WO2020091325A1 - Plasma reactor capable of preventing clogging by using ground and performing plurality of plasma reaction processes - Google Patents

Plasma reactor capable of preventing clogging by using ground and performing plurality of plasma reaction processes Download PDF

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WO2020091325A1
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plasma
reaction unit
plasma reaction
inlet
ground
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PCT/KR2019/014226
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고경오
서광하
김대승
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(주)이큐글로벌
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor

Definitions

  • the present invention relates to a plasma reactor having a plurality of electrode assemblies and using a ground to prevent clogging of the inlet or piping.
  • the present invention relates to a plasma reactor capable of processing a plurality of plasma reactions.
  • the present invention provides a plasma reactor having a ground and a plurality of electrode assemblies that confine the plasma.
  • the present invention is to provide a plasma reactor capable of reliably decomposing and removing contaminants through a plurality of plasma treatments and also removing contaminants accumulated at inlets and outlets.
  • a plasma reactor comprises a body; At least one electrode assembly formed on the body; And a ground formed on an inlet side of the plasma reactor to trap plasma inside the plasma reactor.
  • the plasma reactor includes an inlet plasma reaction unit having a first electrode assembly and a first internal ground, and a main plasma reaction unit connected to the inlet plasma reaction unit and having at least one second electrode assembly do.
  • each of the electrode assemblies has a dielectric and an electrode, and the inlet plasma reaction unit causes a primary plasma reaction to primarily decompose pollutants, and the main plasma reaction unit causes a second plasma reaction to secondaryly decompose pollutants. .
  • a plasma reactor includes an inlet plasma reaction unit having a first electrode assembly and a first internal ground; And a main plasma reaction unit connected to the inlet plasma reaction unit and having at least one second electrode assembly.
  • both the inlet plasma reaction unit and the main plasma reaction unit generate a plasma reaction during a process time, and during the idle time, the inlet plasma reaction unit causes a plasma reaction and the main plasma reaction unit does not cause a plasma reaction.
  • the plasma reactor according to the present invention uses a plurality of electrode assemblies, and as a result, the life and function of the plasma reactor can be improved.
  • the ground is formed on the inlet side of the plasma reactor, the plasma is confined inside the plasma reactor, and as a result, the phenomenon that the inlet or the piping connected to the inlet can be prevented from clogging.
  • the plasma reactor performs three plasma treatments, and as a result, contaminants are completely removed and contaminants accumulated at the inlet or outlet can be prevented from clogging the inlet and outlet.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a process system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a plasma reactor roll according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a plasma discharge flow in the plasma reactor of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view showing the flow of pollutants in the plasma reactor of FIG. 2.
  • 5 and 6 are views showing the structure of the ground according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing the flow of an electric field in a plasma reactor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing the flow of pollutants in the plasma reactor of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a view showing a plasma reactor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a plasma reactor according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a diagram illustrating a plasma reactor cut along the z1-z1 line and the x1-x1 line.
  • FIGS. 12 and 13 are diagrams showing a plasma discharge flow and a pollutant flow.
  • the present invention relates to a plasma reactor, and may have a structure to prevent clogging of the inlet.
  • a ground may be formed to confine plasma inside the plasma reactor near the inlet of the plasma reactor.
  • the plasma reactor can decompose contaminants by implementing a plurality of electrode assemblies.
  • one electrode assembly is formed over the entire body. Therefore, when a problem occurs in the electrode assembly, power supplied to the electrode assembly is cut off, and as a result, plasma reaction does not occur. As a result, a problem arises in that contaminants introduced from the process chamber flow directly into the vacuum pump.
  • the plasma reactor of the present invention since a plurality of electrode assemblies are formed on the body, even if a problem occurs in some electrode assemblies, the plasma reaction is continuously caused by the normal electrode assembly. There is no flow problem.
  • the plasma reactor of the present invention completely removes contaminants through a plurality of plasma reactions, and in particular, it is possible to prevent clogging of inlets or outlets by removing accumulated contaminants.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a process system according to an embodiment of the present invention.
  • the process system of the present embodiment may include a process chamber 102, a plasma reactor 100 and a vacuum pump 104.
  • the process chamber 102 and the plasma reactor 100 may be connected through the first vacuum pipe 110, and the plasma reactor 100 and the vacuum pump 104 may be connected through the second vacuum pipe 112.
  • the plasma reactor 100 is not only disposed between the process chamber 102 and the vacuum pump 104, and may be installed between the vacuum pump 104 and the scrubber or on the top of the scrubber.
  • a plurality of plasma reactors can be installed in various locations between the process chamber, vacuum piping, vacuum pump, scrubber. That is, the plasma reactor 100 is not limited in position as long as it decomposes contaminants using a plasma reaction.
  • the plasma reactor 100 is disposed between the process chamber 102 and the vacuum pump 104.
  • the process chamber 102 may perform a deposition process, an etching process, or a cleaning process in a vacuum state.
  • the gas used in the process chamber 102 varies depending on the process.
  • the exhaust gas including the precursor, process gas, cleaning gas, or by-products from the process chamber 102 is input to the plasma reactor 100 through the first vacuum pipe 110. That is, contaminants are input from the process chamber 102 to the plasma reactor 100.
  • a plasma reactor 100 for removing such contaminants may be installed between the process chamber 102 and the vacuum pump 104.
  • the plasma reactor 100 decomposes and removes the input contaminants. Specifically, the plasma reactor 100 generates an electric field using an electrode, and the pollutant may be decomposed by plasma reaction by the electric field.
  • the plasma reactor 100 of the present invention uses a plurality of electrodes rather than one electrode. As a result, even if some of the electrodes are destroyed, the other electrode is operating normally, so the plasma reactor 100 can continuously decompose and remove contaminants. That is, the life of the plasma reactor 100 can be extended and functions can be improved.
  • the ground may be additionally installed on the inlet side of the plasma reactor 100.
  • the buffer chamber serves as a ground
  • a low-density plasma state may penetrate to the inlet side and cannot completely treat contaminants, thereby forming a solid material.
  • the inlet or a pipe connected to the inlet may be blocked. Therefore, it is necessary to confine plasma into the interior of the plasma reactor 100 so that plasma discharge does not occur at the inlet side of the plasma reactor 100. Grounding performs this role.
  • the plasma reactor 100 of the present embodiment can extend the life of a plasma by using a ground to trap the plasma inside the plasma reactor 100 and implementing a plurality of electrode assemblies.
  • a ground for trapping plasma is formed in the plasma reactor 100 in which a plurality of electrode assemblies are formed, the ground may be formed in the plasma reactor in which one electrode assembly is formed.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a plasma reactor roll according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing a plasma discharge flow in the plasma reactor of FIG. 2
  • FIG. 4 is a contaminant in the plasma reactor of FIG. It is a diagram showing the flow of. 5 and 6 are views showing the structure of the ground according to another embodiment of the present invention.
  • the plasma reactor of the present embodiment includes a body 200, a plurality of electrode assemblies 202a, 202b, 202c and 202d formed on the body 200, an inlet buffer chamber 210, and an outlet buffer chamber ( 212) and ground (220).
  • the body 200 may have a rectangular shape, and electrode assemblies 202 may be formed on the surfaces.
  • electrode assemblies 202 may be formed on the surfaces.
  • FIG. 2 four electrode assemblies 202a, 202b, 202c, and 202d are formed, but it is sufficient if two or more electrode assemblies are formed spaced apart from each other.
  • the electrode assembly 202 may include a dielectric 230 formed on the body 200 and an electrode 232 formed on the dielectric 230, for example, a high voltage electrode. For example, a positive voltage may be applied to the electrode 232.
  • the body 200 functions as a ground, an electric field is generated between the electrodes 232 and the body 200 as a positive voltage is applied to the electrodes 232 as illustrated in FIG. 3. Is formed, resulting in a plasma reaction.
  • contaminants input through the inlet from the process chamber 102 can be decomposed and removed.
  • gas may be ionized, and ions may react with by-products to decompose the by-products.
  • the plasma reactor 100 of the present invention forms a ground 220 inside the inlet buffer chamber 210 to trap the plasma inside the plasma reactor 100 as shown in FIG. 3. As a result, clogging of the inlet or the piping can be prevented.
  • the plasma 220 is decomposed through the plasma reaction inside the plasma reactor 100 while the ground 220 is disassembled. It is possible to prevent clogging of an inlet or a pipe connected to the inlet. At this time, the ground 220 may be supported by the support 222.
  • the ground may be formed inside the outlet buffer chamber 212, since the pollutants are sufficiently decomposed and removed inside the plasma reactor 100, even if there is no ground, the outlet may not be blocked. Therefore, it is not essential that ground is formed in the outlet buffer chamber 212.
  • one ground 220 is formed to extend in the width direction of the inlet buffer chamber 210, but the plurality of grounds 220a, 220b, and 220c are mutually as shown in FIG. It may be formed inside the inlet buffer chamber 210 in a separated state, and as shown in FIG. 6, the inlet buffer chamber 210 may be provided in the width direction in the vertical direction as well as the ground 220d installed in the width direction 220e or 220f) may be further formed. In this case, the ground 220d and the ground 220e or 220f are separated from each other.
  • a plurality of electrode assemblies 202 separated from each other may be formed on the body 200.
  • two or more electrode assemblies 202 may be formed spaced apart from each other on the body 200.
  • the body 200 may have a rectangular shape, and electrode assemblies 202a, 202b, 202c, or 202d may be formed on the surfaces, respectively.
  • the first electrode assembly 202a, the second electrode assembly 202b, the third electrode assembly 202c, and the fourth electrode assembly 202d may be arranged with a predetermined distance therebetween.
  • power may be applied to the electrode assemblies 202 respectively.
  • the power sources may be sub-power sources separated from one power source.
  • the electrode assemblies 202 do not operate normally, a stronger power is applied to the electrode assembly operating normally, thereby increasing plasma density. At this time, power may be cut off to the electrodes of the electrode assembly that do not operate normally. As a result, even if some electrode assemblies do not operate normally, the efficiency of removing contaminants may be similar to when all electrode assemblies operate normally.
  • a plurality of electrode assemblies 202 may be formed on the body 200 and the ground 220 may be arranged inside the buffer chamber 210.
  • the function of confining the plasma was performed by the ground 220, there is no limitation as long as the plasma is confined into the plasma reactor 100.
