controlling the same will be described with reference to some embodiments.

4.1 안테나 모듈4.1 Antenna module

일 실시예에 따른 플라즈마 생성 장치는, 부산물의 생성이 최소화되도록 설계된 안테나 모듈을 포함할 수 있다.The plasma generating apparatus according to an embodiment may include an antenna module designed to minimize generation of byproducts.

안테나 모듈은 하나 이상의 단위 안테나 및 단위 커패시터를 포함할 수 있다. 안테나 모듈은 플라즈마 방전 튜브 주위에 배치될 수 있다(도 4, 도 6 참조). The antenna module may include one or more unit antennas and unit capacitors. An antenna module may be disposed around the plasma discharge tube (see FIGS. 4 and 6 ).

안테나 모듈은 플라즈마 방전 튜브에 끼워지도록 배치되는 하나 이상의 단위 안테나를 포함할 수 있다. 각각의 단위 안테나는 튜브의 길이 방향으로 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 각각의 단위 안테나는 튜브의 길이 방향으로 이격 배치되되, 튜브의 중심축에 대하여 회전 배치될 수 있다(예컨대, 도 10 및 관련 설명 참조). 단위 안테나는 유도 용량을 가지는 인덕터일 수 있다. 각 단위 안테나는 동일한 유도 용량을 가질 수 있다.The antenna module may include one or more unit antennas disposed to be inserted into the plasma discharge tube. Each unit antenna may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction of the tube. Each unit antenna is spaced apart in the longitudinal direction of the tube, and may be rotated about the central axis of the tube (see, for example, FIG. 10 and related description). The unit antenna may be an inductor having inductance. Each unit antenna may have the same inductance.

단위 안테나는 단위 턴을 포함할 수 있다. 단위 안테나는 방전 튜브에 접하는 제1 턴 및 제1 턴보다 방전 튜브로부터 멀리 위치된 제2 턴을 포함할 수 있다. 제1 턴 및 제2 턴은 동일 평면 상에 위치될 수 있다. 제1 턴 및 제2 턴은 방전 튜브의 길이 방향에 수직한 평면 상에 위치될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에 따른 단위 안테나 모듈은 도 12에서 예시하는 것과 같이 마련될 수 있다. A unit antenna may include a unit turn. The unit antenna may include a first turn in contact with the discharge tube and a second turn positioned further from the discharge tube than the first turn. The first turn and the second turn may be located on the same plane. The first turn and the second turn may be positioned on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the discharge tube. For example, a unit antenna module according to an embodiment may be provided as illustrated in FIG. 12 .

안테나 모듈은 단위 안테나와 연결되는 단위 커패시터를 하나 이상 포함할 수 있다. 단위 커패시터는 단위 안테나들과 연결되고 단위 안테나들 사이에 배치될 수 있다. 단위 커패시터는 단위 안테나와 전원 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 단위 커패시터는 도 8 또는 도 10에서 예시하는 것처럼 배치될 수 있다. 안테나 모듈에 포함되는 하나 이상의 단위 커패시터는 동일한 축전 용량을 가질 수 있다. 또는, 안테나 모듈에 포함되는 하나 이상의 단위 커패시터는 서로 다른 축전 용량을 가질 수 있다.The antenna module may include one or more unit capacitors connected to the unit antenna. The unit capacitor may be connected to the unit antennas and disposed between the unit antennas. The unit capacitor may be disposed between the unit antenna and the power source. For example, the unit capacitor may be disposed as illustrated in FIG. 8 or FIG. 10 . One or more unit capacitors included in the antenna module may have the same capacitance. Alternatively, one or more unit capacitors included in the antenna module may have different capacitances.

안테나 모듈은 전원과 연결되고 전원으로부터 전원을 공급받고 방전 튜브 내에 플라즈마 방전을 제공할 수 있다. 전원 공급 및 플라즈마 방전 동작에 대하여는 본 명세서에서 전술한 내용이 유사하게 적용될 수 있다.The antenna module may be coupled to a power source and powered from the power source and provide a plasma discharge within the discharge tube. With respect to the power supply and plasma discharge operation, the above description in this specification may be similarly applied.

도 36은 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 36 is a diagram for describing an antenna module according to an embodiment.

안테나 모듈(360)은 하나 이상의 단위 안테나(361) 및 하나 이상의 단위 커패시터(363)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(360)은 방전 튜브 주위에 배치될 수 있다. 안테나 모듈(360)은 동일한 형태를 가지는 하나 이상의 단위 안테나(361)를 포함할 수 있다. 단위 안테나들은 단위 축전기(363)와 연결될 수 있다. 안테나 모듈(360)에 포함되는 단위 커패시터는 단위 안테나(361)와 단위 안테나 사이에 배치되는 층간 커패시터 또는 단위 안테나와 전원 사이에 배치되는 말단 커패시터일 수 있다. 안테나 모듈은 전원과 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. The antenna module 360 may include one or more unit antennas 361 and one or more unit capacitors 363 . The antenna module 360 may be disposed around the discharge tube. The antenna module 360 may include one or more unit antennas 361 having the same shape. The unit antennas may be connected to the unit capacitor 363 . The unit capacitor included in the antenna module 360 may be an interlayer capacitor disposed between the unit antenna 361 and the unit antenna or a terminal capacitor disposed between the unit antenna and a power source. The antenna module may be connected to a power source to receive power.

예컨대, 안테나 모듈(360)은 전원과 연결되는 제1 말단 커패시터, 제1 말단 커패시터와 연결되는 제1 단위 안테나, 제1 단위 안테나와 제2 단위 안테나를 연결하는 제1 층간 커패시터, 제1 단위 안테나 하측에 위치되는 제2 단위 안테나, 제2 단위 안테나와 제3 단위 안테나를 연결하는 제2 층간 커패시터, 제2 단위 안테나 하측에 위치되는 제3 단위 안테나, 제3 단위 안테나와 제4 단위 안테나를 연결하는 제3 층간 커패시터, 제3 단위 안테나 하측에 위치되고 전원과 연결되는 제4 단위 안테나를 포함할 수 있다. 각 단위 안테나는 도 37에서 예시하는 형태로 마련되고, 회전 배치될 수 있다. For example, the antenna module 360 includes a first terminal capacitor connected to a power source, a first unit antenna connected to the first terminal capacitor, a first interlayer capacitor connected to the first unit antenna and the second unit antenna, and a first unit antenna A second unit antenna positioned below the second unit antenna, a second interlayer capacitor connecting the second unit antenna and the third unit antenna, a third unit antenna positioned below the second unit antenna, and the third unit antenna and the fourth unit antenna and a third interlayer capacitor and a fourth unit antenna positioned below the third unit antenna and connected to a power source. Each unit antenna may be provided in the form illustrated in FIG. 37 and may be rotatably disposed.

도 36에서는 안테나 모듈이 4개의 단위 안테나를 포함하는 경우를 기준으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며, 단위 안테나 및/또는 단위 커패시터의 수는 변경될 수 있다. 안테나 모듈(360)에 대하여는 본 명세서에서 전술한 내용이 유사하게 적용될 수 있다. 36 has been described with reference to the case in which the antenna module includes four unit antennas, but this is only an example, and the number of unit antennas and/or unit capacitors may be changed. With respect to the antenna module 360, the above description in this specification may be similarly applied.

4.2 안테나 모듈의 구성4.2 Composition of Antenna Module

이하에서는 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 구성하는 단위 안테나 및 단위 커패시터에 대하여 설명한다.Hereinafter, a unit antenna and a unit capacitor constituting an antenna module according to an embodiment will be described.

도 37은 일 실시예에 따른 단위 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 도 37을 참조하면, 단위 안테나는 적어도 2개의 단위 턴을 포함할 수 있다. 단위 안테나는 동일 평면에 배치되고 동심원(동심 호)형태를 가지는 2개의 단위 턴을 포함할 수 있다. 단위 안테나는 내측에 위치되고 보다 작은 반경을 가지는 제1 단위 턴 및 외측에 위치되고 제1 단위 턴보다 큰 반경을 가지는 제2 단위 턴을 포함할 수 있다. 제1 단위 턴은 안테나 모듈이 방전 튜브에 조립된 상태에서 방전 튜브에 접할 수 있다. 단위 안테나는 각 단위 턴을 연결하는 연결부를 포함할 수 있다. 37 is a diagram for describing a unit antenna according to an embodiment. Referring to FIG. 37 , a unit antenna may include at least two unit turns. The unit antenna may include two unit turns disposed on the same plane and having a concentric circle (concentric arc) shape. The unit antenna may include a first unit turn positioned inside and having a smaller radius and a second unit turn positioned outside and having a larger radius than the first unit turn. The first unit turn may be in contact with the discharge tube in a state in which the antenna module is assembled to the discharge tube. The unit antenna may include a connector connecting each unit turn.

