KR101613172B1 - Ion Source with Facing Electrodes - Google Patents

Ion Source with Facing Electrodes Download PDF

Info

Publication number
KR101613172B1
KR101613172B1 KR1020140119924A KR20140119924A KR101613172B1 KR 101613172 B1 KR101613172 B1 KR 101613172B1 KR 1020140119924 A KR1020140119924 A KR 1020140119924A KR 20140119924 A KR20140119924 A KR 20140119924A KR 101613172 B1 KR101613172 B1 KR 101613172B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic pole
base
coupled
magnet
additional
Prior art date
Application number
KR1020140119924A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160030618A (en
Inventor
허윤성
황윤석
Original Assignee
(주)화인솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)화인솔루션 filed Critical (주)화인솔루션
Priority to KR1020140119924A priority Critical patent/KR101613172B1/en
Publication of KR20160030618A publication Critical patent/KR20160030618A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101613172B1 publication Critical patent/KR101613172B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08—Ion sources; Ion guns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement

Abstract

이온 소스는 베이스, 제1 프레임, 제2 프레임을 가질 수 있다. 제1 프레임은 베이스의 상부면 일측에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 하부 자극, 제1 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 자석, 제1 자석에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 상부 자극, 제1 하부 자극, 제1 자석, 및 제1 상부 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제1 전기 절연층, 그리고 제1 전기 절연층에 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제1 전극을 가질 수 있다. 제2 프레임은 베이스의 상부면 타측에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 하부 자극, 제2 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 자석, 제2 자석에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 상부 자극, 제2 하부 자극, 제2 자석, 및 제2 상부 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제2 전기 절연층, 그리고 제2 전기 절연층에 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제2 전극을 가질 수 있다.The ion source may have a base, a first frame, and a second frame. The first frame includes a first lower magnetic pole coupled to one side of the upper surface of the base in the direction of the object to be processed, a first magnet coupled to the first lower magnetic pole in the direction of the object to be processed, A magnetic sensor comprising: a first electric insulator layer coupled to a first upper magnetic pole, a first lower magnetic pole, a first magnet, and a first upper magnetic pole in a center direction of a base, and a first electrode coupled to the first electric insulating layer in a center direction of the base Lt; / RTI > The second frame includes a second lower magnetic pole coupled to the other side of the upper surface of the base in the direction of the object to be processed, a second magnet coupled to the second lower magnetic pole in the direction of the object to be processed, A second electric insulating layer coupled to the two upper magnetic poles, the second lower magnetic pole, the second magnet, and the second upper magnetic pole in the center direction of the base, and a second electrode coupled to the second electric insulating layer in the center direction of the base Lt; / RTI >

Description

대향 전극을 갖는 이온 소스{Ion Source with Facing Electrodes}An ion source (Ion Source with Facing Electrodes)

본 발명은 이온 소스에 관한 것으로, 상세하게는 대향 전극을 갖는 이온 소스에 관한 것이다.The present invention relates to an ion source, and more particularly to an ion source having an opposite electrode.

이온 소스(ion source)는 기판 개질, 박막 증착 등에 이용되고 있다. 이온 소스는 전극과 자극을 이용하여 폐 루프(closed drift loop)를 형성하고, 폐 루프를 따라 전자를 고속 이동시키는 구조를 갖는다. 전자가 이동하는 폐 루프 내에는 공정 챔버 외부에서 내부로 이온화 가스가 공급된다.Ion sources are used for substrate modification and thin film deposition. The ion source has a structure that forms a closed drift loop using electrodes and magnetic poles, and moves electrons at high speed along the closed loop. An ionized gas is supplied from the outside to the inside of the process chamber in the closed loop through which the electrons move.

미국특허 7,425,709는 이온 소스의 후단에서 내부로 이온화 가스를 공급받아, 그 내부에서 플라즈마 이온을 생성하고, 이를 내/외부 압력차에 의해 기판 쪽으로 이동시키고 있다.U.S. Patent No. 7,425,709 receives ionized gas from the rear end of the ion source to the inside, generates plasma ions therein, and moves it toward the substrate by an internal / external pressure difference.

종래의 이온 소스는 분출 영역에서 파티클 입자들이 전극에 달라붙고 이로 인해 전극과 자극 사이에 아크가 발생할 수 있다. 아크 발생은 또 다른 분순물을 생성할 수 있다. 이러한 불순물은 기판의 증착 품질과 이온 소스의 이온화 성능을 떨어뜨릴 수 있다. Conventional ion sources can cause particle particles to stick to the electrode in the spitting area, resulting in an arc between the electrode and the magnetic pole. Arc generation can produce another impurity. These impurities may degrade the deposition quality of the substrate and the ionization performance of the ion source.

이러한 문제를 해결하기 위해, 반응용 가스 또는 증착용 가스를 이온 소스의 전방에서 주입하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이러한 방법들도 전극에 플러스 고전압이 인가되고 전극 면이 기판과 대향하고 있는 구조에서는, 예를들어 Si4- 증착 이온이 전극 면에 달라붙는 것을 차단하는데 한계가 있다. 나아가, 달라붙은 증착 이온은 전극과 자극 사이에 아크를 발생시키고, 이로인해 파티클이 추가 발생할 수 있다.To solve this problem, a method of injecting a reaction gas or an evaporation gas in front of an ion source is proposed. However, these methods also have a limitation in blocking Si 4 - deposited ions from adhering to the electrode surface, for example, in a structure in which a positive high voltage is applied to the electrode and the electrode surface is opposed to the substrate. Furthermore, the deposited deposition ions generate an arc between the electrode and the magnetic pole, which may result in additional particles.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems,

첫째, 증착 공정에서 발생하는 파티클에 따른 전극 쇼트를 방지하고,First, electrode shorting due to particles generated in the deposition process can be prevented,

둘째, 이온 소스 내부의 충방전에 의한 하드 아킹 현상을 최소화하며,Second, hard arcing phenomenon due to charge / discharge in the ion source is minimized,

셋째, 이온 소스 사용에 따른 불순물 발생을 최소화할 수 있는, 이온 소스를 제공하고자 한다.Third, an ion source capable of minimizing the generation of impurities due to the use of the ion source is provided.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온 소스의 일 실시예는 베이스, 제1 프레임, 제2 프레임 등을 포함하여 구성할 수 있다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, an ion source may include a base, a first frame, a second frame, and the like.

베이스는 이온 소스의 하부를 구성한다.The base constitutes the bottom of the ion source.

제1 프레임은 제1 하부 자극, 제1 자석, 제1 상부 자극, 제1 전기 절연층, 제1 전극 등을 포함할 수 있다. 제1 하부 자극은 베이스의 상부면 일측에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 자석은 제1 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 상부 자극은 제1 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 전기 절연층은 제1 하부 자극, 제1 자석, 및 제1 상부 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있다. 그리고 제1 전극은 제1 전기 절연층에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있다.The first frame may include a first lower magnetic pole, a first magnet, a first upper magnetic pole, a first electric insulating layer, a first electrode, and the like. The first lower magnetic pole can be coupled to one side of the upper surface of the base in the direction of the object to be processed. The first magnet can be coupled to the first lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The first upper magnetic pole can be coupled to the first magnet in the direction of the object to be processed. The first electrically insulating layer may be coupled to the first lower magnetic pole, the first magnet, and the first upper magnetic pole in the center direction of the base. And the first electrode can be coupled to the first electrically insulating layer in the center direction of the base.

제2 프레임은 제2 하부 자극, 제2 자석, 제2 상부 자극, 제2 전기 절연층, 제2 전극 등을 포함할 수 있다.The second frame may include a second lower magnetic pole, a second magnet, a second upper magnetic pole, a second electrically insulating layer, a second electrode, and the like.

제2 하부 자극은 베이스의 상부면 타측에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제2 자석은 제2 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제2 상부 자극은 제2 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제2 전기 절연층은 제2 하부 자극, 제2 자석, 및 제2 상부 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있다. 그리고 제2 전극은 제2 전기 절연층에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있다.And the second lower magnetic pole can be coupled to the other side of the upper surface of the base in the direction of the object to be processed. The second magnet can be coupled to the second lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The second upper magnetic pole can be coupled to the second magnet in the direction of the object to be processed. The second electrically insulating layer may be coupled to the second lower magnetic pole, the second magnet, and the second upper magnetic pole in the center direction of the base. And the second electrode can be coupled to the second electrically insulating layer in the center direction of the base.

제2 프레임은 제1 프레임과 대향 배치되어, 길이 방향에 대해 양쪽 측방이 폐쇄되는 일부 폐쇄 공간을 형성할 수 있다.The second frame may be disposed opposite to the first frame to form a partially closed space in which both sides of the second frame are closed with respect to the longitudinal direction.

본 발명에 따른 이온 소스의 일 실시예에서, 베이스는 반자성 물질로 구성할 수 있다.In one embodiment of the ion source according to the present invention, the base may be constructed of a semi-magnetic material.

본 발명에 따른 이온 소스의 일 실시예에서, 베이스는 공정 가스 주입부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the ion source according to the invention, the base may comprise a process gas inlet.

본 발명에 따른 이온 소스의 일 실시예에서, 제1 하부 자극, 제1 자석, 제1 상부 자극, 베이스, 제2 하부 자극, 제2 자석, 및 제2 상부 자극은 전기적으로 결합할 수 있다. 이 경우, 베이스는 접지 또는 플로팅하고, 제1,2 전극 사이에는 교류, 유니폴라(uni-polar) 펄스, 또는 바이폴라(bi-polar) 펄스 전압을 번갈아 인가할 수 있다.In an embodiment of the ion source according to the present invention, the first lower magnetic pole, the first magnet, the first upper magnetic pole, the base, the second lower magnetic pole, the second magnet, and the second upper magnetic pole may be electrically coupled. In this case, the base may be grounded or floating, and alternating, uni-polar, or bi-polar pulse voltages may alternately be applied between the first and second electrodes.

본 발명에 따른 이온 소스의 일 실시예는 제1,2 프레임을 다층으로 구성할 수 있다. In an embodiment of the ion source according to the present invention, the first and second frames may be constituted by multiple layers.

