KR101817220B1 - Slanted Multi-loop Ion Source, Ion Beam Processing Apparatus and Ion Beam Sputtering Apparatus therewith - Google Patents

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Abstract

경사진 이온 소스로서, 피처리물을 향하는 일측은 개방되고 타측은 폐쇄 또는 개방되며, 일측에는 중앙 자극과 외측 자극이 이격 배치되고, 타측은 중앙 자극과 외측 자극이 자심으로 연결되며, 중앙 자극의 하단에 자석을 구비하여, 일측에서 플라즈마 전자의 가속 루프를 형성하며, 중앙 자극의 중앙부가 소정 각도로 경사진 자기장부를 포함하여, 공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 루프로 회전시켜 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 피처리물에 경사지게 공급한다.A tilted ion source, wherein one side facing the article to be treated is opened and the other side is closed or opened, and a central pole and an outer pole are spaced apart on one side, and a central pole and an outer pole are connected by a magnetic core, And a magnet at the lower end to form an acceleration loop of plasma electrons at one side and a central portion of the central magnetic pole includes a magnetic head inclined at a predetermined angle to rotate the plasma electrons in the processing chamber in a loop, Plasma ions are generated and fed obliquely to the object to be processed.

Description

경사진 다중 루프 이온 소스, 이를 갖는 이온빔 처리 장치 및 이온빔 스퍼터링 장치{Slanted Multi-loop Ion Source, Ion Beam Processing Apparatus and Ion Beam Sputtering Apparatus therewith}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-loop multi-loop ion source, an ion beam processing apparatus, and an ion beam sputtering apparatus,

본 발명은 다중 루프 이온 소스, 이를 이용하는 이온빔 처리 장치, 이온빔 스퍼터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-loop ion source, an ion beam processing apparatus using the same, and an ion beam sputtering apparatus.

이온 소스(ion source)는 박막 공정을 위한 기판 개질(표면 처리)이나 박막 증착에 유용하게 이용되고 있는 주요 요소 기술 중의 하나이다. 일반적으로, 외부로부터 이온 소스 내부로 아르곤과 같은 이온화 가스를 공급받아 플라즈마를 생성하는 이온 소스는 생성 이온을 외부로 가속하여 방출시키는 그리드를 포함하는가에 따라 그리드 타입(grid type)과 비그리드 타입(grid-less type)으로 분류할 수 있으며, 산업용으로는 그리드가 없이 이온빔이 넓게 퍼져 나가고 구조가 간단한 이온 소스가 널리 이용되고 있다.The ion source is one of the main element technologies that are usefully used for substrate modification (surface treatment) or thin film deposition for thin film processes. Generally, an ion source, which generates plasma by supplying an ionized gas such as argon from the outside into the ion source, includes a grid type and a non-grid type grid-less type). In industrial applications, ion beams that are widely spread without a grid and have a simple structure are widely used.

이온 소스는 대부분 전기장과 자기장을 이용하여 음전하에 대한 폐쇄 루프를 형성하고, 이 루프를 따라 전자를 고속 이동시키는 구조로 되어 있으며, 이는 이온 추출을 위한 플라즈마 밀도를 높이는 작용을 한다.The ion source mostly uses a field and a magnetic field to form a closed loop for the negative charge, and the electron moves at a high speed along the loop, which increases the plasma density for ion extraction.

이와 같이, 종래의 이온 소스는 외부로부터 이온화 가스를 계속 공급받으며 플라즈마를 생성하고, 이온 소스의 내/외부 압력차에 의한 확산 현상으로 생성된 이온이 이온소스 외부로 분출된다. 이 과정에서 이온 소스 내부에서 발생된 불순물들이 이온들과 함께 외부로 분출되는 현상이 일어나며, 이로 인해, 분출 영역에서의 파티클 입자들이 전극에 달라붙는 비율이 증가한다. 또한, 불순물 발생은 물론, 전극 사이에 아크가 발생하는 요인이 되기도 한다. 결론적으로 이온 소스에서 발생되는 불순물과 아크는 양질의 표면 처리나 박막 공정을 수행할 수 없는 요인으로 작용하게 된다.As described above, the conventional ion source continuously receives the ionization gas from the outside, generates plasma, and the ions generated by the diffusion phenomenon due to the internal / external pressure difference of the ion source are ejected to the outside of the ion source. In this process, impurities generated inside the ion source are ejected to the outside together with the ions, which increases the rate at which the particle particles stick to the electrode in the ejection region. In addition, impurities are generated, and arc is generated between the electrodes as well. In conclusion, impurities and arcs generated from the ion source can not perform good surface treatment or thin film process.

이러한 문제를 해결하기 위해, 전극의 극성을 바꾸는 방법 등이 미국특허 6,750,600호, 6,870,164호, 한국특허공개 10-2011-0118622호 등에 제안되고 있다. In order to solve such a problem, a method of changing the polarity of the electrode is proposed in U.S. Patent Nos. 6,750,600, 6,870,164, and 10-2011-0118622.

그러나, 이러한 해결 방법들은 전원의 극성을 전환시키는 구성을 별도 필요로 하므로 구조가 복잡하고 제조 비용도 상승시킨다. 더구나, 극성을 전환하는 것으로는, 전극이나 자극에 증착된 이온들을 제거하는데 한계가 있다. However, these solutions require a configuration for switching the polarity of the power supply, which complicates the structure and increases the manufacturing cost. Furthermore, switching the polarity has a limitation in removing ions deposited on the electrode or magnetic pole.

또한, 이러한 해결 방법들은 이온 생성 및 분출을 위해 외부로부터 이온화 가스를 이온 소스 내부로 계속 공급하는 것을 전제하는 것이어서, 전극이나 자극의 오염은 물론, 원하는 물질만 증착되어야 하는 기판까지 오염물이 주입될 수 있어, 그 해결책이 요청되고 있다.
These solutions are based on the premise that the ionization gas is continuously supplied from the outside to the inside of the ion source for ion generation and ejection so that contaminants can be injected into the substrate, The solution is being requested.

본 발명은 종래의 이온 소스의 문제점을 해결하기 위한 것으로, Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the problems of the conventional ion source,

첫째, 플라즈마 내의 이온 운동에 의한 전극 식각과 이로 인한 오염 발생을 근본적으로 차단할 수 있는 플라즈마 발생 및 이온 추출 방식을 제안하고, First, we propose a plasma generation and ion extraction method that can fundamentally block the electrode etching due to the ion motion in the plasma and the contamination caused thereby,

둘째, 이온 소스를 이용하여 증착, 표면 개질, 식각 등의 공정을 수행할 때 기판에 대한 불순물과 같은 부정적인 영향을 최소화하며,Second, when the ion source is used to perform processes such as deposition, surface modification, etching, etc., the negative influence such as impurities on the substrate is minimized,

셋째, 동일한 공정 챔버 내에서 공정 압력을 변화시키지 않음으로써 스퍼터링 등의 다른 공정에 영향을 주지 않으며,Third, by not changing the process pressure in the same process chamber, it does not affect other processes such as sputtering,

넷째, 생성 이온의 이동 방향을 설정할 수 있는, 이온 소스, 이를 갖는 이온빔 처리 장치, 이온빔 스퍼터링 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Fourthly, an object of the present invention is to provide an ion source, an ion beam processing apparatus having the ion source, and an ion beam sputtering apparatus which can set the moving direction of the generated ions.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온빔 처리 장치는 공정 챔버와 그 속에 구비되는 경사진 루프 형태의 이온 소스를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ion beam processing apparatus including a process chamber and an inclined loop type ion source provided therein.

공정 챔버는 표면 처리 또는 박막 증착을 위한 내부 공간을 갖는다.The process chamber has an interior space for surface treatment or thin film deposition.

경사진 루프 형태의 이온 소스는 공정 챔버 내에서 전처리, 본처리, 또는 후처리 위치에 배치될 수 있다. 경사진 루프 형태의 이온 소스는 이온 소스 외부에 형성된 플라즈마 내의 전자를 하나 이상의 루프 형태로 회전시켜 생성된 이온을 생성하여 피처리물에 주입한다. 경사진 루프 형태의 이온 소스는 후방이나 측방으로부터는 이온화 가스를 공급받지 않고 전방의 개방구를 통해 유입하는 공정 챔버 내부의 내부 가스로부터 플라즈마 이온은 생성한다.An ion source in the form of a sloped loop may be disposed in the process chamber in a pre-treatment, main treatment, or post-treatment location. An inclined loop type ion source rotates electrons in a plasma formed in the outside of the ion source in the form of one or more loops to generate the generated ions, and injects them into the object to be processed. An inclined loop-shaped ion source produces plasma ions from the interior gas inside the process chamber entering through the forward openings without being supplied with ionizing gas from the rear or from the sides.

경사진 다중 루프 이온 소스는 제1 자기장부, 제2 자기장부, 전원부를 포함하여 구성된다.The tilted multi-loop ion source comprises a first magnetic head, a second magnetic head, and a power source.

제1 자기장부는 피처리물을 향하는 제1 일측이 개방된다. 제1 일측에는 다수의 제1 자극이 교대로 이격 배치된다. 다수의 제1 자극 중 적어도 하나에 결합하는 제1 자석을 구비하여, 제1 일측에서 플라즈마 전자의 제1 가속 폐루프를 형성한다.The first magnetic field portion is opened at the first side facing the article to be treated. A plurality of first magnetic poles are alternately arranged on the first side. And a first magnet coupled to at least one of the plurality of first magnetic poles to form a first accelerated closed loop of plasma electrons at a first side.

제2 자기장부는 피처리물을 향하는 제2 일측이 개방된다. 제2 일측에는 다수의 제2 자극이 교대로 이격 배치된다. 다수의 제2 자극 중 적어도 하나에는 제2 자석을 구비하여, 제2 일측에서 플라즈마 전자의 제2 가속 폐루프를 형성한다. 제1 자기장부와 결합되는 다수의 제2 자극 중 하나는 다수의 제1 자극 중 결합되는 하나와 일체로 구성되면서, 제1 자기장부에 소정 각도로 경사지게 결합된다.And the second magnetic field portion is opened on the second side facing the article to be treated. And a plurality of second magnetic poles are alternately arranged on the second side. At least one of the plurality of second magnetic poles has a second magnet to form a second accelerated closed loop of plasma electrons at the second side. One of the plurality of second magnetic poles combined with the first magnetic book is integrally formed with one of the plurality of first magnetic poles and is inclined at a predetermined angle to the first magnetic book.

