KR20180010816A - 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 챔버는, 가스 입구가 형성되고, 양단에 빗각 결합부가 형성된 제1 단위 튜브; 가스 출구가 형성되고, 양단에 빗각 결합부가 형성된 제2 단위 튜브; 및 상기 제1 및 제2 단위 튜브의 양단에 형성된 빗각 결합부에 연결되는 복수의 제3 단위 튜브;를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 단위 튜브가 서로 연결됨에 따라 내부에 방전 루프를 형성하여 토로이달 구조를 구성한다.
Description
본 발명은 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 방전 루프가 형성되는 토로이달(toroidal) 구조를 구성하기 위해 각각의 단위 튜브에 빗각 결합부를 형성하여 서로 결합함으로써, 플라즈마 챔버를 용이하게 가공하고 제작 단가를 줄이기 위한, 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 관한 것이다.
플라즈마 방전은 해리가스를 사용하여 이온, 프리라디칼, 원자 및 분자를 포함하는 활성가스를 이용하여 생산할 수 있다.
이러한 활성가스는 대표적으로 반도체 웨이퍼, 분말 및 다른 가스와 같은 물질을 가공하여 사용되기 때문에 많은 산업분야와 과학분야에 이용된다. 플라즈마의 특성과 가공되는 물질에 대한 플라즈마 노출조건은 그 해당 운용분야에 따라 다양하게 적용된다.
예를 들어, 반도체 웨이퍼 가공시 웨이퍼의 손상에 민감하거나 선택적인 식각이 필요한 경우 저운동에너지를 갖는 이온의 사용이 요구되거나, 이방성 식각 또는 평탄화 절연 증착이 필요한 경우 고운동에너지를 갖는 이온의 사용이 요구되고, 고밀도 플라즈마에 직접 노출되기도 한다.
이때, 가공되는 물질은 이온활성 화학반응과 높은 종횡비구조로 물질의 식각과 증착을 요구하고 있으며, 가공되는 물질이 이온으로 인한 피해에 민감하거나 공정이 높은 선택도의 조건을 갖기 때문에 플라즈마를 차폐하기도 한다.
플라즈마는 직류(DC)방전, 고주파(RF)방전 및 극초단파 방전을 포함하는 다양한 방법으로 생성될 수 있다.
직류방전은 가스내의 두 전극 사이에 전위를 인가함으로 생성되며, 고주파 방전은 전략 공급원으로 부터의 에너지를 플라즈마에 전기용량적 또는 유도적으로 결함시켜 생성될 수 있다.
이러한 플라즈마를 발생하기 위한 챔버는 플라즈마를 발생하기 위하여 고주파 전력 또는 극초단파 전력을 일반적으로 이용한다. 현재 챔버는 많은 분야에서 제공되고 있지만 이러한 챔버의 실사용에 있어서 몇가지의 기술적 한계가 남아있다. 극초단파 전력은 플라즈마를 생성하고 이송시킴에 있어 고주파소스보다는 일반적으로 고가이다. 또한, 극초단파를 이용하는 플라즈마 챔버는 고주파를 이용하는 플라즈마 챔버보다 부피가 더 크고 관의 주기적인 교체가 요구되어 유지보수에 어려움이 있어왔다. 더불어, 고주파 플라즈마 챔버는 대응하는 극초단파 플라즈마 챔버에 비해 저렴하고, 소형일수 있지만 플라즈마 내에서 생성된 강력한 이온에 의한 플라즈마 용기의 벽체 충격으로 인하여 플라즈마 챔버 내부 오염을 야기시킬 수 있다.
플라즈마 챔버가 가지는 또하나의 문제점은 플라즈마 챔버 내부 벽에 증착된 파티클 요소를 제거함에 있어 플라즈마 챔버의 토로이달 형상의 복잡한 형상을 가지고 있어 플라즈마 챔버의 분해 및 조립에 따라 복잡성이 부가되며, 플라즈마 챔버 내의 진공상태 유지와 가공비용을 상승시켜 공정을 위해 필요한 전체적인 시간을 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부에 방전 루프가 형성되는 토로이달(toroidal) 구조를 구성하기 위해 각각의 단위 튜브에 빗각 결합부를 형성하여 서로 결합함으로써, 플라즈마 챔버를 용이하게 가공하고 제작 단가를 줄이기 위한, 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 가스 입구가 형성되고, 양단에 빗각 결합부가 형성된 제1 단위 튜브; 가스 출구가 형성되고, 양단에 빗각 결합부가 형성된 제2 단위 튜브; 및 상기 제1 및 제2 단위 튜브의 양단에 형성된 빗각 결합부에 연결되는 복수의 제3 단위 튜브;를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 단위 튜브가 서로 연결됨에 따라 내부에 방전 루프를 형성하여 토로이달 구조를 구성한다.