제1 프레임은 제1 추가 자석, 제1 추가 자극, 제1 추가 전기 절연층, 및 제1 추가 전극을 더 포함할 수 있다. 제1 추가 자석은 제1 상부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 추가 자극은 제1 추가 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 추가 전기 절연층은 제1 추가 자석 및 제1 추가 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있으며, 제1 전기 절연층에서 연장할 수 있다. 그리고 제1 추가 전극은 제1 추가 전기 절연층에 베이스의 중앙 방향으로 결합하고, 제1 전극에서 연장할 수 있다.The first frame may further include a first additional magnet, a first additional magnetic pole, a first additional electrical insulating layer, and a first additional electrode. The first additional magnet can be coupled to the first upper magnetic pole in the direction of the object to be processed. The first additional magnetic pole can be coupled to the first additional magnet in the direction of the object to be processed. The first additional electrical insulating layer can couple to the first additional magnet and the first additional magnetic pole in the center of the base and extend in the first electrical insulating layer. And the first additional electrode may be coupled to the first additional electrical insulating layer in the center direction of the base and extend from the first electrode.

제2 프레임은 제2 추가 자석, 제2 추가 자극, 제2 추가 전기 절연층, 및 제2 추가 전극을 더 포함할 수 있다. 제2 추가 자석은 제2 상부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제2 추가 자극은 제2 추가 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제2 추가 전기 절연층은 제2 추가 자석 및 제2 추가 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있으며, 제2 전기 절연층에서 연장할 수 있다. 그리고 제2 추가 전극은 제2 추가 전기 절연층에 베이스의 중앙 방향으로 결합하고, 제1 전극에서 연장할 수 있다.
The second frame may further include a second additional magnet, a second additional magnetic pole, a second additional electrical insulating layer, and a second additional electrode. And the second additional magnet can be coupled to the second upper magnetic pole in the direction of the object to be processed. The second additional magnetic pole may be coupled to the second additional magnet in the direction of the object to be processed. The second additional electrical insulating layer can couple to the second additional magnet and the second additional magnetic pole in the center of the base and extend in the second electrical insulating layer. And the second additional electrode is coupled to the second additional electrical insulating layer in the center of the base and may extend from the first electrode.

본 발명에 따른 이온 소스의 다른 실시예는 베이스, 프레임을 포함하여 구성할 수 있다.Another embodiment of the ion source according to the present invention can comprise a base and a frame.

베이스는 이온 소스의 하부를 구성한다.The base constitutes the bottom of the ion source.

프레임은 전기 절연층, 하부 자극, 자석, 상부 자극, 전극을 포함할 수 있다. The frame may include an electrically insulating layer, a bottom pole, a magnet, an upper pole, and an electrode.

전기 절연층은 베이스의 상부면 일측에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 하부 자극은 전기 절연층에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 자석은 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 상부 자극은 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 전극은 하부 자극, 자석, 및 상부 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합할 수 있다. 프레임은 측방, 전방, 및 후방을 폐쇄하고 피처리물 방향으로 개방구를 갖는 부분 폐쇄 공간을 형성할 수 있다.The electrical insulating layer may be bonded to one side of the upper surface of the base in the direction of the object to be treated. The lower magnetic pole can be coupled to the electric insulating layer in the direction of the object to be processed. The magnet can be coupled to the lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The upper magnetic pole can be coupled to the magnet in the direction of the object to be processed. The electrode can be coupled to the lower magnetic pole, the magnet, and the upper magnetic pole in the direction of the center of the base. The frame can form a partially closed space having lateral openings, frontal openings, and rear openings and openings in the direction of the object to be processed.

본 발명에 따른 이온 소스의 다른 실시예에서, 베이스는 반자성 물질로 구성할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the base may be constructed of a semi-magnetic material.

본 발명에 따른 이온 소스의 다른 실시예에서, 베이스는 공정 가스 주입부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the base may comprise a process gas inlet.

본 발명에 따른 이온 소스의 다른 실시예에서, 하부 자극, 자석, 상부 자극, 및 전극이 전기적으로 결합할 수 있다. 이 경우, 전극은 접지 또는 플로팅하고, 베이스에는 직류, 교류, 또는 펄스 전압을 인가할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the lower stimulus, the magnet, the upper stimulus, and the electrode may be electrically coupled. In this case, the electrode may be grounded or floating, and a DC, AC, or pulse voltage may be applied to the base.

본 발명에 따른 이온 소스의 다른 실시예에서, 프레임은 하부 자극, 자석, 및 상부 자극과 전극 사이에 추가 전기 절연층을 포함할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the frame may comprise a bottom pole, a magnet, and an additional electrical insulating layer between the top pole and the electrode.

본 발명에 따른 이온 소스의 다른 실시예는 프레임을 다층으로 구성할 수 있다. In another embodiment of the ion source according to the present invention, the frame can be constituted of multiple layers.

프레임은 추가 자석, 추가 자극, 추가 전극을 더 포함할 수 있다. 추가 자석은 상부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 추가 자극은 추가 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 추가 전극은 추가 자석 및 추가 자극에 베이스의 중앙 방향으로 결합하고, 전극에서 연장할 수 있다.
The frame may further include additional magnets, additional stimulation, and additional electrodes. The additional magnet can be coupled to the upper magnetic pole in the direction of the object to be processed. Additional stimuli can be attached to the additional magnet in the direction of the object to be processed. The additional electrode can be coupled to the additional magnet and the additional magnetic pole in the direction of the center of the base, and can extend from the electrode.

본 발명에 따른 이온 소스의 또다른 실시예는 베이스, 내측 프레임, 외측 프레임을 포함하여 구성할 수 있다.Yet another embodiment of an ion source according to the present invention can comprise a base, an inner frame, and an outer frame.

베이스는 이온 소스의 하부를 구성한다.The base constitutes the bottom of the ion source.

내측 프레임은 내측 하부 자극, 내측 자석, 내측 상부 자극, 내측 전기 절연층, 내측 전극을 포함할 수 있다. 내측 하부 자극은 베이스의 상부면 중앙 영역에 베이스의 길이 방향을 따라 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 자석은 내측 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 상부 자극은 내측 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 전기 절연층은 내측 하부 자극, 내측 자석, 및 내측 상부 자극의 외향 측면에 결합할 수 있다. 그리고, 내측 전극은 내측 전기 절연층의 외향 측면에 결합할 수 있다.The inner frame may include an inner lower magnetic pole, an inner magnet, an inner upper magnetic pole, an inner electrical insulating layer, and an inner electrode. The inner lower magnetic pole can be coupled to the central region of the upper surface of the base along the longitudinal direction of the base in the direction of the object to be processed. The inner magnet can be coupled to the inner lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The inner upper magnetic pole can be coupled to the inner magnet in the direction of the object to be processed. The inner electrically insulating layer may engage the outward side of the inner lower magnetic pole, the inner magnet, and the inner upper magnetic pole. And, the inner electrode can be bonded to the outward side surface of the inner electrically insulating layer.

외측 프레임은 외측 하부 자극, 외측 자석, 외측 상부 자극, 외측 전기 절연층, 외측 전극을 포함할 수 있다. 외측 하부 자극은 베이스의 상부면에 내측 하부 자극에서 외향으로 이격되어 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 자석은 외측 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 상부 자극은 외측 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 전기 절연층은 외측 하부 자극, 외측 자석, 및 외측 상부 자극의 내향 측면에 결합할 수 있다. 그리고, 외측 전극은 외측 전기 절연층의 내향 측면에 결합할 수 있다. The outer frame may include an outer lower magnetic pole, an outer magnet, an outer upper magnetic pole, an outer electrical insulating layer, and an outer electrode. The outer lower magnetic pole can be coupled to the upper surface of the base in a direction away from the inner lower magnetic pole outwardly. The outer magnet can be coupled to the outer lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The outer upper magnetic pole can be coupled to the outer magnet in the direction of the object to be processed. The outer electrically insulating layer may engage inwardly of the outer lower magnetic pole, the outer magnet, and the outer upper magnetic pole. And, the outer electrode can be bonded to the inward side surface of the outer electrically insulating layer.

외측 프레임은 측방, 전방, 및 후방을 폐쇄하고, 내측 프레임과 외측 프레임은 대향 배치되어, 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 피처리물 방향으로 개방되는 부분 폐쇄 공간을 형성할 수 있다.The inner frame and the outer frame are opposed to each other to form a partially closed space opened in the direction of the object to be processed between the inner frame and the outer frame.

본 발명에 따른 이온 소스의 또다른 실시예에서, 베이스는 공정 가스 주입부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the base may comprise a process gas inlet.

본 발명에 따른 이온 소스의 또다른 실시예에서, 베이스, 내외측 하부 자극, 내외측 자석, 내외측 상부 자극은 전기적으로 결합할 수 있다. 이 경우, 베이스는 접지 또는 플로팅하고, 내외측 전극 사이에는 교류, 유니폴라 펄스, 또는 바이폴라 펄스 전압을 번갈아 인가할 수 있다.
In another embodiment of the ion source according to the present invention, the base, the inner and outer lower magnetic poles, the inner and outer magnets, and the inner and outer upper magnetic poles can be electrically coupled. In this case, the base may be grounded or floated, and an alternating current, a unipolar pulse, or a bipolar pulse voltage may alternately be applied between the inner and outer electrodes.

본 발명에 따른 이온 소스의 또다른 실시예는 베이스, 내측 프레임, 외측 프레임을 포함하여 구성할 수 있다.Yet another embodiment of an ion source according to the present invention can comprise a base, an inner frame, and an outer frame.

베이스는 이온 소스의 하부를 구성한다.The base constitutes the bottom of the ion source.