전원부는 제1 자기장부의 제1 가속 루프 하단에 배치되는 제1 전극과 제2 자기장부의 제2 가속 루프 하단에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 제1 전극에는 제1 전압을 제2 전극에는 제2 전압을 인가한다.
The power supply unit includes a first electrode disposed at a lower end of a first acceleration loop of the first magnetic recording unit and a second electrode disposed at a lower end of a second acceleration loop of the second magnetic recording unit, The second voltage is applied.

경사진 다중 루프 이온 소스에서, 결합되는 제1 자극 중 하나와 제2 자극 중 하나는 중앙부가 절곡되는 형태로 결합된다.In the inclined multi-loop ion source, one of the first magnetic poles and the second magnetic poles to be coupled are combined in such a manner that the central portion is bent.

경사진 다중 루프 이온 소스에서, 소정 각도, 즉 제1 자기장부와 제2 자기장부의 결합 경사각은 ±20°이내로 할 수 있다.In a sloping multi-loop ion source, the predetermined angle, i.e., the combined angle of inclination of the first magnetic book and the second magnetic book may be within 20 [deg.].

경사진 다중 루프 이온 소스에서, 제1,2 자기장부는 다수의 제1,2 자극에서 발생하는 자기장의 세기가 루프가 형성되는 각 지점마다 동등하게 형성되도록 구성한다.
In the inclined multi-loop ion source, the first and second magnetic fields are configured such that the intensity of the magnetic field generated from the first and second magnetic poles is equally formed at each point where the loop is formed.

본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 다른 실시예는 제1 자기장부, 제2 자기장부, 제3 자기장부, 전원부를 포함하여 구성된다.Another embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention comprises a first magnetic book, a second magnetic book, a third magnetic book, and a power source.

제1 자기장부와 제2 자기장부는 위에서 설명한 제1,2 자기장부와 동일하다.The first magnetic field and the second magnetic field are identical to the first and second magnetic fields described above.

제3 자기장부는, 피처리물을 향하는 제3 일측이 개방된다. 제3 일측에는 다수의 제3 자극이 교대로 이격 배치된다. 다수의 제3 자극 중 적어도 하나에는 제3 자석을 구비하여, 제3 일측에서 플라즈마 전자의 제3 가속 폐루프를 형성한다. 제2 자기장부와 접하는 다수의 제3 자극 중 하나는 다수의 제2 자극 중 접하는 하나와 일체로 구성되고, 제2 자기장부에 제2 소정 각도로 경사지게 결합된다. 결합하는 제3 자극 중 하나와 제2 자극 중 하나는 제2 자기장부와 제3 자기장부의 경계에서 절곡되고, 경계를 중심으로 좌우 대칭된다. 다수의 제3 자극은 제3 평면 상에 위치하고, 다수의 제3 자극은 제2 평면과 경사지는 제3 평면 상에 위치한다.In the third magnetic field portion, the third side facing the article to be treated is opened. On the third side, a plurality of third magnetic poles are alternately arranged. At least one of the plurality of third magnetic poles is provided with a third magnet to form a third acceleration closed loop of the plasma electrons at the third side. One of the plurality of third magnetic poles in contact with the second magnetic book is integrally formed with one of the plurality of second magnetic poles and is inclined at a second predetermined angle to the second magnetic book. One of the coupling third magnetic poles and the second magnetic pole is bent at the boundary between the second magnetic book and the third magnetic book, and is symmetrical about the boundary. The plurality of third magnetic poles are located on the third plane, and the plurality of third magnetic poles are located on the third plane that is inclined with the second plane.

전원부는 위에서 설명한 제1,2 전극 외에 제3 자기장부의 제3 가속 루프 하단에 배치되는 제3 전극을 더 포함하고, 제3 전극에는 제3 전압을 인가한다. 제3 전극은 직사각형 단면을 가지며 제3 평면과 평행하게 배치된다.The power supply unit further includes a third electrode disposed at a lower end of the third acceleration loop of the third magnetic head in addition to the first and second electrodes described above, and a third voltage is applied to the third electrode. The third electrode has a rectangular cross section and is disposed in parallel with the third plane.

경사진 다중 루프 이온 소스의 다른 실시예에서, 결합되는 제2 자극 중 하나와 제3 자극 중 하나는 중앙부가 절곡되는 형태로 결합된다.In another embodiment of the sloped multi-loop ion source, one of the second magnetic poles and the third magnetic pole to be coupled is coupled in a form such that the central portion is bent.

경사진 다중 루프 이온 소스의 다른 실시예에서, 제2 소정 각도, 즉 제2 자기장부와 제3 자기장부의 결합 경사각은 ±20°이내로 할 수 있다.
In another embodiment of the inclined multi-loop ion source, the second predetermined angle, i.e., the combined inclination angle of the second magnetic book and the third magnetic book can be within +/- 20 degrees.

본 발명에 따른 경사진 단일 루프 이온 소스는 자기장부와 전원부를 포함하여 구성된다.A tilted single loop ion source according to the present invention comprises a magnetic circuit and a power supply.

자기장부는 피처리물을 향하는 일측이 개방되어 좁고 균일한 자기장을 형성하며, 이를 위해 일측에는 중앙 자극과 반대극의 외측 자극이 이격 배치된다. 중앙 자극의 중앙부는 소정 각도로 굴곡된다. 중앙 자극과 외측 자극은 동일 평면 상에 위치한다.The magnetic field portion opens at one side toward the object to be processed to form a narrow and uniform magnetic field. To this end, a central magnetic pole and an outer magnetic pole of the opposite polarity are spaced apart from each other. The central portion of the central magnetic pole is bent at a predetermined angle. The central stimulus and the outer stimulus are located on the same plane.

전원부는 자기장부의 가속 루프 하단에 배치되는 전극을 포함하고, 전극에 전압을 인가한다. 전극은 직사각형 단면을 가지며 자극의 평면과 평행하게 배치된다.
경사진 단일 루프 이온 소스는 공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 하나의 루프로 회전시켜 후방이나 측방으로부터는 이온화 가스를 공급받지 않고 전방의 개방구를 통해 유입하는 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 피처리물에 경사지게 공급할 수 있다.The power supply unit includes an electrode disposed at the lower end of the acceleration loop of the magnetic circuit, and applies a voltage to the electrode. The electrode has a rectangular cross section and is arranged parallel to the plane of the pole.
The inclined single loop ion source rotates the plasma electrons in the process chamber in one loop to generate plasma ions from the internal gas in the process chamber flowing through the forward openings without being supplied with ionizing gas from the back or side, It can be fed obliquely to the treated water.

경사진 단일 루프 이온 소스에서, 중앙 자극의 중앙부는 소정 각도로 굴곡되고, 이때의 굴곡각은 ±20° 이내로 할 수 있다.
In the inclined single loop ion source, the central portion of the central magnetic pole is bent at a predetermined angle, and the bending angle at this time may be within 20 占.

본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치는, 경사진 다중 루프 이온 소스, 증착물 타켓, 캐리어 등을 포함하여 구성된다.The ion beam sputtering apparatus using the inclined multi-loop ion source according to the present invention comprises an inclined multi-loop ion source, a deposition target, a carrier, and the like.

경사진 다중 루프 이온 소스는, 위에서 설명한 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용할 수 있는데, 중심에 대해 개방 방향으로 오목하게 경사지며, 플라즈마 이온을 생성하여 공급하여 증착물 타켓으로 공급한다.The sloped multi-loop ion source can use the inclined multi-loop ion source described above, which is inclined concavely in the opening direction with respect to the center, and generates and supplies plasma ions to the deposition target.

증착물 타켓은 그 표면이 경사진 다중 루프 이온 소스로부터 나오는 플라즈마 이온과 충돌하여, 그 표면에서 증착 물질이 스퍼터되어 방출된다.The deposition target collides with the plasma ions coming from the inclined multi-loop ion source whose surface is sputtered and the deposition material is sputtered.

캐리어는 피처리물, 즉 기판 등을 지지하여 이동시키는 것으로, 증착물 타겟에서 방출된 증착 물질이 피처리물에 증착되게 한다.
The carrier moves the object to be processed, that is, the substrate and the like, to move the deposition material discharged from the deposition target to be deposited on the object to be processed.

본 발명의 이온빔 스퍼터링 장치는 차단 부재를 더 포함할 수 있다. 차단 부재는 경사진 다중 루프 이온 소스와 캐리어 사이에 위치하여, 자외선, 플라즈마, 파티클 등으로부터 피처리물이 손상되는 것을 차단한다.The ion beam sputtering apparatus of the present invention may further include a blocking member. The blocking member is positioned between the inclined multi-loop ion source and the carrier to prevent damage to the object from ultraviolet rays, plasma, particles, and the like.

본 발명의 이온빔 스퍼터링 장치는 다수의 경사진 다중 루프 이온 소스를 구비할 수 있다. 이 경우, 다수의 다중 루프 이온 소스는 증착물 타켓에 대해 대칭되게, 또는 한쪽 방향에 배치할 수 있다.The ion beam sputtering apparatus of the present invention may have a plurality of inclined multi-loop ion sources. In this case, a plurality of multi-loop ion sources may be arranged symmetrically with respect to the deposition target or in one direction.

