KR20230135472A - 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치 - Google Patents

트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치는 반도체 챔버와 연결되어 사용 후 가스가 배출되는 진공 배관; 상기 진공 배관을 통해 유입된 유해 가스를 플라즈마로 분해 처리하여 무해 가스로 변환하는 플라즈마 반응 리액터; 상기 플라즈마 반응 리액터가 플라즈마를 일으키는데 필요한 전원을 발생시키는 전원장치; 및 상기 플라즈마 반응 리액터와 상기 전원장치 사이에 배치되어 상기 플라즈마 반응 리액터의 점화 시 전압을 상승시키고 점화 후 승압된 전압이 복귀되도록 제어하는 트랜스 스위칭 장치;를 포함하여 점화를 용이하게하고 점화 후 고출력을 전달하여 처리효율이 높은 배관 플라즈마 처리 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치{VACUUM PIPE PLASMA DEVICE WITH TRANCE SWITCHING CIRCUIT}
본 발명은 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 반도체, LCD 및 OLED 제조장비에서 사용되는 진공 배관 라인에 설치되어, 플라즈마를 발생시켜, 반도체 반응 챔버로부터 배출되는 PFC, 미반응 가스, 및 유해가스를 처리할 수 있고 압력과 가스 종류가 다양한 배관 환경에 대응 가능한 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치에 관한 것이다.
반도체, LCD, OLED등의 생산하는 공정 중 많은 부분이 진공펌프를 이용한 증착공정(Deposition)과 식각공정(Etching) 및 챔버의 세정공정이 있다.
증착공정에서는 산화막이나 질화막 또는 금속막을 증착한다. 반도체 및 디스플레이 소자의 세대가 진보함에 따라서, 성능 개선을 얻기 위하여 유독가스와 유해 전구체(Precursor)의 사용범위와 사용량이 증가하고 있는 추세이다.
전구체는 주로 금속산화막이나 금속질화막 증착을 위하여 사용되는데, 일반적으로 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 티타늄(Ti), 등의 재료가 있다.
대부분 액체상태인 전구체들은 반응성이 매우 강하기 때문에, 미반응상태로 배출되게 되면 그 자체로 매우 유해하거나, 위험한 부산물로 배기관, 진공펌프 및 스크러버에 축적되어 부작용이나 고장을 유발하게 된다.
식각공정에서는 NF3 와 CF4, C3F8 등과 같은 퍼플루오르화합물(PFCs) 가스가 널리 사용되고 있다. 이러한 가스는 미반응 상태로 배출되게 되면 온실가스로서 지구환경에 매우 유해하다.
상술한 바와 같은 이유로, 세정공정에서 배출되는 잔류가스를 처리하기 위하여 스크러버 장치를 사용하기도 하는데, 효율이 매우 낮은 문제가 있다. 이를 보완하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 공정챔버와 진공펌프 사이에 플라즈마 장치를 배치시켜 이 잔류가스들을 처리하고자 하는 시도들이 있으며, 이러한 시도 중에는 플라즈마 장치가 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.
그러나 플라즈마 측면에서 보면, 가스량과 압력변화에 따른 임피던스(Impedance)가 계속적으로 변화되기 때문에, 플라즈마의 대응영역이 충분히 넓지 않아서 초기 점화가 되지 못하거나 처리 공정 중에 플라즈마가 꺼지는 문제가 있다.
증착공정에서는 공정에 사용되고 남은 증착 전구체(source)들이 배기관과 진공펌프에 쌓이거나 배기단에 폭발성이 있거나 인체에 유해한 부산물로 쌓이는 현상을 방지하기 위하여 진공 배관에 플라즈마 장치를 설치하여 재반응시킴으로서 안전한 물질로 전환시키는 기술이 시도되고 있으나 변화하는 공정 조건에 따라 초기 플라즈마 점화 대응이 되지 않거나 충분한 플라즈마 전력공급이 되지 않은 문제가 있다.
식각, 증착, 세정공정은 그에 따른 가스조합과 진공 배관 압력이 상이하기 때문에 플라즈마 처리에 응용하고자 하는 전력크기 수준과 점화조건이 상이하며, 동일공정을 담당하는 장비에서도 편차가 존재하기 때문에, 이러한 편차에 대한 보상이 가능한 플라즈마 처리 장치의 필요성이 있다.
