KR20230118659A - 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치 - Google Patents

플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치 Download PDF

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KR20230118659A
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Abstract

본 출원은 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치를 공개하였고, 상기 장치는 내부에서 외부로 순차적으로 동축으로 설치된 방전 챔버, 나선형 코일 및 이온 소스 챔버를 포함하고, 방전 챔버의 외벽면에는 금속 호일이 설치되어 있고, 금속 호일은 방전 챔버의 내부 가장자리 자기장 강도를 차폐하고, 표피 효과로 인한 높은 플라즈마 밀도를 중화시킬 수 있어, 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포가 균일하도록 한다. 금속 호일의 폭(W) 값의 범위는 1~20mm이고, 금속 호일의 두께(T) 값의 범위는 0.1mm~t이고, t는 표피 깊이이고, 방전 챔버의 가장자리 플라즈마 밀도 및 중심 영역 플라즈마 밀도의 차이성에 따라, 금속 호일의 두께(T) 및 표면적을 선택한다. 본 출원은 방전 챔버 외부에 페러데이 구조를 추가하고, 페러데이 구조에 대해 전력 할당을 진행함으로써, 서로 다른 작업 조건에 따라 플라즈마 밀도를 조절하여, 식각 균일성을 효과적으로 개선한다.

Description

플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치
본 출원은 2021년 1월 4일자로 중국 전리국에 제출된, 출원 명칭이 “플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치”인 중국 특허 출원 제2021100021686호를 기초로 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 출원에 원용된다.
본 출원은 이온 빔 식각 분야에 관한 것으로, 특히 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치에 관한 것이다.
이온 빔 식각은 다양한 금속(Ni, Cu, Au, Al, Pb, Pt, Ti 등) 및 그 합금, 및 비금속, 산화물, 질화물, 탄화물, 반도체, 폴리머, 세라믹, 적외선 및 초전도 등 재료의 식각 가공에 사용될 수 있다. 원리적으로는 글로우 방전 원리를 이용하여 아르곤 가스를 아르곤 이온으로 분해하고, 아르곤 이온은 양극 전기장에 의해 가속되어 샘플 표면에 물리적 충격을 가하여 식각 효과를 달성하는 것이다. 식각 과정은 아르곤(Ar)을 이온 소스 방전 챔버에 채우고, 이온화를 통해 플라즈마를 형성한 다음, 그리드를 통해 이온을 빔의 형태로 인출하여 가속시키고, 일정한 에너지를 가진 이온 빔이 작업 챔버로 유입되고, 고체 표면으로 발사되어 고체 표면 원자에 충격을 가함으로써, 재료 원자의 스퍼터링을 발생시켜 식각 목적을 달성하는 것이며, 순수한 물리적 식각에 속한다. 이온은 글로우 방전에 의해 생성되는 것이 아니라 독립된 이온 소스가 불활성 기체 이온을 발사하고 전기장에 의해 가속된 다음 샘플이 놓인 진공 챔버로 들어가므로, 이온 빔 소스와 샘플 챔버의 진공도는 각자의 최적 상태에 각각 도달할 수 있으며, 막의 순도는 매우 높다.
이온 소스는 중성 원자나 분자를 이온화하여 이온 빔을 추출하는 장치로, 이온 소스의 품질은 식각 성능에 직접적인 영향을 미치고, 기존의 이온 소스는 주로 카프만 이온 소스, RF 이온 소스, 마이크로파 전자 사이클로트론 공명(ECR) 이온 소스 및 End Hall 이온 소스를 포함하며, RF 이온 소스는 고밀도, 무공해, 손쉬운 유지 보수 및 긴 수명 등 장점으로 인해 이온 빔 식각, 재료 표면 개질 및 박막 가공에 널리 사용되고, 작동 원리는 다음과 같다: 유전체 창에 놓인 RF 코일에 일정한 RF 전류가 흐르면 방전실에서 유도 RF 전기장이 유도되고, 유도 전기장은 전자의 이동을 가속시켜, 중성 가스 분자와 지속적으로 충돌하여 이온화되도록 하여, 유도 코일의 RF 에너지를 이온화된 가스에 결합시켜 플라즈마 방전을 유지한다. RF 방전에 의해 생성된 대부분의 이온은 그리드 시스템에 의해 인출되어 이온 빔을 형성하고, RF 이온 소스는 무전극 방전하고, 장시간 작업이 안정되고, 균일 영역이 크고, 이온 빔 밀도를 정확하게 제어할 수 있고, 오염이 적은 등 특징을 가지므로, 이온 빔 식각 공정에서 널리 사용된다.
