KR20230119210A - 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온소스 - Google Patents

코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온소스 Download PDF

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KR20230119210A
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야오야오 장
샤오보 류
둥둥 후
화이둥 장
하이양 류
나 리
쑹 궈
샤오레이 리
카이둥 쉬
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장쑤 루벤 인스트루먼츠 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원은 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스를 공개하였고, 외부에서 내부로 순차적으로 동축으로 설치된 이온 소스 챔버, 코일 지지부, 코일 및 방전 챔버 본체를 포함하며; 방전 챔버 본체는 방전 챔버 상부, 방전 챔버 중부 및 방전 챔버 하부를 포함하며; 방전 챔버 상부는 중공 원환이며; 방전 챔버 하부는 중심에 가스 유입 구멍이 설치된 원판이며; 방전 챔버 중부는 상단 직선형 통체 및 하단 돔형 통체를 포함하며; 코일 지지부의 외부 코일은 이온 소스 챔버의 내벽면에 장착되고, 코일 지지부의 내벽면 형상은 방전 챔버 본체의 형상과 동일하며; 코일은 코일 지지부 내에 장착되고, 통형 나선 코일 및 돔형 코일을 포함하며; 통형 나선 코일의 위치는 상단 직선형 통체의 위치와 대응되고, 돔형 코일은 하단 돔형 통체의 위치와 대응되며; 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리는 모두 동일하다. 본 출원은 코일향형 ICP 소스와 통형 ICP 소스를 결합하여, 방전 챔버 본체 내의 플라즈마 밀도를 구간별로 조절하여, 식각 균일성을 개선할 수 있다.

Description

코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스
본 출원은 이온 빔 식각 분야에 관한 것으로, 특히 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 1월 4일자로 중국 전리국에 제출된, 출원 명칭이 "코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스"인 중국 특허 출원 제202110002163.3호를 기초로 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 출원에 원용된다.
이온 소스는 중성 원자 또는 분자를 이온화하여 이온 빔을 인출하는 장치로서, 다양한 유형의 이온 가속기, 질량 분석기, 전자기 동위 원소 분리기, 이온 주입기, 이온 빔 식각 장치, 이온 추진기 및 제어 융합 장치 중의 중성 빔 주입기 등 설비의 필수 부품이다.
RF 유도 결합 플라즈마(RFICP) 소스는 메가헤르츠 범위 내에서 공진을 발생시킬 수 있으며, 저기압에서 플라즈마를 효과적으로 생성하고, 에너지를 플라즈마에 고효율로 전달하며, 그 구조가 간단하고, 고밀도의 순수 플라즈마를 생성할 수 있으므로, 사용 수명이 길고, 가성비가 좋은 장점이 있어, 최근 급속히 발전했으며, 현재 사용되는 RFICP 소스는 주로 원통형이며, 도 1에 도시한 바와 같이, RFICP 소스의 RF 코일은 전기적으로 절연된 석영 방전 챔버 밖에 감겨져 있으며, 매칭 네트워크를 통해 RF 전력을 코일에 인가하면, 코일에 RF 전류가 흐르게 되어, RF 자속이 발생하며, 방전 챔버 내에서 축 방향으로 RF 전기장이 유도되고, 그 안의 전자가 전기장에 의해 가속되어, 플라즈마를 생성하고, 동시에 코일의 에너지는 플라즈마에 결합된다.
RFICP 소스는 원통형이므로, RF 전원이 RF 코일에 인가되면, 전류의 표피 효과로 인해, 전류는 주로 방전 챔버의 벽내에서 흐르고, 표피층 내에서 점차 감쇠하며, 따라서 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도는 도 2에서 실선으로 도시한 바와 같이, 일반적으로 양쪽이 높고, 중간이 낮은 경향을 나타낸다. RF 전력 및 작동 압력의 영향을 받아, 반응 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포도 안장 모양(도2에서 점선으로 표시)의 경향을 나타내고, 플라즈마 밀도 분포가 고르지 않으므로, 식각 속도가 균일하지 않아, 식각 균일성에 영향을 준다.
본 출원의 각 예시적 실시예는 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스를 제공하고, 상기 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스는 코일향형 ICP 소스와 통형 ICP 소스를 결합하여, 방전 챔버 본체 내의 플라즈마 밀도를 구간별로 조절하여, 식각 균일성을 개선할 수 있다.
