KR100903295B1 - The ion beam generating apparatus with bias electrode and the method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온, 전자, 중성 가스를 포함하는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치부, 상기 플라즈마를 담고 있는 소오스 진공 용기, 상기 소오스 진공 용기 내부에 배치된 바이어스 전극, 및 상기 소오스 진공 용기에서 이온을 가속하여 추출하는 이온 추출부를 포함하되, 상기 바이어스 전극에 의하여 이온의 에너지를 상승시킨다.The present invention provides a plasma generating device unit for generating a plasma including ions, electrons, and neutral gas, a source vacuum container containing the plasma, a bias electrode disposed inside the source vacuum container, and accelerating ions in the source vacuum container. Including an ion extraction unit to extract, by increasing the energy of ions by the bias electrode.

바이어스 전극, 플로팅 그리드, 이온 전류, 아크 방전 Bias Electrode, Floating Grid, Ion Current, Arc Discharge

Description

이온빔 발생 장치 및 이온 빔 발생 방법{THE ION BEAM GENERATING APPARATUS WITH BIAS ELECTRODE AND THE METHOD OF THE SAME} ION BEAM GENERATING APPARATUS WITH BIAS ELECTRODE AND THE METHOD OF THE SAME}

본 발명은 이온 빔 발생 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 고밀도 플라즈마 장치를 이용한 이온 빔 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion beam generator, and more particularly to an ion beam generator using a high density plasma apparatus.

본 발명은 과학기술부의 테라급나노소자사업단의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: M103KC010006-07K0301-00620, 과제명: 나노공정을 위한 중성빔 및 플라즈마 특성 연구]. The present invention is derived from a study performed as part of the Terra-class Nano Device Division of the Ministry of Science and Technology [Task Management No .: M103KC010006-07K0301-00620, Task name: Neutral beam and plasma characteristics for nano-processing].

이온은 기체를 전기방전(electrical discharge)시킴으로서 발생될 수 있다. 상기 이온을 전기장으로 가속시키면 이온 빔(ion beam)을 형성할 수 있다. 상기 이온 빔은 방향성(directionality)을 가질 수 있으며, 고 에너지 상태(high energy state)일 수 있다. Ions can be generated by electrical discharge of the gas. Acceleration of the ions into an electric field can form an ion beam. The ion beam may have directionality and may be in a high energy state.

상기 이온 빔은 이온을 발생시킨 후, 이온 추출부의 그리드 전극들(grids)에 전압을 걸어 이온을 뽑아낸다. 이 경우, 뽑아낸 상기 이온을 집속(focusing) 여부에 따라, 집속 이온 빔(focused ion beam)와 이온 샤워(ion shower)의 형태로 구분될 수 있다. The ion beam generates ions and then extracts ions by applying voltage to grid electrodes of the ion extracting unit. In this case, the extracted ions may be classified into a focused ion beam and an ion shower according to whether or not the focused ions are focused.

가속된 이온의 에너지 범위에 따라 스퍼터링(sputtering), 임플란팅(implanting), 증착(deposition), 식각(reactive ion etching), 측정 장비 등에 이용될 수 있다. Depending on the energy range of the accelerated ions, it can be used for sputtering, implanting, deposition, reactive ion etching, measuring equipment, and the like.

이온 빔의 전류의 증가는 공정 시간을 감소시킬 수 있고, 표면 처리 결과를 향상시킬 수 있다. 상기 이온 빔의 전류는 상기 이온 추출부의 그리드 전극들의 전압과 간격에 의존할 수 있다. 구체적으로, 공간에 이온만이 있는 경우, 상기 이온에 의한 전류는 상기 공간의 거리와 상기 공간의 양단에 인가되는 전압에 의존할 수 있다. 이러한, 전류의 전압 의존성을 공간 전하 제한 전류 (space charge limited current)라 한다. Increasing the current of the ion beam can reduce the process time and can improve the surface treatment results. The current of the ion beam may depend on the voltage and spacing of the grid electrodes of the ion extraction unit. Specifically, when there are only ions in the space, the current by the ions may depend on the distance of the space and the voltage applied to both ends of the space. This voltage dependence of current is referred to as space charge limited current.

구체적으로, 이온 추출부의 플라즈마와 접촉하는 스크린 그리드 전극(screen grid)와 가속 그리드 전극(accelerating grid) 사이에 일정한 전압이 인가된다. 상기 스크린 그리드 전극에 의하여 이온의 에너지를 결정하고, 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극의 전위차를 이용하여, 높은 운동에너지를 가진 이온들을 추출한다.Specifically, a constant voltage is applied between the screen grid electrode and the accelerating grid electrode in contact with the plasma of the ion extractor. The energy of ions is determined by the screen grid electrode, and ions having high kinetic energy are extracted using the potential difference between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode.

상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극 사이의 간격(d)이 일정한 경우, 즉, 공간 전하 제한 전류(J)가 흐를 수 있다. 이에 따라, 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극 사이에 흐를 수 있는 공간 전하 제한 전류 (space charge limited current, J)를 증가시키려면, 상기 그리드 전극들 사이에 인가되는 전압차(voltage difference, V0)를 크게 하거나 상기 간격(d)을 감소시켜 야 한다. When the space d between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode is constant, that is, the space charge limiting current J may flow. Accordingly, to increase a space charge limited current (J) that may flow between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode, a voltage difference (V 0) applied between the grid electrodes is applied . ) Or increase the interval d.

다만, 상기 간격(d)의 감소 또는 상기 인가 전압차 (V0)의 증가는 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극 사이의 전계를 증가시킬 수 있어, 아크 방전을 발생시킬 수 있다. 상기 아크 방전의 발생은 이온빔 발생 장치의 안정성을 저하시킬 수 있다. 이에 따라, 높은 이온 전류 및 높은 이온 에너지를 가지는 이온 빔의 생성 과정에서 아크 발생을 억제하여 안정적이고, 신뢰성 있는 이온빔 발생 장치가 필요하다.However, a decrease in the interval d or an increase in the applied voltage difference V 0 may increase an electric field between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode, thereby generating an arc discharge. Generation of the arc discharge may lower the stability of the ion beam generator. Accordingly, there is a need for a stable and reliable ion beam generating apparatus by suppressing arc generation in the process of generating an ion beam having high ion current and high ion energy.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 아크 발생을 억제한 안정적인 이온 빔을 발생시키는 이온 빔 발생 장치를 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide an ion beam generator for generating a stable ion beam suppressed arc generation.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 이온 전류를 증가시킨 이온 빔 발생 장치를 제공하는 데 있다.One technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ion beam generator with increased ion current.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 이온의 에너지를 증가시킨 이온 빔 발생 장치를 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide an ion beam generating device that increases the energy of ions.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 이온의 에너지를 증가시킨 이온 빔 형성 방법을 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide an ion beam forming method of increasing the energy of ions.

