KR960004963B1 - Plasma devices using ion induced sputtering - Google Patents

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KR960004963B1 KR1019920021578A KR920021578A KR960004963B1 KR 960004963 B1 KR960004963 B1 KR 960004963B1 KR 1019920021578 A KR1019920021578 A KR 1019920021578A KR 920021578 A KR920021578 A KR 920021578A KR 960004963 B1 KR960004963 B1 KR 960004963B1
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한국원자력연구소
임창생
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    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma

Abstract

In the generating apparatus for high density plasma using ion induced sputtering, a needle valve(7) is mounted at a vacuum chamber(6), which mounts a metal plasma generating device consisting of a filament(1), a filament electric power supplier(14), an anode(4) and a main discharge electric power supplier(15). A metal ion generating device installed on the inner wall of the vacuum chamber(6), consists of a target(5), a lead-out electrode(9), an accelerating electrode(10) and a decelerating electrode(11). The apparatus is suitable for generation of high current metal ion.

Description

이온 유도 스퍼터링(Ion Induced Sputtering)을 이용한 고밀도 플라즈마 생성법과 그 장치High Density Plasma Generation Using Ion Induced Sputtering and Its Apparatus

제1도는 본 발명의 이온 유도 스퍼터링을 이용한 단일방전함형 금속이온원의 원리도.1 is a principle diagram of a single discharge box type metal ion source using the ion induced sputtering of the present invention.

제2도는 이온 유도 스퍼터링에 의한 고밀도 금속원소 플라즈마 발생원리를 설명하기 위한 제1도의 방전함부분 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of the discharging compartment of FIG. 1 for explaining the principle of the generation of high density metal element plasma by ion induced sputtering.

제3도는 종래의 외부 오븐형 금속이온원의 원리도.3 is a principle diagram of a conventional external oven type metal ion source.

제4도는 본 발명의 2개의 방전함과 스퍼터링 전극 구조를 갖는 금속 이온원의 실지 응용 장치 구조도.4 is a schematic diagram of a practical application device of a metal ion source having two discharge boxes and a sputtering electrode structure of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 필라멘트 2 : 전원 인입 도체1: filament 2: power lead conductor

3 : 절연체 4 : 양극3: insulator 4: anode

4' : 중간전극 4" : 대음극4 ': middle electrode 4 ": large cathode

5 : 스퍼터링 표적 6 : 진공함5: sputtering target 6: vacuum box

7 : 니들 밸브 8 : 전자석7: needle valve 8: electromagnet

9 : 인출전극 10 : 가속 전극9: withdrawal electrode 10: acceleration electrode

11 : 감속전극 12, 13 : 인출전극 절연체11: Reduction electrode 12, 13: Leading electrode insulator

14 : 필라멘트 전원공급기 15 : 주 방전 전원공급기14 filament power supply 15 main discharge power supply

16 : 스퍼터링 전원공급기 17 : 전자석 전원공급기16: sputtering power supply 17: electromagnet power supply

18 : 가속 전원공급기 19 : 바이어스 전원공급기18: acceleration power supply 19: bias power supply

20 : 플라즈마 21 : 이온빔20 plasma 21 ion beam

22 : 금속중기 23 : 금속22: metal weight 23: metal

24 : 오븐 25 : 저항가열선24: oven 25: resistance heating wire

26 : 저항가열전원공급기 27 : 인도관.26: resistance heating power supply 27: delivery pipe.

본 발명은 이온 유도 스퍼터링 현상을 이용, 고융점 원소를 비롯한 고체원소의 원자를 생성한 후 이온화하여 이로부터 고밀도 플라즈마를 발생시키는 원리와 그 장치 즉, 이 원리를 이용하여 단일 방전함 및 이중 방전함의 형태를 갖는 고 전류 금속이온의 인출을 실현하기 위한 금속 이온원(Metal Ion Source)에 관한 것이다.The present invention utilizes ion induced sputtering to generate and ionize atoms of solid elements, including high melting point elements, to generate a high density plasma therefrom, and the device, i.e. The present invention relates to a metal ion source for realizing the extraction of high current metal ions having a shape.