상기 제1 및 제2 단위 튜브는, 상기 가스 입구 및 가스 출구 좌우측에 마그네틱 코어를 장착한다.
복수의 상기 제3 튜브 각각에는, 마그네틱 코어를 장착한다.
상기 가스 입구 및 상기 가스 출구는, 일직선 상에 일방향으로 형성한다.
상기 제1 내지 제3 단위 튜브는, 길이와 단면 직경이 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 제1 단위 튜브의 단면 직경은 상기 제2 단위 튜브의 단면 직경보다 작고, 복수의 상기 제3 단위 튜브 각각은 서로 동일하고 상기 제1 및 제2 단위 튜브의 단위 직경보다 작다.
상기 제1 내지 제3 단위 튜브는, 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속물질 또는 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄과 같은 도금된 금속물질 또는 내화 금속(refractorymetal) 또는 석영, 세라믹과 같은 절연물질 중 어느 하나로 제작된다.
상기 제1 내지 제3 단위 튜브가 빗각 결합부를 통해 서로 결합할 때, 전기적인 연속성이 파괴되어 일부가 전기적으로 고립되는 적어도 하나의 절연 영역을 더 포함한다.
본 발명은 내부에 방전 루프가 형성되는 토로이달(toroidal) 구조를 구성하기 위해 각각의 단위 튜브에 빗각 결합부를 형성하여 서로 결합함으로써, 플라즈마 챔버를 용이하게 가공하고 제작 단가를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 대한 도면,
도 2는 상기 도 1의 플라즈마 챔버에 대한 분해 사시도,
도 3은 상기 도 1의 플라즈마 챔버에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 대한 도면,
도 5는 상기 도 4의 플라즈마 챔버에 대한 단면도,
도 6 내지 도 8은 다양한 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 플라즈마 챔버에 대한 분해 사시도,
도 3은 상기 도 1의 플라즈마 챔버에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 대한 도면,
도 5는 상기 도 4의 플라즈마 챔버에 대한 단면도,
도 6 내지 도 8은 다양한 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버의 예를 나타낸 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 대한 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 플라즈마 챔버에 대한 분해 사시도이고, 도 3은 상기 도 1의 플라즈마 챔버에 대한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버(100)는, 내부에 방전 루프가 형성되는 토로이달(toroidal) 구조를 구성하기 위해 단위 튜브(20a 내지 20d)의 빗각 결합부(21,22)를 서로 결합한다. 즉, 플라즈마 챔버(100)는 단위 튜브(20a 내지 20d)의 양단에 빗각 결합부(21,22)를 형성하여 상호 빗각 결합 구조로 서로 연결하여 토로이달 구조를 형성한다. 여기서는 설명의 편의상 4개의 단위 튜브(20a 내지 20d)를 이용하여 토로이달 구조를 형성하는 경우에 대해서 설명하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 3의 플라즈마 챔버(100)는 상부측 단위 튜브(20a)에 가스 입구(11)를 형성하고, 하부측 단위 튜브(20b)에 가스 출구(12)를 형성하며, 상부측 단위 튜브(20a)와 하부측 단위튜브(20b) 양단을 서로 연결하는 좌측 및 우측 단위튜브(20c,20d)를 포함한다. 이때, 상부측 및 하부측 단위 튜브(20a,20b)의 길이는 서로 동일할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 서로 상이할 수 있다. 마찬가지로, 좌측 및 우측 단위 튜브(20c,20d)의 길이도 서로 동일할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 서로 상이할 수 있다. 또한, 단위 튜브(20a 내지 20d)의 단면 직경은 서로 동일할 수도 있으나, 이에 한정하지 않고 서로 상이할 수 있다. 일례로, 상부측 단위 튜브(20a)의 단면 직경은 하부측 단위 튜브(20b)의 단면 직경보다 작고, 좌측 및 우측 단위 튜브(20c,20d)의 단면 직경은 서로 같을 수 있다. 이때, 상부측 및 하부측 단위 튜브(20a,20b)의 단면 직경은 좌측 및 우측 단위 튜브(20c,20d)의 단면 직경보다 클 수 있다. 이와 같이, 단위 튜브(20a 내지 20d)의 단면 직경은 플라즈마 챔버(100) 내부에서 가스 분해 효율을 고려하여 사용자에 의해 다양한 경우로 설계될 수 있다. 부가적으로, 단위 튜브(20a 내지 20d)의 단면 형상은 다각형 도넛 형상과, 둥근 도넛 형상 등으로 형성할 수 있다.