본 출원의 예시적 실시예는 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스를 제공하고, 외부에서 내부로 순차적으로 동축으로 설치된 이온 소스 챔버, 코일 지지부, 코일 및 방전 챔버 본체를 포함한다.
방전 챔버 본체는 순차적으로 연결된 방전 챔버 상부, 방전 챔버 중부 및 방전 챔버 하부를 포함한다.
방전 챔버 상부는 중공 원환이며, 플라즈마 출구측에 위치한다.
방전 챔버 하부는 중심에 가스 유입 구멍이 설치된 원반이다. 가스 유입 구멍은 이온화할 가스를 유입시키기 위한 것이다. 중공 원환의 원심과 원반의 원심은 모두 방전 챔버 본체의 중심축선 상에 위치한다.
방전 챔버 중부는 순차적으로 연결된 상단 직선형 통체 및 하단 돔(Dome)형 통체를 포함한다. 상단 직선형 통체의 상단은 방전 챔버 상부와 순차적으로 연결되고, 하단 돔형 통체의 하부는 방전 챔버 하부의 가장자리와 순차적으로 연결된다.
코일 지지부의 외부 코일은 이온 소스 챔버의 내벽면에 장착되고, 코일 지지부의 내벽면 형상은 방전 챔버 본체의 형상과 동일하다.
코일은 코일 지지부 내에 장착되고, 코일 양단은 각각 RF 소스와 연결된다. 코일은 통형 나선 코일과 돔형 코일을 포함한다. 통형 나선 코일의 위치는 상단 직선형 통체의 위치와 대응되고, 돔형 코일은 하단 돔형 통체의 위치와 대응된다. 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리는 모두 동일하다.
일 실시예에서, 방전 챔버 본체의 벽 두께 범위는 2mm~20mm이다.
일 실시예에서, 방전 챔버 본체의 재질은 석영 또는 세라믹이다.
일 실시예에서, 방전 챔버 본체의 재질이 석영인 경우, 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리 범위는 2mm~30mm이다. 방전 챔버 본체의 재질이 세라믹인 경우, 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리 범위는 0mm~30mm이다.
일 실시예에서, 방전 챔버 본체의 벽 두께는 H이고, 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리는 모두 L이며, 방전 챔버 본체 내에 필요한 플라즈마 밀도에 따라 H 및 L이 결정된다.
일 실시예에서, 방전 챔버 본체 내에 필요한 플라즈마 밀도가 높은 경우, H 및 L의 값을 작게 선택한다. 방전 챔버 본체 내에 필요한 플라즈마 밀도가 낮은 경우, H 및 L의 값을 크게 선택한다.
일 실시예에서, 방전 챔버 본체의 벽 두께(H)가 이미 결정되면, 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리(L)을 조절함으로써, 방전 챔버 본체 내의 플라즈마 밀도를 조절한다. 방전 챔버 본체의 벽 두께(H)가 크면, L을 감소시켜, 방전 챔버 본체 내의 플라즈마 밀도를 균일하게 한다. 방전 챔버 본체의 벽 두께(H)가 작으면, L을 증가시켜, 방전 챔버 본체 내의 플라즈마 밀도를 균일하게 한다.
일 실시예에서, 방전 챔버 하부 내벽면에는 가스 균일화 플레이트가 동축으로 장착되어 있고, 가스 균일화 플레이트는 가스 유입 구멍과 연통된 가스 균일화 챔버를 구비한다.
일 실시예에서, 코일 지지부의 내벽면에는 코일을 장착하기 위한 홈구가 설치되어 있다.
일 실시예에서, 코일은 3D 프린팅 성형을 사용한다.
본 출원은 코일향형 ICP(Inductive Coupled Plasma) 소스와 통형 ICP 소스를 결합하여, 플라즈마 밀도를 구간별로 조절하여, 식각 균일성을 개선할 수 있다.