이온원은 입자가속기, 이온주입기(Ion Implanter), 질량분석장치등의 이온생성원으로서 널리 사용되고 있다. 각종 이온원 중 플라즈마형 이온원은 얻고자 하는 이온의 원소를 기제상태로 방전함에 주입한 후 이곳에 직류, 고주파, 또는 마이크로파로 방전을 일으키어 기체를 이온화, 플라즈마를 생성시킨 후, 이 플라즈마에 적당한 전압을 인가하여 이온을 인출하는 장치이다. 주기율표 상의 원소 중 상온에서 기체원소의 경우에는 적절한 감압장치를, 액체원소인 경우에는 기화 또는 증발장치를 사용하여 방전함내 압력이 10-2-10-3mbar 정도를 유지하면서 방전을 일으키면 쉽게 방전이 유기되어 플라즈마를 얻을 수 있으므로써 이온빔을 생성할 수 있다. 그러나 주기율표상의 대부분을 차지하는 고체원소는 방전을 일으키기 위하여 상기 중기압력이 되도록 하려면 보통 1000℃이상으로 가열해 주어야 가능하다. 보통 외부 오븐형인 이온원의 경우 저항가열로 인하여 가열온도가 1000℃정도로 제한되며, 이때, 생성 가능한 원소로는 주기율표상의 알칼리족, 알칼리 토족과, Pb, In, Sn, Ag 정도만 가능하다.Ion sources are widely used as ion generation sources in particle accelerators, ion implanters, mass spectrometers and the like. Among various ion sources, the plasma type ion source is injected into a discharge state of the element of the ion to be obtained in a base state, and then discharged by direct current, high frequency, or microwave to ionize a gas and generate a plasma, and then It is a device that extracts ions by applying an appropriate voltage. Among the elements on the periodic table, use a suitable pressure reducing device for gaseous elements and a vaporization or evaporator for liquid elements, and discharge easily while maintaining the pressure within the discharge vessel while keeping the pressure around 10 -2 -10 -3 mbar. The ion beam can be generated to obtain a plasma, thereby generating an ion beam. However, the solid element, which occupies most of the periodic table, is usually heated to 1000 ° C. or higher in order to achieve the medium pressure in order to cause discharge. In the case of the ion source, which is usually an external oven type, the heating temperature is limited to about 1000 ° C. due to resistance heating. In this case, only the alkali, alkaline earth, Pb, In, Sn, and Ag on the periodic table can be generated.

방전함에 내재된 오븐형 이온원의 경우 가열온도가 1500℃정도이어서 대상 원소로는 Fe, Al, Cu, Au, Pb정도가 추가된다. 그러나 비교적 고융점 원소인 Co, Ni, Ti, V, Pt, Zr, Nb과 내화재료원소인 Mo, Ta, Re, W등은 가열온도가 1500°-3000℃정도로 오븐 가열방법으로는 불가능하다.In the case of the oven type ion source embedded in the discharge box, the heating temperature is about 1500 ° C., so that Fe, Al, Cu, Au, and Pb are added as target elements. However, relatively high melting point elements such as Co, Ni, Ti, V, Pt, Zr, Nb and refractory elements Mo, Ta, Re, W and the like have a heating temperature of about 1500 ° -3000 ° C., which is impossible with the oven heating method.

따라서 고융점 원소의 이온을 얻으려면 상기 원소와 염소나 불소 등의 할로겐족과의 화합물을 만들어 화합물들의 높은 증가압을 이용할 수 있으나, 이 경우 방전시 활성 할로겐 원자나 이온 등이 동시에 발생되므로 이들에 의한 방전함내의 전극 등의 부식이 매우 심각하여 이온원의 수명이 짧게 된다. 또한 이온빔 수송계통 및 진공계통도 부식을 당하게 되는 심각한 단점을 가지고 있다. 그리고 이온빔 인출시 원하는 금속이온만을 추출할수 없고 할로겐 이온, 할로겐 화합물 이온 등 다른 종류의 이온들이 발생되므로 이온 인출후 금속이온만을 걸러내는 질량분리과정이 필수적이며, 또한 전체의 인출 이온 중에서 금속이온이 차지하는 비율이 낮으므로 효율이 문제가 된다.Therefore, in order to obtain ions of the high melting point element, a compound of the element and a halogen group such as chlorine or fluorine may be used, and high increasing pressures of the compounds may be used. In this case, since active halogen atoms or ions are simultaneously generated during discharge, Corrosion of the electrodes and the like in the discharge box is very serious and the lifetime of the ion source is shortened. In addition, ion beam transport systems and vacuum systems also have serious disadvantages of being corroded. In addition, when ion beam is extracted, only the desired metal ions cannot be extracted, and other types of ions such as halogen ions and halogen compound ions are generated. Therefore, a mass separation process to filter only metal ions after ion extraction is essential. Since the ratio is low, efficiency is a problem.

