KR20190032746A - 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ecr 플라즈마 발생원 - Google Patents

Abstract

이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원이 개시된다. 본 발명에 따른 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원은 입력부, 본체부, 출력부를 포함할 수 있고, 상기 구성들은 탈부착 가능하다. 상기 입력부는 플라즈마 가스 공급부, 마이크로파 공급부, 동축 케이블 방식의 전력 인가부, 냉각수 공급부를 포함할 수 있고, 상기 본체부는 방사형 슬릿이 형성된 콘 형상의 내부 도전체와, 상기 슬릿을 통과하는 전자파에 대응하는 자기장을 형성하기 위해 외부 도전체 외부에 배열된 영구자석을 포함할 수 있으며, 상기 출력부는 이온빔을 인출하는 인출전극과 이온빔에 전자를 공급하는 뉴트럴라이저를 포함할 수 있다. 본 발명은 상기 영구자석으로부터 유도된 ECR 현상에 의해 발생한 고밀도의 플라즈마로부터 높은 이온빔 전류량 인출이 가능하다.

Description

이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원{A SMALL CONE TYPE MICROWAVE ECR PLASMA SOURCE FOR ION BEAM FIGURING AND INJECTION}

본 발명은 마이크로파 플라즈마 발생원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘 형상의 안테나 내부에 발생한 ECR 플라즈마로부터 이온빔 전류를 인출하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 플라즈마 발생원에 관한 것이다.

IBF(Ion Beam Figuring)는 피처리물의 소재나 형상에 크게 제한을 받지 않는다는 점, 비접촉식 프로세스로 피처리물 표면의 충격을 최소화 할 수 있는 점, 나노미터 수준의 초정밀 가공이 가능한 점, 유지 및 관리가 용이하고 비용이 저렴한 점 등의 장점을 가지며, 주로 난삭재, 비구면 미러의 정밀 가공 시 또는 반도체나 디스플레이 소재에의 이온 주입, 미세 가공 및 표면처리 시에도 활용이 가능하다.

IBF 장치에 사용되는 플라즈마 발생원은 플라즈마를 발생시키는 주파수 영역에 따라 구별할 수 있으며, CCP(Capacitively Coupled Plasma) 방식은 13.56MHz에서, ICP(Inductively Coupled Plasma) 방식은 27.13MHz에서, 그리고 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 방식은 2.45GHz에서 플라즈마를 발생시킨다.

기존의 IBF 장치는 주로 ICP 방식을 이용하였다. ICP 방식은 고주파 유도 안테나를 흐르는 고주파 전류에 의하여 플라즈마를 발생시키는 것으로, 고주파 유도 안테나의 감김 방법·형상에 의하여 안테나가 만드는 유도 자기장이나 유도 전기장, 즉 플라즈마의 분포를 제어할 수 있는 특징이 있다. ICP 방식은 비교적 장시간 동안 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있어 IBF 장치의 플라즈마 발생원으로 사용되고 있으나, 상대적으로 낮은 플라즈마 밀도로 인한 인출 이온빔 전류량이 적어 대면적 샘플 처리 시 모재를 가공하는데 있어서 수십 내지 수백시간이 걸리는 문제가 있었다.

한편, ECR 방식은 자기장 안에서 사이클로트론 운동을 하는 전자에 대하여 사이클로트론 주파수와 동일한 전자파를 주어 일어나는 공명현상에 의하여 플라즈마를 발생시키는 것을 말한다. ECR 방식은 ICP 방식보다 약 10 내지 100배 가량의 고밀도 플라즈마 형성이 가능하고, 이에 따라 인출되는 이온빔 전류량도 증가하여 가공시간을 단축시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라, ECR 방식은 ICP 방식에 비해 10배 이상 낮은 압력에서 안정적인 동작이 가능하여 이온빔을 이용한 가공 공정에서 우수한 이온빔 직진성을 활용하여 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