  • the member performing this function may be referred to as a blocking part.
  • FIG. 7 is a view showing the flow of an electric field in a plasma reactor according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view showing the flow of pollutants in the plasma reactor of FIG. 7.
  • the plasma reactor 100 of the present embodiment includes a body 700, a plurality of electrode assemblies 702a, 702b, 702c and 702d, an inlet portion 710, and an outlet portion 712, A buffer chamber 720 and a second ground 722 may be included.
  • the plasma reactor 100 may further include a first ground 704 formed through the body 700.
  • the body 700 is a housing, through which contaminants flow. According to one embodiment, the body 700 may operate as a ground.
  • the electrode assembly 702 is formed on a portion of the body 700 and may include a dielectric 730 formed on the body 700 and an electrode 732 formed on the dielectric 730.
  • a positive voltage may be applied to the electrode 732.
  • an electric field is formed between the electrode 732 and the body 700 operating as a ground as illustrated in FIG. 7, and a plasma reaction occurs by the electric field, whereby contaminants can be decomposed and removed.
  • contaminants input through the buffer chamber 720 and the inlet 710 flow through the space between the body 700 and the first ground 704 as shown in FIG. 8, and thus contaminants
  • the contaminants may be decomposed and removed by plasma reaction while flowing inside the body 200.
  • two or more electrode assemblies 702 may be formed to be spaced apart from each other on the body 700.
  • the body 700 may have a hexagonal shape, and electrode assemblies 702a, 702b, 702c, or 702d may be formed on four of the six surfaces, respectively.
  • the first electrode assembly 702a and the second electrode assembly 702b are respectively formed on two of the right sides of the faces of the body 700 in a state spaced apart from each other by the third electrode assembly 702c.
  • the fourth electrode assembly 702d may be respectively formed on two left surfaces of the surfaces of the body 700 in a state spaced apart from each other.
  • power may be applied to the electrode assemblies 702 respectively.
  • the power sources may be sub-power sources separated from one power source.
  • the first ground 704 may be formed through the central portion of the body 700, and as a result, at least a portion of the first ground 704 may be arranged inside the body 700. .
  • the ground 704 may serve to stabilize the plasma reaction by minimizing interference between electrodes. That is, due to the first ground 704, the interference between the electric fields by the electrode is minimized, so that the plasma reaction can be stabilized.
  • the body 700 since the body 700 operates as a ground, the first ground 704 may be omitted. Alternatively, when the first ground 704 is present, the body 700 does not need to operate as a ground. However, considering the efficiency of decomposing pollutants, it is advantageous that the body 700 operates as the ground and the first ground 704 is formed inside the body 700 rather than only one ground.
  • the first ground 704 may be formed in a cylindrical rolled shape, and as a result, may face the electrode assemblies 702a, 702b, 702c, and 702d, respectively.
  • the buffer chamber 720 is formed on the inlet 710, and a second ground 722 may be formed therein.
  • the second ground 722 serves to confine the plasma into the plasma reactor 100.
  • a plurality of electrode assemblies 702 spaced apart from each other on the surface of the body 700 is formed, a first ground 704 is formed inside the body 700, and inside the buffer chamber 720.
  • a second ground 722 may be formed.
  • FIG. 9 is a view showing a plasma reactor according to another embodiment of the present invention.
  • the plasma reactor of the present embodiment includes a body 900, electrodes 902a and 902b, one inlet 910, a plurality of outlets 912, 914 and 916, and a buffer chamber 920. And ground 922. At this time, vacuum pumps may be connected to the outlets 912, 914, and 916, respectively.
  • one outlet 712 and one vacuum pump 104 may exist, so that the capacity of the vacuum pump 104 may be insufficient, whereas the plasma reactor of this embodiment uses a plurality of vacuum pumps, thereby providing sufficient capacity. Can be secured.
  • outlet portions 914 and 916 are formed instead of electrode assemblies 702b and 702c.
  • FIG. 10 is a view showing a plasma reactor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a view showing a plasma reactor cut along the z1-z1 line and the x1-x1 line
  • FIGS. 12 and 13 are plasma These are diagrams showing discharge flow and pollutant flow.
  • the plasma reactor 100 of this embodiment may include an inlet plasma reaction unit, a main plasma reaction unit, and an outlet plasma reaction unit.
  • the inlet plasma reaction part corresponds to the inlet part of the plasma reactor 100 to which contaminants are input from the process chamber 102, and the inlet body 1102 and at least one electrode assembly 1106 formed on the inlet body 1102 It includes.
  • the electrode assembly 1106 may include a dielectric 1120 formed on the inlet body 1102 and an electrode 1122 formed on the dielectric 1120.
  • a positive voltage may be applied to the electrode 1122.
  • the inlet inner ground 1112 may be formed in the inner space of the inlet body 1102.
  • the inlet inner ground 1112 is supported by a support 1116.
  • the inlet inner ground 1112 may be formed of a plurality of sub-inlet inner grounds spaced from each other.
  • the electrode assembly 1106 and the inlet inner ground 1112 are arranged oppositely as illustrated in FIG. 3, by adjusting the distance between the electrode assembly 1106 and the inlet inner ground 1112 to set the opposite discharge and creepage Discharge may occur. At this time, ions generated by the plasma discharge may mainly be concentrated in the electrode assembly 1106 and the inlet inner ground 1112 near (A).
  • the plasma reactor 100 may decompose and remove contaminants accumulated in the inlet of the inlet plasma reaction unit, the piping connected to the inlet, or the floor.
  • the inlet ground (1112) can prevent clogging of the inlet or pipe.
  • an electric field generated in the main plasma reaction unit affects the inlet or the inside of the pipe, so that a plasma reaction may occur within the inlet or inside the pipe.
  • the plasma reactor 100 of the present invention forms an inlet inner ground 1112 inside the inlet plasma reaction unit to trap plasma inside the main plasma reaction unit as shown in FIGS. 12 and 13. As a result, it is possible to prevent the phenomenon that the inlet or the piping is blocked.
  • the inlet inner ground 1112 has a bent portion, but the bent portion is bent in the inlet direction. This is to prevent the electric field from proceeding to the entrance.
  • the main plasma reaction unit is connected to the inlet plasma reaction unit, and may include a main body 1100 operating as a ground and at least one electrode assembly, for example, two electrode assemblies 1108a and 1108b.
  • the outlet plasma reaction unit is connected to the main plasma reaction unit, and thirdly decomposes and removes contaminants input from the main plasma reaction unit.
  • the outlet plasma reaction unit includes an outlet body 1104 and at least one electrode assembly 1110.
  • an outlet inner ground 1114 is formed inside the outlet plasma reaction unit, and the outlet inner ground 1114 may be supported by the support 1118.
  • the electrode assembly 1110 and the outlet inner ground 1114 may be arranged to face each other, but by setting a distance between the electrode assembly 1110 and the outlet inner ground 1114, counter discharge and creepage discharge may be generated. have. At this time, the plasma discharge may be concentrated near the electrode assembly 1110 and the outlet inner ground 1114 (B).
  • the outlet inner ground 1114 has a bent portion, but the bent portion is bent in the outlet direction. This is to prevent the electric field from proceeding to the outlet.
  • the ground 1114 inside the outlet may not exist. This is because there are not many contaminants in the outlet plasma reaction part, so there are almost no contaminants accumulated and almost no clogging of the pipe occurs.
  • the plasma reactor 100 of the present invention can completely remove contaminants input from the process chamber 102 using the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit, and the outlet plasma reaction unit. At this time, an opposite discharge may occur in the inlet plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit, and creeping discharge may occur in the main plasma reaction unit.
  • plasma discharge may occur in the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit, and the outlet plasma reaction unit. Can be.
  • the main plasma reaction unit is not driven, and only the inlet plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit where contaminants are mainly accumulated may be driven.
  • the contaminants since the contaminants hardly accumulate in the outlet plasma reaction unit, only the inlet plasma reaction unit may be driven.
  • At least one of the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit, and the outlet plasma reaction unit may include a plurality of electrode assemblies.
  • power may be applied to the electrode assemblies, respectively.
  • the power sources may be sub-power sources separated from one power source.
  • the components of the above-described embodiments can be easily grasped from a process point of view. That is, each component can be identified by each process. Also, the process of the above-described embodiment can be easily grasped from the perspective of the components of the device.

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Abstract

Disclosed is a plasma reactor capable of preventing clogging by using ground and performing a plurality of plasma reaction processes. The plasma reactor includes a body, at least one electrode assembly formed on the body, and the ground formed at an inlet side of the plasma reactor to confine plasma within the plasma reactor.

Description

접지를 이용하여 막힘 현상을 방지하며 복수의 플라즈마 반응 처리가 가능한 플라즈마 반응기Plasma reactor that prevents clogging by using ground and can process multiple plasma reactions
본 발명은 복수의 전극 어셈블리들을 가지며 접지를 이용하여 입구 또는 배관의 막힘 현상을 방지하는 플라즈마 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma reactor having a plurality of electrode assemblies and using a ground to prevent clogging of the inlet or piping.
본 발명은 복수의 플라즈마 반응 처리가 가능한 플라즈마 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma reactor capable of processing a plurality of plasma reactions.
기존 플라즈마 반응기는 유전체 주위를 원형으로 말아 놓은 형태로 1개의 전극 어셈블리를 사용한다. Conventional plasma reactors use a single electrode assembly in a circular form around the dielectric.
따라서, 상기 전극 어셈블리에 문제가 발생하면 전원을 오프하여야 하였으며, 그 결과 플라즈마 반응을 수행하지 못하여 공정 챔버로부터 유입된 오염 물질이 진공 펌프로 흐르는 문제점이 있다. Therefore, when a problem occurred in the electrode assembly, the power had to be turned off, and as a result, there was a problem in that the plasma reaction could not be performed and contaminants introduced from the process chamber flowed to the vacuum pump.
또한, 플라즈마 반응기의 입구 또는 배관으로 플라즈마가 침투하여 상기 입구 또는 상기 배관이 막히는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that plasma penetrates into the inlet or piping of the plasma reactor and the inlet or the piping is blocked.
게다가, 상기 플라즈마 반응기의 입구 또는 출구에 부산물이 쌓여서 막는 현상이 발생하는 문제점이 있다. In addition, there is a problem in that by-products are accumulated and blocked at the inlet or outlet of the plasma reactor.
