KR101998774B1 - Line Type Electron Beam Emission Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 라인 형태의 전자빔 방출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 할로우(hollow) 캐소드에 형성된 홀(hole) 내의 플라즈마에서 방출되는 전자와 콜드(cold) 캐소드상에서 이온 충돌에 의하여 방출되는 이차전자를 방출하는 캐소드를 이용하여 높은 전자밀도를 갖는 라인 형태의 전자빔을 대상물에 방출할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치는, 챔버의 상부측에 설치되고, 하단이 상방으로 만곡진 곡면 형상으로 형성되면서 챔버 상측으로부터 길이방향으로 관통되어 외부로부터 공정가스를 유입시키는 다수의 가스홀을 형성하도록 구성됨과 더불어, 가스홀 내에서 공정가스를 전리시켜 플라즈마를 형성하는 캐소드와, 상기 캐소드의 하측에 배치되면서, 캐소드에 대응되는 형상의 곡면상에 다수의 홀이 형성되되, 캐소드 하단의 곡률반경 보다 작은 곡률 반경을 갖도록 구성되어 캐소드에 의해 발생된 전자를 하측으로 방출하는 애노드를 포함하여 구성되고, 상기 캐소드는 제1 음전압이 인가됨에 따라 가스홀 내의 가스전리 및 플라즈마에 의해 발생된 전자를 가스홀 하측으로 방출하고, 상기 애노드는 제2 음전압이 인가됨에 따라 캐소드측에서 애노드측으로 진행하는 전자가 애노드 부근의 가스를 전리하여 이온을 형성함과 더불어 캐소드의 제1 음전압에 의해 캐소드 표면으로 가속화되어 충돌함으로써 2차 전자를 발생시키고, 상기 캐소드의 가스홀에서 발생된 전자와 캐소드 표면 충돌에 의한 2차 전자를 복합적으로 애노드에 형성된 홀을 통해 애노드의 초점 위치에 집속하도록 구성되며, 상기 애노드로 인가되는 전압은 양의 전압과 음의 전압이 교번하는 펄스형태로 공급되되, 양의 전압 보다 음의 전압이 보다 넓은 시간폭을 갖는 펄스 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electron beam emitting apparatus in the form of a line, and more particularly, to an electron beam emitting apparatus in the form of a line, in which electrons emitted from a plasma in a hole formed in a hollow cathode and secondary electrons emitted by ion collision on a cold cathode To a technique for emitting electron beams in the form of a line having a high electron density to an object using a cathode that emits light.
A line-shaped electron beam emitting apparatus according to the present invention is provided on an upper side of a chamber and has a curved lower surface formed in an upward curved shape so as to penetrate a plurality of gas holes A cathode for forming a plasma by ionizing the process gas in the gas hole and a plurality of holes formed on the curved surface corresponding to the cathode while being disposed on the lower side of the cathode, And an anode which is configured to have a radius of curvature smaller than a radius of curvature and emits electrons generated by the cathode downward, the cathode being formed by gas ionization and plasma generated in the gas hole as the first negative voltage is applied Electrons are emitted to the lower side of the gas hole, and the anode is electrically connected to the cathode side Electrons traveling toward the anode side ionize the gas in the vicinity of the anode to form ions and accelerate to the cathode surface by the first negative voltage of the cathode to collide with each other to generate secondary electrons, And the secondary electrons due to the cathode surface collision are collectively focused at the focal point of the anode through holes formed in the anode, and the voltage applied to the anode is supplied in a pulse form in which a positive voltage and a negative voltage alternate , And a negative voltage is formed in a pulse shape having a wider width than a positive voltage.
Description
본 발명은 라인 형태의 전자빔 방출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 할로우(hollow) 캐소드에 형성된 홀(hole) 내의 플라즈마에서 방출되는 전자와 콜드(cold) 캐소드상에서 이온 충돌에 의하여 방출되는 이차전자를 방출하는 캐소드를 이용하여 높은 전자밀도를 갖는 라인 형태의 전자빔을 대상물에 방출할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to an electron beam emitting apparatus in the form of a line, and more particularly, to an electron beam emitting apparatus in the form of a line, in which electrons emitted from a plasma in a hole formed in a hollow cathode and secondary electrons emitted by ion collision on a cold cathode To a technique for emitting electron beams in the form of a line having a high electron density to an object using a cathode that emits light.
전자빔 방출장치는 고 에너지를 이용하여 전자를 방출하여, 가공품의 표면을 녹이거나 개질하는 등 여러 가지 가공하는 장치로서, 공간 속의 전자를 집속한 전자빔은 RF 발진 및 증폭기, 디스플레이, 가속기, 전자현미경, 센서, 각종 공정 장비 등 다양한 산업 및 연구용 장비에 널리 활용되고 있다. The electron beam emitting apparatus emits electrons by using high energy to melt or modify the surface of the workpiece. The electron beam focused on the electrons in the space is emitted by an RF oscillator and an amplifier, a display, an accelerator, an electron microscope, Sensors, various process equipment, and so on.
이러한 전자빔 방출장치를 응용하여 나노 단위로 가공하는 전자빔 가공기술은 1960년대 전후로 개발된 전자주사 현미경을 기반으로 하며, 전자의 에너지를 이용하여 나노 크기의 패턴을 제작하는 기술로 전자총에서 방출된 운동 에너지를 가진 전자를 집속하고 정밀하게 편향시켜 스캔하는 방식으로 대상물 레지스트를 가공(노광)한다. The electron beam machining technology that applies such an electron beam emitting device and processes it in the nano unit is based on the electron scanning microscope developed before and after the 1960s, and it is a technique to make a nano-sized pattern using the energy of electrons. And the object resist is processed (exposed) in such a manner that it is scanned by deflecting it precisely.
전자빔 가공 기술은 나노 크기의 집속빔을 원하는 패턴에 따라 하나씩 조사하게 되므로 반도체 제조용 마스크 제작, MEMS 소자 제작, 나노 크기의 스탬프 제작 등에 많이 활용된다.Since the electron beam processing technique irradiates the nano-sized focusing beam one by one according to a desired pattern, it is widely used for mask fabrication for semiconductor manufacturing, MEMS device fabrication, and nano-sized stamp fabrication.
