KR20060059406A

KR20060059406A - 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치

Info

Publication number: KR20060059406A
Application number: KR1020040098487A
Authority: KR
Inventors: 볼리네츠블라디미르; 박원택
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2006-06-02
Also published as: KR100599092B1; JP2006157018A; EP1662847A3; US7309961B2; US20060113182A1; EP1662847A2; JP4647472B2

Abstract

구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치가 개시된다. 본 발명에 따르면, 전자기유도 가속기에 포함되는 각 코일의 구동 주파수를 서로 다르게 함으로써, 플라즈마(plasma)의 생성과 플라즈마의 가속의 효율을 극대화한다. 플라즈마가 생성되는 곳에서는 고주파수의 구동 전류를 사용하고, 플라즈마가 가속되는 출구쪽으로 갈수록 낮은 주파수의 구동 전류를 사용한다. 이에 따라 플라즈마의 생성효율 및 플라즈마의 가속효율을 극대화 한 전자기유도 가속기를 구현할 수 있으며, 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스(plasma source)와 가속기를 일체화하는 것이 매우 용이하다.

플라즈마, 가속기, 전자기유도 가속기, 코일, 반도체 공정, 식각

Description

구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치{Electro-magnatic accelerator with driving frequency modulation}

도 1은 종래의 전자기유도 가속기를 보인 절단 사시도,

도 2는 도 1의 전자기유도 가속기의 채널 내부의 자기장의 분포를 도시한 그래프,

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 도시한 절단 사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 간략히 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 가속기의 채널 내부 자기장의 분포를 도시한 그래프,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치의 각 코일에 적용되는 구동 주파수를 나타낸 그래프, 그리고

도 7은 도 6의 구동 주파수를 사용한 본 발명의 전자기유도 가속장치의 가속성능을 도시한 그래프이다.

본 발명은 전자기유도 가속기에 포함되는 각 코일의 구동 주파수를 조정하여 자장 펄스를 만들어 플라즈마를 가속시키는, 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치에 관한 것이다.

전자기유도 가속기(Electro-magnatic accelerator)란, 전기적 에너지와 자기 에너지를 이용하여 일정 공간에 생성되거나 존재하는 플라즈마(plasma)의 흐름을 가속시키는 장치로서, 플라즈마 가속기라고도 한다.

플라즈마 가속기는 우주 장거리 여행용 로켓의 이온엔진 및 핵융합 연구 등으로 개발되어 오다가, 반도체 제조공정상의 웨이퍼(wafer)의 식각(etching)에 사용하게 되었다.

플라즈마란, 고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체상태로서 전하분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로는 음과 양의 전하수가 같아서 중성을 띠는 기체를 말하는 것으로, 엄밀하게는 고체 ·액체 ·기체(물질의 세 상태)에 이어 제4의 물질상태라 한다.

온도를 차차 높여가면 거의 모든 물체가 고체로부터 액체 그리고 기체 상태로 변화한다. 수만 ℃에서 기체는 전자와 원자핵으로 분리되어 플라스마 상태가 된다.

도 1은 종래의 전자기유도 가속기를 보인 절단 사시도이다.

도 1에 도시된 전자기유도 가속기는 위상정합방법(Phase Matching Method)에 의한 것으로, 'Traveling Wave Engine'이라고 불린다.

도 1을 참조하면, 종래의 전자기유도 가속기는 외부 및 내부코일(10,20), 방전코일(30)이 외부 실린더(cylinder)(40)와 내부 실린더(50)로 형성된 채널(70)을 감고 있다.

외부 및 내부코일(10,20)은 동축으로 나란히 배열되어 있으며, 각각 3개의 코일로 이루어져 각각이 채널(70)을 감고 있다. 외부코일(10)은 채널의 상부에서부터 각각 제1코일,제2코일 그리고 제3코일(1,2,3)로 번호를 부여한다.