도 37을 참조하면, 단위 안테나는, 최내측에 위치한 제1 턴, 제1 턴 외측에 위치되는 제2 턴, 제2 턴 외측에 위치되는 제3 턴을 포함할 수 있다. 제1 턴과 제2 턴은 제1 연결부를 통하여 연결될 수 있다. 제2 턴과 제3 턴은 제2 연결부를 통하여 연결될 수 있다. 제1 턴은 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2)까지 원호형으로 연장될 수 있다. 최외측에 위치되는 제3 턴은 제1 지점으로부터 가장 먼 제3 지점(P3)을 가지고, 단위 안테나는 제1 지점으로부터 제3 지점까지 연결될 수 있다.Referring to FIG. 37 , the unit antenna may include a first turn positioned at the innermost side, a second turn positioned outside the first turn, and a third turn positioned outside the second turn. The first turn and the second turn may be connected through a first connection part. The second turn and the third turn may be connected through a second connection part. The first turn may extend from the first point P1 to the second point P2 in an arc shape. The third turn located at the outermost portion may have a third point P3 farthest from the first point, and the unit antenna may be connected from the first point to the third point.

한편, 도 37에서 예시하는 단위 안테나의 형태는 예시에 불과하며, 안테나 모듈은 다른 형태의 단위 안테나를 포함할 수도 있다. 예컨대, 도 37에서는 안테나 모듈이 3개의 턴을 포함하는 것을 예시하였으나, 안테나 모듈은 3개보다 많거나 적은 턴을 포함할 수 있다. Meanwhile, the shape of the unit antenna illustrated in FIG. 37 is only an example, and the antenna module may include a unit antenna of another type. For example, although FIG. 37 illustrates that the antenna module includes three turns, the antenna module may include more or fewer than three turns.

도 36과 도37을 함께 참조하면, 제1 말단 커패시터는 제1 단위 안테나의 제1 지점과 전원 사이에 연결될 수 있다. 제1 층간 커패시터는 제1 단위 안테나의 제3 지점과 제2 단위 안테나의 제1 지점 사이에 연결될 수 있다. 제2 층간 커패시터는 제2 단위 안테나의 제3 지점과 제3 단위 안테나의 제1 지점 사이에 연결될 수 있다. 36 and 37 together, the first terminal capacitor may be connected between the first point of the first unit antenna and the power source. The first interlayer capacitor may be connected between the third point of the first unit antenna and the first point of the second unit antenna. The second interlayer capacitor may be connected between a third point of the second unit antenna and a first point of the third unit antenna.

단위 커패시터는 고정 축전 용량 또는 가변 축전 용량을 가질 수 있다. 단위 안테나는 고정 유도 용량 또는 가변 유도 용량을 가질 수 있다. 안테나 모듈에 포함되는 커패시터의 축전 용량 또는 안테나 모듈에 포함되는 인덕터의 유도 용량은, 튜브에 대한 안테나 모듈의 배치를 고려하여 결정될 수 있다. 안테나 모듈에 포함되는 커패시터의 축전 용량 또는 안테나 모듈에 포함되는 인덕터의 유도 용량은, 각 커패시터 또는 인덕터가 연결된 안테나 모듈의 배치를 고려하여 결정될 수 있다. 안테나 모듈은, 안테나 모듈, 커패시터 및/또는 단위 안테나의 배치를 고려하여, 부산물 생성이 최소화도록 결정된 축전 용량을 가지는 커패시터 또는 부산물 생성이 최소화도록 결정된 유도 용량을 가지는 단위 안테나를 포함할 수 있다. The unit capacitor may have a fixed capacitance or a variable capacitance. The unit antenna may have a fixed inductance or a variable inductance. The capacitance of the capacitor included in the antenna module or the inductance of the inductor included in the antenna module may be determined in consideration of the arrangement of the antenna module with respect to the tube. The capacitance of the capacitor included in the antenna module or the inductance of the inductor included in the antenna module may be determined in consideration of the arrangement of the antenna module to which each capacitor or inductor is connected. The antenna module may include a capacitor having a capacitance determined to minimize by-product generation, or a unit antenna having an inductance determined to minimize by-product generation, in consideration of the arrangement of the antenna module, capacitor, and/or unit antenna.

일 실시예에 따르면, 층간 커패시터는 고정 축전 용량을 가지고, 말단 커패시터는 가변 축전 용량을 가질 수 있다. 또는, 하나 이상의 층간 커패시터는 동일한 축전 용량을 가지고, 말단 커패시터는 층간 커패시터의 축전 용량과 상이한 축전 용량을 가질 수 있다. 예컨대, 층간 커패시터는 제1 축전 용량을 가지고, 제1 말단 커패시터는 제1 축전 용량과 상이한 제2 축전 용량을 가지고, 제2 말단 커패시터는 제2 축전 용량과 상이한 제3 축전 용량을 가질 수 있다. According to an embodiment, the interlayer capacitor may have a fixed capacitance, and the terminal capacitor may have a variable capacitance. Alternatively, the one or more interlayer capacitors may have the same capacitance, and the terminal capacitor may have a capacitance different from that of the interlayer capacitor. For example, the interlayer capacitor may have a first capacitance, the first terminal capacitor may have a second capacitance different from the first capacitance, and the second terminal capacitor may have a third capacitance different from the second capacitance.

단위 커패시터의 축전 용량의 값은 플라즈마 방전 수행시 발생되는 부산물이 최소화되도록 결정될 수 있다. 플라즈마 방전 수행시, 안테나에 인가되는 전압에 의해 방전 튜브의 내벽에 수직하는 방향 성분의 전기장이 형성되고, 이에 의해 플라즈마가 방전 튜브 내벽과 충돌하여 부산물을 발생시킬 수 있다. 단위 커패시터의 축전 용량은 안테나에 의해 형성되는 전압이 방전 튜브 내부의 플라즈마에 미치는 영향이 최소화되도록 결정될 수 있다.The value of the capacitance of the unit capacitor may be determined such that by-products generated during plasma discharge are minimized. When plasma discharge is performed, an electric field having a direction perpendicular to the inner wall of the discharge tube is formed by a voltage applied to the antenna, whereby the plasma may collide with the inner wall of the discharge tube to generate byproducts. The capacitance of the unit capacitor may be determined such that the effect of the voltage formed by the antenna on the plasma inside the discharge tube is minimized.

일 예로, 안테나 모듈 양단에 위치된 말단 커패시터의 축전 용량을 층간 커패시터의 축전 용량과 다르게 구성함으로써, 안테나 모듈에 인가되는 전압에 의한 부산물 생성을 최소화할 수 있다. 예컨대, 말단 커패시터의 축전 용량을 비대칭적으로 구성함으로써, 단위 안테나를 구성하는 단위 턴 중 방전튜브와 가장 가까운 단위 턴의 일 지점에서의 전위가 최소가 되도록하여, 플라즈마의 충돌에 의한 부산물 생성을 최소화할 수 있다. 즉, 방전 튜브와 가장 가까운 단위 턴 내에 임의의 지점에서의 전위의 최대값(절대값)이 최소가 되도록 하여, 플라즈마의 충돌에 의한 부산물 생성을 최소화할 수 있다. 즉, 방전 튜브와 가장 가까운 단위 턴 내의 임의의 지점에서의 접지 대비 전압이 최소가 되도록 하여, 플라즈마의 충돌에 의한 부산물 생성을 최소화할 수 있다.For example, by configuring the capacitance of the terminal capacitor located at both ends of the antenna module to be different from the capacitance of the interlayer capacitor, the generation of byproducts due to the voltage applied to the antenna module may be minimized. For example, by configuring the capacitance of the terminal capacitor asymmetrically, the potential at one point of the unit turn closest to the discharge tube among the unit turns constituting the unit antenna is minimized, thereby minimizing the generation of by-products due to the collision of the plasma. can do. That is, by making the maximum value (absolute value) of the electric potential at any point within the unit turn closest to the discharge tube to the minimum, it is possible to minimize the generation of byproducts due to the collision of the plasma. That is, by making the voltage to ground at an arbitrary point within a unit turn closest to the discharge tube to a minimum, the generation of byproducts due to the collision of the plasma can be minimized.