종래에는 전자빔 가공 기술을 이용하여 스핀 온 그래스(Spin 0n glass) 막, 폴리이미드(Polyimide) 막 등을 제조할 경우에, 전자빔 방출 장치는 해당 박막을 기판 지지대에 올려놓고 박막보다 큰 면적의 전자빔을 이용하여 박막의 상부와 하부가 균일하게 경화시키는 공정을 수행한다.Conventionally, when a spin-on glass (glass) film, a polyimide film, or the like is manufactured using an electron beam machining technique, the electron beam emitting apparatus places the thin film on a substrate support and irradiates an electron beam The upper and lower portions of the thin film are uniformly cured.
특히, 라인 빔 형상으로 전자를 콜리메이트(collimate)하여 이용하는 용도로는 대표적으로 플렉서블 기판상의 폴리마이드(polymide) 및 전자빔에 의한 플라즈마 발생을 이용한 증착 및 식각 공정이 있다.Particularly, applications for collimating electrons in a line beam shape include a deposition and etching process using plasma generation by a polymide and an electron beam on a flexible substrate.
그러나, 전자를 일정 위치 즉, 공정 위치에 집속시키기 위해서는 여러가지 복잡한 장치를 구비하여야 하기 때문에 효율적인 전자 집속에 어려움이 있는 것이 현실이다.However, in order to focus electrons at a predetermined position, that is, a process position, various complex devices must be provided, which makes it difficult to efficiently conduct electron focusing.
또한, 종래의 전자빔 방출 장치는 통상적으로 콜드 캐소드상에서 발생된 2차 전자를 방출하는 구조로서, 이는 구조가 간단한 장점이 있는 반면, 캐소드 재료에 따른 낮은 방출 효율과 동작되는 압력 범위가 협소하고, 캐소드와 애노드의 오염으로 인해 방출 효율이 저하되는 문제가 있다.Further, the conventional electron beam emitting apparatus generally has a structure that emits secondary electrons generated on a cold cathode, which has a simple structure. On the other hand, a low emission efficiency and a working pressure range according to the cathode material are narrow, There is a problem that the emission efficiency is lowered due to contamination of the anode and the anode.
또한, 종래의 전자빔 방출 장치는 캐소드에서 발생된 전자를 집속하기 위해서는 복잡한 구조를 요구하거나 또는 캐소드로부터 일정 길이 이상의 거리를 확보하기 때문에 장치 즉, 챔버의 전체적인 크기가 커지게 되는 문제가 있다. In addition, a conventional electron beam emitting apparatus requires a complicated structure for focusing electrons generated from the cathode, or secures a distance of a certain length or more from the cathode, which increases the overall size of the apparatus.
본 발명은 할로우 캐소드에 홀을 형성함으로써, 할로우 캐소드의 홀내에 형성된 플라즈마에서 방출되는 전자와 콜드 캐소드상에서 이온 충돌에 의해 방출되는 2차 전자를 이용하여 보다 높은 전자밀도를 갖는 전자빔을 방출할 수 있도록 해 주는 라인 형태의 전자빔 방출 장치를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.The present invention provides a method of forming a hole in a hollow cathode so as to emit an electron beam having a higher electron density by using electrons emitted from a plasma formed in a hole of a hollow cathode and secondary electrons emitted by ion collision on a cold cathode The electron beam emitting apparatus of the present invention has a technical object of providing an electron beam emitting apparatus in the form of a line.
또한, 캐소드와 애노드를 곡면 형상으로 형성하되, 캐소드의 곡률반경보다 애노드의 곡률반경을 작게 형성함으로써, 캐소드로부터 전자빔의 생성 위치까지의 거리가 보다 짧게 형성되도록 해 주는 라인 형태의 전자빔 방출 장치를 제공함에 또 다른 기술적 목적이 있다. Further, the present invention provides a line-shaped electron beam emitting apparatus that forms a cathode and an anode in a curved shape, so that a distance from a cathode to a generation position of an electron beam is formed to be shorter by forming a radius of curvature of the anode smaller than a radius of curvature of the cathode. There is another technical purpose in.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 내부 공간을 진공 상태로 유지하는 챔버의 내측에 설치되면서, 전자빔을 생성하여 그 하측에 위치하는 기판으로 전자빔을 방출하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치에 있어서, 상기 챔버의 상부측에 설치되고, 하단이 상방으로 만곡진 곡면 형상으로 형성되면서 챔버 상측으로부터 길이방향으로 관통되어 외부로부터 공정가스를 유입시키는 다수의 가스홀을 형성하도록 구성됨과 더불어, 가스홀 내에서 공정가스를 전리시켜 플라즈마를 형성하는 캐소드와, 상기 캐소드의 하측에 배치되면서, 캐소드에 대응되는 형상의 곡면상에 다수의 홀이 형성되되, 캐소드 하단의 곡률반경 보다 작은 곡률 반경을 갖도록 구성되어 캐소드에 의해 발생된 전자를 하측으로 방출하는 애노드를 포함하여 구성되고, 상기 캐소드는 제1 음전압이 인가됨에 따라 가스홀 내의 가스전리 및 플라즈마에 의해 발생된 전자를 가스홀 하측으로 방출하고, 상기 애노드는 제2 음전압이 인가됨에 따라 캐소드측에서 애노드측으로 진행하는 전자가 애노드 부근의 가스를 전리하여 이온을 형성함과 더불어 캐소드의 제1 음전압에 의해 캐소드 표면으로 가속화되어 충돌함으로써 2차 전자를 발생시키고, 상기 캐소드의 가스홀에서 발생된 전자와 캐소드 표면 충돌에 의한 2차 전자를 복합적으로 애노드에 형성된 홀을 통해 애노드의 초점 위치에 집속하도록 구성되며, 상기 애노드로 인가되는 전압은 양의 전압과 음의 전압이 교번하는 펄스형태로 공급되되, 양의 전압 보다 음의 전압이 보다 넓은 시간폭을 갖는 펄스 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display apparatus comprising: a plasma display panel having a plurality of electron-emitting devices arranged in a chamber for holding an inner space in a vacuum state, And a plurality of gas holes which are formed in the upper side of the chamber and whose lower ends are curved upwardly and which penetrate from the upper side of the chamber in the longitudinal direction to introduce the process gas from the outside, A plurality of holes are formed on the curved surface corresponding to the cathode while being disposed on the lower side of the cathode so as to have a curvature radius smaller than the curvature radius of the lower end of the cathode, And an anode configured to emit electrons generated by the cathode downward, The cathode emits electrons generated by gas ionization and plasma in the gas holes to the lower side of the gas hole as the first negative voltage is applied, and the anode is an electron, which advances from the cathode side to the anode side as the second negative voltage is applied, The secondary electrons are generated by impinging gas near the anode to form ions and accelerated to the surface of the cathode by the first negative voltage of the cathode to generate secondary electrons and cause electrons generated in the gas holes of the cathode to collide with the cathode surface Wherein the voltage applied to the anode is supplied in a pulse form in which a positive voltage and a negative voltage alternate with each other and a positive voltage is applied to the anode, Characterized in that the negative voltage is in the form of a pulse with a wider time width. Value is provided.