한편, 상부측 단위 튜브(20a) 상에 형성된 가스 입구(11)와 하부측 단위 튜브(20b) 상에 형성된 가스 출구(12)는 일직선 상에 일방향으로 형성할 수 있지만, 사용자의 설계 변경에 따라 일직선 상에서 벗어난 다른 방향에서도 형성할 수도 있다. 이때, 가스 입구(11)는 외부로부터 가스가 공급되면 상부측 단위 튜브(20a) 내부로 균일하게 가스를 분배시키는 방사형 또는 집중형 가스 분배 구조를 가질 수 있다.
일반적으로, 토로이달 구조의 플라즈마 챔버를 형성하기 위해서는 다수의 단위 튜브를 가공한 후 조립하여 원하는 구조를 형성한다. 이처럼 토로이달 구조의 플라즈마 챔버(100)를 형성할 때, 빗각 결합부(21,22)에 의한 단위 튜브(20a 내지 20d)의 빗각 결합 구조를 적용하는 경우에는, 기존에 비해 필요한 단위 튜브의 개수를 줄일 수 있고, 그에 따라 단위 튜브의 가공 비용을 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 플라즈마 챔버(100)를 구성하는 경우에는 중공의 단위 튜브를 가공하기 위해 6개의 단위 튜브로 구성할 수 있다. 즉, 6개의 단위 튜브에는 가스 입구측 단위 튜브로서 제1 단위 튜브, 제1 단위 튜브와 연결되어 상부 몸체를 구성하는 단위 튜브로서 제2 단위 튜브, 가스 출구측 단위 튜브로서 제3 단위 튜브, 제3 단위 튜브와 연결되어 하부 몸체를 구성하는 단위 튜브로서 제4 단위 튜브, 상부측의 제2 단위 튜브와 하부측의 제4 단위 튜브 양단을 서로 연결하는 I형 단위 튜브로서 제5 및 제6 단위 튜브를 포함할 수 있다. 반면에, 도 1 내지 도 3과 같이 빗각 결합 구조를 이용하는 경우에는 4개의 단위 튜브(20a 내지 20d)로 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 플라즈마 챔버(100)는 단위 튜브(20a 내지 20d)를 결합하여 하나의 관통 형성된 개구부를 형성하고, 단위 튜브(20a 내지 20d)의 내부 방전 공간으로 방전 루프를 형성하는 토로이달 형상으로 이루어진다. 이때, 플라즈마 챔버(100)의 개구부를 통해 플라즈마 챔버(100)는 하나 이상의 마그네틱 코어(31,32)를 결합할 수 있다.
이러한 마그네틱 코어(31,32)는 일반적으로 페라이트(ferrite) 물질로 제작한다. 두 개의 마그네틱 코어(31,32)에는 코일(미도시)을 권선할 수 있다. 코일은 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원(미도시)에 임피던스 정합기(미도시)를 통하여 연결할 수 있다.
한편, 플라즈마 챔버(100)는 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속물질로 제작할 수 있다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 제작할 수 있다. 또는 내화 금속(refractorymetal)로 제작할 수 있다. 또 다른 대안으로 플라즈마 챔버(100)는 석영, 세라믹과 같은 절연물질로 제작할 수도 있으며, 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 다른 물질로도 제작할 수 있다.
플라즈마 챔버(100)는 전기적인 연속성이 파괴되어 일부가 전기적으로 고립되는 적어도 하나의 절연 영역(25)을 포함할 수 있다. 즉, 플라즈마 챔버(100)는 에디 전류(eddy current)가 발생되는 것을 방지하기 위해, 전기적 불연속성을 갖도록 하나 이상의 절연 영역(25)을 구비하여 플라즈마 챔버(100)를 따라 폐루프가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 에디 전류는 에너지 전달 효율을 저감시키기 때문에 차단되는 것이 바람직하다. 도면에는 플라즈마 챔버(100)의 상단과 하단 빗각 부분에 각기 좌우로 두 개의 절연 영역(25)을 형성하는 경우를 나타낸다. 이를 위해, 절연 영역(25)은 절연 링(23)과 오링(24)으로 구성할 수 있다. 절연 영역(25)은 절연 링(23)을 사용하여 빗각 결합부(21,22)에 간격을 형성하여 전기적으로 절연되고, 오링(24)을 사용하여 절연 링(23)과 더불어 진공 절연된다.