본 발명의 이온빔 스퍼터링 장치에서, 증착물 타켓은 이온 소스의 형상에 부합되게 장방형으로 구성할 수 있다. 이 경우, 증착물 타겟은 경사진 다중 루프 이온 소스의 플라즈마 이온이 증착물 타켓의 표면에 집속 가능한 거리만큼 경사진 다중 루프 이온 소스로부터 이격되어 배치될 수 있다. In the ion beam sputtering apparatus of the present invention, the deposition target can be configured to have a rectangular shape corresponding to the shape of the ion source. In this case, the deposition target may be spaced apart from a multi-loop ion source that is inclined by a distance that allows plasma ions of the inclined multi-loop ion source to be focused on the surface of the deposition target.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 경사진 다중 루프 이온 소스에 의하면, 공정 챔버 내의 공정 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 기판에 공급하므로, 이온 소스의 전극에 대한 손상이 없고, 이로 인한 오염 물질, 아킹 현상, 파티클 유입 등이 발생되지 않으며, 그 결과 기판에 오염물이 증착되는 것을 차단할 수 있다. 이것이 가능한 것은 본 발명의 경사진 다중 루프 이온 소스는 그 내부의 식각 물질이 이온과 함께 분출되는 구조가 아니기 때문이다.According to the inclined multi-loop ion source of the present invention having such a configuration, since plasma ions are generated from the process gas in the process chamber and supplied to the substrate, there is no damage to the electrode of the ion source, Particles are not generated, and as a result, deposition of contaminants on the substrate can be prevented. This is possible because the inclined multi-loop ion source of the present invention is not a structure in which the etching material therein is ejected together with ions.

본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스를 동일한 공정 챔버 내에서 다른 공정 장비와 함께 사용하더라도 다른 공정 장비의 공정 압력에 변화를 일으키지 않기 때문에, 다른 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.Even when the inclined multi-loop ion source according to the present invention is used in combination with other process equipment in the same process chamber, the process pressure of the other process equipment is not changed, so that other processes can be stably performed.

본 발명에 의하면, 여러 대의 단일 루프 이온 소스를 설치해야 하는 경우, 하나의 다중 루프 이온 소스를 적용할 수 있어, 장비 운영이나 공간 효율성을 높일 수 있다. According to the present invention, when a plurality of single loop ion sources are to be installed, one multi-loop ion source can be applied, thereby improving the equipment operation and space efficiency.

또한, 본 발명에 의하면, 기판으로 향하는 이온의 이동 방향을 경사지게 할 수 있어, 생성 이온의 이동 방향을 제어하는 별도의 방향 제어부를 둘 필요가 없다.
Further, according to the present invention, it is possible to tilt the moving direction of the ions toward the substrate, and there is no need to provide a separate direction control unit for controlling the movement direction of the generated ions.

도 1은 증착 공정에서 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용하는 경우를 예시하고 있다.
도 2a,2b는 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제1 실시예를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제2 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제3 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제4 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 경사진 단일 루프 이온 소스의 제1 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 경사진 단일 루프 이온 소스의 제2 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 7a,7b는 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치를 예시하고 있다.
도 8a는 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치에서 차단 부재를 포함하는 경우를 도시하고 있다.
도 8b는 다수의 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용하는 이온빔 스퍼터링 장치를 도시하고 있다. Figure 1 illustrates the use of a tilted multi-loop ion source in accordance with the present invention in a deposition process.
2a and 2b are a perspective view and a cross-sectional view showing a first embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.
6A is a cross-sectional view illustrating a first embodiment of a tilted single loop ion source in accordance with the present invention.
6B is a cross-sectional view showing a second embodiment of the inclined single loop ion source according to the present invention.
Figures 7a and 7b illustrate an ion beam sputtering apparatus using an inclined multi-loop ion source.
FIG. 8A shows a case in which a blocking member is included in an ion beam sputtering apparatus using an inclined multi-loop ion source.
Figure 8b shows an ion beam sputtering apparatus using multiple tilted multiple loop ion sources.

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

도 1은 증착 공정에서 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용하는 경우를 예시하고 있다.Figure 1 illustrates the use of a tilted multi-loop ion source in accordance with the present invention in a deposition process.

도 1에 도시한 바와 같이, 이온빔 처리 장치는 공정 챔버(100), 증착 모듈(200), 기판 캐리어(300), 경사진 다중 루프 이온 소스(400) 등을 포함하여 구성할 수 있다.As shown in FIG. 1, the ion beam processing apparatus may include a process chamber 100, a deposition module 200, a substrate carrier 300, a tilted multi-loop ion source 400, and the like.

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 유지한다. 공정 챔버(100)에는 공정에 따라 비반응 가스나 반응 가스가 주입된다. 비반응 가스는 예를들어 Ar, Ne, He, Xe 등이 있고, 반응 가스로는 N2, O2, CH4, CF4 등이 있다. 경우에 따라서는 비반응 가스와 반응 가스를 혼합하여 사용하기도 한다.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, which maintains the internal space at a predetermined process pressure. In the process chamber 100, an unreacted gas or a reactive gas is injected according to the process. Examples of the non-reactive gas include Ar, Ne, He, and Xe, and the reaction gas includes N 2 , O 2 , CH 4 , CF 4, and the like. In some cases, a non-reactive gas and a reactive gas are mixed and used.

증착 모듈(200)은 공정 챔버(100) 내에 구비되고, 타켓 또는 증발 물질을 포함한다. 증착 모듈(200)은 타켓 또는 증발물질을 이탈시켜 이온, 원자, 중성입자를 덩어리 형태로 기판(310)에 공급한다. 기판(310)으로 이동한 입자들은 기판(310)에 박막 형태로 증착된다. 타겟 또는 증발 물질로는 실리콘(Si), 이트륨(Y), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 네오듐(Nd), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 코발트(Co), 아연(Zn), 주석(Sn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se) 등이 있다.The deposition module 200 is provided in the process chamber 100 and includes a target or a vapor material. The deposition module 200 removes the target or evaporation material to supply ions, atoms, and neutral particles to the substrate 310 in a lump shape. The particles moved to the substrate 310 are deposited in the form of a thin film on the substrate 310. The target or evaporation material may be selected from the group consisting of Si, Y, Al, Cu, Ag, Ti, Mg, Ne, Ta, ), Zirconium (Zr), chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe), molybdenum (Mo), tungsten (W), cobalt (Co), zinc (Zn) ), Gallium (Ga), selenium (Se), and the like.

기판 캐리어(300)는 기판(310)을 증착 모듈(200)에 대향되게 지지하며, 기판(310)을 일정 방향으로 이동시킨다.The substrate carrier 300 supports the substrate 310 in opposition to the deposition module 200 and moves the substrate 310 in a predetermined direction.

증착 모듈(200)이 스퍼터링 공정에 이용되는 경우, 캐소드인 증착 모듈(200)에는 높은 음전압이 인가되고, 기판 캐리어(300)는 접지된다. 이 경우, 공정 챔버(100) 내부에 Ar 가스가 주입되어 있으면, 증착 모듈(200)과 기판 캐리어(300) 사이의 고전압에 의해 Ar 가스가 이온화되어 플라즈마 상태로 된다. 이온화된 아르곤 이온(Ar+)은 고전압에 의해 가속되어 증착 모듈(200)의 타겟에 부딪힌다. 이때, 타겟으로부터 타겟 물질이 이온 형태로 튀어나와 기판 캐리어(300) 쪽으로 이동하며, 타켓 물질은 기판 캐리어(300) 전면의 기판(310)에 붙게 된다. 이러한 공정을 통해, 기판(310)에는 타켓 물질이 박막 형태로 적층된다.
When the deposition module 200 is used in the sputtering process, a high negative voltage is applied to the deposition module 200, which is a cathode, and the substrate carrier 300 is grounded. In this case, when the Ar gas is injected into the process chamber 100, the Ar gas is ionized by the high voltage between the deposition module 200 and the substrate carrier 300 to be in a plasma state. The ionized argon ion (Ar + ) is accelerated by the high voltage and strikes the target of the deposition module 200. At this time, the target material protrudes from the target in ionic form and moves toward the substrate carrier 300, and the target material adheres to the substrate 310 on the front surface of the substrate carrier 300. Through this process, the target material is laminated on the substrate 310 in the form of a thin film.

경사진 다중 루프 이온 소스(400)는 공정 챔버(100) 내에 삽입된다. 경사진 다중 루프 이온 소스(400)에는 외부로부터 전원이 공급되어 공정 챔버(100) 내의 공정 가스를 이온 소스(400)의 앞단, 즉 이온 소스(400)의 외부에서 플라즈마를 발생시킨다. 경사진 다중 루프 이온 소스(400)는 공정 챔버(100) 내에 존재하는 내부 전자, 또는 증착 모듈(200)과 기판 캐리어(300) 사이의 고전압으로 발생하는 플라즈마 전자 등을 초기 이온화 전자로 이용한다. 즉, 경사진 다중 루프 이온 소스(400)는 내부 전자 또는 플라즈마 전자 등의 초기 이온화 전자들에 로렌쯔 힘을 인가하여 내부 루프를 따라 회전시키고, 그 결과 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성한다. 생성된 플라즈마 내의 양이온은 기판(310)으로 이동한다. The inclined multi-loop ion source 400 is inserted into the process chamber 100. The inclined multi-loop ion source 400 is supplied with power from the outside to generate a plasma in the front end of the ion source 400, that is, outside the ion source 400, in the process chamber 100. The sloping multiple loop ion source 400 utilizes internal electrons present in the process chamber 100 or plasma electrons generated as a high voltage between the deposition module 200 and the substrate carrier 300 as initial ionizing electrons. That is, the tilted multi-loop ion source 400 applies Lorentz force to the initial ionizing electrons, such as internal electrons or plasma electrons, to rotate along the inner loop, resulting in plasma ions from the internal gas in the process chamber. The generated positive ions in the plasma migrate to the substrate 310.

경사진 다중 루프 이온 소스(400)는 증착 모듈(200)이 기판(310)에 박막을 증착하는 과정에서 함께 사용되기도 하고, 또는 증착 모듈(200)이 기판(310)에 박막을 증착하기 전에 기판의 표면을 개질하거나, 박막을 증착한 후의 후처리를 위해서도 사용될 수 있다.
The inclined multi-loop ion source 400 may be used together with the deposition module 200 in the process of depositing a thin film on the substrate 310 or may be used before the deposition module 200 deposits a thin film on the substrate 310. [ Or after the deposition of a thin film.

도 2a,2b는 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제1 실시예를 보여주는 사시도 및 단면도이다.2a and 2b are a perspective view and a cross-sectional view showing a first embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.

도 2a,2b에 도시한 바와 같이, 경사진 다중 루프 이온 소스는 제1 자기장부(A), 제2 자기장부(B), 전극(431a,431b,433a,433b)을 포함하여 구성된다.As shown in Figs. 2A and 2B, the inclined multi-loop ion source comprises a first magnetic recording unit A, a second magnetic recording unit B, and electrodes 431a, 431b, 433a and 433b.