또한, 상기 애노드의 곡률반경은 캐소드 곡률반경의 10~30% 범위내에서 캐소드 곡률반경보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다.The line-shaped electron beam emitting device is characterized in that the radius of curvature of the anode is set to be smaller than the radius of curvature of the cathode within a range of 10 to 30% of the radius of curvature of the cathode.
또한, 상기 캐소드에 형성된 다수개 가스홀의 전체 면적은 캐소드 면적의 10% 이내 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다.Also, the total area of the plurality of gas holes formed in the cathode is set to be within 10% of the cathode area.
또한, 상기 캐소드의 형성되는 가스홀은 애노드의 초점 위치를 향하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다.Also, the electron beam emitting apparatus in the form of a line is characterized in that the gas holes formed in the cathode are formed in the direction toward the focus position of the anode.
또한, 상기 애노드의 초점 위치 하측에 설치되어 애노드로부터 방출되는 라인 형태의 전자빔을 기판으로 집중시키는 마그네틱 렌즈와, 상기 마그네틱 렌즈와 기판 홀더 사이에 설치되면서 고전압에 의해 전자빔을 가속화시키는 그리드 전극을 추가로 포함하여 구성되되, 상기 마그네틱 렌즈와 그리드 전극이 교번하여 적층되는 구조로 이루어져 전자빔의 방출 경로를 안내하는 터널부를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다.A magnetic lens provided below the focal point of the anode to concentrate the line-shaped electron beam emitted from the anode onto the substrate; and a grid electrode provided between the magnetic lens and the substrate holder for accelerating the electron beam by a high voltage, Wherein the magnetic lens and the grid electrode are stacked alternately to form a tunnel part for guiding a discharge path of the electron beam.
또한, 상기 터널부는 일측으로 절곡된 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다.Also, the electron beam emitting apparatus of the line type is characterized in that the tunnel portion is bent in one side.
또한, 상기 챔버 내에 위치하면서, 내부 공간에 캐소드와 애노드를 수납하고, 하측으로 갈수록 반경이 좁아지는 원뿔대 형상으로 하방에 개구가 형성되되, 개구는 애노드의 초점위치에 대응되는 위치에 형성되는 공간분할관체를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 제공된다. In addition, an opening is formed in the lower part of the truncated cone shape, which is located in the chamber and accommodates the cathode and the anode in the inner space and has a smaller radius toward the lower side. The opening is divided into a space division The electron beam emitting apparatus further comprising a tubular body.
본 발명에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치는, 다수의 홀이 형성된 캐소드를 통해 할로우 캐소드의 홀내에 형성된 플라즈마에서 방출되는 전자와 콜드 캐소드상에서 이온 충돌에 의해 방출되는 2차 전자를 이용하여 보다 높은 전자밀도를 갖는 전자빔을 방출할 수 있다.The electron beam emitting apparatus in the form of a line according to the present invention is a device in which electrons emitted from a plasma formed in a hole of a hollow cathode through a cathode in which a plurality of holes are formed and secondary electrons emitted by ion collision on a cold cathode, It is possible to emit an electron beam having a density.
또한, 캐소드와 애노드가 상방으로 만곡진 곡면 형상으로 형성되되, 애노드의 곡률반경을 캐소드의 곡률반경보다 일정 비율 작게 형성함으로써, 전자빔이 캐소드로부터 보다 짧은 거리에 위치되어 전자빔 생성 장치의 크기를 최소화하는 것이 가능하다.In addition, the cathode and the anode are formed in a curved shape that curves upward, and the curvature radius of the anode is set to be smaller than the radius of curvature of the cathode so that the electron beam is positioned at a shorter distance from the cathode to minimize the size of the electron beam generating apparatus It is possible.
또한, 원뿔대 형상의 공간분할관체에 의해 챔버 내에서 캐소드와 애노드에 의해 전자빔이 생성되는 공간과 전자빔에 의한 공정 공간을 분리됨으로써, 각 공간의 진공 상태를 독립적으로 조절하는 것이 가능하게 됨으로써, 전자빔의 안정적인 운영이 가능하다. Further, by separating the space in which the electron beam is generated by the cathode and the anode in the chamber and the processing space by the electron beam by the truncated cone-shaped partitioning tube, the vacuum state of each space can be independently controlled, Stable operation is possible.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치의 구성을 설명하는 도면.
도2는 도1에 도시된 캐소드(130)와 애노드(140)의 구조를 설명하기 위한 도면.
도3은 도1에 도시된 캐소드(130)와 애노드(140)에 의해 발생되는 전자빔 생성과정을 설명하기 위한 도면.
도4는 도3에서 애노드(140)로 공급되는 펄스형태의 전원을 예시한 도면.
도5는 도1에 도시된 터널부(120)의 구성을 설명하는 도면.
도6과 도7은 본 발명의 또 따른 실시예에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치의 구성을 설명하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a configuration of a line-shaped electron beam emitting apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig.