일반적으로 사용되는 배관용 장치의 플라즈마 발생 소스의 종류는 도 2에도시된 바와 같은 정전 결합형(Capacitive Coupled Plasma)와 도 3에 도시된 바와 같은 자기형(Inductive Coupled)이 있다.
정전 결합형은 플라즈마는 밀도 대비 전압이 높아 전극의 스트레스로 밀도를 높이는 데는 한계가 있다. 따라서 최근의 배관 플라즈마 장치는 도 3에 도시된 바와 같은 자기형을 주로 채택하고 있는 추세로 바뀌고 있다. 자기 에너지를 전달하는 물질로는 페라이트코어(Ferritecore)가 대표적으로 사용된다.
자기형의 에너지 전달 구조상 정전형과는 달리 2차 전극이 플라즈마로 이루어지므로 일차 전극의 데미지가 거의 없어 구조적으로 플라즈마 밀도를 높이기 좋아 장점이 있으나, 전극의 노출된 정전결합형보다 점화가 어려우므로 별도의 이그나이터(Igniter) 전극을 사용한다.
이그나이터에는 순간적으로 고전압을 유기하여 점화를 유도한다. 최근에는 압력과 가스등 배관환경이 수시로 변화하기 때문에 이그나이터의 점화를 위해 충분한 전압이 인가 되어야 한다. 그러나 순수 점화의 기능이므로 이그나이터에 공급할 전력은 제한되게 된다.
일반적으로 플라즈마는 충분한 전압이 공급되어야 점화가 용이하며, 지속적으로 플라즈마 상태를 유지할 수 있다. 자기형 플라즈마 챔버의 경우는 ★점화시의 임퍼던스와 점화후의 임피던스가 상이하다. 이 차이를 아무런 장치없이 극복할 수는 없으며, 해결해야 할 현실적인 문제이다
대한민국 등록특허공보 제10-1957440호(2019.03.06)
자기형 리액터는 인덕터에 공급되는 전압이 높아야 플라즈마 점화가 용이하다.
이그나이터에는 높은 전압을 인가시키지만 이것은 용량결합(Capacitive Coupling)플라즈마이며 자기코일에 의한 유도결합(Inductive Couplling)플라즈마가 일어나기 위해서는 자기코일에 인가된 전압도 높아져야 플라즈마 점화가 용이하다.
따라서, 플라즈마의 원활한 점화를 위해서는 이그나이터와 자기코일에 고전압이 동시에 걸려야 효과적이다.
플라즈마가 점화된 후 배관 내부 가스를 효과적으로 처리하기 위해서는 보다 높은 전력을 전달하여야 한다. 자기코어루프에 유기되는 유도자속은 리액터 내부에 유도 기전력을 생성시킨다. 유도 기전력은 코일의 전류크기에 비례하므로, 점화시기보다는 전력공급 임피던스를 낮추어 낮은 전압, 큰 전류로 전환함으로써 고전력을 유도결합 플라즈마에 공급할 수 있게 된다.