제1 자기장부(A)는 제1 중앙 자극(413), 제1 외측 자극(411a,411b), 제1 자석(421), 그리고 제1 자심(441)으로 구성된다.The first magnetic string A is composed of a first central magnetic pole 413, first outer magnetic poles 411a and 411b, a first magnet 421 and a first magnetic core 441.

제1 중앙 자극(413)은 예를들어 양단에 첨단부를 갖는 직선 형태의 막대 형상으로 구성되고, 제1 외측 자극(411a,411b)과는 이격되어 제1 자기장부(A)의 중앙에 위치한다.The first central magnetic pole 413 is, for example, a rod-like rod shape having a tip end at both ends and is located at the center of the first magnetic magnetic pole A, away from the first outer magnetic poles 411a and 411b .

제1 외측 자극(411a,411b)은 제1 중앙 자극(413)을 둘러싸는 형태로 구성되고, 제1 중앙 자극(413)과는 소정 간격 이격되어 배치된다.The first outer magnetic poles 411a and 411b are configured to surround the first central magnetic poles 413 and are spaced apart from the first central magnetic poles 413 by a predetermined distance.

제1 자기장부(A)는, 기판(310)을 향하는 부분은 개방되고 그 반대편은 일반적으로 폐쇄되지만 개방될 수도 있다. 제1 외측 자극(411a,411b)은 서로 연결되어 있지만, 전방에서 단면적으로 볼 때 개방 부분에는 제1 중앙 자극(413)과 제1 외측 자극(411a,411b)이 N극과 S극이 교대로, 즉 NSN 또는 SNS로 배치되는 보이고, 그 사이는 플라즈마 전자의 제1 가속 루프 공간이 된다.The first magnetic latch A may be opened while the portion facing the substrate 310 is open and the opposite side is generally closed. The first outer magnetic poles 411a and 411b are connected to each other at an open portion in a sectional view from the front. The first central magnetic pole 413 and the first outer magnetic poles 411a and 411b are alternately arranged in the N and S poles , I.e., NSN or SNS, and in the meantime becomes the first acceleration loop space of the plasma electrons.

도 2a,2b에는 제1 자석(421)이 제1 중앙 자극(413)의 하단에만 구비되는 것으로 설명하고 있으나, 제1 외측 자극(411a,411b)의 하단에도 구비할 수 있다. 제1 자석(421)은 영구자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다.
2A and 2B, the first magnet 421 is provided only at the lower end of the first central magnetic pole 413, but may also be provided at the lower end of the first outer magnetic poles 411a and 411b. The first magnet 421 may be composed of a permanent magnet or an electromagnet.

제1 자기장부(A)에서, 제1 중앙 자극(413), 제1 외측 자극(411a,411b), 제1 자심(441)에 의해 형성되는 자기장의 세기는 제1 중앙 자극(413)과 제1 외측 자극(411a,411b)의 사이 공간, 즉 제1 가속 루프 공간의 각 지점에서 동등하게 형성되도록 한다.
The intensity of the magnetic field formed by the first central magnetic pole 413, the first outer magnetic poles 411a and 411b and the first magnetic core 441 in the first magnetic lock A is the same as that of the first central magnetic pole 413, 1 equally at each point in the space between the outer magnetic poles 411a and 411b, that is, the first acceleration loop space.

제1 전극(431a,431b)은 제1 중앙 자극(413)과 제1 외측 자극(411a,411b)의 사이 공간, 즉 제1 가속 루프 공간의 하부에 내장되는 형태로 구비된다. 실제로, 제1 전극(431a,431b)은 제1 가속 루프 공간을 따라 서로 연결되어 있으며, 제1 전극(431a,431b)에는 외부로부터 전원(V1)이 공급된다.
The first electrodes 431a and 431b are embedded in a space between the first central magnetic pole 413 and the first outer magnetic poles 411a and 411b, that is, below the first acceleration loop space. Actually, the first electrodes 431a and 431b are connected to each other along the first acceleration loop space, and the power source V1 is supplied from the outside to the first electrodes 431a and 431b.

도 2a,2b에 도시한 바와 같이, 제2 자기장부(B)는 제2 중앙 자극(415), 제2 외측 자극(411b,411c), 제2 자석(423), 그리고 제2 자심(441)으로 구성된다.2A and 2B, the second magnetic string B includes a second central magnetic pole 415, second outer magnetic poles 411b and 411c, a second magnet 423, and a second magnetic core 441, .

제2 중앙 자극(415)은 예를들어 양단에 첨단부를 갖는 직선 형태의 막대 형상으로 구성되고, 제2 외측 자극(411b,411c)과는 이격되어 제2 자기장부(B)의 중앙에 위치한다.The second central magnetic pole 415 is formed in the shape of a straight rod having a tip portion at both ends and is located at the center of the second magnetic magnetic pole B apart from the second outer magnetic poles 411b and 411c .

제2 외측 자극(411b,411c)은 제2 중앙 자극(415)을 둘러싸는 형태로 구성되고, 제2 중앙 자극(415)과는 소정 간격 이격되어 배치되며, 기판(310)을 향하는 부분은 개방되고 그 반대편은 일반적으로 폐쇄되지만 개방될 수도 있다. 개방 부분에는 제2 중앙 자극(415)과 제2 외측 자극(411b,411c)이 NSN 또는 SNS로 교대 배치되고, 그 사이는 플라즈마 전자의 제2 가속 루프 공간을 형성한다.The second outer magnetic poles 411b and 411c are formed so as to surround the second central magnetic pole 415 and are spaced apart from the second central magnetic pole 415 by a predetermined distance. And the other side is generally closed but may be open. The second central magnetic pole 415 and the second outer magnetic poles 411b and 411c are alternately arranged in NSN or SNS in the open portion and a second acceleration loop space of the plasma electrons is formed therebetween.

제2 자석(423)은 제2 중앙 자극(415)의 하단에만, 또는 제2 외측 자극(411b,411c)의 하단에도 구비할 수 있으며, 영구자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다.
The second magnet 423 may be provided only at the lower end of the second central magnetic pole 415 or at the lower end of the second outer magnetic poles 411b and 411c and may be formed of a permanent magnet or an electromagnet.

제2 자기장부(B)에서, 제2 가속 루프 공간의 각 지점에서 자기장의 세기가 동등하게 형성되도록 한다. 예를들어 제2 중앙 자극(415)과 제2 외측 자극(411b,411c)의 하단 모두에 자석을 구비하는 경우, 제2 외측 자극(411b,411c)의 하단에 구비되는 자석의 단면적은 제2 중앙 자극(415)의 하단에 구비되는 자석의 단면적보다 작게 구성할 수 있다. 다만, 자극(411b)는 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)가 공유하는 자극으로서, 자극(411b) 하단에 구비되는 자석은 제2 중앙 자극(415)의 하단에 구비되는 자석의 단면적과 동일할 수 있다.
In the second magnetic book (B), the strength of the magnetic field is equally formed at each point in the second acceleration loop space. For example, when the magnets are provided on both the second central magnetic poles 415 and the lower ends of the second outer magnetic poles 411b and 411c, the cross-sectional area of the magnets provided at the lower ends of the second outer magnetic poles 411b and 411c is Sectional area of the magnet provided at the lower end of the central magnetic pole 415. Note that the magnetic pole 411b is a magnetic pole shared by the first magnetic pole A and the second magnetic pole B and the magnet provided at the lower end of the magnetic pole 411b is provided at the lower end of the second central magnetic pole 415 Sectional area of the magnet.

제2 전극(433a,433b)은 제2 가속 루프 공간의 하부에 내장되는 형태로 구비된다. 실제로, 제2 전극(433a,433b)은 제2 가속 루프 공간을 따라 서로 연결되어 있다. 제2 전극(433a,433b)에는 외부로부터 전원(V2)이 공급된다.
The second electrodes 433a and 433b are embedded in a lower portion of the second acceleration loop space. In practice, the second electrodes 433a and 433b are connected to each other along the second acceleration loop space. A power source V2 is supplied from the outside to the second electrodes 433a and 433b.

본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스는, 도 2a,2b에 도시한 바와 같이, 중앙이 소정 각도로 굴곡된 형상을 갖는다. The inclined multi-loop ion source according to the present invention has a shape in which the center is bent at a predetermined angle as shown in Figs. 2A and 2B.

제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)를 연결하는 부분, 즉 제1 외측 자극 중 하나(411b)와 제2 외측 자극 중 하나(411b)를 경사지게 결합한다. 이 경우, 제1 외측 자극 중 하나(411b)와 제2 외측 자극 중 하나(411b)는 일체로 구성되어 공유 외측 자극이 되며, 그 중앙부가 굴곡된다. 여기서, 제2 자기장부(B)는 제1 자기장부(A)에 대해 하방으로 20°이내의 범위에서 경사지게 할 수 있다(θ). 결국, 경사진 다중 루프 이온 소스는 제1 중앙 자극(413), 제2 중앙 자극(415), 그리고 공유된 외측 자극(411a~411c)으로 구성된다.One of the first outer magnetic poles 411b and one of the second outer magnetic poles 411b are connected in an inclined manner to connect the first magnetic latch A and the second magnetic latch B together. In this case, one (411b) of the first outside magnetic poles and one (411b) of the second outside magnetic poles are integrally formed to become a shared outside magnetic pole, and the central portion thereof is bent. Here, the second magnetic letter B can be inclined downward within 20 DEG with respect to the first magnetic letter A (&thetas;). As a result, the sloping multi-loop ion source is comprised of a first central stimulus 413, a second central stimulus 415, and shared external stimuli 411a through 411c.