내측 프레임은 내측 전기 절연층, 내측 하부 자극, 내측 자석, 내측 상부 자극, 내측 전극을 포함할 수 있다. 내측 전기 절연층은 베이스의 상부면 중앙 영역에 베이스의 길이 방향으로 따라 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 하부 자극은 내측 전기 절연층에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 자석은 내측 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 상부 자극은 내측 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 전극은 내측 하부 자극, 내측 자석, 및 내측 상부 자극의 외향 측면에 결합할 수 있다.The inner frame may include an inner electrical insulating layer, an inner lower magnetic pole, an inner magnet, an inner upper magnetic pole, and an inner electrode. The inner electrically insulating layer can be joined to the center of the upper surface of the base in the direction of the object along the longitudinal direction of the base. The inner lower magnetic pole can be coupled to the inner electric insulating layer in the direction of the object to be processed. The inner magnet can be coupled to the inner lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The inner upper magnetic pole can be coupled to the inner magnet in the direction of the object to be processed. The inner electrode can engage the outer lower side of the inner lower magnetic pole, the inner magnet, and the inner upper magnetic pole.

외측 프레임은 외측 전기 절연층, 외측 하부 자극, 외측 자석, 외측 상부 자극, 외측 전극을 포함할 수 있다. 외측 전기 절연층은 베이스의 상부면에 내측 전기 절연층에서 외향으로 이격되어 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 하부 자극은 외측 전기 절연층에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 자석은 외측 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 상부 자극은 외측 자석에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 전극은 외측 하부 자극, 외측 자석, 및 외측 상부 자극의 내향 측면에 결합할 수 있다.The outer frame may include an outer electrically insulating layer, an outer lower magnetic pole, an outer magnet, an outer upper magnetic pole, and an outer electrode. The outer electrically insulating layer may be spaced outwardly from the inner electrically insulating layer on the upper surface of the base and joined in the direction of the object to be treated. The outer lower magnetic pole can be coupled to the outer electric insulating layer in the direction of the object to be processed. The outer magnet can be coupled to the outer lower magnetic pole in the direction of the object to be processed. The outer upper magnetic pole can be coupled to the outer magnet in the direction of the object to be processed. The outer electrode can engage the inward side of the outer lower magnetic pole, the outer magnet, and the outer upper magnetic pole.

외측 프레임은 측방, 전방, 및 후방을 폐쇄하고, 내측 프레임과 외측 프레임은 대향 배치되어, 내측 프레임과 외측 프레임 사이에 피처리물 방향으로 개방되는 부분 폐쇄 공간을 형성할 수 있다.The inner frame and the outer frame are opposed to each other to form a partially closed space opened in the direction of the object to be processed between the inner frame and the outer frame.

본 발명에 따른 이온 소스의 또다른 실시예에서, 베이스는 공정 가스 주입부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the base may comprise a process gas inlet.

본 발명에 따른 이온 소스의 또다른 실시예에서, 내외측 전극, 내외측 하부 자극, 내외측 자석, 및 내외측 상부 자극이 전기적으로 결합할 수 있다. 이 경우, 내외측 전극은 접지 또는 플로팅하고, 베이스에는 직류, 교류, 또는 펄스 전압을 인가할 수 있다.In another embodiment of the ion source according to the present invention, the inner and outer electrodes, the inner and outer lower magnetic poles, the inner and outer magnets, and the inner and outer upper magnetic poles may be electrically coupled. In this case, the inner and outer electrodes may be grounded or floating, and DC, AC, or pulse voltage may be applied to the base.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 이온 소스에 의하면, 이온 소스의 전극에 불순물이 증착되는 것을 줄일 수 있다. 특히, 증착 공정에서 발생할 수 있는 다량의 파티클로 인한 전극 쇼트를 효과적으로 방지함으로써, 박막 증착 공정을 안정화시킬 수 있다.According to the ion source according to the present invention having such a configuration, deposition of impurities on the electrode of the ion source can be reduced. In particular, the thin film deposition process can be stabilized by effectively preventing electrode shorting due to a large amount of particles that may occur in the deposition process.

본 발명에 따른 이온 소스에 의하면, 이온 소스 내부의 충방전으로 인한 하드 아킹 현상을 획기적으로 줄일 수 있고, 그 결과 아킹 발생에서 방출되는 불순물도 최소화할 수 있다.  According to the ion source of the present invention, it is possible to drastically reduce the hard arcing phenomenon due to charge / discharge in the ion source, and as a result, impurities released from arcing can be minimized.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 이온 소스의 제1 실시예를 도시하는 사시도 및 단면도이다.
도 1c는 제1 실시예의 변형례를 도시하는 단면도이다.
도 2a,2b는 본 발명에 따른 이온 소스의 제2 실시예를 도시하는 사시도 및 단면도이다.
도 2c는 제2 실시예의 변형례를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이온 소스의 제3 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 4a,4b는 본 발명에 따른 이온 소스의 제4 실시예를 도시하는 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이온 소스의 제5 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이온 소스를 갖는 증착 장치를 도시하고 있다.1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view showing a first embodiment of an ion source according to the present invention.
1C is a sectional view showing a modification of the first embodiment.
2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view showing a second embodiment of the ion source according to the present invention.
2C is a sectional view showing a modification of the second embodiment.
3 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the ion source according to the present invention.
4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the ion source according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the ion source according to the present invention.
Figure 6 shows a deposition apparatus with an ion source according to the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 이온 소스의 제1 실시예를 도시하는 사시도 및 단면도이다.1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view showing a first embodiment of an ion source according to the present invention.

도 1a,1b에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 이온 소스는 베이스(10), 제1 프레임(20), 제2 프레임(20) 등을 포함하여 구성할 수 있다.As shown in Figs. 1A and 1B, the ion source of the first embodiment can include the base 10, the first frame 20, the second frame 20, and the like.

베이스(10)는 이온 소스의 하부를 구성하면서, 상부면에 제1 프레임(20)과 제2 프레임(30)을 지지할 수 있다. 베이스(10)는 제1 프레임(20) 및 제2 프레임(30)과 자기적으로 분리되게 구성할 수 있는데, 이를 위해 알루미늄, 구리 등의 반자성 물질로 구성할 수 있다.The base 10 constitutes the lower part of the ion source and can support the first frame 20 and the second frame 30 on the upper surface. The base 10 may be magnetically separated from the first frame 20 and the second frame 30. For this purpose, the base 10 may be formed of a semi-magnetic material such as aluminum or copper.

베이스(10)는 상방의 피처리물(또는 기판) 방향으로 가스를 공급하는 가스 주입부(11)를 구비할 수 있다. 도 1b에 도시한 바와 같이, 가스 주입부(11)는 가스 유입부(IN11), 가스 분산부(DIS11), 가스 분출부(OUT11)를 포함할 수 있다.The base 10 may have a gas injection unit 11 for supplying gas in the direction of an object to be processed (or substrate) above. 1B, the gas injection unit 11 may include a gas inlet IN11, a gas dispersion unit DIS11, and a gas spouting unit OUT11.

가스 유입부(IN11)는 외부로부터 가스가 유입한다. 가스 유입부(IN11)는 베이스(10)의 후방 영역에 형성되는 관통공일 수 있다. 관통공에는 튜브를 삽입할 수 있다. 가스 유입부(IN11)는 이온 소스가 클 경우 베이스(10)의 길이 방향을 따라 2개 이상을 형성할 수 있다.Gas flows into the gas inlet portion IN11 from the outside. The gas inlet portion IN11 may be a through-hole formed in the rear region of the base 10. [ The tube can be inserted into the through hole. The gas inlet portion IN11 may form two or more pieces along the longitudinal direction of the base 10 when the ion source is large.

가스 유입부(IN11)에는 공정용 가스를 주입할 수 있다. 공정용 가스는 아르곤, 네온, 헬륨, 크세논 등을 포함할 수 있다. 또한, 가스 유입부(IN11)에는 반응용 가스도 주입할 수 있다. 반응용 가스는 O2, N2 등을 포함할 수 있다.The process gas can be injected into the gas inlet portion IN11. The process gas may include argon, neon, helium, xenon, and the like. Also, a reaction gas can be injected into the gas inlet portion IN11. The reaction gas may include O 2 , N 2 , and the like.

가스 분산부(DIS11)는 가스 유입부(IN11)와 연통하며, 원형, 사각형 등의 단면을 가질 수 있다. 가스 분산부(DIS11)는 베이스(10)의 길이 방향을 따라 형성할 수 있다. 가스 분산부(DIS11)는 가스 유입부(IN11)보다 넓은 단면을 가질 수 있다. 가스 분산부(DIS11)는 가스 유입부(IN11)로부터 유입하는 가스를 베이스(10)의 내부 전체에 고르게 분산시킬 수 있다.The gas dispersion part DIS11 communicates with the gas inlet part IN11 and may have a circular or square cross section. The gas dispersion part DIS11 can be formed along the longitudinal direction of the base 10. [ The gas dispersion portion DIS11 may have a wider cross section than the gas inlet portion IN11. The gas dispersion unit DIS11 can uniformly distribute the gas introduced from the gas inlet unit IN11 to the entire interior of the base 10. [

가스 분출부(OUT11)는 베이스(10)의 길이 방향을 따라 형성할 수 있다. 가스 분출부(OUT11)의 일측은 가스 분산부(DIS11)에 연통되고 타측은 피처리물 방향으로 개방된다. 가스 분출부(OUT11)는 가스 분산부(DIS11)보다 작은 단면을 가져 가스 분산부(DIS11) 내의 가스를 피처리물 방향으로 분출할 수 있다. 가스 분출부(OUT11)는 연속되는 슬릿(slit)이나 다수의 통공으로 구성할 수 있다.
The gas spouting part OUT11 can be formed along the longitudinal direction of the base 10. [ One side of the gas spouting part OUT11 is communicated with the gas dispersion part DIS11 and the other side is opened in the direction of the object to be treated. The gas jetting portion OUT11 has a smaller cross section than the gas dispersing portion DIS11 and can jet the gas in the gas dispersing portion DIS11 toward the object to be processed. The gas spouting unit OUT11 can be formed of a continuous slit or a plurality of through holes.

제1 프레임(20)은, 도 1b에 도시한 바와 같이, 베이스(10)의 좌측 상면에 베이스(10)의 길이 방향을 따라 결합하는 플레이트 형상일 수 있다. 제1 프레임(20)은 제1 하부 자극(21), 제1 자석(22), 제1 상부 자극(23), 제1 전기 절연층(24), 제1 전극(25) 등을 포함할 수 있다.1B, the first frame 20 may be in the form of a plate which is coupled to the upper left surface of the base 10 along the longitudinal direction of the base 10. [ The first frame 20 may include a first lower magnetic pole 21, a first magnet 22, a first upper magnetic pole 23, a first electrically insulating layer 24, a first electrode 25, have.

