KR20160095865A - Ecr 플라즈마 발생장치 - Google Patents
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Abstract
ECR 플라즈마 발생장치가 개시된다. ECR 플라즈 발생장치는, 전자파가 유입되는 도파관으로서, 상기 도파관의 저면부에 형성되어 상기 전자파를 상기 저면부의 아래로 유도하는 적어도 하나의 슬릿이 형성된 도파관; 상기 슬릿의 아래에서 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 배열된 제1 자석들로 이루어지고, 상기 제1 자석들을 통해 상기 전자파에 대응하는 공진 자기장을 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 형성하는 제1 전자 사이클로트론 공명부; 및 상기 슬릿의 아래에서 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 배열된 제2 자석들로 이루어지고, 상기 제2 자석들을 통해 상기 전자파에 대응하는 공진 자기장을 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 형성하는 제2 전자 사이클로트론 공명부를 포함하고, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 상기 슬릿을 사이에 두고 서로 대향되게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 ECR 플라즈마 발생장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 균일한 밀도의 ECR 플라즈마를 발생시킬 수 있는 선형 ECR 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
이미 알려진 바와 같이 ECR 플라즈마 발생장치는 전자 사이클로트론 공명현상(ECR:Electron Cyclotron Resonance)을 이용하는 것이다. 전자 사이클로트론 공명현상은, 자기장 안에서 사이클로트론 운동(회전 운동)하고 있는 전자에 대하여 사이클로트론 주파수와 동일한 전자파(Microwave)를 주면 공명이 일어나는 상태를 말한다.
이러한 전자 사이클로트론 공명현상을 이용하기 위하여 ECR 플라즈마 발생장치는 필수적으로 전자파의 입력조건 및 자기장의 형성 조건이 요구된다. 이를 위해, 대부분의 ECR 플라즈마 발생장치는, 챔버, 챔버의 일측에 설치되는 전자파의 입력을 위한 도파관, 전자파의 진행 방향과 평행하거나 수직한 방향에 위치하도록 챔버 내에 설치되는 자기장의 형성을 위한 자기 코일 또는 영구 자석, 챔버의 일측에 설치되고 ECR 플라즈마 발생 영역으로 가스를 주입하기 위한 가스주입구가 구비되는 형태로 구성된다.
이러한 ECR 플라즈마 발생장치는 ECR 플라즈마를 생성하기 위하여, 자기 코일 또는 영구 자석에 의해 챔버 내부에 자기장이 형성된 상태에서 도입관을 통해 챔버 내부로 전자파가 입력되면, 자기장에 의한 전자의 회전주파수와 전자파 주파수가 일치하여 전자 사이클로트론 공명현상이 발생되고, 상기 ECR 영역에 가스를 주입하면 가스가 이온화 되어 플라즈마가 형성 되고 플라즈마 내 전자는 이 영역을 지나면서 공명 현상에 의해 가속이 되어 큰 에너지를 얻게 되고 자기장에 의해서 반응기 벽으로의 확산 손실이 감소하여 기체의 이온화율이 증가하기 때문에 ECR 플라즈마가 발생한다.
이러한 ECR 플라즈마 발생장치는 반도체 소자 및 디스플레이 소자 등과 같은 전자 소자용 기재를 플라즈마 처리하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 반도체 및 디스플레이 제작 시설에서 증착, 식각 또는 표면처리 등의 공정을 위한 ECR 플라즈마 소스로서 이용될 수 있다.
그러나 이러한 종래의 ECR 플라즈마 발생장치는 자기장의 형성을 위한 자기 코일 또는 영구 자석이 챔버의 벽면에 설치되므로 챔버 내부에서 대면적의 균일한 밀도의 플라즈마를 형성하기 어렵고, 이에 따라 기재의 전체에 대하여 플라즈마 처리가 균일하게 이루어질 수 없었다.