도 36과 도 37을 참조하면, 부산물 생성을 최소화하기 위하여, 단위 안테나의 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 사이의 리액턴스 성분의 전위의 절댓값 전압(VR)을 최소화할 수 있다. 즉, 최내측에 위치된 제1 턴의 리액턴스 성분에 인가되는 전압을 최소화하여, 방전 튜브 내벽에 수직하는 방향의 전압 성분을 최소화함으로써, 부산물 생성을 줄일 수 있다. 36 and 37 , in order to minimize byproduct generation, the absolute voltage V R of the potential of the reactance component between the first point P1 and the second point P2 of the unit antenna may be minimized. . That is, by minimizing the voltage applied to the reactance component of the first turn located at the innermost side, thereby minimizing the voltage component in the direction perpendicular to the inner wall of the discharge tube, the generation of by-products can be reduced.

지점들 사이의 리액턴스 성분의 전압(또는 전위)는, 지점들 사이의 합성 리액턴스 성분에 인가되는 전압(또는 양단의 전위차)를 의미할 수 있다.The voltage (or potential) of the reactance component between the points may mean a voltage (or a potential difference between both ends) applied to the synthesized reactance component between the points.

일 실시예에 따르면, 제1 말단 커패시터의 축전 용량(제1 턴의 제1 지점(P1)과 연결된 커패시터의 축전 용량)은 제2 말단 커패시터의 축전 용량보다 클 수 있다. 제1 말단 커패시터의 축전 용량은 층간 커패시터의 축전 용량보다 클 수 있다. 제2 말단 커패시터의 축전 용량(제3 턴의 제3 지점(P3)과 연결된 커패시터의 축전 용량)은 층간 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다. 제1 말단 커패시터와 제2 말단 커패시터의 합성 축전 용량 값은 층간 커패시터의 축전 용량 값과 동일할 수 있다. According to an embodiment, the capacitance of the first terminal capacitor (capacitance capacitance of the capacitor connected to the first point P1 of the first turn) may be greater than the capacitance of the second terminal capacitor. The capacitance of the first terminal capacitor may be greater than the capacitance of the interlayer capacitor. The capacitance of the second terminal capacitor (capacitance of the capacitor connected to the third point P3 of the third turn) may be smaller than the capacitance of the interlayer capacitor. The combined capacitance value of the first terminal capacitor and the second terminal capacitor may be the same as the capacitance value of the interlayer capacitor.

제1 말단 커패시터의 축전 용량 및 제2 말단 커패시터의 축전 용량을 적절히 조절하여, 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)의 전위의 절대값이 유사해지도록 조절할 수 있다. 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)에 인가되는 전압의 절대값이 유사해지도록 조절하여, 최내측에 위치된 제1 턴의 리액턴스 성분의 전위의 절댓값을 최소화함으로써, 부산물 생성을 줄일 수 있다. By appropriately adjusting the capacitance of the first terminal capacitor and the capacitance of the second terminal capacitor, the absolute values of the potentials of the first point P1 and the second point P2 may be adjusted to be similar. By adjusting the absolute values of the voltages applied to the first point P1 and the second point P2 to be similar, the absolute value of the potential of the reactance component of the first turn located at the innermost side is minimized, thereby reducing the generation of by-products. can

다른 일 실시예에 따르면, 플라즈마의 방전 발생을 보조하기 위하여, 최내측에 위치되는 단위 턴의 리액턴스 성분의 전위의 절댓값이 최대가 되도록, 말단 커패시터의 축전 용량을 변경할 수 있다. According to another exemplary embodiment, in order to assist the generation of plasma discharge, the capacitance of the terminal capacitor may be changed so that the absolute value of the potential of the reactance component of the innermost unit turn becomes the maximum.

예컨대, 플라즈마 방전을 보조하기 위하여, 단위 안테나의 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 사이의 리액턴스 성분의 전위의 절댓값(VR)을 최대화할 수 있다. 즉, 최내측에 위치된 제1 턴의 리액턴스 성분의 전위의 절댓값을 최대화하여, 방전 튜브 내부에 축전 결합 방전을 유도하여, 방전을 보조할 수 있다. 방전을 보조하기 위하여, 제1 말단 커패시터의 축전 용량을 제2 말단 커패시터의 축전 용량보다 작게 설정할 수 있다. 제1 말단 커패시터의 축전 용량은 층간 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다. 제2 말단 커패시터의 축전 용량은 층간 커패시터의 축전 용량보다 클 수 있다. 제1 말단 커패시터와 제2 말단 커패시터의 합성 축전 용량 값은 층간 커패시터의 축전 용량 값과 동일할 수 있다.For example, in order to assist the plasma discharge, the absolute value V R of the potential of the reactance component between the first point P1 and the second point P2 of the unit antenna may be maximized. That is, by maximizing the absolute value of the potential of the reactance component of the first turn located at the innermost side, it is possible to induce a capacitively coupled discharge in the discharge tube, thereby assisting the discharge. In order to assist discharging, the capacitance of the first terminal capacitor may be set to be smaller than that of the second terminal capacitor. The capacitance of the first terminal capacitor may be smaller than the capacitance of the interlayer capacitor. The capacitance of the second terminal capacitor may be greater than the capacitance of the interlayer capacitor. The combined capacitance value of the first terminal capacitor and the second terminal capacitor may be the same as the capacitance value of the interlayer capacitor.

일 실시예에 따르면, 방전 튜브에 결합되고 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈이 제공될 수 있다. 안테나 모듈은, 제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 연장되는 제2 단위 턴을 포함하는 제1 단위 안테나를 포함할 수 있다. 제1 단위 턴은 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 제2 지점은 제3 지점과 연결될 수 있다. 각 단위 턴은 호형 내지 원형으로 연장될 수 있다. 각 단위 턴은 동일한 중심각을 가지는 호형으로 연장될 수 있다.According to one embodiment, an antenna module coupled to the discharge tube and receiving power from a power source may be provided. The antenna module may include a first unit antenna including a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point. The first unit turn may be positioned inside the second unit turn, and the second point may be connected to the third point. Each unit turn may extend in an arc or a circle. Each unit turn may extend in an arc shape having the same central angle.

안테나 모듈은 제1 단위 턴의 제1 지점과 연결되고 전원의 제1 단자 및 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터 및 전원의 제2 단자와 제4 지점 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함할 수 있다.The antenna module may include a first capacitor connected to the first point of the first unit turn and connected between the first terminal and the first point of the power source, and a second capacitor connected between the second terminal and the fourth point of the power source. have.

안테나 모듈에 인가되는 전압으로 인한 튜브의 손상 및 부산물의 발생을 최소화하기 위하여, 제2 커패시터의 축전 용량은 제1 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다. 제1 커패시터와 연결된 제1 단위 턴(제1 단위 안테나의 최내각에 위치된 턴)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압이 최소화됨으로써 튜브의 손상 및 부산물의 발생이 최소화되도록, 제2 커패시터의 축전 용량은 제1 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다.In order to minimize damage to the tube and generation of byproducts due to the voltage applied to the antenna module, the capacitance of the second capacitor may be smaller than that of the first capacitor. The capacitance of the second capacitor is such that the voltage applied to the reactance component of the first unit turn (the turn located at the innermost angle of the first unit antenna) connected to the first capacitor is minimized, thereby minimizing damage to the tube and generation of byproducts. It may be smaller than the capacitance of the first capacitor.

제1 커패시터의 축전 용량은 제2 커패시터의 축전 용량의 두 배보다 클 수 있다. 제1 커패시터의 축전 용량은, 제1 단위 턴의 리액턴스 성분에 인가되는 전압이 최소가 되도록, 제2 커패시터의 축전 용량의 두 배보다 클 수 있다.The capacitance of the first capacitor may be greater than twice the capacitance of the second capacitor. The capacitance of the first capacitor may be greater than twice the capacitance of the second capacitor so that the voltage applied to the reactance component of the first unit turn is minimized.