제1 하부 자극(21)은 베이스(10)의 좌측 상면에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 하부 자극(21)은, 도 1b에 도시한 바와 같이, S극을 띌 수 있는데, 이 경우 제1 하부 자극(21)의 상부에 결합되는 제1 자석(22)은 그 하부가 S극일 수 있다.The first lower magnetic pole 21 can be coupled to the upper left surface of the base 10 in the direction of the object to be processed. 1B, the first magnet 22, which is coupled to the upper portion of the first lower magnetic pole 21, has a S-pole (lower magnetic pole) .

제1 자석(22)은 제1 하부 자극(21)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 자석(22)은 영구 자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다. 제1 자석(22)은, 도 1b에 도시한 바와 같이, 상부가 N극, 하부가 S극을 갖도록 배치할 수 있다.The first magnet 22 can be coupled in the direction of the object to be processed from the first lower magnetic pole 21. The first magnet 22 may be composed of a permanent magnet or an electromagnet. As shown in Fig. 1B, the first magnet 22 can be disposed such that the upper portion has the N pole and the lower portion has the S pole.

제1 상부 자극(23)은 제1 자석(22)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 상부 자극(23)은, 도 1b에 도시한 바와 같이, 제1 자석(22)의 상부가 N극일 경우, N극을 띌 수 있다. The first upper magnetic pole 23 can be engaged in the direction of the object to be processed from the first magnet 22. As shown in FIG. 1B, the first upper magnetic pole 23 may be formed to have N poles when the upper portion of the first magnet 22 is an N pole.

제1 전기 절연층(24)은 제1 하부 자극(21), 제1 자석(22), 및 제1 상부 자극(23)에서 베이스(10)의 중앙 방향으로 결합할 수 있다. 제1 전기 절연층(24)은 제1 하부 자극(21), 제1 자석(22) 및 제1 상부 자극(23)과 제1 전극(25)을 전기적으로 절연하는 것으로, 세라믹, 마이카, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 불소 수지, 테플론 수지, 피크(PEEK) 등을 사용할 수 있다.The first electrically insulating layer 24 can be joined in the center direction of the base 10 at the first lower magnetic pole 21, the first magnet 22, and the first upper magnetic pole 23. The first electrically insulating layer 24 electrically isolates the first lower magnetic pole 21, the first magnet 22 and the first upper magnetic pole 23 from the first electrode 25 and is made of ceramic, Ester, polyethylene, fluorine resin, Teflon resin, peak (PEEK) and the like can be used.

제1 전극(25)은 제1 전기 절연층(24)에서 베이스(10)의 중앙 방향으로 결합할 수 있다. 제1 전극(25)은 개방면이 베이스(10)의 중앙 방향으로 향하며, 제2 프레임(30)의 제2 전극(35)과 대향할 수 있다. 제1 전극(25)은 베이스(10), 제1 하부 자극(21), 제1 자석(22) 및 제1 상부 자극(23)과 전기적으로 절연할 수 있다. The first electrode 25 may be coupled in the center of the base 10 in the first electrically insulating layer 24. The first electrode 25 faces toward the center of the base 10 and can face the second electrode 35 of the second frame 30. The first electrode 25 may be electrically insulated from the base 10, the first lower magnetic pole 21, the first magnet 22, and the first upper magnetic pole 23.

제1 전극(25)에 전압을 인가하면 제1 전극(25)에 열이 발생할 수 있다. 열을 식히기 위해서, 제1 전극(25) 내에는 냉각용 채널 또는 냉각 튜브(CT)를 구비할 수 있다. 냉각용 채널 또는 냉각 튜브(CT)는 전기 전도율 및 열 전도율이 우수한 금속으로 형성하거나 가공할 수 있다. 냉각용 채널 또는 냉각 튜브(CT)에는 냉각수를 흐를 수 있다.
When a voltage is applied to the first electrode 25, heat may be generated in the first electrode 25. In order to cool the heat, the first electrode 25 may be provided with a cooling channel or a cooling tube CT. The cooling channel or the cooling tube (CT) can be formed or processed into a metal having excellent electrical conductivity and thermal conductivity. Cooling water can flow through the cooling channel or the cooling tube (CT).

제2 프레임(30)은, 도 1b에 도시한 바와 같이, 베이스(10)의 우측 상면에 베이스(10)의 길이 방향을 따라 결합하는 플레이트 형상일 수 있다. 제2 프레임(30)은 제1 프레임(20)과 대칭되는 구성, 즉 제2 하부 자극(31), 제2 자석(32), 제2 상부 자극(33), 제2 전기 절연층(34), 제2 전극(35) 등을 포함할 수 있다.The second frame 30 may be in the form of a plate which is coupled to the upper right side of the base 10 along the longitudinal direction of the base 10, as shown in Fig. The second frame 30 has a configuration symmetrical to the first frame 20, that is, a configuration in which the second lower magnetic pole 31, the second magnet 32, the second upper magnetic pole 33, the second electric insulating layer 34, A second electrode 35, and the like.

제2 프레임(30)은 제1 프레임(20)과 대칭 구조로서 제1 프레임(20)의 대칭 구성과 형성 방향만 반대일 뿐 동일한 구조를 가지므로, 제2 프레임(30)에 상세한 설명은 제1 프레임(20)의 대칭 구성에 대한 관련 설명으로 갈음한다.Since the second frame 30 has a symmetrical structure with the first frame 20 and has the same structure as the symmetric structure and the forming direction of the first frame 20, The description of the symmetrical configuration of the one frame 20 will be omitted.

제2 프레임(30)은 제1 프레임(20)과 대향 배치되어, 제1 프레임(20)과 제2 프레임(30) 사이에 베이스(10)의 길이 방향을 따라 양 측방이 폐쇄되는 일부 폐쇄 공간을 형성할 수 있다. 제1 실시예는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 전방과 후방이 개방되는 형태로 도시하고 설명하고 있으나, 전방과 후방을 폐쇄하는 형태일 수 있다.
The second frame 30 is opposed to the first frame 20 and is disposed between the first frame 20 and the second frame 30 in a partly closed space in which both sides are closed along the longitudinal direction of the base 10. [ Can be formed. As shown in Fig. 1A, the first embodiment is shown and described in the form of opening the front and rear, but it may be a form closing the front and the rear.

제1 실시예에서, 제1 하부 자극(21), 제1 자석(22), 제1 상부 자극(23), 베이스(10), 제2 하부 자극(31), 제2 자석(32), 및 제2 상부 자극(33)은 전기적으로 결합할 수 있다. 제1 전극(25)과 제2 전극(35)은 각각 제1 전기 절연층(24)과 제2 전기 절연층(34)에 의해 각각 다른 구성들과 전기적으로 절연할 수 있다.In the first embodiment, the first lower magnetic pole 21, the first magnet 22, the first upper magnetic pole 23, the base 10, the second lower magnetic pole 31, the second magnet 32, The second upper magnetic pole 33 can be electrically coupled. The first electrode 25 and the second electrode 35 may be electrically isolated from each other by the first electrically insulating layer 24 and the second electrically insulating layer 34, respectively.

제1 실시예는, 도 1b에 도시한 바와 같이, 베이스(10)는 접지 또는 플로팅하고, 제1,2 전극(25,35) 사이에는 교류, 유니폴라(uni-polar) 펄스, 또는 바이폴라(bi-polar) 펄스의 전압을 인가할 수 있다. 이와 같이 전압을 인가하면, 제1 프레임(20)과 제2 프레임(30)의 사이 공간에서 플라즈마가 뜨고, 전자가 베이스(10)의 길이 방향을 따라 시계추처럼 전후방으로 빠르게 이동할 수 있다. 전자의 전후방 방향 전환은 제1,2 전극(25,35) 사이에 인가되는 교류, 유니폴라 펄스, 또는 바이폴라 펄스의 주파수를 통해 제어할 수 있다. 이 상황에서, 베이스(10)의 가스 주입부(11)를 통해 공정용 가스나 반응용 가스가 유입하면, 공정용 가스 또는 반응용 가스는 전자에 의해 이온화되고, 이온화된 가스는 압력차에 의해 상방 개방구를 통해 피처리물 방향으로 확산 이동할 수 있다.
In the first embodiment, as shown in Fig. 1B, the base 10 is grounded or floated, and an AC, a uni-polar pulse, or a bipolar (not shown) a bi-polar pulse voltage can be applied. When the voltage is applied in this manner, plasma is generated in the space between the first frame 20 and the second frame 30, and electrons can move forward and backward like a watch in the longitudinal direction of the base 10. The forward and backward switching of the electrons can be controlled through the frequency of the alternating current, unipolar pulse, or bipolar pulse applied between the first and second electrodes 25 and 35. In this situation, when the process gas or the reaction gas flows through the gas injection unit 11 of the base 10, the process gas or the reaction gas is ionized by electrons, and the ionized gas is decomposed by the pressure difference It can be diffused and moved in the direction of the object to be processed through the upper opening.

도 1c는 제1 실시예의 변형례를 도시하는 단면도이다.1C is a sectional view showing a modification of the first embodiment.

도 1c에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 변형례는 제1,2 프레임(20',30')을 다층으로 구성할 수 있다.As shown in FIG. 1C, the modification of the first embodiment may have a multilayer structure of the first and second frames 20 'and 30'.

제1 변형 프레임(20')은 도 1b의 제1 프레임(20)에서 제1 추가 자석(26), 제1 추가 자극(27)을 더 포함할 수 있고, 제1 변형 전기 절연층(24')과 제1 변형 전극(25')을 포함할 수 있다.The first deformable frame 20 'may further include a first additional magnet 26 and a first additional magnetic pole 27 in the first frame 20 of FIG. 1B and the first deformable electrical insulating layer 24' And a first deformed electrode 25 '.