또한, 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)를 연결하는 자심(441)도 그 중앙부가 자극(411b)의 굴곡에 대응되게 굴곡된 형태를 가질 수 있다. 자심(441)의 굴곡각도 자극(411b)의 굴곡각과 동일 또는 유사하게 하방으로 20°이내의 범위에서 경사지게 할 수 있다.
The center of the magnetic core 441 connecting the first magnetic latch A and the second magnetic latch B may have a bent shape corresponding to the bending of the magnetic pole 411b. It can be inclined in the range of 20 DEG or less downward or the same as or similar to the bending angle of the bending angle stimulus 411b of the magnetic core 441. [

제1 전극(431a,431b)과 제2 전극(433a,433b)에는 동일 전압 또는 다른 전압을 인가할 수 있고, 인가되는 전압은 DC 또는 AC 전압일 수 있다.
The same voltage or different voltage may be applied to the first electrodes 431a and 431b and the second electrodes 433a and 433b and the applied voltage may be DC or AC voltage.

이러한 구성을 갖는 경사진 다중 루프 이온 소스는 제1 전극(431a,431b) 및 제2 전극(433a,433b)에 플러스 고전압을 인가하고 중앙 자극들(413,415)과 외측 자극(411a~411c)을 접지하면, 전극(431a,431b,433a,433b)과 기판 캐리어(300) 사이에 형성된 전기장에 의해 내부 전자 또는 플라즈마 전자가 제1,2 가속 루프 공간으로 이동한다. 이때, 중앙 자극들(413,415)과 외측 자극(411a~411c) 사이에서 발생하는 자기장과 전극과 자극들 사이에서 발생하는 전기장에 의해 내부 전자 또는 플라즈마 전자가 힘을 받아 제1,2 가속 루프를 따라 고속 이동한다. 이때, 고속으로 이동하는 전자는 가속 루프 내부에 존재하는 내부 가스를 이온화시킨다. 이온화된 플라즈마 이온 중에서 양이온은 전극과 기판 캐리어(300) 사이의 전기장 등에 의해 기판 캐리어(300) 쪽으로 이동하여 기판(310)에 표면 개질 등의 작용을 일으킨다.
The tilted multi-loop ion source having such a configuration applies a positive high voltage to the first electrodes 431a and 431b and the second electrodes 433a and 433b and grounds the central poles 413 and 415 and the outer poles 411a to 411c to ground The internal electrons or the plasma electrons move to the first and second acceleration loop spaces by the electric field formed between the electrodes 431a, 431b, 433a, 433b and the substrate carrier 300. [ At this time, the internal electrons or the plasma electrons are applied by the magnetic field generated between the central magnetic poles 413 and 415 and the external magnetic poles 411a to 411c and the electric field generated between the electrodes and the magnetic poles, Move at high speed. At this time, electrons moving at high speed ionize the internal gas existing in the acceleration loop. Among the ionized plasma ions, the positive ions move toward the substrate carrier 300 by an electric field between the electrode and the substrate carrier 300 and cause the substrate 310 to undergo surface modification or the like.

도 3은 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제2 실시예를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.

도 3의 제2 실시예는 도 2a,2b의 제1 실시예와 비교하여, 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)의 굴곡 방향을 반대로 하였다는 점에서 차이가 있다. 그 결과, 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)를 연결하는 부분, 즉 제1 외측 자극 중 하나(411a')와 제2 외측 자극 중 하나(411a')를 굴곡되게 결합한 부분의 형상이 제1 실시예와 다르다. 또한, 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)를 연결하는 자심(441')도 굴곡 방향이 제1 실시예와 반대로 구성되어 있다.The second embodiment of FIG. 3 differs from the first embodiment of FIGS. 2A and 2B in that the directions of bending of the first magnetic book A and the second magnetic book B are reversed. As a result, a portion that connects the first magnetic latch A and the second magnetic latch B, that is, a portion 411a 'of one of the first outer magnetic poles and one of the second outer magnetic poles 411a' Is different from that of the first embodiment. The magnetic core 441 'connecting the first magnetic letter A and the second magnetic letter B also has a bending direction opposite to that of the first embodiment.

제2 실시예에서, 자극(411a') 또는 자심(441')의 굴곡은 서로에 대해 상방으로 20°이내의 범위에서 경사지게 할 수 있다(θ).In the second embodiment, the curvature of the magnetic pole 411a 'or the magnetic core 441' can be inclined upwardly within a range of 20 ° with respect to each other (?).

그 밖에, 중앙 자극(413,415), 전극(431a,431b,433a,433b) 등의 구성은 제1 실시예의 해당 구성과 동일 또는 유사하므로, 제1 실시예의 관련 설명으로 갈음한다.
In addition, the configurations of the central magnetic poles 413 and 415 and the electrodes 431a, 431b, 433a, and 433b are the same as or similar to those of the first embodiment, and thus the description of the first embodiment is omitted.

도 4는 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제3 실시예를 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.

제3 실시예는 제1 자기장부(A), 제2 자기장부(B), 제3 자기장부(C), 전원부(531a,531b)를 포함하여 구성된다. 제3 실시예에서 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)의 결합 부분은 제1 실시예와 동일하므로, 이하, 제2 자기장부(B)의 외측 자극(511a)과 제3 자기장부(C)의 결합에 대해 자세히 설명한다.The third embodiment comprises a first magnetic recording section A, a second magnetic recording section B, a third magnetic recording section C, and power supply sections 531a and 531b. The outer magnetic pole 511a of the second magnetic book B and the third magnetic letter B of the third magnetic letter B are the same as those of the first embodiment, The coupling of the magnetic book C will be described in detail.

도 4에서 도시한 바와 같이, 제3 자기장부(C)는 제3 중앙 자극(513), 제3 외측 자극(511a,511c), 제3 자석(523), 전원부(531a,531b)로 구성된다.4, the third magnetic letter C includes a third central magnetic pole 513, third outer magnetic poles 511a and 511c, a third magnet 523, and power sources 531a and 531b .

제3 중앙 자극(513)은 예를들어 양단에 첨단부를 갖는 직선 형태의 막대 형상으로 구성되고, 제3 외측 자극(511a,511c)과는 이격되어 제3 자기장부(C)의 중앙에 위치한다.The third central magnetic pole 513 is, for example, in the form of a straight rod having a tip portion at both ends, and is located at the center of the third magnetic magnetic pole C, away from the third outer magnetic poles 511a and 511c .

제3 외측 자극(511a,511c)은 제3 중앙 자극(513)을 둘러싸는 형태로 구성되고, 제3 중앙 자극(513)과는 소정 간격 이격되어 배치되며, 기판(310)을 향하는 부분은 개방되고 그 반대편은 폐쇄되거나 개방된다. 개방 부분에는 제2 중앙 자극(513)과 제3 외측 자극(511a,511c)이 NSN 또는 SNS로 교대 배치되고, 그 사이는 플라즈마 전자의 제3 가속 루프 공간을 형성한다.The third outer magnetic poles 511a and 511c are formed so as to surround the third central magnetic pole 513 and are spaced apart from the third central magnetic pole 513 by a predetermined distance. And the other side is closed or opened. The second central magnetic pole 513 and the third outer magnetic poles 511a and 511c are alternately arranged in NSN or SNS in the open portion and a third acceleration loop space of the plasma electrons is formed therebetween.

제3 자석(523)은 제3 중앙 자극(513)의 하단에만, 또는 제3 외측 자극(511a,511c)의 하단에도 구비할 수 있으며, 영구자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다.
The third magnet 523 may be provided only at the lower end of the third central magnetic pole 513 or at the lower end of the third outer magnetic poles 511a and 511c and may be formed of a permanent magnet or an electromagnet.

제3 자기장부(C)에서, 제3 가속 루프 공간의 각 지점에서 자기장의 세기가 동등하게 형성되도록 한다. 예를들어 제3 중앙 자극(513)과 제3 외측 자극(511b,511c)의 하단 모두에 자석을 구비하는 경우, 제3 외측 자극(511b,511c)의 하단에 구비되는 자석의 단면적은 제3 중앙 자극(513)의 하단에 구비되는 자석의 단면적보다 작게 구성할 수 있다. 다만, 자극(511a)는 제2 자기장부(B)와 공유하는 자극으로서, 자극(511a) 하단에 구비되는 자석은 제3 중앙 자극(415)의 하단에 구비되는 자석의 단면적과 동일할 수 있다.
In the third magnetic lock C, the magnitude of the magnetic field at each point in the third acceleration loop space is made equal. For example, when a magnet is provided on both the third central magnetic pole 513 and the third outer magnetic poles 511b and 511c, the cross-sectional area of the magnet provided at the lower ends of the third outer magnetic poles 511b and 511c is Sectional area of the magnet provided at the lower end of the central magnetic pole 513. Note that the magnetic pole 511a is a magnetic pole shared by the second magnetic pole B and the magnet provided at the lower end of the magnetic pole 511a may be the same as the sectional area of the magnet provided at the lower end of the third central magnetic pole 415 .

제3 전극(531a,531b)은 제3 가속 루프 공간의 하부에 내장되는 형태로 구비된다. 실제로, 제3 전극(531a,531b)은 제3 가속 루프 공간을 따라 서로 연결되어 있다. 제3 전극(531a,531b)에는 외부로부터 전원(V3)이 공급된다.
The third electrodes 531a and 531b are embedded in the lower portion of the third acceleration loop space. Actually, the third electrodes 531a and 531b are connected to each other along the third acceleration loop space. The power source V3 is supplied from the outside to the third electrodes 531a and 531b.

제3 실시예의 경사진 다중 루프 이온 소스는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 자기장부(B)와 제3 자기장부(C)의 결합 부분도 제1 자기장부(A)와 제2 자기장부(B)의 결합과 동일하게 소정 각도(θ)로 굴곡되어 있다. The tilting multi-loop ion source of the third embodiment is characterized in that the coupling portion of the second magnetic circuit B and the third magnetic circuit C is also connected to the first magnetic circuit A and the second magnetic circuit C, Is bent at a predetermined angle? As in the case of the engagement of the tenon B.

