KR102520609B1 - Ion Source with Separable Mask - Google Patents

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Abstract

마스크 분리형 이온 소스는 자기장 몸체, 자기장 마스크를 구비한다. 자기장 몸체는 중앙에 위치하는 내측 자극부, 내측 자극부를 둘러싸면서 이격되어 내측 자극부와 사이에 폐 루프 공간을 형성하는 외측 자극부, 그리고 내측 자극부와 외측 자극부의 후방을 자기 결합하는 자심부를 구비한다. 자기장 마스크는 내측 자극부의 전방에 분리 가능하게 결합하는 내측 마스크, 외측 자극부의 전방에 분리 가능하게 결합하는 외측 마스크를 구비한다.The mask-removable ion source includes a magnetic field body and a magnetic field mask. The magnetic field body includes an inner magnetic pole part located in the center, an outer magnetic pole part surrounding and spaced apart from the inner magnetic pole part to form a closed loop space between the inner magnetic pole part, and a magnetic core part magnetically coupling the inner magnetic pole part and the rear of the outer magnetic pole part. provide The magnetic field mask includes an inner mask detachably coupled to the front of the inner magnetic pole unit and an outer mask detachably coupled to the front of the outer magnetic pole unit.

Description

마스크 분리형 이온 소소{Ion Source with Separable Mask}Mask separable ion source {Ion Source with Separable Mask}

본 발명은 이온 소스에 관한 것으로, 상세하게는 마스크를 분리할 수 있는 이온 소스에 관한 것이다.The present invention relates to an ion source, and more particularly, to an ion source capable of separating a mask.

이온 소스(ion source)는 기판 개질이나 박막 증착에 이용하는 것으로, 외부로부터 공급되는 이온화 가스를 플라즈마 이온화하여 플라즈마 이온을 기판으로 공급할 수 있다.The ion source is used for substrate modification or thin film deposition, and plasma ionizes an ionizing gas supplied from the outside to supply plasma ions to the substrate.

이온 소스는 생성 이온을 가속시키는 그리드를 포함하는지에 따라 그리드 타입(grid type)과 비그리드 타입(grid-less type)으로 분류할 수 있다.The ion source may be classified into a grid type and a grid-less type according to whether it includes a grid for accelerating generated ions.

비그리드 타입의 이온 소스는 이온 빔의 크기에 제약을 주는 그리드가 없기 때문에 이온 빔이 넓게 퍼져 나갈 수 있고, 그 결과 대면적 표면 개질에 유용하게 이용되고 있다.Since the non-grid type ion source does not have a grid that limits the size of the ion beam, the ion beam can spread widely, and as a result, it is usefully used for surface modification of a large area.

엔드홀 이온 소스는 비그리드 타입의 이온 소스로서, 구조가 간단하고 제작도 용이하여 널리 사용되고 있다. 엔드홀 이온 소스는 전극과 자극을 이용하여 폐 루프(closed loop)를 형성하고, 이러한 폐 루프를 따라 전자를 고속 이동시키는 구조로 되어 있다. 전자가 이동하는 폐 루프 내에는 외부로부터 공급되는 이온화 가스가 이온화된다. 생성된 이온은 이온 소스의 내부와 외부의 압력차에 의한 확산으로 외부, 즉 기판 방향으로 분출된다. The end-hole ion source is a non-grid type ion source, and is widely used because of its simple structure and easy manufacturing. The end-hole ion source has a structure in which a closed loop is formed using electrodes and magnetic poles, and electrons move at high speed along the closed loop. An ionized gas supplied from the outside is ionized in a closed loop in which electrons move. The generated ions are diffused by a pressure difference between the inside and outside of the ion source, and are ejected toward the outside, that is, toward the substrate.

그런데, 종래의 엔드홀 이온 소스에서는 분출 영역에서 파티클 입자들이 전극에 달라붙는 경우가 있고, 이러한 불순물 생성으로 인해 전극과 자극 사이에 아크가 발생하기도 한다. 이러한 불순물 및 아크 발생은 이온 소스의 이온화 성능을 떨어뜨리고, 연속적인 연구 및 공정을 어렵게 할 수 있다.However, in the conventional endhole ion source, particle particles may stick to the electrode in the ejection area, and an arc may occur between the electrode and the magnetic pole due to the generation of impurities. Such impurities and arc generation may degrade the ionization performance of the ion source and make continuous research and processing difficult.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 전극의 극성을 바꾸는 방법 등이 미국특허 제6,750,600호, 제6,870,164호, 한국특허공개 10-2011-0118622호 등에 제시되어 있다.In order to solve this problem, a method of changing the polarity of an electrode is proposed in US Patent Nos. 6,750,600 and 6,870,164 and Korean Patent Publication No. 10-2011-0118622.

