KR20030012855A - 병진 가능한 받침대와 패러데이 컵을 이용한 충전입자균일 주사 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온 주입에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 중에 웨이퍼 상에 주사하는 이온 빔의 균일성을 개선하는 이온주입 방법 및 장치에 관한 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 웨이퍼에 이온 빔을 균일하게 주입하는 방법을 제공한다. 웨이퍼는 일반적으로 디스크의 형상에서 지름과 중심을 가지는 표면 영역을 가지는 형식의 웨이퍼가 된다. 먼저, 이온 빔을 웨이퍼 상에서 길게 늘어난 형태로 형성하며 그 형상은 지름보다 작은 제1 축 방향의 길이와, 그 길이보다 짧은 제2 축 방향의 너비를 가진다. 다음, 가변적인 속도로 제2 축과 실질적으로 평행한 방향으로 웨이퍼를 병진시킨다. 또한 이온 빔이 웨이퍼의 표면 영역에 실질적으로 균일하게 주입되도록 웨이퍼를 회전 속도와 함께 실질적으로 중심의 근처에서 회전시킨다. 이러한 동작은 이온 빔이 웨이퍼의 표면 영역에 실질적으로 균일하게 주입되도록 행하여진다.
Description
본 발명을 더욱 잘 이해하기 위하여, 미국 특허 제5,481,116호, 4,980,562호 및 4,922,106호가 배경 기술로서 여기에 언급된다.
전통적인 단일 웨이퍼 이온 주입기(single-wafer ion implanter)는, 고정된 웨이퍼를 가로질러 빔을 주사(scan)하거나, 웨이퍼를 병진시켜 팬(fan) 형상의 이온 빔 또는 단일 각으로 주사되는 이온 빔을 한쪽 방향으로 통과하도록 하였다. 균일한 이온빔을 주사하거나 형성하는 공정은 일반적으로 복잡하고 긴 빔 라인(long beam line)을 필요로 하나, 낮은 에너지 상태에서는 바람직하지 않다. 전통적인 고전류 이온 주입기(high-current ion implanter)는 다수의 웨이퍼를 휠(wheel) 상에 배치하고, 휠을 동시에 회전시켜 이온 빔을 통하여 방사상으로 병진시킴으로써 짧은 빔 라인(short beam line)을 실현한다. 복수의 웨이퍼 휠로 인하여 이온 주입기는 바람직하지 않도록 커진다. 이는 발열 효과를 저감시키기 위하여 채택되었다. 그러나, 낮은 에너지 상태에 있어서는 바람직하지 않다. 따라서, 웨이퍼 주사 시스템 및 방법의 개선에 대한 요청이 있다.
본 발명의 목적은, 이온 주입기에서의 공정 중에 웨이퍼의 표면을 가로질러 충분히 균일한 분량의 이온 빔을 주입하는 것이다. 다른 목적은 아래의 상세한 설명에 의하여 명백해질 것이다.
본 발명은 이온 주입에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 중에 웨이퍼 상에 주사하는 이온 빔의 균일성을 개선하는 이온주입 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 주사 시스템과 클러스터 툴 웨이퍼 취급 장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 시스템과 장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 방법의 웨이퍼로의 이온 빔 주입을 나타낸 도면,
도 4는 주입 중에 웨이퍼의 병진 속도 대 주사 위치를 이온 빔 스폿 크기의 함수로 나타낸 그래프,
도 5는 웨이퍼 가장자리로부터 중심으로의 주입 중에 웨이퍼의 병진 속도 대 주사 위치를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 교사에 의한 웨이퍼의 회전 및 기울임을 나타낸 도면,
도 7은 도 6에 나타난 웨이퍼의 평면도,
도 8은 본 발명의 교사에 의한 웨이퍼의 병진 및 회전을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 의한 이온 빔 측정 디스크를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 의한 패러데이 컵을 이용하는 도 9의 디스크를 나타낸 도면,
도 11은 도 9 및 도 10의 디스크와 패러데이 컵의 전형적인 샘플링 패턴을 나타낸 도면이다.