방전 챔버 본체의 하단 돔형 통체 내부에서, 돔형 코일에 의해 플라즈마 이온화를 진행하고; 돔형 코일은 축 방향의 나선 코일 및 반경 방향의 코일향형 평면 코일로 분해될 수 있으며; 나선 코일은 방전 챔버 내에 축 방향을 따라 RF 전기장이 유도되게 할 수 있고, 코일향형 평면 코일은 방전 챔버 내에 반경 방향을 따라 RF 전기장이 유도되게 함으로써, 전체 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포를 균일하게 하여, 식각 균일성을 보장한다.
도 1은 종래 기술의 이온 소스의 코일 및 방전 챔버의 구조 개략도를 나타낸다.
도 2는 종래 기술의 이온 소스 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포 개략도를 나타낸다.
도 3은 본 출원의 일 실시예의 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스의 개략도를 나타낸다.
도 4는 본 출원의 일 실시예의 방전 챔버의 구조 개략도를 나타낸다.
도 5는 본 출원의 일 실시예의 코일 지지부의 구조 개략도를 나타낸다.
도 6은 본 출원의 일 실시예의 코일의 구조 개략도를 나타낸다.
도 7은 본 출원의 일 실시예의 코일 툴링을 사용하여 코일을 제조하는 개략도를 나타낸다.
이하에서는 본 출원의 실시예의 도면을 결합하여, 본 출원의 실시예의 기술방안을 명확하고 완전하게 설명할 것이다. 이하 설명에서 도면은 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 당업자라면 창조적인 노동이 없이, 이러한 도면에 따라 다른 도면을 더 얻을 수 있다. 이하 설명되는 실시예는 본 출원의 일부 실시예이며, 모든 실시예가 아니다. 본 출원의 실시예를 바탕으로, 당업자가 창조적인 노동이 없이 얻은 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "포괄" 및 "포함"은 설명한 특징, 전체, 단계, 조작, 소자 및/또는 구성 요소의 존재를 의미하지만, 하나 이상의 기타 특징, 전체, 단계, 조작, 소자, 구성 요소
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 아니다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예는 외부에서 내부로 순차적으로 동축으로 설치된 이온 소스 챔버, 코일 지지부(3), 코일(2) 및 방전 챔버 본체(1)를 포함하는 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스를 제시하였다.
도 4에 도시한 바와 같이, 방전 챔버 본체(1)는 순차적으로 연결된 방전 챔버 상부(11), 방전 챔버 중부(12) 및 방전 챔버 하부(13)를 포함한다. 방전 챔버 상부(11), 방전 챔버 중부(12) 및 방전 챔버 하부(13) 사이는 용접 가공에 의해 성형될 수도 있고, 일체로 성형될 수도 있다.
방전 챔버 상부는 중공 원환이고, 플라즈마 출구측에 위치하며, 즉 이온 소스의 그리드(Grid) 어셈블리(10)에 가깝고, 그리드 어셈블리(10)는 스크린 그리드 및 가속 그리드를 포함한다.
방전 챔버 하부(13)는 중심에 가스 유입 구멍(131)이 설치된 원반이다. 중공 원환의 원심과 원반의 원심은 모두 방전 챔버 본체(1)의 중심축선 상에 위치한다.
상기 가스 유입 구멍은 Ar과 같은 이온화할 가스를 유입시키기 위한 것이다. 가스 유입 구멍(131)의 주변에는 방전 챔버 하부(13) 내벽면에 가스 균일화 플레이트(7)를 동축으로 장착하기 위한 가스 균일화 플레이트 장착 구멍(132)이 추가로 개설될 수 있고, 가스 균일화 플레이트(7)는 가스 유입 구멍(131)와 연통된 가스 균일화 챔버를 구비한다. 가스 균일화 플레이트(7)의 설치는, 유입 가스를 균일하게 할 수 있다. 방전 챔버 하부(13)의 직경은 가스 균일화 플레이트(7)의 외경보다 5mm 이상 커야 하며, 최대로 방전 챔버 본체(1)의 최대 내경을 초과하지 않아야 한다.
방전 챔버 중부는 순차적으로 연결된 상단 직선형 통체(121) 및 하단 돔(dome)형 통체(122)를 포함한다. 상단 직선형 통체(121)의 상단은 방전 챔버 상부와 순차적으로 연결되고, 하단 돔형 통체(122)의 하부는 방전 챔버 하부(13)의 외부 가장자리와 순차적으로 연결된다.