제2 자기장부(B)와 제3 자기장부(C)를 연결하는 부분, 즉 제2 외측 자극 중 가장자리 자극(511a)과 제3 외측 자극 중 하나(511a)를 경사지게 결합한다. 이 경우, 제2 외측 자극 중 가장자리 자극(511a)과 제3 외측 자극 중 하나(511a)는 일체로 구성되고, 그 중앙이 굴곡된 형상의 제3의 공유 외측 자극이 된다. 여기서, 제3 자기장부(C)는 제2 자기장부(B)의 수평 방향에 대해 하방으로 20°이내의 범위로 경사지게 할 수 있다. 결국, 제3 실시예는, 제1 중앙 자극(413), 제2 중앙 자극(415), 제3 중앙 자극(513), 그리고 서로 연결된 하나의 공유 외측 자극으로 구성되어, 서로 경사진 3개의 독립된 가속 루프를 형성하게 된다.A portion connecting the second magnetic string B and the third magnetic string C, that is, the edge pole 511a of the second outer pole and the third pole 511a are inclinedly engaged. In this case, one of the edge pole 511a and the third outer pole 511a of the second outer pole is integrally formed, and the center becomes a third shared outer pole having a bent shape. Here, the third magnetic letter C can be inclined downward within 20 degrees with respect to the horizontal direction of the second magnetic letter B. As a result, the third embodiment comprises three independent magnetic poles 413, 413, 415, 513, and 513 connected to one another, Thereby forming an acceleration loop.

또한, 제2 자기장부(B)와 제3 자기장부(C)를 연결하는 자심 부분도 굴곡된 형태를 가질 수 있다. 자심(541)의 굴곡도 자극(511a)의 경사각과 동일하게 20°이내의 범위로 경사지게 할 수 있다.
The magnetic core portion connecting the second magnetic book B and the third magnetic book C may also have a curved shape. The inclination angle of the magnetic core 541 can be inclined within the range of 20 DEG, which is the same as the inclination angle of the magnetic pole 511a.

제1 전극(431a,431b), 제2 전극(433a,433b), 제3 전극(531a,531b)에는 동일 또는 다른 전압을 인가할 수 있고, 인가되는 전압은 DC 또는 AC 전압일 수 있다.
The same or different voltage may be applied to the first electrodes 431a and 431b, the second electrodes 433a and 433b and the third electrodes 531a and 531b and the applied voltage may be DC or AC voltage.

이러한 구성을 갖는 제3 실시예는 제2 자기장부(B)를 중심으로 제1,3 자기장부(A,C)가 동일 각도로 경사져 대칭적으로 결합되는 형상일 수 있다. 물론, 각 결합부의 경사각을 달리하면, 대칭성은 상실되나, 제2 자기장부(B)를 중심으로 양쪽에 제1,3 자기장부(A,C)가 위치하는 구조는 유지된다.
The third embodiment having such a configuration may be a configuration in which the first and third magnetic heads A and C are inclined at the same angle and symmetrically coupled with the second magnetic recording portion B as a center. Of course, if the angles of inclination of the respective engaging portions are different, the symmetry is lost, but the structure in which the first and third magnetic entities A and C are located on both sides of the second magnetic entangling portion B is maintained.

도 5는 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스의 제4 실시예를 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of a tilted multi-loop ion source according to the present invention.

제4 실시예는, 제3 실시예와 비교하여, 제1 자기장부(A), 제2 자기장부(B), 제3 자기장부(C)의 결합 경사 방향을 반대로 하였다는 점에서 차이가 있다. 그 결과, 제1,2,3 자기장부(A,B,C)를 연결하는 부분의 자극과 자심의 굴곡 방향이 제3 실시예와 반대로 되어 있다.The fourth embodiment differs from the third embodiment in that the coupling oblique directions of the first magnetic book A, the second magnetic book B and the third magnetic book C are reversed . As a result, the magnetic pole of the portion connecting the first, second, and third magnetic books A, B, and C and the bending direction of the magnetic core are opposite to those of the third embodiment.

제4 실시예에서, 자극 또는 자심의 경사각(θ)은 인접 자기장부에 대해 상방으로 20°이내의 범위로 경사지게 할 수 있다.In the fourth embodiment, the inclination angle &thetas; of the magnetic pole or magnetic core can be inclined upwardly within 20 DEG with respect to the adjacent magnet holder.

그 밖에, 중앙 자극, 전극 등의 구성은 제3 실시예의 해당 구성과 동일 또는 유사하므로, 제3 실시예의 관련 설명으로 갈음한다.
In addition, the configuration of the central stimulus and the electrodes is the same as or similar to the corresponding configuration of the third embodiment, and thus the description of the third embodiment is omitted.

도 6a는 본 발명에 따른 경사진 단일 루프 이온 소스를 보여주는 단면도이다.6A is a cross-sectional view showing an inclined single loop ion source according to the present invention.

도 6a에 도시한 바와 같이, 경사진 단일 루프 이온 소스는 자기장부와 전원부를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6A, the inclined single loop ion source is configured to include a magnetic circuit and a power supply.

자기장부는 중앙 자극(613), 외측 자극(611a,611g), 자석(623), 그리고 자심(641)으로 구성된다.The magnetic field portion is composed of a central magnetic pole 613, outer magnetic poles 611a and 611g, a magnet 623, and a magnetic core 641.

중앙 자극(613)은 양단에 첨단부를 갖는 막대 형상으로 구성되고, 그 중앙이 상방으로 대칭 굴곡되어 있다. 이 경우, 중앙 자극(613)의 굴곡은 ±20° 이내로 할 수 있다. 중앙 자극(613)은 외측 자극(611a,611b)과 이격되어 자기장부의 중앙에 구비된다.The center pole 613 is formed into a rod shape having a tip end at both ends, and the center thereof is symmetrically bent upward. In this case, the curvature of the central magnetic pole 613 can be made within ± 20 degrees. The central magnetic pole 613 is spaced apart from the outer magnetic poles 611a and 611b and is provided at the center of the magnetic magnetic pole.

외측 자극(611a,611b)은 중앙 자극(613)을 둘러싸는 형태로 구성되고, 중앙 자극(613)과 소정 간격 이격되어 배치된다.The outer magnetic poles 611a and 611b are configured to surround the central magnetic pole 613 and are spaced apart from the central magnetic pole 613 by a predetermined distance.

자기장부에서, 기판(310)을 향하는 부분은 개방되고 그 반대편은 폐쇄되거나 개방된다. 개방 부분에는 중앙 자극(613)과 외측 자극(611a,611b)이 예를들어 NSN 또는 SNS로 교대 배치되고, 그 사이는 플라즈마 전자의 가속 루프 공간을 형성한다.In the magnetic tape, the portion facing the substrate 310 is open and the other side is closed or open. In the open portion, the central magnetic pole 613 and the outer magnetic poles 611a and 611b are alternately arranged, for example, in NSN or SNS, and the space between them forms an acceleration loop space of plasma electrons.

자석(623)은 중앙 자극(613)의 하단에만 구비할 수도 있고, 외측 자극(611a,611b)의 하단에도 구비할 수 있다. 자석(623)은 영구자석 또는 전자석으로 구성할 수 있다.The magnet 623 may be provided only at the lower end of the central magnetic pole 613 or at the lower end of the outer magnetic poles 611a and 611b. The magnet 623 may be composed of a permanent magnet or an electromagnet.

자심(641)은 자석(623)의 하단과 외측 자극(611a,611b)의 하단을 연결하는 것으로, 자기장부의 하부에서 자기 회로를 형성한다. 자심(641)도 굴곡된 형상을 가질 수 있으며, 그 굴곡은 자극(613)과 동일하게 하방으로 20°이내의 범위로 경사지게 할 수 있다.
The magnetic core 641 connects the lower end of the magnet 623 and the lower ends of the outer magnetic poles 611a and 611b to form a magnetic circuit in the lower portion of the magnetic circuit. The magnetic core 641 may have a curved shape, and the curvature of the magnetic core 641 may be inclined downwardly within a range of 20 °, similarly to the magnetic pole 613.

자기장부에서, 중앙 자극(613), 외측 자극(611a,611b), 자심(641)에 의해 형성되는 자기장의 세기는 중앙 자극(613)과 외측 자극(611a,611b)의 사이, 즉 가속 루프 공간의 각 지점에서 동등하게 형성되도록 한다.
The intensity of the magnetic field formed by the central magnetic pole 613, the outer magnetic poles 611a and 611b and the magnetic core 641 in the magnetic lobe is set between the central magnetic pole 613 and the outer magnetic poles 611a and 611b, So that they are formed equally at each of the points.

전극(631a,631b)은 중앙 자극(613)과 외측 자극(611a,611b)의 사이 공간, 가속 루프 공간의 하부에 내장되는 형태로 구비된다. 전극(631a,631b)에는 외부로부터 전원(V)이 공급된다.
The electrodes 631a and 631b are provided in a space between the central pole 613 and the outer pole 611a and 611b and embedded in the lower portion of the acceleration loop space. The electrodes 631a and 631b are supplied with power from the outside.

이러한 구성을 갖는 경사진 단일 루프 이온 소스는 공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 하나의 루프로 회전시키고, 이를 통해 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 기판(310)에 경사지게 공급한다.
A tilted single loop ion source having this configuration rotates the plasma electrons in the process chamber in one loop through which plasma ions are generated from the internal gas in the process chamber and fed obliquely to the substrate 310.

도 6b는 본 발명에 따른 경사진 단일 루프 이온 소스의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.6B is a cross-sectional view showing another embodiment of the inclined single loop ion source according to the present invention.

다른 실시예는, 도 6a와 비교하여, 중앙 자극(613')의 경사 방향을 반대로 하였다는 점에서 차이가 있다. 중앙 자극(613')과 자심(641')의 형상이 다르고, 그 결과 전체적으로 볼 때 중앙부가 아래로 볼록한 형상의 단일 루프 이온 소스를 구성하게 된다.The other embodiment differs from FIG. 6A in that the oblique direction of the central stimulus 613 'is reversed. The shape of the central pole 613 'and the magnetic core 641' are different, and as a result, the central portion constitutes a downwardly convex single loop ion source.

도 6b에서도, 중앙 자극(613') 또는 자심(641')의 굴곡은 상방으로 20°이내의 범위로 할 수 있다.6B, the curvature of the central magnetic pole 613 'or the magnetic core 641' can be set within a range of 20 degrees upward.

그 밖에, 외측 자극(611a,611b)은 도 6a의 관련 구성과 동일 또는 유사하므로, 도 6a의 설명으로 갈음한다.
Besides, the outer magnetic poles 611a and 611b are the same as or similar to the related configuration in FIG. 6A, and therefore, the description of FIG. 6A is omitted.