기존의 이온 소스는 사용 중에 코일에 전원이 공급되면, 피부층 내부에서 플라즈마 밀도가 가장 높고, 피부층 외부 영역에서 플라즈마 밀도가 점차 감소하고, 저압 조건에서 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도는 대부분 포물선 분포를 이루고, 전류가 증가함에 따라 에지 스킨 효과가 강화되고 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포는 일반적으로 안장 모양의 분포를 나타내고, 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도는 중심 및 가장자리의 분포가 고르지 않다(도 1 및 도 2 참조). 기존 방식은 스크린 그리드에 서로 다른 사양의 구멍을 내어 이 문제를 해결하는 것이지만 특정 작업 조건만 개선할 수 있고 다중 작업 조건을 조절할 수 없어 식각 균일성에 영향을 미친다.
본 출원의 각 예시적 실시예는 방전 챔버 외부에 페러데이 구조를 추가하고, 페러데이 구조에 대해 전력 할당을 진행함으로써, 서로 다른 작업 조건에 대해 플라즈마 밀도를 조절하여, 식각 균일성을 효과적으로 향상시키는 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치를 제공한다.
본 출원의 각 예시적 실시예는 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치를 제공하고, 내부에서 외부로 순차적으로 동축으로 설치된 방전 챔버, 나선형 코일 및 이온 소스 챔버를 포함하고, 방전 챔버의 외벽면에는 금속 호일이 설치되어 있고, 금속 호일은 방전 챔버의 내부 가장자리 자기장 강도를 차폐하고, 표피 효과로 인한 높은 플라즈마 밀도를 중화시킬 수 있어, 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포가 균일하도록 한다.
일 실시예에서, 금속 호일의 폭(W) 값의 범위는 1~20mm이고, 금속 호일의 두께(T) 값의 범위는 0.1mm~t이고, t는 나선형 코일의 표피 깊이이다. 방전 챔버의 가장자리 플라즈마 밀도 및 중심 영역 플라즈마 밀도의 차이성에 따라, 금속 호일의 두께(T) 및 표면적을 선택한다.
일 실시예에서, 가장자리 플라즈마 밀도가 중심 영역보다 3% 이상 높은 경우, 금속 호일의 두께(T) 또는 표면적을 증가시켜, 금속 호일의 차폐 효과를 높이고, 가장자리 플라즈마 밀도를 감소시켜야 하고, 가장자리 플라즈마 밀도가 중심 영역 플라즈마 밀도의 3% 이하보다 높은 경우, 금속 호일의 두께 또는 표면적을 감소시켜, 차폐 효과를 줄여, 가장자리 영역 플라즈마 밀도가 중심 영역 밀도보다 낮아지는 것을 방지한다.
일 실시예에서, 금속 호일은 환형이고, 방전 챔버 외벽면에 축방향을 따라 배치된다.
일 실시예에서, 금속 호일은 띠 모양이고, 방전 챔버의 외벽면에 나선형으로 감긴다.
일 실시예에서, 금속 호일은 수직 스트립이고, 방전 챔버의 외벽면에 원주 방향을 따라 배치된다.
일 실시예에서, 금속 호일의 재질은 페러데이 차폐 효과를 가지며 전압을 차폐하는 알루미늄, 금 또는 구리이다.