각 코일에는 채널(70)을 감싸는 방사상방향으로 전류를 인가한다. 외부 및 내부코일(10,20)에는 동일한 시계방향 또는 반시계방향으로 전류를 인가하여 채널(70)의 내부에 유도되는 자기장을 축방향으로 감소시키고 채널(70)의 내부를 가로지르는 방향으로 강화한다.

방전코일(30), 외부 및 내부코일(10,20)에 의해 채널내에 생성된 자기장은 맥스웰 방정식에 따라 2차 전류를 유도하며, 이러한 2차 전류는 채널(70)내부의 기체를 플라즈마 상태로 변환시킨다.

종래의 전자기유도 가속기의 플라즈마 가속방법은, 채널의 상부에서 출구방향(화살표로 표시)으로 감긴 모든 코일에 전류를 동시에 인가하는 것이 아니라, 순차적으로 인가한다. 즉 제1코일(1)에 전류를 흐르게 하는 경우에는 제2 및 제3코일(2,3)에 전류를 인가하지 아니하며, 제2코일(2)에 전류를 흐르게 하는 경우에는 제1 및 제3코일(1,3)에 전류를 인가하지 아니한다. 이에 의하여 다음의 도 2와 같은 자기장의 기울기가 채널내부에 순차적으로 형성되도록 각 코일에 투입되는 전류의 위상을 조정하여 플라즈마가 각 자기장에 의해 가속되도록 하는 것이다.

도 2는 도 1의 전자기유도 가속기의 채널 내부의 자기장의 크기를 도시한 그래프이다.

도 2의 그래프에서 가로축은 채널(70)의 상부에서 출구쪽으로 축방향 거리를 표시하며, 세로축은 채널을 가로질러 순차적으로 형성된 자기장의 크기를 나타낸다.

원으로 표시된 것은 채널(70)내부에 형성되는 2차전류로서, 채널 내부에 발생된 자기장에 의하여 2차전류 및 플라즈마가 가속되는 것을 설명하기 위하여 표시한 것이다.

그래프를 관찰하면, 도 1의 제1코일(1)에 의한 자기장(a)이 채널상부에 가장 먼저 발생하고, 그리고 제2 및 제3코일(2,3)에 의한 자기장(b,c)이 순차적으로 발생하면서 채널(70)내부의 2차전류(d)를 출구쪽으로 가속시키는 것을 알 수 있다. 이에 의하여 플라즈마를 출구쪽으로 가속시킨다.

종래의 위상정합방법에 의한 전자기유도 가속기는 모든 코일에 한 개 주파수의 전류를 사용하여 구동하므로, 플라즈마의 생성과 플라즈마의 가속에 있어 최대의 효율을 얻는 것이 어려웠다. 그것은, 플라즈마의 생성과 가속 각각에 적절한 주파수를 사용하지 않은 때문임을 알게 되었다.

채널상부에서 플라즈마의 초기속도가 작으면, 위상 차이가 너무 커서 위상정합을 이용하기가 어렵게 된다. 또한, 초기속도를 위하여 구동전류의 주파수를 작게 하는 경우 방전코일(30)에서 플라즈마로 에너지 전달이 잘 안되고, 플라즈마의 생성효율이 떨어지게 된다. 따라서 플라즈마의 생성과 가속효율을 모두 고려한 전자 기유도 가속기가 필요성이 대두된다.

따라서 본 발명의 목적은, 전자기유도 가속기에 포함되는 각 코일마다 다른 구동 주파수에 의한 자장 펄스를 만듦으로서 플라즈마의 생성 및 가속효율을 극대화하는, 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치는, 동일한 중심축을 가지는 서로 다른 직경의 원기둥 형상의 면을 따라 형성되어 상기 면 사이의 공간인 채널을 형성하는 내부 및 외부실린더(cylinder), 상기 채널의 상측면을 따라 감겨있어 상기 채널에 자기장 및 2차전류를 유도하여 플라즈마(plasma)를 형성하는 방전코일 및 상기 내부실린더의 내측면과 상기 외부실린더의 외측면을 따라 나란하게 감아, 상기 자기장 중 축방향 자기장을 상쇄시켜 상기 플라즈마를 상기 축방향으로 가속시키되 각각 다른 주파수의 전류로 구동되는 적어도 하나의 내부 및 외부코일을 포함한다.