또한 이러한 종래의 ECR 플라즈마 발생장치는 챔버 내에 반복적으로 기재를 투입하여 처리하여야 하는 형태로서, 기재가 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 공급되는 장치, 예를 들면, 플라스틱 기판, PCB기판 또는 태양전지기판 등을 롤투롤 방식으로 공급하여 제조하는 장치의 경우에는 상기 종래의 ECR 플라즈마 발생장치의 사용이 어려운 문제가 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 도파관 내로 도입된 전자파를 도파관의 외부로 유도하는 슬릿 아래의 길이방향을 따라 균일하고 높은 밀도의 ECR 플라즈마를 형성할 수 있고, 롤투롤 방식으로 이송되는 기재의 표면의 플라즈마 처리에 용이하도록 한 선형 고밀도 ECR 플라즈마 발생장치를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치는, 전자파가 유입되는 도파관으로서, 상기 도파관의 저면부에 형성되어 상기 전자파를 상기 저면부의 아래로 유도하는 적어도 하나의 슬릿이 형성된 도파관; 상기 슬릿의 아래에서 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 배열된 제1 자석들로 이루어지고, 상기 제1 자석들을 통해 상기 전자파에 대응하는 공진 자기장을 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 형성하는 제1 전자 사이클로트론 공명부; 및 상기 슬릿의 아래에서 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 배열된 제2 자석들로 이루어지고, 상기 제2 자석들을 통해 상기 전자파에 대응하는 공진 자기장을 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 형성하는 제2 전자 사이클로트론 공명부를 포함하고, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 상기 슬릿을 사이에 두고 서로 대향되게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 ECR 플라즈마 발생장치에서, 상기 복수의 제1 자석 및 상기 복수의 제2 자석은 3개 이상의 홀수의 열로 이루어지고, 각각의 자석들은 길이방향이 상기 슬릿의 길이방향에 평행하도록 배치된다.
한편, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들의 대향하는 면을 정면으로 하여 볼 때, 상기 슬릿의 길이방향에 수직하게 배열된 자석들 중 동일 극성을 갖는 자석들의 양측 끝단부들의 수직 방향으로 이격된 공간은 막혀 있고, 상기 동일 극성을 갖는 자석들 사이에 위치하는 다른 극성을 갖는 자석은 상기 동일 극성을 갖는 자석들로부터 일정 거리 이격되어 있다.
일 예로, 상기 복수의 제1 자석과 마주하는 상기 복수의 제2 자석의 극성은 상기 복수의 제1 자석의 극성과 반대일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들을 덮는 자석덮개부를 더 포함하고, 상기 자석덮개부는 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들의 서로 대향하는 면을 제외한 나머지 면들을 덮도록 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들을 감쌀 수 있다.
본 발명에 따른 ECR 플라즈마 발생장치는 도파관 내로 도입된 전자파를 도파관의 외부로 유도하는 슬릿 아래의 길이방향을 따라 균일하고 높은 밀도의 ECR 플라즈마를 형성할 수 있다. 이에 의해 롤투롤 방식으로 이송되는 기재의 표면의 플라즈마 처리에 유리하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3a는 제1 전자 사이클로트론 공명부 및 제2 전자 사이클로트론 공명부를 도 1에 도시된 A, A' 방향들에서 바라본 도면이다.
도 3b는 제1 전자 사이클로트론 공명부 및 제2 전자 사이클로트론 공명부를 도 1에 도시된 B, B' 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 자석들 및 제2 자석들의 다른 배치 형태를 도시한다.
도 5a는 도 4에 도시된 제1 자석들을 도 1에 도시된 A의 방향으로 본 도면이다.
도 5b는 도 4에 도시된 제2 자석들을 도 1에 도시된 A'의 방향으로 본 도면이다.
도 5c는 도 4에 도시된 제1 자석들 및 제2 자석들을 도 1에 도시된 B, B' 방향으로 본 도면이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3a는 제1 전자 사이클로트론 공명부 및 제2 전자 사이클로트론 공명부를 도 1에 도시된 A, A' 방향들에서 바라본 도면이다.
도 3b는 제1 전자 사이클로트론 공명부 및 제2 전자 사이클로트론 공명부를 도 1에 도시된 B, B' 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 자석들 및 제2 자석들의 다른 배치 형태를 도시한다.
도 5a는 도 4에 도시된 제1 자석들을 도 1에 도시된 A의 방향으로 본 도면이다.
도 5b는 도 4에 도시된 제2 자석들을 도 1에 도시된 A'의 방향으로 본 도면이다.
도 5c는 도 4에 도시된 제1 자석들 및 제2 자석들을 도 1에 도시된 B, B' 방향으로 본 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치는 도파관(100); 제1 전자 사이클로트론 공명부(210); 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)를 포함한다.