FIG. 2 is a view for explaining the structure of the
3 is a view for explaining a process of generating an electron beam generated by the
FIG. 4 illustrates a pulsed power supply supplied to the
5 is a view for explaining a configuration of the
6 and 7 are diagrams for explaining a configuration of a line-shaped electron beam emitting apparatus according to yet another embodiment of the present invention.
본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments and drawings described in the present specification, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. Should not be construed as limited by That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the relevant art and can not be construed as having ideal or overly formal meanings which are not expressly defined in the present invention.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치의 구성을 설명하는 도면으로, 도1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 설치된 가공장치(100)의 내부 단면이 도시되어 있다. FIG. 1 is a view for explaining a configuration of a line-shaped electron beam emitting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of a
가공 장치(100)는 챔버(110) 내에 전자빔 방출 장치와 가공 대상 기판이 배치된다. 상기 챔버(110)는 내부 공간이 형성되고 일측이 접지되며, 하부측에는 챔버 공정 가스를 외부로 배기시켜 챔버(110) 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 가스 배출구(102)가 형성된다. In the
본 발명에 따른 전자빔 방출 장치는 챔버(110)의 상측에 배치되고, 가공 대상 기판은 챔버(110)의 하측에 각각 배치되어, 전자빔 방출 장치로부터 발생된 라인 형태의 전자빔을 이용하여 가공 대상 기판에 대한 일련의 공정 처리를 수행한다. The electron beam emitting apparatus according to the present invention is disposed on the upper side of the
본 발명에 따른 라인 형태의 전자빔 방출 장치는 전자빔 생성을 위해 기본적으로 캐소드(130)와 애노드(140)를 포함하여 구성된다.The line-shaped electron beam emitting apparatus according to the present invention basically comprises a
캐소드(130)와 애노드(140)는 챔버(110) 내부 공간의 상단부에 배치되되, 캐소드(130)의 하측에 애노드(140)가 일정 거리 이격되게 배치된다.The
캐소드(130)는 하측이 상방으로 만곡진 곡면 형상으로 구성되면서, 챔버(110)의 상부에서 길이 방향으로 관통되는 다수의 가스홀(131)을 구비하여 구성된다. 가스홀(131)은 외부로부터 공정 가스를 유입시키기 위한 것이다. 공정 가스는 질소(N2), 아르곤(Ar) 및 헬륨(He) 등의 불활성 기체가 사용될 수 있다. 그리고, 이러한 캐소드(130)는 일함수가 낮은 텅스텐, 알루미늄, 카본, 그래파이트, 카본 나노 튜브(CNT) 등의 재질을 사용한다. The
여기서, 상기 캐소드(130)에 형성되는 가스홀(131)은 도2에 도시된 바와 같이 챔버(110)의 상단으로부터 하방으로 수직한 형태로 형성되거나(X), 챔버(110)의 상단으로부터 캐소드의 초점 위치 또는 애노드의 초점위치를 향하는 방향으로 구성될 수 있다(Y). 이때, 캐소드(130)는 플라즈마의 형성을 보다 활성화하기 위해 가스홀(131)내에 유전체막을 추가로 형성하여 구성될 수 있다.2, the
또한, 본 발명에서는 캐소드(130)에 형성된 가스홀(131)을 통해 공정 가스가 유입되므로, 애노드(140)의 위치가 평균 자유 행로 내로 제한될 필요가 없다. 즉, 애노드(140)의 설치 자유도를 확보하는 것이 가능하다. Further, in the present invention, since the process gas flows through the
애노드(140)는 캐소드(130)의 하측으로 일정 간격 이격되어 설치되고, 상기 캐소드(130)에 대응되는 형상의 곡면 상에 다수의 홀(141)이 형성되어 구성된다. 애노드(140)는 전기 저항이 낮은 재질로 그물망 형상으로 형성되고, 카본 등으로 코팅될 수 있다.The
여기서, 애노드(140) 재료에 따라 2차 전자의 발생 효율이 달라진다. 예컨대, 소프트한 카본 재료는 입사되는 이온이 상대적으로 낮은 전압, 예컨대 -1KV 미만에서 포화하는데 반해, 텅스텐(W)과 같은 메탈 재질은 비교적 높은 전압에서 이온 에너지가 포화된다. 따라서, 10-100nm 두께의 재료를 경화시키는 공정에서는 애노드(140)를 CNT와 같은 소프트한 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 이 경우 애노드로 음의 전압과 양의 전압을 교번되게 인가하여 이온 공급하는 시간과 전자를 통과시키는 시간을 조절하는 것이 바람직하다. Here, the generation efficiency of the secondary electrons differs depending on the material of the
또한, 상기 캐소드(130)와 애노드(140)는 5mm ~ 1000㎜ 범위의 곡률 반경을 가질 수 있고, 애노드(140)는 캐소드(130)의 하면에 형성된 곡률 반경 보다 작은 곡률 반경을 갖도록 구성된다. 여기서, 애노드(140)의 곡률반경이 너무 작으면 전자빔이 집중되는 부분의 밀도가 현저히 줄어들고, 곡률반경이 너무 크게 되면 전자빔이 집중되는 초점 위치(A)가 길어져 구현시 공간적 제약이 발생하게 된다. 이에 애노드(140)의 곡률반경은 캐소드(130)의 곡률반경보다 10%~30% 범위 내에서 작게 설정하는 것이 바람직하다. The