안테나 모듈은 제2 단위 턴의 제4 지점과 제2 커패시터 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함할 수 있다. 제3 커패시터의 축전 용량은 제2 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다.The antenna module may include a third capacitor connected between the fourth point of the second unit turn and the second capacitor. The capacitance of the third capacitor may be smaller than the capacitance of the second capacitor.

제1 커패시터의 축전 용량 및 제2 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 제3 커패시터의 축전 용량에 대응될 수 있다. 제1 커패시터의 축전 용량 및 제2 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 제3 커패시터의 축전 용량과 실질적으로 동일할 수 있다.A combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor may correspond to the capacitance of the third capacitor. A combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor may be substantially equal to the capacitance of the third capacitor.

안테나 모듈은, 제5 지점으로부터 제6 지점까지 연장되는 제3 단위 턴 및 제7 지점으로부터 제8 지점까지 연장되는 제4 단위 턴을 포함하는 제2 단위 안테나를 더 포함할 수 있다. 제3 단위 턴은 제4 단위 턴의 내측에 위치되고, 제6 지점은 제7 지점과 연결될 수 있다. 제3 커패시터는 제4 지점 및 제5 지점 사이에 연결될 수 있다. 제2 커패시터는 제8 지점과 전원의 제2 단자 사이에 연결될 수 있다. The antenna module may further include a second unit antenna including a third unit turn extending from the fifth point to the sixth point and a fourth unit turn extending from the seventh point to the eighth point. The third unit turn may be positioned inside the fourth unit turn, and the sixth point may be connected to the seventh point. The third capacitor may be connected between the fourth point and the fifth point. The second capacitor may be connected between the eighth point and the second terminal of the power source.

제1 커패시터와 연결된 제1 단위 턴(제1 단위 안테나의 최내각에 위치된 턴)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압이 최소화됨으로써 튜브의 손상 및 부산물의 발생이 최소화되도록, 제3 커패시터의 축전 용량은 제2 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다.The capacitance of the third capacitor is such that the voltage applied to the reactance component of the first unit turn (the turn located at the innermost angle of the first unit antenna) connected to the first capacitor is minimized, thereby minimizing damage to the tube and generation of byproducts. It may be smaller than the capacitance of the second capacitor.

제1 단위 턴 및 제2 단위 턴은 방전 튜브의 길이 방향에 수직하는 평면 상에 위치될 수 있다. 제1 단위 턴은 제1 지점부터 제2 지점까지 제1 방향으로 연장되고, 제2 단위 턴은 제3 지점부터 제4 지점까지, 제1 단위 턴과 동일하게, 제1 방향으로 연장될 수 있다.The first unit turn and the second unit turn may be positioned on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the discharge tube. The first unit turn may extend from the first point to the second point in a first direction, and the second unit turn may extend from the third point to the fourth point in the same first direction as the first unit turn. .

제1 지점은 제4 지점보다 튜브에 가까이 위치될 수 있다. 제1 지점은 도 37에서 예시하는 P1에 대응될 수 있다. 제4 지점은 도 37에서 예시하는 P3에 대응될 수 있다.The first point may be located closer to the tube than the fourth point. The first point may correspond to P1 illustrated in FIG. 37 . The fourth point may correspond to P3 illustrated in FIG. 37 .

안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 제1 커패시터의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 제1 지점과 제2 지점 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압보다 작고, 제3 커패시터의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 제1 지점과 제4 지점 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압에 대응될 수 있다.When power is supplied to the antenna module, the voltage applied to the reactance component of the first capacitor is less than the voltage applied to the reactance component between the first point and the second point, and the voltage applied to the reactance component of the third capacitor is the second It may correspond to a voltage applied to the reactance component between the first point and the fourth point.

안테나 모듈은 제3 커패시터의 축전 용량 및 제1 단위 안테나의 유도 용량에 기초하여 결정되는 공진 주파수에서 공진할 수 있다. 안테나 모듈이 공진 상태일 때, 제1 단자에 대한 전위가 0이 되는 일 지점은 제1 단위 안테나의 제1 단위 턴 상에 위치될 수 있다. 일 지점은 제1 단자와 일 지점 사이의 리액턴스 성분의 전위가 0이 되는 지점일 수 있다. 일 지점은 제1 단자와의 사이에서 리액턴스 성분에 인가되는 전압이 0이 되는 지점일 수 있다.The antenna module may resonate at a resonant frequency determined based on the capacitance of the third capacitor and the inductance of the first unit antenna. When the antenna module is in the resonance state, a point at which the potential to the first terminal becomes 0 may be located on the first unit turn of the first unit antenna. The one point may be a point at which the potential of the reactance component between the first terminal and the one point becomes zero. One point may be a point at which the voltage applied to the reactance component between the first terminal and the first terminal becomes zero.

안테나 모듈은 제3 커패시터의 축전 용량 및 제1 단위 안테나의 유도 용량에 기초하여 결정되는 공진 주파수에서 공진할 수 있다. 안테나 모듈이 공진 상태일 때, 제1 지점과 제1 단자 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 제2 지점과 제1 단자 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압과 실질적으로 동일할 수 있다. The antenna module may resonate at a resonant frequency determined based on the capacitance of the third capacitor and the inductance of the first unit antenna. When the antenna module is in a resonance state, the voltage applied to the reactance component between the first point and the first terminal may be substantially the same as the voltage applied to the reactance component between the second point and the first terminal.

다른 일 실시예에 따르면, 방전 튜브에 결합되고 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈에 있어서, 제1 단위 안테나, 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 안테나 모듈이 제공될 수 있다.According to another embodiment, in the antenna module coupled to the discharge tube and receiving power from a power source, an antenna module including a first unit antenna, a first capacitor, and a second capacitor may be provided.

제1 단위 안테나는, 제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 연장되는 제2 단위 턴을 포함할 수 있다. 제1 단위 턴은 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 제2 지점은 제3 지점과 연결될 수 있다. The first unit antenna may include a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point. The first unit turn may be positioned inside the second unit turn, and the second point may be connected to the third point.

안테나 모듈은 전원의 제1 단자 및 제1 단위 턴의 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터를 포함할 수 있다. The antenna module may include a first capacitor connected between the first terminal of the power source and the first point of the first unit turn.

안테나 모듈은 제2 단위 턴의 제4 지점과 연결된 제2 커패시터를 포함할 수 있다.The antenna module may include a second capacitor connected to the fourth point of the second unit turn.

제1 커패시터는 전원의 제1 단자 및 제1 지점 사이에 연결될 수 있다.The first capacitor may be connected between the first terminal of the power source and the first point.

안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 제1 단위 안테나에서 전압이 최저가 되는 일 지점은 제1 단위 턴 상에 위치될 수 있다. 일 지점은 제1 단자와 일 지점 사이의 리액턴스 성분의 전압이 0이 되는 지점일 수 있다.When power is supplied to the antenna module, a point at which the voltage of the first unit antenna becomes the lowest may be located on the first unit turn. The one point may be a point at which the voltage of the reactance component between the first terminal and the one point becomes zero.

안테나 모듈은 제2 커패시터의 축전 용량 및 제1 단위 안테나의 유도 용량에 기초하여 결정되는 공진 주파수에서 공진할 수 있다.The antenna module may resonate at a resonant frequency determined based on the capacitance of the second capacitor and the inductance of the first unit antenna.

안테나 모듈이 공진 상태일 때, 제1 단위 안테나에서 전압이 최저가 되는 일 지점은 제1 단위 턴 내에 위치될 수 있다.When the antenna module is in the resonance state, a point at which the voltage of the first unit antenna becomes the lowest may be located within the first unit turn.

안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 제1 단위 안테나에서 전압이 최저가 되는 일 지점은 제1 단위 턴 상에 위치될 수 있다.When power is supplied to the antenna module, a point at which the voltage of the first unit antenna becomes the lowest may be located on the first unit turn.

안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 제1 단위 안테나에서, 리액턴스 성분의 전위의 절대값이 최저가 되는 지점은, 제1 단위 턴 상에 위치될 수 있다.When power is supplied to the antenna module, in the first unit antenna, a point at which the absolute value of the potential of the reactance component becomes the lowest may be located on the first unit turn.

제1 커패시터의 축전 용량은 제2 커패시터의 축전 용량의 두 배보다 클 수 있다.The capacitance of the first capacitor may be greater than twice the capacitance of the second capacitor.