방전 챔버 본체(1)가 충분한 강도를 갖도록 보장하기 위해, 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께는 너무 얇으면 안되고, 동시에 방전 챔버의 플라즈마 밀도 및 재료 가공 영향을 보장하기 위해, 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께는 너무 두꺼워서는 안된다. 따라서, 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께는 2~20mm 사이에서 선택할 수 있다.
방전 챔버 본체(1)의 재질은 세라믹 또는 석영 재질일 수 있다.
코일 지지부(3)의 외부 코일은 이온 소스 챔버의 내벽면에 장착되고, 코일 지지부(3)의 내벽면 형상은 방전 챔버 본체(1)의 형상과 동일하다. 도 5에 도시한 바와 같이, 코일 지지부(3)의 내벽면에는 코일을 장착하기 위한 홈구(13)가 설치되어 있고, 코일(2)을 장착하는데 사용된다. 코일 지지부(3)의 재질은 세라믹, 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 절연 재질일 수 있다.
코일(2)의 양단은 RF 컬럼(51 또는 52), 도선(61 또는 62)을 통해 RF 소스와 연결된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 코일(2)은 통형 나선 코일과 돔형 코일을 포함한다. 통형 나선 코일의 위치는 상단 직선형 통체의 위치와 대응되고, 돔형 코일은 하단 돔형 통체의 위치와 대응된다.
각층의 코일(2)에서 방전 챔버 본체(1) 외벽면까지의 거리는 모두 동일하다. 코일(2)과 방전 챔버 본체(1) 사이의 거리를 보장하는 것은 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도 분포에 매우 중요한 의미가 있으며, 코일(2)의 성형은 방전 챔버 본체(1)의 구조와 일치해야 하며, 방전 챔버 본체(1)의 재질이 석영인 경우, 각층의 코일(2)에서 방전 챔버 본체(1) 외벽면까지의 거리는 모두 2~30mm이다. 방전 챔버 본체(1)의 재질이 세라믹인 경우, 각층의 코일(2)에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리(L)는 모두 0~30mm이다. 세라믹의 경도 및 내고온 성능이 강하므로, L=0인 경우, 코일(2)은 세라믹 방전 챔버 본체(1)에 고정된다.
각 코일(2)에서 방전 챔버 중부(12) 사이의 거리가 일치하도록 보장하기 위해, 코일(2)을 감을 때 코일 툴링(4)을 사용해야 하며, 코일(2) 툴링의 구조는 도 7에 도시한 바와 같이, 일체형일 수 있고, 또한 복수의 부분으로 구성될 수도 있으며, 가공 시 3D 프린팅 성형 등을 이용할 수 있다.
또한, 코일(2)에서 방전 챔버 하부(1)까지의 거리는 조절할 수 있고, 코일(2) 하단 위치는 방전 챔버 하부(13)의 하측일 수도 있고, 상측일 수도 있다.
Ar 플라즈마 가스가 방전 챔버 본체(1) 내로 유입되는 유량이 결정되고, 방전 챔버 본체의 벽 두께가 H이고, 각층의 코일에서 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리가 모두 L이면, H 및 L은, 방전 챔버 본체 내에 필요한 플라즈마 밀도에 따라 선택한다. 일 실시예에서, 선택 방법은 아래 A 및 B를 포함한다.
A. 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도가 높아야 할 경우, 방전 챔버 본체(1)는 작은 벽 두께를 선택할 수 있고, 동시에 방전 챔버 본체(1)와 코일(2) 사이의 거리를 감소시키고, 즉 모두 비교적 작은 H 및 L를 선택하며, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도가 높을 수록, 방전 챔버 본체(1)는 더 작은 벽 두께를 선택할 수 있고, 동시에 방전 챔버 본체(1)와 코일(2) 사이의 거리를 감소시키고, 즉 선택된 H 및 L은 더 작은 것으로 이해할 수 있다.
B. 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도가 낮아야 할 경우, 방전 챔버 본체(1)는 큰 벽 두께를 선택할 수 있고, 동시에 방전 챔버 본체(1)와 코일(2) 사이의 거리를 증가시키고, 즉 모두 비교적 큰 H 및 L를 선택하며, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도가 낮을 수록, 방전 챔버 본체(1)는 더 두꺼운 벽 두께를 선택할 수 있고, 동시에 방전 챔버 본체(1)와 코일(2) 사이의 거리를 증가시키고, 즉 선택된 H 및 L은 더 큰 것으로 이해할 수 있다.