일 측면에서, 본 발명은 웨이퍼에 이온 빔을 균일하게 주입하는 방법을 제공한다. 웨이퍼는 일반적으로 디스크의 형상에서 지름과 중심을 가지는 표면 영역을 가지는 형식의 웨이퍼가 된다. 먼저, 이온 빔을 웨이퍼 상에서 길게 늘어난 형태로 형성하며 그 형상은 지름보다 작은 제1 축 방향의 길이와, 그 길이보다 짧은 제2 축 방향의 너비를 가진다. 다음, 가변적인 속도로 제2 축과 실질적으로 평행한 방향으로 웨이퍼를 병진시킨다. 또한 이온 빔이 웨이퍼의 표면 영역에 실질적으로 균일하게 주입되도록 웨이퍼를 회전 속도와 함께 실질적으로 중심의 근처에서 회전시킨다. 이러한 동작은 이온 빔이 웨이퍼의 표면 영역에 실질적으로 균일하게 주입되도록 행하여진다.
다른 측면에서, 웨이퍼는 이온 빔이 웨이퍼의 표면 영역을 가로질러 한쪽 방향에서 반대 방향까지 주입되도록 어느 특정 속도-위치 도표에 따라 병진한다.
또 다른 측면에서, 가변 속도로 병진하는 단계는 이온 빔이 웨이퍼의 중심에 주입되는 때에 더욱 빠른 속도로 웨이퍼를 이동시키는 것과, 이온 빔이 웨이퍼의가장자리에 주입되는 때에 더욱 느린 속도로 웨이퍼를 이동시키는 것을 포함한다.
다른 측면에서, 병진 단계는 이온 빔이 웨이퍼의 한쪽편으로부터 중심으로 주입되도록 웨이퍼를 병진시키는 것을 포함한다. 바람직하게는, 이온 빔은 웨이퍼의 중심에 도달하였을 때 차단된다. 이에 더하여, 바람직하게는 그 후 웨이퍼가 조사 각도와 반대 방향의 각도로 기울어진다.
본 발명에 의한 방법은 또한, 다른 측면에서, 이온 빔이 웨이퍼의 결정축과의 관계에서 실질적으로 일정한 각으로 표면 영역에 주입되도록 웨이퍼를 회전시키는 동안 웨이퍼를 기울이는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 이 측면에서의 웨이퍼는 이온 빔이 실질적으로 일정한 스폿 크기로 표면 영역에 주입되도록 이온 빔과 실질적으로 평행한 방향으로 병진한다. 다른 측면에서, 웨이퍼는 중심을 통과하는 빔과 직교하는 평면과의 관계에서, 웨이퍼 상에서의 빔의 임팩트 위치에 비례하는 크기를 가지는 방향으로 이동한다.
또다른 측면에서, 본 발명에 의한 방법은 이온 빔의 빔 전류 밀도(beam current density)를 결정하는 단계를 포함한다. 이 결정과 함께, 그 방법은 또한 바람직하게는 전류 밀도의 함수로서 가변적인 속도를 조절하는 단계를 포함한다. 다른 측면에서, 방법은 전류 밀도의 작용으로서 회전 속도를 조절하는 단계를 포함한다.
전류 밀도는 바람직하게는 2차원적으로, 더욱 바람직하게는 복수의 홀(hole)(바람직하게는 디스크의 각각의 4분면마다 하나의 홀)을 가지는 디스크로써 측정된다. 본 발명에 관하여, 디스크는 2차원 전류 밀도가 측정되는 동안 웨이퍼와 비슷하게 병진 및 회전을 하며 이동한다. 일 측면에서, 디스크는 필요한 경우 더욱 많은 홀을 사용할 수도 있지만, 디스크 중심 근처에 등간격으로 천공된 4개의 홀을 가진다.
다른 측면에서, 이온 빔의 전류 밀도를 결정하는 방법은 전류 밀도를 측정하기 위하여 패러데이 컵(Faraday Cup)을 이용하는 것을 포함한다. 일 측면에서, 패러데이 컵으로의 빔을 직접 측정하기 위하여 디스크가 제거된다.