도파관(100)은 마이크로웨이브 발진기(미도시)와 연결되고, 마이크로웨이브 발진기로부터 전자파가 입력된다. 일 예로, 도파관(100)은 2.45GHz의 주파수 범위의 전자파가 입력될 수 있는 임피던스를 갖는 도파관일 수 있다. 그리고 마이크로웨이브 발진기는 2.45GHz의 주파수 범위의 전자파를 발진하는 마그네트론이 사용될 수 있다. 도파관(100)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 단면 형상이 사각형상을 갖도록 저면부(120), 저면부(120)에 대향하는 평면부(110) 및 저면부(120) 및 평면부(110)에 수직한 측면부(130)를 포함하는 도파관(100)일 수 있다.
이러한 도파관(100)의 저면부(120)에는 슬릿(140)이 형성된다. 슬릿(140)은 도파관(100)으로 유입된 전자파를 도파관(100)의 저면부(120) 아래로 유도한다. 도파관(100) 상에서 슬릿(140)의 배치는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 슬릿(140)의 길이방향은 전자파가 유입되는 방향과 평행할 수 있다.
슬릿(140)의 폭은 10mm 이내이고 길이는 도파관(100)의 파장(λg)의 정수배이다. 슬릿(140)은 도파관의 양 종단에서 λg/4 길이에서 시작되고 λg/4 길이에서 끝난다.
제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)는 전자파에 대응하는 공진 자기장을 형성한다.
제1 전자 사이클로트론 공명부(210)는 제1 자석들(211)로 이루어진다. 제1 자석들(211)은 슬릿(140)의 아래에 배치된다. 이때, 제1 자석들(211)은 도파관(100)의 저면부(120)에 수직한 방향을 따라 배열된다. 각각의 제1 자석들(211)은 슬릿(140)에 수직한 방향으로 일정 거리 이격되며 서로 다른 극성으로 이웃하도록 배치된다. 제1 자석들(211)의 길이방향은 슬릿(140)의 길이방향에 평행하게 배치된다.
제2 전자 사이클로트론 공명부(220)는 제2 자석들(221)로 이루어진다. 제2 자석들(221)은 슬릿(140)의 아래에 배치된다. 이때, 제2 자석들(221)은 도파관(100)의 저면부(120)에 수직한 방향을 따라 배열된다. 각각의 제2 자석들(221)은 슬릿(140)에 수직한 방향으로 일정 거리 이격되며 서로 다른 극성으로 이웃하도록 배치된다. 제2 자석들(221)의 길이방향은 슬릿(140)의 길이방향에 평행하게 배치된다.
이러한 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)은 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 대향하는 면을 정면으로 하여 볼 때, 동일 극성을 갖는 자석들의 양측 끝단부들의 수직 방향으로 이격된 공간은 막혀 있고, 상기 동일 극성을 갖는 자석들 사이에 위치하는 다른 극성을 갖는 자석은 상기 동일 극성을 갖는 자석들로부터 일정 거리 이격되도록 배치된다.
이러한 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 배치 형태는 도 1에 예시되어 있다. 예를 들면, 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)은 상기 슬릿(140)의 길이방향에 수직한 단면으로 보았을 때 각각 3개의 자석으로 이루어질 수 있다. 이때, 첫번째에 위치한 자석과 세번째에 위치한 자석은 동일한 극성(예를 들면, N극)이고, 두번째에 위치한 자석은 다른 자석들과 다른 극성(예를 들면, S극)을 갖는다.
이러한 경우, 동일 극성을 갖는 첫번째 자석과 세번째 자석의 양측 끝단부들은 서로 연결될 수 있다. 일 예로, 첫번째 자석 및 세번째 자석, 이들의 끝단부를 연결하는 연결부분은 일체로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 첫번째 자석 및 세번째 자석의 끝단부들 사이에 추가의 자석이 세워지는 형태일 수 있다. 이러한 첫번째 자석 및 세번째 자석의 조합 형태에 의해 중심부가 사각형상으로 개구된 직육면체 형태를 이루는 자석 구조가 형성될 수 있다. 이때, 두번째 자석은 사각형상의 개구 내에 배치되어 사각형상의 개구의 내면과 일정 거리 이격될 수 있다.