이 장치는 이온, 전자, 중성 가스를 포함하는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치부, 상기 플라즈마를 담고 있는 소오스 진공 용기,상기 소오스 진공 용기 내부에 배치된 바이어스 전극, 및 상기 소오스 진공 용기에서 이온을 가속하여 추출하는 이온 추출부를 포함하되, 상기 바이어스 전극에 의하여 이온의 에너지를 상승시킨다.The apparatus includes a plasma generating device portion for generating a plasma including ions, electrons, and neutral gas, a source vacuum vessel containing the plasma, a bias electrode disposed inside the source vacuum vessel, and an ion in the source vacuum vessel. Including an ion extraction unit to extract, by increasing the energy of ions by the bias electrode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 바이어스 전극에 양의 전압 또는 음의 전압을 인가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a positive voltage or a negative voltage may be applied to the bias electrode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이온 추출부는 차례로 적층된 제1 그리 드 전극, 제2 그리드 전극, 및 제3 그리드 전극을 포함하되, 상기 소오스 진공 용기에 인접하여 배치된 상기 제1 그리드 전극은 플로팅되고, 상기 제2 그리드 전극은 음의 전압이 인가되고, 상기 제3 그리드 전극은 접지될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ion extracting unit includes a first grid electrode, a second grid electrode, and a third grid electrode that are sequentially stacked, and the first grid electrode disposed adjacent to the source vacuum container. Is floated, a negative voltage is applied to the second grid electrode, and the third grid electrode is grounded.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라즈마 발생 장치부는, 전원 및 상기 전원에서 에너지를 받아 플라즈마에 에너지를 주는 부하를 포함하되, 상기 부하는 전극 또는 안테나일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma generating device unit includes a power source and a load that receives energy from the power source and energizes the plasma, wherein the load may be an electrode or an antenna.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소오스 진공 용기는 전부 또는 일부가 절연체이고, 상기 부하는 상기 소오스 진공 용기 외부에 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the source vacuum container may be all or part of an insulator, and the load may be disposed outside the source vacuum container.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하는 안테나이고, 상기 부하에 에너지를 공급하는 전원은 RF 전원일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the load may be an antenna, and a power supply for supplying energy to the load may be an RF power supply.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소오스 진공 용기의 절연체 부분에 상기 안테나가 배치되고, 상기 안테나와 플라즈마 사이에 바이어스 전극이 배치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the antenna may be disposed on an insulator portion of the source vacuum container, and a bias electrode may be disposed between the antenna and the plasma.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 바이어스 전극은 파라데이 실드 전극일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the bias electrode may be a Faraday shield electrode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 RF 전원은 펄스 모드로 동작하고, 상기 이온은 음이온을 포함하고, 상기 바이어스 전극에 음의 전압이 인가되어, 음 이온 빔을 추출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the RF power source operates in a pulse mode, the ion includes an anion, and a negative voltage is applied to the bias electrode to extract a negative ion beam.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 바이어스 전극은 흑연(Carbon) 또는 DLC(diamond like carbon)를 코팅한 흑연인 것을 특징으로 하는 이온빔 발생 장치According to an embodiment of the present invention, the bias electrode is an ion beam generator, characterized in that the graphite (Carbon) or graphite coated with a diamond like carbon (DLC)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중성 가스는 불활성 가스Ar)이고, 상기 바이어스 전극은 양의 전압일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the neutral gas is an inert gas Ar), and the bias electrode may be a positive voltage.

이 방법은 소오스 진공 용기에서 플라즈마를 형성하는 단계, 상기 플라즈마의 플라즈마 전위를 바이어스 전극에 전압을 인가하여 변경하는 단계, 및 상기 플라즈마의 이온을 이온 추출부를 통하여 추출하는 단계를 포함한다.The method includes forming a plasma in a source vacuum vessel, changing a plasma potential of the plasma by applying a voltage to a bias electrode, and extracting ions of the plasma through an ion extractor.

본 발명에 의하면, 바이어스 전극을 소오스 진공 용기의 내부에 배치하여, 이온의 포텐셜 에너지를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 이온을 이온 추출부를 통과시키어 이온 빔을 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 아크 발생이 감소하고, 이온 전류가 증가된다. 또한, 이온 빔의 에너지를 증가된다. According to the present invention, the bias electrode can be disposed inside the source vacuum vessel, thereby increasing the potential energy of the ions. As a result, the ion beam may be passed through the ion extraction unit to obtain an ion beam. According to the present invention, arc generation is reduced and ion current is increased. In addition, the energy of the ion beam is increased.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 이 장치는 이온, 전자, 중성 가스를 포함하는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치부, 상기 플라즈마를 담고 있는 소오스 진공 용기, 상기 소오스 진공 용기 내부에 배치된 바이어스 전극, 상기 소오스 진공 용기에서 이온을 가속하여 추출하는 이온 추출부를 포함하되, 상기 바이어스 전극에 의하여 이온의 에너지를 상승시킨다. In order to achieve the above technical problem, the device comprises a plasma generating device portion for generating a plasma containing ions, electrons, neutral gas, a source vacuum vessel containing the plasma, a bias electrode disposed inside the source vacuum vessel, the An ion extracting unit for accelerating and extracting the ions in the source vacuum vessel, to increase the energy of the ions by the bias electrode.

첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층(또는 막) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층(또는 막)이 다른 층(또는 막) 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층(또는 막) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층(또는 막)이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers (or films) and regions are exaggerated for clarity. In addition, where it is said that a layer (or film) is "on" another layer (or film) or substrate, it may be formed directly on another layer (or film) or substrate or a third layer between them. (Or membrane) may be interposed. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이온 빔 발생 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an ion beam generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이온 빔 발생장치는 이온, 전자, 중성 가스를 포함하는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치부(100), 상기 플라즈마를 담고 있는 소오스 진공 용기(200), 상기 소오스 진공 용기(200) 내부에 배치된 바이어스 전극(300), 상기 소오스 진공 용기(200)에서 이온들을 추출하는 이온추출부(400)를 포함하되, 상기 바이어스 전극(300)에 의하여 이온의 에너지를 상승시킨다. According to the present invention, an ion beam generator includes a plasma generator 100 for generating a plasma including ions, electrons, and neutral gas, a source vacuum container 200 containing the plasma, and an inside of the source vacuum container 200. It includes a bias electrode 300 disposed in the ion vacuum extraction unit 400 for extracting ions from the source vacuum vessel 200, by the bias electrode 300 to increase the energy of the ions.

상기 플라즈마 발생 장치부(100)는 통상적인 플라즈마 발생 방법인 ICP(inductively coupled plasma), CCP(capacitively coupled plasma), DC 방전(direct current discharge), ECR(electron cyclotron resonance) 플라즈마 중 에서 적어도 하나를 이용할 수 있다. 또한, 방전 효율(discharge efficiency)을 높이기 위해 외부 자기장(external magnetic flux density, B)을 사용할 수 있다. 상기 외부 자기장은 전자석(electromagnet, 미도시) 또는 영구자석(permanent magnet, 미도시 )에 의하여 형성될 수 있다. The plasma generator 100 may use at least one of inductively coupled plasma (ICP), capacitively coupled plasma (CCP), direct current discharge (DC), and electron cyclotron resonance (ECR) plasma, which are conventional plasma generation methods. Can be. In addition, an external magnetic flux density (B) may be used to increase the discharge efficiency. The external magnetic field may be formed by an electromagnet (not shown) or a permanent magnet (not shown).

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 플라즈마 발생 장치부(100)는 중성 가스에 자외선의 조사에 의하여 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 또는 기체를 고온으로 가열하여 플라즈마를 발생시킬 수도 있다. 상기 플라즈마 발생 방법은 다양하게 변형될 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the plasma generating device unit 100 may generate a plasma by irradiating a neutral gas with ultraviolet rays, or may generate a plasma by heating the gas to a high temperature. The plasma generation method may be variously modified.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라즈마 발생 장치부(100)는 전원(미도시) 및 상기 전원에서 에너지를 받아 플라즈마에 에너지를 주는 부하(미도시)를 포함하되, 상기 부하(미도시)는 전극 또는 안테나 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 부하는 하나의 전극 및 하나의 안테나를 포함할 수 있으며, 또는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 상기 전원은 DC 전원, AC 전원, RF 전원 및 마이크로 웨이브 전원 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전원은 전송선(transmission line) 또는 도파관(wave guide)을 통하여 상기 부하까지 에너지를 공급할 수 있다. 상기 부하는 소오스 진공 용기(200)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 상기 전송선은 도파관(wave guide), 버스 바(bus bar), 단일 선(single wire), 두 도선(two wire), 스트립 라인(strip line) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전원과 상기 부하 사이에는 매칭 네트워크(matching network)가 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plasma generating device unit 100 includes a power source (not shown) and a load (not shown) for receiving energy from the power source and supplying energy to the plasma. It may include at least one of an electrode or an antenna. Thus, the load may include one electrode and one antenna, or may include a plurality of antennas. The power supply may include at least one of a DC power supply, an AC power supply, an RF power supply, and a microwave power supply. The power source can supply energy to the load via a transmission line or wave guide. The load may be disposed inside or outside the source vacuum vessel 200. The transmission line may include at least one of a wave guide, a bus bar, a single wire, two wires, and a strip line. A matching network may be disposed between the power supply and the load.