그러나 이러한 ECR 방식의 장점에도 불구하고 기존 IBF 장치의 안테나 구조로는 플라즈마의 안정성 및 균일성이 충분히 확보되지 않았고, 소형 및 간편화가 힘들어 대면적 샘플을 움직이면서 처리해야 하는 문제가 있어 실제 산업에 적용되는데 한계가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 방사형 슬릿이 형성된 콘 형상의 안테나를 포함하고, 슬릿 주변에 영구자석을 효율적으로 배치하여, 고밀도의 ECR 플라즈마를 안정적으로 발생시키는 동시에 대면적의 샘플 처리에 적합하도록 제작된 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온원으로 ECR 방식을 이용하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 플라즈마 발생원은 마이크로파 공급부를 포함하는 입력부, 방사형 슬릿이 형성된 콘 형상의 내부 도전체와, 상기 슬릿을 통과하는 전자파에 대응하는 자기장을 형성하기 위해 외부 도전체의 외부에 배열된 영구자석을 포함하며 상기 입력부의 하부로 연장되는 본체부, 그리고 이온빔을 인출하는 인출전극을 포함하며 상기 본체부의 하부로 연장되는 출력부를 포함하되, 상기 이온빔은 상기 본체부의 ECR 현상에 의해 발생한 플라즈마로부터 인출되는 것을 특징으로 한다.

한편, 플라즈마를 효율적으로 발생시키기 위하여 상기 내부 도전체 둘레를 따라 4개의 방사형 슬릿이 형성될 수 있으며, 구체적으로 상기 방사형 슬릿은 상기 내부 도전체 하단부로부터 18mm 떨어진 지점에 4.5mm 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 이 때, 하나의 슬릿의 오픈 각도는 85°이고, 상기 슬릿을 통해 전자파가 안테나 내부로 전달되어 전기장은 상기 슬릿 주변에 균일한 크기로 분포할 수 있게 된다.

또한, 상기 영구자석은 상기 콘 형상의 안테나 내부 영역에 875G 크기를 갖는 균일한 자기장을 형성함으로써 ECR 현상을 유도하기 위한 것으로, 상기 방사형 슬릿의 수와 동일하게 구비되고, 상기 방사형 슬릿의 중심부와 상기 영구자석의 중앙부가 일치하도록 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원은 이온원으로 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있는 ECR 방식을 이용하여 인출되는 이온빔 전류량을 증가시킴으로써 가공시간을 단축하고 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 내부 도전체를 방사형 슬릿이 형성된 콘 형상으로 하고, 영구자석을 슬릿과 엇갈리게 배열함으로써 안정적이고 균일한 ECR 플라즈마를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이온원이 자유롭게 움직일 수 있도록 장치를 소형으로 제작하고, 동축케이블을 이용한 전력인가방식 적용을 통해 대면적 샘플 처리에 적합한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이온원의 탈부착이 가능한 구조로 교체 및 수리가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 외부 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 내부 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 내부 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원 내부에 형성된 전기장의 분포를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원 내부에 형성된 자기장의 분포를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

본 발명은 자기장 안에서 사이클로트론 운동을 하는 전자에 대하여 사이클로트론 주파수와 동일한 전자파를 주어 일어나는 공명현상에 의하여 플라즈마를 발생시키는 방식, 즉 ECR 방식에 의해 발생 플라즈마로부터 이온빔을 인출하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 외부 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 내부 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 내부 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원 내부에 형성된 전기장의 분포를 도시한 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원 내부에 형성된 자기장의 분포를 도시한 도면이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원의 구성을 설명한다.

본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원은 바람직하게는 실린더 형태로서 입력부(100), 본체부(200), 및 출력부(300)를 포함하며, 상기 구성들은 결합 되어 사용되나 필요에 따라 구성 별로 분리 가능할 수 있다.

입력부(100)는 마이크로파 입력부(110)를 포함하며, 마이크로파 입력부(110)를 통해 2.45GHz 주파수 범위의 전자파가 입력될 수 있다. 입력된 마이크로파는 전송라인을 따라 콘 형상의 안테나로 전송될 수 있다.