그러나, 이러한 개선 노력에도 불구하고, 이온 소스의 분출 영역과 내부에서 파티클 등이 부착되는 현상을 완전히 차단하지는 못하고 있다.However, in spite of such improvement efforts, it is not possible to completely block the phenomenon in which particles and the like are attached to the ejection area and the inside of the ion source.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is to solve the problems of the prior art,

첫째, 이온 소스의 분출 영역, 내부 등을 세척할 수 있도록 마스크를 분리 가능하게 구성하고,First, the mask is detachably configured to clean the ejection area and the inside of the ion source,

둘째, 마스크를 용이하게 분리 또는 결합할 수 있으며, Second, the mask can be easily separated or combined,

셋째, 사용 중에 마스크 내부로 이물질이 유입되는 방지할 수 있는, 마스크 분리형 이온 소스를 제공하고자 한다.Third, it is intended to provide a mask-separable ion source capable of preventing foreign substances from entering the inside of the mask during use.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 자기장 몸체, 자기장 마스크 등을 포함할 수 있다.The mask-removable ion source of the present invention for achieving this object may include a magnetic field body, a magnetic field mask, and the like.

자기장 몸체는 내측 자극부, 외측 자극부, 자심부 등을 포함할 수 있다.The magnetic field body may include an inner magnetic pole part, an outer magnetic pole part, a magnetic core part, and the like.

내측 자극부는 중앙에 위치할 수 있다.The inner magnetic pole may be located in the center.

외측 자극부는 내측 자극부를 둘러싸면서 이격되어 내측 자극부와 사이에 폐 루프 공간을 형성할 수 있다.The outer magnetic pole parts may be spaced apart while surrounding the inner magnetic pole parts to form a closed loop space between the inner magnetic pole parts.

자심부는 내측 자극부와 외측 자극부의 후방을 자기 결합할 수 있다.The magnetic core part may magnetically couple the backs of the inner magnetic pole part and the outer magnetic pole part.

자기장 마스크는 내측 자극부의 전방에 결합하는 내측 마스크와 외측 자극부의 전방에 결합하는 외측 마스크를 구비할 수 있다. The magnetic field mask may include an inner mask coupled to the front of the inner magnetic pole and an outer mask coupled to the front of the outer magnetic pole.

내측 마스크와 외측 마스크는 이격되어 폐 루프 공간의 전방에 이격 슬릿을 형성할 수 있다.The inner mask and the outer mask may be spaced apart to form a spaced slit in front of the closed loop space.

내측 마스크와 외측 마스크 중 적어도 하나는 내측 자극부와 외측 자극부에서 분리 가능하게 결합할 수 있다. At least one of the inner mask and the outer mask may be detachably coupled to the inner magnetic pole part and the outer magnetic pole part.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 자기장 마스크는 두께 방향으로 관통하면서 내면에 나사산을 갖는 관통부를 구비할 수 있다. 자기장 마스크는 관통부에 나사 결합하는 폐쇄 부재를 포함할 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the magnetic field mask may have a penetration portion having a screw thread on an inner surface while penetrating in a thickness direction. The magnetic field mask may include a closing member screwed into the penetrating portion.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 폐쇄 부재는 관통부에 결합한 후 상면이 자기장 마스크의 상면과 동일 면을 이룰 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the top surface of the closing member coupled to the penetrating portion may be flush with the top surface of the magnetic field mask.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 내측 자극부와 외측 자극부는 전방 단부에 함몰부를 구비할 수 있다. 함몰부는 자기장 마스크의 관통부와 동일 중심축을 가지면서 후방으로 함몰될 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the inner magnetic pole part and the outer magnetic pole part may have recessed portions at front ends. The depressed portion may be recessed backward while having the same central axis as the penetrating portion of the magnetic field mask.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 함몰부는 내면에 나사산을 구비하지 않을 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the recessed portion may not have a screw thread on the inner surface.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 함몰부는 관통부의 나사산 내경보다 작은 내경을 가질 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the recessed portion may have an inner diameter smaller than the inner diameter of the threaded portion of the penetrating portion.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 자기장 마스크는 관통부에 나사 결합하고 단부가 함몰부에 삽입되어 지지되는 볼트의 회전에 의해 자기장 몸체로부터 분리 또는 결합될 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the magnetic field mask may be separated from or coupled to the magnetic field body by rotation of a bolt which is screwed into the penetrating portion and whose end is inserted into the recessed portion and supported.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 볼트는 함몰부에 삽입되는 단부에는 나사산을 구비하지 않을 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the bolt may not have a screw thread at an end inserted into the depression.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스에서, 자기장 마스크는 자기장 몸체와 결합하는 부분에 자기장 몸체의 상단을 내장하면서 결합하는 결합홈을 구비할 수 있다.In the mask-removable ion source of the present invention, the magnetic field mask may have a coupling groove coupled to the magnetic field body while embedding an upper end of the magnetic field body.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 자기장 마스크를 자기장 몸체와 분리할 수 있게 구성함으로써 자기장 몸체의 내부는 물론 자기장 마스크의 내측면도 깨끗하게 세척하는 것이 가능하다.In the mask-removable ion source of the present invention having such a configuration, the magnetic field mask can be separated from the magnetic field body, so that the inside of the magnetic field mask as well as the inner surface of the magnetic field mask can be cleaned cleanly.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 자기장 마스크에 형성되는 나사 관통부에 볼트를 나사 결합하여 자기장 마스크를 분리 또는 결합함으로써 강하게 자석 결합하고 있는 자기장 몸체와 자기장 마스크를 손상없이 분리 또는 결합할 수 있다.The detachable mask ion source of the present invention can separate or couple the magnetic body and magnetic field mask that are strongly magnetically coupled to each other without damage by screwing bolts into screw holes formed in the magnetic field mask to separate or couple the magnetic field mask.