상기 부하는 정전계(electrostatic electric field intensity, Es)를 발생하여 상기 플라즈마를 발생시키거나 또는 유도 전계(inductive electric field intensity, Ein)를 발생하여 상기 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상기 부하가 전극인 경우, 상기 전극은 상기 소오스 진공 용기(300)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 상기 전극은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 또한 상기 전극은 절연막 또는 반도체막을 더 포함할 수 있다. 상기 절연막은 알루미나(Al2O3), 또는 쿼츠(SiO2)일 수 있다. 상기 반도체막은 실리콘일 수 있다.The load may generate the plasma by generating an electrostatic electric field intensity (E s ) or generate the plasma by generating an inductive electric field intensity (E in ). When the load is an electrode, the electrode may be disposed inside or outside the source vacuum vessel 300. The electrode may comprise a conductive material. In addition, the electrode may further include an insulating film or a semiconductor film. The insulating layer may be alumina (Al 2 O 3) or quartz (SiO 2). The semiconductor film may be silicon.

상기 부하가 안테나일 경우, 상기 안테나는 도전 코일일 수 있다. 상기 안테나는 상기 소오스 진공 용기(200)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 상기 안테나의 기하학적 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 상기 안테나는 솔레노이드(solenoid) 형태 또는 스파이얼(spiral) 형태일 수 있다. 상기 안테나의 구조와 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 상기 안테나는 상기 안테나 주위에 배치된 절연체 또는 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 안테나는 금(Au) 또는 은(Ag)으로 표면이 도금되어 있을 수 있다.When the load is an antenna, the antenna may be a conductive coil. The antenna may be disposed inside or outside the source vacuum vessel 200. The geometry of the antenna can vary widely. The antenna may be in the form of a solenoid or a spiral. The structure and shape of the antenna can be variously modified. The antenna may include an insulator or a semiconductor disposed around the antenna. In addition, the antenna may be plated with gold (Au) or silver (Ag).

상기 소오스 진공 용기(200)는 전부 또는 일부가 절연체일 수 있다. 이 경우, 상기 부하는 상기 소오스 진공 용기(200)의 절연체 부분의 외부에 배치될 수 있다. 상기 소오스 진공 용기(200) 외부에 배치된 상기 부하는 정전계(electrostatic electric field intensity) 또는 유도 전계(inductive electric field intensity)를 생성하여 플라즈마를 생성할 수 있다. 상기 소오스 진공 용기(200)의 절연체는 실리콘(Si), 쿼츠(quartz), 유리(Glass), 알루미나(Al2O3) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 소오스 진공 용기(200)의 형태는 벨자(bell jar)형, 실린더 각(cylindrical shell)형, 다각형 각(polygonal shell) 형 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 소오스 진공 용기(200)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다. All or part of the source vacuum vessel 200 may be an insulator. In this case, the load may be disposed outside the insulator portion of the source vacuum vessel 200. The load disposed outside the source vacuum vessel 200 may generate an electrostatic electric field intensity or an inductive electric field intensity to generate a plasma. The insulator of the source vacuum container 200 may include at least one of silicon (Si), quartz, glass, alumina (Al 2 O 3). The source vacuum vessel 200 may include at least one of a bell jar type, a cylindrical shell type, and a polygonal shell type. The shape of the source vacuum vessel 200 may be variously modified.

상기 소오스 진공 용기(200)의 압력은 대기압 보다 낮을 수 있다. 플라즈마는 양이온, 음이온, 중성 가스, 전자를 포함할 수 있다. 상기 중성 가스는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 수소(H2), 산소(O2), 염소(Cl2), SF6, CF4중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 중성 가스는 외부 가스 공급 장치(미도시)를 통하여 상기 소오스 진공 용기(200)에 공급될 수 있다.The pressure of the source vacuum vessel 200 may be lower than atmospheric pressure. The plasma may include cations, anions, neutral gases, electrons. The neutral gas may include at least one of argon (Ar), helium (He), hydrogen (H 2), oxygen (O 2), chlorine (Cl 2), SF 6, and CF 4. The neutral gas may be supplied to the source vacuum vessel 200 through an external gas supply device (not shown).

상기 바이어스 전극(300)은 상기 소오스 진공용기(200)의 내부에 배치된다. 상기 바이어스 전극(200)은 도체를 포함할 수 있다. 상기 바이어스 전극은 몰리브텐 (Mo), 카본(C), 및 DLC(diamond like carbon) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)은 내부식성 및 스퍼터링에 강한 물질이 바람직하다.The bias electrode 300 is disposed inside the source vacuum vessel 200. The bias electrode 200 may include a conductor. The bias electrode may include at least one of molybdenum (Mo), carbon (C), and diamond like carbon (DLC). The bias electrode 300 is preferably a material resistant to corrosion and sputtering.

구체적으로, 상기 바이어스 전극(200)은 카본이고 표면에 DLC로 코팅될 수 있다. 상기 바이어스 전극(200)에 전원(미도시)이 연결될 수 있다. 상기 전원은 DC, AC, RF 중에서 적어도 하나일 수 있다. 상기 바이어스 전극(200)의 상기 전원은 펄스형으로 동작할 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)에 인가되는 전압은 음의 전압 또는 양의 전압일 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)에 인가되는 최대 전압은 플라즈마의 밀도, 상기 소오스 진공 용기(200)의 압력 등에 의존할 수 있다.Specifically, the bias electrode 200 is carbon and may be coated with DLC on the surface. A power source (not shown) may be connected to the bias electrode 200. The power source may be at least one of DC, AC, and RF. The power supply of the bias electrode 200 may operate in a pulsed form. The voltage applied to the bias electrode 300 may be a negative voltage or a positive voltage. The maximum voltage applied to the bias electrode 300 may depend on the density of the plasma, the pressure of the source vacuum vessel 200, and the like.

상기 바이어스 전극(300)은 상기 소오스 진공 용기(200)의 내부에 배치되고, 상기 소오스 진공 용기의 구조에 따라 변할 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)은 상기 이온 추출부(400)와 평행하게 배치되는 것에 한하지 않는다. 예를 들면, 상기 소오스 진공 용기(200)가 벨자(bell jar)의 형태이고 절연체인 경우, 상기 부하는 상기 벨자의 외측에 배치된 안테나일 수 있다. 통상적으로, 이러한 구조의 플라즈마 발생 장치는 ICP라 불린다. 상기 바이어스 전극(300)은 디스크 판(disk plate) 또는 실린더 각(cylindrical shell)의 형태일 수 있다. The bias electrode 300 may be disposed in the source vacuum vessel 200 and may vary according to the structure of the source vacuum vessel. The bias electrode 300 is not limited to being disposed in parallel with the ion extracting unit 400. For example, when the source vacuum container 200 is in the form of a bell jar and is an insulator, the load may be an antenna disposed outside the bell jar. Typically, the plasma generating apparatus of such a structure is called ICP. The bias electrode 300 may be in the form of a disk plate or a cylindrical shell.