상기 주파수는, 상기 플라즈마가 가속되는 방향으로 순차적으로 낮아지는 것이 바람직하다.

나아가 상기 주파수는 0.1㎒에서 2.5㎒ 사이에서 선택되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 방전코일은, 상기 내부 및 외부코일의 주파수 중 가장 높은 주파수를 가진 전류에 의해 구동될 수 있다.

또한 상기 내부 및 외부실린더는 유전체인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 사용한 중성 빔(beam) 건식 에칭(etching)장치는 건식으로 반도체 칩 제작용 웨이퍼(wafer)를 식각할 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 도시한 절단 사시도이다.

본 발명의 전자기유도 가속장치(Electro-magnatic accelerator)(300)는 플라즈마(plasma)를 가속시키는 장치로서, 바람직하게는 반도체 제조공정의 웨이퍼(wafer)의 중성 빔(beam) 건식 에칭장치(dry etcher)에 포함될 수 있다. 본 발명의 전자기유도 가속장치를 웨이퍼의 건식 에칭에 사용함으로써, 방향성이 없는 비등방성(anisotropic) 프로파일(profile) 식각이 가능하다.

전자기유도 가속장치(300)는 플라즈마의 생성에 관한 플라즈마 소스(plasma source)와 플라즈마의 가속을 담당하는 가속기가 일체화된 것이다.

전자기유도 가속장치(300)는, 플라즈마의 생성, 자기장 및 2차전류의 생성. 그리고 플라즈마의 가속을 위하여 방전코일과 외부 및 내부코일에 각각 다른 구동 주파수의 전류를 인가한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 전자기유도 가속장치(300)는 외부코일(310), 내부코일(330) 및 방전코일(350)과 외부실린더(cylinder)(371), 내부실린더(373) 및 접속부(375)를 포함한다.

외부실린더(371)와 내부실린더(373)는 동일한 중심축을 가지는 원기둥 형상 의 면을 따라 나란히 형성된 것으로, 접속부(375)에 의해 연결되어 채널(390)을 형성하며, 당연하게 내부실린더(373)의 지름은 외부실린더(371)의 지름보다 작게 형성된다. 바람직하게는, 상기 외부실린더(371), 내부실린더(373) 및 접속부(375)은 유전체로 이루어져있다.

채널(390)은 플라즈마가 생성되고 이동하는 공간으로서 축방향으로 형성되며, 화살표로 표시된 것처럼 채널(390)의 상부에서 채널(390)의 하부(이하에서는 '출구'라고 함)로 플라즈마가 가속된다. 따라서 채널(390)의 출구는 웨이퍼를 향하는 것이 바람직하다.

외부코일(310)은 중심축을 중심으로 외부실린더(371)보다 큰 직경을 가지고 중심축에 가로질러 직교하는 서로 다른 평면상의 가상의 원주들을 따라 외부실린더(371)의 외측면을 감고 있으며, 채널(390)의 상부에서 출구방향으로 1회 감은 코일마다 번호를 부여한다. 도 3의 실시예는 3개의 코일을 포함하며, 각각 제 1외부코일(311), 제 2외부코일(313) 및 제 3외부코일(315)이라 부른다.

내부코일(330)은 중심축을 중심으로 내부실린더(373)보다 작은 직경을 가지고 중심축에 가로질러 직교하는 서로 다른 평면상의 가상의 원주들을 따라 내부실린더(373)의 내측면을 감고 있다. 외부코일(310)과 마찬가지로 내부코일(330)도 채널(390)의 상부에서 출구방향으로 1회 감은 코일마다 번호를 부여한다. 도 3의 실시예는 3개의 코일을 포함하여, 제 1내부코일(331), 제 2내부코일(333) 및 제 3내부코일(335)을 포함한다.