본 발명에서는 종래의 금속 이온원에서 발생되는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 원자 또는 분자의 생성을 가열 증발방식이 아닌 이온유도 스퍼터링 방식을 이용한 고 밀도 플라즈마 발생장치를 고안하므로써, 고융점 원소를 비롯한 주기율표상의 모든 고체원소의 이온생성이 가능하고, 또한 부식문제 등이 전혀 야기되지 않으며, 신뢰성 있는 작동과 장시간 운전이 가능하게 한 것으로서, 발명의 실시예를 첨부도면에 연계시키어 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, by devising a high-density plasma generator using ion-induced sputtering instead of heating evaporation to solve these problems occurring in conventional metal ion sources, Ion generation of all solid elements is possible, and no corrosion problems are caused, and as a result of reliable operation and long operation, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에서는 단일 방전함형 이온원에서 금속원소의 고 밀도 플라즈마 생성을 위한 전극구조, 이온빔 인출계, 관련 전원공급기, 자장발생장치를 보여주고 있다. 플라즈마 생성은 진공함(6) 내를 진공을 시킨 후 니들밸브(7)을 열어 Ar, Xe 등의 불활성 기체를 방전이 용이하게 일어나기 쉬운 10-2-10-3mbar 정도의 압력으로 유지하면서, 텅스텐, 토리아 텅스텐, LaB6등의 물질로 만들어진 필라멘트(1)에 필라멘트 전원공급기(14)로 부터 전원을 넣어 가열하여 열전자가 방출되도록 한 후, 구멍이 많이 뚫리거나 또는 망으로 구성된 양극(4)과 필라멘트 간에 주 방전 전원공급기(15)로 부터 전압을 인가하면 필라멘트로 부터 방출되어 가속된 전자와 불활성기체 원자와의 충돌에 의하여 기체가 이온화되어서 플라즈마(20)가 생성된다. 다음 진공함(6) 내벽에 생성코자 원하는 금속표적을 양극(4)으로 부터 1-2mm 떨어져 설치하고 이 두 사이에 직류 전원을 연결, 표적이 음극이 되도록 한다. 전압은 보통 수백-수천 볼트로서 스퍼터링 전원 공급기(16)로 부터 인가되면 플라즈마로 부터 양이온이 방출되며, 이 전위차로 가속되어 고속으로 표적(5)에 부딪히게 된다.FIG. 1 shows an electrode structure, an ion beam drawing system, an associated power supply, and a magnetic field generating device for generating a high density plasma of a metal element in a single discharge box type ion source. Plasma generation is carried out by vacuuming the inside of the vacuum chamber (6), opening the needle valve (7) while maintaining an inert gas such as Ar, Xe, etc. at a pressure of about 10 -2 -10 -3 mbar that is easy to discharge, A filament (1) made of a material such as tungsten, toria tungsten, or LaB 6 is heated from a filament power supply 14 to heat the electrons to be discharged, and then a plurality of holes or a net positive electrode 4 When a voltage is applied from the main discharge power supply 15 between the filament and the filament, the gas is ionized by the collision of accelerated electrons and inert gas atoms, which are emitted from the filament, thereby generating a plasma 20. Next, place the desired metal target on the inner wall of the vacuum box (6) 1-2mm away from the anode (4) and connect a DC power source between the two so that the target becomes the cathode. The voltage, usually hundreds to thousands of volts, is applied from the sputtering power supply 16 to release cations from the plasma, which are accelerated to this potential difference and hit the target 5 at high speed.