본 발명은 플라즈마를 가두는 접지 및 복수의 전극 어셈블리들을 가지는 플라즈마 반응기를 제공하는 것이다.The present invention provides a plasma reactor having a ground and a plurality of electrode assemblies that confine the plasma.
또한, 본 발명은 복수의 플라즈마 처리를 통하여 오염 물질을 확실하게 분해하여 제거하고 입구 및 출구에 쌓이는 오염 물질도 제거할 수 있는 플라즈마 반응기를 제공하는 것이다. In addition, the present invention is to provide a plasma reactor capable of reliably decomposing and removing contaminants through a plurality of plasma treatments and also removing contaminants accumulated at inlets and outlets.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기는 바디; 상기 바디 상에 형성된 적어도 하나의 전극 어셈블리; 및 상기 플라즈마 반응기의 입구 측에 형성되어 플라즈마를 상기 플라즈마 반응기 내부에 가두는 접지를 포함한다.In order to achieve the above object, a plasma reactor according to an embodiment of the present invention comprises a body; At least one electrode assembly formed on the body; And a ground formed on an inlet side of the plasma reactor to trap plasma inside the plasma reactor.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기는 제 1 전극 어셈블리 및 제 1 내부 접지를 가지는 입구 플라즈마 반응부 및 상기 입구 플라즈마 반응부에 연결되며, 적어도 하나의 제 2 전극 어셈블리를 가지는 메인 플라즈마 반응부를 포함한다. 여기서, 상기 전극 어셈블리들은 각기 유전체 및 전극을 가지고, 상기 입구 플라즈마 반응부는 1차 플라즈마 반응을 일으켜 오염 물질을 1차 분해하며, 상기 메인 플라즈마 반응부는 2차 플라즈마 반응을 일으켜 오염 물질을 2차 분해한다. The plasma reactor according to another embodiment of the present invention includes an inlet plasma reaction unit having a first electrode assembly and a first internal ground, and a main plasma reaction unit connected to the inlet plasma reaction unit and having at least one second electrode assembly do. Here, each of the electrode assemblies has a dielectric and an electrode, and the inlet plasma reaction unit causes a primary plasma reaction to primarily decompose pollutants, and the main plasma reaction unit causes a second plasma reaction to secondaryly decompose pollutants. .
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기는 제 1 전극 어셈블리 및 제 1 내부 접지를 가지는 입구 플라즈마 반응부; 및 상기 입구 플라즈마 반응부에 연결되며, 적어도 하나의 제 2 전극 어셈블리를 가지는 메인 플라즈마 반응부를 포함한다. 여기서, 공정 타임 동안 상기 입구 플라즈마 반응부 및 상기 메인 플라즈마 반응부 모두 플라즈마 반응을 발생시키며, 아이들 타임 동안 상기 입구 플라즈마 반응부는 플라즈마 반응을 일으키며 상기 메인 플라즈마 반응부는 플라즈마 반응을 일으키지 않는다. A plasma reactor according to another embodiment of the present invention includes an inlet plasma reaction unit having a first electrode assembly and a first internal ground; And a main plasma reaction unit connected to the inlet plasma reaction unit and having at least one second electrode assembly. Here, both the inlet plasma reaction unit and the main plasma reaction unit generate a plasma reaction during a process time, and during the idle time, the inlet plasma reaction unit causes a plasma reaction and the main plasma reaction unit does not cause a plasma reaction.
본 발명에 따른 플라즈마 반응기는 복수의 전극 어셈블리들을 사용하며, 그 결과 플라즈마 반응기의 수명 및 기능이 향상될 수 있다. The plasma reactor according to the present invention uses a plurality of electrode assemblies, and as a result, the life and function of the plasma reactor can be improved.
또한, 상기 플라즈마 반응기의 입구 측에 접지가 형성되므로, 플라즈마가 상기 플라즈마 반응기의 내부에 가둬지게 되며, 그 결과 상기 입구 또는 상기 입구와 연결된 배관이 막히는 현상이 방지될 수 있다. In addition, since the ground is formed on the inlet side of the plasma reactor, the plasma is confined inside the plasma reactor, and as a result, the phenomenon that the inlet or the piping connected to the inlet can be prevented from clogging.
게다가, 상기 플라즈마 반응기는 3번의 플라즈마 처리를 수행하며, 그 결과 오염 물질이 완벽하게 제거되고 입구 또는 출구에 쌓이는 오염 물질을 제거하여 입구 및 출구가 막히는 현상을 방지할 수 있다. In addition, the plasma reactor performs three plasma treatments, and as a result, contaminants are completely removed and contaminants accumulated at the inlet or outlet can be prevented from clogging the inlet and outlet.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a process system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기롤 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a plasma reactor roll according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 플라즈마 반응기에서의 플라즈마 방전 흐름을 도시한 도면이다.3 is a view showing a plasma discharge flow in the plasma reactor of FIG. 2.
도 4는 도 2의 플라즈마 반응기에서의 오염 물질의 흐름을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing the flow of pollutants in the plasma reactor of FIG. 2.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접지의 구조를 도시한 도면들이다. 5 and 6 are views showing the structure of the ground according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기에서의 전기장의 흐름을 도시한 도면이다.7 is a view showing the flow of an electric field in a plasma reactor according to another embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 플라즈마 반응기에서의 오염 물질의 흐름을 도시한 도면이다. FIG. 8 is a view showing the flow of pollutants in the plasma reactor of FIG. 7.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 도시한 도면이다. 9 is a view showing a plasma reactor according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 도시한 도면이다.10 is a view showing a plasma reactor according to an embodiment of the present invention.
도 11은 z1-z1 라인 및 x1-x1 라인을 따라 절단된 플라즈마 반응기를 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a plasma reactor cut along the z1-z1 line and the x1-x1 line.
도 12 및 도 13은 플라즈마 방전 흐름 및 오염 물질 흐름을 도시한 도면들이다. 12 and 13 are diagrams showing a plasma discharge flow and a pollutant flow.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.The singular expression used in this specification includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "consisting of" or "comprising" should not be construed as including all of the various components, or various steps described in the specification, among which some components or some steps It may not be included, or it should be construed to further include additional components or steps. In addition, terms such as “... unit” and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software. .
본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 입구가 막히는 현상을 방지하는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 플라즈마 반응기의 입구 근처에 플라즈마를 상기 플라즈마 반응기 내부에 가두기 위한 접지가 형성될 수 있다. The present invention relates to a plasma reactor, and may have a structure to prevent clogging of the inlet. For example, a ground may be formed to confine plasma inside the plasma reactor near the inlet of the plasma reactor.
또한, 상기 플라즈마 반응기는 복수의 전극 어셈블리들을 구현하여 오염 물질을 분해할 수 있다. In addition, the plasma reactor can decompose contaminants by implementing a plurality of electrode assemblies.
종래 플라즈마 반응기에서는 바디 전체에 걸쳐서 하나의 전극 어셈블리가 형성된다. 따라서, 상기 전극 어셈블리에 문제가 발생하였을 경우 상기 전극 어셈블리로 공급되는 전원이 차단되며, 그 결과 플라즈마 반응이 일어나지 않는다. 결과적으로, 공정 챔버로부터 유입된 오염 물질이 진공 펌프로 그대로 흐르는 문제가 발생한다. In the conventional plasma reactor, one electrode assembly is formed over the entire body. Therefore, when a problem occurs in the electrode assembly, power supplied to the electrode assembly is cut off, and as a result, plasma reaction does not occur. As a result, a problem arises in that contaminants introduced from the process chamber flow directly into the vacuum pump.
반면에, 본 발명의 플라즈마 반응기에서는 바디 상에 복수의 전극 어셈블리들이 형성되므로, 일부 전극 어셈블리에 문제가 발생하더라도 정상적인 전극 어셈블리에 의해 계속적으로 플라즈마 반응이 일어나며, 그 결과 공정 중 오염 물질이 진공 펌프로 흐르는 문제가 발생하지 않는다. On the other hand, in the plasma reactor of the present invention, since a plurality of electrode assemblies are formed on the body, even if a problem occurs in some electrode assemblies, the plasma reaction is continuously caused by the normal electrode assembly. There is no flow problem.
또한, 본 발명의 플라즈마 반응기는 복수의 플라즈마 반응을 통하여 오염 물질을 완벽하게 제거하며, 특히 쌓이는 오염 물질을 제거하여 입구 또는 출구가 막히는 현상을 방지할 수 있다. In addition, the plasma reactor of the present invention completely removes contaminants through a plurality of plasma reactions, and in particular, it is possible to prevent clogging of inlets or outlets by removing accumulated contaminants.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a process system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 공정 시스템은 공정 챔버(102), 플라즈마 반응기(100) 및 진공 펌프(104)를 포함할 수 있다. 공정 챔버(102)와 플라즈마 반응기(100)는 제 1 진공 배관(110)을 통하여 연결되고, 플라즈마 반응기(100)와 진공 펌프(104)는 제 2 진공 배관(112)을 통하여 연결될 수 있다. Referring to FIG. 1, the process system of the present embodiment may include a process chamber 102, a plasma reactor 100 and a vacuum pump 104. The process chamber 102 and the plasma reactor 100 may be connected through the first vacuum pipe 110, and the plasma reactor 100 and the vacuum pump 104 may be connected through the second vacuum pipe 112.
다만, 플라즈마 반응기(100)는 공정 챔버(102)와 진공 펌프(104) 사이에만 배치되는 것은 아니며, 진공 펌프(104)와 스크러버 사이 또는 스크러버 상단에 설치될 수도 있다. 또한, 복수의 플라즈마 반응기들이 공정 챔버, 진공 배관, 진공 펌프, 스크러버 사이에서 여러 위치에 설치될 수 있다. 즉, 플라즈마 반응기(100)는 플라즈마 반응을 이용하여 오염 물질을 분해하는 한 위치적인 제한은 없다.However, the plasma reactor 100 is not only disposed between the process chamber 102 and the vacuum pump 104, and may be installed between the vacuum pump 104 and the scrubber or on the top of the scrubber. In addition, a plurality of plasma reactors can be installed in various locations between the process chamber, vacuum piping, vacuum pump, scrubber. That is, the plasma reactor 100 is not limited in position as long as it decomposes contaminants using a plasma reaction.
