WO2014175702A1 - 이온빔 소스 - Google Patents

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WO2014175702A1
WO2014175702A1 PCT/KR2014/003683 KR2014003683W WO2014175702A1 WO 2014175702 A1 WO2014175702 A1 WO 2014175702A1 KR 2014003683 W KR2014003683 W KR 2014003683W WO 2014175702 A1 WO2014175702 A1 WO 2014175702A1
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WO
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ion beam
beam source
closed loop
magnetic pole
gas
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Application number
PCT/KR2014/003683
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English (en)
French (fr)
Inventor
황윤석
허윤성
Original Assignee
(주) 화인솔루션
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Priority claimed from KR1020140041227A external-priority patent/KR101566384B1/ko
Application filed by (주) 화인솔루션 filed Critical (주) 화인솔루션
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J27/00—Ion beam tubes
    • H01J27/02—Ion sources; Ion guns
    • H01J27/08—Ion sources; Ion guns using arc discharge
    • H01J27/14—Other arc discharge ion sources using an applied magnetic field
    • H01J27/143—Hall-effect ion sources with closed electron drift

Definitions

  • an etching phenomenon occurs in the direction of the inner electrode surface during ionization under plasma, and the etched impurities and the like move to the substrate together with the generated ions due to the pressure difference, causing contamination of the substrate. have.
  • particle particles in the ejection region may adhere to the electrode, causing an arc to occur in the electrode.
  • impurity formation or arc generation deteriorates the ionizing ability of the ion beam source, inhibiting subsequent research or subsequent processing.
  • the ion beam source according to the present invention may include an insulating fixing part which is filled between at least the inner surface of the magnetic field except the space of the closed loop and the outer surface of the electrode part to fix the electrode part to the magnetic field.
  • the insulating fixing portion may have an uneven portion on the end surface facing one side open.
  • the electrode unit may include a reaction gas inlet communicating with the outside, a reaction gas inlet and a reaction gas outlet communicating with the open one side.
  • the reaction gas blowing unit may be a plurality of through holes spaced apart or notched slits connected.
  • the ion beam source of the present invention having such a configuration, since the deposition ions and the like are generated by using the gas inside the process chamber, it is possible to minimize the deposition of contaminants on the substrate, the electrode portion, the magnetic pole portion, etc.
  • the subsequent mounting or formation of multiple ion beam loops does not significantly affect the process pressure in the chamber.
  • the temperature of the process ionization gas can be maintained above the condensation temperature by supplying the process gas through the inside of the electrode portion.
  • FIG. 7A is a sectional view of an ion beam source with an insulating fixture.
  • FIGS. 8A and 8B are perspective and cross-sectional views showing a single loop of inclined ion beam source.
  • 10A to 10C are perspective views, a partially cut perspective view, and a cross-sectional view illustrating an ion beam source having a reaction gas ejecting portion at an electrode portion.
  • FIG. 11 is a perspective view, a partially cut perspective view, and a sectional view showing a modified example of the ion beam source provided with a reaction gas ejecting portion in the electrode portion.
  • the ion beam source 400 includes magnetic field parts 411 and 413 and an electrode part 421.
  • the magnet part may be located between the magnetic pole part and the magnetic core part.
  • the magnet part is composed of a permanent magnet or an electromagnet, for example, the upper end may have an N pole and the lower end may have an S pole.
  • the magnet part when forming one closed loop as shown in FIG. 1, the magnet part may be provided only at the lower portion of the central magnetic pole part 411 or at the lower ends of the central magnetic pole part 411 and both magnetic pole parts 413.
  • the deposition module 200 is provided in the process chamber 100 and includes a target or evaporation material.