이상에서는 경사진 다중 또는 단일 루프의 이온 소스를 증착, 표면 개질 등에 적용하는 것을 예시하였으나, 이 외에도 식각 등의 공정에도 적용할 수 있다. 또한, 경사진 다중 또는 단일 루프 이온 소스는 단독으로 전처리, 본처리, 후처리에 사용될 수 있다.
In the foregoing, the application of the inclined multiple or single loop ion source to the deposition and surface modification has been exemplified. However, the present invention is also applicable to the etching process. Also, inclined multi- or single-loop ion sources may be used alone for pretreatment, main treatment, and post treatment.

도 7a,7b는 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치를 예시하고 있다.Figures 7a and 7b illustrate an ion beam sputtering apparatus using an inclined multi-loop ion source.

도 7a,7b에 도시한 바와 같이, 스퍼터링 장치는 캐리어(300), 경사진 다중 루프 이온 소스(400'), 증착물 타켓(700) 등을 포함하여 구성된다.7A and 7B, the sputtering apparatus includes a carrier 300, a tilted multi-loop ion source 400 ', a deposition target 700, and the like.

경사진 다중 루프 이온 소스(400')는, 위에서 설명한 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용할 수 있는데, 다만 증착물 타겟(700)의 표면에 플라즈마 이온을 집속시켜야 하므로, 중심에 대해 전방으로 오목하게 경사지는 이온 소스를 이용한다. The inclined multi-loop ion source 400 'can use the inclined multi-loop ion source described above, but since the plasma ions must be focused on the surface of the deposition target 700, the inclined multi- Ion source.

이때, 경사진 다중 루프 이온 소스는 각 루프에서 생성된 이온들이 초점형 이온빔 형태로 타켓에 이동하며, 이러한 초점형 이온빔은 각 자기장부를 구성하는 자극의 형상에 만들어진다. 이와 같이, 본 발명에 따른 경사진 다중 루프 이온 소스는 자극의 형상으로 생성되는 이온빔의 집속, 즉 초점형 이온빔과, 인접하는 루프의 경사에 의해 형성되는 이온빔의 집속이 결합되어, 전체 이온빔이 타겟 표면에 집속된다.At this time, the inclined multi-loop ion source moves the ions generated in each loop to the target in the form of a focal type ion beam, and the focal ion beam is made in the shape of the magnetic pole constituting each magnetic field. As described above, the inclined multi-loop ion source according to the present invention combines the focus of the ion beam generated in the form of a magnetic pole, that is, the focusing type ion beam and the focusing of the ion beam formed by the inclination of the adjacent loop, And is focused on the surface.

증착물 타켓(700)은 그 표면에서 경사진 다중 루프 이온 소스(400')로부터 나오는 플라즈마 이온이 충돌하며, 그 결과 증착물 타켓(700)의 표면에서 스퍼터링된 증착 물질을 방출한다. The deposition target 700 collides plasma ions from the multi-loop ion source 400 ', which is sloped at its surface, resulting in the deposition material being sputtered at the surface of the deposition target 700.

증착물 타켓(700)은 장방형 드럼 형상으로 구성할 수 있다. 이 경우, 증착물 타겟(700)은 경사진 다중 루프 이온 소스의 플라즈마 이온이 증착물 타켓(700)의 표면에 집속되는 거리만큼 경사진 다중 루프 이온 소스(400')로부터 이격되고, 이온 소스(400')에서 나온 플라즈마 이온은 증착물 타겟(700)의 표면에 길이 방향을 따라 하나의 선을 형성하며 증착물 타켓(700)과 충돌한다. 이 때, 증착물 타겟(700)의 표면에서 방출하는 증착 물질의 방향은 충돌하는 플라즈마 이온의 입사각에 따라 결정되므로, 캐리어(300)에 지지되는 피처리물(310)의 위치를 고려하여 경사진 다중 루프 이온 소스(400')와 증착물 타겟(700)의 위치, 즉 상대적 경사를 결정할 수 있다.The deposition target 700 can be configured in the form of a rectangular drum. In this case, the deposition target 700 is spaced from the multi-loop ion source 400 ', which is inclined by a distance that the plasma ions of the inclined multi-loop ion source are focused on the surface of the deposition target 700, and the ion source 400' ) Forms a line along the lengthwise direction on the surface of the deposition target 700 and collides with the deposition target 700. Since the direction of the deposition material emitted from the surface of the deposition target 700 is determined according to the incident angle of the colliding plasma ions, the position of the target 310 supported by the carrier 300 is considered, It is possible to determine the position of the deposition target 700, i.e., the relative inclination, of the loop ion source 400 '.

도 8a는 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치에서 차단 부재를 더 포함하는 경우를 도시하고 있다. 8A shows a case in which an ion beam sputtering apparatus using an inclined multi-loop ion source further includes a blocking member.

도 8a에 도시한 바와 같이, 스퍼터링 장치는 피처리물(310)을 지지하는 캐리어(300)와 경사진 다중 루프 이온 소스(400') 사이에 자외선, 플라즈마, 파티클 등을 차단하는 차단 부재(800)를 포함할 수 있다. 경사진 다중 루프 이온 소스(400')에서 생성되는 플라즈마, 또는 그 속의 자외선은 피처리물(310)을 손상시킬 수 있는데, 예를들어 차단 부재(800)는 플라즈마 내의 이온들이 피처리물(310)의 전위를 감지하지 못하게 할 수 있다.8A, the sputtering apparatus includes a blocking member 800 for blocking ultraviolet rays, plasma, particles, and the like between the carrier 300 supporting the object 310 and the inclined multiple loop ion source 400 ' ). Plasma generated in the inclined multi-loop ion source 400 ', or ultraviolet rays therein, may damage the object 310. For example, the blocking member 800 may be configured such that the ions in the plasma reach the object 310 ) To be detected.

도 8b는 다수의 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용하는 이온빔 스퍼터링 장치를 도시하고 있다.Figure 8b shows an ion beam sputtering apparatus using multiple tilted multiple loop ion sources.

도 8b에 도시한 바와 같이, 증착물 타겟(700)에 대해 대칭되게 또는 일측 방향에 나란하게 다수의 경사진 다중 루프 이온 소스(400', 400")를 구비할 수 있는데, 이 경우 피처리물(310)에 증착 물질을 빠르게 증착할 수 있어 공정 효율성을 높일 수 있다. A plurality of inclined multi-loop ion sources 400 'and 400' 'may be provided symmetrically or parallel to the deposition target 700 as shown in FIG. 8B. In this case, 310), thereby improving the process efficiency.

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.

100 : 공정 챔버 200 : 증착 모듈
300 : 기판 캐리어 310 : 기판
400,400',400'' : 경사진 다중 루프 이온 소스
413,415,513 : 중앙 자극
411a,411b,411c,511a,511c : 외측 자극
441,441',541,541',641,641' : 자심
421,423,623 : 자석
431a,431b,433a,433b,631a,631b : 전극
700 : 증착물 타켓 800 : 차단 부재100: Process chamber 200: Deposition module
300: substrate carrier 310: substrate
400,400 ', 400 "': sloping multiple loop ion source
413, 415, 513: central stimulus
411a, 411b, 411c, 511a, and 511c:
441, 441 ', 541, 541', 641, 641 '
421, 423, 623: magnets
431a, 431b, 433a, 433b, 631a, 631b:
700: deposition target 800: blocking member

Claims (15)