또한, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도가 균일하게 일치해지는 것을 원할 경우, 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께는 코일(2)에서 방전 챔버 중부(12) 외벽까지의 거리와 반비례한다. 구체적인 조절 방법은 아래 A 및 B를 포함한다.
A. 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께(H)가 작으면, 코일(2)에서 방전 챔버 본체(1)까지의 거리는 비교적 크게 선택할 수 있다. 즉 L을 증가시킴으로써, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도를 균일하게 하고, 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께가 작을 수록, 코일(2)에서 방전 챔버(1) 사이는 더 큰 거리를 선택할 수 있으며, 즉 L을 증가시킴으로써, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도를 균일하게 하는 것으로 이해할 수 있다.
B. 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께(H)가 크면, 코일(2)에서 방전 챔버 중부(1)까지의 거리를 감소시켜야 한다. 즉 L을 감소시킴으로써, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도를 균일하게 하고, 방전 챔버 본체(1)의 벽 두께(H)가 클 수록, 코일(2)에서 방전 챔버 중부(1)까지의 거리를 감소시켜야 하며, 즉 L을 감소시킴으로써, 방전 챔버 본체(1) 내의 플라즈마 밀도를 균일하게 하는 것으로 이해할 수 있다.
식각이 필요한 경우, Ar 등 이온화 가스를 방전 챔버 본체(1) 내로 유입시키고, 코일(2)에 RF 전원을 통전시킨 후, 방전 챔버 본체(1) 내의 이온화 가스를 이온화한다. 코일(2)과 방전 챔버 중부(12) 사이의 거리가 그대로 유지되므로,
A. 방전 챔버 본체의 하단 돔형 통체 내부에서, 돔형 코일에 의해 플라즈마 이온화를 진행하고; 돔형 코일은 축 방향의 나선 코일 및 반경 방향의 코일향형 평면 코일로 분해될 수 있으며; 나선 코일은 방전 챔버 내에 축 방향을 따라 RF 전기장이 유도되게 할 수 있고, 코일향형 평면 코일은 방전 챔버 내에 반경 방향을 따라 RF 전기장이 유도되게 함으써, 전체 방전 챔버 내의 플라즈마 밀도 분포를 균일하게 하여, 식각 균일성을 보장하며;
B. 방전 챔버 본체(1)의 상단 직선형 통체 내부에서, 통형 나선 코일에 의해 플라즈마 이온화를 진행하고; 통형 나선 코일은 방전 챔버 내에 축 방향을 따라 RF 전기장이 유도되게 할 수 있고, 방전 챔버 본체(1)의 상단 직선형 통체 내부는 코일이 없고, 하측에 의해 균일하게 분산되고, 코일 길이는 인덕턴스와 관련이 있으며, 인덕턴스를 보장하면 플라즈마 밀도 분포를 균일하게 할 수 있다.
이상 본 출원의 일부 실시방식을 상세하게 설명하였으나, 본 출원은 상술한 실시방식의 구체적인 내용에 제한되지는 않으며, 본 출원의 기술 구상 범위 내에서 본 출원의 기술방안을 여러 가지로 동등하게 변형할 수 있고, 이러한 동등한 변형은 모두 본 출원의 보호 범위에 해당한다.