  • the deposition module 200 leaves the target or the evaporation material and supplies it to the substrate 310 in the form of lumps of ions, atoms, or neutral particles. Particles moved to the substrate 310 are deposited in a thin film form on the substrate 310.
  • the ion beam source 400 may be used for auxiliary purposes at the same time as the deposition module 200 deposits a thin film on the substrate 310, or before the deposition module 200 deposits the thin film on the substrate 310. It may also be used to modify the surface. In addition, the ion beam source 400 may be used for post-treatment of the substrate 310.
  • the electrode parts 421 and 423 are insulated from the magnetic field parts 411, 413, 415, 431, 433, 435 and 417 between the magnetic pole parts 411 and 413 and between the magnetic pole parts 413 and 415.
  • the first closed loop L11 is formed by the magnetic pole parts 411 and 413 and the electrode part 421, and a portion of the inner electrons or the plasma electrons is formed at high speed along the first closed loop L11. Ionize the gas inside as it moves.
  • the second closed loop L12 is formed by the magnetic pole parts 413 and 415 and the electrode part 423, and ionizes the internal gas while the other part of the inner electrons or the plasma electrons moves at high speed along the second closed loop L12. .
  • a relatively high voltage V21 is applied to the electrode portion 421 forming the center closed loop L21, and the electrode parts forming the closed loops L22 and L23 on both sides (
  • the substrate may be pre-processed, main-processed, and post-processed.
  • the insulating fixing part 441 is made of mica, steatite, quartz glass, soda glass, lead glass, polyester, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, natural rubber, ebonite, butyl rubber, chloroprene rubber, silicone Rubber, epoxy resin nisformal resin varnish, fluorine resin, Teflon resin, engineering plastics such as PEEK, and the like.
  • FIG. 7B is a cross sectional view of an ion beam source with a modified insulating fixture.
  • the insulating fixing part 441 may form an uneven portion such as the recessed portion R in the open surface.
  • the concave-convex portion R may be formed in a recessed shape or a protrusion having a shape of a circle, a triangle, a rectangle, or the like.
  • the electrode part 521 is provided insulated from the magnetic field part 510 in a space between the magnetic pole parts 511 and 513, that is, a closed loop space.
  • the power supply V is supplied to the electrode portion 521 from the outside.
  • the pressure in the process chamber is very low or high, for example, in the 10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 6 Torr region, it may be difficult to maintain the desired plasma ion density. In such cases, it may be necessary to inject pressure regulating gas for ionization selectively or locally.
  • the magnetic pole part 413 has a regulating gas tube 610 in communication therewith.
  • the control gas tube 610 is a passage through which the control gas for adjusting the ionization pressure is introduced.
  • the ionization pressure regulating gas may be, for example, a plasma ionizing gas such as Ar, a reactive gas such as O 2 or N 2 , CH 3 COOH, CH 4 , CF 4 , SiH 4 , NH 3 , or tri-methyl aluminum (TMA). It is a thin film formation gas, radical gas, etc., etc., and can mix and use these gases in some cases.
  • the magnetic pole part 413 is connected to the control gas tube 610 and the control gas channel 620 in the form of a communication hole is formed therein along the longitudinal direction of the magnetic pole part 413.
  • the regulating gas channel 620 distributes the process pressure regulating gas introduced from the regulating gas tube 610 in the longitudinal direction of the magnetic pole part 413.
  • the ion beam source according to the present invention can be used in an ion beam treatment apparatus and the like, thin film solar cells, flexible displays, transparent displays, which require processes such as surface modification, surface cleaning, pretreatment, thin film deposition assistance, etching, post-treatment, etc. It can be applied as a core technology related to thin film process in industries such as touch screen, functional building glass and optical element.