또한, 본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 자기장 마스크의 나사 관통부에 폐쇄 부재를 삽입하여 패쇄함으로써 자기장 마스크의 나사 관통부에 이물질이 유입되어 자기장 마스크의 분리가 어려워지거나 불순물이 생성되는 것을 차단할 수 있다.In addition, the mask-removable ion source of the present invention inserts a closing member into the screw penetration part of the magnetic field mask and closes it, thereby preventing foreign substances from entering the screw penetration part of the magnetic field mask, making it difficult to separate the magnetic field mask or generating impurities. .

도 1은 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스의 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스에서 자기장 마스크를 결합 및 분리하는 과정을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스에서 자기장 마스크에 폐쇄 부재를 결합하는 과정을 도시하고 있다.1 is a combined perspective view of a mask-removable ion source according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of a mask-removable ion source according to the present invention.
3 is a combined cross-sectional view of a mask-removable ion source according to the present invention.
4 illustrates a process of combining and separating a magnetic field mask in the mask-removable ion source according to the present invention.
5 illustrates a process of coupling a closing member to a magnetic field mask in the mask-removable ion source according to the present invention.

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

도 1~3은 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스의 결합 사시도, 분해 사시도, 결합 단면도이다.1 to 3 are a combined perspective view, an exploded perspective view, and a combined cross-sectional view of a detachable mask ion source according to the present invention.

도 1~3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 자기장 몸체(110), 자기장 마스크(120) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3 , the mask-removable ion source of the present invention may include a magnetic field body 110 and a magnetic field mask 120 .

자기장 몸체(110)는 자기장을 형성하는 것으로 내측 자극부(111), 외측 자극부(112), 자심부(113) 등을 포함할 수 있다.The magnetic field body 110 forms a magnetic field and may include an inner magnetic pole part 111, an outer magnetic pole part 112, a magnetic core part 113, and the like.

내측 자극부(111)는 중앙에 위치할 수 있다. 내측 자극부(111)는 예를 들어 직선 형태의 바(bar)로 구성할 수 있고, 내부에는 영구 자석, 전자석 등을 포함할 수 있다.The inner magnetic pole 111 may be located in the center. The inner magnetic pole unit 111 may be configured as, for example, a straight bar, and may include a permanent magnet or an electromagnet therein.

내측 자극부(111)는 전방 단부에 함몰부(R1)를 구비할 수 있다. 함몰부(R1)는 내측 마스크(121)의 관통부(H1)와 동일 중심축을 가지면서 후방으로 함몰될 수 있다.The inner magnetic pole part 111 may have a recessed part R1 at the front end. The depressed portion R1 may be recessed backward while having the same central axis as the penetrating portion H1 of the inner mask 121 .

함몰부(R1)는 도 4에 도시한 볼트(B)의 삽입 단부를 회전 가능하게 내장 지지하는 것으로, 내면에 나사산을 구비할 수도 있으나, 구비하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 함몰부(R1)에는 폐쇄 부재(131)의 삽입 단부가 삽입되어 결합할 수도 있다.The recessed portion R1 rotatably supports the insertion end of the bolt B shown in FIG. 4, and may have a screw thread on the inner surface, but it may be preferable not to have it. The insertion end of the closing member 131 may be inserted and coupled to the recessed portion R1.

함몰부(R1)는 내경을 관통부(H1)의 나사산 내경(봉우리 사이의 간격)보다 작고 볼트(B) 단부의 외경보다 크게 구성할 수 있다.The recessed portion R1 may have an inner diameter smaller than the inner diameter of the screw thread of the penetrating portion H1 (interval between peaks) and larger than the outer diameter of the end of the bolt B.