마이크로파 입력부(110)의 양 쪽에 형성된 오링은 마이크로파 입력부(110) 내부를 진공상태로 유지하여 마이크로파의 전송 효율을 향상시키고, 마이크로파가 동축케이블로 새는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

또한, 입력부(100)는 동축케이블을 사용하여 본체부(200)로 충분한 마이크로파 전력을 공급하고 전력손실을 최소화할 수 있다. 특히, 플렉서블한 동축케이블을 사용하여 소형의 이온원을 자유롭게 움직이면서 사용할 수 있다.

이 때, 본체부(200)를 구성하는 외부 도전체(210), 내부 도전체(220), 및 유전물질(240)은 동축케이블의 특성 임피던스인 50ohm 매칭을 고려한 동축 구조로 형성될 수 있고, 동축케이블을 통해 입력된 전력은 상기 본체부(200)의 동축 구조를 통해 콘 형상의 안테나 표면을 거쳐, 최종적으로는 방사형 슬릿(s)을 통해 안테나 내부로 입사할 수 있다.

입력부(100)는 마이크로파 입력부(110) 외에 가스 공급부, 및 냉각수 공급부를 더 포함할 수 있다.

가스 공급부는 ECR 플라즈마 발생부(230)에 플라즈마 발생 가스를 주입하며, 예를 들어 아르곤, 질소와 같은 비활성 가스가 주입될 수 있다.

냉각수 공급부는 본체부(200)에 냉각수를 공급하여 ECR 플라즈마를 발생시켜 이로부터 이온빔을 인출하는 과정에서 발열된 본 발명에 따른 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원을 냉각시킬 수 있다. 특히, 냉각수는 냉각수 공급부를 통해 영구자석(m) 부근으로 공급되어 영구자석(m)의 발열을 저지하고, 이러한 냉각효과 유전물질(240)에 의해 외부 도전체(210)로부터 내부 도전체(220)로 전달될 수 있다.

본체부(200)는 외부 도전체(210), 내부 도전체(220), 유전물질(240), 그리고 외부 도전체(210) 외부에 다양한 형태로 배열 가능한 영구자석(m)을 포함할 수 있다.

내부 도전체(220)는 마이크로파 전송라인과 콘 형상의 안테나를 포함할 수 있다. 콘 형상의 안테나는 하부로 갈수록 펼쳐진 형상일 수 있으며, 펼쳐진 안테나 내부는 진공상태로서 ECR 플라즈마 발생부(230)에 해당할 수 있다.

안테나 상에는 슬릿(s)이 형성될 수 있으며, 예를 들어 상기 슬릿(s)은 콘 형상의 안테나에 방사형으로 형성될 수 있다. 슬릿(s)이 방사형으로 형성되는 경우 내부 도전체(220)의 표면을 따라 전파되는 마이크로파 대부분이 상기 슬릿(s)을 통해 ECR 플라즈마 발생부(230)로 입사 가능하여 마이크로파의 입사 효율을 높여 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

외부 도전체(210)와 내부 도전체(220) 사이에는 유전물질(240)이 삽입되어 입력된 마이크로파를 진공상태의 ECR 플라즈마 발생부(230)로 효율적으로 전달하는 동시에, 냉각수 공급부로부터 공급된 냉각수에 의한 외부 도전체(210) 냉각 효과를 내부 도전체(220)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 유전물질(240)은 절연성 및 열전도성이 우수한 재료를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 AlN을 사용할 수 있다.

유전물질(240)로 AlN(유전상수 9.9)을 사용하는 경우 동축케이블의 특성 임피던스에 해당하는 50ohm 매칭을 위해 식 1에 따라 외부 도전체(210)의 내경(D)과 내부 도전체(220)의 외경(d)이 결정될 수 있다.

(식 1)

본 발명의 일 실시예에 따르면 외부 도전체(210)의 내경(D)을 49mm, 내부 도전체(220)의 외경(d)을 3.89mm로 하였을 때, 식 1에 의해 동축케이블의 특성 임피던스 값에 근접한 48.3ohm이 도출될 수 있다.

외부 도전체(210)의 외부에는 영구자석(m)이 다양한 형태로 삽입되어, ECR 플라즈마 발생부(230)로 입사된 마이크로파와 공명할 수 있는 875G에 해당하는 공진 자기장을 형성할 수 있다.