제2도와 같이 양극에 부딪힌 이온은 표적(5) 표면의 원자들과 상호작용을 하여 제2차 전자(Secondary Electron), 제2차 이온(Secondarylon) 및 상당수의 표적 구성물질의 중성원자를 방출시킨다. 이때 방출된 중성원자는 전장의 영향을 받지 않고 자유로이 망 등으로 구성된 양극(4)를 통과하여 플라즈마(20) 영역내로 들어오게 된다. 들어온 중성원자는 플라즈마 내의 고 에너지 전자들과 충돌하거나 또는 이온과 전하교환을 통하여 이온화되어 보통 양이온으로 된다. 생성된 양이온은 마찬가지로 표적으로 가속 충공되어 중성원자를 발생시키는 역할을 담당한다. 이온빔 인출은 진공함 일부에 구멍을 낸 인출전극(9)을 설치하면 이를 통하여 빠져나온 이온은 가속전극(10), 감속전극(11)을 통하여 최종적으로 가속 전원공급기(18)로 부터 인가된 전위만큼으로 가속되어 방출된다. 이때 코일과 자기 회로로 구성된 전자석(8)은 방출함 내부에 축 방향의 자장을 발생시키어 전자의 운동을 구속함으로써 진공함 중심부에서 효율적으로 기체의 이온화가 이루어지는 것을 촉진하는 역할을 한다. 이온빔 인출계의 가속전극(10)은 이온빔의 집속특성을 향상시키며 전자의 역류를 방지하기 위하여 설치된다.As shown in Fig. 2, the ions hitting the anode interact with atoms on the surface of the target 5 to release secondary electrons, secondary ions, and neutral atoms of a number of target constituents. . At this time, the emitted neutral atoms freely pass through the anode 4 composed of a network or the like and enter the plasma 20 region without being affected by the electric field. Incoming neutral atoms collide with high-energy electrons in the plasma or are ionized through charge exchange with ions, usually becoming cations. The cations produced are likewise accelerated and blown into targets to play the role of generating neutral atoms. When the ion beam extraction is provided with the extraction electrode 9 having a hole in a part of the vacuum chamber, the ions released through the ion beam are finally applied from the acceleration power supply 18 through the acceleration electrode 10 and the deceleration electrode 11. It is accelerated by and released. At this time, the electromagnet 8 composed of the coil and the magnetic circuit serves to promote the ionization of the gas efficiently in the center of the vacuum chamber by restraining the movement of electrons by generating an axial magnetic field inside the discharge box. The acceleration electrode 10 of the ion beam extraction system is installed to improve the focusing characteristics of the ion beam and to prevent backflow of electrons.

방출되는 중성원자의 수는 스퍼터링 수율(Sputtering Yield)에 비례하며 각종 입사이온과 표적원자와의 스퍼터링 수율은 실험적으로 주어 진다. 특히 수율은 입자이온의 에너지에 직접관련되며, 예로서 1KeV의 Ar+이온을 Al 표적에 충돌시킬 때 1.5개, Ni 표적에는 1.8개, Cu 표적에서는 약 2.8개, W 표적에는 0.9개의 중성입자가 발생된다. 그러나 동일 이온-표적계의 경우, 즉 Al 이온을 표적에 충돌시킬 때의 수율은 1.5개, Ni 이온 Ni표적은 2.0개, Cu 이온 Cu 표적 3.5개, W 이온 W 표적은 1.8개 등으로 돌일 이온에 의한 수율이 타 이온의 경우보다 향상됨을 알 수 있다. 원리적으로 수율이 1보다 크게 되면, 외부 보조기체의 조력 없이도 자체방전 유지가 가능하게 되며 이 경우 순수한 금속이온빔을 생성할 수 있게 된다. 이온빔이 표적면에 수직으로 입사되고, 이때 방출되는 중성입자의 각도 분포는 주로 수직 방향으로 분포하므로 중성원자는 진공함 중심부를 향하게 되어 중심부에서 고 밀도의 플라즈마가 생성된다.The number of neutral atoms released is proportional to the sputtering yield, and the sputtering yields of various incident ions and target atoms are given experimentally. In particular, the yield is directly related to the energy of the particle ions, for example 1.5 when 1KeV Ar + ions collide with the Al target, 1.8 on the Ni target, about 2.8 on the Cu target and 0.9 neutral particles on the W target. Is generated. However, for the same ion-target system, that is, the yield when colliding Al ions with the target is 1.5, the Ni ion Ni target is 2.0, the Cu ion Cu target is 3.5, the W ion W target is 1.8, etc. It can be seen that the yield is improved than that of other ions. In principle, if the yield is greater than 1, self-discharge can be maintained without assistance of an external auxiliary gas, in which case a pure metal ion beam can be generated. Since the ion beam is incident perpendicularly to the target surface, the angular distribution of the emitted neutral particles is mainly distributed in the vertical direction, so that the neutral atoms are directed toward the center of the vacuum chamber, thereby generating a high density plasma.