이는 캐소드(130)의 가스홀(131)내에서 방출되는 전자는 가스홀(131)의 출구에서 넓은 범위로 발산되는 바, 애노드(140)의 곡률반경을 캐소드(130) 하면의 곡률반경보다 작게 구성함으로써 캐소드(130) 하측의 광범위한 영역에 분포하는 전자와 2차 전자를 효율적으로 집속시키기 위함이다. This is because the electrons emitted in the gas holes 131 of the
또한, 애노드(140)의 곡률반경을 캐소드(130) 하면의 곡률반경보다 작게 구성함으로써, 콜드 캐소드상에서 2차 전자를 발생하는 구조에서도 애노드의 전계에 의해 이끌리는 이온의 방향을 애노드의 중앙부분으로 향하게하여 2차 전자의 집중 위치가 보다 짧은 초점거리에 형성되도록 유도할 수 있다. Further, by configuring the radius of curvature of the
이어, 도3을 참조하여 상기한 구성으로 된 캐소드(130)와 애노드(140)에 의해 발생되는 전자빔 생성과정을 설명한다. Next, an electron beam generating process performed by the
도3을 참조하면, 캐소드(130)의 가스홀(131)로 공정가스가 유입되는 상태에서 캐소드(130)로 음전압이 인가되면, 캐소드(130), 보다 상세하게는 할로우(hollow) 캐소드에 형성된 다수의 가스홀(131) 내측에 플라즈마가 형성되고, 이 플라즈마에 플라즈마에서 전자(1)가 하측 즉, 캐소드상으로 방출된다.3, when a negative voltage is applied to the
이때, 다수의 가스홀(131)은 상호 일정 간격 이상 이격되게 배치될 수 있도록 캐소드(130)에 형성된 다수개 가스홀(131)의 전체 면적은 캐소드 전체 면적의 20% 이내, 바람직하게는 약 10% 정도로 설정된다. 이는 가스홀(131)들이 서로 근접하게 배치되는 경우, 아크가 발생하거나 서로 간섭하는 크로스 토크(close talk) 현상에 의해 가스홀(131) 내에 형성되는 플라즈마가 불안정해지고, 이에 따라 캐소드(130)의 10% 이내의 부분만 사용하게 되는 결과를 갖게 되는 것을 고려한 것이다. At this time, the total area of the plurality of
또한, 상기 가스홀(131)의 크기는 직경 3~10mm 이고, 모양은 원형이 바람직하나 사각형 등의 다양한 모양으로의 구현도 가능하다. In addition, the gas holes 131 are preferably 3 to 10 mm in diameter and circular in shape, but may be formed in various shapes such as a square.
한편, 캐소드(130)에 음전압이 인가되는 때에 애노드(140)에도 별도의 음전압이 인가된다. 이때, 애노드(140)로 인가되는 음전압은 캐소드(130)로 인가되는 음전압보다 낮게 설정된다. 이로 인해 캐소드(130)의 하측으로 방출된 전자(1)는 애노드(140) 부근의 가스를 전리시키면서 이온화하고, 이온화된 가스 입자가 애노드(140)로 인가되는 별도의 음전압 전계에 의해 애노드(140)로 이끌림과 동시에 캐소드(130)의 음전압 전계에 이끌어 캐소드 표면으로 가속되어 충돌함으로써, 캐소드(130), 보다 상세하게는 콜드(cold) 캐소드상에서 2차 전자(2)를 발생한다. Meanwhile, when negative voltage is applied to the
이에 따라 할로우(hollow) 캐소드의 가스홀(131) 내에서 공정가스의 전리 및 이온화에 의한 플라즈마에서 방출되는 전자(1)와 콜드(cold) 캐소드상에서 이온 충돌에 의하여 방출되는 이차전자(2)가 복합적으로 다수의 홀(141)이 형성된 애노드(140)를 통과하게 됨으로써, 애노드(130)의 초점 위치(A)에 높은 전자밀도로 집속된다. 즉, 애노드(130)의 초점 위치(A)에 라인 형태의 고밀도 전자빔이 형성된다.The electrons 1 emitted from the plasma by the ionization and ionization of the process gas in the
또한, 애노드 전원은 음의 전원으로 애노드 주위의 이온을 캐소드에 공급하지만, 동작 압력 및 캐소드의 가스홀 상의 플라즈마 상태를 조절하기 위하여 도4에 도시된 바와 같이 양의 전압(+)과 음의 전압(-)이 교번하여 공급되는 펄스 형태의 전압을 공급할 수 있다. 이때, 애노드(140)는 음의 전압(-)에서는 캐소드(130)상의 플라즈마 상태를 유지하여 전자 및 2차 전자의 발생을 유도하고, 양의 전압(+)에서는 캐소드(130)상에서 발생된 전자 및 2차 전자를 하측 방향으로 방출하도록 동작되는 바, 애노드(140)로 인가되는 전압은 양의 전압의 시간폭(a) 보다 음의 전압이 보다 넓은 시간폭(b)을 갖는 펄스 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the anode power supply supplies ions around the anode to the cathode with a negative power supply, but in order to control the operating pressure and the plasma state on the gas hole of the cathode, a positive voltage (+) and a negative voltage (-) are supplied alternately. At this time, the
한편, 캐소드(130)와 애노드(140)는 챔버(100) 내에 형성된 공간분할관체(120)의 내부 공간에 배치되어 구성될 수 있다. 도1에는 캐소드(130)와 애노드(140)가 공간분할관체(120)의 내부 공간에 배치된 형태가 도시되어 있다. Meanwhile, the
또한, 라인 형태의 전자빔 방출 장치의 하측에는 기판 홀더(150)가 배치되고, 기판 홀더(150) 상에 기판(151)이 안착된다. 그리고, 기판 홀더(150)의 하부에는 기판(151)의 상면에 형성된 박막을 경화시키기 위한 가열 수단(155), 예컨대, 적외선 램프, 전기 히터 등이 설치될 수 있다. A
즉, 상기 캐소드(130)와 애노드(140)에 의해 발생되는 라인 형태의 전자빔을 하방으로 방출함으로써, 그 하측에 배치된 기판(151)에 대한 일련의 공정처리를 수행한다. 이때, 공간분할관체(120)는 챔버(110) 내부를 전자빔 발생 공간과 기판 공정 공간으로 분할하는 역할을 수행한다. That is, a line-shaped electron beam generated by the
상기 공간분할관체(120)는 상측에서 하측으로 갈수록 반경이 좁아지는 원뿔대 형상으로 구성된다. 이로 인해 애노드(140)를 통해 방출되는 전자빔이 공정가스와 반응할 수 있는 면적을 최소화하면서 전자빔을 집중화할 수 있다.The
또한, 상기 공간분할관체(120)의 하방에는 개구(121)가 형성된다. 이때, 상기 공간분할관체(120)는 개구(121)의 Z축 좌표가 애노드(130)의 초점위치(A)의 Z 축 좌표와 동일한 깊이가 되도록 형성된다. An opening 121 is formed below the