상기 바이어스 전극(300)의 형태는 다양하게 변형될 수 있으며, 상기 소오스 진공 용기(200)의 내벽에 접촉하여 배치됨이 바람직하다. 다만, 상기 상기 바이어스 전극(300)과 대향하는 상기 소오스 진공 용기(200)의 부분이 도체인 경우, 상기 바이어스 전극(300)과 상기 소오스 진공 용기(200) 사이의 방전(discharge)을 방지하도록 절연막이 배치될 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)와 상기 이온 추출부(400) 사이에는 플라즈마가 배치되므로, 공간 전하 제한 전류의 문제가 발생하지 않는다. 또한, 상기 플라즈마의 표면적(Ap) 에 대한 바이어스 전극(300)의 면적(Ab)의 면적비(Ab/Ap)는 1내지 0.01 중에서 어느 하나일 수 있다. 상기 면적비(Ab/Ap)에 따라 상기 플라즈마 전위는 영향을 받을 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)은 상기 이온 추출기(400)과 분리되어 있기 때문에, 유지 및 보수가 간편하다. 또한 상기 바이어스 전극(300)은 그리드의 형태를 가질 필요가 없다. 또한, 상기 바이어스 전극(300)이 디스크 형인 경우, 상기 바이어스 전극(300)에 고전압이 인가되어도 국소적으로 전계의 세기가 증가하는 영역을 줄일 수 있어, 아크 발생을 감소시킬 수 있다.The bias electrode 300 may be modified in various ways, and may be disposed in contact with an inner wall of the source vacuum vessel 200. However, when the portion of the source vacuum vessel 200 that faces the bias electrode 300 is a conductor, the insulating layer may be prevented from being discharged between the bias electrode 300 and the source vacuum vessel 200. This can be arranged. Since a plasma is disposed between the bias electrode 300 and the ion extractor 400, a problem of space charge limiting current does not occur. In addition, the area ratio A b / A p of the area A b of the bias electrode 300 to the surface area A p of the plasma may be any one of 1 to 0.01. The plasma potential may be affected by the area ratio A b / A p . Since the bias electrode 300 is separated from the ion extractor 400, maintenance and repair are easy. In addition, the bias electrode 300 does not have to have a grid shape. In addition, when the bias electrode 300 is a disk type, even if a high voltage is applied to the bias electrode 300, it is possible to reduce a region where the intensity of the electric field is increased locally, thereby reducing arc generation.

종래의 기술에 의하면, 양 이온의 에너지 및 이온 전류를 증가시키기 위하여 스크린 그리드 전극과 가속 그리드 전극을 사용하였다. 그 결과, 상기 스크린 그리드 전극과 상기 플라즈마 사이의 전위차에 의하여 전자들은 배척되고, 양 이온들만 상기 스크린 그리드 전극을 통과할 수 있다. 이에 따라, 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극 사이에는 양 이온만이 존재할 수 있다. 이에 따라, 공간 제한 전류가 흐를 수 있다. 따라서, 공간 제한 전류를 증가시키기 위하여, 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극 사이의 전위차를 증가시키면, 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 그리드 전극 사이에 강한 전계가 인가될 수 있다. 상기 강한 전계는 아크 방전을 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 스크린 그리드에 높은 전압이 인가되면, 상기 스크린 그리드의 주위에 강한 전계가 발생하여 아크가 발생할 수 있다.According to the prior art, screen grid electrodes and acceleration grid electrodes have been used to increase the energy and ion current of positive ions. As a result, electrons are rejected by the potential difference between the screen grid electrode and the plasma, and only positive ions can pass through the screen grid electrode. Accordingly, only positive ions may exist between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode. Accordingly, the space limited current can flow. Thus, in order to increase the space limited current, by increasing the potential difference between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode, a strong electric field can be applied between the screen grid electrode and the acceleration grid electrode. The strong electric field may generate an arc discharge. In addition, when a high voltage is applied to the screen grid, a strong electric field may be generated around the screen grid to generate an arc.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이온 빔 발생 장치를 나타내는 도면이다. 상기 소오스 진공 용기(200)는 실린더, 또는 다각형 모양일 수 있고, 상기 소오스 진공 용기(200)의 상단부는 절연막이고 평면일 수 있다. 이 경우, 상기 소오스 진공 용기(200) 상단의 절연막 상에 안테나가 배치될 수 있다. 통상적으로, 이러한 구조의 플라즈마 발생 장치는 TCP(transformer coupled plasma)라 불린다. 이 경우, 상기 바이어스 전극(300)은 파라데이 실드(faraday shield)의 형태일 수 있다. 2 is a view showing an ion beam generating apparatus according to an embodiment of the present invention. The source vacuum container 200 may have a cylinder or polygonal shape, and an upper end portion of the source vacuum container 200 may be an insulating film and may be flat. In this case, an antenna may be disposed on an insulating film on the top of the source vacuum container 200. Typically, the plasma generating apparatus of such a structure is called a TCP (transformer coupled plasma). In this case, the bias electrode 300 may be in the form of a faraday shield.

구체적으로, 플라즈마 발생장치(300)는 부하(310)인 안테나를 포함할 수 있다. 상기 안테나에 RF 전류가 흐르면, 상기 안테나 주위에 유도 전계가 발생한다. 상기 유도 전계는 전자를 가속하여 플라즈마를 생성할 수 있다. 상기 안테나는 스파이럴(spiral) 모양일 수 있다.In detail, the plasma generator 300 may include an antenna that is a load 310. When RF current flows through the antenna, an induction field is generated around the antenna. The induction field may generate plasma by accelerating electrons. The antenna may have a spiral shape.

다만, 상기 안테나의 하부에 상기 바이어스 전극(300)이 배치된 경우, 상기 유도 전계는 상기 바이어스 전극(300)을 통과할 수 없으므로, 플라즈마를 생성할 수 없다. 따라서, 상기 유도 전계가 상기 플라즈마에 전달되도록, 상기 바이어스 전극(300)은 슬릿(310)을 가질 수 있다. 상기 슬릿(310)을 가진 상기 바이어스 전극(300)은 파라데이 실드(faraday shield)의 형태일 수 있다. 상기 파라데이 실드의 형태를 가진 상기 바이어스 전극(300)은 상기 안테나를 가로지르는 슬릿(310)을 가질 수 있다. 본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 바이어스 전극(300)은 부하인 안테나에 의한 유도 전계를 통과시키는 한, 자유롭게 변형될 수 있다.However, when the bias electrode 300 is disposed below the antenna, the induction electric field cannot pass through the bias electrode 300, and thus cannot generate plasma. Thus, the bias electrode 300 may have a slit 310 so that the induction field is transferred to the plasma. The bias electrode 300 having the slit 310 may be in the form of a faraday shield. The bias electrode 300 having the shape of the Faraday shield may have a slit 310 crossing the antenna. According to a modified embodiment of the present invention, the bias electrode 300 may be freely deformed as long as it passes an induction electric field by an antenna that is a load.

도 3a 및 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른, 바이어스 전극의 일 형태인 파라데이 실드를 나타내는 도면이다.3A and 3B illustrate a Faraday shield, which is one form of a bias electrode, according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 상기 바이어스 전극(300)은 원판 모양일 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)의 형태는 사각형, 다각형 등 다양하게 변형될 수 있다. 상기 원판 모양의 상기 바이어스 전극(300)은 복수의 슬릿(slit)을 포함할 수 있다. 상기 슬릿의 간격과 길이는 상기 플라즈마 발생부(100)의 전원의 주파수에 의존할 수 있다. Referring to FIG. 3A, the bias electrode 300 may have a disc shape. The bias electrode 300 may have various shapes, such as a rectangle and a polygon. The disk-shaped bias electrode 300 may include a plurality of slits. The spacing and length of the slit may depend on the frequency of the power source of the plasma generator 100.