외측 자극부(112)는 내측 자극부(111)를 둘러싸면서 이격되어 내측 자극부(111)와 사이에 폐 루프 공간(L)을 형성할 수 있다. 외측 자극부(112)는 적어도 내측 면을 원형 또는 타원 형태로 구성할 수 있다. 외측 자극부(112)는 내부에 영구 자석, 전자석 등을 포함할 수 있으나, 단순히 자화가 가능한 철(Fe) 등으로 구성할 수도 있다.The outer magnetic pole unit 112 may be spaced apart while surrounding the inner magnetic pole unit 111 to form a closed loop space L between the inner magnetic pole unit 111 . At least the inner surface of the outer magnetic pole 112 may be configured in a circular or elliptical shape. The outer magnetic pole unit 112 may include a permanent magnet or an electromagnet therein, but may also be made of iron (Fe) capable of being simply magnetized.

외측 자극부(112)는 전방 단부에 함몰부(R2)를 구비할 수 있다. 함몰부(R2)는 외측 마스크(122)의 관통부(H2)와 동일 중심축을 가지면서 후방으로 함몰될 수 있다.The outer magnetic pole part 112 may have a recessed part R2 at the front end. The depressed portion R2 may be recessed backward while having the same central axis as the through portion H2 of the outer mask 122 .

함몰부(R2)는 도 4에 도시한 볼트(B)의 단부를 회전 가능하게 내장 지지하는 것으로, 내면에 나사산을 구비할 수도 있으나 구비하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 함몰부(R2)에는 폐쇄 부재(132)의 단부가 삽입될 수도 있다.The recessed portion R2 rotatably supports the end of the bolt B shown in FIG. 4, and may have a screw thread on the inner surface, but may preferably not have a screw thread. An end of the closing member 132 may be inserted into the recessed portion R2.

함몰부(R2)는 내경을 관통부(H2)의 나사산 내경(봉우리 사이의 간격)보다 작고 볼트(B) 단부의 외경보다 크게 구성할 수 있다.The recessed portion R2 may have an inner diameter smaller than the inner diameter of the screw thread (interval between peaks) of the through portion H2 and larger than the outer diameter of the end of the bolt B.

자심부(113)는 내측 자극부(111)와 외측 자극부(112)의 후방을 자기 결합할 수 있다. 자심부(113)는, 도 1~3에 도시한 바와 같이, 폐 루프 공간(L)의 후방을 폐쇄하는 형태로 구성할 수도 있으나, 개방 형태로 구성하여도 무방하다. 자심부(113)는 내측 자극부(111) 및 외측 자극부(112)와 일체로 형성할 수도 있고, 내측 자극부(111)에만 영구 자석 또는 전자석을 구비하는 경우에는 외측 자극부(112)와 일체로 구성하고 내측 자극부(111)와는 결합 형태로 구성할 수 있다.The magnetic core part 113 may magnetically couple the rear of the inner magnetic pole part 111 and the outer magnetic pole part 112 . As shown in FIGS. 1 to 3 , the magnetic core portion 113 may be configured in a form that closes the rear of the closed loop space (L), but may also be configured in an open form. The magnetic core part 113 may be integrally formed with the inner magnetic pole part 111 and the outer magnetic pole part 112, and when a permanent magnet or electromagnet is provided only in the inner magnetic pole part 111, the outer magnetic pole part 112 and It is integrally configured and can be configured in a combined form with the inner magnetic pole 111.

이러한 구성을 통해, 자기장 몸체(110)는 내부에 원형 또는 타원 형태의 폐 루프 공간(L)을 형성할 수 있다. 폐 루프 공간(L)은 전방이 개방되고 후방은 폐쇄 또는 개방될 수 있다.Through this configuration, the magnetic field body 110 may form a circular or elliptical closed loop space L therein. The front of the closed loop space L may be open and the rear may be closed or open.

자기장 마스크(120)는 자기장 몸체(110)의 전방에 결합하여 이격 슬릿(S)을 형성하는 것으로, 내측 마스크(121)와 외측 마스크(122)를 구비할 수 있다. The magnetic field mask 120 is coupled to the front of the magnetic field body 110 to form a separation slit S, and may include an inner mask 121 and an outer mask 122.

내측 마스크(121)는 내측 자극부(111)의 전방에 분리 가능하게 결합할 수 있다.The inner mask 121 may be detachably coupled to the front of the inner magnetic pole part 111 .

내측 마스크(121)는 두께 방향으로 관통하는 관통부(H1)를 구비할 수 있다. 관통부(H1)는 도 4에 도시한 볼트(B) 또는 폐쇄 부재(131)가 나사 결합하는 것으로 내면에 나사산을 구비할 수 있다. The inner mask 121 may include a through portion H1 penetrating in a thickness direction. The through portion H1 is screwed to the bolt B or the closing member 131 shown in FIG. 4 and may have a screw thread on the inner surface.

내측 마스크(121)는 관통부(H1)에 나사 결합하는 폐쇄 부재(131)를 포함할 수 있다. The inner mask 121 may include a closing member 131 screwed into the through portion H1.