또한, 공간분할관체(120)의 하단에는 개구(121)로부터 상기 전자빔의 방출 경로를 안내하기 위한 터널부(122)가 일정 길이 연장 형성되어 구성된다. 이때, 터널부(122)는 애노드드(130)의 초점 위치(A) 즉, 공간분할관체(120)의 개구(121)에 집속된 전자빔의 밀도를 높여 다시 기판(151)으로 집중시키는 역할을 수행함으로써, 기판(151) 상에 형성된 박막을 빠른 시간내에 경화시키도록 한다. A
도5를 참조하면, 상기 터널부(122)는 전자빔 방출 경로 주변으로 적어도 하나 이상의 마그네틱 렌즈(122A)와 그리드 전극(122B)이 길이 방향(전자빔이 방출되는 방향)으로 교번되게 적층되는 형태로 구성된다. 이때, 상기 마그네틱 렌즈(122A)와 그리드 전극(122B)는 사용자가 전기적인 입력 레벨, 예컨대 전류 또는 전압 레벨을 임의로 조절할 수 있도록 구성된다. 5, the
그리고, 터널부(122)의 하단에는 기판(150)에서 발생되는 가스흄 등의 외부 가스가 공간분할관체(120) 내부로 유입되는 것을 차단하기 위한 가스 실드(122C)가 추가적으로 형성된다. 이에 따라 전자빔의 내부 오염을 방지할 수 있음은 물론, 캐소드(130)에서의 아크 발생을 차단하여 보다 안정적인 전자빔을 발생시키는 것이 가능하게 된다. A gas shield 122C is additionally formed at the lower end of the
또한, 마그네틱 렌즈(122A)와 그리드 전극(122B) 사이에는 터널부(122) 내부 공간을 진공 상태로 유지하기 위한 진공 라인(122D)이 추가적으로 형성될 수 있다. 즉, 진공 라인(123)을 통해 챔버(110) 내부 공간 제어와 별도로 공간분할관체(120) 내부의 진공 상태를 임의로 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 챔버(110) 내부의 진공도(압력)를 고려하여 공간분할관체(122) 내부 공간의 진공도(압력)를 독립적으로 조절함으로써, 보다 안정적인 전자빔의 생성이 가능하게 된다. In addition, a vacuum line 122D may be additionally formed between the
여기서, 상기 마그네틱 렌즈(122A)는 터널부(122) 내측으로 유입되는 라인 형태의 전자빔을 기판(151)측으로 집중시키고, 상기 그리드 전극(122B)은 고전압에 의해 2차 전자가 가속되어 전자빔, 보다 상세하게는 상기 마그네틱 렌즈(122A)에 의해 집중된 전자빔의 밀도를 10배 ~ 100배로 높이는 역할을 수행한다. 그리고, 상기 그리드 전극(122B)은 적어도 하나 이상의 홀이 형성되는 것으로, 일정 길이를 갖는 슬릿 구조의 그리드로 구현될 수 있다. The
이때, 마그네틱 렌즈(122A)의 자장에 따라 전자빔의 집중도 즉, 전자빔 폭이 조절되고, 그리드 전극(122B)에 인가되는 10 ~ 200KV의 고전압 레벨에 따라 전자빔 밀도가 달라진다. 즉, 그리드 전극(122B)을 통해 공간분할관체(120)의 외부로 방출되는 전자빔의 밀도를 조절할 수 있다.At this time, the concentration of the electron beam, that is, the electron beam width is controlled according to the magnetic field of the
여기서, 상기 마그네틱 렌즈(122A)와 그리드 전극(122B)은 반드시 상술한 터널부(122)를 형성할 필요는 없으며, 애노드(140)의 하측 또는 상기 공간분할관체(120)의 개구(121)에 순차로 배치되는 형태로 구성되는 것도 가능하다. 보다 상세하게는 애노드(140)의 초점 위치(A) 하측에 마그네틱 렌즈(122A)가 설치되고, 마그네틱 렌즈(122A)와 기판(151) 사이에 그리드 전극(122B)이 배치될 수 있다. The
이와 같이 구성된 라인 형태의 전자빔 방출 장치가 기판(151)에 형성된 박막을 경화시키는 과정을 살펴보면 다음과 같다.A process of curing the thin film formed on the
먼저, 박막이 형성된 기판(151)이 챔버(110) 내의 기판 홀더(150)에 안착된 상태에서 챔버(110)의 내부 공간을 진공 상태로 설정한다. First, the internal space of the
이후, 캐소드(130)의 가스홀(131)을 통해 공정 가스가 공급되고, 캐소드(130)로 음전압이 인가되면, 가스홀(131)내로 유입된 공정 가스가 전리되어 플라즈마를 발생하고, 이에 따라 전자가 가스홀(131) 하측으로 방출된다.Then, when a process gas is supplied through the
이때, 애노드(140)에도 캐소드(130)와 별개로 음전압이 인가되는 바, 애노드(140)의 음전압에 의해 이끌린 이온들은 더 큰 음전압을 갖는 캐소드 표면에 충돌하여 2차 전자를 발생한다. 여기서, 애노드(140)로 인가되는 음전압은 애노드(140)의 재료에 대응하여 적절하게 설정될 수 있다. 즉 애노드(140)로 인가되는 음전압은 일반적으로 캐소드(130)로 인가되는 음전압에 비해 낮게 설정되나, 애노드(140)의 재료에 따라 캐소드(130)로 인가되는 음전압과 동일하거나 보다 크게 설정될 수 있다. At this time, since a negative voltage is applied to the
이에 따라 캐소드(130)의 가스홀(131) 내에서 발생된 전자와 캐소드(130) 표면에서 발생된 2차 전자가 동시에 애노드(140)의 홀(141)을 통과하면서 애노드(140)의 초점위치(A)에 집속된다. 이때, 캐소드(130)로 인가되는 전원은 직류전원(DC) 이외에 RF(Radio Frequency)+DC 또는 Pulsed DC 의 형태로 공급될 수 있다. The electrons generated in the gas holes 131 of the
일반적으로 냉음극전자 방출장치는 동작압력이 넓지 않고, 이온 충돌에 의한 2차 전자만을 이용하여 전자빔을 생성함으로써, 전자 방출 효과가 플라즈마를 이용하는 방법에 비해 낮다. 또한, 애노드의 위치에 따라 캐소드에 인가하는 전압이 달라져야 2차 전자 방출이 가능하게 되기 때문에 동작 전압 범위가 제한적이다. Generally, the cold cathode electron emitting device does not have a wide operating pressure and generates electron beams using only secondary electrons due to ion collision, so that the electron emission effect is lower than the method using plasma. Further, depending on the position of the anode, the voltage applied to the cathode must be changed to enable the secondary electron emission, so that the operating voltage range is limited.
