KR960012182A - 마이크로파 플라즈마생성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로파 플라즈마생성장치를 제공하며, 영구자석(3)은 전자가열공간시에서 유전체의 마이크로파 도출부(6a)에서 전자사이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 세기의 자기장을 형성하고, 영구자석에의해 형성된 자기자의 세기는 급속히 감소되어 전자가열공간실(1)과 플라즈마생성공간실(2)의 경계부 근처의 점(14)에서 제로가 되며, 따라서, 대분분의 마이크로파는 전자사이클로트론 공명충(12)의 위치(12a~12c)에서 전자에 흡수되어 전자를 가열하여 고에너지 전자를 형성할 수 있다.

Description

마이크로파 플라즈마생성장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타내느 마이크로파 플라즈마 생성장치의 개략적인 단면도,
제3도는 마이크로파 플라즈마 생성장치의 평면도,
제4도는 마이크로파 플라즈마 생성장치의 전체구조를 나타낸 개략적인 단면도,
제5(a)도는 발명의 제2실시예의 마이크로파 플라즈마 생성장치의 주여부분의 확대도.

Claims (13)

  1. 마이크로파를 도입하는 도파관과; 상기 도파관내의 유전체로부터 하류측의 위치에 형성된 전자가열공간실과; 저자가열공간실에 연결된 플라즈마공간실과; 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸는 연구자석을 포함하여, 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 전자 사이클론트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하며, 상기 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 전자가열공간실 및 상기 플라즈마생성공간실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가 열공간실과 플라즈마 생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화하는 제1정자기장 발생수단; 및 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석을 포함하는 제2정자기장 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마 생성장치.
  2. 유전체가 내설되고 마이크로파를 전달하는 도파관과; 상기 도파관의 하류측에 연결되어 특정가스분위기 내로 상기 도파관으로부터 아미크로파를 도입받아 플라즈마를 생성하는 한편, 상기 도파관내의 상기 유전체로부터 하류측위치에 축방향을 따라 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과, 상기 전자가열공간실의 하류측에 형성되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실을 포함하는 방전실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸는 영구자석을 포함하여, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 전자사이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 전자가열공간실 및 상기 플라즈마생성공간실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가 열 공간실과 플라즈마 생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화되는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석을 포함하는 제2정자기장 발생수단; 및 상기 생성된 플라즈마내의 이온을 대상물에 조사시켜서 처리하는 처리실을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  3. 유전체가 내설되고 마이크로파를 전달하는 도파관과; 상기 도파관의 하류측에 연결되어 특정가스분위기 내로 상기 도파관으로부터 마이크로파를 도입받아 플라즈마를 생성하는 한편, 상기 도파관내의 상기 유전체로 부터 하류측위치에 축방향을 따라 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과, 상기 전자가열공간실의 하류측에 형성되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실을 포함하는 방전실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸는 전자석을 포함하여, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 자자시이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하며, 상기 커스프상 자기장에는, 세기가 급격히 변화하느 자기장이 상기 전자가열공간실 및 상기 플라즈마 생성공간실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가열공간실과 플라즈마생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화되는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마 생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석을 포함하는 제2정자기장 발생수단; 상기 플라즈마 생성공간실에 제공된 전자를 상기 전자가열공간실의 중심축상에서 확산시키는 배플; 및 상기 생성된 플라즈마의 이온을 대상물에 조사시켜서 처리하는 처리실을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치
  4. 유전체가 내설되고 마이크로파를 전달하는 도서관과 상기 도파관의 하류측에 연결되어 특정가스분위기 내로 도파관으로 부터 마이크로파를 도입받아 플라즈마를 생성하는 한편, 상기 도파관내의 상기 유전체로 부터 하류측위치에 축방향을 따라 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과, 상기 전자가열공간실의 하류측에 형성되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실을 포함하는 방전실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸는 영구자석과 상기 영구자석의 외주부를 둘러싸는 전자석을 포함하여, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 전자 사이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하며, 상기 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 전자가열공간실 및 상기 플라즈마생성공간실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가열공간실과 플라즈마생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화되는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석을 포함하는 제2정자기장 발생수단; 및 상기 생성된 플라즈마내의 이온을 대상물에 조사시켜서 처리하는 처리실을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  5. 