1: 방전 챔버 본체 11: 방전 챔버 상부
12: 방전 챔버 중부 121: 상단 직선형 통체
122: 하단 돔형 통체 13: 방전 챔버 하부
131: 가스 유입 구멍 132: 가스 균일화 플레이트 장착 구멍
2: 코일 3: 코일 지지부
31: 홈구 4: 코일 툴링
51~52: RF 컬럼 61~62: 도선
7: 가스 균일화 플레이트 10: 그리드(Grid) 어셈블리

Claims (10)

  1. 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스에 있어서,
    외부에서 내부로 순차적으로 동축으로 설치된 이온 소스 챔버, 코일 지지부, 코일 및 방전 챔버 본체를 포함하고,
    상기 방전 챔버 본체는 순차적으로 연결된 방전 챔버 상부, 방전 챔버 중부 및 방전 챔버 하부를 포함하며; 상기 전 챔버 상부는 중공 원환이고, 플라즈마 출구측에 위치하며; 상기 방전 챔버 하부의 중심에 원반이 설치되어 있고, 상기 원반에 가스 유입 구멍이 설치되어 있으며; 상기 가스 유입 구멍은 이온화할 가스를 유입시키기 위한 것이고, 상기 중공 원환의 원심과 상기 원반의 원심은 모두 상기 방전 챔버 본체의 중심축선 상에 위치하며; 상기 방전 챔버 중부는 순차적으로 연결된 상단 직선형 통체 및 하단 돔(Dome)형 통체를 포함하며; 상기 상단 직선형 통체의 상단은 상기 방전 챔버 상부와 연결되고, 상기 하단 돔형 통체의 하부는 상기 방전 챔버 하부의 외부 가장자리와 연결되며;
    상기 코일 지지부의 외부 코일은 상기 이온 소스 챔버의 내벽면에 장착되고, 상기 코일 지지부의 내벽면 형상은 상기 방전 챔버 본체의 형상과 동일하며; 상기 코일은 상기 코일 지지부 내에 장착되고, 상기 코일의 양단은 각각 RF 소스와 연결되며; 상기 코일은 통형 나선 코일과 돔형 코일을 포함하며; 상기 통형 나선 코일의 위치는 상기 상단 직선형 통체의 위치와 대응되고, 상기 돔형 코일은 상기 하단 돔형 통체의 위치와 대응되며; 각층의 상기 코일에서 상기 방전 챔버 본체 외벽면까지의 거리는 모두 동일한,
    코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전 챔버 본체의 벽 두께 범위는 2mm~20mm인, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방전 챔버 본체의 재질은 석영 또는 세라믹인, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방전 챔버 본체의 재질이 석영인 경우, 각층의 상기 코일에서 상기 방전 챔버 본체의 상기 외벽면까지의 거리 범위는 2mm~30mm이고; 상기 방전 챔버 본체의 재질이 세라믹인 경우, 각층의 상기 코일에서 상기 방전 챔버 본체의 상기 외벽면까지의 거리 범위는 0mm~30mm인, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방전 챔버 본체의 벽 두께는 H이고, 각층의 상기 코일에서 상기 방전 챔버 본체의 상기 외벽면까지의 거리는 모두 L이며, 상기 방전 챔버 본체 내에 필요한 플라즈마 밀도에 따라 H 및 L이 결정되는, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방전 챔버 본체 내의 상기 필요한 플라즈마 밀도가 높으면, 선택된 H 및 L 값은 작고; 상기 방전 챔버 본체 내의 상기 필요한 플라즈마 밀도가 낮으면, 선택된 H 및 L값은 큰, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 방전 챔버 본체의 상기 벽 두께(H)가 이미 결정되면, 각층의 코일에서 상기 방전 챔버 본체의 상기 외벽면까지의 상기 거리(L)을 조절함으로써, 상기 방전 챔버 본체 내의 플라즈마 밀도를 조절하며; 상기 방전 챔버 본체의 상기 벽 두께(H)가 크면, 상기 거리(L)를 감소시켜, 상기 방전 챔버 본체 내의 상기 플라즈마 밀도를 균일하게 하며; 상기 방전 챔버 본체의 상기 벽 두께(H)가 작으면, 상기 거리(L)를 증가시켜, 상기 방전 챔버 본체 내의 상기 플라즈마 밀도를 균일하게 하는, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방전 챔버 하부의 내벽면에는 가스 균일화 플레이트가 동축으로 장착되어 있고, 상기 가스 균일화 플레이트는 상기 가스 유입 구멍과 연통된 가스 균일화 챔버를 구비하는, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코일 지지부의 상기 내벽면에는 상기 코일을 장착하기 위한 홈구가 설치되어 있는, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 3D 프린팅으로 성형되는, 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온 소스.
KR1020237024117A 2021-01-04 2021-12-14 코일 구조가 방전 챔버 구조에 따라 변할 수 있는 이온소스 KR20230119210A (ko)

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