방전코일(350)은 중심축을 중심으로 내부실린더(373)보다 크고 외부실린더 (371)보다 작은 직경을 가지는 중심축에 가로질러 직교하는 동일 평면상의 적어도 하나의 가상의 원주를 따라 접속부(375)의 상측면을 감고 있다. 방전코일(350)의 각 코일은 서로 다른 직경을 가진다.

외부코일(310), 내부코일(330) 및 방전코일(350)에는 각 1회전마다 별도의 구동전원에 의해 다른 주파수를 가지는 전류가 인가되는 것이 바람직하다. 또한 상기의 주파수는 0.1㎒에서 2.5㎒ 사이에서 선택되는 것이 바람직하다.

플라즈마의 가속은 '로렌쯔(Lorentz)의 힘'에 의하여 이루어지며, 높은 이온 에너지를 얻기 위하여 가능한 한 높은 이온 에너지가 필요하다. 그리고 실험적으로나 이론적으로 로렌쯔의 힘은 저주파수와 낮은 자장압력에서 탁월하다. 따라서 플라즈마의 가속을 위하여 비교적 낮은 주파수의 전원을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나 낮은 주파수는 플라즈마의 생성에서는 효율이 떨어진다. 왜냐하면, 결합계수와 반향 플라즈마 저항이 매우 낮아지기 때문이다. 이것은 낮은 에너지 전달효율을 의미한다. 따라서 플라즈마의 생성을 위하여 비교적 높은 주파수의 전원을 사용하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치의 동작을 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 간략히 도시한 단면도이다.

도 4에서 도 3과 동일한 참조번호를 사용하는 것은 도 3에 도시된 것과 동일한 것으로 본다.

도 4에서, 코일(310,330,350)은 원으로 표시하고, 코일을 통해 흐르는 전류의 방향을 표시하기 위하여 원의 내부에 점(⊙) 또는 x표(ⓧ)를 표시하였다. 점을 표시한 것은 지면으로부터 전류가 흘러나옴을 표시하고, x표를 한 것은 지면으로 전류가 흘러들어감을 표시한다. 도 4의 실시예에 의하면, 코일(310,330,350)의 전류는 외부 및 내부실린더(371,373)의 중심축을 중심으로 채널상부에서 출구방향으로 관찰할 때, 시계방향으로 흐르는 것을 보여준다. 다만, 각 코일(310,330,350)에 흐르는 전류는 교류이므로 이러한 전류의 방향은 각 교류전류의 주파수에 의하여 변하게 된다.

외부코일(310) 및 내부코일(330)을 흐르는 전류는 소정의 주파수를 가진 교류전류로서 채널(390)의 상부에서 출구방향으로 갈수록 상기 소정의 주파수가 낮은 것이 바람직하다. 또한 방전코일(350)을 흐르는 전류는 채널(390)의 상부에 있어 플라즈마의 생성에 보다 크게 관여하므로, 출구에 감긴 외부코일(310) 및 내부코일(330)보다 높은 주파수를 가지며, 제 1외부코일(311) 또는 제 1내부코일(331)과 동일한 주파수인 것이 바람직하다.

또한 외부코일(310)과 그 대응되는 위치의 내부코일(330)은 동일한 구동 주파수의 전류가 인가되는 것이 바람직하다.

먼저 플라즈마의 생성을 설명한다. 플라즈마의 생성은 주로 채널(390)의 상부에서 방전코일(350)이 주요한 역할을 한다. 바람직하게는 방전코일(350), 제 1외부코일 및 내부코일(311,331)은 플라즈마의 생성을 위하여 채널(390)의 출구쪽에 감긴 코일보다 상대적으로 높은 주파수의 교류전원을 사용하여 자기장을 형성한다.