제1 추가 자석(26)은 제1 상부 자극(23)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 추가 자석(26)은, 제1 상부 자극(23)이 N극을 띌 경우, 하부를 N극으로 상부를 S극으로 배치할 수 있다.The first additional magnet 26 can be coupled in the direction of the object to be processed at the first upper magnetic pole 23. When the first upper magnetic pole 23 has the N pole, the first additional magnet 26 can arrange the lower portion as the N pole and the upper portion as the S pole.

제1 추가 자극(27)은 제1 추가 자석(26)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 제1 추가 자극(27)은, 제1 추가 자석(26)의 상부가 S극이면, S극을 띌 수 있다.The first additional magnetic pole 27 can be coupled to the object to be processed in the first additional magnet 26. The first additional magnetic pole 27 can be of the S-pole if the top of the first additional magnet 26 is S-pole.

제1 변형 전기 절연층(24')은 제1 추가 자석(26) 및 제1 추가 자극(27)에서 베이스(10)의 중앙 방향으로 결합하는 추가 전기 절연층을 포함할 수 있다. 제1 변형 전기 절연층(24')은 도 1b에 도시한 제1 전기 절연층(24)에서 피처리물 방향으로 연장되어 일체로 형성되는, 1b의 제1 전기 절연층(24)을 포함하는 단일체일 수 있다. The first deformed electrical insulating layer 24 'may include a first additional magnet 26 and an additional electrical insulating layer that couples in the direction of the center of the base 10 at the first additional magnetic pole 27. The first deformed electrical insulating layer 24 'includes a first electrically insulating layer 24 of 1b extending integrally from the first electrically insulating layer 24 shown in FIG. 1B in the direction of the object to be processed May be monolithic.

제1 변형 전극(25')은 제1 변형 전기 절연층(24')을 구성하는 추가 전기 절연층에서 베이스(10)의 중앙 방향으로 결합하는 추가 전극을 포함할 수 있다. 제1 변형 전극(25')은 도 1b에 도시한 제1 전극(25)에서 피처리물 방향으로 연장되어 일체로 형성되는, 도 1b의 제1 전극(25)을 포함하는 단일체일 수 있다.
The first deformed electrode 25 'may comprise an additional electrode that couples in the direction of the center of the base 10 in an additional electrically insulating layer constituting the first deformed electrical insulating layer 24'. The first deformed electrode 25 'may be a unitary body including the first electrode 25 of FIG. 1B, which extends integrally from the first electrode 25 shown in FIG. 1B in the direction of the object to be processed.

제2 변형 프레임(30')은 도 1b의 제2 프레임(20)에서 제2 추가 자석(36), 제2 추가 자극(37)을 더 포함할 수 있고, 제2 변형 전기 절연층(34')과 제2 변형 전극(35')을 포함할 수 있다.The second modified frame 30 'may further include a second additional magnet 36 and a second additional magnetic pole 37 in the second frame 20 of FIG. 1B and the second modified electrical insulating layer 34' And a second deformed electrode 35 '.

제2 변형 프레임(30')은 제1 변형 프레임(20')과 대칭 구조로서 제1 변형 프레임(20')의 대칭 구성과 형성 방향만 반대일 뿐 동일한 구조이므로, 제2 변형 프레임(30')에 대한 상세한 설명은 제1 변형 프레임(20')의 대칭 구성에 대한 관련 설명으로 갈음한다.
Since the second deformable frame 30 'is symmetrical with the first deformable frame 20' and has the same structure as the symmetric structure of the first deformable frame 20 ' Will be replaced with a corresponding description of the symmetrical configuration of the first modified frame 20 '.

제2 변형 프레임(30')은 제1 변형 프레임(20')과 대향 배치되어, 제1 변형 프레임(20')과 제2 변형 프레임(30') 사이에 베이스(10)의 길이 방향을 따라 양 측방이 폐쇄되는 확장 폐쇄 공간을 형성할 수 있다. 확장 폐쇄 공간은 플라즈마 이온이 이온 소스 내부에서 피처리물 방향으로 이동할 때 방향성과 집중성을 높일 수 있다.
The second deformable frame 30 'is disposed opposite to the first deformable frame 20' and is disposed between the first deformable frame 20 'and the second deformable frame 30' along the longitudinal direction of the base 10 It is possible to form an expanded closed space in which both sides are closed. The expanded closed space can enhance the directionality and concentration when the plasma ions move from the ion source to the object to be processed.

도 2a,2b는 본 발명에 따른 이온 소스의 제2 실시예를 도시하는 사시도 및 단면도이다.2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view showing a second embodiment of the ion source according to the present invention.

제2 실시예는 베이스(13), 프레임(40)을 포함하여 구성할 수 있다.The second embodiment can be configured to include the base 13 and the frame 40.

도 2a,2b에 도시한 바와 같이, 제2 실시예는, 도 1a,1b의 제1 실시예와 달리, 베이스(13) 길이 방향의 전방과 후방을 각각 연결하여 하나의 프레임(40)으로 구성하고 있다. 또한, 제2 실시예는, 도 2b에 도시한 바와 같이, 베이스(13)와 하부 자극(41) 사이에 전기 절연층(44)을 삽입하여 베이스(13)와 프레임(40)을 전기적으로 절연하고 있다.As shown in Figs. 2A and 2B, the second embodiment differs from the first embodiment of Figs. 1A and 1B in that the front and rear sides of the base 13 are connected to each other to form one frame 40 . 2B, the electric insulation layer 44 is inserted between the base 13 and the lower magnetic pole 41 to electrically insulate the base 13 and the frame 40 from each other, .

베이스(13)는 제1 실시예의 베이스(10)과 동일하므로, 베이스(13)에 대한 상세한 설명은 제1 실시예의 베이스(10)의 관련 설명으로 갈음한다.Since the base 13 is the same as the base 10 of the first embodiment, a detailed description of the base 13 is replaced with a related description of the base 10 of the first embodiment.

프레임(40)은, 제1 실시예의 제1,2 프레임(20,30)과 달리, 하부 자극(41), 자석(42), 및 상부 자극(43)과 전극(45) 사이에 전기 절연층을 포함하고 있지 않다. 즉, 제2 실시예에서, 하부 자극(41), 자석(42), 상부 자극(43), 및 전극(45)은 전기적으로 결합할 수 있다.The frame 40 has a lower magnetic pole 41, a magnet 42 and an electric insulating layer 41 between the upper magnetic pole 43 and the electrode 45, unlike the first and second frames 20 and 30 of the first embodiment. . That is, in the second embodiment, the lower magnetic pole 41, the magnet 42, the upper magnetic pole 43, and the electrode 45 can be electrically coupled.

제2 실시예는, 도 2b에 도시한 바와 같이, 베이스(13)에는 직류, 교류, 또는 펄스 전압을 인가하고, 전극(45)은 접지 또는 플로팅할 수 있다. 이와 같이 전압을 인가하면, 베이스(13)와 전극(45)의 사이 공간에 플라즈마가 뜨고, 전자가 내부 공간, 특히 내부 공간의 가장자리 또는 가장자리 하단부를 따라 회전할 수 있다. 베이스(13)에 직류 또는 유니폴라 펄스 전압을 인가하면 전자가 한 방향으로 회전할 수 있고, 교류 또는 바이폴라 펄스 전압을 인가하면 전자가 회전 방향을 바꾸면서 내부 공간을 회전할 수 있다. 이 환경에서, 베이스(13)의 가스 주입부(11)를 통해 공정용 가스나 반응용 가스를 주입하면, 공정용 가스 또는 반응용 가스는 전자에 의해 이온화되고, 이온화된 가스는 압력차에 의해 상방 개방구를 통해 피처리물 방향으로 확산 이동할 수 있다.
In the second embodiment, as shown in FIG. 2B, DC, AC, or pulse voltage may be applied to the base 13, and the electrode 45 may be grounded or floated. When the voltage is applied in this manner, plasma is generated in the space between the base 13 and the electrode 45, and electrons can rotate along the edge of the inner space, particularly, the lower edge of the inner space. When a direct current or a unipolar pulse voltage is applied to the base 13, electrons can be rotated in one direction. When an alternating current or a bipolar pulse voltage is applied, the electrons can rotate in the internal space while changing the direction of rotation. In this environment, when the process gas or the reaction gas is injected through the gas injection unit 11 of the base 13, the process gas or the reaction gas is ionized by electrons, and the ionized gas is gasified by the pressure difference It can be diffused and moved in the direction of the object to be processed through the upper opening.

제2 실시예는, 도 2a,2b에서, 베이스(13) 길이 방향의 전방과 후방을 각각 연결하여 하나의 프레임(40)으로 구성한 예를 도시 및 설명하고 있으나, 전방과 후방을 개방할 수 있다. 이 경우, 프레임은 좌측 프레임과 우측 프레임으로 분리될 수 있다.
2A and 2B, an example in which the front and the rear in the longitudinal direction of the base 13 are connected to each other to form one frame 40 is shown and described, but the front and rear sides can be opened . In this case, the frame may be divided into a left frame and a right frame.

도 2c는 제2 실시예의 변형례를 도시하는 단면도이다.2C is a sectional view showing a modification of the second embodiment.

도 2c에 도시한 바와 같이, 제2 실시예의 변형례는 변형 프레임(40')을 갖는 다층 구조일 수 있다. As shown in Fig. 2C, the modification of the second embodiment may be a multi-layer structure having a deformation frame 40 '.

변형 프레임(40')은 도 2b의 프레임(40)에서 추가 자석(46), 추가 자극(47)을 더 포함할 수 있고, 변형 전극(45')을 포함할 수 있다.The deformable frame 40 'may further include an additional magnet 46, an additional pole 47 in the frame 40 of FIG. 2B, and may include a deformed electrode 45'.

추가 자석(46)은 상부 자극(43)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 추가 자석(46)은, 상부 자극(43)이 N극을 띌 경우, 하부를 N극으로 상부를 S극으로 배치할 수 있다.The additional magnet 46 can be coupled in the direction of the object to be processed at the upper magnetic pole 43. [ When the upper magnetic pole 43 has the N pole, the additional magnet 46 can be arranged with the N pole at the lower portion and the S pole at the upper portion.