이하, 설명의 편의를 위하여 플라즈마 반응기(100)가 공정 챔버(102)와 진공 펌프(104) 사이에 배치되는 것으로 가정하겠다. Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the plasma reactor 100 is disposed between the process chamber 102 and the vacuum pump 104.
공정 챔버(102)는 진공 상태에서 증착 공정, 식각 공정 또는 세정 공정 등을 수행할 수 있다. 다만, 공정에 따라 공정 챔버(102)에서 사용하는 가스 등이 달라지게 된다.The process chamber 102 may perform a deposition process, an etching process, or a cleaning process in a vacuum state. However, the gas used in the process chamber 102 varies depending on the process.
결과적으로, 공정에 따라 공정 챔버(102)로부터 전구체, 공정 가스, 세정 가스 또는 부산물을 포함하는 배기 가스가 제 1 진공 배관(110)을 통하여 플라즈마 반응기(100)로 입력된다. 즉, 오염 물질이 공정 챔버(102)로부터 플라즈마 반응기(100)로 입력된다. As a result, depending on the process, the exhaust gas including the precursor, process gas, cleaning gas, or by-products from the process chamber 102 is input to the plasma reactor 100 through the first vacuum pipe 110. That is, contaminants are input from the process chamber 102 to the plasma reactor 100.
이러한 오염 물질은 배관 내부 표면에 증착되어 배관 내부를 막을 수 있다. 또한, 오염 물질이 진공 펌프(104)로 입력될 경우 진공 펌프(104) 내부에서 온도 조건과 압력 조건이 급격이 변화할 수 있으며, 그 결과 상기 오염 물질이 상 변화를 일으켜 진공 펌프(104) 내부에서 고체화되거나 액체화될 수 있다. 이는 진공 펌프(104)의 고장을 야기시킬 수 있다. 특히, 상기 오염 물질이 대기 중으로 배출되면 큰 문제를 일으킨다. These contaminants can be deposited on the inner surface of the pipe to block the inside of the pipe. In addition, when the contaminants are input to the vacuum pump 104, the temperature and pressure conditions inside the vacuum pump 104 may rapidly change, and as a result, the contaminants cause a phase change to cause the inside of the vacuum pump 104 to change. Can be solidified or liquefied. This can cause the vacuum pump 104 to fail. In particular, when the pollutants are discharged into the atmosphere, they cause great problems.
따라서, 이러한 오염물질을 제거하기 위한 플라즈마 반응기(100)가 공정 챔버(102)와 진공 펌프(104) 사이에 설치될 수 있다. Accordingly, a plasma reactor 100 for removing such contaminants may be installed between the process chamber 102 and the vacuum pump 104.
플라즈마 반응기(100)는 상기 입력된 오염 물질을 분해하여 제거하는 역할을 수행한다. 구체적으로는, 플라즈마 반응기(100)는 전극을 이용하여 전기장을 발생시키되, 상기 전기장에 의해 상기 오염 물질이 플라즈마 반응하여 분해될 수 있다. The plasma reactor 100 decomposes and removes the input contaminants. Specifically, the plasma reactor 100 generates an electric field using an electrode, and the pollutant may be decomposed by plasma reaction by the electric field.
여기서, 상기 전극이 파괴되면 플라즈마 반응기(100)에서 플라즈마 반응이 일어나지 않는다. 결과적으로, 공정 챔버(102)로부터 입력된 오염 물질이 진공 펌프(104)로 입력될 수 있다. Here, when the electrode is destroyed, plasma reaction does not occur in the plasma reactor 100. As a result, contaminants input from the process chamber 102 can be input to the vacuum pump 104.
따라서, 본 발명의 플라즈마 반응기(100)는 하나의 전극이 아닌 복수의 전극들을 이용한다. 결과적으로, 일부 전극이 파괴되더라도 다른 전극이 정상적으로 동작하므로, 플라즈마 반응기(100)는 계속적으로 오염 물질을 분해하여 제거할 수 있다. 즉, 플라즈마 반응기(100)의 수명을 연장시키고 기능을 향상시킬 수 있다. Therefore, the plasma reactor 100 of the present invention uses a plurality of electrodes rather than one electrode. As a result, even if some of the electrodes are destroyed, the other electrode is operating normally, so the plasma reactor 100 can continuously decompose and remove contaminants. That is, the life of the plasma reactor 100 can be extended and functions can be improved.
다른 실시예에 따르면, 플라즈마 반응기(100)의 입구 측에 접지를 추가적으로 설치할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 이러한 접지가 없으면 버퍼 챔버가 접지 역할을 수행함에 따라 밀도가 낮은 플라즈마 상태가 상기 입구 측까지 침투하여 오염 물질을 완벽하게 처리하지 못하고 고형 물질을 형성할 수 있으며, 이러한 고형 물질은 상기 입구 또는 상기 입구와 연결되는 배관을 막을 수 있다. 따라서, 플라즈마 반응기(100)의 입구 측에서 플라즈마 방전이 일어나지 않도록 플라즈마를 플라즈마 반응기(100)의 내부로 가둘 필요가 있다. 이러한 역할을 접지가 수행한다. According to another embodiment, the ground may be additionally installed on the inlet side of the plasma reactor 100. As will be described later, if there is no such ground, as the buffer chamber serves as a ground, a low-density plasma state may penetrate to the inlet side and cannot completely treat contaminants, thereby forming a solid material. The inlet or a pipe connected to the inlet may be blocked. Therefore, it is necessary to confine plasma into the interior of the plasma reactor 100 so that plasma discharge does not occur at the inlet side of the plasma reactor 100. Grounding performs this role.
정리하면, 본 실시예의 플라즈마 반응기(100)는 접지를 이용하여 플라즈마를 플라즈마 반응기(100)의 내부로 가두고 복수의 전극 어셈블리들을 구현하여 수명을 연장시킬 수 있다. In summary, the plasma reactor 100 of the present embodiment can extend the life of a plasma by using a ground to trap the plasma inside the plasma reactor 100 and implementing a plurality of electrode assemblies.
한편, 복수의 전극 어셈블리들이 형성된 플라즈마 반응기(100)에 플라즈마를 가두는 접지를 형성시키는 것으로 언급하였으나, 하나의 전극 어셈블리가 형성된 플라즈마 반응기에 상기 접지가 형성될 수도 있다. On the other hand, although it was mentioned that a ground for trapping plasma is formed in the plasma reactor 100 in which a plurality of electrode assemblies are formed, the ground may be formed in the plasma reactor in which one electrode assembly is formed.
이하, 플라즈마 반응기(100)의 다양한 실시예들을 구체적으로 살펴보겠다. Hereinafter, various embodiments of the plasma reactor 100 will be described in detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기롤 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 플라즈마 반응기에서의 플라즈마 방전 흐름을 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 플라즈마 반응기에서의 오염 물질의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접지의 구조를 도시한 도면들이다. 2 is a sectional view showing a plasma reactor roll according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a plasma discharge flow in the plasma reactor of FIG. 2, and FIG. 4 is a contaminant in the plasma reactor of FIG. It is a diagram showing the flow of. 5 and 6 are views showing the structure of the ground according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 반응기는 바디(200), 바디(200) 위에 형성되는 복수의 전극 어셈블리들(202a, 202b, 202c 및 202d), 입구 버퍼 챔버(210), 출구 버퍼 챔버(212) 및 접지(220)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the plasma reactor of the present embodiment includes a body 200, a plurality of electrode assemblies 202a, 202b, 202c and 202d formed on the body 200, an inlet buffer chamber 210, and an outlet buffer chamber ( 212) and ground (220).
일 실시예에 따르면, 바디(200)는 사각형 형상을 가질 수 있으며, 면들 위에 각기 전극 어셈블리들(202)이 형성될 수 있다. 도 2에서는 4개의 전극 어셈블리들(202a, 202b, 202c 및 202d)이 형성되었으나, 2개 이상의 전극 어셈블리들이 상호 이격되어 형성되면 충분하다. According to an embodiment, the body 200 may have a rectangular shape, and electrode assemblies 202 may be formed on the surfaces. In FIG. 2, four electrode assemblies 202a, 202b, 202c, and 202d are formed, but it is sufficient if two or more electrode assemblies are formed spaced apart from each other.
전극 어셈블리(202)는 바디(200)위에 형성되는 유전체(230) 및 유전체(230) 위에 형성되는 전극(232), 예를 들어 고전압 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극(232)에 양의 전압이 인가될 수 있다. The electrode assembly 202 may include a dielectric 230 formed on the body 200 and an electrode 232 formed on the dielectric 230, for example, a high voltage electrode. For example, a positive voltage may be applied to the electrode 232.
일 실시예에 따르면, 바디(200)가 접지 기능을 하므로, 도 3에 도시된 바와 같이 전극들(232)로 양의 전압이 인가됨에 따라 전극들(232)과 바디(200) 사이에 전기장이 형성되며, 그 결과 플라즈마 반응이 일어난다. 결과적으로, 공정 챔버(102)로부터 입구를 통하여 입력된 오염 물질이 분해되어 제거될 수 있다. 예를 들어, 가스가 이온화되고, 이온이 부산물과 반응하여 부산물이 분해될 수 있다. According to an embodiment, since the body 200 functions as a ground, an electric field is generated between the electrodes 232 and the body 200 as a positive voltage is applied to the electrodes 232 as illustrated in FIG. 3. Is formed, resulting in a plasma reaction. As a result, contaminants input through the inlet from the process chamber 102 can be decomposed and removed. For example, gas may be ionized, and ions may react with by-products to decompose the by-products.