플라즈마 챔버(100)가 모두 절연 물질로 형성된다면, 플라즈마 챔버(100)는 물질의 연속성을 갖게 형성될 수 있어 절연 영역(25)을 포함하지 않을 수 있다.
단위 튜브(20)의 빗각 결합부(21,22) 사이에는 진공 상태를 유지하고, 가스의 외부 노출을 방지하기 위한 씰링 부재를 결합할 수 있다. 여기서는 절연 링(23)과 오링(24)에 대해 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 부가적으로, 씰링 부재는 공급가스와 생성된 플라즈마가 누출되지 않도록 적어도 두개의 단위 튜브(20) 사이의 공극을 채우기 위해 변형되는 탄성물질이 결합되는 탄성중합체 밀봉과 납땜 또는 용접에 의한 영구적인 밀봉이 될 수도 있다. 또한, 씰링 부재는 플라즈마 노출을 견딜수 있는 금속으로 결합되어야 한다. 예를 들어, 과불화탄성체가 코팅된 알루미늄 재질의 씰링부재를 사용하여 플라즈마 노출을 방지할 수 있다.
아울러, 플라즈마 챔버(100)는 냉각을 위한 히트 씽크 물질에 의해 둘러 싸이거나, 냉각 채널을 단위 튜브(20a 내지 20d)의 둘레에 형성할 수 있다.
플라즈마 챔버(100)의 상부는 가스 공급원(미도시)과 연결되어 반응 가스 및 방전 유도 가스가 공급된다. 플라즈마 챔버(100)의 상부로 제공된 반응 가스는 플라즈마 방전되어 플라즈마 챔버(100)의 하부를 통해 배출된다. 가스 입구(11)와 가스 출구(12)는 단위 튜브(20a 내지 20d)의 상부와 하부에 배치할 수 있다. 또한, 단위 튜브(20a 내지 20d)는 플라즈마 방전을 개시하는 점화전극(미도시)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버에 대한 도면이고, 도 5는 상기 도 4의 플라즈마 챔버에 대한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 플라즈마 챔버(200)는 도 1 내지 도 3과 마찬가지로, 내부에 방전 루프가 형성되는 토로이달(toroidal) 구조를 구성하기 위해 단위 튜브(120a 내지 120d)의 빗각 결합부(121,122)를 서로 결합한다. 즉, 플라즈마 챔버(200)는 단위 튜브(120a 내지 120d)의 양단에 빗각 결합부(121,122)를 형성하여 상호 빗각 결합 구조로 서로 연결하여 토로이달 구조를 형성한다.
도 4 및 도 5의 플라즈마 챔버(200)는 전술한 플라즈마 챔버(100)에 대한 설명이 중복될 수 있으므로, 플라즈마 챔버(200)의 구성요소에 대한 자세한 설명을 생략하기로 한다.
다만, 도 4 및 도 5의 플라즈마 챔버(200)는 상부측 단위 튜브(120a)의 가스 입구(111) 좌우측에 두개의 마그네틱 코어(131,132)를 장착하고, 하부측 단위 튜브(120b)의 가스 출구(112) 좌우측에 두개의 마그네틱 코어(133,134)를 장착한다. 가스 입구(111)는 상부측 단위 튜브(120a)의 중간 지점에 형성되고, 가스 출구(112)는 하부측 단위 튜브(120b)의 중간 지점에 형성된다. 이때, 상부측 단위 튜브(120a) 상에 형성된 가스 입구(111)와 하부측 단위 튜브(20b) 상에 형성된 가스 출구(112)는 일직선 상에 일방향으로 형성할 수 있지만, 사용자의 설계 변경에 따라 일직선 상에서 벗어난 다른 방향에서도 형성할 수 있다. 이때, 가스 입구(111)는 외부로부터 가스가 공급되면 상부측 단위 튜브(120a) 내부로 균일하게 가스를 분배시키는 방사형 또는 집중형 가스 분배 구조를 가질 수 있다.