추가 자극(47)은 추가 자석(46)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 추가 자극(47)은, 추가 자석(46)의 상부가 S극이면, S극을 띌 수 있다.The additional magnetic poles 47 can be coupled in the direction of the object to be processed in the additional magnet 46. The additional magnetic poles 47 can be of the S-pole if the top of the additional magnet 46 is the S-pole.

변형 전극(45')은 추가 자석(46) 및 추가 자극(47)에서 베이스(13)의 중앙 방향으로 결합하는 추가 전극을 포함할 수 있다. 변형 전극(45')은 도 2b에 도시한 전극(45)에서 피처리물 방향으로 연장되어 일체로 형성되는, 도 2b의 전극(45)을 포함하는 단일체일 수 있다. The deformed electrode 45 'may include additional electrodes 46 and additional electrodes that couple in the direction of the center of the base 13 at the additional pole 47. The deformed electrode 45 'may be a unitary body including the electrode 45 of FIG. 2B, which extends integrally from the electrode 45 shown in FIG. 2B in the direction of the object to be processed.

변형 프레임(40')은 베이스(13)의 길이 방향을 따라 확장 폐쇄 공간을 형성할 수 있다. 확장 폐쇄 공간은 플라즈마 이온이 이온 소스 내부에서 피처리물 방향으로 이동할 때 방향성과 집중성을 높일 수 있다.
The deformable frame 40 'may form an expanded closed space along the longitudinal direction of the base 13. The expanded closed space can enhance the directionality and concentration when the plasma ions move from the ion source to the object to be processed.

도 3은 본 발명에 따른 이온 소스의 제3 실시예를 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the ion source according to the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 제3 실시예는, 도 2b의 실시예에서 하부 자극(41), 자석(42), 및 상부 자극(43)과 전극(45) 사이에 전기 절연층(34)을 더 구비하고 있다. 제3 실시예에서, 그 밖의 구성은 도 2b의 제2 실시예의 구성과 동일하므로, 다른 구성에 대한 상세한 설명은 제2 실시예의 대응 구성에 대한 설명으로 갈음한다.
3, the third embodiment differs from the embodiment shown in Fig. 2B in that the electric insulation layer 34 is provided between the lower magnetic pole 41, the magnet 42 and the upper magnetic pole 43 and the electrode 45, Respectively. In the third embodiment, the rest of the configuration is the same as that of the second embodiment in Fig. 2B, and thus the detailed description of the other configurations is omitted in the description of the corresponding configuration in the second embodiment.

도 4a,4b는 본 발명에 따른 이온 소스의 제4 실시예를 도시하는 사시도 및 단면도이다.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the ion source according to the present invention.

도 4a,4b에 도시한 바와 같이, 제4 실시예의 이온 소스는 베이스(15), 내측 프레임(50), 외측 프레임(60)을 포함하여 구성할 수 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, the ion source of the fourth embodiment can be configured to include a base 15, an inner frame 50, and an outer frame 60. Fig.

베이스(15)는 이온 소스의 하부를 구성한다. 베이스(15)는 상부면 중앙에 내측 프레임(50)을, 상부면 가장자리를 따라 외측 프레임(60)을 상방으로 지지할 수 있다. 베이스(15)는 내외측 프레임(50,60)과 자기적으로 분리하기 위해, 알루미늄, 구리 등의 반자성 물질로 구성할 수 있다. The base 15 constitutes the lower part of the ion source. The base 15 can support the inner frame 50 at the center of the upper surface and the outer frame 60 upwardly along the upper surface edge. The base 15 may be made of a semi-magnetic material such as aluminum or copper for magnetically separating from the inner and outer frames 50 and 60.

베이스(15)는 가스 주입부(11)를 포함할 수 있다. 가스 주입부(11)의 가스 분출부(OUT11)는 내측 프레임(50)과 외측 프레임(60)의 사이 공간으로 개방되게 구성할 수 있다. 가스 주입부(11)는 도 1b의 제1 실시예의 가스 주입부와 유사하므로, 이에 대한 대한 상세한 설명은 제1 실시예의 관련 설명으로 갈음한다.The base 15 may include a gas injection part 11. The gas jetting unit OUT11 of the gas injecting unit 11 may be configured to be opened to the space between the inner frame 50 and the outer frame 60. [ The gas injection unit 11 is similar to the gas injection unit of the first embodiment shown in FIG. 1B, and a detailed description thereof will be replaced with the corresponding description of the first embodiment.

내측 프레임(50)은 베이스(15)의 중앙 영역에 외측 프레임(60)과 이격되어 구비할 수 있다. 내측 프레임(50)은 베이스(15)의 상부면에서 피처리물 방향으로 돌출되는 플레이트 형상일 수 있다. 내측 프레임(50)은 내측 하부 자극(51), 내측 자석(52), 내측 상부 자극(53), 내측 전기 절연층(54), 내측 전극(55)을 포함할 수 있다. The inner frame 50 may be spaced apart from the outer frame 60 in a central region of the base 15. The inner frame 50 may be in the form of a plate projecting from the upper surface of the base 15 in the direction of the object to be processed. The inner frame 50 may include an inner lower magnetic pole 51, an inner magnet 52, an inner upper magnetic pole 53, an inner electric insulating layer 54, and an inner electrode 55.

내측 하부 자극(51)은 자성 물질로 구성할 수 있으며, 베이스(15)의 상부면 중앙 영역에서 베이스(15)의 길이 방향을 따라 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. The inner lower magnetic pole 51 may be made of a magnetic material and may be coupled in the direction of the object to be processed along the longitudinal direction of the base 15 in the central region of the upper surface of the base 15.

내측 자석(52)은 내측 하부 자극(51)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 내측 자석(52)은 영구 자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다.The inner magnet 52 can be coupled in the direction of the object to be processed from the inner lower magnetic pole 51. The inner magnet 52 may be composed of a permanent magnet or an electromagnet.

내측 상부 자극(53)은 자성 물질로 구성할 수 있으며, 내측 자석(52)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다.The inner upper magnetic pole 53 can be made of magnetic material and can be coupled in the direction of the object to be processed from the inner magnet 52.

내측 전기 절연층(54)은 내측 하부 자극(51), 내측 자석(52), 및 내측 상부 자극(53)의 외향 측면, 즉 외측 프레임(60)과 대향하는 면에 결합할 수 있다.The inner electrically insulating layer 54 can be joined to the outward side surfaces of the inner lower magnetic pole 51, the inner magnet 52 and the inner upper magnetic pole 53, that is, the surface facing the outer frame 60.

내측 전극(55)은 내측 전기 절연층(54)의 외향 측면, 즉 외측 프레임(60)과 대향하는 면에 결합할 수 있다.
The inner electrode 55 can be joined to the outward side of the inner electrically insulating layer 54, that is, the side facing the outer frame 60.

외측 프레임(60)은 베이스(15)의 상부면 가장자리를 따라 내측 프레임(50)과 소정 간격 이격하여 형성할 수 있다. 외측 프레임(60)은 베이스(15)의 상부면에서 피처리물 방향으로 돌출되며 원형 또는 타원형의 플레이트일 수 있다. The outer frame 60 may be spaced a predetermined distance from the inner frame 50 along the upper edge of the base 15. The outer frame 60 protrudes from the upper surface of the base 15 in the direction of the object to be processed and may be a circular or elliptic plate.

외측 프레임(60)은 외측 하부 자극(61), 외측 자석(62), 외측 상부 자극(63), 외측 전기 절연층(64), 외측 전극(65)을 포함할 수 있다.The outer frame 60 may include an outer lower magnetic pole 61, an outer magnet 62, an outer upper magnetic pole 63, an outer electric insulating layer 64, and an outer electrode 65.

외측 하부 자극(61)은 베이스(15)의 상부면에 구비되되, 내측 하부 자극(51)에서 외향으로 소정 간격 이격되어 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 하부 자극(61)은 내측 하부 자극(51)을 둘러싸는 원형 또는 타원형일 수 있다.The outer lower magnetic pole 61 is provided on the upper surface of the base 15 and is spaced outward from the inner lower magnetic pole 51 by a predetermined distance and can be coupled in the direction of the object to be processed. The outer lower magnetic pole 61 may be circular or elliptical surrounding the inner lower magnetic pole 51.

외측 자석(62)은 외측 하부 자극(61)에서 피처리물 방향으로 결합할 수 있다. 외측 자석(63)은 영구 자석 또는 전자석일 수 있다.The outer magnet 62 can be coupled in the direction of the object to be processed from the outer lower magnetic pole 61. The outer magnet 63 may be a permanent magnet or an electromagnet.

외측 상부 자극(63)은 자성 물질로 구성할 수 있고, 외측 자석(62)에 피처리물 방향으로 결합할 수 있다.The outer upper magnetic pole 63 may be formed of a magnetic material and may be coupled to the outer magnet 62 in the direction of the object to be processed.

외측 전기 절연층(64)은 외측 하부 자극(61), 외측 자석(62), 및 외측 상부 자극(63)의 내향 측면, 즉 내측 프레임(50)과 대향하는 면에 결합할 수 있다.The outer electrically insulating layer 64 can engage the inward side of the outer lower magnetic pole 61, the outer magnet 62, and the outer upper magnetic pole 63, that is, the surface facing the inner frame 50.

외측 전극(65)은 외측 전기 절연층(64)의 내향 측면, 즉 내측 프레임(50)과 대향하는 면에 결합할 수 있다.
The outer electrode 65 can be coupled to the inner surface of the outer electrically insulating layer 64, that is, the surface facing the inner frame 50.

내측 프레임(50)과 외측 프레임(60)은 소정 간격 이격되어 대향 배치될 수 있다. 내측 프레임(50)과 외측 프레임(60) 사이에는 피처리물 방향으로 개방되고, 원형 또는 타원형의 폐 루프를 형성하는 부분 폐쇄 공간을 형성할 수 있다.
The inner frame 50 and the outer frame 60 may be disposed opposite to each other with a predetermined distance therebetween. Between the inner frame 50 and the outer frame 60, a partially closed space that opens in the direction of the object to be processed and forms a circular or elliptical closed loop can be formed.