일 실시예에서, 방전 챔버의 후단에는 그리드 어셈블리가 설치되고, 그리드 어셈블리는 내부에서 외부로 순차적으로 설치된 스크린 그리드 및 가속 그리드를 포함하고, 스크린 그리드는 방전 챔버 내의 플라즈마를 집속시켜 이온 빔을 형성하는데 사용되고, 가속 그리드는 형성된 이온 빔을 가속시키는데 사용된다.
일 실시예에서, 그리드 어셈블리는 가속 그리드 외측에 설치된 감속 그리드를 더 포함한다. 스크린 그리드 및 가속 그리드는 필터링된 DC 전원에 각각 연결되며, 감속 그리드는 이온 빔 발산을 줄이기 위해 접지된다.
나선형 코일은 RF 정합 장치를 통해 RF 전원에 연결된다.
1. 본 출원에 따른 금속 호일은, 방전 챔버 외부에 페러데이 구조를 형성하고, 페러데이 구조에 대해 전력 할당을 진행함으로써, 서로 다른 작업 조건에 대해 플라즈마 밀도를 조절하여, 식각 균일성을 효과적으로 개선한다.
2. 본 출원에 따른 금속 호일은 방전 챔버의 내부 가장자리 자기장 강도를 차폐하고, 표피 효과로 인한 높은 플라즈마 밀도를 중화시킬 수 있어, 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포가 균일하도록 한다.
3. 본 출원에 따른 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치는 방전 챔버의 가장자리 플라즈마 밀도 및 중심 영역 플라즈마 밀도의 차이성에 따라, 금속 호일의 두께(T) 및 표면적을 선택할 수 있다.
4. 본 출원에 따른 금속 호일의 재질은 알루미늄, 금, 구리 등의 도체이므로, 페러데이 차폐 효과를 잘 얻을 수 있고, 전압에 대해 차폐 작용이 형성된다.
도 1은 종래 기술의 방전 챔버 내 플라즈마 밀도의 분포 개략도를 나타낸다.
도 2는 종래 기술의 고에너지 작업 조건 및 저에너지 작업 조건에서 반응 챔버 내 이온 빔 밀도의 분포도를 나타낸다.
도 3은 본 출원의 일 실시예의 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치의 구조 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에서 금속 호일이 환형일 때, 방전 챔버 외벽면의 레이아웃 개략도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에서 금속 호일이 제1 나선형일 때, 방전 챔버 외벽면의 레이아웃 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에서 금속 호일이 제2 나선형일 때, 방전 챔버 외벽면의 레이아웃 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에서 금속 호일이 수직 스트립일 때, 방전 챔버 외벽면의 레이아웃 개략도이다.
이하에서는 도면 및 구체적인 바람직한 실시방식을 결합하여 본 출원을 더 상세하게 설명한다.
본 출원에서 “및/또는”의 의미는 각자 독립적으로 존재하거나 또는 양자가 동시에 존재하는 경우가 모두 포함된다는 것이다.
본 출원에 따른 “연결”의 의미는 부품들 간의 직접적인 연결 또는 부품들 간의 다른 부품을 통한 간접적인 연결일 수 있다. 간결함을 위해, 달리 정의되지 않는 한, 본 출원에서 하나의 소자가 다른 하나의 소자에 “연결”된다고 하는 것은 상기 하나의 소자가 상기 다른 소자에 전기적으로 연결되는 것을 의미한다.
본 출원의 설명에서, 이해해야 할 것은, 용어 “좌측”, “우측”, “상부”, “하부” 등이 지시하는 방향 또는 위치 관계는 도면에 도시된 방향 또는 위치 관계에 기반한 것으로, 본 출원을 설명하기 쉽고 설명을 단순화하기 위한 것일 뿐, 지시하는 장치 또는 소자가 반드시 특정 방향을 가지고, 특정 방향으로 구성되고 작동되어야 함을 지시하거나 암시하는 것은 아니고, “제1”, “제2” 등은 부품의 중요성을 나타내는 것이 아니므로, 본 출원을 한정하는 것으로 이해해서는 안된다. 본 실시예에서 사용된 구체적인 크기는 기술방안을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원의 보호 범위를 한정하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 출원의 각 예시적 실시예는 내부에서 외부로 순차적으로 동축으로 설치된 방전 챔버(20), 나선형 코일(30) 및 이온 소스 챔버(10)를 포함하는 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치를 제공한다.