도 3b를 참조하면, 상기 바이어스 전극(300) 상에는 부하(310)인 안테나가 배치될 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)의 슬릿(310)은 상기 부하(110)인 안테나를 가로지를 수 있다. 상기 부하(110)인 안테나의 형태 및 상기 바이어스 전극(300)의 슬릿(310)의 모양은 다양하게 변형될 수 있다. 상기 안테나의 전류의 방향에 수직한 방향으로 상기 바이어스 전극(300)에 슬릿(310)이 배치될 수 있다. Referring to FIG. 3B, an antenna serving as a load 310 may be disposed on the bias electrode 300. The slit 310 of the bias electrode 300 may cross the antenna that is the load 110. The shape of the antenna, which is the load 110, and the shape of the slit 310 of the bias electrode 300 may be variously modified. The slit 310 may be disposed on the bias electrode 300 in a direction perpendicular to the direction of the current of the antenna.

다시, 도1을 참조하며, 상기 이온 추출부(400)는 그리드 전극들을 포함할 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)은 이온의 포텐셜 에너지(potential energy)를 결정할 수 있다. 상기 바이어스 전극(300)의 전위에 의하여 상기 플라즈마의 플라즈마 전위(plasma potential)가 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 플라즈마 전위는 상기 바이어스 전극(300)의 전위보다 수 전자볼트(electron volt, eV) 정도 높을 수 있다. 상기 플라즈마 전위와 상기 바이어스 전극(300)의 전위차는 전자 온도(electron temperature)에 의존할 수 있다. 또한, 소오스 진공 용기(200)의 플라즈마의 이온의 온도는 상온(room tempeature)일 수 있고, 방향성이 없을 수 있다.Referring again to FIG. 1, the ion extractor 400 may include grid electrodes. The bias electrode 300 may determine the potential energy of ions. The plasma potential of the plasma may be determined by the potential of the bias electrode 300. Specifically, the plasma potential may be higher by several electron volts (eV) than the potential of the bias electrode 300. The potential difference between the plasma potential and the bias electrode 300 may depend on an electron temperature. In addition, the temperature of the ions of the plasma of the source vacuum vessel 200 may be room temperature (e.g., room temperature), may not be directional.

상기 이온 추출부(400)는 적어도 2개의 그리드 전극들을 포함할 수 있다. The ion extractor 400 may include at least two grid electrodes.

상기 이온 추출부(400)는 차례로 적층된 제1 그리드 전극(410), 제2 그리드 전극(420), 및 제3 그리드 전극(430)를 포함할 수 있다. 각 그리드 전극들(410,420,430)은 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 상기 제1 그리드 전극(410)는 전기적으로 플로팅(floating)될 수 있다. 또한, 상기 제2 그리드 전극(420)는 음의 가속 전압이 인가될 수 있다. 상기 제3 그리드 전극(430)는 접지 될 수 있다. 상기 소오스 진공 용기(200) 내부의 플라즈마 전위(plasma potential)는 상기 바이어스 전극(300)의 전압 보다 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 플라즈마의 양 이온(positive ion)은 상기 바이어스 전극(300)의 인가 전압 이상의 높은 포텐셜 에너지(potential energy)를 가질 수 있다.The ion extractor 400 may include a first grid electrode 410, a second grid electrode 420, and a third grid electrode 430 that are sequentially stacked. Each grid electrode 410, 420, 430 may be electrically insulated from each other. The first grid electrode 410 may be electrically floating. In addition, a negative acceleration voltage may be applied to the second grid electrode 420. The third grid electrode 430 may be grounded. The plasma potential inside the source vacuum vessel 200 may be higher than the voltage of the bias electrode 300. Accordingly, the positive ions of the plasma may have high potential energy above the applied voltage of the bias electrode 300.

상기 플라즈마의 양이온은 플로팅된 상기 제1 그리드 전극(410) 및 음의 전압이 인가된 상기 제2 그리드 전극(420)을 통하여 가속될 수 있다. 즉, 양이온의 상기 포텐셜 에너지는 운동 에너지로 전환될 수 있다. 다만, 상기 양 이온은 상기 제2 그리드 전극(420)와 접지된 상기 제3 그리드 전극(430) 사이에서 감속할 수 있다. 결국, 상기 플라즈마의 양이온은 상기 이온 추출부(400)를 통과하여 상기 바이어스 전극(300)에 인가된 전압에 해당하는 운동 에너지를 얻을 수 있다.The cations of the plasma may be accelerated through the floated first grid electrode 410 and the second grid electrode 420 to which a negative voltage is applied. That is, the potential energy of the cation can be converted into kinetic energy. However, the positive ion may decelerate between the second grid electrode 420 and the grounded third grid electrode 430. As a result, the cations of the plasma may pass through the ion extractor 400 to obtain kinetic energy corresponding to the voltage applied to the bias electrode 300.

상기 제1 그리드 전극(410)은 플로팅된 경우, 상기 제1 그리드 전극(410)과 상기 플라즈마 사이에는 시스 영역(sheath region)이 존재할 수 있다. 상기 시스 영역에는 전계가 존재할 수 있다. 상기 시스 영역에서의 전계의 형태는 이온의 방향성에 영향을 줄 수 있다. When the first grid electrode 410 is floated, a sheath region may exist between the first grid electrode 410 and the plasma. An electric field may be present in the sheath region. The shape of the electric field in the sheath region can affect the orientation of the ions.

종래의 기술에 의하면, 스크린 그리드 전극에 양의 전압이 인가될 수 있고, 이에 따라, 상기 플라즈마 전위와 상기 스크린 그리드 전극 사이의 시스 영역에 강한 전계가 인가될 수 있다. 결국, 상기 시스 영역의 전계는 심하게 왜곡될 수 있고, 이에 따라, 상기 플라즈마에서 스크린 그리드 전극을 통과하는 이온들의 속도는 z축 방향성분 이외 성분을 가질 수 있다. According to the related art, a positive voltage may be applied to the screen grid electrode, and thus, a strong electric field may be applied to the sheath region between the plasma potential and the screen grid electrode. As a result, the electric field of the sheath region may be severely distorted, and thus, the velocity of ions passing through the screen grid electrode in the plasma may have a component other than a z-axis component.

이에 반하여, 본 발명에 따르면, 상기 제1 그리드 전극(410)은 플로팅되어 있으므로, 상기 플라즈마와 상기 제1 그리드 전극(410) 사이의 전압차는 크지 않다. 따라서, 상기 플라즈마와 상기 제 1 그리드 전극(410) 사이의 전압차는 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 플라즈마와 상기 제1 그리드 전극(410) 사이의 시스 영역에서 전계는 심하게 왜곡되지 않을 수 있다. 이에 따라, z축 방향의 성분을 가진 이온 빔을 형성할 수 있다. In contrast, according to the present invention, since the first grid electrode 410 is floating, the voltage difference between the plasma and the first grid electrode 410 is not large. Therefore, the voltage difference between the plasma and the first grid electrode 410 may be small. Accordingly, the electric field may not be severely distorted in the sheath region between the plasma and the first grid electrode 410. Thereby, an ion beam having a component in the z-axis direction can be formed.