이 때, 입구 버퍼 챔버(210) 내부에 접지(220)가 형성되어 있지 않으면, 전기장이 입구 또는 배관 내부까지 영향을 주어 입구 또는 배관 내부에서 플라즈마 반응이 일어날 수 있다. 이 경우, 플라즈마의 밀도가 낮기 때문에 입구 또는 배관 내부에서 오염 물질이 완벽하게 처리되지 못하여 고형 물질이 생성될 수 있고, 이러한 고형 물질이 상기 입구 또는 배관을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 반응기(100)는 입구 버퍼 챔버(210) 내부에 접지(220)를 형성하여 플라즈마를 도 3에 도시된 바와 같은 플라즈마 반응기(100)의 내부로 가둔다. 결과적으로, 상기 입구 또는 상기 배관이 막히는 현상을 방지될 수 있다. At this time, if the ground 220 is not formed inside the inlet buffer chamber 210, an electric field affects the inlet or the inside of the pipe, so that a plasma reaction may occur inside the inlet or inside the pipe. In this case, since the density of the plasma is low, contaminants cannot be completely processed inside the inlet or the pipe, so that a solid substance may be generated, and such a solid substance may block the inlet or the pipe. Accordingly, the plasma reactor 100 of the present invention forms a ground 220 inside the inlet buffer chamber 210 to trap the plasma inside the plasma reactor 100 as shown in FIG. 3. As a result, clogging of the inlet or the piping can be prevented.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 공정 챔버(102)로부터 입력된 오염 물질이 플라즈마 반응기(100)로 흐를 때, 플라즈마 반응기(100) 내부에서 플라즈마 반응을 통하여 오염 물질을 분해하면서도 접지(220)를 이용하여 입구 또는 상기 입구와 연결된 배관의 막힘을 방지할 수 있다. 이 때, 접지(220)는 지지부(222)에 의해 지지될 수 있다. That is, as shown in FIG. 4, when the pollutant input from the process chamber 102 flows to the plasma reactor 100, the plasma 220 is decomposed through the plasma reaction inside the plasma reactor 100 while the ground 220 is disassembled. It is possible to prevent clogging of an inlet or a pipe connected to the inlet. At this time, the ground 220 may be supported by the support 222.
한편, 출구 버퍼 챔버(212)의 내부에도 접지가 형성될 수도 있지만, 플라즈마 반응기(100)의 내부에서 충분히 오염 물질이 분해되어 제거되었으므로, 접지가 없더라도 출구가 막히는 현상이 발생되지 않을 수 있다. 따라서, 출구 버퍼 챔버(212)에 접지가 형성되는 필수적인 사항은 아니다. On the other hand, although the ground may be formed inside the outlet buffer chamber 212, since the pollutants are sufficiently decomposed and removed inside the plasma reactor 100, even if there is no ground, the outlet may not be blocked. Therefore, it is not essential that ground is formed in the outlet buffer chamber 212.
또한, 도 2 내지 도 4에서는 하나의 접지(220)가 입구 버퍼 챔버(210)의 폭 방향으로 연장되어 형성되었지만, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 접지들(220a, 220b 및 220c)이 상호 분리된 상태로 하여 입구 버퍼 챔버(210)의 내부에 형성될 수도 있고 도 6에 도시된 바와 같이 입구 버퍼 챔버(210)에서 폭 방향에 설치되는 접지(220d)뿐만 아니라 수직 방향에도 접지(220e 또는 220f)가 추가로 형성될 수도 있다. 이 경우, 접지(220d)와 접지(220e 또는 220f)는 상호 분리되어 있다. In addition, although in FIG. 2 to FIG. 4, one ground 220 is formed to extend in the width direction of the inlet buffer chamber 210, but the plurality of grounds 220a, 220b, and 220c are mutually as shown in FIG. It may be formed inside the inlet buffer chamber 210 in a separated state, and as shown in FIG. 6, the inlet buffer chamber 210 may be provided in the width direction in the vertical direction as well as the ground 220d installed in the width direction 220e or 220f) may be further formed. In this case, the ground 220d and the ground 220e or 220f are separated from each other.
일 실시예에 따르면, 바디(200) 위에 상호 분리된 복수의 전극 어셈블리들(202)이 형성될 수 있다. According to an embodiment, a plurality of electrode assemblies 202 separated from each other may be formed on the body 200.
일 실시예에 따르면, 2개 이상의 전극 어셈블리들(202), 예를 들어 4개의 전극 어셈블리들(202a, 202b, 202c 및 202d)이 바디(200) 위에 상호 이격되어 형성될 수 있다. According to an embodiment, two or more electrode assemblies 202, for example, four electrode assemblies 202a, 202b, 202c, and 202d may be formed spaced apart from each other on the body 200.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 바디(200)가 사각형 형상을 가질 수 있으며, 면들 위에 각기 전극 어셈블리(202a, 202b, 202c 또는 202d)가 형성될 수 있다. 구체적으로는, 제 1 전극 어셈블리(202a), 제 2 전극 어셈블리(202b), 제 3 전극 어셈블리(202c) 및 제 4 전극 어셈블리(202d)가 소정 간격 이격된 상태로 배열될 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 2, the body 200 may have a rectangular shape, and electrode assemblies 202a, 202b, 202c, or 202d may be formed on the surfaces, respectively. Specifically, the first electrode assembly 202a, the second electrode assembly 202b, the third electrode assembly 202c, and the fourth electrode assembly 202d may be arranged with a predetermined distance therebetween.
바디(200) 전체에 걸쳐서 하나의 전극만이 형성된다면, 유전체 또는 전극의 파손 등의 이유로 전극이 정상적으로 동작하지 못하는 경우 오염 물질이 바디(200)를 통하여 진공 펌프(104)로 흐를 수 있다. 따라서, 플라즈마 반응기의 동작을 즉시 중지시켜야 하며, 즉 상기 전극으로 인가되는 전원을 즉시 차단하여야 한다. If only one electrode is formed over the entire body 200, contaminants may flow through the body 200 to the vacuum pump 104 when the electrode does not normally operate due to dielectric or electrode damage. Therefore, the operation of the plasma reactor must be stopped immediately, that is, the power applied to the electrode must be cut off immediately.
반면에, 바디(200)에 복수의 전극 어셈블리들(202)이 형성되면, 일부 전극 어셈블리(202)가 정상적으로 동작하지 못하더라도 다른 전극 어셈블리(202)가 정상적으로 동작하므로 오염 물질을 계속적으로 제거할 수 있다. 즉, 플라즈마 반응기(100)의 수명이 연장될 수 있다. On the other hand, if a plurality of electrode assemblies 202 are formed on the body 200, even if some electrode assemblies 202 do not operate normally, other electrode assemblies 202 operate normally, and contaminants can be continuously removed. have. That is, the life of the plasma reactor 100 can be extended.
일 실시예에 따르면, 전극 어셈블리들(202)에 각기 전원이 인가될 수 있다. 이 때, 전원들은 하나의 전원으로부터 분리된 서브 전원일 수 있다. According to an embodiment, power may be applied to the electrode assemblies 202 respectively. At this time, the power sources may be sub-power sources separated from one power source.
전극 어셈블리들(202) 중 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 정상적으로 동작하는 전극 어셈블리에 더 강한 전원이 인가되어 플라즈마 밀도가 높아질 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하지 않는 전극 어셈블리의 전극에는 전원 공급이 차단될 수 있다. 결과적으로, 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않더라도 오염 물질 제거 효율은 모든 전극 어셈블리들이 정상적으로 동작할 때와 유사할 수 있다. If some of the electrode assemblies 202 do not operate normally, a stronger power is applied to the electrode assembly operating normally, thereby increasing plasma density. At this time, power may be cut off to the electrodes of the electrode assembly that do not operate normally. As a result, even if some electrode assemblies do not operate normally, the efficiency of removing contaminants may be similar to when all electrode assemblies operate normally.
정리하면, 바디(200) 상에 복수의 전극 어셈블리들(202)이 형성되고 버퍼 챔버(210) 내부에 접지(220)가 배열될 수 있다. In summary, a plurality of electrode assemblies 202 may be formed on the body 200 and the ground 220 may be arranged inside the buffer chamber 210.
한편, 플라즈마를 가두는 기능을 접지(220)가 수행하였지만, 플라즈마를 플라즈마 반응기(100) 내부로 가두는 한 제한이 없다. 이러한 기능을 수행하는 부재는 차단부로 통칭될 수 있다. On the other hand, although the function of confining the plasma was performed by the ground 220, there is no limitation as long as the plasma is confined into the plasma reactor 100. The member performing this function may be referred to as a blocking part.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기에서의 전기장의 흐름을 도시한 도면이며, 도 8은 도 7의 플라즈마 반응기에서의 오염 물질의 흐름을 도시한 도면이다. 7 is a view showing the flow of an electric field in a plasma reactor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing the flow of pollutants in the plasma reactor of FIG. 7.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 반응기(100)는 바디(700), 복수의 전극 어셈블리들(702a, 702b, 702c 및 702d), 입구부(710), 출구부(712), 버퍼 챔버(720) 및 제 2 접지(722)를 포함할 수 있다. 또한, 플라즈마 반응기(100)는 바디(700)를 관통하여 형성되는 제 1 접지(704)를 추가적으로 포함할 수 있다. 7 and 8, the plasma reactor 100 of the present embodiment includes a body 700, a plurality of electrode assemblies 702a, 702b, 702c and 702d, an inlet portion 710, and an outlet portion 712, A buffer chamber 720 and a second ground 722 may be included. In addition, the plasma reactor 100 may further include a first ground 704 formed through the body 700.
바디(700)는 하우징으로서, 내부를 통하여 오염 물질이 흐른다. 일 실시예에 따르면, 바디(700)는 접지로서 동작할 수 있다. The body 700 is a housing, through which contaminants flow. According to one embodiment, the body 700 may operate as a ground.
전극 어셈블리(702)는 바디(700)의 일부면 상에 형성되며, 바디(700) 위에 형성된 유전체(730) 및 유전체(730) 위에 형성된 전극(732)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극(732)에는 양의 전압이 인가될 수 있다. 결과적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 전극(732)과 접지로서 동작하는 바디(700) 사이에 전기장이 형성되며, 이 전기장에 의해 플라즈마 반응이 일어나 오염 물질이 분해되어 제거될 수 있다. The electrode assembly 702 is formed on a portion of the body 700 and may include a dielectric 730 formed on the body 700 and an electrode 732 formed on the dielectric 730. Here, a positive voltage may be applied to the electrode 732. As a result, an electric field is formed between the electrode 732 and the body 700 operating as a ground as illustrated in FIG. 7, and a plasma reaction occurs by the electric field, whereby contaminants can be decomposed and removed.
구체적으로, 버퍼 챔버(720) 및 입구부(710)를 통하여 입력되는 오염 물질들이 도 8에 도시된 바와 같이 바디(700)와 제 1 접지(704) 사이의 공간을 통하여 흐르며, 이렇게 오염 물질이 바디(200)의 내측으로 흐르는 동안 플라즈마 반응에 의해 상기 오염 물질들이 분해되어 제거될 수 있다. Specifically, contaminants input through the buffer chamber 720 and the inlet 710 flow through the space between the body 700 and the first ground 704 as shown in FIG. 8, and thus contaminants The contaminants may be decomposed and removed by plasma reaction while flowing inside the body 200.