안테나 모듈에 인가되는 전압으로 인한 튜브의 손상 및 부산물의 발생을 최소화하기 위하여, 제2 커패시터의 축전 용량은 제1 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다.In order to minimize damage to the tube and generation of byproducts due to the voltage applied to the antenna module, the capacitance of the second capacitor may be smaller than that of the first capacitor.

안테나 모듈은 제5 지점으로부터 제6 지점까지 연장되는 제3 단위 턴 및 제7 지점으로부터 제8 지점까지 연장되는 제4 단위 턴을 포함하는 제2 단위 안테나를 포함할 수 있다. 제3 단위 턴은 제4 단위 턴의 내측에 위치되고, 제6 지점은 제7 지점과 연결될 수 있다.The antenna module may include a second unit antenna including a third unit turn extending from the fifth point to the sixth point and a fourth unit turn extending from the seventh point to the eighth point. The third unit turn may be positioned inside the fourth unit turn, and the sixth point may be connected to the seventh point.

제2 커패시터는 제4 지점 및 제5 지점 사이에 연결될 수 있다.The second capacitor may be connected between the fourth point and the fifth point.

제8 지점과 전원의 제2 단자 사이에 연결된 제3 커패시터를 더 포함할 수 있다.A third capacitor connected between the eighth point and the second terminal of the power source may be further included.

제2 커패시터의 축전 용량은 제3 커패시터의 축전 용량보다 작을 수 있다.The capacitance of the second capacitor may be smaller than that of the third capacitor.

제1 커패시터의 축전 용량 및 제3 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 제2 커패시터의 축전 용량에 대응될 수 있다. 제1 커패시터의 축전 용량 및 제3 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 제2 커패시터의 축전 용량과 실질적으로 동일할 수 있다.A combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the third capacitor may correspond to the capacitance of the second capacitor. A combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the third capacitor may be substantially equal to the capacitance of the second capacitor.

다른 일 실시예에 따르면, 방전 튜브에 결합되고 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈에 있어서, 제1 단위 안테나, 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 안테나 모듈이 제공될 수 있다.According to another embodiment, in the antenna module coupled to the discharge tube and receiving power from a power source, an antenna module including a first unit antenna, a first capacitor, and a second capacitor may be provided.

제1 단위 안테나는 제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 연장되는 제2 단위 턴을 포함할 수 있다. 제1 단위 턴은 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 제2 지점은 제3 지점과 연결될 수 있다.The first unit antenna may include a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point. The first unit turn may be positioned inside the second unit turn, and the second point may be connected to the third point.

제1 커패시터는 제1 단위 턴의 제1 지점과 연결되고 전원의 제1 단자 및 제1 지점 사이에 연결될 수 있다.The first capacitor may be connected to the first point of the first unit turn and may be connected between the first terminal and the first point of the power source.

제2 커패시터는 전원의 제2 단자와 제4 지점 사이에 연결될 수 있다. 제2 커패시터의 축전 용량은 제1 커패시터의 축전 용량과 다를 수 있다.The second capacitor may be connected between the second terminal and the fourth point of the power supply. The capacitance of the second capacitor may be different from that of the first capacitor.

안테나 모듈은, 제2 단위 턴의 제4 지점과 제2 커패시터 사이에 연결된 제3 커패시터를 더 포함할 수 있다. The antenna module may further include a third capacitor connected between the fourth point of the second unit turn and the second capacitor.

한편, 안테나 모듈은, 제5 지점으로부터 제6 지점까지 연장되는 제3 단위 턴 및 제7 지점으로부터 제8 지점까지 연장되는 제4 단위 턴을 포함하는 제2 단위 안테나를 더 포함할 수 있다. 제3 단위 턴은 제4 단위 턴의 내측에 위치되고, 제6 지점은 제7 지점과 연결될 수 있다.Meanwhile, the antenna module may further include a second unit antenna including a third unit turn extending from the fifth point to the sixth point and a fourth unit turn extending from the seventh point to the eighth point. The third unit turn may be positioned inside the fourth unit turn, and the sixth point may be connected to the seventh point.

제3 커패시터는 제4 지점 및 제5 지점 사이에 연결될 수 있다. 제2 커패시터는 제8 지점과 전원의 제2 단자 사이에 연결될 수 있다.The third capacitor may be connected between the fourth point and the fifth point. The second capacitor may be connected between the eighth point and the second terminal of the power source.

제1 커패시터의 축전 용량 및 제2 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 제3 커패시터의 축전 용량에 대응될 수 있다. 제1 커패시터의 축전 용량 및 제2 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 제3 커패시터의 축전 용량과 실질적으로 동일할 수 있다. A combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor may correspond to the capacitance of the third capacitor. A combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor may be substantially equal to the capacitance of the third capacitor.

제1 커패시터의 축전 용량, 제2 커패시터의 축전 용량, 제3 커패시터의 축전 용량은 도 38 내지 40의 설명과 유사하게 이해될 수 있다.The capacitance of the first capacitor, the capacitance of the second capacitor, and the capacitance of the third capacitor may be understood similarly to the descriptions of FIGS. 38 to 40 .

4.3 플라즈마 방전 동작시 전압 분포 4.3 Voltage distribution during plasma discharge operation

이하에서는 말단 커패시터의 축전 용량에 따른, 단위 안테나의 리액턴스 성분의 전위의 절댓값에 대하여 설명한다.Hereinafter, the absolute value of the potential of the reactance component of the unit antenna according to the capacitance of the terminal capacitor will be described.

도 38은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 인가되는 전위 분포를 설명하기 위한 도면이다.38 is a diagram for explaining a potential distribution applied to an antenna module according to an embodiment.

도 38은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈의 리액턴스 성분의 전위를 설명하기 위한 도면이다. 도 38은, 주파수 약 3MHz, 전류 20 A인 조건 하에서, 제1 말단 커패시터(C1)의 축전 용량이 제2 말단 커패시터(C2)의 축전 용량보다 큰 경우의 안테나 모듈의 리액턴스 성분에 인가되는 전압을 간략히 나타낸 것이다. 이때, 제1 지점(P1)의 전위는 -100V, 제2 지점(P2)에서의 전위는 100V으로 측정되었다.38 is a diagram for explaining the potential of an antenna module and a reactance component of the antenna module according to an embodiment. 38 shows the voltage applied to the reactance component of the antenna module when the capacitance of the first terminal capacitor C1 is greater than the capacitance of the second terminal capacitor C2 under the condition of a frequency of about 3 MHz and a current of 20 A. shown briefly. At this time, the potential at the first point P1 was measured to be -100V, and the potential at the second point P2 was measured to be 100V.

플라즈마 방전시, 안테나에 의해 형성되는 전기장과 플라즈마의 축전 결합으로 인하여 플라즈마가 방전 튜브에 충돌하여 부산물을 발생시키는 것을 최소화하기 위하여, 말단 커패시터의 축전 용량을 적절히 조절할 수 있다. 도 38에서 설명하는 도면은 부산물을 최소화되도록 말단 커패시터의 축전 용량이 결정된 안테나 모듈 및 안테나 모듈의 리액턴스 성분의 전위를 간략히 나타낸 것이다.During plasma discharge, the capacitance of the terminal capacitor may be appropriately adjusted in order to minimize the generation of by-products due to the plasma colliding with the discharge tube due to the capacitive coupling of the plasma and the electric field formed by the antenna. 38 schematically shows the potential of the reactance component of the antenna module and the antenna module in which the capacitance of the terminal capacitor is determined so as to minimize by-products.

도 11과 비교하면, 도 11과 관련하여 예시되는 안테나 모듈은, 양측 말단 커패시터의 합성 축전 용량과 층간 커패시터의 축전 용량이 서로 대응되도록 마련되었다는 점에서 도 38에서 예시되는 안테나 모듈과 유사하되, 양측 말단 커패시터의 축전 용량이 동일하게 구현된다는 점에서 도 38과 관련하여 설명되는 안테나 모듈과 차이가 있다. Compared with FIG. 11, the antenna module illustrated in relation to FIG. 11 is similar to the antenna module illustrated in FIG. 38 in that the combined capacitance of both terminal capacitors and the capacitance of the interlayer capacitor correspond to each other, but both sides It is different from the antenna module described with reference to FIG. 38 in that the capacitance of the terminal capacitor is implemented identically.