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Abstract

이온빔 소스는 자기장부와 전극부를 포함하여 구성된다. 자기장부는 피처리물을 향하는 일측은 개방되고 타측은 폐쇄되며, 일측에는 다수의 자극부가 N극과 S극을 교대로 또는 동일 자극으로 하여 이격 배치되어, 일측에서 플라즈마 전자의 폐 루프를 형성한다. 전극부는 폐 루프의 하단에 배치된다. 이온빔 소스는 공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 폐 루프를 따라 회전시켜 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 피처리물로 공급한다.

Description

이온빔 소스
본 발명은 이온빔 소스에 관한 것이다.
이온빔 소스(ion beam source)는 이온화 가스를 이용하여 플라즈마 형태의 이온을 생성하고 이들을 빔 형태로 분출시키는 장치로서 박막 공정의 핵심 요소 장치이다. 이온빔 소스에서 분출되는 이온빔은 피 처리물의 표면 개질, 표면 청정, 전처리, 박막의 보조 증착, 식각, 후처리 등의 공정을 수행할 수 있다. 이온빔 소스는 전극과 자극을 이용하여 폐쇄 루프(closed drift loop)를 형성하고, 이 루프를 따라 전자를 고속 이동시키는 구조로 되어 있으며, 전자가 이동하는 폐쇄 루프 내에는 외부로부터 이온 생성을 위한 이온화 가스가 연속 공급된다.
미국특허 7,425,709는 종래의 이온빔 소스를 개시하고 있는데, 종래의 이온빔 소스는 내부, 즉 전극의 후방으로 이온화 가스를 공급하는 가스 공급 튜브를 구비하고 있으며, 내부에서 발생하는 열을 발산하는 문제와 플라즈마 균일도를 일정하게 유지시키는데 어려움이 있어, 이를 해결하기 위해 내부에 냉각수가 흐르는 전극과, 전극과 자극 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 간격 조절 나사 등을 구비하고 있다.
이러한 방식으로 인해, 종래의 이온빔 소스에서는, 플라즈마 하의 이온화 과정에서 내부 전극 면 방향에 식각 현상이 일어나고, 식각된 불순물 등이 압력차에 의해 생성 이온과 함께 기판으로 이동하여 기판을 오염시키는 원인이 되고 있다. 또한, 분출 영역에서의 파티클 입자들이 전극에 달라붙어 전극에 아크가 발생하기도 한다. 이러한 불순물 생성이나 아크 발생은 이온빔 소스의 이온화 능력을 떨어뜨려 연속적 연구나 후속 공정을 저해한다.
이러한 문제를 해결하는 방법으로, 전극의 극성을 바꾸는 방법 등이 미국특허 6,750,600호, 6,870,164호, 한국특허공개 10-2011-0118622호 등에 제시되어 있다.
그러나, 이러한 해결 방법들은 전원 극성을 전환시키는 구성이 별도 필요하여 구조가 복잡하고 제조 비용이 높다. 더구나, 극성을 전환하는 것으로는, 전극이나 자극에 증착된 이온들을 제거하는데 한계가 있다. 특히, 종래의 해결 방법들은 외부로부터 전극 후방으로 이온 생성용 가스를 공급하는 것을 전제하고 있어, 전극이나 자극의 오염을 막는데 한계가 있다.
또한, 종래의 이온빔 소스는 생성된 이온을 확산 방식으로 기판까지 이동시키기 때문에, 고압 공정(이온의 평균자유행로가 짧음)에서는 증착 속도를 높이는데 한계가 있어 수율이 낮은 원인이 되고 있다.
본 발명은 이러한 종래의 이온빔 소스의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
첫째, 기판, 전극, 자극 등에 오염물이 증착되는 것을 최소화하고,
둘째, 생성 이온의 이동 방향을 조절할 수 있고,
셋째, 자극과 전극 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있고,
넷째, 이온빔 소스 내부로 공급되는 공정용 이온화 가스의 온도를 응축 온도 이상으로 유지하여 가스의 응축을 방지하고,
다섯째, 이온빔 소스 내부로 유입되는 공정용 이온화 가스를 분출시켜 가스 흐름을 형성시킴으로써 고압 공정에서도 증착 속도를 높일 수 있고,
여섯째, 인시츄(In-situ) 세정이 가능한, 이온빔 소스를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이온빔 소스는 자기장부와 전극부를 포함한다.
자기장부는 피처리물을 향하는 일측은 개방되고 타측은 폐쇄되며, 일측에는 다수의 자극부가 N극과 S극을 교대로 또는 동일 자극으로 하여 이격 배치되어, 일측에서 플라즈마 전자의 폐 루프를 형성한다.
전극부는 폐 루프의 하단에 배치된다.
이러한 구성을 갖는 이온빔 소스는, 공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 폐 루프를 따라 회전시켜 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 피처리물로 공급한다.