일 실시예에 따르면, 2개 이상의 전극 어셈블리들(702), 예를 들어 4개의 전극 어셈블리들(702a, 702b, 702c 및 702d)이 바디(700) 위에 상호 이격되어 형성될 수 있다. According to an embodiment, two or more electrode assemblies 702, for example, four electrode assemblies 702a, 702b, 702c and 702d may be formed to be spaced apart from each other on the body 700.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 바디(700)가 6각형 형상을 가질 수 있으며, 6면들 중 4개의 면들 위에 각기 전극 어셈블리(702a, 702b, 702c 또는 702d)가 형성될 수 있다. 구체적으로는, 제 1 전극 어셈블리(702a) 및 제 2 전극 어셈블리(702b)가 소정 간격 이격된 상태로 바디(700)의 면들 중 우측의 2개의 면에 각기 형성되고, 제 3 전극 어셈블리(702c) 및 제 4 전극 어셈블리(702d)가 소정 간격 이격된 상태로 바디(700)의 면들 중 좌측의 2개의 면에 각기 형성될 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 7, the body 700 may have a hexagonal shape, and electrode assemblies 702a, 702b, 702c, or 702d may be formed on four of the six surfaces, respectively. Specifically, the first electrode assembly 702a and the second electrode assembly 702b are respectively formed on two of the right sides of the faces of the body 700 in a state spaced apart from each other by the third electrode assembly 702c. And the fourth electrode assembly 702d may be respectively formed on two left surfaces of the surfaces of the body 700 in a state spaced apart from each other.
일 실시예에 따르면, 전극 어셈블리들(702)에 각기 전원이 인가될 수 있다. 이 때, 전원들은 하나의 전원으로부터 분리된 서브 전원일 수 있다. According to an embodiment, power may be applied to the electrode assemblies 702 respectively. At this time, the power sources may be sub-power sources separated from one power source.
전극 어셈블리들(702) 중 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 정상적으로 동작하는 전극 어셈블리에 더 강한 전원이 인가되어 플라즈마 밀도가 높아질 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하지 않는 전극 어셈블리의 전극에는 전원 공급이 차단될 수 있다. 결과적으로, 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않더라도 오염 물질 제거 효율은 모든 전극 어셈블리들이 정상적으로 동작할 때와 유사할 수 있다. When some of the electrode assemblies 702 do not operate normally, a stronger power is applied to the electrode assembly operating normally, thereby increasing the plasma density. At this time, power may be cut off to the electrodes of the electrode assembly that do not operate normally. As a result, even if some electrode assemblies do not operate normally, the efficiency of removing contaminants may be similar to when all electrode assemblies operate normally.
일 실시예에 따르면, 바디(700)의 중앙 부분을 관통하여 제 1 접지(704)가 형성될 수 있으며, 그 결과 바디(700)의 내측에 제 1 접지(704)의 적어도 일부가 배열되게 된다. 이러한 접지(704)는 전극 간의 간섭을 최소화하여 플라즈마 반응을 안정화시키는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제 1 접지(704)로 인하여 전극에 의한 전기장들 사이의 간섭이 최소화되어 플라즈마 반응이 안정화될 수 있다. According to an embodiment, the first ground 704 may be formed through the central portion of the body 700, and as a result, at least a portion of the first ground 704 may be arranged inside the body 700. . The ground 704 may serve to stabilize the plasma reaction by minimizing interference between electrodes. That is, due to the first ground 704, the interference between the electric fields by the electrode is minimized, so that the plasma reaction can be stabilized.
다만, 바디(700)가 접지로 동작하므로, 제 1 접지(704)는 생략될 수도 있다. 또는, 제 1 접지(704)가 존재하는 경우 바디(700)가 접지로 동작하지 않아도 된다. 다만, 오염 물질 분해 효율 등을 고려하면, 하나의 접지만 형성되는 것보다 바디(700)가 접지로 동작하고 제 1 접지(704)가 바디(700)의 내측에 형성되는 것이 유리하다. However, since the body 700 operates as a ground, the first ground 704 may be omitted. Alternatively, when the first ground 704 is present, the body 700 does not need to operate as a ground. However, considering the efficiency of decomposing pollutants, it is advantageous that the body 700 operates as the ground and the first ground 704 is formed inside the body 700 rather than only one ground.
일 실시예에 따르면, 제 1 접지(704)는 원통형으로 말아진 형태로 형성될 수 있으며, 그 결과 전극 어셈블리들(702a, 702b, 702c 및 702d)과 각기 마주볼 수 있다. According to one embodiment, the first ground 704 may be formed in a cylindrical rolled shape, and as a result, may face the electrode assemblies 702a, 702b, 702c, and 702d, respectively.
버퍼 챔버(720)는 입구부(710) 위에 형성되며, 그 내부에 제 2 접지(722)가 형성될 수 있다. 제 2 접지(722)는 플라즈마를 플라즈마 반응기(100) 내부로 가두는 역할을 수행한다. The buffer chamber 720 is formed on the inlet 710, and a second ground 722 may be formed therein. The second ground 722 serves to confine the plasma into the plasma reactor 100.
정리하면, 바디(700)의 표면 상에 상호 이격된 복수의 전극 어셈블리들(702)이 형성되며, 바디(700)의 내측에 제 1 접지(704)가 형성되고, 버퍼 챔버(720) 내부에 제 2 접지(722)가 형성될 수 있다. In summary, a plurality of electrode assemblies 702 spaced apart from each other on the surface of the body 700 is formed, a first ground 704 is formed inside the body 700, and inside the buffer chamber 720. A second ground 722 may be formed.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 도시한 도면이다. 9 is a view showing a plasma reactor according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 반응기는 바디(900), 전극들(902a 및 902b), 하나의 입구부(910), 복수의 출구부들(912, 914 및 916), 버퍼 챔버(920) 및 접지(922)를 포함할 수 있다. 이 때, 출구부들(912, 914 및 916)에 각기 진공 펌프들이 연결될 수 있다. Referring to FIG. 9, the plasma reactor of the present embodiment includes a body 900, electrodes 902a and 902b, one inlet 910, a plurality of outlets 912, 914 and 916, and a buffer chamber 920. And ground 922. At this time, vacuum pumps may be connected to the outlets 912, 914, and 916, respectively.
도 7에서는 하나의 출구부(712)와 하나의 진공 펌프(104)가 존재하여 진공 펌프(104)의 용량이 부족할 수 있는 반면에, 본 실시예의 플라즈마 반응기에서는 복수의 진공 펌프들을 사용하므로 충분한 용량을 확보할 수 있다. In FIG. 7, one outlet 712 and one vacuum pump 104 may exist, so that the capacity of the vacuum pump 104 may be insufficient, whereas the plasma reactor of this embodiment uses a plurality of vacuum pumps, thereby providing sufficient capacity. Can be secured.
다만, 복수의 출구부들(912, 914 및 916)을 포함할 지라도, 바디(900) 상에 복수의 전극 어셈블리들(902a 및 902b)이 형성되고 버퍼 챔버(920) 내부에 플라즈마를 플라즈마 반응기(100)의 내부로 가두는 접지(922)가 형성될 수 있다. 도 7과 비교하였을 때, 전극 어셈블리들(702b 및 702c) 대신에 출구부들(914 및 916)이 형성된다.However, even if a plurality of outlets 912, 914, and 916 are included, a plurality of electrode assemblies 902a and 902b are formed on the body 900 and plasma is generated inside the buffer chamber 920. ), The ground 922 to be confined to the inside may be formed. Compared to FIG. 7, outlet portions 914 and 916 are formed instead of electrode assemblies 702b and 702c.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 도시한 도면이고, 도 11은 z1-z1 라인 및 x1-x1 라인을 따라 절단된 플라즈마 반응기를 도시한 도면이며, 도 12 및 도 13은 플라즈마 방전 흐름 및 오염 물질 흐름을 도시한 도면들이다. FIG. 10 is a view showing a plasma reactor according to an embodiment of the present invention, FIG. 11 is a view showing a plasma reactor cut along the z1-z1 line and the x1-x1 line, and FIGS. 12 and 13 are plasma These are diagrams showing discharge flow and pollutant flow.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 반응기(100)는 입구 플라즈마 반응부, 메인 플라즈마 반응부 및 출구 플라즈마 반응부를 포함할 수 있다. 10 to 13, the plasma reactor 100 of this embodiment may include an inlet plasma reaction unit, a main plasma reaction unit, and an outlet plasma reaction unit.
상기 입구 플라즈마 반응부는 공정 챔버(102)로부터 오염 물질이 입력되는 플라즈마 반응기(100)의 입구부에 해당하며, 입구 바디(1102) 및 입구 바디(1102) 위에 형성되는 적어도 하나의 전극 어셈블리(1106)를 포함한다. The inlet plasma reaction part corresponds to the inlet part of the plasma reactor 100 to which contaminants are input from the process chamber 102, and the inlet body 1102 and at least one electrode assembly 1106 formed on the inlet body 1102 It includes.
전극 어셈블리(1106)는 입구 바디(1102) 위에 형성되는 유전체(1120) 및 유전체(1120) 위에 형성되는 전극(1122)을 포함할 수 있다. 여기서, 전극(1122)으로 양의 전압이 인가될 수 있다. The electrode assembly 1106 may include a dielectric 1120 formed on the inlet body 1102 and an electrode 1122 formed on the dielectric 1120. Here, a positive voltage may be applied to the electrode 1122.
일 실시예에 따르면, 입구 바디(1102)의 내부 공간에 입구 내부 접지(1112)가 형성될 수 있다. 입구 내부 접지(1112)는 지지부(1116)에 의해 지지된다. 한편, 입구 내부 접지(1112)는 상호 이격된 복수의 서브 입구 내부 접지들로 이루어질 수도 있다. According to an embodiment, the inlet inner ground 1112 may be formed in the inner space of the inlet body 1102. The inlet inner ground 1112 is supported by a support 1116. Meanwhile, the inlet inner ground 1112 may be formed of a plurality of sub-inlet inner grounds spaced from each other.