그러나 본 발명에 따른 전자빔 방출 장치는 사용 압력 및 애노드의 위치에 둔감하고 플라즈마 상의 전자와 냉음극 전자(2차 전자)를 복합적으로 이용함으로써, 전자밀도가 높은 전자빔 구현이 가능하게 된다.However, the electron beam emitting apparatus according to the present invention is insensitive to the operating pressure and the position of the anode, and by using electrons on the plasma and cold cathode electrons (secondary electrons) in combination, it is possible to realize an electron beam having a high electron density.
한편, 애노드(140)의 초점 위치(A)에 집속된 전자빔은 터널부(122)에 의해 고 밀도화되면서 기판(151)측으로 이동한다. 이때, 마그네틱 렌즈(122A)로 공급되는 전압 조절을 통해 자장 레벨을 변화시킴과 더불어, 그리드 전극(122B)에 고전압을 인가하여 전자빔이 가속되면서 하측(기판(151)측)으로 이동되도록 한다. On the other hand, the electron beam focused on the focal position A of the
즉, 공간분할관체(120)에서 발생된 전자빔은 터널부(122)를 통과하면서 마그네틱 렌즈(122A)와 그리드 전극(122B)의 전압 레벨에 대응하여 전자빔의 폭, 가속 전압, 펄스 폭 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상태가 변화되면서 하측으로 이동된다. 이때, 상기 그리드 전극(122B)은 캐소드(130) 전원과 분리되어 사용될 수 있으며, 마그네틱 렌즈(122A)와 그리드 전극(122B)의 전압 레벨의 조절을 통해 박막 증착 또는 식각 공정 시 증착 범위(WINDOW)를 보다 다양하게 확보할 수 있다. That is, the electron beam generated in the
또한, 가스 실드(122C)를 통해 N2 가스 등을 발생함으로써, 외부 보다 상세하게는 기판(151)측으로부터 발생된 가스흄이 공간분할관체(120) 내로 유입되는 것을 차단함과 더불어, 진공 라인(122D)을 통해 가스를 배기하여 터널부(122) 내부, 더 나아가 공간분할관체(120) 내부 공간의 진공 상태를 조절한다. In addition, by generating N2 gas or the like through the gas shield 122C, the gas fume generated from the
한편, 공간분할관체(120)의 하측, 즉 터널부(122)을 통해 방출되는 전자빔은 기판(151)의 상면에 형성된 박막 내부에 침투하게 된다. On the other hand, the electron beam emitted through the lower part of the
기판(151)에 형성된 박막에 침투된 전자는 박막 내부의 수분 및 용매가 배출되도록 하여 크로스 링킹(Cross linking)이 가속되어 경화가 진행된다. 이때, 가열 수단(155)에 의한 가열 작업으로 박막의 상부와 하부가 균일하게 경화될 수 있다. The electrons penetrated into the thin film formed on the
기판(151) 상에 라인 형태의 전자빔 방출이 완료되면, 기판 홀더(150)에서 기판(151)을 언로딩하여 박막의 경화 공정을 완료한다. When the electron beam emission in the form of a line is completed on the
이와 같이, 본 발명의 라인 형태의 전자빔 방출 장치는 라인 형태의 전자빔을 이용하여 폴리이미드 막 등의 절연물질 등을 경화시킬 수 있고, 전자빔의 에너지를 조절하여 공정 조건을 바꿀 수 있고, 플라즈마를 형성하여 박막의 식각 및 증착에 이용할 수 있다. As described above, the line-shaped electron beam emitting apparatus of the present invention can cure an insulating material such as a polyimide film or the like by using an electron beam in the form of a line, adjust the energy of the electron beam to change process conditions, And can be used for etching and deposition of thin films.