본 발명의 이들 및 다른 측면과 장점들은 하기의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 의하여 명확하여질 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 편리한 이온 빔 주사 방법을 묘사하고 이온 빔 주사 시스템(10)을 나타내고 있다. 전통적인 Bernais 출처와 같은 이온 출처(ion source)(12)는 주사를 위하여 조정된 빔(14)을 분해 자석(analyzing magnet)(16)을 통하여 생성한다. 분해 슬릿(resolving slit)(18)은 위치 A에 있는 웨이퍼(20)에 주입하기 위한 빔 확산을 돕는다. 전류 밀도를 낮게 유지하기 위하여, 이온 출처 슬릿의 장축(31)(도 2를 참조하라)은 빔(14)이 전체 경로를 통하여 넓게 퍼지는 것을 확실히 하기 위하여 분해 자석에서 자기장과 평행하다. 위치 B는 주입 전에 장착 위치 A에 있는 웨이퍼(20a)를 나타낸다. 빔(14)에 의한 주입 도중, 웨이퍼(20)는 동선(22), 동선(24)에 각각 나타난 바와 같이 회전 및/또는 병진한다. 패러데이 컵(Faraday cup)(26)은 여기에서 논의된 바와 같이 이온 빔 밀도를 측정하는 것을 돕는다.
시스템(10)에 연결된 것은 웨이퍼를 시스템(10)에 공급하고 시스템(10)으로부터 웨이퍼를 제거하는 클러스터 툴 웨이퍼 취급 장치(cluster tool wafer handling mechanism)(30)이다. 장치(30)는 당업자에게 알려져 있고, 전형적으로 하나 또는 그 이상의 장착구(load lock door)(32) 및 명령대로 웨이퍼를 이동시키는 로봇 이동수단(robot transport)(34)을 포함한다. 도 2는 시스템(10) 및 장치(30)를 더욱 상세하게 나타낸 평면도이다. 도 2에서, 웨이퍼(20)는 슬릿(18)을 통하여 웨이퍼(20)의 원하는 표면 영역에 이온 빔(14)의 조사점(illuminating spot)(40)이 주입되도록 웨이퍼(20A)에 비하여 기울어져 있다. 웨이퍼(20)의 크기에 비하여 상대적으로 작은 시스템(10)의 크기로 인하여, 시스템(10)은 표준형 300mm 클러스터 툴 장치(30)의 한 면에 맞도록 충분히 작게 만들 수 있다.
도 1은 또한 패러데이 컵(26)의 출력에 연결된 컴퓨터(33)를 나타내고 있다. 컴퓨터(33)는 여기에서 설명된 바와 같이 전류 밀도를 결정하기 위하여 컵(26)으로부터의 전류 데이터를 수집하여 대조하도록 프로그램된다.
도 3은 본 발명의 원하는 정도의 균일성을 성취하기 위하여 웨이퍼(20)에 이온 빔(14)이 주입되는 방법을 나타내고 있다. 특히, 웨이퍼(20)는 이온 빔(14) 주입 중에 (동선(22), 동선(24)으로 각각 나타난 바와 같이) 회전 및 병진한다. 이온 빔(14)은 웨이퍼(20) 상에서 주입점(40)을 형성한다. 웨이퍼의 주사 병진 속도(scan translational velocity)(20)가 도 4에 빔 크기의 함수로서 그래프의 형태로 나타나 있다. 도 4의 "x"축(36)은 위치를, "y"축(38)은 병진 속도를 나타낸다. 큰 이온 빔은 도표(44)에 도시된 바와 같은 포인트 빔에 비하여 덜 동적인(less dynamic) 위치/병진 도표(42)를 생성한다. 도표(44)는 웨이퍼(20)의 중심(46)에서 스폿(spot) 사이즈와 병진 속도 간의 반비례 관계를 묘사하기 위하여 "0" 위치로 발산한다.
