일반기술

고효율 상압 마이크로웨이브 플라즈마 시스템

- 원리 및 구성본 기술은 이중 공진기를 이용하여 에너지 전달 효율을 높인 고효율의 상압 마이크로웨이브 플라즈마 시스템에 관한 것으로 고출력 마이크로웨이브가 가지고 있는 에너지를 분해하고자하는 대상 가스에 입사하여 플라즈마 발생에 의한 처리 공정 시스템으로써 마이크로웨이브를 발생하기 위한 마이크로웨이브 발생부와, 마이크로웨이브를 전달받아 반응가스로부터 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 발생부, 마이크로웨이브 에너지를 효율적으로 플라즈마 발생에 전달하기위한 전자기파 정합부로 구성된다. - 배경국내 산업 에서 중요한 위치를 차지하고 있는 반도체산업 제조공정에서 실리콘웨이퍼 가공에 사용되고 발생하는 PFCs 가스는 대표적인 오염물질로 지구온난화에 영향을 미치는 환경규제 물질이며 배출저감을 위하여 현재 연소법, 열분해법, 화학반응법에 의한 폐가스 처리 공정이 적용되고 있으나 높은 처리비용 및 유지비 등의 문제점을 안고 있으므로 이러한 단점을 극복하고 경제성이 높은 가스처리 공정 및 시스템이 필요함.- 중요성 및 독창성상압 플라즈마 폐가스 처리기술은 반도체 장비 등과 같은 높은 압력과 유속조건의 배기 Line에 설치가 가능하므로 공정용 Chamber 여러 대에서 방출되는 PFCs 폐가스들에 대해서 일괄 분해처리가 가능함.이러한 고효율의 가스정화 시스템이 반도체 CVD Chamber Cleaning이나 Etching 공정에 적용될 경우에는 PFCs류 가스외 다른 종류의 Gas Scrubbing 공정을 위한 추가 설비투자가 필요 없고, 기존의 저압에서 작동되는 처리시스템들이 가지는 공정상의 문제, 경제성의 문제점 등을 획기적으로 개선 할 수 있음.또한 기존의 상압 방전처리를 시도하고 있는 코로나 방전시스템, 광촉매와 Dielectric Barrier 방전을 복합적으로 이용하는 시스템과는 다르게 방전전극의 불량 및 수명한계의 제한점을 극복 할 수 있으며 Power Conversion 효율도 높아 경제성에서 경쟁력이 우수함.대기업을 비롯한 대부분의 반도체 제조업체에서 사용하는 PFCs 폐가스 분해방식은 연소식 분해법과 촉매식 분해법으로 관련 장치업체 또한 아직까지 연소식 또는 촉매식장치의 대형화 개발이 주를 이루며 생산되어 설치되고 있는 실정임. 반도체 기술개발의 속도 에 맞추어 시장규모는 해마다 크게 증가하고 있으며 이에 따른 생상라인 증대로 제조공정상 사용된 가스의 분해처리를 위한 장비시장 또한 증가하고 있음. 하지만, 장치의 대형화로 유지비 증가 및 설치공간 확보 문제가 대두되고 있으며 이에 대한 대안으로 장치의 소형화와 설치의 용이함의 장점을 갖춘 플라즈마 가스분해 시스템임 ○ PFCs 가스를 환경적으로 무해한 물질로 전환하기 위한 고효율 상압 마이크로웨이브 플라즈마 폐가스 분해 공정의 경우 설비 유지비가 적게 들어가고 작은 설비크기로 기존 생산라인에서의 설치가 용이하며 안전하고 경제적이고 청정한 기술이며 현재 사용되고 있는 연소법, 열분해법, 화학반응법이 가지고 있는 고가의 초기 투자비와 시설비, 주기적인 filter 교체 필요에 따른 유지비 상승과 가스 연소시 고열에 의한 폭발위험성 등의 문제점을 해결 할 수 있는 차세대 폐가스 처리 기술임. ○ 이러한 고효율의 가스정화 시스템이 반도체 CVD Chamber Cleaning이나 Etching 공정에 적용될 경우에는 PFCs류 가스외 다른 종류의 Gas Scrubbing 공정을 위한 추가 설비투자가 필요 없고, 기존의 저압에서 작동되는 처리시스템들이 가지는 공정상의 문제, 경제성의 문제점 등을 획기적으로 개선 할 수 있음. ○ 또한 기존의 상압 방전처리를 시도하고 있는 코로나 방전시스템, 광촉매와 Dielectric Barrier 방전을 복합적으로 이용하는 시스템과는 다르게 무전극 방전이 가능하여 방전전극의 불량 및 수명한계의 제한점을 극복 할 수 있으며 Power Conversion 효율도 높아 경제성에서 경쟁력이 우수함.