한편, 도6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 라인 형태의 집중화된 전자빔 방출 장치의 구성을 설명하는 도면으로, 터널부(122)는 전자빔이 챔버(110)의 측면을 향하여 방출되도록 일측으로 절곡된 형상 즉, 니은자 형상("ㄴ")으로 형성될 수 있다. 이 경우 기판(151)은 터널부(121)를 통해 방출되는 전자빔에 의해 증착 또는 에칭(식각) 공정등을 수행할 수 있는 적절한 위치, 예컨대 챔버(110) 내측면에 배치될 수 있다. 6 is a view for explaining a configuration of a line-shaped centralized electron beam emitting apparatus according to another embodiment of the present invention, in which a
또한, 터널부(122)가 일측으로 절곡된 형상 즉, 니은자 형상("ㄴ")으로 형성된 구조에 있어서, 도7에 도시된 바와 같이 상기 기판(151)이 도1과 같이 챔버(110)의 내부 하측에 배치되되, 터널부(122)를 통해 방출되는 전자빔의 하단에 위치되는 구조에도 적용하여 실시할 수 있다. 이때, 도7의 구조에 있어서는 기판(121)이 형성된 상측으로 공정 가스를 유입하기 위한 가스 유입구(200)가 추가로 설치되고, 기판(121)의 상측에서 가스 유입구(200)를 통해 유입된 공정가스가 낙하하면서 전자빔에 의해 전리되어 플라즈마를 형성함으로써, 기판(121)에 대한 에칭 또는 증착 등의 공정을 보다 용이하게 하기 위함이다. 1, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
110 : 챔버 120 : 공간분할관체
121 : 개구 122 : 터널부
130 : 캐소드 140 : 애노드
150 : 기판 홀더 151 : 기판
155 : 가열 수단
122A : 마그네틱 렌즈 122B : 그리드 전극
122C : 가스실드 122D : 진공라인110: chamber 120: space division tube
121: opening 122: tunnel part
130: cathode 140: anode
150: substrate holder 151: substrate
155: Heating means
122A:
122C: gas shield 122D: vacuum line
Claims (7)
상기 챔버의 상부측에 설치되고, 하단이 상방으로 만곡진 곡면 형상으로 형성되면서 챔버 상측으로부터 길이방향으로 관통되어 외부로부터 공정가스를 유입시키는 다수의 가스홀을 형성하도록 구성됨과 더불어, 가스홀 내에서 공정가스를 전리시켜 플라즈마를 형성하는 캐소드와,
상기 캐소드의 하측에 배치되면서, 캐소드에 대응되는 형상의 곡면상에 다수의 홀이 형성되되, 캐소드 하단의 곡률반경 보다 작은 곡률 반경을 갖도록 구성되어 캐소드에 의해 발생된 전자를 하측으로 방출하는 애노드를 포함하여 구성되고,
상기 캐소드는 제1 음전압이 인가됨에 따라 가스홀 내의 가스전리 및 플라즈마에 의해 발생된 전자를 가스홀 하측으로 방출하고,
상기 애노드는 제2 음전압이 인가됨에 따라 캐소드측에서 애노드측으로 진행하는 전자가 애노드 부근의 가스를 전리하여 이온을 형성함과 더불어 캐소드의 제1 음전압에 의해 캐소드 표면으로 가속화되어 충돌함으로써 2차 전자를 발생시키고, 상기 캐소드의 가스홀에서 발생된 전자와 캐소드 표면 충돌에 의한 2차 전자를 복합적으로 애노드에 형성된 홀을 통해 애노드의 초점 위치에 집속하도록 구성되며,
상기 애노드로 인가되는 전압은 양의 전압과 음의 전압이 교번하는 펄스형태로 공급되되, 양의 전압 보다 음의 전압이 보다 넓은 시간폭을 갖는 펄스 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치.
There is provided an electron beam emitting apparatus in the form of a line which is provided inside a chamber for keeping an internal space in a vacuum state and generates an electron beam and emits an electron beam to a substrate positioned under the electron beam,
And a plurality of gas holes which are formed on the upper side of the chamber and whose lower ends are curved upwardly and penetrate from the upper side of the chamber in the longitudinal direction to introduce the process gas from the outside, A cathode for ionizing the process gas to form a plasma,
A plurality of holes formed on the curved surface corresponding to the cathode, the anode having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the lower end of the cathode and emitting electrons generated by the cathode to the lower side, ≪ / RTI >
The cathode emits electrons generated by gas ionization and plasma in the gas holes to the lower side of the gas holes as the first negative voltage is applied,
As the second negative voltage is applied to the anode, the electrons traveling from the cathode side to the anode side ionize the gas in the vicinity of the anode to form ions. In addition, the anode accelerates to the cathode surface by the first negative voltage of the cathode, And the secondary electrons generated by the cathode surface collision with the electrons generated in the gas holes of the cathode are collectively focused at the focus position of the anode through the holes formed in the anode,
Wherein a voltage applied to the anode is supplied in a pulse form in which a positive voltage and a negative voltage alternate and a negative voltage is formed in a pulse shape having a wider width than a positive voltage. Device.
상기 애노드의 곡률반경은 캐소드 곡률반경의 10~30% 범위내에서 캐소드 곡률반경보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the radius of curvature of the anode is set to be smaller than the radius of curvature of the cathode within a range of 10 to 30% of the radius of curvature of the cathode.
상기 캐소드에 형성된 다수개 가스홀의 전체 면적은 캐소드 면적의 10% 이내 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치.
The method according to claim 1,
And the total area of the plurality of gas holes formed in the cathode is set to be within 10% of the cathode area.
상기 캐소드의 형성되는 가스홀은 애노드의 초점 위치를 향하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the gas hole formed in the cathode is formed in a direction toward the focal position of the anode.
상기 애노드의 초점 위치 하측에 설치되어 애노드로부터 방출되는 라인 형태의 전자빔을 기판으로 집중시키는 마그네틱 렌즈와,
상기 마그네틱 렌즈와 기판 홀더 사이에 설치되면서 고전압에 의해 전자빔을 가속화시키는 그리드 전극을 추가로 포함하여 구성되되,
상기 마그네틱 렌즈와 그리드 전극이 교번하여 적층되는 구조로 이루어져 전자빔의 방출 경로를 안내하는 터널부를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치.
The method according to claim 1,
A magnetic lens provided below the focal point of the anode to concentrate the line-shaped electron beam emitted from the anode onto the substrate,
And a grid electrode provided between the magnetic lens and the substrate holder for accelerating the electron beam by a high voltage,
Wherein the magnetic lens and the grid electrode are stacked alternately so as to form a tunnel portion for guiding a discharge path of the electron beam.
상기 터널부는 일측으로 절곡된 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치
6. The method of claim 5,
Characterized in that the tunnel portion is bent in one direction.
상기 챔버 내에 위치하면서, 내부 공간에 캐소드와 애노드를 수납하고, 하측으로 갈수록 반경이 좁아지는 원뿔대 형상으로 하방에 개구가 형성되되, 개구는 애노드의 초점위치에 대응되는 위치에 형성되는 공간분할관체를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 라인 형태의 전자빔 방출 장치.
The method according to claim 1,
A cathode and an anode are housed in the chamber, and a truncated cone shape having a smaller radius toward the lower side is formed in the inner space. An opening is formed in the space partitioning tube formed at a position corresponding to the focal position of the anode Wherein the electron beam emitting device is further comprised of an electron beam emitting device.
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