또한, 좌측 및 우측 단위 튜브(120c,120d)는 플라즈마 점화를 위한 점화 전극(미도시)이나 플라즈마 상태 탐지를 위한 탐침(미도시)을 설치할 수 있다. 또한, 좌측 단위 튜브(120c)와 우측 단위 튜브(120d) 각각은 서로 위상차(예를 들어, 위상차 180°)가 다른 전원을 연결할 수도 있다.
상부측 및 하부측 단위 튜브(120a,120b)의 길이는 서로 동일할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 서로 상이할 수 있다. 마찬가지로, 좌측 및 우측 단위 튜브(120c,120d)의 길이도 서로 동일할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 서로 상이할 수 있다. 또한, 단위 튜브(120a 내지 120d)의 단면 직경은 서로 동일할 수도 있으나, 이에 한정하지 않고 서로 상이할 수 있다. 일례로, 상부측 단위 튜브(120a)의 단면 직경은 하부측 단위 튜브(120b)의 단면 직경보다 작고, 좌측 및 우측 단위 튜브(120c,120d)의 단면 직경은 서로 같을 수 있다. 이때, 상부측 및 하부측 단위 튜브(120a,120b)의 단면 직경은 좌측 및 우측 단위 튜브(120c,120d)의 단면 직경보다 클 수 있다. 이와 같이, 단위 튜브(120a 내지 120d)의 단면 직경은 플라즈마 챔버(200) 내부에서 가스 분해 효율을 고려하여 사용자에 의해 다양한 경우로 설계될 수 있다. 부가적으로, 단위 튜브(120a 내지 120d)의 단면 형상은 다각형 도넛 형상과, 둥근 도넛 형상 등으로 형성할 수 있다. 여기서, 상부측 및 하부측 단위 튜브(120a,120b)의 길이는 좌측 및 우측 단위 튜브(120c,120d)의 길이에 비해 길수 있다.
한편, 플라즈마 챔버(200)는 전기적인 연속성이 파괴되어 일부가 전기적으로 고립되는 적어도 하나의 절연 영역(125)을 포함할 수 있다. 절연 영역(125)은 절연 링(미도시)과 오링(미도시)으로 구성할 수 있다. 절연 영역(125)은 절연 링을 사용하여 빗각 결합부(121,122)에 간격을 형성하여 전기적으로 절연되고, 오링을 사용하여 절연 링과 더불어 진공 절연된다.
전술한 바와 같이, 플라즈마 챔버(200)는 좌측 및 우측 단위 튜브(120c,120d)가 아니라, 상부측 및 하부측 단위 튜브(120a,120b)에 마그네틱 코어(131 내지 134)가 장착된다.
도 6 내지 도 8은 다양한 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버의 예를 나타낸 도면이다.
도 6의 플라즈마 챔버(300)는 단위 튜브(220a 내지 220d)의 양단에 빗각 결합부(221,222)를 형성하여 상호 빗각 결합 구조로 서로 연결하여 토로이달 구조를 형성한다. 이때, 도 6의 플라즈마 챔버(300)는 도 1 내지 도 5의 플라즈마 챔버(100,200)와 마찬가지로 사각형의 토로이달 구조를 형성하는데, 상부측 단위 튜브(220a)는 하부측 단위 튜브(220b)와 서로 길이가 상이한 경우를 나타낸다. 즉, 상부측 단위 튜브(220a)는 하부측 단위 튜브(220b)에 비해 길이가 길게 형성된다. 이 경우에 상부측 단위 튜브(220a)는 가스 입구(211)의 좌우측에 각각 마그네틱 코어(미도시)를 장착하거나, 좌측 단위 튜브(220c) 또는 우측 단위 튜브(220d)에 각각 마그네틱 코어(미도시)를 장착할 수 있다. 하부측 단위 튜브(220b)에는 가스 출구(212)가 형성된다.
도 7 및 도 8의 플라즈마 챔버(400,500)은 육각형의 토로이달 구조를 형성하는 경우를 나타낸다.
도 7의 플라즈마 챔버(400)는 단위 튜브(320a 내지 320d-2)의 양단에 빗각 결합부(321,322)를 형성하여 상호 빗각 결합 구조로 서로 연결하여 토로이달 구조를 형성한다.