한편, 내부 도전체(220)의 하단부는 외부도전체(210)와 연결되어 방사형 슬릿(s)을 통해 ECR 플라즈마 발생부(230)로 입사하지 못한 일부 마이크로파가 외부 도전체를 통해 외부로 쉽게 빠져나갈 수 있도록 표면전류 통로를 형성할 수 있다.

이러한 구조는 플라즈마 형성에 기여하지 못한 마이크로파에 의해 발생하는 아크, 유전가열, 플라즈마 불안정 등의 문제를 해결할 수 있다.

출력부(300)는 인출전극(310)과 뉴트럴라이저(320)를 포함할 수 있다.

인출전극(310)은 ECR 플라즈마 발생부(230)에서 발생한 플라즈마로부터 이온빔 전류를 인출하는 역할을 할 수 있다.

본 발명과 같이 이온원으로 ECR 방식을 이용하는 경우, 기존 ICP 방식을 이용한 IBF 장치보다 약 10배 내지 100배의 고밀도 플라즈마 발생이 가능하므로, 이에 따라 인출전극(310)으로부터 높은 이온빔 전류를 인출할 수 있다.

인출전극(310)은 3단으로 구성될 수 있으며, 각각의 전극은 순서대로 이온 스크리닝, 이온빔 인출, 이온빔 속도 및 폭을 조절하는 역할을 할 수 있다. 또한, 각각의 전극 간의 간격 조절이 가능하며, 필요한 경우 하나 이상의 전극을 생략하는 것이 가능하다.

예를 들어, 최하단의 인출전극(310)은 다이어프램으로 이온빔 폭을 조절하여 피처리물에 원하는 처리를 가능하게 할 수 있다. 다이어프램을 사용하는 경우 이온빔의 폭은 좁게 형성되어 피처리물의 섬세한 가공이 가능한 반면, 생략하는 경우 이온빔이 넓게 퍼져 일부 전류 손실이 있으나 넓은 면적의 빠른 처리가 가능할 수 있다.

한편, 뉴트럴라이저(320)는 인출전극(310)으로부터 인출된 이온빔에 전자를 공급하여 이온빔을 중성화시키며, 필라멘트로 형성될 수 있다. 전류 등에 의해 필라멘트가 가열되면서 공간전하효과가 발생할 수 있는데, 뉴트럴라이저(320)는 이로 인하여 발생하는 이온빔 발산 현상 및 아크로 인한 국부적 열 손상을 방지하고, 피처리물의 전하손상을 예방할 수 있다.

다음은 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 슬릿(s) 및 영구자석(m)의 배치에 대하여 설명한다.

내부 도전체(220)의 콘 형상의 안테나 상에는 방사형 슬릿(s)이 형성되어 입력된 전자파가 슬릿(s)을 통해 안테나 내부로 전달될 수 있다. 슬릿(s)을 통과하는 전자파는 2.45GHz의 주파수를 가질 수 있다.

슬릿(s)은 전기장이 가장 강한 부분에 적정한 폭(sw)과 오픈 각도(sa)를 가지도록 형성될 수 있으므로, 안테나의 형상에 따라 슬릿(s)의 개수, 폭, 각도 등은 다양하게 형성·변형될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 방사형 슬릿(s)은 콘 형상의 안테나 둘레를 따라 4개의 슬릿이 각각 85°씩 오픈되어 형성될 수 있고, 내부 도전체의 하단부로부터 18mm 떨어진 지점(sp)에 4.5mm 두께로 형성될 수 있다.

내부 도전체(220)의 하단부로부터 18mm 떨어진 지점(sp)은 콘 형상의 안테나 경사 표면을 통해 전파되는 마이크로파의 전기장이 가장 강한 부분에 해당한다.

한편, 안테나는 내부에 퀄츠 또는 세라믹(250)을 더 포함할 수 있고, 삽입된 퀄츠 또는 세라믹(250)은 안테나의 오염을 방지하는 역할을 할 수 있다.

영구자석(m)은 방사형 슬릿(s)의 수와 동일한 수로 구비될 수 있고, 영구자석(m)의 중앙부는 방사형 슬릿(s)의 중심부와 일치하도록 배열될 수 있다.