도 11에서 예시되는 안테나 모듈은, 안테나의 리액턴스 성분에 인가되는 전압(즉, 안테나의 말단 사이에 인가되는 전압)이 상쇄되도록, 일 말단 커패시터의 리액턴스 성분에 인가되는 전압이, 단위 안테나의 리액턴스 성분에 인가되는 전압의 절반에 대응되도록 설계될 수 있다. 이에 비해, 도 38에서 예시되는 안테나 모듈은, 안테나 모듈을 구성하는 단위 안테나의 최내측 턴에 대응되는 리액턴스 성분의 전위가 최소가 되도록, 양측 말단 커패시터의 축전 용량이 다르게 구성될 수 있다. In the antenna module illustrated in FIG. 11 , the voltage applied to the reactance component of the capacitor at one end is such that the voltage applied to the reactance component of the antenna (ie, the voltage applied between the ends of the antenna) is canceled, and the reactance component of the unit antenna It may be designed to correspond to half the voltage applied to the . In contrast, in the antenna module illustrated in FIG. 38 , the capacitance of the capacitors at both ends may be configured differently so that the potential of the reactance component corresponding to the innermost turn of the unit antenna constituting the antenna module is minimized.

도 38에서 예시되는 안테나 모듈은 제1 말단 커패시터(C1)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압과 제2 말단 커패시터(C2)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압이 상이하도록 구성될 수 있다. The antenna module illustrated in FIG. 38 may be configured such that the voltage applied to the reactance component of the first terminal capacitor C1 and the voltage applied to the reactance component of the second terminal capacitor C2 are different from each other.

일 실시예에 따른 안테나 모듈은 제1 단위 안테나의 최내측 턴과 연결된 제1 말단 커패시터(C1)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압이 제2 단위 안테나의 최외측 턴과 연결된 제2 말단 커패시터(C2)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압보다 작도록 구성될 수 있다. In the antenna module according to an embodiment, the voltage applied to the reactance component of the first terminal capacitor C1 connected to the innermost turn of the first unit antenna is the second terminal capacitor C2 connected to the outermost turn of the second unit antenna. It may be configured to be less than the voltage applied to the reactance component of .

일 실시예에 따른 안테나 모듈은 제1 단위 안테나의 최내측 턴과 연결된 제1 말단 커패시터(C1)의 축전 용량이 제2 단위 안테나의 최외측 턴과 연결된 제2 말단 커패시터(C2)의 축전 용량보다 크도록 마련될 수 있다. In the antenna module according to an embodiment, the capacitance of the first terminal capacitor C1 connected to the innermost turn of the first unit antenna is higher than that of the second terminal capacitor C2 connected to the outermost turn of the second unit antenna. It can be provided to be large.

일 실시예에 따른 안테나 모듈은 제1 축전 용량을 가지는 제1 말단 커패시터에 연결된 제1 단위 안테나의 최내측 턴의 리액턴스 성분의 전위의 크기가, 제1 축전 용량보다 작은 제2 축전 용량을 가지는 제2 말단 커패시터와 연결된 제2 단위 안테나의 최외측 턴의 리액턴스 성분의 전위의 크기보다 작도록 마련될 수 있다. In the antenna module according to an embodiment, a magnitude of a potential of a reactance component of an innermost turn of a first unit antenna connected to a first terminal capacitor having a first capacitance is a second capacitance having a second capacitance smaller than the first capacitance. It may be provided to be smaller than the magnitude of the potential of the reactance component of the outermost turn of the second unit antenna connected to the second terminal capacitor.

일 실시예에 따른 안테나 모듈은, 단위 안테나의 최내측에 위치되는 제1 단위 턴의 리액턴스 성분의 전위의 크기가 단위 안테나의 최외측에 위치되는 제2단위 턴의 리액턴스 성분의 전위의 크기보다 작도록 마련될 수 있다. In the antenna module according to an embodiment, the magnitude of the potential of the reactance component of the first unit turn located at the innermost side of the unit antenna is smaller than the magnitude of the potential of the reactance component of the second unit turn located at the outermost side of the unit antenna. catalog may be prepared.

일 실시예에 따른 안테나 모듈은, 전원(예컨대, 제1 말단 커패시터의 단위 안테나와 연결되지 않은 말단, 또는 접지)과의 관계에서 전위차가 최소가 되는 지점이 단위 안테나의 최내측에 위치되는 제1 단위 턴에 위치되고, 전원과의 관계에서 전위차가 최대가되는 지점이 단위 안테나의 최외측에 위치되는 제2 단위 턴에 위치될 수 있다. 도 38을 참조하면, 안테나 모듈은, 단위 안테나에 있어서 리액턴스 성분의 전위가 0이 되는 지점(즉, 전압과의 관계에서 전위차가 최소가 되는 지점)이 도 10과 비교하였을 때보다 제1 말단 커패시터(C1) 또는 전원에 가깝도록 마련될 수 있다. 즉, 전위가 0이 되는 지점이 단위 안테나의 최내측 턴(즉, 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2) 사이)에 위치하도록, 말단 커패시터의 축전 용량이 조절될 수 있다. 이를 통하여, 방전 튜브와 가장 가까운 최내측 턴에 인가되는 전압에 의한 방전 튜브의 손상 및 이에 따른 부산물 발생을 줄일 수 있다. In the antenna module according to an embodiment, a point at which a potential difference is minimized in relation to a power source (eg, an end not connected to the unit antenna of the first terminal capacitor, or a ground) is located at the innermost side of the unit antenna. It may be located in the unit turn, and a point at which the potential difference in relation to the power source is maximum may be located in the second unit turn located at the outermost side of the unit antenna. Referring to FIG. 38 , in the antenna module, the point at which the potential of the reactance component in the unit antenna becomes 0 (that is, the point at which the potential difference in relation to the voltage becomes the minimum) is higher than that of the first terminal capacitor when compared with FIG. 10 . (C1) or may be provided close to the power source. That is, the capacitance of the terminal capacitor may be adjusted so that the point at which the potential becomes 0 is located at the innermost turn of the unit antenna (ie, between the first point P1 and the second point P2 ). Through this, it is possible to reduce damage to the discharge tube and generation of byproducts due to the voltage applied to the innermost turn closest to the discharge tube.

도 39는 다른 일 실시예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈의 리액턴스 성분에 인가되는 전압을 간략히 나타낸 것이다. 도 39는, 주파수 약 3 MHz, 전류 20 A인 조건 하에서, 제1 말단 커패시터(C1)가 생략된 경우의 안테나 모듈의 리액턴스 성분에 인가되는 전압을 간략히 나타낸 것이다. 이때, 제1 지점(P1)에서의 전위는 0V, 제2 지점(P2)에서의 전위는 200V로 측정되었다.39 schematically illustrates an antenna module and a voltage applied to a reactance component of the antenna module according to another embodiment. FIG. 39 is a schematic diagram illustrating a voltage applied to a reactance component of an antenna module when the first terminal capacitor C1 is omitted under a condition of a frequency of about 3 MHz and a current of 20 A. Referring to FIG. At this time, the potential at the first point P1 was measured to be 0V, and the potential at the second point P2 was measured to be 200V.

도 39에서 예시하는 안테나 모듈은 제1 말단 커패시터(C1)가 생략되고, 제2 말단 커패시터(C2)의 축전 용량이 층간 커패시터의 축전 용량과 동일 한 경우를 기준으로 예시된 것이다. 도 39를 참조하면, 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2)까지 연장되는 제1 단위 턴(최내측 턴)의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 도 38에서 예시하는 안테나 모듈의 제1 턴의 리액턴스 성분에 인가되는 전압보다 클 수 있다. The antenna module illustrated in FIG. 39 is exemplified based on the case in which the first terminal capacitor C1 is omitted and the capacitance of the second terminal capacitor C2 is the same as that of the interlayer capacitor. Referring to FIG. 39 , the voltage applied to the reactance component of the first unit turn (the innermost turn) extending from the first point P1 to the second point P2 is the first turn of the antenna module illustrated in FIG. 38 . It may be greater than the voltage applied to the reactance component of .

도 38과 도 39를 함께 참조하였을 때, 제1 말단 커패시터의 값을 적절히 결정하여, 최내측 턴의 리액턴스 성분의 일 지점에서의 전위의 절대값을 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 38 and 39 together, it can be seen that the absolute value of the potential at one point of the reactance component of the innermost turn can be reduced by appropriately determining the value of the first terminal capacitor.