도 3에서, 선택된 이온 빔 형상은 주입점(40)을 하나의 좌표축 방향(50)은 좁고 직교하는 다른 좌표축 방향(52)은, 웨이퍼(20)의 지름만큼 넓지는 않으나, 넓은, 부채 형태로 형성한다. 이온 빔(14)(도 1)은 따라서 바람직하게는 웨이퍼 중심(46)으로부터 웨이퍼 가장자리(56)로의 조사 상수(dose constant)를 유지하는데 필요한 병진 속도를 최소화하면서 웨이퍼(20)가 좌표축 방향(50)을 따라서 병진하도록 방향 지어진다. 대안으로서, 웨이퍼(20)는 가장자리(56)로부터 지름(54)을 가로질러 가장자리(56)까지, 또는 가장자리(56)로부터 중심(46)까지 각각 도 3의 도표와 같이 주사될 수 있다. 그러나, 각 경우에서는 정지 및 역전을 하기에 가장 곤란한 웨이퍼 중심(46)에서 속도가 최고로 된다. 그러므로 바람직하게는 도 3에 나타난 바와 같이 웨이퍼(20)가 가장자리(56)로부터 중심(46)을 가로질러 가장자리(56)까지 주사된다. 대안으로서, 이온 빔(14)은 도 5에 나타난 바와 같이 중심(46)에 이르렀을 때 차단되고, 그 후 역방향으로 감속될 수 있다. 도 5에서, 주사는 바람직하게는 도표(66)에 나타난 바와 같이 웨이퍼 가장자리로부터 시작하여 중심(46)까지 주사되며, 그 후 도표(68)에 나타난 바와 같이 이온 빔(14)이 오프(off)되어 운동 방향이 역전된다. 바람직하게는, 이온 빔(14)은 중심(46)에 다다랐을 때 차단되는 것이 좋다. 도 5의 도표에 의한 주사는 웨이퍼 지름(54) 전체를 병진시켜야 하는 것을 피할 수 있으므로, 병진 길이를 거의 절반으로 줄일 수 있다. 도 5에서, 위치는 다시 "x"축(60)으로 나타내어지고, "y"축(62)은 병진 속도를 나타낸다.
채널링(channeling)의 양을 저감시키기 위하여, 이온 빔(14)은 전통적으로도 6에 나타난 바와 같이 약 7도 정도의 각도 θ로 웨이퍼(20)를 때리도록 설정된다. 각도 θ는 빔(14)을 웨이퍼(20)의 결정(crystal)으로 방향짓는다. 그러나, 이 방향 설정은, 동작(22)하는 회전 웨이퍼(22)가 중심(46) 부근에서 빔(14)과 직교하지 않기 때문에, 웨이퍼(20)의 상이한 병진 위치에 따라 각도 θ가 결정 축에 대하여 가변적이게 되는 문제점을 야기한다. 이를 피하기 위하여, 회전축(70)이 빔(14)과 평행하도록 유지되고, 웨이퍼는 회전 중에 기울어진다. 도 6은 제1 위치(A)에 있는 웨이퍼(20) 및 의도된 기울기(tilt) 조절과 함께 180도 회전된 후의 웨이퍼(20)의 상대적인 방향을 나타내는 제2 위치(B)를 나타낸다. 도 7은 웨이퍼(20)의 평면도이고, 특히 빔(14)이 결정과 같은 방향임을 명확히 함에 있어서, 의도된 기울기 축(72)이 유용함을 나타낸다. 기울기 축(72)은 웨이퍼(20)의 회전(22)대로 회전한다.
그러나, 도 6에 의한 기울기(tilt)를 만듦에 있어서, 또 다른 문제점이 발생한다. 웨이퍼(20)로의 빔 이동 거리가 변동하기 때문에(특히, 빔 분산으로 인하여, 출처(12)로부터 동일한 거리에서 웨이퍼(20)를 때리지 않는다면 스폿 크기(40)가 변동하기 때문에), 주입 스폿(40)의 형태가 웨이퍼의 한편으로부터 반대편까지의 동안에 변하는 것이다. 이 스폿 크기의 편차는 충분히 현저하지 않을 수도 있으나, 만일 현저한 경우에는 웨이퍼(20) 또한 도 8에 나타난 바와 같이 바람직하게는 수직 동선(76)을 따라 병진하게 된다. 동선(76)을 따른 움직임은 회전 중에 웨이퍼(20) 상에서의 빔의 임팩트 지점을 동일한 거리로 유지하기 위하여 웨이퍼(20)를 상하로 이동시키도록 한다. 움직임(76)은 빔 임팩트(80)부터중심(46)까지의 거리에 비례하는 크기(78)를 갖는다.