폐쇄 부재(131)는 관통부(H1)을 폐쇄하는 것으로 관통부(H1)에 결합한 후 상면이 내측 마스크(121)의 상면과 동일 면을 이룰 수 있다. 폐쇄 부재(131)는 일자(―) 또는 십자(+) 형태의 절결부를 구비하여 일자 또는 십자 드라이버를 사용한 결합이 가능하도록 구성할 수 있다. 폐쇄 부재(131)는 삽입측 단부가 함몰부(R1)에 삽입될 수도 있으나, 그렇지 않고 내측 자극부(111)의 전방 단부에서 함몰부(R1) 가장자리 외면에 걸치게 결합할 수도 있다.The closing member 131 closes the penetrating portion H1, and after being coupled to the penetrating portion H1, the top surface of the closing member 131 may be flush with the top surface of the inner mask 121. The closing member 131 may have a cutout in the form of a line (−) or a cross (+) so that it can be coupled using a straight line or Phillips screwdriver. The insertion-side end of the closing member 131 may be inserted into the recessed portion R1, or may be coupled from the front end of the inner magnetic pole portion 111 to the outer edge of the recessed portion R1.

내측 마스크(121)는 하부면 중앙에 결합홈(C)을 구비할 수 있다. 결합홈(C)은 내측 자극부(111)의 상단을 내장하면서 내측 자극부(111)와 견고하게 밀착 결합되게 할 수 있다.The inner mask 121 may have a coupling groove C at the center of the lower surface. The coupling groove (C) can be tightly coupled with the inner magnetic pole portion 111 while embedding the upper end of the inner magnetic pole portion 111.

외측 마스크(122)는 외측 자극부(112)의 전방에 분리 가능하게 결합할 수 있다.The outer mask 122 may be detachably coupled to the front of the outer magnetic pole part 112 .

외측 마스크(122)는 두께 방향으로 관통하는 관통부(H2)를 구비할 수 있다. 관통부(H2)는 도 4에 도시한 볼트(B) 또는 폐쇄 부재(132)가 나사 결합하는 것으로 내면에 나사산을 구비할 수 있다. The outer mask 122 may have a through portion H2 penetrating in a thickness direction. The through portion H2 is screwed to the bolt B or the closing member 132 shown in FIG. 4 and may have a screw thread on the inner surface.

외측 마스크(122)는 관통부(H2)에 나사 결합하는 폐쇄 부재(132)를 포함할 수 있다. The outer mask 122 may include a closing member 132 screwed into the through portion H2.

폐쇄 부재(132)는 관통부(H2)을 폐쇄하는 것으로 관통부(H2)에 결합한 후 상면이 외측 마스크(122)의 상면과 동일 면을 이룰 수 있다. 폐쇄 부재(132)는 일자(―) 또는 십자(+) 형태의 절결부를 구비하여 일자 또는 십자 드라이버를 사용한 결합이 가능하도록 구성할 수 있다. 폐쇄 부재(132)는 삽입측 단부가 함몰부(R2)에 삽입될 수도 있으나, 그렇지 않고 외측 자극부(112)의 전방 단부에서 함몰부(R2) 가장자리 외면에 걸치게 결합할 수도 있다.The closing member 132 closes the penetrating portion H2, and after being coupled to the penetrating portion H2, a top surface of the closing member 132 may be flush with the top surface of the outer mask 122. The closing member 132 may have a cutout in the form of a line (−) or a cross (+) so that it can be coupled using a straight line or Phillips screwdriver. The insertion-side end of the closing member 132 may be inserted into the recessed portion R2, but otherwise, the front end of the outer magnetic pole portion 112 may be coupled to span the outer surface of the edge of the recessed portion R2.

외측 마스크(122)는 하부면 외측에 결합홈(C)을 구비할 수 있다. 결합홈(C)은 외측 자극부(112)의 상단을 내장하면서 내측 자극부(111)와 견고하게 밀착 결합되게 할 수 있다.The outer mask 122 may have a coupling groove C on the outer side of the lower surface. The coupling groove (C) can be tightly coupled with the inner magnetic pole portion 111 while embedding the upper end of the outer magnetic pole portion 112.

이러한 구성을 갖는 내측 마스크(121)와 외측 마스크(122)는 이격되어 폐 루프 공간(L)의 전방에 이격 슬릿(S)을 형성할 수 있다.The inner mask 121 and the outer mask 122 having this configuration may be spaced apart to form a spaced slit S in front of the closed loop space L.

도 1~3에서는 내측 마스크(121)와 외측 마스크(122)를 모두 분리 가능하게 구성하는 것으로 예시하였으나, 내측 마스크(121)만 또는 외측 마스크(122)만 분리 가능하게 구성할 수도 있다.1 to 3 illustrate that both the inner mask 121 and the outer mask 122 are detachably configured, but only the inner mask 121 or only the outer mask 122 may be detachably configured.

본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 폐 루프 공간(L)의 하부에 전극부(미도시)를 구비할 수 있다. 전극부는 외부의 전원과 연결될 수 있다. 전원은 AC, DC 중에서 선택하여 사용할 수 있다.The mask-removable ion source of the present invention may include an electrode unit (not shown) under the closed loop space (L). The electrode unit may be connected to an external power source. Power can be selected from AC or DC.