도 40은 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈의 리액턴스 성분에 인가되는 전압을 간략히 나타낸 것이다. 40 schematically illustrates an antenna module and a voltage applied to a reactance component of the antenna module according to another embodiment.

도 40은, 주파수 약 3 MHz, 전류 20 A인 조건 하에서, 제1 말단 커패시터(C1)의 축전 용량보다 제2 말단 커패시터(C2)의 축전 용량이 작은 경우의 안테나 모듈의 리액턴스 성분에 인가되는 전압을 간략히 나타낸 것이다. 이때, 제1 지점(P1)에서의 전위는 -700V, 제2 지점(P2)에서의 전위는 -500V로 측정되었다.FIG. 40 shows the voltage applied to the reactance component of the antenna module when the capacitance of the second terminal capacitor C2 is smaller than the capacitance of the first terminal capacitor C1 under the condition of a frequency of about 3 MHz and a current of 20 A. is briefly shown. At this time, the potential at the first point P1 was measured to be -700V, and the potential at the second point P2 was measured to be -500V.

도 40에서 예시하는 안테나 모듈은 플라즈마 방전을 보조하는데 이용될 수 있다. 도 40에서 예시하는 안테나 모듈은, 안테나 모듈의 최내측 턴의 리액턴스 성분의 일 지점에서의 전위의 절대값이 최대가 되도록 하여, 플라즈마 방전이 보다 원활히 일어나도록 보조할 수 있다.The antenna module illustrated in FIG. 40 may be used to assist plasma discharge. The antenna module illustrated in FIG. 40 may make the absolute value of the potential at one point of the reactance component of the innermost turn of the antenna module maximize, thereby assisting the plasma discharge to occur more smoothly.

플라즈마 방전을 보조하기 위하여, 제1 말단 커패시터(C1)의 축전 용량은 제2 말단 커패시터(C2)의 축전 용량보다 작게 마련될 수 있다. 제1 말단 커패시터(C1)과 제2 말단 커패시터(C2)의 합성 축전 용량은 층간 커패시터의 축전 용량과 대응될 수 있다. In order to assist plasma discharge, the capacitance of the first terminal capacitor C1 may be smaller than that of the second terminal capacitor C2 . The combined capacitance of the first terminal capacitor C1 and the second terminal capacitor C2 may correspond to the capacitance of the interlayer capacitor.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (21)

방전 튜브에 결합되고 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈에 있어서,
제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 연장되는 제2 단위 턴을 포함하는 제1 단위 안테나- 상기 제1 단위 턴은 상기 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제2 지점은 상기 제3 지점과 연결됨 -;
상기 제1 단위 턴의 상기 제1 지점과 연결되고 상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터;