제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)이 이러한 구조로 배치되는 경우, 사각형상의 개구 내에 위치한 자석을 중심으로 하여 사각형상의 개구를 따라 자기장이 형성될 수 있다. 상기 자기장은 전자파에 대응하는 공진 자기장이며, 상기 공진 자기장은, 예를 들면, 슬릿(140)으로부터 유도된 2.45GHz 주파수에 대응하는 875 가우스 영역의 공진 자기장일 수 있다. 이러한 경우, 875 가우스 영역의 공진 자기장 안에서 사이클로트론 운동(회전 운동)하고 있는 전자에 대하여 슬릿(140)을 통해 사이클로트론 주파수와 동일한 2.45GHz의 전자파가 가해지면 슬릿(140)의 길이방향에 평행한 방향 및 슬릿(140)의 길이방향에 수직한 방향으로 전자 사이클로트론 공명이 발생될 수 있다. 전자 사이클로트론 공명이 발생되는 영역에는 ECR 플라즈마(300)가 발생된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 슬릿(140)의 아래로 플라즈마 발생 가스 및 공정 가스가 주입되면 ECR 플라즈마(300)가 발생된다.
한편, 제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)는 서로 대향된다. 즉, 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)은 슬릿(140)을 사이에 두고 서로 대향된다. 따라서 전자파에 대응하는 공진 자기장은 슬릿(140)의 양측에 형성되며, 이에 의해 상기 ECR 플라즈마(300)는 슬릿(140)의 양측에 형성될 수 있다. 이러한 모습은 후술하는 것처럼 도 3b의 도면부호(300)의 모습을 통해 도시된다.
ECR 플라즈마(300)는 전자 사이클로트론 공명이 일어나는 제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)로 플라즈마 발생 가스를 주입하는 것에 의해 발생된다. 주입되는 플라즈마 발생 가스는 비활성 가스로서, 예를 들면, 아르곤(Ar) 가스, 질소(N2) 가스, 헬륨(He) 가스, 크립톤(Kr) 가스, 제논(Xe) 가스 중 어느 하나일 수 있다.
도 3a는 제1 전자 사이클로트론 공명부 및 제2 전자 사이클로트론 공명부를 도 1에 도시된 A, A' 방향들에서 바라본 도면이고, 도 3b는 제1 전자 사이클로트론 공명부 및 제2 전자 사이클로트론 공명부를 도 1에 도시된 B, B' 방향에서 바라본 도면이다.
도 3a를 참조하면, 제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)를 A, A' 방향들에서 보았을 때 ECR 플라즈마(300)는 각각의 제1 자석들(211) 및 각각의 제2 자석들(221)에 의해 형성된 공진 자기장 영역 내에 형성된다. 이때, 앞서 언급한 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 배치 형태에 따라 슬릿(140)의 길이방향 및 슬릿(140)의 길이방향에 수직한 방향을 따라 발생된다. 발생된 ECR 플라즈마(300)는 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)이 슬릿(140)의 길이방향 및 슬릿(140)의 길이방향에 수직한 방향으로 공진 자기장을 형성함에 따라 상기 공진 자기장이 형성된 영역 내에 가두어진다.
도 3b를 참조하면, 제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)를 B, B' 방향에서 보았을 때 각각의 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 이격된 공간의 공진 자기장 영역 내에 형성된 ECR 플라즈마(300)는 서로 대향되게 위치하고 있다.
이와 같이, 제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)에 형성된 각각의 ECR 플라즈마(300)는 각각의 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)이 형성하는 공진 자기장 영역 내에 가두어지므로 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 길이방향 및 슬릿(140)의 길이방향을 따라 균일한 밀도로 형성되며, 각각의 ECR 플라즈마(300)는 서로 대향되게 위치하므로 슬릿(140)의 아래에 높은 밀도로 ECR 플라즈마를 형성하게 된다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 자석들 및 제2 자석들의 다른 배치 형태를 도시한다.
한편, 도 4를 참조하면, 서로 대향하는 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)은 서로 반대의 극성으로 배치될 수 있다. 이 경우 역시, ECR 플라즈마(300)는 각각의 제1 자석들(211) 및 각각의 제2 자석들(221)에 의해 형성된 공진 자기장 영역 내에 형성된다. 이는 도 5a 내지 도 5c에 잘 나타나 있다. 도 5a는 도 4에 도시된 제1 자석들을 도 1에 도시된 A의 방향으로 본 도면이고, 도 5b는 도 4에 도시된 제2 자석들을 도 1에 도시된 A'의 방향으로 본 도면이고, 도 5c는 도 4에 도시된 제1 자석들 및 제2 자석들을 도 1에 도시된 B, B'의 방향으로 본 도면이다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치는 도파관(100)의 슬릿(140) 아래로 높은 밀도의 ECR 플라즈마(300)를 생성하게 되며, 생성된 ECR 플라즈마(300)는 슬릿(140)의 길이방향을 따라 밀도가 균일하여 슬릿(140)의 길이에 대응하는 슬릿(140)의 아래의 영역으로 이온 및 반응성 라디칼을 방출할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치는 피처리 물체, 예를 들면, 반도체 소자 및 디스플레이 소자 등과 같은 전자 소자용 기재를 플라즈마 처리하는데 이용될 수 있다. 일 예로, 플라스틱 기판, PCB기판, 태양전지 기판 등의 기재에 박막을 성막하는 공정, 세정 공정, 식각 공정 등에 이용될 수 있다.