본 발명에 따르면, 상기 제1 그리드 전극(410)이 플로팅된 경우, 상술한 공간 전하 제한 전류(space charge limited current)의 원리는 적용되지 않을 수 있다. 상기 공간 전하 제한 전류는 두 전극의 전위가 정해지고, 상기 두 전극 사이의 한 종류의 전하가 존재하는 경우에 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 상기 제1 그리드 전극(410)이 플로팅되어 있어, 공간 전하 제한 전류의 원리가 적용되지 않을 수 있다. 다만, 상기 제2 그리드 전극과 상기 제3 그리드 전극 사이에는 공간 전하 제한 전류의 원리가 적용될 수 있다. 이에 따라, 상기 3 그리드 전극(430)이 접지된 경우, 이온 전류를 증가시키기 위하여 상기 제2 그리드 전극(420)과 상기 제3 그리드 전극(430)의 전위차를 증가시킬 필요가 있다.According to the present invention, when the first grid electrode 410 is floated, the above-described principle of space charge limited current may not be applied. The space charge limiting current may be applied when a potential of two electrodes is determined, and a kind of charge exists between the two electrodes. However, according to the present invention, since the first grid electrode 410 is floating, the principle of the space charge limiting current may not be applied. However, the principle of space charge limiting current may be applied between the second grid electrode and the third grid electrode. Accordingly, when the 3 grid electrode 430 is grounded, it is necessary to increase the potential difference between the second grid electrode 420 and the third grid electrode 430 in order to increase the ion current.

본 발명에 따르면, 상기 제1 그리드 전극(410)이 플로팅된 경우, 상기 플라즈마에서 상기 제1 그리드 전극(410)의 표면에 입사하는 이온의 에너지가 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(410) 스퍼터링이 작게 일어날 수 있으므로, 이온 빔 발생 장치의 유지 보수 및 신뢰성이 향상될 수 있다.According to the present invention, when the first grid electrode 410 is floated, energy of ions incident on the surface of the first grid electrode 410 in the plasma may be small. Accordingly, since the sputtering of the first electrode 410 may occur small, maintenance and reliability of the ion beam generator may be improved.

본 발명에 따르면, 상기 제2 그리드 전극(420)에 음의 전압을 인가한 경우, 상기 제1 그리드 전극(410)와 상기 제2 그리드 전극(420) 사이의 아크 방전의 발생 은 감소할 수 있다. 왜냐하면, 상기 제1 그리드 전극(420)가 플로팅되어, 상기 아크 방전의 전류의 이동 통로가 없기 때문으로 해석된다. According to the present invention, when a negative voltage is applied to the second grid electrode 420, the occurrence of arc discharge between the first grid electrode 410 and the second grid electrode 420 may be reduced. . This is because the first grid electrode 420 is floated, and there is no moving passage for the current of the arc discharge.

상기 그리드 전극들(410,420,430)의 표면은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 그리드 전극들(410,420,430)은 금속 메쉬(mesh), 카본 메쉬, 도금된 마이크로 캐필러리(micro capillary) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속 메쉬(mesh)는 몰리브텐(Mo), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag) 또는 이들의 합금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 그리드 전극들(410,420,430)의 구조는 전산 모사, 이론적 계산, 실험결과에 의하여 적절한 모양을 갖도록 선택될 수 있다. 상기 카본 메쉬는 포토 리소그라피(photo lithograpy)와 패터닝 공정 또는 소결 공정(sintering process)을 통하여 형성될 수 있다. 상기 그리드 전극들의 구조와 물질은 다양하게 변형될 수 있다.Surfaces of the grid electrodes 410, 420, and 430 may include a conductive material. The grid electrodes 410, 420, 430 may include at least one of a metal mesh, a carbon mesh, and a plated micro capillary. The metal mesh may include at least one of molybdenum (Mo), tungsten (W), nickel (Ni), gold (Au), silver (Ag), or an alloy thereof. The structure of the grid electrodes 410, 420, 430 may be selected to have an appropriate shape by computer simulation, theoretical calculation, or experimental result. The carbon mesh may be formed through a photo lithograpy and a patterning process or a sintering process. The structure and material of the grid electrodes may be variously modified.

상기 그리드 전극들(410,420,430)은 서로 절연되어 있을 수 있다. 상기 그리드 전극들(410,420,430)은 DC 전원에 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 상기 DC 전원은 - 수백 kV 내지 +수백 kV 중에서 하나의 값을 출력할 수 있다.The grid electrodes 410, 420, 430 may be insulated from each other. The grid electrodes 410, 420, 430 may be electrically connected to a DC power source. The DC power supply may output a value from-several hundred kV to several hundred kV.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 제1 그리드 전극(410), 상기 제2 그리드 전극(420), 상기 제3 그리드 전극(430)의 전위는 다양하게 변형될 수 있다. According to a modified embodiment of the present invention, the potentials of the first grid electrode 410, the second grid electrode 420, and the third grid electrode 430 may be variously modified.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 바이어스 전극의 전압(bias electrode voltage) 및 이온 추출부의 전압, 그리고 이온 운동 에너지(ion kinetic energy )를 나타내는 도면들이다.4 is a diagram illustrating a bias electrode voltage, a voltage of an ion extracting unit, and ion kinetic energy according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b을 참조하면, 상기 이온 추출부(400)를 통과한 이온의 운동 에너지는 상기 바이어스 전극(300)에 인가한 전압보다 작을 수 있다. 다만, 이온의 운동 에너지는 바이어스 전극(300)의 전압에 비례하였다.4A and 4B, the kinetic energy of the ions passing through the ion extractor 400 may be smaller than the voltage applied to the bias electrode 300. However, the kinetic energy of ions was proportional to the voltage of the bias electrode 300.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 바이어스 전극의 전압과 이온 추출부를 통과한 이온의 운동에너지를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating the kinetic energy of ions passing through the voltage of the bias electrode and the ion extracting unit according to one embodiment of the present invention.

상기 소오스 진공 용기(200)의 내부에 삽입한 바이어스 전극(300)의 전압은 상기 이온 추출부(400)를 빠져나온 양이온의 운동 에너지에 비례하였다. 다만, 상기 바이어스 전극(300)의 전압과 이온 추출부(400)을 빠져나온 양이온의 운동에너지는 차이를 보였다. 상기 바이어스 전극(300)의 전압은 150V, 200V, 250V, 300V로 변경하면서 인가하였다. 이에 따라, 이온의 운동에너지는 비례하여 증가하였다.The voltage of the bias electrode 300 inserted into the source vacuum vessel 200 was proportional to the kinetic energy of the cation exiting the ion extractor 400. However, the voltage of the bias electrode 300 and the kinetic energy of the cation exiting the ion extracting unit 400 showed a difference. The voltage of the bias electrode 300 was applied while changing to 150V, 200V, 250V, 300V. Accordingly, the kinetic energy of ions increased proportionally.

한편, 상기 바이어스 전극(300)의 전압을 일정하게 유지하면서, 상기 제2 그리드 전극(420)의 전압은 -400V, -500V, -600V로 변경하면서 인가하였다. 상기 제2 그리드 전극(420)의 전압의 변화에 따라, 상기 양 이온에너지는 거의 차이를 보이지 않았다. Meanwhile, the voltage of the second grid electrode 420 was applied while changing the voltage of the bias electrode 300 to -400V, -500V, -600V. As the voltage of the second grid electrode 420 changes, the positive ion energy shows little difference.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 전류 밀도(ion current density )와 이온 에너지(ion energy)의 관계(a) 및 종래 기술에 의한 이온 전류밀도와 이온 에너지 관계(b)를 나타내는 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship (a) between ion current density and ion energy according to an embodiment of the present invention, and ion current density and ion energy relation b according to the prior art. .