균일한 조사를 제공에 필요한 병진 속도의 결정에는 정확한 빔 전류 밀도가 이용된다. 이에 따라, 본 발명은 도 9 및 도 10에 나타난 바와 같이 정확하게 밀도를 측정하는 장치를 아울러 제공한다. 웨이퍼(20) 형상의 디스크(100)가 이 목적을 위하여 이용된다. 디스크(100)는 이온 전류(98)를 측정하기 위하여 이온 빔 에너지를 통과시키고 패러데이 컵(26)에 이르게 하는 작은 홀(102)을 가진다. 측정은, 홀(102)을 통하여 정확한 빔 강도가 측정되도록 실제의 웨이퍼(20)가 주입 중인 것처럼 이루어진다. 디스크(100)는, 빔 전류 대 조사 회전(105)과 병진(107)의 맵(map)을 생성하기 위하여, 그 자체가 회전 곡선(105)에 나타난 바와 같이 중심(104) 둘레를 회전하고, 윗쪽 방향(107)으로 병진한다. 도 11은 주입 스폿(40')을 통과한 4개의 홀의 다양한 경로(110)를 나타내는데, 이들은 2차원적으로 스폿 밀도를 샘플링함으로써 맵을 생성하는 데에 사용된다. 2개는 기울기 축(72)의 방향이고, 2개는 기울기 축에 직교하는, 적어도 4개의 동일 간격의 홀(102)(필요한 경우에는 더 많은 홀이 사용될 수 있다)이 사용되는데, 이들 간의 빔 전류의 차이에 의하여 웨이퍼를 기울임으로써 발생하는 높이 범위에서의 수직 위치에 따른 빔 전류 밀도의 변동을 측정할 수 있기 때문이다. 디스크(100)을 제거하고 빔(14)의 전체 빔 전류를 측정함으로써 전반적인 조사 조절을 위한 조절 또한 수행된다. 컴퓨터(예를 들어, 도 1의 컴퓨터(33))가 컵(26)으로부터 전류 데이터를 수집하여 전류 밀도를 결정한다. 일단 스폿(40')의 전류 밀도가 알려지면, 일정한 속도로 시작하고 나서 속도 도표에 따른 방사상 분배량을 결정하는 반복적인 계산을 수행함으로써 직선형 병진(예를 들어, 도 3)을 위하여 요구되는 속도를 결정한다. 일단 상대 속도가 알려지면, 원하는 정도를 만들기 위하여 절대 속도가 계산된다.
당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 특정 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 도 1의 시스템(10)에 나타난 형식과 다른 이온 주입기가 조사의 균일성 보정을 제공하기 위하여 본 발명에 이용될 수 있다.
따라서 본 발명은 위와 같이 상세하게 설명된 목적을 상기 상세한 설명에 의하여 달성할 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 상기 방법 및 시스템에 있어서 특정 변경이 이루어질 수 있으므로, 상술한 상세한 설명 또는 첨부된 도면에 나타난 모든 사항은 예시적으로 언급된 것으로서, 발명을 제한하고자 하는 의도가 아니다. 또한, 다음과 같은 특허청구범위는 여기에서 설명된 본 발명의 모든 포괄적, 구체적 특징 및 본 발명의 범위에 속하는 모든 표현을 포함한다.
Claims (20)
- 웨이퍼에 이온 빔을 균일하게 주입하는 방법으로서,상기 웨이퍼는 디스크의 형상에서 지름과 중심을 가지는 표면 영역을 가지는 형식의 웨이퍼이고, 이온 빔을 상기 웨이퍼 상에서 길게 늘어난 형상으로 형성하며 상기 형상은 지름보다 작은 제1 축 방향의 길이와, 상기 길이보다 짧은 제2 축 방향의 너비를 가지도록 하는 단계와; 가변적인 속도로 상기 제2 축과 실질적으로 평행한 방향으로 상기 웨이퍼를 병진시키는 단계와; 상기 이온 빔이 상기 웨이퍼의 표면 영역에 실질적으로 균일하게 주입되도록 상기 웨이퍼를 회전 속도와 함께 실질적으로 중심의 근처에서 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 병진 단계는 상기 이온 빔이 상기 웨이퍼의 상기 표면 영역을 가로질러 디스크 한쪽편에서 반대편까지 주입되도록 상기 웨이퍼를 병진시키는 것을 포함하는 방법.