이온 소스 챔버(10)의 내벽에는 원주 방향을 따라 복수의 나선형 코일 고정부(31)가 분포되어 있고, 나선형 코일(30)은 나선형 코일 고정부(31)에 배치된다. 나선형 코일의 양극 단자는 이온 소스 챔버에 설치된 RF 컬럼(42)을 통해 RF 정합 장치(41)에 연결되고, RF 정합 장치는 RF 전원(40)에 연결된다.
상기 RF 정합 장치(41)의 설치는, 부하의 임피던스를 RF 전원(40)의 임피던스와 정합시켜, 반사 전력을 줄여, 전송 전력이 최대값에 도달하도록 보장한다.
방전 챔버(20)는 방전 챔버 지지부(21)를 통해 이온 소스 챔버(10)에 장착된다.
방전 챔버의 전단에는 방전 챔버 내부로 Ar, O2플라즈마 가스를 유입시키기 위한 흡기 관로(70)가 설치되어 있다.
방전 챔버의 후단에는 그리드(Grid) 어셈블리(60)가 설치되고, 그리드 어셈블리(60)는 2개의 그리드 또는 3개의 그리드를 선택할 수 있다.
그리드 어셈블리(60)가 2개의 그리드인 경우, 내부에서 외부로 순차적으로 설치된 스크린 그리드(61) 및 가속 그리드(62)를 포함한다.
상기 스크린 그리드(61)는 이온 소스 챔버에 설치된 RF 컬럼(613)을 통해 필터(612) 및 DC 전원(611)에 순차적으로 연결되고, 스크린 그리드(61)는 플라즈마를 집속시켜 이온 빔을 형성할 수 있다.
상기 가속 그리드(62)는 이온 소스 챔버에 설치된 RF 컬럼(623)을 통해 필터(622) 및 DC 전원(621)에 순차적으로 연결되고, 가속 그리드(62)는 이온 빔을 가속시킨다.
그리드 어셈블리(60)가 3개 그리드인 경우, 3개의 그리드는 2개의 그리드에 기반하여 감속 그리드(64)를 추가한 것으로, 감속 그리드(63)는 가속 그리드 외측에 설치되어, 이온 빔 발산을 효과적으로 줄일 수 있다. 스크린 그리드에 음전기가 인가되고, 가속 그리드에 양전기가 인가되며, 감속 그리드는 접지된다.
방전 챔버의 외벽면에는 금속 호일(50)이 부착되는 것이 바람직하고, 금속 호일의 재질은 페러데이 차폐 효과를 가지며 전압을 차폐하는 알루미늄, 금 또는 구리 등의 도체인 것이 바람직하다.
상기 금속 호일의 형태는 아래 형태를 포함하지만 이에 한정되지 않는다:
(1)환형으로 축방향으로 분포된다: 도 4에 도시된 바와 같이, 금속 호일은 환형이고, 방전 챔버 외벽면에 축방향을 따라 배치되고, 축방향 분포는 균일하거나 불균일할 수 있다.
(2)나선형으로 분포되고, 아래 두 가지 실시예를 포함하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 호일은 띠 모양이고, 긴 통끈이고, 방전 챔버의 외벽면에 나선형으로 감기고, 권선 간격은 균일하거나 불균일할 수 있다.
일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 금속 호일은 띠 모양이고, 또한 길이가 다른 복수의 금속 호일 띠이고, 방전 챔버의 외벽면에 나선형으로 감기고, 권선 간격은 균일하거나 불균일할 수 있다.