또한, 전극 어셈블리(1106)와 입구 내부 접지(1112)는 도 3에 도시된 바와 같이 대향하여 배열되되, 전극 어셈블리(1106)와 입구 내부 접지(1112) 사이의 거리를 조절 세팅하여 대향 방전과 연면 방전을 발생시킬 수 있다. 이때, 플라즈마 방전에 의해 생성된 이온들은 주로 전극 어셈블리(1106) 및 입구 내부 접지(1112) 근처(A)에 집중될 수 있다. In addition, the electrode assembly 1106 and the inlet inner ground 1112 are arranged oppositely as illustrated in FIG. 3, by adjusting the distance between the electrode assembly 1106 and the inlet inner ground 1112 to set the opposite discharge and creepage Discharge may occur. At this time, ions generated by the plasma discharge may mainly be concentrated in the electrode assembly 1106 and the inlet inner ground 1112 near (A).
즉, 입구 바디(1102) 내부에서 오염 물질들 중 일부가 분해되며, 즉 전처리되며, 그런 후 오염 물질이 상기 메인 플라즈마 반응부로 입력된다. That is, some of the contaminants are decomposed inside the inlet body 1102, that is, pre-treated, and then contaminants are input to the main plasma reaction unit.
또한, 플라즈마 반응기(100)는 입구 플라즈마 반응부의 입구, 상기 입구와 연결된 배관 또는 바닥에 쌓인 오염 물질을 분해하여 제거할 수 있다. Also, the plasma reactor 100 may decompose and remove contaminants accumulated in the inlet of the inlet plasma reaction unit, the piping connected to the inlet, or the floor.
한편, 입구 내부 접지(1112)는 입구 또는 배관의 막힘을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 입구 내부 접지(1112)가 존재하지 않으면, 상기 메인 플라즈마 반응부에서 발생된 전기장이 입구 또는 배관 내부까지 영향을 주어 입구 또는 배관 내부에서 플라즈마 반응이 일어날 수 있다. 이 경우, 플라즈마의 밀도가 낮기 때문에 입구 또는 배관 내부에서 오염 물질이 완벽하게 처리되지 못하여 고형 물질이 생성될 수 있고, 이러한 고형 물질이 상기 입구 또는 배관을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 반응기(100)는 상기 입구 플라즈마 반응부 내부에 입구 내부 접지(1112)를 형성하여 플라즈마를 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같은 상기 메인 플라즈마 반응부의 내부로 가둔다. 결과적으로, 상기 입구 또는 상기 배관이 막히는 현상을 방지할 수 있다. On the other hand, the inlet ground (1112) can prevent clogging of the inlet or pipe. Specifically, when the inlet inner ground 1112 does not exist, an electric field generated in the main plasma reaction unit affects the inlet or the inside of the pipe, so that a plasma reaction may occur within the inlet or inside the pipe. In this case, since the density of the plasma is low, contaminants cannot be completely processed inside the inlet or the pipe, so that a solid substance may be generated, and such a solid substance may block the inlet or the pipe. Accordingly, the plasma reactor 100 of the present invention forms an inlet inner ground 1112 inside the inlet plasma reaction unit to trap plasma inside the main plasma reaction unit as shown in FIGS. 12 and 13. As a result, it is possible to prevent the phenomenon that the inlet or the piping is blocked.
이러한 막힘 현상을 방지하기 위하여, 입구 내부 접지(1112)는 절곡된 부분을 가지되, 절곡된 부분은 입구 방향으로 절곡되어 있다. 이는 전기장이 상기 입구로 진행하게 하지 않기 위해서이다. In order to prevent such a clogging phenomenon, the inlet inner ground 1112 has a bent portion, but the bent portion is bent in the inlet direction. This is to prevent the electric field from proceeding to the entrance.
상기 메인 플라즈마 반응부는 상기 입구 플라즈마 반응부에 연결되며, 접지로서 동작하는 메인 바디(1100) 및 적어도 하나의 전극 어셈블리, 예를 들어 2개의 전극 어셈블리들(1108a 및 1108b)을 포함할 수 있다. The main plasma reaction unit is connected to the inlet plasma reaction unit, and may include a main body 1100 operating as a ground and at least one electrode assembly, for example, two electrode assemblies 1108a and 1108b.
전극 어셈블리(1108)의 전극에 양의 전압이 인가되면, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 전기장이 상기 전극과 메인 바디(1100) 및 입구 내부 접지(1112) 사이에 형성되어 오염 물질들을 2차 분해하여 제거한다. 즉, 연면 방전이 일어난다. 이 때, 상기 전기장은 입구 내부 접지(1112) 및 출구 내부 접지(1114)에 의해 입구 및 출구까지 진행하지 않고 상기 메인 플라즈마 반응부의 내부에 갇히게 된다. When a positive voltage is applied to the electrode of the electrode assembly 1108, an electric field is formed between the electrode and the main body 1100 and the inlet internal ground 1112 as shown in FIGS. Secondary disassembly and removal. That is, creeping discharge occurs. At this time, the electric field is trapped inside the main plasma reaction unit without proceeding to the inlet and outlet by the inlet inner ground 1112 and the outlet inner ground 1114.
상기 출구 플라즈마 반응부는 상기 메인 플라즈마 반응부에 연결되며, 상기 메인 플라즈마 반응부로부터 입력된 오염 물질들을 3차 분해하여 제거한다. The outlet plasma reaction unit is connected to the main plasma reaction unit, and thirdly decomposes and removes contaminants input from the main plasma reaction unit.
상기 출구 플라즈마 반응부는 출구 바디(1104) 및 적어도 하나의 전극 어셈블리(1110)를 포함한다. The outlet plasma reaction unit includes an outlet body 1104 and at least one electrode assembly 1110.
일 실시예에 따르면, 상기 출구 플라즈마 반응부의 내부에 출구 내부 접지(1114)가 형성되되, 출구 내부 접지(1114)는 지지부(1118)에 의해 지지될 수 있다. According to one embodiment, an outlet inner ground 1114 is formed inside the outlet plasma reaction unit, and the outlet inner ground 1114 may be supported by the support 1118.
여기서, 전극 어셈블리(1110)와 출구 내부 접지(1114)는 대향하여 배열될 수 있되, 전극 어셈블리(1110)와 출구 내부 접지(1114) 사이의 거리를 조절 세팅하여 대향 방전과 연면 방전을 발생시킬 수 있다. 이 때, 플라즈마 방전은 전극 어셈블리(1110) 및 출구 내부 접지(1114) 근처(B)에 집중될 수 있다. Here, the electrode assembly 1110 and the outlet inner ground 1114 may be arranged to face each other, but by setting a distance between the electrode assembly 1110 and the outlet inner ground 1114, counter discharge and creepage discharge may be generated. have. At this time, the plasma discharge may be concentrated near the electrode assembly 1110 and the outlet inner ground 1114 (B).
출구의 막힘 현상을 방지하기 위하여, 출구 내부 접지(1114)는 절곡된 부분을 가지되, 절곡된 부분은 출구 방향으로 절곡되어 있다. 이는 전기장이 상기 출구로 진행하게 하지 않기 위해서이다. In order to prevent clogging of the outlet, the outlet inner ground 1114 has a bent portion, but the bent portion is bent in the outlet direction. This is to prevent the electric field from proceeding to the outlet.
한편, 출구 내부 접지(1114)는 존재하지 않을 수 있다. 이는 상기 출구 플라즈마 반응부에는 오염 물질이 많지 않아서 쌓이는 오염 물질이 거의 없고 배관의 막힘이 거의 발생하지 않기 때문이다. Meanwhile, the ground 1114 inside the outlet may not exist. This is because there are not many contaminants in the outlet plasma reaction part, so there are almost no contaminants accumulated and almost no clogging of the pipe occurs.
정리하면, 본 발명의 플라즈마 반응기(100)는 상기 입구 플라즈마 반응부, 상기 메인 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부를 이용하여 공정 챔버(102)로부터 입력된 오염 물질들을 완벽하게 제거할 수 있다. 이 때, 상기 입구 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부에서는 대향 방전이 일어나고, 상기 메임 플라즈마 반응부에서는 연면 방전이 일어날 수 있다. In summary, the plasma reactor 100 of the present invention can completely remove contaminants input from the process chamber 102 using the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit, and the outlet plasma reaction unit. At this time, an opposite discharge may occur in the inlet plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit, and creeping discharge may occur in the main plasma reaction unit.
플라즈마 반응기(100)의 구동 동작을 살펴보면, 공정 챔버(102)로부터 입력된 오염 물질을 제거하는 공정 타임 동안에는 상기 입구 플라즈마 반응부, 상기 메인 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부에서 모두 플라즈마 방전이 일어날 수 있다. Looking at the driving operation of the plasma reactor 100, during the process time for removing contaminants input from the process chamber 102, plasma discharge may occur in the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit, and the outlet plasma reaction unit. Can be.
반면에, 아이들 타임 동안에는 전력 소모를 줄이기 위하여 상기 메인 플라즈마 반응부는 구동시키지 않고, 오염 물질이 주로 쌓이는 상기 입구 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부만 구동시킬 수 있다. 물론, 상기 출구 플라즈마 반응부에도 오염 물질이 거의 쌓이지 않으므로, 상기 입구 플라즈마 반응부만 구동시킬 수도 있다. On the other hand, during the idle time, in order to reduce power consumption, the main plasma reaction unit is not driven, and only the inlet plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit where contaminants are mainly accumulated may be driven. Of course, since the contaminants hardly accumulate in the outlet plasma reaction unit, only the inlet plasma reaction unit may be driven.
한편, 위에서 언급하지는 않았지만 상기 입구 플라즈마 반응부, 상기 메인 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부 중 적어도 하나는 복수의 전극 어셈블리들을 포함할 수 있다. Meanwhile, although not mentioned above, at least one of the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit, and the outlet plasma reaction unit may include a plurality of electrode assemblies.
바디 전체에 걸쳐서 하나의 전극만이 형성된다면, 유전체 또는 전극의 파손 등의 이유로 전극이 정상적으로 동작하지 못하는 경우 오염 물질이 바디를 통하여 진공 펌프(104)로 흐를 수 있다. 따라서, 플라즈마 반응기의 동작을 즉시 중지시켜야 하며, 즉 상기 전극으로 인가되는 전원을 즉시 차단하여야 한다. If only one electrode is formed over the entire body, contaminants may flow through the body to the vacuum pump 104 when the electrode does not operate normally due to dielectric or electrode damage. Therefore, the operation of the plasma reactor must be stopped immediately, that is, the power applied to the electrode must be cut off immediately.