- 제 1항에 있어서,가변적인 속도의 병진 단계는 상기 이온 빔이 상기 웨이퍼의 중심에 주입되는 때에는 더욱 빠른 속도로 상기 웨이퍼를 이동시키고, 상기 이온 빔이 상기 웨이퍼의 가장자리에 주입되는 때에는 더욱 느린 속도로 상기 웨이퍼를 이동시키는 것을 포함하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 병진 단계는 상기 이온 빔이 상기 웨이퍼의 한쪽편으로부터 중심으로 주입되도록 상기 웨이퍼를 병진시키는 것을 포함하는 방법.
- 제 4항에 있어서,상기 이온 빔이 중심에 도달하였을 때, 상기 이온 빔을 차단하는 것을 더 포함하는 방법.
- 제 5항에 있어서,상기 차단 단계 후에 주입의 반대 방향으로 상기 웨이퍼를 감속시키는 것을 더 포함하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 이온 빔이 상기 웨이퍼의 결정축과의 관계에서 실질적으로 일정한 각으로 상기 표면 영역에 주입되도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 동안 상기 웨이퍼를 기울이는 것을 더 포함하는 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 이온 빔이 실질적으로 일정한 스폿 크기로 상기 표면 영역에 주입되도록 상기 웨이퍼를 상기 이온 빔과 실질적으로 평행한 방향으로 병진시키는 것을 포함하는 방법.
- 제 8항에 있어서,중심을 통과하는 빔과 직교하는 평면과의 관계에서 상기 웨이퍼 상에서의 상기 빔의 임팩트 위치에 비례하는 크기를 가지는 방향으로 상기 웨이퍼를 이동시키는 것을 포함하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 이온 빔의 빔 전류 밀도를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 10항에 있어서,전류 밀도의 함수로서 가변적인 속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 10항에 있어서,전류 밀도의 함수로서 회전 속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 10항에 있어서,복수의 홀을 가지는 디스크에 의하여 2차원적으로 전류 밀도를 측정하고, 상기 디스크를 상기 웨이퍼와 비슷하게 병진 및 회전시키는 것을 더 포함하는 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 빔 전류 밀도를 샘플링하기 위하여 상기 디스크의 중심 근처에 등간격으로 천공된 4개의 홀을 이용하는 것을 더 포함하는 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 전류 밀도를 측정하기 위하여 패러데이 컵을 이용하는 것을 더 포함하는 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 패러데이 컵으로의 상기 빔을 직접 측정하기 위하여 상기 디스크를 제거하는 것을 더 포함하는 방법.
- 이온 주입기에서 이온 빔의 전류 밀도를 결정하는 장치로서,실질적으로 상기 이온 주입기 안에서 웨이퍼를 제 위치에 장착하기 위하여 상기 이온 주입기에 의하여 처리되는 전형적인 웨이퍼의 형상인 디스크로서, 상기 디스크를 통과하는 이온 빔의 샘플을 통과시키는 복수의 홀이 형성된 디스크와; 상기 샘플을 받아 전류로 변환시키도록 배치된 패러데이 컵을 포함하고, 상기 디스크의 회전이 전류의 밀도를 정의하는 샘플 데이터의 배열을 제공하도록 하는 장치.
- 제 17항에 있어서,상기 샘플 데이터를 비교하고 전류 밀도를 결정하기 위하여 상기 패러데이 컵의 출력에 전기적으로 접속된 컴퓨터를 더 포함하는 장치.
- 제 17항에 있어서,상기 디스크는 상기 디스크의 각 사분면에 4개의 홀이 형성되어 있는 장치.
- 제 19항에 있어서,각각의 상기 홀은 상기 디스크의 중심으로부터 서로 다른 거리를 가지는 장치.
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