(3)수직 스트립이 원주 방향으로 분포된다: 도 7에 도시된 바와 같이, 금속 호일은 수직 스트립이고, 방전 챔버의 외벽면에 원주 방향을 따라 배치열되고, 원주 방향의 분포는 균일하거나 불균일할 수 있다. 도 7에서는 균일하게 배치된다.
식각이 필요한 경우, DC 전원(611, 621) 및 RF 전원(40)을 가동하고, 나선형 코일(30)에 정합 장치를 통해 RF 전력이 가해지면, 나선형 코일(30) 내에는 RF 전류가 흐르게 되어, RF 자속을 발생시키고, 방전 챔버(20)의 내부에는 방전 챔버의 축방향을 따라 RF 전기장이 유도되고, Ar, O2플라즈마 가스는 흡기 관로(70)를 통해 방전 챔버로 유입되고, 나선형 코일의 작용에 의해, 방전 챔버 내의 가스를 이온화하고, 방전 챔버 내의 전자는 전기장에 의해 가속되어, 밀집된 플라즈마를 생성한다. 방전 챔버 내의 플라즈마는 그리드 어셈블리(60)에 의해 인출된 후, 이온 빔 형태로 타켓에 충격을 가하여 웨이퍼를 식각한다.
식각 과정에서, 정전기장이 증가함에 따라 현저한 표피 효과가 발생하고, 동시에 플라즈마의 하전 입자는 전기장 힘의 작용에 의해 움직이거나 가스 방전을 통해 압력 및 온도 변화를 일으키며, 동시에 방전 챔버 내의 유동장에 제어 가능한 외란이 인가되어, 유동장 분포의 불균일성, 전하 축적 등 다양한 요인으로 인해 가장자리 플라즈마 밀도가 높아진다.
일 실시예에서, 금속 호일(50)을 방전 챔버(20) 외측에 설치함으로써, 방전 챔버 내 가장자리 자기장 강도를 효과적으로 차폐하고, 표피 효과로 인한 높은 플라즈마 밀도를 중화시킬 수 있어, 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포를 균일하게 한다.
금속 호일의 폭(W) 값의 범위는 1~20mm인 것이 바람직하고, 금속 호일의 두께(T) 값의 범위는 0.1mm~t인 것이 바람직하고, t는 나선형 코일의 표피 깊이이다.
방전 챔버의 가장자리 플라즈마 밀도 및 중심 영역 플라즈마 밀도의 차이성에 따라, 금속 호일의 두께(T) 및 표면적을 선택한다. 구체적으로, 가장자리 플라즈마 밀도가 중심 영역보다 3% 이상 높은 경우, 금속 호일의 두께(T) 또는 표면적을 증가시켜 금속 호일의 차폐 효과를 높여, 가장자리 플라즈마 밀도를 감소시켜야 하고, 가장자리 플라즈마 밀도가 중심 영역 플라즈마 밀도의 3% 이하보다 높은 경우, 금속 호일의 두께 또는 표면적을 감소시켜, 차폐 효과를 줄여, 가장자리 영역 플라즈마 밀도가 중심 영역 밀도보다 낮아지는 것을 방지한다.
또한, 금속 호일방전 챔버 외부에 페러데이 구조를 형성하고, 페러데이 구조에 대해 전력 할당을 진행함으로써, 서로 다른 작업 조건에 대해 플라즈마 밀도를 조절하여, 식각 균일성을 효과적으로 개선한다.
상술한 실시예들의 각 기술특징들은 임의로 조합될 수 있으며, 설명을 간결하게 하기 위하여, 상술한 실시예들의 각 기술특징들의 가능한 모든 조합에 대해서는 기재하지 아니하였으나, 이러한 기술특징들의 조합에 모순이 없는 한, 모두 본 명세서에 기재된 범위 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.