상기의 이유로 플라즈마 점화시에는 높은 전압으로 공급하고, 점화 이후는 낮은 임피던스로 전력을 인가하는 자기코일형 배관플라즈마 처리 장치가 필요하다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해결하고 필요를 충족시키기 위해 자기코어 플라즈마 처리장치에 트랜스 스위칭 회로를 구비시켜 플라즈마 점화시에는 높은 전압으로 공급하고, 점화 이후는 낮은 임피던스로 전력을 인가할 수 있도록 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치는 반도체 챔버와 연결되어 유해 가스를 유입시키는 진공 배관; 상기 진공 배관을 통해 유입된 유해 가스를 플라즈마처리하여 무해 가스로 변환하는 플라즈마 반응 리액터; 상기 플라즈마 반응 리액터가 플라즈마를 일으키는데 필요한 전원을 발생시키는 전원장치; 및 상기 플라즈마 반응 리액터와 상기 전원장치 사이에 배치되어 상기 플라즈마 반응 리액터의 점화시 전압과 전화 후의 전압이 상이 하도록 제어하는 트랜스 스위칭 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 플라즈마 반응 리액터는 상기 진공배관과 연결되어 유해 가스가 유입되는 유입구; 상기 유입구를 통해 유입된 유해 가스가 양방향으로 분할되어 플라즈마 처리될 수 있도록 하는 챔버; 분할된 상기 챔버 각각의 외벽에 사각 형태로 형성된 폐루프의 자기코어; 상기 자기코어에 권선되어 상기 챔버에서 플라즈마가 발생되도록 상기 트랜스 스위칭 장치에서 인가되는 전원을 상기 자기코어에 전달하는 코일; 및 상기 챔버 하부에 형성되어 플라즈마 처리된 무해 가스가 유출되는 유출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
더욱 바람직하게 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 트랜스 스위칭 장치는 단권트랜스에 해당하고 결선을 조절하여 출력전압을 조절하는 제1 트랜스; 복권트랜스에 해당하고 상기 제1 트랜스와 직렬구조로 연결되어 1차측이 상기 제1 트랜스로부터 전압을 공급받으며 승압형으로 구성된 제2 트랜스; 및 상기 제1 트랜스 및 상기 제2 트랜스와 각각 연결되어 점화시에 접지되고 점화된 후 접지와 분리되는 제1 스위치와 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 자기 코어 플라즈마 소스 방식을 이용하면 점화 실패율이 없고 고출력 전력을 전달하여 처리효율이 높은 배관 플라즈마 처리 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 반도체 장비의 배관 플라즈마 처리 장치의 사용예를 도시한도면이다.
도 2는 일반적인 원통형 정전결합형 플라즈마의 구성도 이다.
도 3은 자기코어 플라즈마 처리장치 측단면과 전력전달 회로의 일반적인 구조도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 트랜스 스위칭 장치를 상세하게 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 제1 스위치와 제2 스위치가 접지된 상태에서 플라즈마 반응 리액터로 인가되는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 제1 스위치가 동작하고, 제2 스위치가 접지된 상태에서 플라즈마 반응 리액터로 인가되는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 제1 스위치와 제2 스위치가 동작된 상태에서 플라즈마 반응 리액터로 인가되는 전압을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치는 진공 배관(100), 트랜스 스위칭 장치(200), 플라즈마 반응 리액터(300), 및 전원장치(400)를 포함한다.
상기 진공 배관(100)은 반도체 챔버와 연결되어 식각공정에서 사용되면서 미반응 상태로 배출되는 NF3 와 CF4, C3F8 등과 같은 퍼플루오르화합물(PFCs) 가스와 세정공정에서 배출되는 잔류가스를 플라즈마 반응 리액터(300)로 유입되도록 하는 배관이다.
즉, 상기 진공 배관(100)은 일단이 상기 반도체 챔버와 연결되고, 타단이 플라즈마 반응 리액터(300)와 연결되어, 상기 반도체 챔버에서 다양한 공정이 수행됨에 따라 발생되는 가스를 상기 플라즈마 반응 리액터(300)로 전달한다.
상기 전원장치(400)는 상기 플라즈마 반응 리액터(300)에서 플라즈마를 발생시키는데 필요한 전원을 인가한다.
상기 전원장치(400)에서 인가되는 전원의 주파수는 플라즈마를 발생시키고 유지시키기 위해 200~500kHz의 중간 주파수(Mid-frequency)영역이 사용된다.
상기 트랜스 스위칭 장치(200)는 상기 전원장치(100)와 상기 플라즈마 반응 리액터(300) 사이에 형성되어 점화시의 전압과 전화 후의 전압·전류가 변경되도록 한다.
즉, 상기 트랜스 스위칭 장치(200)는 플라즈마 점화시에 전압이 높아야 플라즈마 점화가 용이기 때문에 점화시에는 높은 전압이 공급되도록 한다.
반면, 플라즈마가 점화된 후 배관 내부 가스를 효과적으로 처리하기 위해서는 보다 높은 전력을 전달하여야 한다. 자기코어루프에 유기되는 유도 자속은 리액터 내부에 유도 기전력을 생성시킨다. 유도 기전력이 코일의 전류크기에 비례하므로, 상기 트랜스 스위칭 장치(200)는 점화시기보다는 전력공급 임피던스를 낮추어 낮은 전압, 큰 전류로 전환함으로써 고전력을 유도결합 플라즈마에 공급할 수 있도록 한다.