이와 같이, 본 발명의 마스크 분리형 이온 소스는 자기장 마스크(120)를 자기장 몸체(110)와 분리할 수 있게 구성함으로써 자기장 몸체(110)의 내부는 물론 자기장 마스크(120)의 내측면도 깨끗하게 세척할 수 있다.In this way, the mask-removable ion source of the present invention is configured to separate the magnetic field mask 120 from the magnetic field body 110, so that the inside of the magnetic field body 110 as well as the inner surface of the magnetic field mask 120 can be cleaned cleanly. there is.

도 4는 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스에서 자기장 마스크를 결합 및 분리하는 과정을 도시하고 있다.4 illustrates a process of combining and separating a magnetic field mask in the mask-removable ion source according to the present invention.

도 4의 (a)~(c)에 도시한 바와 같이, 내측 마스크(121)의 관통부(H1)에 볼트(B)를 나사 결합하여 내측 마스크(121)를 내측 자극부(111)에 결합할 수 있다.As shown in (a) to (c) of FIG. 4 , the inner mask 121 is coupled to the inner magnetic pole portion 111 by screwing the bolt B into the through portion H1 of the inner mask 121. can do.

내측 자극부(111)는 영구 자석 또는 전자석이고, 내측 마스크(121)는 철 등의 자석 반응 물질로 구성할 수 있다. 예를 들어, 내측 자극부(111)를 자기장의 세기가 4,500 가우스인 Nd-계 자석을 사용하면, 내측 마스크(121)와 내측 자극부(111)가 가까워질 때 자력에 의해 강한 인력이 발생한다. 그 결과, 내측 마스크(121)를 내측 자극부(111)에 결합하는 과정에서 내측 마스크(121)와 내측 자극부(111)가 가까워지면, 강한 자기력으로 인해 내측 마스크(121)가 내측 자극부(111)에 충돌하는 정도로 급격하게 결합할 수 있다. 이 경우, 작업자가 내측 마스크(121)를 수작업으로 내측 자극부(111)에 결합하다 부주의할 경우 작업자의 손가락이 끼이거나 다칠 수 있으며, 내측 마스크(121) 또는 내측 자극부(111)도 손상될 수 있다.The inner magnetic pole part 111 may be a permanent magnet or an electromagnet, and the inner mask 121 may be made of a magnet reactive material such as iron. For example, if a Nd-based magnet having a magnetic field strength of 4,500 gauss is used for the inner magnetic pole part 111, a strong attraction is generated by magnetic force when the inner mask 121 and the inner magnetic pole part 111 come close to each other. . As a result, when the inner mask 121 and the inner magnetic pole part 111 get closer in the process of coupling the inner mask 121 to the inner magnetic pole part 111, the inner mask 121 moves to the inner magnetic pole part ( 111) can be rapidly coupled to the extent of colliding. In this case, if the operator is careless while manually coupling the inner mask 121 to the inner magnetic pole part 111, the operator's fingers may be caught or injured, and the inner mask 121 or the inner magnetic pole part 111 may also be damaged. can

따라서, 도 4의 (a)~(c)의 도시와 같이, 볼트(B)를 내측 마스크(121)의 관통부(H1)에 나사 결합하여 볼트(B)를 서서히 회전시키면서 내측 마스크(121)를 내측 자극부(111)에 결합하는 것이 바람직하다. 이 때, 볼트(B)의 삽입 단부는 먼저 내측 자극부(111)의 함몰부(R1)에 삽입되어 회전 가능하게 지지되게 한 후, 볼트(B)를 천천히 회전시키면서 내측 마스크(121)를 내측 자극부(111) 쪽으로 이동시킬 수 있다. Therefore, as shown in (a) to (c) of FIG. 4 , the inner mask 121 is tightened while slowly rotating the bolt B by screwing the bolt B into the through portion H1 of the inner mask 121. It is preferable to couple to the inner magnetic pole (111). At this time, the insertion end of the bolt (B) is first inserted into the recessed portion (R1) of the inner magnetic pole portion 111 to be rotatably supported, and then the inner mask 121 is inserted into the inner side while slowly rotating the bolt (B). It can be moved toward the magnetic pole 111.