특히, 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 공급되는 기재(10)(도 1 참조)의 표면을 처리하는데 매우 유용하게 이용될 수 있다. 왜냐하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ECR 플라즈마 발생장치는 도파관(100)의 슬릿(140) 아래로 높은 밀도의 ECR 플라즈마(300)를 생성하게 되며, 생성된 ECR 플라즈마(300)는 슬릿(140)의 길이방향을 따라 밀도가 균일하여 슬릿(140)의 길이에 대응하는 슬릿(140)의 아래의 영역으로 이온 및 반응성 라디칼을 방출할 수 있기 때문에 롤투롤 방식으로 공급되는 기재가 슬릿(140)의 아래 또는 제1 전자 사이클로트론 공명부(210) 및 제2 전자 사이클로트론 공명부(220)의 아래를 지날 때 기재의 표면이 균일하게 플라즈마 처리될 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라 자석 덮개부(400)를 더 포함할 수 있다.
자석 덮개부(400)는 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 후면, 즉 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221) 각각의 면들 중 슬릿(140)을 사이에 두고 서로 대향하는 면을 제외한 나머지 면들을 감쌀 수 있다. 이러한 경우, 자석 덮개부(400)에 의해 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)의 서로 대향하는 면을 제외한 나머지 면들 사이에 형성되는 자기장을 차단할 수 있으므로 제1 자석들(211) 및 제2 자석들(221)에 의해 형성되는 자기장은 슬릿(140)의 하부로만 형성될 수 있다. 일 예로, 자석 덮개부(400)는 연철일 수 있다. 이러한 구조에 의해 플라즈마는 슬릿(140)의 아래로 집중될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
Claims (5)
- 전자파가 유입되는 도파관으로서, 상기 도파관의 저면부에 형성되어 상기 전자파를 상기 저면부의 아래로 유도하는 적어도 하나의 슬릿이 형성된 도파관;
상기 슬릿의 아래에서 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 배열된 제1 자석들로 이루어지고, 상기 제1 자석들을 통해 상기 전자파에 대응하는 공진 자기장을 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 형성하는 제1 전자 사이클로트론 공명부; 및
상기 슬릿의 아래에서 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 배열된 제2 자석들로 이루어지고, 상기 제2 자석들을 통해 상기 전자파에 대응하는 공진 자기장을 상기 저면부에 수직한 방향을 따라 형성하는 제2 전자 사이클로트론 공명부를 포함하고,
상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 상기 슬릿을 사이에 두고 서로 대향되게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
ECR 플라즈마 발생장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 자석 및 상기 복수의 제2 자석은 상기 슬릿의 길이방향에 수직한 단면으로 보았을 때 3개 이상의 홀수의 열로 이루어지고,
각각의 자석들은 길이방향이 상기 슬릿의 길이방향에 평행하도록 배치된 것을 특징으로 하는,
ECR 플라즈마 발생장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들의 대향하는 면을 정면으로 하여 볼 때,
상기 슬릿의 길이방향에 수직하게 배열된 자석들 중 동일 극성을 갖는 자석들의 양측 끝단부들의 수직 방향으로 이격된 공간은 막혀 있고,
상기 동일 극성을 갖는 자석들 사이에 위치하는 다른 극성을 갖는 자석은 상기 동일 극성을 갖는 자석들로부터 일정 거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는,
ECR 플라즈마 발생장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 자석과 마주하는 상기 복수의 제2 자석의 극성은 상기 복수의 제1 자석의 극성과 반대인 것을 특징으로 하는,
ECR 플라즈마 발생장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들을 덮는 자석덮개부를 더 포함하고,
상기 자석덮개부는 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들의 서로 대향하는 면을 제외한 나머지 면들을 덮도록 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들을 감싸고 있는 것을 특징으로 하는,
ECR 플라즈마 발생장치.
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| KR101654084B1 (ko) | 2016-09-05 |
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