방전코일(350) 제 1외부코일 및 내부코일(311,331)을 따라 전류가 흐르면, 앙페르의 오른손법칙에 의해 방전코일(350), 제 1내부코일(331) 및 제 1외부코일(311)의 주위에 자기장이 형성된다. 제 1외부코일(311), 제 1내부코일(331) 및 방전코일(350)에 의하여 채널(390)내부에 생성되는 자기장은 서로 다른 코일에 의한 자기장에 의하여 상쇄되기도 하고 강화되기도 한다. 즉 축방향으로 생성되는 자기장은 서로 반대방향으로 형성되기 때문에 상세되어 감소되고, 채널을 가로지르는 방향으로 생성된 자기장(Br)이 크게 형성된다.

채널(390)내부에 유도된 자기장(Br)은 맥스웰방정식에 따라 2차전류(J)를 유도한다. 따라서, 도 4에 의하면, 채널을 가로지르는 방향으로 생성된 자기장(Br)에 의해 코일(310,330,350)에 흐르는 전류와 반대 방향인 지면을 향하는 2차전류(J)가 유도됨을 볼 수 있다. 물론 코일(310,330,350)에 흐르는 전류가 교류이므로 전류의 흐름이 바뀜에 따라 2차전류의 방향도 바뀌게 될 것이다.

2차전류(J)가 형성하는 전기장에 의해 채널(390)내부에 존재하거나 외부로부터 채널(390)로 유입되는 가스가 플라즈마 상태로 변환된다. 전기장에 의한 전자의 에너지가 채널(390)내부의 가스의 이온화에너지보다 크면, 전자충돌에 의해 입자들이 이온하하여 플라즈마가 발생한다.

또한 다음의 수학식 1에 따라, 상기 유도된 2차전류(J)와 채널(390)을 가로지르는 자기장(Br)에 의하여 채널상부에서 출구방향으로 플라즈마를 가속시키는 전자기력(F)이 발생한다.

플라즈마는 원거리에 작용하는 쿨롱의 힘에 의해 전체 플라즈마가 움직이는 특성이 있으며, 이러한 움직임은 전자기력(F)에 의해 출구방향으로 가속된다.

제 1외부코일(311)에서 시작하여 출구쪽으로 가면서 보다 점점 낮은 주파수를 사용함에 따라 다음의 도 5의 자장 펄스를 형성하게 되고, 이러한 자장펄스는 2차전류를 출구쪽으로 가속시키면서 플라즈마를 가속시킨다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 가속기의 채널 내부 자기장의 분포를 도시한 그래프이다.

도 5의 그래프는, 채널 내부의 자기장의 분포를 보이기 위하여, 외부코일 및 내부코일이 각각 8개인 전자기유도 가속기를 바탕으로 도시된 것으로 도 3에 도시된 것과는 다르다.

도 5 그래프에서 가로축은 채널의 상부에서 출구쪽으로 축방향 거리를 표시하며 가로축을 따라 나열된 번호는 외부 및 내부코일의 번호를 나타낸다. 세로축은 채널을 가로질러 형성된 자기장의 크기를 순차적으로 나타낸다.

원으로 표시된 것은 채널내부에 형성되는 2차전류로서, 채널 내부에 발생된 자기장에 의하여 2차전류 및 플라즈마가 가속되는 것을 설명하기 위하여 표시한 것이다.

도 5의 그래프는, 채널 내부의 자장분포 e,f가 파도가 밀려 가듯이 순차적으로 채널상부에서 출구 방향으로 움직이는 형태를 보인다. 또한 이러한 자기장의 움 직임에 따라 유도되는 2차전류(g,h)도 출구방향으로 움직이면서 가속된다.

자장분포 e는 제 3외부코일에 의한 자기장의 세기가 가장 큰 어느 시점(t)의 자기장의 분포를 나타낸다. 채널상부에 나타난 자장분포 e의 자기장에 의해 2차전류(g)가 형성된다. 2차전류(g)와 자장분포 e의 자기장에 의하여 플라즈마가 출구방향으로 가속된다.

이러한 자장분포 e,f의 형성 및 움직임은 채널상부에서 출구방향으로 갈수록 코일에 흐르는 전류의 구동 주파수가 낮아지기 때문이며, 상기에서 가속된 플라즈마가 제 6 내지 제 8외부코일의 위치를 통과할 때는 자장분포 f의 자기장에 의하여 2차전류(h)가 유도되고, 플라즈마는 출구방향으로 더욱 가속된다.