내측 마스크(121)와 내측 자극부(111)의 결합이 완료되면, 내측 마스크(121)의 하면 결합홈(C)은 내측 자극부(111)의 상단을 내장하면서 내측 자극부(111)의 상단에 견고하게 밀착 고정할 수 있다. When the coupling between the inner mask 121 and the inner magnetic pole part 111 is completed, the lower surface of the inner mask 121 has a coupling groove (C) embedded in the upper end of the inner magnetic pole part 111 and the upper end of the inner magnetic pole part 111. It can be tightly fixed to the

한편, 내측 마스크(121)를 내측 자극부(111)에서 분리할 때는, 4의 (d)~(f)에 도시한 바와 같이, 도 4의 (a)~(c)와 역순으로 진행할 수 있다. 즉, 내측 마스크(121)의 관통부(H1)에 볼트(B)를 나사 결합하여 볼트(B)의 삽입 단부를 내측 자극부(111)의 함몰부(R1)에 삽입시킨다. 이 후, 볼트(B)를 역회전시키면, 내측 마스크(121)가 내측 자극부(111)에서 서서히 이탈할 수 있다. 내측 마스크(121)가 내측 자극부(111)로부터 일정 간격 떨어지면, 내측 자극부(111)의 자력이 미치지 않게 되고, 이 때, 작업자는 손을 이용하여 내측 마스크(121)를 분리할 수 있다. On the other hand, when the inner mask 121 is separated from the inner magnetic pole portion 111, as shown in 4 (d) to (f), it can be performed in the reverse order of FIG. 4 (a) to (c) . That is, the insertion end of the bolt B is inserted into the recessed portion R1 of the inner magnetic pole portion 111 by screwing the bolt B into the through portion H1 of the inner mask 121 . Thereafter, when the bolt (B) is reversely rotated, the inner mask 121 can be gradually separated from the inner magnetic pole part 111 . When the inner mask 121 is separated from the inner magnetic pole part 111 by a predetermined distance, the magnetic force of the inner magnetic pole part 111 does not reach, and at this time, the operator can separate the inner mask 121 using his hand.

위의 도 4의 (a)~(f)의 결합/분리 과정은 외측 마스크(122)를 외측 자극부(112)에 결합/분리할 때도 동일하게 적용할 수 있다.The coupling/separation process of (a) to (f) of FIG. 4 above can be equally applied when coupling/separating the outer mask 122 to/from the outer magnetic pole portion 112.

도 5는 본 발명에 따른 마스크 분리형 이온 소스에서 자기장 마스크에 폐쇄 부재를 결합하는 과정을 도시하고 있다.5 illustrates a process of coupling a closing member to a magnetic field mask in the mask-removable ion source according to the present invention.

내측 마스크(121)를 내측 자극부(112)에 결합시킨 후, 볼트(B)를 관통부(H1)에서 이탈시키면, 내측 마스크(121)의 관통부(H1)는 빈 상태로 된다. 이런 상태로 이온 소스를 사용하게 되면, 관통부(H1) 내부로 이온 등이 증착될 수 있고, 그러면 추후 내측 마스크(121)를 내측 자극부(112)에서 분리하기 위해 관통부(H1)에 볼트(B)를 삽입할 때 삽입이 어려워질 수 있고, 또한 관통부(H1) 내부에 증착된 이온 등이 기판 코팅 등의 공정에서 불순물로 작용할 수 있다.After the inner mask 121 is coupled to the inner magnetic pole portion 112, when the bolt B is detached from the through portion H1, the through portion H1 of the inner mask 121 becomes empty. When the ion source is used in this state, ions and the like can be deposited into the through-portion H1, and then bolted to the through-portion H1 to separate the inner mask 121 from the inner magnetic pole portion 112 later. When inserting (B), insertion may become difficult, and ions deposited inside the through portion H1 may act as impurities in a process such as substrate coating.

따라서, 본 발명에서는 관통부(H1)에 폐쇄 부재(131)를 결합하여 관통부(H1)를 폐쇄하는 것이 바람직할 수 있다. 이 때, 폐쇄 부재(131)의 개방 상면은 내측 마스크(121)의 상면과 단차 없는 동일 면을 이루는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 도 5의 (a)~(c)에서는 결합의 편의를 위해 폐쇄 부재(131)의 개방 상면에 결합용 절결부를 구비하는 것으로 도시하고 있으나, 가능하면 구비하지 않는 것이 바람직할 수 있다.Therefore, in the present invention, it may be desirable to close the through portion H1 by coupling the closing member 131 to the through portion H1. At this time, it may be preferable that the open upper surface of the closing member 131 and the upper surface of the inner mask 121 form the same surface without a step. In addition, although FIG. 5 (a) to (c) show that the opening upper surface of the closing member 131 is provided with a cutout for coupling for convenience of coupling, it may be preferable not to have it if possible.

폐쇄 부재(131)가 관통부(H1)에 결합되면, 폐쇄 부재(131)의 길이, 함몰부(R1)의 크기 등에 따라, 폐쇄 부재(131)의 삽입 단부가 함몰부(R1)에 삽입될 수도 있고, 내측 자극부(111)의 단부에 밀착 결합할 수도 있다.When the closing member 131 is coupled to the penetrating portion H1, the insertion end of the closing member 131 may be inserted into the recessed portion R1 according to the length of the closing member 131 and the size of the recessed portion R1. Also, it may be closely coupled to the end of the inner magnetic pole portion 111.