제3도는 종래의 외부 오븐형 금속이온원으로서 방점함 외측에 오븐(24)을 부착하고 그 내부에 얻고자 원하는 이온의 금속(23)을 넣고 외부 저항 가열선(25)으로 가열하므로서 금속중기(22)를 얻어 이를 방전함내로 인도하여 방전을 일으키는 것이다. 이 경우의 기술적인 문제점으로는 저항가열선을 가지고 높일 수 있는 온도가 1000℃ 정도로 제한 되어 있다는 것이고, 온도를 높이면 높일수록 방사선 손실(Radiation Loss)이 심각하여 전력소모가 심하며, 또한 오븐(24)와 인도관(27) 사이의 온도가 적절한 구배를 가져야 인도관이 금속중기의 이슬로 막히지 않는다. 따라서 인도관은 금속의 융점보다 높은 온도로 유지하여야만 된다. 또한 방전함내의 금속중기 응축을 방지하려면 추가 가열이 요구되고 이에 따른 막대한 전력이 소모되는 불잇점이 있다.3 is a conventional external oven-type metal ion source by attaching the oven 24 to the outside of the bin and inserting the metal 23 of the desired ions therein and heating it with an external resistance heating wire 25 to remove the metal heavy metal ( 22) is obtained and guided into the discharge chamber to cause discharge. The technical problem in this case is that the temperature that can be raised with the resistance heating wire is limited to about 1000 ° C. The higher the temperature is, the higher the radiation loss is, the more power is consumed, and the oven 24 and The temperature between the delivery pipes 27 must have an appropriate gradient so that the delivery pipes are not blocked by the dew of the heavy metal pipe. Therefore, the delivery tube must be maintained at a temperature above the melting point of the metal. There is also the disadvantage that additional heating is required to prevent condensation of the heavy metals in the discharge box, which consumes enormous power.

제4도는 신뢰성 있는 운전이 가능하고 또한 고 밀도 임온빔 인출에 적합하여 실용 이온원으로 적합한 두개의 방전함, 즉 예비 방전함과 주 방전함 및 스퍼터링 전극구조를 갖는 금속이온원이다. 예비 방전함은 강자성체 재료로 구성된 중간전극(4")내에 위치하며, 주 방전함과 연결되는 부분은 직경 3-5mm의 가는 구멍으로 통해 있다. 이온원 작동방법은 니들 밸브(7)을 통하여 방전함내에 불활성 기체를 주입하여 필라멘트(1)을 가열한 후, 주 방전 전원공급기(15)를 가동시키면, 예비 방전함내에서 방전이 일어나 플라즈마(20)가 발생하고 이 플라즈마는 중간전극 구멍을 통하여 압축된 후 구멍 끝단에 형성되어 있는 자장에 의하여 2중으로 압축되어 고밀도의 플라즈마를 주 방전함 내로 보내게 된다. 주 방전함은 양극(4')과 대음극(4'") 및 표적(5)으로 구성되어 있으며 중간전극(4")을 통하여 들어온 플라즈마중, 전자는 양극을 통하여 가속된후 대음극(4'")에 도달되면 다시 반사하여 양극으로 향하여 가속되고, 이를 지나친 전자는 중간전극에서 다시 반사를 함으로서 축방향의 진동을 하게 되면서 이온화를 효율적으로 이룩하게 된다. 또한 전자석(8)과 중간전극(4')의 자기회로로 구성된 자장계는 주 방전함 내에 축방향의 자장을 발생함으로서 단일 방전함의 경우와 같이 전자는 자력선 주위를 회전하면서 구속된다.4 is a metal ion source having two discharge bins, namely, a pre-discharge bin, a main discharge bin, and a sputtering electrode structure, which are capable of reliable operation and are suitable for high-density ion-on-beam extraction and are suitable as practical ion sources. The preliminary discharge bin is located in the intermediate electrode 4 "made of ferromagnetic material, and the part connected to the main discharge bin is through a thin hole having a diameter of 3-5 mm. The method of operating the ion source is performed through the needle valve 7. After injecting an inert gas into the battleship to heat the filament 1, and then operating the main discharge power supply 15, a discharge occurs in the preliminary discharge box to generate a plasma 20, which is generated through the intermediate electrode hole. After being compressed, it is double-compressed by the magnetic field formed at the end of the hole to send a high-density plasma into the main discharge bin. The main discharge bin is the positive electrode 4 ', the large negative electrode 4' "and the target 5 In the plasma introduced through the intermediate electrode 4 ", the electrons are accelerated through the anode, and when they reach the large cathode 4 '", they are reflected back and accelerated toward the anode. Back half As a by making the axial vibration is achieved by the ionization efficiency. In addition, the magnetic field composed of the magnetic circuit of the electromagnet 8 and the intermediate electrode 4 'generates an axial magnetic field in the main discharge box so that the electrons are constrained while rotating around the magnetic field lines as in the case of a single discharge.