상기 전원의 제2 단자와 상기 제4 지점 사이에 연결된 제2 커패시터;를 포함하되,
상기 안테나 모듈에 인가되는 전압으로 인한 상기 튜브의 손상 및 부산물의 발생을 최소화하기 위하여, 제2 커패시터의 축전 용량은 상기 제1 커패시터의 축전 용량보다 작은,
안테나 모듈.
In the antenna module coupled to the discharge tube and receiving power from a power source,
A first unit antenna including a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point - The first unit turn is inside the second unit turn located in , wherein the second point is connected to the third point;
a first capacitor connected to the first point of the first unit turn and connected between a first terminal of the power source and the first point;
and
a second capacitor connected between the second terminal of the power source and the fourth point;
In order to minimize damage to the tube and generation of by-products due to the voltage applied to the antenna module, the capacitance of the second capacitor is smaller than that of the first capacitor,
antenna module.
제1항에 있어서,
상기 제2 단위 턴의 상기 제4 지점과 상기 제2 커패시터 사이에 연결된 제3 커패시터;를 포함하고, 상기 제3 커패시터의 축전 용량은 상기 제2 커패시터의 축전 용량보다 작은,
안테나 모듈.
According to claim 1,
a third capacitor connected between the fourth point of the second unit turn and the second capacitor, wherein a capacitance of the third capacitor is smaller than a capacitance of the second capacitor,
antenna module.
제1항에 있어서,
상기 제1 커패시터의 축전 용량은 상기 제2 커패시터의 축전 용량의 두 배보다 큰,
안테나 모듈.
According to claim 1,
the capacitance of the first capacitor is greater than twice the capacitance of the second capacitor;
antenna module.
제2항에 있어서,
상기 제1 커패시터의 축전 용량 및 상기 제2 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 상기 제3 커패시터의 축전 용량에 대응되는,
안테나 모듈.
3. The method of claim 2,
a combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor corresponds to the capacitance of the third capacitor;
antenna module.
제2항에 있어서,
제5 지점으로부터 제6 지점까지 연장되는 제3 단위 턴 및 제7 지점으로부터 제8 지점까지 연장되는 제4 단위 턴을 포함하는 제2 단위 안테나- 상기 제3 단위 턴은 상기 제4 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제6 지점은 상기 제7 지점과 연결됨 -;를 더 포함하고,
상기 제3 커패시터는 상기 제4 지점 및 상기 제5 지점 사이에 연결되고,
상기 제2 커패시터는 상기 제8 지점과 상기 전원의 상기 제2 단자 사이에 연결되는,
안테나 모듈.
3. The method of claim 2,
A second unit antenna including a third unit turn extending from a fifth point to a sixth point and a fourth unit turn extending from a seventh point to an eighth point - the third unit turn is inside the fourth unit turn It is located in, the sixth point is connected to the seventh point -; further comprising,
the third capacitor is connected between the fourth point and the fifth point,
the second capacitor is connected between the eighth point and the second terminal of the power source;
antenna module.
제1항에 있어서,
상기 제1 단위 턴 및 상기 제2 단위 턴은 상기 방전 튜브의 길이 방향에 수직하는 평면 상에 위치되고,
상기 제1 단위 턴은 상기 제1 지점부터 상기 제2 지점까지 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 단위 턴은 상기 제3 지점부터 상기 제4 지점까지, 상기 제1 단위 턴과 동일하게, 상기 제1 방향으로 연장되는,
안테나 모듈.
According to claim 1,
The first unit turn and the second unit turn are positioned on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the discharge tube,
The first unit turn extends from the first point to the second point in a first direction, and the second unit turn extends from the third point to the fourth point in the same manner as the first unit turn, extending in a first direction,
antenna module.
제1항에 있어서,
상기 제1 지점은 상기 제4 지점보다 상기 튜브에 가까이 위치되는,
안테나 모듈.
According to claim 1,
the first point is located closer to the tube than the fourth point,
antenna module.
제2항에 있어서,
상기 안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 상기 제1 커패시터의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압보다 작고, 상기 제3 커패시터의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 상기 제1 지점과 상기 제4 지점 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압에 대응되는,
안테나 모듈.
3. The method of claim 2,
When power is supplied to the antenna module, the voltage applied to the reactance component of the first capacitor is smaller than the voltage applied to the reactance component between the first point and the second point, and the reactance component of the third capacitor is The applied voltage corresponds to the voltage applied to the reactance component between the first point and the fourth point,
antenna module.
제2항에 있어서,
상기 안테나 모듈은 상기 제3 커패시터의 축전 용량 및 상기 제1 단위 안테나의 유도 용량에 기초하여 결정되는 공진 주파수에서 공진하고,
상기 안테나 모듈이 공진 상태일 때, 상기 제1 단자에 대한 리액턴스 성분의 전위가 0이 되는 일 지점은 상기 제1 단위 안테나의 상기 제1 단위 턴 상에 위치되는,
안테나 모듈.
3. The method of claim 2,
the antenna module resonates at a resonant frequency determined based on the capacitance of the third capacitor and the inductance of the first unit antenna;
When the antenna module is in a resonance state, a point at which the potential of the reactance component with respect to the first terminal becomes 0 is located on the first unit turn of the first unit antenna,
antenna module.
제2항에 있어서,
상기 안테나 모듈은 상기 제3 커패시터의 축전 용량 및 상기 제1 단위 안테나의 유도 용량에 기초하여 결정되는 공진 주파수에서 공진하고,
상기 안테나 모듈이 공진 상태일 때, 상기 제1 지점과 상기 제1 단자 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압은 상기 제2 지점과 상기 제1 단자 사이의 리액턴스 성분에 인가되는 전압과 실질적으로 동일한,
안테나 모듈.
3. The method of claim 2,
the antenna module resonates at a resonant frequency determined based on the capacitance of the third capacitor and the inductance of the first unit antenna;
When the antenna module is in a resonance state, the voltage applied to the reactance component between the first point and the first terminal is substantially the same as the voltage applied to the reactance component between the second point and the first terminal,
antenna module.
방전 튜브에 결합되고 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈에 있어서,
제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 연장되는 제2 단위 턴을 포함하는 제1 단위 안테나- 상기 제1 단위 턴은 상기 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제2 지점은 상기 제3 지점과 연결됨 -;
상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 단위 턴의 상기 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터; 및
상기 제2 단위 턴의 상기 제4 지점과 연결된 제2 커패시터; 를 포함하되,
상기 제1 커패시터는 상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 지점 사이에 연결되고,
상기 안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 상기 제1 단자에 대한 리액턴스 성분의 전압이 0이 되는 일 지점은 상기 제1 단위 턴 상에 위치되는 - 상기 일 지점은 상기 제1 단위 안테나에서 전압이 최저가 되는 지점인 -,
안테나 모듈.
In the antenna module coupled to the discharge tube and receiving power from a power source,
A first unit antenna including a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point - The first unit turn is inside the second unit turn located in , wherein the second point is connected to the third point;
a first capacitor connected between the first terminal of the power source and the first point of the first unit turn; and
a second capacitor connected to the fourth point of the second unit turn; including,
the first capacitor is connected between the first terminal of the power source and the first point;
When power is supplied to the antenna module, a point at which the voltage of the reactance component to the first terminal becomes 0 is located on the first unit turn - The point is the lowest voltage in the first unit antenna the point where -,
antenna module.
제11항에 있어서,
상기 안테나 모듈은 상기 제2 커패시터의 축전 용량 및 상기 제1 단위 안테나의 유도 용량에 기초하여 결정되는 공진 주파수에서 공진하고,
상기 안테나 모듈이 공진 상태일 때, 상기 제1 단위 안테나에서 상기 전압이 최저가 되는 상기 일 지점은 상기 제1 단위 턴 내에 위치되는,
안테나 모듈.
12. The method of claim 11,
the antenna module resonates at a resonant frequency determined based on the capacitance of the second capacitor and the inductance of the first unit antenna;
When the antenna module is in a resonance state, the point at which the voltage is lowest in the first unit antenna is located within the first unit turn,
antenna module.
제11항에 있어서,
상기 안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 상기 제1 단위 안테나에서 상기 전압이 최저가 되는 상기 일 지점은 상기 제1 단위 턴 상에 위치되는,
안테나 모듈.
12. The method of claim 11,
When power is supplied to the antenna module, the point at which the voltage is lowest in the first unit antenna is located on the first unit turn,
antenna module.
제11항에 있어서,
상기 안테나 모듈에 전력이 공급될 때, 상기 제1 단위 안테나에서, 리액턴스 성분의 전위의 절대값이 최저가 되는 지점은, 상기 제1 단위 턴 상에 위치되는,
안테나 모듈.
12. The method of claim 11,
When power is supplied to the antenna module, in the first unit antenna, the point at which the absolute value of the potential of the reactance component becomes the lowest is located on the first unit turn,
antenna module.
제11항에 있어서,
상기 제1 커패시터의 축전 용량은 상기 제2 커패시터의 축전 용량의 두 배보다 큰,
안테나 모듈.
12. The method of claim 11,
the capacitance of the first capacitor is greater than twice the capacitance of the second capacitor;
antenna module.
제11항에 있어서,
상기 안테나 모듈에 인가되는 전압으로 인한 상기 튜브의 손상 및 부산물의 발생을 최소화하기 위하여, 상기 제2 커패시터의 축전 용량은 상기 제1 커패시터의 축전 용량보다 작은,
안테나 모듈.
12. The method of claim 11,
In order to minimize damage to the tube and generation of by-products due to the voltage applied to the antenna module, the capacitance of the second capacitor is smaller than that of the first capacitor,
antenna module.
제11항에 있어서,
제5 지점으로부터 제6 지점까지 연장되는 제3 단위 턴 및 제7 지점으로부터 제8 지점까지 연장되는 제4 단위 턴을 포함하는 제2 단위 안테나- 상기 제3 단위 턴은 상기 제4 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제6 지점은 상기 제7 지점과 연결됨 -;를 더 포함하고,
상기 제2 커패시터는 상기 제4 지점 및 상기 제5 지점 사이에 연결되고,
상기 제8 지점과 상기 전원의 상기 제2 단자 사이에 연결된 제3 커패시터를 더 포함하는,
안테나 모듈.
12. The method of claim 11,
A second unit antenna including a third unit turn extending from a fifth point to a sixth point and a fourth unit turn extending from a seventh point to an eighth point - the third unit turn is inside the fourth unit turn It is located in, the sixth point is connected to the seventh point -; further comprising,
the second capacitor is connected between the fourth point and the fifth point,
and a third capacitor coupled between the eighth point and the second terminal of the power source,
antenna module.
제17항에 있어서,
상기 제2 커패시터의 축전 용량은 상기 제3 커패시터의 축전 용량보다 작은,
안테나 모듈.
18. The method of claim 17,
the capacitance of the second capacitor is smaller than the capacitance of the third capacitor;
antenna module.
제17항에 있어서,
상기 제1 커패시터의 축전 용량 및 상기 제3 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 상기 제2 커패시터의 축전 용량에 대응되는,
안테나 모듈.
18. The method of claim 17,
a combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the third capacitor corresponds to the capacitance of the second capacitor;
antenna module.
방전 튜브에 결합되고 전원으로부터 전력을 공급받는 안테나 모듈에 있어서,
제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 제1 단위 턴 및 제3 지점으로부터 제4 지점까지 연장되는 제2 단위 턴을 포함하는 제1 단위 안테나- 상기 제1 단위 턴은 상기 제2 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제2 지점은 상기 제3 지점과 연결됨 -;
상기 제1 단위 턴의 상기 제1 지점과 연결되고 상기 전원의 제1 단자 및 상기 제1 지점 사이에 연결되는 제1 커패시터; 및
상기 전원의 제2 단자와 상기 제4 지점 사이에 연결된 제2 커패시터;를 포함하되, 상기 제2 커패시터의 축전 용량은 상기 제1 커패시터의 축전 용량과 다른,
안테나 모듈.
In the antenna module coupled to the discharge tube and receiving power from a power source,
A first unit antenna including a first unit turn extending from a first point to a second point and a second unit turn extending from a third point to a fourth point - The first unit turn is inside the second unit turn located in , wherein the second point is connected to the third point;
a first capacitor connected to the first point of the first unit turn and connected between a first terminal of the power source and the first point; and
a second capacitor connected between the second terminal of the power source and the fourth point, wherein the capacitance of the second capacitor is different from that of the first capacitor,
antenna module.
제20항에 있어서,
상기 제2 단위 턴의 상기 제4 지점과 상기 제2 커패시터 사이에 연결된 제3 커패시터;를 더 포함하고,
제5 지점으로부터 제6 지점까지 연장되는 제3 단위 턴 및 제7 지점으로부터 제8 지점까지 연장되는 제4 단위 턴을 포함하는 제2 단위 안테나- 상기 제3 단위 턴은 상기 제4 단위 턴의 내측에 위치되고, 상기 제6 지점은 상기 제7 지점과 연결됨 -;를 더 포함하고,
상기 제3 커패시터는 상기 제4 지점 및 상기 제5 지점 사이에 연결되고,
상기 제2 커패시터는 상기 제8 지점과 상기 전원의 상기 제2 단자 사이에 연결되되,
상기 제1 커패시터의 축전 용량 및 상기 제2 커패시터의 축전 용량의 합성 축전 용량은 상기 제3 커패시터의 축전 용량에 대응되는,
안테나 모듈.
21. The method of claim 20,
a third capacitor connected between the fourth point of the second unit turn and the second capacitor;
A second unit antenna including a third unit turn extending from a fifth point to a sixth point and a fourth unit turn extending from a seventh point to an eighth point - the third unit turn is inside the fourth unit turn It is located in, the sixth point is connected to the seventh point -; further comprising,
the third capacitor is connected between the fourth point and the fifth point,
The second capacitor is connected between the eighth point and the second terminal of the power source,
a combined capacitance of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor corresponds to the capacitance of the third capacitor;
antenna module.
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