위의 도 5의 (a)~(c)의 결합 과정은 폐쇄 부재(132)를 외측 마스크(122)의 관통부(H2)에 결합할 때도 동일하게 적용할 수 있다.The above coupling process of FIG. 5 (a) to (c) can be equally applied when coupling the closing member 132 to the through portion H2 of the outer mask 122.

이상 본 발명을 실시예로서 설명하였는데, 이것은 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.The present invention has been described above as examples, which are for illustrating the present invention. A person skilled in the art will be able to variously modify or modify the technical idea of the present invention based on the above embodiments. However, such variations or modifications may be construed as included within the scope of the following claims.

110 : 자기장 몸체 111 : 내측 자극부
112 : 외측 자극부 113 : 자심부
120 : 자기장 마스크 121 : 내측 마스크
122 : 외측 마스크 131,132 : 폐쇄 부재
B : 볼트 C : 결합홈
H1,H2 : 관통부 L : 폐 루프 공간
R1,R2 : 함몰부 S : 이격 슬릿110: magnetic field body 111: inner magnetic pole
112: external magnetic pole part 113: magnetic core part
120: magnetic field mask 121: inner mask
122: outer mask 131,132: closing member
B: Bolt C: Coupling groove
H1,H2: Through-hole L: Closed-loop space
R1,R2: recessed part S: spaced slit

Claims (9)

중앙에 위치하는 내측 자극부, 상기 내측 자극부를 둘러싸면서 이격되어 상기 내측 자극부와 사이에 폐 루프 공간을 형성하는 외측 자극부, 그리고 상기 내측 자극부와 상기 외측 자극부의 후방을 자기 결합하는 자심부를 구비하는 자기장 몸체; 및
상기 내측 자극부의 전방에 결합하는 내측 마스크와 상기 외측 자극부의 전방에 결합하는 외측 마스크를 구비하고, 상기 내측 마스크와 상기 외측 마스크는 이격되어 상기 폐 루프 공간의 전방에 이격 슬릿을 형성하되 상기 내측 마스크와 상기 외측 마스크 중 적어도 하나는 상기 내측 자극부와 상기 외측 자극부에서 분리 가능하게 결합하는 자기장 마스크를 포함하고,
상기 자기장 마스크는 두께 방향으로 관통하면서 내면에 나사산을 갖는 관통부, 그리고 상기 자기장 몸체와 결합하는 부분에 상기 자기장 몸체의 상단을 내장하면서 결합하는 결합홈을 구비하고,
상기 내측 자극부와 외측 자극부는 전방 단부에 상기 자기장 마스크의 관통부와 동일 중심축을 가지면서 후방으로 함몰되고 내면에 나사산을 구비하지 않는 함몰부를 구비하고,
상기 자기장 마스크는 상기 관통부에 나사 결합하고 단부가 상기 함몰부에 삽입되는 볼트의 회전에 의해 상기 자기장 몸체로부터 분리 또는 결합되며,
상기 볼트는 상기 함몰부에 삽입되는 단부에 나사산을 구비하지 않아 상기 함몰부에서 회전 가능하게 지지되는, 마스크 분리형 이온 소스.An inner magnetic pole part located in the center, an outer magnetic pole part surrounding and spaced apart from the inner magnetic pole part to form a closed loop space between the inner magnetic pole part, and a magnetic core part magnetically coupling the inner magnetic pole part and the rear of the outer magnetic pole part. A magnetic field body having a; and
An inner mask coupled to the front of the inner magnetic pole part and an outer mask coupled to the front of the outer magnetic pole part are provided, and the inner mask and the outer mask are spaced apart to form a spaced slit in front of the closed loop space, the inner mask And at least one of the outer mask includes a magnetic field mask detachably coupled to the inner magnetic pole part and the outer magnetic pole part,
The magnetic field mask has a through portion penetrating in a thickness direction and having a screw thread on an inner surface, and a coupling groove in which an upper end of the magnetic field body is embedded and coupled to a portion coupled to the magnetic field body,
The inner magnetic pole part and the outer magnetic pole part have a recessed part at the front end having the same central axis as the through part of the magnetic field mask and recessed backward and having no screw thread on the inner surface,
The magnetic field mask is separated from or coupled to the magnetic field body by rotation of a bolt screwed into the penetrating portion and whose end is inserted into the recessed portion,
The bolt is rotatably supported in the recessed portion without a screw thread at an end inserted into the recessed portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 자기장 마스크의 관통부에 나사 결합하고 상기 관통부에 결합한 후 상면이 상기 자기장 마스크의 상면과 동일 면을 이루는 폐쇄 부재를 포함하는, 마스크 분리형 이온 소스.According to claim 1,
A mask-separable ion source comprising a closing member screwed into the through portion of the magnetic field mask and having a top surface flush with the top surface of the magnetic field mask after being coupled to the through portion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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