따라서 이 방법은 이온화율이 매우 높고, 10-3mbar 정도의 낮은 압력에서 방전이 가능하다. 생성된 플라즈마(20)는 대음극(4'")을 통하여 외부에서 표적(5) 사이에 인가된 스퍼터링 전원(16)에 의하여 가속된후 충돌하여 중성원자를 생성하게 되고, 이 혼합 중성원자들이 방전함내에 들어와 다시 이온화되어 일부는 이온빔으로 빠져나가고 일부는 다시 중성입자 발생에 참여하게 된다.Thus, this method has a very high ionization rate and can be discharged at a pressure as low as 10 −3 mbar. The generated plasma 20 is accelerated by the sputtering power source 16 applied between the targets 5 from the outside through the large cathode 4 '", and then collides to generate the neutral atoms. It enters the discharge compartment and is ionized again, partly out of the ion beam, and partly in the neutral particle generation.

2중 방전함형의 장점은 필라멘트가 주 방전함부와 격리되어 있어 금속중기 및 이온에 의한 필라멘트 오염을 방지하여 필라멘트의 수명을 대폭 증가시킬 수 있으며, 고 전류의 전자공급이 가능하여 주 방전함 내부에 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있다. 또한 주방전 영역에서는 전자가 축방향의 전장 및 횡방향의 자장에 의하여 구속된 반사진동형 방전을 일으키므로 전자의 비정이 매우 길게되어 효율높은 이온화가 가능할 뿐만 아니라, 낮은 압력에서도 운전가능하다.The advantage of the double discharge box type is that the filament is isolated from the main discharge compartment, which can prevent the contamination of the filament by metal heavy and ions, which can greatly increase the life span of the filament. High density plasma can be obtained. In addition, in the discharging region, electrons generate reflection vibration discharges constrained by the axial electric field and the lateral magnetic field, so that the electrons become very long, which enables efficient ionization and can be operated at low pressure.

다중 인출구멍 사용도 가능하여 수-수십 mA의 고전류 금속이온 생성에 적당함으로서 이온주입, 이온빔 가공분야등 해당산업분야에 널리 실용화시킬 수 있는 것이다.It is also possible to use multiple extraction holes, which makes it suitable for the generation of high-current metal ions of several tens of mA, and thus can be widely applied in the industrial fields such as ion implantation and ion beam processing.

Claims (2)

초기 플라즈마의 이온을 인출하여 금속표적의 이온유도 스퍼터링을 일으켜 생성된 표적 중성원자가 방전함 내부에 금속이온 플라즈마를 발생시키고, 이 금속 플라즈마로부터 인출된 금속이온이 다시 표적의 이온유도 스퍼터링을 일으켜 방전함 내부에 고밀도의 금속 플라즈마를 생성함으로써 자체방전이 가능한 것을 특징으로 하는 이온유도 스퍼터링을 이용한 고밀도 금속 플라즈마 생성법.The target neutral atom generated by ion extraction sputtering of the metal plasma is discharged to generate the ion ion sputtering, and the metal ion extracted from the metal plasma again discharges by ion induction sputtering of the target. A method of generating high density metal plasma using ion-induced sputtering, characterized in that self discharge is possible by generating a high density metal plasma therein. 진공함(6)에 니들밸브(7)를 설치하고, 상기한 진공함(6)내에 필라멘트(1), 필라멘트 전원공급기(14), 양극(4), 주 방전 전원공급기(15)로 구성된 금속 플라즈마 생성장치를 설치하며, 상기한 진공함(6) 내벽에 생성코져 하는 표적(5)과 인출전극(9), 가속전극(10), 감속전극(11)으로 구성된 금속이온 생성장치를 설치한 것을 특징으로 하는 이온유도 스퍼터링 고밀도 플라즈마 생성장치.The needle valve 7 is installed in the vacuum chamber 6, and the metal including the filament 1, the filament power supply 14, the positive electrode 4, and the main discharge power supply 15 in the vacuum box 6 described above. Plasma generating device is installed, and a metal ion generating device comprising a target (5), an extraction electrode (9), an acceleration electrode (10), and a deceleration electrode (11) to be formed on the inner wall of the vacuum box (6). Ion-induced sputtering high density plasma generating device, characterized in that.
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