아래의 도 6 및 도 7은 적용 가능한 코일 구동 주파수의 일 예와 이에 따른 본 발명의 전자기유도 가속기의 가속성능을 보인다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치의 각 코일에 적용되는 구동 주파수를 나타낸 그래프이다.

도 6의 그래프에서 가로축은 채널의 상부에서 출구쪽으로 축방향 거리를 표시하며 가로축으로 나열된 번호는 감긴 코일의 번호를 나타낸다. 세로축은 각 코일에 적용한 구동주파수를 ㎐(f=ω/2π)단위로 나타낸 것이다.

채널의 상부에 위치하는 제 2코일의 주파수는 2.5㎒이며 제 7코일의 주파수는 약 0.5㎒임을 알 수 있다.

도 7의 그래프에서 가로축은 채널의 상부에서 출구쪽으로 축방향 거리를 표시하며 가로축으로 나열된 번호는 감긴 코일의 번호로서 도 6과 일치한다. 세로축은 플라즈마의 속도를 전자기유도 가속장치의 채널 상부로 입사된 가스의 초기속도에 대한 비율(V/Vo)로 나타낸 것이다. 여기서 Vo는 채널 상부로 입사된 가스의 초기속도이며, V는 플라즈마의 속도를 나타낸다.

도 7의 그래프를 참조하면, 출구에서의 플라즈마의 속도는 초기 입사속도의 3.5배에 달한다. 종래의 위상정합방법(Phase Matching Method)에 의한 Traveling Wave Engine에 의할 경우 약 1.7배의 출구속도를 구할 수 있는 것에 비하면 3배 이상의 가속능력의 향상을 보인다. 이것은 본 발명의 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치가 플라즈마의 생성과 플라즈마의 가속을 위하여 각각에 최적인 구동 주파수를 사용하기 때문이다.

상기에 설명한 바와 같이, 본 발명의 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치는 각 코일마다 다른 구동 주파수를 사용하여 자장 펄스를 만듦으로서 플라즈마의 생성 및 가속효율을 극대화한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자기유도 가속기의 각 코일에 서로 다른 구동 주파수를 사용함으로써 플라즈마의 생성효율 및 플라즈마의 가속효율을 극대화 한 전자기유도 가속기를 구현할 수 있다.

이에따라 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스(plasma source)와 가속기를 일체화하는 것이 매우 용이하다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

동일한 중심축을 가지는 서로 다른 직경의 원기둥 형상의 면을 따라 형성되어 상기 면 사이의 공간인 채널을 형성하는 내부 및 외부실린더(cylinder);

상기 채널의 상측면을 따라 감겨있어 상기 채널에 자기장 및 2차전류를 유도하여 플라즈마(plasma)를 형성하는 방전코일; 및

상기 내부실린더의 내측면과 상기 외부실린더의 외측면을 따라 나란하게 감아, 상기 자기장 중 축방향 자기장을 상쇄시켜 상기 플라즈마를 상기 축방향으로 가속시키되 각각 다른 주파수의 전류로 구동되는 적어도 하나의 내부 및 외부코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치.
제 1항에 있어서,

상기 주파수는, 상기 플라즈마가 가속되는 방향으로 순차적으로 낮아지는 것을 특징으로 하는 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 주파수는 0.1㎒에서 2.5㎒ 사이에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치.
제 1항에 있어서,

상기 방전코일은, 상기 내부 및 외부코일의 주파수 중 가장 높은 주파수를 가진 전류에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치.
제 1항에 있어서,

상기 내부 및 외부실린더는 유전체인 것을 특징으로 하는 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치.
제 1항의 구동 주파수 조절에 의한 전자기유도 가속장치를 사용하여 건식으로 반도체 칩 제작용 웨이퍼(wafer)를 식각하는 중성 빔(beam) 건식 에칭(etching)장치.