이온빔 처리 장치에 있어서,
표면 처리 또는 박막 증착을 위한 내부 공간을 갖는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내에서 전처리, 본처리, 또는 후처리 위치에 배치되고, 상기 공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 다중 루프로 회전시켜 후방이나 측방으로부터는 이온화 가스를 공급받지 않고 전방의 개방구를 통해 유입하는 상기 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 피처리물에 경사지게 공급하는 경사진 다중 루프 이온 소스를 포함하고,
상기 경사진 다중 루프 이온 소스는
피처리물을 향하는 제1 일측은 개방되고 상기 제1 일측의 반대편은 폐쇄되며, 상기 제1 일측에는 다수의 제1 자극이 교대로 이격 배치되고, 상기 제1 일측의 상기 반대편은 제1 자심으로 연결되며, 상기 다수의 제1 자극 중 적어도 하나에 제1 자석을 구비하여, 상기 제1 일측에서 플라즈마 전자의 제1 가속 루프를 형성하는 제1 자기장부;
피처리물을 향하는 제2 일측은 개방되고 상기 제2 일측의 반대편은 폐쇄되며, 상기 제2 일측에는 다수의 제2 자극이 교대로 이격 배치되고, 상기 제2 일측의 상기 반대편은 제2 자심으로 연결되며, 상기 다수의 제2 자극 중 적어도 하나에 제2 자석을 구비하여, 상기 제2 일측에서 플라즈마 전자의 제2 가속 루프를 형성하며, 상기 다수의 제2 자극 중 하나는 상기 다수의 제1 자극 중 하나와 결합하여 일체로 구성되고, 상기 제1 자기장부에 경사지게 결합하는 제2 자기장부;
상기 제1 자기장부의 제1 가속 루프에 배치되는 제1 전극과 상기 제2 자기장부의 제2 가속 루프에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극에 제1 전압, 상기 제2 전극에 제2 전압을 인가하는 전원부를 포함하며,
상기 결합하는 제1 자극 중 하나와 제2 자극 중 하나는 상기 제1 자기장부와 제2 자기장부의 경계에서 절곡되고, 경계를 중심으로 좌우 대칭되며,
상기 다수의 제1 자극은 제1 평면 상에 위치하고, 상기 다수의 제2 자극은 상기 제1 평면과 경사지는 제2 평면 상에 위치하며, 그리고
상기 제1 전극은 직사각형 단면을 가지며 상기 제1 평면과 평행하게 배치되고, 상기 제2 전극은 직사각형 단면을 가지며 상기 제2 평면과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 이온빔 처리 장치.In the ion beam processing apparatus,
A process chamber having an interior space for surface treatment or thin film deposition;
Wherein the plasma processing apparatus is arranged in a pre-processing, main processing, or post-processing position in the process chamber, and plasma electrons in the process chamber are rotated in a multiple loop so as not to be supplied with ionizing gas from the rear side or from the side, A tilted multi-loop ion source for generating plasma ions from the internal gas in the process chamber and tilting the plasma source to the target,
The inclined multi-loop ion source
Wherein a first side facing the object to be processed is opened and an opposite side of the first side is closed, a plurality of first magnetic poles are alternately disposed on the first side, and the opposite side of the first side is a first magnetic core A first magnetron coupled to at least one of the plurality of first magnetic poles to form a first acceleration loop of plasma electrons at the first magnetron;
The second side facing the object to be processed is opened and the opposite side of the second side is closed, a plurality of second magnetic poles are arranged alternately and spaced apart from each other on the second side, and the opposite side of the second side is a second magnetic core Wherein at least one of the plurality of second magnetic poles is provided with a second magnet to form a second acceleration loop of plasma electrons at the second one of the plurality of second magnetic poles, A second magnetic head integrally formed with one of the magnetic poles and inclined to the first magnetic head;
A first electrode disposed in a first acceleration loop of the first magnetic circuit and a second electrode disposed in a second acceleration loop of the second magnetic circuit, wherein a first voltage is applied to the first electrode, And a second power source for applying a second voltage to the first power source,
Wherein one of the first magnetic poles and the second magnetic poles to be coupled is bent at a boundary between the first magnetic head and the second magnetic head and is symmetrical about the boundary,
Wherein the plurality of first magnetic poles are located on a first plane and the plurality of second magnetic poles are located on a second plane that is sloped with the first plane,
Wherein the first electrode has a rectangular cross section and is disposed in parallel with the first plane, and the second electrode has a rectangular cross section and is disposed in parallel with the second plane. 삭제delete 삭제delete 이온빔 처리 장치에 이용되는 이온 소스에 있어서,
피처리물을 향하는 제1 일측은 개방되고 상기 제1 일측의 반대편은 폐쇄되며, 상기 제1 일측에는 다수의 제1 자극이 교대로 이격 배치되고, 상기 제1 일측의 상기 반대편은 제1 자심으로 연결되며, 상기 다수의 제1 자극 중 적어도 하나에 제1 자석을 구비하여, 상기 제1 일측에서 플라즈마 전자의 제1 가속 루프를 형성하는 제1 자기장부;
상기 피처리물을 향하는 제2 일측은 개방되고 제2 일측의 반대편은 폐쇄되며, 상기 제2 일측에는 다수의 제2 자극이 교대로 이격 배치되고, 상기 제2 일측의 상기 반대편은 제2 자심으로 연결되며, 상기 다수의 제2 자극 중 적어도 하나에 제2 자석을 구비하여, 상기 제2 일측에서 플라즈마 전자의 제2 가속 루프를 형성하며, 상기 다수의 제2 자극 중 하나는 상기 다수의 제1 자극 중 하나와 결합하여 일체로 구성되고, 상기 제1 자기장부에 경사지게 결합하는 제2 자기장부;
상기 제1 자기장부의 제1 가속 루프에 배치되는 제1 전극과 상기 제2 자기장부의 제2 가속 루프에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극에 제1 전압, 상기 제2 전극에 제2 전압을 인가하는 전원부를 포함하며,
상기 결합하는 제1 자극 중 하나와 제2 자극 중 하나는 상기 제1 자기장부와 제2 자기장부의 경계에서 절곡되고, 경계를 중심으로 좌우 대칭되며,
상기 다수의 제1 자극은 제1 평면 상에 위치하고, 상기 다수의 제2 자극은 상기 제1 평면과 경사지는 제2 평면 상에 위치하며, 그리고
상기 제1 전극은 직사각형 단면을 가지며 상기 제1 평면과 평행하게 배치되고, 상기 제2 전극은 직사각형 단면을 가지며 상기 제2 평면과 평행하게 배치되어,
공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 다중 루프로 회전시켜 후방이나 측방으로부터는 이온화 가스를 공급받지 않고 전방의 개방구를 통해 유입하는 상기 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 상기 피처리물에 경사지게 공급하는 것을 특징으로 하는, 경사진 다중 루프 이온 소스.In an ion source used in an ion beam treatment apparatus,
Wherein a first side facing the object to be processed is opened and an opposite side of the first side is closed, a plurality of first magnetic poles are alternately disposed on the first side, and the opposite side of the first side is a first magnetic core A first magnetron coupled to at least one of the plurality of first magnetic poles to form a first acceleration loop of plasma electrons at the first magnetron;
The second side facing the object to be processed is opened and the opposite side of the second side is closed, a plurality of second magnetic poles are arranged alternately and spaced apart from the second side, and the opposite side of the second side is a second magnetic core Wherein at least one of the plurality of second magnetic poles is provided with a second magnet to form a second acceleration loop of plasma electrons at the second one of the plurality of second magnetic poles, A second magnetic head integrally formed with one of the magnetic poles and inclined to the first magnetic head;
A first electrode disposed in a first acceleration loop of the first magnetic circuit and a second electrode disposed in a second acceleration loop of the second magnetic circuit, wherein a first voltage is applied to the first electrode, And a second power source for applying a second voltage to the first power source,
Wherein one of the first magnetic poles and the second magnetic poles to be coupled is bent at a boundary between the first magnetic head and the second magnetic head and is symmetrical about the boundary,
Wherein the plurality of first magnetic poles are located on a first plane and the plurality of second magnetic poles are located on a second plane that is sloped with the first plane,
Wherein the first electrode has a rectangular cross section and is disposed in parallel with the first plane, the second electrode has a rectangular cross section and is disposed in parallel with the second plane,
Plasma electrons in the process chamber are rotated in a multi-loop so that plasma ions are generated from the internal gas in the process chamber flowing through the front openings without being supplied with ionizing gas from behind or from the sides and fed obliquely to the object to be processed Gt; a < / RTI > sloping multi-loop ion source. 삭제delete 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 피처리물을 향하는 제3 일측은 개방되고 상기 제3 일측의 반대편은 폐쇄되며, 상기 제3 일측에는 다수의 제3 자극이 교대로 이격 배치되고, 상기 제3 일측의 상기 반대편은 제3 자심으로 연결되며, 상기 다수의 제3 자극 중 적어도 하나에 제3 자석을 구비하여, 상기 제3 일측에서 플라즈마 전자의 제3 가속 루프를 형성하며, 상기 다수의 제3 자극 중 하나는 상기 다수의 제2 자극 중 하나와 결합하여 일체로 구성되고, 상기 제2 자기장부에 경사지게 결합하는 제3 자기장부;
상기 제3 자기장부의 제3 가속 루프에 배치되는 제3 전극을 포함하고, 상기 전원부는 상기 제3 전극에 제3 전압을 인가하며,
상기 결합하는 제3 자극 중 하나와 제2 자극 중 하나는 상기 제2 자기장부와 제3 자기장부의 경계에서 절곡되고, 경계를 중심으로 좌우 대칭되며,
상기 다수의 제3 자극은 제3 평면 상에 위치하고, 상기 다수의 제3 자극은 상기 제2 평면과 경사지는 제3 평면 상에 위치하며, 그리고
상기 제3 전극은 직사각형 단면을 가지며 상기 제3 평면과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 경사진 다중 루프 이온 소스.5. The method of claim 4,
The third side facing the object to be processed is opened and the opposite side of the third side is closed, a plurality of third magnetic poles are alternately disposed in a spaced apart relation on the third side, and the opposite side of the third side is a third magnetic core Wherein at least one of the plurality of third magnetic poles has a third magnet and forms a third acceleration loop of the plasma electrons at the third side of the plurality of third magnetic poles, A third magnetic head integrally formed with one of the two magnetic poles and inclined to the second magnetic head;
And a third electrode disposed in a third acceleration loop of the third magnetic field, wherein the power source applies a third voltage to the third electrode,
One of the coupling third magnetic poles and the second magnetic pole is bent at a boundary between the second magnetic head and the third magnetic head and is symmetrical about the boundary,
Wherein the plurality of third magnetic poles is located on a third plane and the plurality of third magnetic poles is located on a third plane that is sloped with the second plane,
Wherein the third electrode has a rectangular cross-section and is disposed parallel to the third plane. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 이온빔 스퍼터링 장치에 있어서,
제4항 또는 제7항에 기재된 경사진 다중 루프 이온 소스;
상기 경사진 다중 루프 이온 소스의 플라즈마 이온과 충돌하여 증착 물질을 방출하는 증착물 타켓;
상기 증착 물질이 증착되는 피처리물을 지지하는 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치.In an ion beam sputtering apparatus,
7. A tilted multi-loop ion source according to claim 4 or claim 7;
A deposition target that collides with the plasma ions of the inclined multi-loop ion source to emit the deposition material;
And a carrier for supporting a material to be deposited on which the deposition material is deposited. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI > 제12항에 있어서,
상기 경사진 다중 루프 이온 소스와 상기 캐리어 사이에 자외선, 플라즈마, 파티클 중 적어도 하나를 차단하는 차단 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치.13. The method of claim 12,
And an intercepting member for intercepting at least one of ultraviolet rays, plasma, and particles between the inclined multi-loop ion source and the carrier. 제12항에 있어서, 상기 경사진 다중 루프 이온 소스는
다수를 구비하는 것을 특징으로 하는, 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치.13. The method of claim 12, wherein the inclined multiple loop ion source
Wherein the ion beam sputtering apparatus comprises a plurality of ion beam sputtering apparatuses. 제12항에 있어서, 상기 증착물 타켓은
상기 경사진 다중 루프 이온 소스의 길이 방향의 형상에 부합하는 형상으로 구성되고, 상기 경사진 다중 루프 이온 소스의 플라즈마 이온이 상기 증착물 타켓의 표면에 집속되는 거리만큼 상기 경사진 다중 루프 이온 소스로부터 이격되는 것을 특징으로 하는, 경사진 다중 루프 이온 소스를 이용한 이온빔 스퍼터링 장치.
13. The deposition target of claim 12,
Wherein the plasma source is configured in a shape conforming to the longitudinal shape of the inclined multi-loop ion source and is spaced apart from the inclined multi-loop ion source by a distance that plasma ions of the inclined multi-loop ion source are focused on the surface of the deposition target Wherein the ion beam sputtering apparatus uses an inclined multi-loop ion source.
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