제4 실시예는, 도 4b에 도시한 바와 같이, 베이스(15), 내측 하부 자극(51), 외측 하부 자극(61)이 전기적으로 연결할 수 있고, 이들은 내외측 전기 절연층(54,64)에 의해 내외측 전극(55,65)과 전기적으로 절연할 수 있다.In the fourth embodiment, the base 15, the inner lower magnetic pole 51, and the outer lower magnetic pole 61 can be electrically connected to each other, as shown in Fig. 4B, It is possible to electrically insulate the inner and outer electrodes 55 and 65 from each other.

제4 실시예는, 도 4b에 도시한 바와 같이, 베이스(15)는 접지 또는 플로팅하고, 내외측 전극(55,65) 사이에는 교류, 유니폴라 펄스, 또는 바이폴라 펄스 전압을 인가할 수 있다. 이와 같이 전압을 인가하면, 베이스(15)와 전극(55,65)의 사이 공간에 플라즈마가 뜨고, 전자가 내부 공간을 회전할 수 있다. 이러한 환경에서, 베이스(15)의 가스 주입부(11)를 통해 공정용 가스나 반응용 가스를 주입하면, 공정용 가스 또는 반응용 가스가 전자에 의해 이온화되고, 이온화된 가스는 압력차에 의해 상방 개방구를 통해 피처리물 방향으로 확산 이동할 수 있다.
In the fourth embodiment, as shown in Fig. 4B, the base 15 may be grounded or floated, and an alternating current, a unipolar pulse, or a bipolar pulse voltage may be applied between the inner and outer electrodes 55 and 65. When the voltage is applied in this manner, plasma is generated in the space between the base 15 and the electrodes 55 and 65, and electrons can rotate in the internal space. In this environment, when the process gas or the reaction gas is injected through the gas injection unit 11 of the base 15, the process gas or the reaction gas is ionized by electrons, and the ionized gas is gasified by the pressure difference It can be diffused and moved in the direction of the object to be processed through the upper opening.

도 5는 본 발명에 따른 이온 소스의 제5 실시예를 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the ion source according to the present invention.

제5 실시예는, 도 5에 도시한 바와 같이, 내측 프레임(70)은 내측 하부 자극(71), 내측 자석(72), 및 내측 상부 자극(73)과 내측 전극(75) 사이, 그리고 외측 프레임(80)은 외측 하부 자극(81), 외측 자석(82), 및 외측 상부 자극(83)과 외측 전극(85) 사이에 전기 절연층을 포함하고 있지 않다. 즉, 제5 실시예는, 내측 하부 자극(71), 내측 자석(72), 및 내측 상부 자극(73)은 내측 전극(75)과, 외측 하부 자극(81), 외측 자석(82), 및 외측 상부 자극(83)은 외측 전극(85)과 각각 전기적으로 결합할 수 있다.5, the inner frame 70 includes an inner lower magnetic pole 71, an inner magnet 72, and an inner upper magnetic pole 73 and an inner electrode 75, The frame 80 does not include an electric insulating layer between the outer lower magnetic pole 81 and the outer magnet 82 and between the outer upper magnetic pole 83 and the outer electrode 85. [ That is, in the fifth embodiment, the inner lower magnetic pole 71, the inner magnet 72, and the inner upper magnetic pole 73 have the inner electrode 75, the outer lower magnetic pole 81, the outer magnet 82, The outer upper magnetic pole 83 can be electrically coupled to the outer electrode 85, respectively.

또한, 제5 실시예는, 도 4a,4b의 제4 실시예와 달리, 베이스(15)와 내측 하부 자극(71) 사이, 그리고 베이스(15)와 외측 하부 자극(81) 사이에 전기 절연층(74,84)을 각각 삽입하여, 베이스(15)와 내외측 프레임(40)을 각각 전기적으로 절연하고 있다.The fifth embodiment is different from the fourth embodiment of Figs. 4A and 4B in that an electric insulating layer is provided between the base 15 and the inner lower magnetic pole 71 and between the base 15 and the outer lower magnetic pole 81, Respectively, so that the base 15 and the inner and outer frames 40 are electrically insulated from each other.

나머지 구성은 제4 실시예의 대응 구성과 동일하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 제4 실시예의 관련 설명으로 갈음한다.The rest of the configuration is the same as the corresponding configuration of the fourth embodiment, and a detailed description thereof will be replaced with the description of the fourth embodiment.

제5 실시예는, 도 5에 도시한 바와 같이, 내외측 전극(75,85)은 접지 또는 플로팅하고, 베이스(15)에는 직류, 교류, 또는 펄스 전압을 인가할 수 있다. 이와 같이 전압을 인가하면, 베이스(15)와 전극(75,85)의 사이 공간에 플라즈마가 뜨고, 전자가 내부 공간을 회전할 수 있다. 이러한 환경에서, 베이스(15)의 가스 주입부(11)를 통해 공정용 가스나 반응용 가스를 주입하면, 공정용 가스 또는 반응용 가스는 회전 전자에 의해 이온화되고, 이온화된 가스는 압력차에 의해 상방 개방구를 통해 피처리물 방향으로 확산 이동할 수 있다.
In the fifth embodiment, as shown in Fig. 5, the inner and outer electrodes 75 and 85 may be grounded or floating, and DC, AC, or pulse voltage may be applied to the base 15. When the voltage is applied in this manner, plasma is generated in the space between the base 15 and the electrodes 75 and 85, and electrons can rotate in the internal space. In this environment, when the process gas or the reaction gas is injected through the gas injection unit 11 of the base 15, the process gas or the reaction gas is ionized by the rotating electrons, It can be diffused and moved in the direction of the object to be processed through the upper opening.

도 6은 본 발명에 따른 이온 소스를 적용한 증착 장치를 도시하고 있다.FIG. 6 shows a deposition apparatus to which an ion source according to the present invention is applied.

도 6에 도시한 바와 같이, 증착 장치는 공정 챔버(100), 캐리어(200), 기판(300), 이온 소스(400), 공정 가스 주입기(500), 증착 가스 주입기(600) 등을 포함하여 구성할 수 있다.6, the deposition apparatus includes a process chamber 100, a carrier 200, a substrate 300, an ion source 400, a process gas injector 500, a deposition gas injector 600, and the like Can be configured.

공정 챔버(100)는 박막 증착을 위한 밀폐된 내부 공간을 형성한다. 공정 챔버(100)의 일측에는 진공 펌프가 결합되는데, 진공 펌프는 내부 공간을 소정의 공정 압력으로 유지시킬 수 있다. 공정 챔버(100)에는 공정에 따라 공정용 가스, 반응용 가스, 또는 증착용 가스를 주입한다. 반응용 가스로는 N2, O2 등이 있고, 공정용 가스로는 아르곤, 네온, 헬륨, 크세논 등이 있으며, 증착용 가스로는 CH3COOH, CH4, CF4, SiH4, TMA(tri-methyl aluminum) 등이 있다.The process chamber 100 forms a closed interior space for thin film deposition. A vacuum pump is coupled to one side of the process chamber 100, and the vacuum pump can maintain the internal space at a predetermined process pressure. A process gas, a reaction gas, or an evaporation gas is injected into the process chamber 100 according to the process. Examples of the reaction gas include N 2 and O 2. Examples of the process gas include argon, neon, helium, xenon, and the like. CH 3 COOH, CH 4 , CF 4 , SiH 4 , TMA aluminum).

캐리어(200)는 기판(300)을 이온 소스(400)에 대향되게 지지하며, 기판(300)을 일정 방향으로 이동시킨다.The carrier 200 supports the substrate 300 facing the ion source 400 and moves the substrate 300 in a predetermined direction.

이온 소스(400)는 위에서 설명한 제1 내지 5 실시예의 이온 소스를 사용할 수 있다.The ion source 400 can use the ion sources of the first to fifth embodiments described above.

공정 가스 주입기(500)는 이온 소스(400)의 가스 주입부(11)와 연결되어, 이온 소스(400) 내에 아르곤 등의 공정용 가스를 분출할 수 있다. 공정 가스 주입기(500)는 경우에 따라 산소 등의 반응용 가스를 주입할 수 있다.The process gas injector 500 is connected to the gas injection unit 11 of the ion source 400 and is capable of ejecting a process gas such as argon into the ion source 400. The process gas injector 500 may inject a reaction gas such as oxygen as occasion demands.

증착 가스 주입기(600)는 공정 챔버(100)의 측방에 결합할 수 있는데, 그 위치는 한정하지 않는다. 증착 가스 주입기(600)는 CH3COOH, CH4, CF4, SiH4, TMA(tri-methyl aluminum)와 같은 증착용 가스를 공정 챔버(100) 내에 공급할 수 있다.The deposition gas injector 600 can be coupled to the side of the process chamber 100, but its position is not limited. Deposition gas injector 600 may be supplied in a CH 3 COOH, CH 4, CF 4, SiH 4, TMA (tri-methyl aluminum) vapor deposition gas to the process chamber 100, such as.

이러한 구성을 갖는 증착 장치는, 먼저 이온 소스(400)는 전극과 베이스 사이에 형성되는 전기장과 자기장으로 전자를 빠르게 시계추 운동 또는 회전 운동시킬 수 있다. 이 때, 공정 가스 주입기(500)로부터 공정용 가스가 주입되면, 공정용 가스는 이온화되어 플라즈마 이온이 생성될 수 있다. 이온화된 플라즈마 이온, 예를들어 아르곤 이온(Ar+)은 압력차에 따른 확산 작용으로 기판(300) 방향으로 이동할 수 있다. 이동하는 아르곤 이온(Ar+)은 증착용 가스를 이온화시켜 증착 이온, 예를들어 실리콘 이온(Si4-)을 생성할 수 있다. 여기서, 증착용 가스는 증착 가스 주입기(600)를 통해, 아르곤 이온(Ar+)이 기판까지 이동하는 길목에 주입할 수 있다. 증착 이온은 기판(300)으로 이동하여 기판(300)에 증착할 수 있다.
In the deposition apparatus having such a configuration, first, the ion source 400 can quickly move or rotate the electrons with an electric field and a magnetic field formed between the electrode and the base. At this time, when the process gas is injected from the process gas injector 500, the process gas may be ionized to generate plasma ions. The ionized plasma ions, for example, argon ions (Ar < + & gt ; ) can move in the direction of the substrate 300 by a diffusion action depending on the pressure difference. Argon ions (Ar +) to move include, for depositing ions, for example by ionizing the deposition gas can produce a silicon ion (Si 4-). Here, the deposition gas can be injected through the deposition gas injector 600 into the path where the argon ions (Ar + ) move to the substrate. The deposition ions may move to the substrate 300 and be deposited on the substrate 300.