상술한 실시예는 본 출원의 몇 가지 실시방식만 나타냈고, 그 설명이 비교적 구체적이고 상세하지만, 본 발명의 특허청구범위를 제한하는 것으로 이해해서는 안된다. 유의할 것은, 당업자는 본 출원의 구상을 벗어나지 않으면서 복수의 변형 및 개선을 진행할 수 있고, 이들은 모두 본 출원의 보호 범위에 해당한다. 따라서, 본 출원의 특허청구범위는 첨부된 특허청구범위를 기준으로 한다.
10: 이온 소스 챔버
20: 방전 챔버
21: 방전 챔버 지지부
30: 나선형 코일
31: 나선형 코일 고정부
40: RF 전원
41: RF 정합 장치
42: RF 컬럼
43: RF 컬럼
50: 금속 호일
60: 그리드 어셈블리
61: 스크린 그리드
611: DC 전원
612: 필터
613: RF 컬럼
62: 가속 그리드
621: DC 전원
622: 필터
623: RF 컬럼
63: 감속 그리드
70: 흡기 관로

Claims (10)

  1. 내부에서 외부로 순차적으로 동축으로 설치된 방전 챔버, 나선형 코일 및 이온 소스 챔버를 포함하고,
    상기 방전 챔버의 외벽면에는 금속 호일이 설치되어 있고, 상기 금속 호일은 상기 방전 챔버의 내부 가장자리 자기장 강도를 차폐하고, 표피 효과로 인한 높은 플라즈마 밀도를 중화시킬 수 있어, 상기 방전 챔버 내 플라즈마 밀도 분포가 균일하도록 하는,
    플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 호일의 폭(W)의 범위는 1mm~20mm이고, 상기 금속 호일의 두께(T)의 범위는 0.1mm~t이고, t는 상기 나선형 코일의 표피 깊이이고, 상기 방전 챔버의 가장자리 플라즈마 밀도 및 중심 영역 플라즈마 밀도의 차이성에 따라, 상기 금속 호일의 두께(T) 및 표면적을 선택하는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가장자리 플라즈마 밀도가 중심 영역 플라즈마 밀도보다 3% 이상 높은 경우, 상기 금속 호일의 상기 두께(T) 또는 상기 표면적을 증가시켜, 상기 금속 호일의 차폐 효과를 높이고, 상기 가장자리 플라즈마 밀도를 감소시키거나, 및/또는
    상기 가장자리 플라즈마 밀도가 상기 중심 영역 플라즈마 밀도의 3% 이하보다 높은 경우, 상기 금속 호일의 상기 두께(T) 또는 상기 표면적을 감소시켜, 상기 차폐 효과를 줄여, 상기 가장자리 영역 플라즈마 밀도가 상기 중심 영역 플라즈마 밀도보다 낮아지는 것을 방지하는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 호일은 환형이고, 상기 방전 챔버의 상기 외벽면 상에 축방향을 따라 배치되는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 호일은 띠 모양이고, 상기 방전 챔버의 상기 외벽면에 나선형으로 감기는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 호일은 수직 스트립이고, 상기 방전 챔버의 상기 외벽면에 원주 방향으로 배치되는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 호일의 재질은 페러데이 차폐 효과를 가지며 전압을 차폐하는 알루미늄, 금 또는 구리인, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방전 챔버의 후단에는 그리드 어셈블리가 설치되고, 상기 그리드 어셈블리는 내부에서 외부로 순차적으로 설치된 스크린 그리드 및 가속 그리드를 포함하고, 상기 스크린 그리드는 상기 방전 챔버 내의 플라즈마를 집속시켜 이온 빔을 형성하는데 사용되고, 상기 가속 그리드는 상기 형성된 이온 빔을 가속시키는데 사용되는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 그리드 어셈블리는 상기 가속 그리드 외측에 설치된 감속 그리드를 더 포함하고, 상기 스크린 그리드 및 상기 가속 그리드는 필터링된 DC 전원에 각각 연결되며, 상기 감속 그리드는 상기 이온 빔 발산을 줄이기 위해 접지되는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 나선형 코일은 RF 정합 장치를 통해 RF 전원에 연결되는, 플라즈마 밀도 조절이 가능한 이온 소스 장치.
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