도 5를 참조하여 상기 트랜스 스위칭 장치(200)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 트랜스 스위칭 장치(200)는 제1 트랜스(210)와 제2 트랜스(220)를 포함하는 2개의 트랜스로 구성되는 것으로 도시되어 있지만, 이예 한정되지 않고 필요에 따라 3개 이상의 트랜스로 구성될 수도 있다.
상기 제1 트랜스(210)는 단권트랜스에 해당하고, 결선을 조절하여 상기 제2 트랜스(220)의 1차측 전압을 공급한다.
도면과 본 발명의 상세한 설명에서 상기 제1 트랜스(210)가 단권형 트랜스인 것으로 한정하여 설명하고 있지만, 복권형 트랜스로 실시할 수 도 있다.
상기 제2 트랜스(220)은 2차측이 상기 제1 트랜스(210)와 직렬구조로 연결되어 승압형으로 구성된다.
플라즈마 점화시 상기 트랜스 스위칭 장치(200)는 상기 제1 트랜스(210)와 제2 트랜스(220)를 모두 작동 상태로 승압시켜 인가하고, 점화 이후에는 스위치를 작동시켜 상기 제1 트랜스(210)를 단락시켜 승압 전압을 복구 시킴으로써 승압전 전압이 되도록 운용한다.
상기 제1 트랜스(210)와 상기 제2 트랜스(220)에 권선되는 코일의 권수비에 따라 출력되는 전압의 차이를 조절하여 유도결합 플라즈마 리액터 환경에 최적화 과정을 거치게 된다.
상기 트랜스 스위칭 장치(200)에 대한 보다 상세한 설명은 후술한 바와 같다.
상기 플라즈마 반응 리액터(300)는 플라즈마를 발생시켜 상기 진공 배관(100)과 연결되어 유입되는 유해가스에 대해 플라즈마 반응을 통해 무해 가스로 처리한다.
보다 구체적으로, 상기 플라즈마 반응 리액터(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 두 방향으로 분할된 진공 영역의 챔버(310), 상기 챔버(310) 외벽으로 사각형 형태로 이루어진 폐루프의 자기코어(320)가 배치된다.
상기 자기코어(320)는 페라이트코어 재질로 이루어져 있고, 인가되는 전력을 공급받기 위해 코일(330)이 권선되어 있다.
상기 코일(330)은 전단에 상기 전원장치(400)와 연결된 상기 트랜스 스위칭 장치(200)와 결합된다.
상기 트랜스 스위칭 장치(200)는 도 5를 참조하여 이미 언급한 바와 같이 트랜스 다수개와 각 트랜스에 직렬로 연결된 스위치 하나로 구성된다.
즉 전원측에 가장 가까이 연결된 제1 트랜스(210)는 단권형 트랜스가 사용되고, 후단으로 연결되 제2 트랜스(220)는 복권형 트랜스가 사용된다.
도면과 본 발명의 상세한 설명에서 상기 제2 트랜스(220)가 복권형 트랜스인 것으로 한정하여 설명하고 있지만, 단권형 트랜스로 실시할 수도 있다.
점화시 스위치가 작동할 때에는 트랜스의 탭과 연결되고, 점화 이후에는 승압 복권트랜스의 1차가 단락을 이루어 회로의 작용이 없는 것으로 되어 전력소비가 되지 않는 구조이다.
도 5 내지 도 8를 참조하여 본 발명에 따른 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치의 트랜스 스위치이 장치(200)에 작동에 대해 좀더 구체적으로 설명한다.
초기 점화시에 상기 전원장치(400)에서 전원이 인가될 때 제1 스위치(230), 및 제2 스위치(240)가 접지로 연결된 상태이다.
이때, 상기 제1 스위치(230)와 상기 제2 스위치(240)는 진공 세리믹 릴레이인 것이 바람직하다.
이때, 소스 전압(Vs)과 상기 제1 트랜스(210)의 1차측 전압(V1)과 제2 트랜스(220)의 1차측 전압(V3) 값은 같다.
상기 제1 트랜스(210)에서 1차 측과 2차 측의 권수비에 따라 소스 전압(Vs)에 제1 트랜스(210)의 2차측 전압(V2)이 더해진 만큼 승압된 전압이 유기된다.
한편, 상기 제2 트랜스(220)에서 권수비에 따라 유기된 2차측 전압(V4)이 걸리게 된다.