이상 본 발명을 여러 실시예에 기초하여 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 통상의 기술자라면, 위 실시예에 기초하여 본 발명의 기술사상을 다양하게 변형하거나 수정할 수 있을 것이다. 그러나, 그러한 변형이나 수정은 아래의 특허청구범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.
Although the present invention has been described based on various embodiments, it is intended to exemplify the present invention. Those skilled in the art will recognize that the technical idea of the present invention can be variously modified or modified based on the above embodiments. However, such variations and modifications may be construed to be included in the following claims.

10 : 베이스 11 : 가스 주입부
20,30,40,50,60,70,80 : 프레임
21,31,41,51,61,71,81 : 하부 자극
22,26,32,36,42,46,52,62,72,82 : 자석
23,33,43,53,63,73,83 : 상부 자극
24,34,44,54,64,74,84 : 전기 절연층
25,35,45,55,65,75,85 : 전극
100 : 공정 챔버 200 : 캐리어
300 : 기판 400 : 이온 소스
500 : 공정 가스 주입기 600 : 증착 가스 주입기10: Base 11: Gas injection part
20, 30, 40, 50, 60,
21, 31, 41, 51, 61, 71,
22, 26, 32, 36, 42, 46, 52, 62,
23, 33, 43, 53, 63, 73, 83:
24, 34, 44, 54, 64, 74, 84:
25, 35, 45, 55, 65,
100: Process chamber 200: Carrier
300: substrate 400: ion source
500: process gas injector 600: deposition gas injector

Claims (17)

이온 소스에 있어서,
접지 또는 플로팅되는 베이스;
상기 베이스의 상부면 일측에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 하부 자극, 상기 제1 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 자석, 상기 제1 자석에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 상부 자극, 상기 제1 하부 자극, 상기 제1 자석, 및 상기 제1 상부 자극에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제1 전기 절연층, 그리고 상기 제1 전기 절연층에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제1 전극을 포함하는 제1 프레임;
상기 베이스의 상부면 타측에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 하부 자극, 상기 제2 하부 자극에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 자석, 상기 제2 자석에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 상부 자극, 상기 제2 하부 자극, 상기 제2 자석, 및 상기 제2 상부 자극에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제2 전기 절연층, 그리고 상기 제2 전기 절연층에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되는 제2 전극을 포함하여 상기 제1 프레임과 대향 배치되는 제2 프레임을 포함하며,
상기 제1 하부 자극, 상기 제1 자석, 상기 제1 상부 자극, 상기 베이스, 상기 제2 하부 자극, 상기 제2 자석, 및 상기 제2 상부 자극은 전기적으로 결합되고,
상기 제1,2 전극은 피처리물 방향의 출구보다 후방에서 상기 베이스와 상기 출구 사이에 배치되고, 상기 베이스의 중앙 방향의 대향 공간에 공정 가스의 이동 방향과 수직되는 방향으로 전위차를 형성하며, 교류, 또는 유니폴라 또는 바이폴라 펄스 전압이 번갈아 인가되어, 상기 대향 공간에 플라즈마를 발생하는, 이온 소스.In the ion source,
A grounded or floating base;
A first lower magnetic pole coupled to one side of the upper surface of the base in the direction of the object to be processed, a first magnet coupled to the first lower magnetic pole in the direction of the object to be processed, A first electric insulating layer that is coupled to the first magnetic pole, the first magnetic pole, the first magnet, and the first upper magnetic pole in the center direction of the base, A first frame including a first electrode formed on the first substrate;
A second lower magnetic pole coupled to the other side of the upper surface of the base in the direction of the object to be processed, a second magnet coupled to the second lower magnetic pole in the direction of the object to be processed, A second electric insulating layer that is coupled to the upper magnetic pole, the second lower magnetic pole, the second magnet, and the second upper magnetic pole in the center direction of the base, And a second frame disposed opposite to the first frame,
Wherein the first lower magnetic pole, the first magnet, the first upper magnetic pole, the base, the second lower magnetic pole, the second magnet, and the second upper magnetic pole are electrically coupled,
Wherein the first and second electrodes are disposed between the base and the outlet at a position rearward of the outlet in the direction of the object to be processed and form a potential difference in a direction perpendicular to the moving direction of the process gas in the center- An alternating current, or a unipolar or bipolar pulse voltage is alternately applied to generate a plasma in the opposing space. 제1 항에 있어서, 상기 베이스는
반자성 물질로 구성하는, 이온 소스.2. The apparatus of claim 1,
An ion source, consisting of a semi-magnetic material. 제1 항에 있어서, 상기 베이스는
공정용 가스 주입부를 포함하는, 이온 소스.2. The apparatus of claim 1,
An ion source, comprising a process gas inlet. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 프레임은, 상기 제1 상부 자극에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 추가 자석, 상기 제1 추가 자석에 피처리물 방향으로 결합되는 제1 추가 자극, 상기 제1 추가 자석 및 제1 추가 자극에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되며 상기 제1 전기 절연층에 연장되는 제1 추가 전기 절연층, 그리고 상기 제1 추가 전기 절연층에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되며 상기 제1 전극에 연장되는 제1 추가 전극을 포함하고,
상기 제2 프레임은, 상기 제2 상부 자극에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 추가 자석, 상기 제2 추가 자석에 피처리물 방향으로 결합되는 제2 추가 자극, 상기 제2 추가 자석 및 제2 추가 자극에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되며 상기 제2 전기 절연층에 연장되는 제2 추가 전기 절연층, 그리고 상기 제2 추가 전기 절연층에 상기 베이스의 중앙 방향으로 결합되며 상기 제2 전극에 연장되는 제2 추가 전극을 포함하는, 이온 소스.The method according to claim 1,
Wherein the first frame comprises a first additional magnet coupled to the first upper magnetic pole in the direction of the object to be processed, a first additional magnetic pole coupled to the first additional magnet in the direction of the object to be processed, A first additional electrical insulation layer coupled to the additional magnetic pole in a central direction of the base and extending to the first electrical insulation layer and a second additional electrical insulation layer coupled to the first additional electrical insulation layer in the center direction of the base, And a second additional electrode,
Wherein the second frame further comprises: a second additional magnet coupled to the second upper magnetic pole in the direction of the object to be processed, a second additional magnetic pole coupled to the second additional magnet in the direction of the object to be processed, A second additional electrical insulation layer coupled to the additional electrical stimulus in a central direction of the base and extending to the second electrical insulation layer and a second additional electrical insulation layer coupled to the second additional electrical insulation layer in the center direction of the base, And a second additional electrode that is connected to the second electrode. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020140119924A 2014-09-11 2014-09-11 Ion Source with Facing Electrodes KR101613172B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140119924A KR101613172B1 (en) 2014-09-11 2014-09-11 Ion Source with Facing Electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140119924A KR101613172B1 (en) 2014-09-11 2014-09-11 Ion Source with Facing Electrodes

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150161070A Division KR102119457B1 (en) 2015-11-17 2015-11-17 Ion Source with Facing Electrodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160030618A KR20160030618A (en) 2016-03-21
KR101613172B1 true KR101613172B1 (en) 2016-04-18

Family

ID=55650815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140119924A KR101613172B1 (en) 2014-09-11 2014-09-11 Ion Source with Facing Electrodes

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101613172B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7038366B2 (en) * 2018-06-20 2022-03-18 ボード オブ トラスティーズ オブ ミシガン ステート ユニバーシティ Single beam plasma source

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008084859A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Nano Beam Co Ltd Electron cyclotron resonance (ecr) ion source
JP2014135291A (en) * 2009-01-15 2014-07-24 Hitachi High-Technologies Corp Ion beam device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008084859A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Nano Beam Co Ltd Electron cyclotron resonance (ecr) ion source
JP2014135291A (en) * 2009-01-15 2014-07-24 Hitachi High-Technologies Corp Ion beam device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160030618A (en) 2016-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102478896B1 (en) Ion-ion plasma atomic layer etching process and reactor
US6359388B1 (en) Cold cathode ion beam deposition apparatus with segregated gas flow
US7872422B2 (en) Ion source with recess in electrode
TW200816277A (en) Methods and apparatus for preventing plasma un-confinement events in a plasma processing chamber
US9269535B1 (en) Ion beam source
US6987364B2 (en) Floating mode ion source
US20130098873A1 (en) Overhead electron beam source for plasma ion generation in a workpiece processing region
US6988463B2 (en) Ion beam source with gas introduced directly into deposition/vacuum chamber
RU2187218C1 (en) Ion source ( variants )
KR101613172B1 (en) Ion Source with Facing Electrodes
US8575565B2 (en) Ion source apparatus and methods of using the same
KR102119457B1 (en) Ion Source with Facing Electrodes
US9721760B2 (en) Electron beam plasma source with reduced metal contamination
KR101495424B1 (en) Ion beam source
KR20140145287A (en) Ion Source using Internal Process Gas
US20170186581A1 (en) Ion source
KR20150056810A (en) Plasma Source
KR102156989B1 (en) Vacuum arc film forming apparatus and film forming method
KR101648900B1 (en) Ion Source and Deposition Apparatus therewith
US20160348232A1 (en) Anode layer ion source and ion beam sputter deposition module
KR102350978B1 (en) Plurality electrodes ion beam generating apparatus and surface modifying method using the same
KR101637160B1 (en) Ion Source
KR102470379B1 (en) plasma deposition equipment
TWI558275B (en) Plasma generation apparatus, deposition apparatus and plasma generation method
KR101637158B1 (en) Ion Source

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190410

Year of fee payment: 4