반면에, 바디에 복수의 전극 어셈블리들이 형성되면, 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 못하더라도 다른 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하므로 오염 물질을 계속적으로 제거할 수 있다. 즉, 플라즈마 반응기(100)의 수명이 연장될 수 있다. On the other hand, if a plurality of electrode assemblies are formed on the body, even if some electrode assemblies do not operate normally, other electrode assemblies operate normally, so that contaminants can be continuously removed. That is, the life of the plasma reactor 100 can be extended.
일 실시예에 따르면, 전극 어셈블리들에 각기 전원이 인가될 수 있다. 이 때, 전원들은 하나의 전원으로부터 분리된 서브 전원일 수 있다. According to an embodiment, power may be applied to the electrode assemblies, respectively. At this time, the power sources may be sub-power sources separated from one power source.
전극 어셈블리들 중 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않는 경우, 정상적으로 동작하는 전극 어셈블리에 더 강한 전원이 인가되어 플라즈마 밀도가 높아질 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하지 않는 전극 어셈블리의 전극에는 전원 공급이 차단될 수 있다. 결과적으로, 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않더라도 오염 물질 제거 효율은 모든 전극 어셈블리들이 정상적으로 동작할 때와 유사할 수 있다. When some of the electrode assemblies do not operate normally, a stronger power is applied to the electrode assembly operating normally, thereby increasing plasma density. At this time, power may be cut off to the electrodes of the electrode assembly that do not operate normally. As a result, even if some electrode assemblies do not operate normally, the efficiency of removing contaminants may be similar to when all electrode assemblies operate normally.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiments can be easily grasped from a process point of view. That is, each component can be identified by each process. Also, the process of the above-described embodiment can be easily grasped from the perspective of the components of the device.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

Claims (17)

  1. 플라즈마 반응기에 있어서, In the plasma reactor,
    바디;body;
    상기 바디 상에 형성된 적어도 하나의 전극 어셈블리; 및At least one electrode assembly formed on the body; And
    상기 플라즈마 반응기의 입구 측에 형성되어 플라즈마를 상기 플라즈마 반응기 내부에 가두는 접지를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. It is formed on the inlet side of the plasma reactor, characterized in that it comprises a ground to trap the plasma inside the plasma reactor.
  2. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 바디와 진공 배관 사이에 형성된 버퍼 챔버를 더 포함하되,Further comprising a buffer chamber formed between the body and the vacuum pipe,
    상기 접지는 상기 버퍼 챔버 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The ground is a plasma reactor, characterized in that formed in the buffer chamber.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접지는 상호 분리된 복수의 서브 접지들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The plasma reactor of claim 1, wherein the ground is composed of a plurality of sub-grounds separated from each other.
  4. 제1항에 있어서, 접지로 기능하는 상기 바디 상에 상호 이격된 복수의 전극 어셈블리들이 형성되되,According to claim 1, A plurality of electrode assemblies spaced apart from each other are formed on the body functioning as a ground,
    상기 전극 어셈블리들은 상기 바디 상에 형성된 유전체 및 상기 유전체 위에 형성된 전극을 가지고, 상기 전극 어셈블리들의 전극들로 전원이 인가됨에 따라 플라즈마 반응이 일어나 상기 바디 내부를 통하여 흐르는 오염 물질이 분해되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The electrode assemblies have a dielectric formed on the body and an electrode formed on the dielectric, and a plasma reaction occurs as power is applied to the electrodes of the electrode assemblies, and contaminants flowing through the body are decomposed. Plasma reactor.
  5. 제4항에 있어서, 상기 바디의 내측에 접지가 추가적으로 형성되되, 상기 전극 어셈블리들의 전극들과 상기 내측의 접지가 각기 마주보며, 상기 전극들과 상기 내측의 접지 사이에 전기장이 형성되어 상기 오염 물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The contaminant of claim 4, wherein a ground is additionally formed on the inside of the body, and the electrodes of the electrode assemblies and the inner ground are facing each other, and an electric field is formed between the electrodes and the inner ground. Plasma reactor, characterized in that to remove.
  6. 제4항에 있어서, 일부 전극 어셈블리가 정상적으로 동작하지 않는 경우 정상적으로 동작하는 전극 어셈블리에 더 높은 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The plasma reactor of claim 4, wherein when some electrode assemblies do not normally operate, a higher power is applied to the electrode assemblies operating normally.
  7. 제4항에 있어서, 상기 바디에는 복수의 출구부들이 형성되되, 상기 출구부들은 각기 진공 펌프들과 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The plasma reactor of claim 4, wherein a plurality of outlet portions are formed in the body, and the outlet portions are respectively connected to vacuum pumps.
  8. 제 1 전극 어셈블리 및 제 1 내부 접지를 가지는 입구 플라즈마 반응부; 및An inlet plasma reaction unit having a first electrode assembly and a first internal ground; And
    상기 입구 플라즈마 반응부에 연결되며, 적어도 하나의 제 2 전극 어셈블리를 가지는 메인 플라즈마 반응부를 포함하되,It is connected to the inlet plasma reaction unit, and includes a main plasma reaction unit having at least one second electrode assembly,
    상기 전극 어셈블리들은 각기 유전체 및 전극을 가지고, 상기 입구 플라즈마 반응부는 1차 플라즈마 반응을 일으켜 오염 물질을 1차 분해하며, 상기 메인 플라즈마 반응부는 2차 플라즈마 반응을 일으켜 오염 물질을 2차 분해하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. Each of the electrode assemblies has a dielectric and an electrode, and the inlet plasma reaction unit causes a primary plasma reaction to firstly decompose pollutants, and the main plasma reaction unit causes a second plasma reaction to secondarily decompose pollutants. Plasma reactor.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제 1 전극 어셈블리내부의 전극 크기와 상기 제 1 내부 접지 사이의 거리를 조절 세팅하여 대향 방전과 연면 방전을 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 9. The plasma reactor of claim 8, wherein counter discharge and creepage discharge can be generated by adjusting and setting the distance between the electrode size inside the first electrode assembly and the first internal ground.
  10. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 제 1 내부 접지의 일부는 상기 플라즈마 반응기의 입구 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.A plasma reactor, characterized in that a portion of the first internal ground is bent in the inlet direction of the plasma reactor.
  11. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 메인 플라즈마 반응부에 연결되며, 제 3 전극 어셈블리 및 제 2 내부 접지를 가지는 출구 플라즈마 반응부를 더 포함하되,It is connected to the main plasma reaction unit, further comprising an outlet plasma reaction unit having a third electrode assembly and a second internal ground,
    상기 제 3 전극 어셈블리 내부의 전극 크기와 상기 제 2 내부 접지 사이의 거리를 조절 세팅하여 대향 방전과 연면 방전을 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. Plasma reactor, characterized in that it is possible to generate a counter discharge and creep discharge by adjusting the distance between the electrode size inside the third electrode assembly and the second internal ground.
  12. 제11항에 있어서, The method of claim 11,
    상기 제 2 내부 접지의 일부는 상기 플라즈마 반응기의 출구 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.A plasma reactor, characterized in that a portion of the second internal ground is bent in the exit direction of the plasma reactor.
  13. 제11항에 있어서, 공정 타임 동안에는 상기 입구 플라즈마 반응부, 상기 메인 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부가 모두 플라즈마 방전을 발생시키며, 아이들 타임 동안에는 상기 입구 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부 중 적어도 하나가 플라즈마 방전을 일으키고 상기 메인 플라즈마 반응부는 플라즈마 방전을 일으키지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 12. The method of claim 11, wherein during the process time, the inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit all generate plasma discharge, and during the idle time, at least one of the inlet plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit Plasma reactor, characterized in that the plasma discharge and the main plasma reaction does not cause a plasma discharge.
  14. 제8항에 있어서, 상기 메인 플라즈마 방전부에는 상호 분리된 복수의 전극 어셈블리들이 포함되되, The method of claim 8, wherein the main plasma discharge unit includes a plurality of electrode assemblies separated from each other,
    상기 전극 어셈블리들 중 일부가 정상 동작하지 않으면 다른 전극 어셈블리로 더 높은 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. If some of the electrode assemblies do not operate normally, the plasma reactor is characterized in that higher power is applied to the other electrode assembly.
  15. 제8항에 있어서, 상기 제 1 내부 접지는 상기 입구 플라즈마 방전부의 내부 공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. 9. The plasma reactor of claim 8, wherein the first internal ground is formed in the interior space of the inlet plasma discharge unit.
  16. 제 1 전극 어셈블리 및 제 1 내부 접지를 가지는 입구 플라즈마 반응부; 및An inlet plasma reaction unit having a first electrode assembly and a first internal ground; And
    상기 입구 플라즈마 반응부에 연결되며, 적어도 하나의 제 2 전극 어셈블리를 가지는 메인 플라즈마 반응부를 포함하되,It is connected to the inlet plasma reaction unit, and includes a main plasma reaction unit having at least one second electrode assembly,
    공정 타임 동안 상기 입구 플라즈마 반응부 및 상기 메인 플라즈마 반응부 모두 플라즈마 반응을 발생시키며, 아이들 타임 동안 상기 입구 플라즈마 반응부는 플라즈마 반응을 일으키며 상기 메인 플라즈마 반응부는 플라즈마 반응을 일으키지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The plasma reactor, characterized in that both the inlet plasma reaction unit and the main plasma reaction unit generate a plasma reaction during a process time, and during the idle time, the inlet plasma reaction unit causes a plasma reaction and the main plasma reaction unit does not cause a plasma reaction.
  17. 제16항에 있어서, 상기 메인 플라즈마 반응부에 연결되며, 제 3 전극 어셈블리 및 제 2 내부 접지를 가지는 출구 플라즈마 반응부를 더 포함하되,The method of claim 16, further comprising an outlet plasma reaction unit connected to the main plasma reaction unit and having a third electrode assembly and a second internal ground,
    상기 입구 플라즈마 반응부, 상기 메인 플라즈마 반응부 및 상기 출구 플라즈마 반응부는 각기 플라즈마 방전을 일으켜서 상기 오염 물질들을 3차 분해하여 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기. The inlet plasma reaction unit, the main plasma reaction unit and the outlet plasma reaction unit, each of which causes a plasma discharge to remove the contaminants by tertiary decomposition plasma reactor.
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