도 7의 플라즈마 챔버(400)는 상부측 및 하부측 단위 튜브(320a,320b), 제1,2 좌측 단위 튜브(320c-1,320c-2), 제1,2 우측 단위 튜브(320d-1,320d-2)를 포함하는데, 각각의 길이가 서로 동일하지 않는 육각형의 토로이달을 나타낸 경우이다. 예를 들어, 상부측 및 하부측 단위 튜브(320a,320b)의 길이는 서로 동일하더라도, 제1,2 좌측 단위 튜브(320c-1,320c-2), 제1,2 우측 단위 튜브(320d-1,320d-2)의 길이와 서로 동일하지 않을 수 있다. 여기서, 제1,2 좌측 단위 튜브(320c-1,320c-2), 제1,2 우측 단위 튜브(320d-1,320d-2)의 길이는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 실시예로서, 제1 좌측 단위 튜브(320c-1)의 길이는 제1 우측 단위 튜브(320d-1)의 길이와 서로 동일하고, 제2 좌측 단위 튜브(320c-2)의 길이는 제2 우측 단위 튜브(320d-2)의 길이와 서로 동일할 수 있다. 또한, 제1 좌측 단위 튜브(320c-1)의 길이는 제2 우측 단위 튜브(320d-2)의 길이와 서로 동일하고, 제2 좌측 단위 튜브(320c-2)의 길이는 제1 우측 단위 튜브(320d-1)의 길이와 서로 동일할 수 있다. 상부측 단위 튜브(320a)는 가스 입구(311)를 형성하고, 하부측 단위 튜브(320b)는 가스 출구(312)를 형성할 수 있다.
도 8의 플라즈마 챔버(500)는 단위 튜브(420a 내지 420d-2)의 양단에 빗각 결합부(421,422)를 형성하여 상호 빗각 결합 구조로 서로 연결하여 토로이달 구조를 형성한다.
도 8의 플라즈마 챔버(500)는 상부측 및 하부측 단위 튜브(420a,420b), 제1,2 좌측 단위 튜브(420c-1,420c-2), 제1,2 우측 단위 튜브(420d-1,420d-2)를 포함하는데, 각각의 길이가 서로 동일한 정육각형의 토로이달을 나타낸 경우이다.
한편, 도 1 내지 도 5의 플라즈마 챔버(100,200)의 구성요소에 대해 설명한 내용은 도 6 내지 도 8의 플라즈마 챔버(300 내지 500)에 적용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
11 : 가스 입구
12 : 가스 출구
20a 내지 20d : 단위 튜브 21, 22 : 빗각 결합부
23 ; 절연 링 24 : 오링
25 ; 절연 영역 31, 32 : 마그네틱 코어
20a 내지 20d : 단위 튜브 21, 22 : 빗각 결합부
23 ; 절연 링 24 : 오링
25 ; 절연 영역 31, 32 : 마그네틱 코어
Claims (8)
- 가스 입구가 형성되고, 양단에 빗각 결합부가 형성된 제1 단위 튜브;
가스 출구가 형성되고, 양단에 빗각 결합부가 형성된 제2 단위 튜브; 및
상기 제1 및 제2 단위 튜브의 양단에 형성된 빗각 결합부에 연결되는 복수의 제3 단위 튜브;를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 단위 튜브가 서로 연결됨에 따라 내부에 방전 루프를 형성하여 토로이달 구조를 구성하기 위한 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 단위 튜브는,
상기 가스 입구 및 가스 출구 좌우측에 마그네틱 코어를 장착하는 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 1 항에 있어서,
복수의 상기 제3 튜브 각각에는,
마그네틱 코어를 장착하는 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가스 입구 및 상기 가스 출구는,
일직선 상에 일방향으로 형성하는 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 단위 튜브는,
길이와 단면 직경이 서로 동일하거나 상이할 수 있는 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제1 단위 튜브의 단면 직경은 상기 제2 단위 튜브의 단면 직경보다 작고, 복수의 상기 제3 단위 튜브 각각은 서로 동일하고 상기 제1 및 제2 단위 튜브의 단위 직경보다 작은 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 단위 튜브는,
알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속물질 또는 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄과 같은 도금된 금속물질 또는 내화 금속(refractorymetal) 또는 석영, 세라믹과 같은 절연물질 중 어느 하나로 제작되는 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 단위 튜브가 빗각 결합부를 통해 서로 결합할 때, 전기적인 연속성이 파괴되어 일부가 전기적으로 고립되는 적어도 하나의 절연 영역을 더 포함하는 빗각 결합 구조를 갖는 플라즈마 챔버.
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| WO2021256604A1 (ko) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 플라즈마 반응 장치 |
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