양이온 에너지는 바이어스 전극(300)의 전압을 통하여 조절하였다. 또한, 본 발명에 따른 이온 빔 발생장치의 이온의 전류밀도는 상기 제 2 그리드 전극(420)의 음의 전압을 증가시킴에 따라, 증가함을 알 수 있었다. 상기 양 이온의 전류밀도의 증가는 상기 제2 그리드 전극(420)과 상기 제3 그리드 전극(430)의 전위차의 증가 에 따른, 공간 전하 제한 전류의 증가로 해석된다. 또한, 본 발명에 따른 이온 빔 발생 장치의 상기 이온 전류밀도는 종래의 이온 빔 발생 장치에 비하여, 120 퍼센트(percent) 에서 350 퍼센트(percent)까지 증가함을 알 수 있었다. The cation energy was adjusted through the voltage of the bias electrode 300. In addition, it can be seen that the current density of the ions of the ion beam generator according to the present invention increases as the negative voltage of the second grid electrode 420 increases. The increase in the current density of the positive ions is interpreted as an increase in the space charge limiting current as the potential difference between the second grid electrode 420 and the third grid electrode 430 increases. In addition, the ion current density of the ion beam generator according to the present invention was found to increase from 120 percent (percent) to 350 percent (percent), compared to the conventional ion beam generator.

또한, 본 발명의 이온 빔 발생장치는 아크 발생에 있어서, 종래의 기술에 비하여 아크 발생의 빈도가 감소하였다. 이에 따라, 상기 제2 그리드 전극(420)에 인가하는 전압을 종래의 기술보다 증가시킬 수 있었다.In addition, in the arc generation of the ion beam generator of the present invention, the frequency of arc generation is reduced as compared with the prior art. Accordingly, the voltage applied to the second grid electrode 420 could be increased compared to the conventional art.

본 발명에 의하면, 상기 제2 그리드 전극(420)의 전압은 -600V 이상까지 증가시킬 수 있었다. 하지만, 종래의 기술에 의하면, 스크린 그리드 전극에 -400V이상의 전압이 인가된 경우, 아크가 발생하여 안정적인 이온 빔을 생성할 수 없었다.According to the present invention, the voltage of the second grid electrode 420 could be increased to -600V or more. However, according to the related art, when a voltage of -400 V or more is applied to the screen grid electrode, an arc is generated and a stable ion beam cannot be generated.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 이온 빔 발생장치는 이온 중성화부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 이온 중성화부는 상기 이온 추출부(400)의 높은 에너지를 가진 이온들을 중성화하는 장치일 수 있다. 구체적으로 상기 이온 중성화부는 금속판일 수 있다. 이에 따라, 높은 에너지의 이온 빔은 상기 금속판에 입사하여, 높은 에너지를 가진 중성빔(neutral beam)이 형성될 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the ion beam generator may further include an ion neutralization unit (not shown). The ion neutralization unit may be a device for neutralizing ions having high energy of the ion extracting unit 400. Specifically, the ion neutralization part may be a metal plate. Accordingly, a high energy ion beam may be incident on the metal plate, thereby forming a neutral beam having a high energy.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 이온 빔 발생장치는 음이온 빔을 발생시킬 수 있다. 즉, 산소(O2)나 염소(Cl2), SF6, CF4 등의 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키면, 음이온이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 바이어스 전극(300)에 음의 전압을 인가하고, 이온 추출부(400)에서 음이온을 추출하면, 음 이온 빔을 생성할 수 있다. 본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 플라즈마 발생장치(100)는 펄스 형으로 동작할 수 있으며, 상기 바이어스 전극(300)에 인가되는 전압도 펄스 형태 일 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the ion beam generator may generate an anion beam. That is, when plasma is generated by using gases such as oxygen (O 2), chlorine (Cl 2), SF 6, or CF 4, negative ions may be generated. In this case, when a negative voltage is applied to the bias electrode 300 and an anion is extracted by the ion extracting unit 400, a negative ion beam may be generated. According to a modified embodiment of the present invention, the plasma generating apparatus 100 may operate in a pulsed form, and the voltage applied to the bias electrode 300 may also be in a pulsed form.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 음이온 빔의 발생장치에 인가되는 전압을 나타내는 도면이다. 부하에 인가되는 전력(a)은 펄스형으로 인가될 수 있다. 또한, 바이어스 전극(300)에 인가되는 전압(b)은 상기 부하에 인가되는 전력과 동기(synchronization)화되어 펄스형으로 인가될 수 있다. 제2 그리드 전극(420)에 인가되는 전압(c)은 상기 바이어스 전극(300) 또는 상기 안테나의 전력에 동기화되어 펄스형으로 인가될 수 있다. 7 is a view showing a voltage applied to the generator for generating an anion beam according to an embodiment of the present invention. The power a applied to the load may be applied in a pulse form. In addition, the voltage b applied to the bias electrode 300 may be synchronized with the power applied to the load and applied in a pulse form. The voltage c applied to the second grid electrode 420 may be applied in a pulse form in synchronization with the power of the bias electrode 300 or the antenna.

구체적으로, 상기 안테나에 파워가 인가되어 플라즈마를 형성하는 동안, 상기 바이어스 전극은 양의 전압이 인가되고, 상기 제2 그리드 전극은 음의 전압이 인가된다. 이에 따라, 소스 진공 용기(200)의 플라즈마 의 양이온은 상기 이온 추룰부(400)를 통하여 배출된다. Specifically, while power is applied to the antenna to form a plasma, a positive voltage is applied to the bias electrode, and a negative voltage is applied to the second grid electrode. Accordingly, the cations of the plasma of the source vacuum vessel 200 is discharged through the ion churn unit 400.

상기 부하에 파워가 인가되지 않은 경우, 상기 바이어스 전극(300)은 음의 전압이 인가되고, 상기 제2 그리드 전극(420)에는 양의 전압이 인가된다. 이에 따라, 소오스 진공 용기(200)내의 플라즈마의 음이온은 이온 추출부(400)를 통하여 배출된다. When no power is applied to the load, a negative voltage is applied to the bias electrode 300, and a positive voltage is applied to the second grid electrode 420. Accordingly, the negative ions of the plasma in the source vacuum vessel 200 are discharged through the ion extracting unit 400.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 부하, 상기 바이어스 전극(300), 및 상기 제2 그리드 전극(420)의 전압은 다양하게 변형될 수 있으며, 이들간의 시간 지연(time delay)이 있을 수 있다.According to the modified embodiment of the present invention, the voltage of the load, the bias electrode 300, and the second grid electrode 420 may be variously modified, there may be a time delay between them. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온 빔의 형성 방법은 소오스 진공 용기(200)에서 플라즈마를 형성하는 단계, 상기 플라즈마의 플라즈마 전위를 바이어스 전극(300)에 전압을 인가하여 변경하는 단계, 상기 플라즈마의 이온을 이온 추출부(400)를 통하여 추출하는 단계를 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, a method of forming an ion beam includes: forming a plasma in a source vacuum vessel 200, changing a plasma potential of the plasma by applying a voltage to a bias electrode 300, and And extracting the ions through the ion extracting unit 400.

도 1 및 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이온 빔 발생 장치를 나타내는 도면들이다.1 and 2 are views illustrating an ion beam generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른, 바이어스 전극의 일 형태인 파라데이 실드를 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating a Faraday shield, which is one form of a bias electrode, according to an exemplary embodiment.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 바이어스 전극의 전압(bias electrode voltage) 및 이온 추출부의 전압, 그리고 이온 운동 에너지(ion kinetic energy )를 나타내는 도면들이다.4A and 4B are diagrams illustrating a bias electrode voltage, a voltage of an ion extracting unit, and ion kinetic energy according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 바이어스 전극의 전압과 이온 추출부를 통과한 이온의 운동에너지를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating the kinetic energy of ions passing through the voltage of the bias electrode and the ion extracting unit according to one embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 전류 밀도(ion current density )와 이온 에너지(ion energy)의 관계(a) 및 종래 기술에 의한 이온 전류밀도와 이온 에너지 관계(b)를 나타내는 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship (a) between ion current density and ion energy according to an embodiment of the present invention, and ion current density and ion energy relation b according to the prior art. .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 음이온 빔의 발생장치에 인가되는 전압을 나타내는 도면이다.7 is a view showing a voltage applied to the generator for generating an anion beam according to an embodiment of the present invention.