또한, 영구자석(m)은 외부에서 철요크가 감싸고 있는데, 영구자석(m)의 중앙부는 철요크의 중심과 일치하도록 배열될 수 있다.

영구자석(m) 외부에 위치한 철요크는 영구자석(m)에 의해 형성된 자기장이 외부방향으로 형성되는 것을 방지하고, 콘 형상의 안테나 내부에 집중적으로 형성되도록 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영구자석(m)은 4개 삽입될 수 있고, 영구자석(m) 간의 배열각도(ma)는 45°일 수 있다. 또한, 인접한 영구자석(m) 간에는 서로 상대되는 자기극을 갖도록 배열되어, 인접한 영구자석(m) 사이에도 자기장이 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 전기장이 가장 강하게 형성되는 부분에 슬릿(s)을 형성하여 안테나 내부로 강한 전기장을 유도하고, 영구자석(m)에 의해 상기 전기장에 대응하는 자기장이 형성되어 ECR 현상에 의한 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기장 분포를 나타낸 시뮬레이션 결과이다. 붉은색으로 표시된 부분이 전기장이 강한 부분으로, 도 6을 참조하면 전기장이 가장 강한 부근에 슬릿(s)이 형성되어 진공부로 강한 전기장을 유도함을 확인할 수 있다. 또한, 도 7에서는 슬릿(s) 부근으로 강한 세기의 전기장이 균일하게 분포하고 있음을 확인할 수 있다.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장 분포를 나타낸 시뮬레이션 결과이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 875G의 자기장은 안테나로부터 일정 간격 떨어진 지점에 형성되었음을 확인할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 ECR 영역은 안테나 표면으로부터 5.5mm 떨어진 지점에 형성되어, ECR 현상에 의해 높은 에너지를 갖는 전자들로부터 안테나 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여햐 한다.

100: 입력부 110: 마이크로파 입력부
200: 본체부 210: 외부 도전체
220: 내부 도전체 230: ECR 플라즈마 발생부
240: 유전물질 250: 퀄츠(또는 세라믹)
300: 출력부 310: 인출전극
320: 뉴트럴라이저
s: 슬릿 m: 영구자석

Claims (12)

1. 마이크로파 공급부를 포함하는 입력부;
   방사형 슬릿이 형성된 콘 형상의 내부 도전체와, 상기 슬릿을 통과하는 전자파에 대응하는 자기장을 형성하기 위해 외부 도전체의 외부에 배열된 영구자석을 포함하며 상기 입력부의 하부로 연장되는 본체부; 및
   이온빔을 인출하는 인출전극을 포함하며 상기 본체부의 하부로 연장되는 출력부;를 포함하되,
   상기 이온빔은 상기 본체부의 ECR 현상에 의해 발생한 플라즈마로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 입력부는 동축케이블 방식으로 전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 방사형 슬릿은 상기 콘 형상의 내부 도전체 둘레를 따라 4개의 슬릿이 각각 85°씩 오픈되어 형성된 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 방사형 슬릿은 상기 내부 도전체의 하단부로부터 18mm 떨어진 지점에 4.5mm의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 외부 도전체 외부에 배열된 상기 영구자석은 상기 방사형 슬릿의 수와 동일하게 구비되고, 상기 방사형 슬릿의 중심부와 상기 영구자석의 중앙부가 일치하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 영구자석은 인접한 영구자석 간에 서로 상대되는 자기극을 가지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 콘 형상의 내부 도전체의 내부는 퀄츠 또는 세라믹을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 외부 도전체와 상기 내부 도전체 사이에는 유전물질이 삽입되는 것을 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 유전물질은 AlN인 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 내부 도전체의 하단부는 상기 외부 도전체와 연결되어 상기 마이크로파 표면전류 통로를 형성하여 안정적인 플라즈마 발생을 유도하는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 입력부는 냉각수 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 인출된 이온빔에 전자를 공급하여 중성화시키는 필라멘트로 형성된 뉴트럴라이저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온빔 가공·주입을 위한 소형의 콘타입 마이크로파 ECR 플라즈마 발생원.
    
    
    
    

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