결과적으로, 로드(Load) 즉, 상기 플라즈마 반응 리액터(300)에서 상기 소스전압(Vs)에 상기 제1 트랜스(210)의 2차측 전압(V2)과 상기 제2 트랜스(220)의 2차측 전압(V4)이 더해진 만큼의 전압이 걸리게 된다.
점화된 이후, 상기 제2 스위치(240)가 작동되어 상기 제2 트랜스(220)의 1차측 권선은 접지와 분리되고 폐루프(Closed Loop)가 되어 상기 제2 트랜스(220)의 2차측 권선에 전압이 유기되지 않는다.
이때, 상기 플라즈마 반응 리액터(300)에는 상기 소스전압(Vs)에 상기 제1 트랜스(210)의 2차측 전압(V2)이 더해진 높은 전압이 걸리게 된다.
이후, 상기 제1 스위치(230)가 작동되어 상기 제1 트랜스(210)의 1차측 권선은 접지와 분리되고 폐루프(Closed Loop)가 되어 2차 권선에 유도전압이 생성되지 않게 되고, 그로 인해 상기 제1 트랜스(210)의 2차측 전압(V2)이 유기되지 않는다.
상술한 바와 같이 상기 제1 스위치(230)와 제2 스위치(240)가 모두 스위칭되어 작동되면, 도 8에 도시된 등가회로에 보는 바와 같이 상기 제1 트랜스(210)와 제2 트랜스(220)의 2차측 권선도 도선과 같은 역할을 하게되어 로드인 상기 플라즈마 반응 리액터(300) 전압은 상기 전원장치(400)의 소스전압(Vs)를 그대로 가지게 된다.
결과적으로, 점화시에는 상술한 바와 같이 상기 소스전압(Vs)에 상기 제1 트랜스(210)의 2차측 전압(V2)이 더해진 높은 전압으로 플라즈마 생성이 용이하게 되고, 고전력전달이 필요한 플라즈마 유지시에는 점화시보다 상대적으로 낮은 소스전압(Vs)과 전류가 그대로 전달되게 된다.
일예로, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 트랜스(210)의 1차측과 2차측 권수비, 상기 제2 트랜스(220)의 1차측과 2차측 권수비가 각각 5:2일 때 상기 제1 스위치(230)와 제2 스위치(240) 접지와 접지해제에 따라 점화시와 점화완료시 로드인 상기 플라즈마 반응 리액터(300)에 걸리는 전압이 상이하게 계산되는 것을 알 수 있다.
상기 플라즈마 반응 리액터(300)의 챔버(310) 하부에는 유출구(500)가 형성되는, 해당 유출구(500)는 하방으로 형성된 진공 배관(100)과 연결되어 플라즈마 처리된 무해가스가 유출되도록 한다.
상기 유출구(500)의 출력단에는 해당 유출구에서 처리된 가스의 잔류물을 포집하는 트랩(Trap)이 배치될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 도 5 내지 도 8에서는 하나의 전단으로 단수의 단권형 트랜스가 사용되고, 후단으로 단수의 복권형 트랜스가 사용되는 것으로 한정하여 설명하였지만, 전단으로 단수의 복권형 트랜스가 사용되고, 후단으로 단수의 단권형 트랜스가 사용되는 것으로 실시할 수 있다.
또한 상기 단권형 트랜스와 복권형 트랜스를 다양한 조합으로 결합하여 실시할 수 있는데, 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이 전단에 단수의 단권형 트랜스가 사용되고, 후단으로 복수의 복권형 트랜스가 결합되어 사용될 수도 있고, 반대로 도 10에 도시된 바와 같이 전단에 단수의 복권형 트랜스가 사용되고, 수단으로 복수의 단권형 트랜스가 결합되어 사용될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 전단에 복수의 단권형 트랜스가 결합되어 사용되고, 후단으로 단수의 복권형 트랜스가 사용될 수 있고, 전단으로 복수의 복권형 트랜스가 결합되어 사용되고, 후단으로 단수의 단권형 트랜스가 결합되어 사용될 수 있다.
또한, 전단에 복수의 단권형 트랜스가 결합되어 사용되고, 후단으로 복수의 복권형 트랜스가 결합되어 사용될 수 있고, 전단헤 복수의 복권형 트랜스가 결합되어 사용되고, 후단으로 복수의 단권형 트랜스가 결합되어 사용될 수 있다.