Claims (12)

플라즈마를 담고 있는 소오스 진공 용기;A source vacuum vessel containing plasma; 상기 소오스 진공 용기의 외부에 배치되고 이온, 전자, 및 중성 가스를 포함하는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치부;A plasma generation unit disposed outside the source vacuum vessel and configured to generate a plasma including ions, electrons, and a neutral gas; 상기 소오스 진공 용기 내부에 배치된 바이어스 전극;A bias electrode disposed inside the source vacuum vessel; 상기 소오스 진공 용기에서 이온을 가속하여 추출하는 이온 추출부; 및An ion extracting unit configured to accelerate and extract ions from the source vacuum vessel; And 상기 이온 추출부에서 추출된 이온을 중성화하는 이온 중성화부를 포함하되, Including an ion neutralization unit for neutralizing the ions extracted from the ion extraction unit, 상기 바이어스 전극에 의하여 이온의 에너지를 상승시키는 것을 특징으로 하는 이온 빔 발생 장치.And ion energy is increased by the bias electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 발생 장치부는 전원 및 상기 전원에서 에너지를 받아 플라즈마에 에너지를 주는 부하를 포함하되, 상기 부하는 안테나이고,The plasma generating unit includes a power source and a load for receiving energy from the power source and supplying energy to the plasma, wherein the load is an antenna, 상기 소오스 진공 용기는 전부 또는 일부가 절연체이고,All or part of the source vacuum vessel is an insulator, 상기 부하는 상기 소오스 진공 용기 외부에 배치되고,The load is placed outside the source vacuum vessel, 상기 부하에 에너지를 공급하는 전원은 RF 전원이고,The power supply for supplying energy to the load is an RF power supply, 상기 소오스 진공 용기의 절연체 부분에 상기 안테나가 배치되고, 상기 안테나와 플라즈마 사이에 바이어스 전극이 배치되고,The antenna is disposed in an insulator portion of the source vacuum vessel, and a bias electrode is disposed between the antenna and the plasma, 상기 바이어스 전극은 파라데이 실드 전극인 것을 특징으로 하는 이온빔 발생 장치.And the bias electrode is a Faraday shield electrode. 제1 항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 이온 추출부는 차례로 적층된 제1 그리드 전극, 제2 그리드 전극, 및 제3 그리드 전극을 포함하되,The ion extracting unit includes a first grid electrode, a second grid electrode, and a third grid electrode which are sequentially stacked, 상기 소오스 진공 용기에 인접하여 배치된 상기 제1 그리드 전극은 플로팅되고,The first grid electrode disposed adjacent to the source vacuum vessel is floated, 상기 제2 그리드 전극은 음의 전압이 인가되고,A negative voltage is applied to the second grid electrode, 상기 제3 그리드 전극은 접지된 것을 특징으로 하는 이온빔 발생장치.And the third grid electrode is grounded. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 바이어스 전극에 양의 전압 또는 음의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 이온빔 발생장치.And a positive voltage or a negative voltage applied to the bias electrode. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 RF 전원은 펄스 모드로 동작하고, The RF power source operates in pulse mode, 상기 이온은 음이온을 포함하고, The ion comprises an anion, 상기 바이어스 전극에 음의 전압이 인가되어, 음 이온 빔을 추출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 발생장치.A negative voltage is applied to the bias electrode to extract a negative ion beam. 제 1 항 또는 제2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 바이어스 전극은 흑연(Carbon) 또는 DLC(diamond like carbon)를 코팅한 흑연인 것을 특징으로 하는 이온빔 발생 장치The bias electrode is an ion beam generating device characterized in that the graphite (Carbon) or graphite coated with a diamond like carbon (DLC) 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 중성 가스는 아르곤(Ar)이고, The neutral gas is argon (Ar), 상기 바이어스 전극은 양의 전압인 것을 특징으로 하는 이온빔 발생 장치.And the bias electrode is a positive voltage. 플라즈마를 담고 있는 소오스 진공 용기, 상기 소오스 진공 용기의 외부에 배치되고 이온, 전자, 및 중성 가스를 포함하는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치부, 상기 소오스 진공 용기 내부에 배치된 바이어스 전극, 상기 소오스 진공 용기에서 이온을 가속하여 추출하는 이온 추출부, 및 상기 이온 추출부에서 추출된 이온을 중성화하는 이온 중성화부를 포함하되, 상기 바이어스 전극에 의하여 이온의 에너지를 상승시키고, 플라즈마 발생 장치부는 전원 및 상기 전원에서 에너지를 받아 플라즈마에 에너지를 주는 부하를 포함하되, 상기 부하는 안테나이고, 상기 소오스 진공 용기는 전부 또는 일부가 절연체이고, 상기 부하는 상기 소오스 진공 용기 외부에 배치되고, 상기 부하에 에너지를 공급하는 전원은 RF 전원이고, 상기 소오스 진공 용기의 절연체 부분에 상기 안테나가 배치되고, 상기 안테나와 플라즈마 사이에 바이어스 전극이 배치되고,A source vacuum container containing plasma, a plasma generating device portion disposed outside the source vacuum container to generate a plasma containing ions, electrons, and neutral gas, a bias electrode disposed inside the source vacuum container, the source vacuum An ion extractor for accelerating and extracting ions from the container, and an ion neutralizer for neutralizing the ions extracted from the ion extractor, the energy of the ion is raised by the bias electrode, the plasma generating unit is a power source and the power source A load that receives energy from and energizes the plasma, wherein the load is an antenna, the source vacuum vessel is all or part of an insulator, and the load is disposed outside the source vacuum vessel and supplies energy to the load Power source is an RF power source, and The antenna is disposed in an insulator portion, a bias electrode is disposed between the antenna and the plasma, 상기 바이어스 전극은 파라데이 실드 전극인 이온 빔의 형성 방법에 있어서,In the bias electrode is a method for forming an ion beam is a Faraday shield electrode, 상기 소오스 진공 용기에서 플라즈마를 형성하는 단계;Forming a plasma in the source vacuum vessel; 상기 플라즈마의 플라즈마 전위를 상기 바이어스 전극에 전압을 인가하여 변경하는 단계; 상기 플라즈마의 이온을 상기 이온 추출부를 통하여 추출하는 단계; 및Changing the plasma potential of the plasma by applying a voltage to the bias electrode; Extracting ions of the plasma through the ion extracting unit; And 상기 이온을 상기 이온 중성화부에 입사시키어 중성화시키는 단계를 포함하는 이온 빔의 형성 방법.And ionizing the ions into the ion neutralization unit to neutralize the ions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB0908252D0 (en) * 2009-05-13 2009-06-24 Micromass Ltd Surface coating on sampling cone of mass spectrometer
US8471198B2 (en) 2009-05-13 2013-06-25 Micromass Uk Limited Mass spectrometer sampling cone with coating
KR102069558B1 (en) * 2014-01-24 2020-01-23 한국전자통신연구원 Plasma antenna
CN104091746A (en) 2014-06-30 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 Electrode used for ion injection equipment and ion injection equipment
KR102599027B1 (en) * 2021-09-17 2023-11-06 한국원자력연구원 System for controlling plasma uniformity using multi-pulsing and method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001028244A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Ebara Corp Beam source
JP2007052941A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Ulvac Japan Ltd Ion implanter and ion implantation method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001028244A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Ebara Corp Beam source
JP2007052941A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Ulvac Japan Ltd Ion implanter and ion implantation method

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