유전체가 내설되고 마이크로파를 전달하는 복수의 도파관과; 상기 복수의 도파관의 하류측에 연결되어 특정가스분위기내로 상기 도파관으로부터 마이크로파를 도입받아 플라즈마를 생성하는 한편, 상기 각 도파관 내의 상기 유전체로부터 하류측위치에 각각의 축방향을 따라 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과, 상기 전자가열공간실의 하류측에 형성되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실을 포함하는 방전실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸고, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 전자사이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기상을 형성하는 영구자석을 포함하며, 상기 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 전자가열공간실 및 상기 플라즈마생성공간실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가열공간실과 플라즈마생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화하는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석을 포함하는 제2정자기장 발생수단; 및 상기 생성된 플라즈마내의 이온을 대상물에 조사시켜서 처리하는 처리실을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  6. 유전체가 내서리되고 마이크로파를 전달하는 복수의 도파관과; 상기 복수의 도파관의 하류측에 연결되어 특정가스분위기내로 상기 도파관으로부터 마이크로파를 도입받아 플라즈마를 생성하는 한편, 상기 각 도파관내의 상기 유전체로부터 하류측위치에 각각의 축방향을 따라 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과, 중심축방향이 상기 복수의 전자가열공간실의 축방향과 직교하도록 외주부에 배치되는 상기 복수의 전자가열공간실을 구비하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실을 포함하는 방전실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸고, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체에 마이크로파 도출부에서 전자사이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하는 영구자석을 포함하여, 상기 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 전자가열공간실 및 상기 플라즈마생성공간실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자경공간실과 플라즈마생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화하는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석을 포함하는 제2정자기장 발생수단; 및 상기 생성된 플라즈마내의 이온을 대상물에 조사시켜서 처리하는 처리실을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  7. 유전체가 내설되고 마이크로파를 전달하는 도파관과; 상기 도파관내의 상기 유전체로부터 하류측위치에 축방향을 따라 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과; 배기통로를 구비하는 상기 전자가열공간실의 하류측에 형성되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸는 영구자석을 포함하여, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 전자사이클로트론 공명자기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하며, 상기 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가열공간실과 플라즈마생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내측까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화되는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석중 플라즈마생성공간실의 내측에 배치된 영구자석이 절연재에 의해 차폐되는 제2정자기장 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  8. 유전체가 내설되고 마이크로파를 전달하는 도파관과; 상기 도파관내의 상기 유전체로부터 하류측위치에 형성되어 전자를 가열하는 전자가열공간실과; 배기통로를 구비하는 상기 전자가열공간실의 하류측에 형성되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마생성공간실과; 상기 전자가열공간실의 외주부를 둘러싸는 영구자석 및 상기 영구자석의 외주부를 둘러싸는 전자석을 포함하여, 상기 전자가열공간실에서 마이크로파의 전달방향을 따라, 상기 영구자석 및 상기 전자석 쌍방의 작용에 의해 상기 유전체의 마이크로파 도출부에서 전자사이클로트론 공명자 기장의 세기를 초과하는 강한 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하며, 상기 커스프상 자기장을 형성하는 동시에 커스프상 자기장을 형성하며, 상기 커스프상 자기장에서는, 세기가 급격히 변화하는 자기장이 상기 전자가열 공간실 및 상기 플라즈마생성공장실 사이의 경계부와 상기 유전체의 상기 마이크로파 도출부 사이의 부분에서 생성되며, 상기 자기장의 방향이 전자가열공간실과 플라즈마생성공간실의 경계부로부터 상기 플라즈마생성공간실의 내축까지의 영역의 강한 자기장의 방향에 반대로 변화되는 제1정자기장 발생수단과; 상기 플라즈마생성공간실의 주위에 극성이 교대로 다르게 배치된 영구자석중 플라즈마생성공간실의 내측에 배치된 영구자석이 절연재에 의해 차폐되는 제2정자기장 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  9. 제1항 내지 제8항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도파관은 직사각형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  10. 제1항 내지 제8항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전자가열공간실의 축방향의 길이는 상기 도파관에 공급되는 마이크로파의 파장의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마 생성장치.
  11. 제1항 내지 제8항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전자가열공간실은 전자가 플라즈마생성공간실쪽으로 이동하지 않게 되는 위치에 마이크로파의 전달방향에 따라 상기 전자가열공간실쪽으로 돌출하도록 배치된 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 돌출부는 마이크로파의 전달방향을 따라 상기 전자가열공간부내의 유전체의 마이크로파 도출부의 일부로 형성되고 전자가열공간실을 향하여 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로파 플라즈마생성장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 돌출부는 전자가 플라즈마생성공간실쪽으로 이동하지 않는 위치를 향해 상기 도파관의 내벽의 일부를 팽창시킴으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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