즉, 전단이 단수 단권, 단수 복권, 복수 단권 또는 복수 복권이고, 후단이 단수 단권, 단수 복권, 복수 단권, 복수 복권일 때, 이들이 결합될 수 있는 모든 경우의 수인 16가지로 상기 제1 트랜스와 제2 트랜스를 구성하여 실시할 수 있다.
또한, 상기 제1 트랜스는 단권 트랜스와 복권 트랜스가 혼합되어 구성되고, 상기 제2 트랜스는 단권 트랜스와 복권 트랜스가 혼합되어 구성될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 진공 배관
200 : 트랜스 스위칭 장치
210 : 제1 트랜스
220 : 제2 트랜스
230 : 제1 스위치
240 : 제2 스위치
300 : 플라즈마 반응 리액터
310 : 챔버
320 : 자기코어
330 : 코일
340 : 유입구
400 : 전원장치
500 : 유출구

Claims (7)

  1. 반도체 챔버와 연결되어 유해 가스를 유입시키는 진공 배관;
    상기 진공 배관을 통해 유입된 유해 가스를 플라즈마 처리하여 무해 가스로 변환하는 플라즈마 반응 리액터;
    상기 플라즈마 반응 리액터가 플라즈마를 일으키는데 필요한 전원을 발생시키는 전원장치; 및
    상기 플라즈마 반응 리액터와 상기 전원장치 사이에 배치되어 상기 플라즈마 반응 리액터의 점화시 전압과 점화후 전압이 상이 하도록 제어하는 트랜스 스위칭 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플라즈마 반응 리액터는
    상기 진공배관과 연결되어 유해 가스가 유입되는 유입구;
    상기 유입구를 통해 유입된 유해 가스가 양방향으로 분할되어 플라즈마 처리될 수 있도록 하는 챔버;
    분할된 상기 챔버 각각의 외벽에 사각형태로 형성된 폐루프의 자기코어;
    상기 자기코어에 권선되어 상기 챔버에서 플라즈마가 발생되도록 상기 트랜스 스위칭 장치에서 인가되는 전원을 상기 자기코어에 전달하는 코일; 및
    상기 챔버 하부에 형성되어 플라즈마 처리된 무해 가스가 유출되는 유출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
  3. 제 2항에 있어서
    상기 트랜스 스위칭 장치에서 트랜스는
    단권트랜스 또는 복권트랜스에 해당하고 결선을 조절하여 출력전압을 조절하는 제1 트랜스;
    단권트랜스 또는 복권트랜스에 해당하고 상기 제1 트랜스와 직렬구조로 연결되어 1차측이 상기 제1 트랜스로부터 전압을 공급받으며 승압형으로 구성된 제2 트랜스; 및
    상기 제1 트랜스 및 상기 제2 트랜스와 각각 연결되어 점화시에 접지되고 점화된 후 접지와 분리되는 제1 스위치와 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 트랜스 스위칭 장치는
    상기 제1 스위치 및 제2 스위치를 접지시켜, 상기 플라즈마 반응 리액터에서 상기 전원장치의 소스전압(Vs), 상기 제1 트랜스의 2차측 전압(V2), 및 상기 제2 트랜스의 2차측 전압(V4)이 더해진 만큼의 전압이 걸리도록 하는 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 트랜스 스위칭 장치는
    상기 제1 스위치가 접지와 분리되어 상기 제1 트랜스의 1차측 권선이 폐루프(Closed Loop)가 되고, 상기 제2 스위치가 접지와 분리되어 상기 제2 트랜스의 1차측 권선이 폐루프(Closed Loop)가 되어, 로드인 상기 플라즈마 반응 리액터에 상기 전원장치의 소스전압(Vs)만큼의 전압이 걸리도록 하는 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 진공 세리믹 릴레이인 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 트랜스와 상기 제2 트랜스는
    각각 단수 단권, 단수 복권, 복수 단권 또는 복수 복권일 때, 이들이 결합될 수 있는 모든 경우의 수로 구성되고, 단수 또는 복수의 복권트랜스와 단수 또는 복수의 단권트랜스가 혼합구성되는 것을 특징으로 하는 트랜스 스위칭 회로를 구비한 진공 배관 플라즈마 장치.
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