본 발명에 따른 이온빔 소스에서, 자기장부는 다수의 자극부에서 발생하는 자기장의 세기가 폐 루프가 형성되는 각 지점마다 동등하게 형성한다. 이를 위해서, 자기장부는 다수의 자극부의 하단에 자석을 구비하고, 가장자리 자극부의 하단에 구비되는 자석은 다른 자극부의 하단에 구비되는 자석과 비교하여 단면적을 1/2로 할 수 있다.
본 발명에 따른 이온빔 소스에서, 자기장부는 개방된 일측에서 인접하는 자극부의 두께, 경사, 개방 폭 중의 적어도 하나를 조절하여 플라즈마 이온의 집속, 발산 또는 평행 이동을 제어한다.
본 발명에 따른 이온빔 소스는 적어도 폐 루프의 공간을 제외한 자기장부의 내면과 전극부의 외면 사이에 충진되어, 전극부를 자기장부에 고정하는 절연 고정부를 포함할 수 있다. 여기서, 절연 고정부는 개방 일측을 향하는 단부면에 요철부를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 이온빔 소스에서, 자극부는 공정 챔버 내에 이온화 조절가스를 주입하는 조절가스 주입부를 포함할 수 있다. 이온화 조절가스 주입부는 외부로부터 이온화 조절가스가 유입하는 조절가스 유입부, 조절가스 유입부에 연통되고 자극부의 길이 방향을 따라 내부에 형성되는 조절가스 채널부, 그리고 조절가스 채널부에 연통되고 폐 루프의 방향으로 연통되며 슬릿 형상을 갖는 조절가스 확산부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이온빔 소스에서, 자기장부는 중앙에 대해 좌측 및 우측이 전방 또는 후방으로 절곡되어, 전방 또는 후방으로 경사진 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 이온빔 소스에서, 전극부는 외부와 연통하는 반응가스 유입부, 반응가스 유입부 및 개방 일측과 연통하는 반응가스 분출부를 포함할 수 있다. 여기서, 반응가스 분출부는 이격되는 다수의 관통홀 또는 연결되는 절결 슬릿일 수 있다.
본 발명에 따른 이온빔 소스는 다수의 폐 루프를 형성하도록 구성할 수 있다. 여기서, 이온빔 소스는 다수의 폐 루프를 형성하는 각 전극부에 다른 크기의 전원을 공급하여 분출되는 이온빔 에너지를 다르게 형성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 이온빔 소스에 의하면, 공정 챔버의 내부 가스를 이용하여 증착 이온 등을 생성하기 때문에 기판, 전극부, 자극부 등에 오염물이 증착되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 이온빔 소스를 연달아 장착하거나 다수의 이온빔 루프를 형성하여도 챔버 내의 공정 압력에 큰 영향을 주지 않는다.
본 발명의 이온빔 소스에 의하면, 자극부 형상의 변형을 통해 생성 이온의 이동 방향을 조절할 수 있어 공정 특성에 부합되게 적용할 수 있다.
본 발명의 이온빔 소스에 의하면, 절연 고정부를 이용하여 전극부를 자기장부에 고정하기 때문에 자기장부와 전극부 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 이온빔 소스에 의하면, 내부로 공정용 이온화 가스를 주입하는 경우에도 전극부 내부를 관통하여 공정 가스를 공급함으로써 공정용 이온화 가스의 온도를 응축 온도 이상으로 유지시킬 수 있다.
본 발명의 이온빔 소스에 의하면, 홀이 슬릿을 통해 공정용 이온화 가스를 분출함으로써 이온빔 소스 내부로 유입되는 공정용 이온화 가스의 분출 효과가 높아 고압 공정에서도 증착 속도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 이온빔 소스에 의하면, 공정용 이온화 가스 분출부에 불소계(F-) 또는 염소계(Cl-)와 같은 세정용 반응 가스 또는 이들의 이온을 주입하면 인시츄(In-situ) 세정이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 내부 가스를 이용하는 이온빔 소스를 보여주는 단면도이다.
도 2는 공정 챔버 내부 가스를 이용하는 이온빔 소스를 구비한 이온빔 처리 장치를 예시하고 있다.
도 3a~3c는 이온빔 소스에서 플라즈마 이온의 이동 경로를 변화시키는 자기장부의 형상을 도시하고 있다.
도 4는 다중 루프를 갖는 이온빔 소스를 보여주는 단면도이다.
도 5a,5b는 다중 루프 이온빔 소스에서 생성되는 루프와 인가 전압을 예시하고 있다.
도 6a,6b는 다중 루프 이온빔 소스의 루프와 인가 전압을 변형한 예를 도시하고 있다.
도 7a는 절연 고정부를 갖는 이온빔 소스의 단면도이다.
도 7b는 변형된 절연 고정부를 갖는 이온빔 소스의 단면도이다.
도 8a,8b는 단일 루프의 경사진 이온빔 소스를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 9a,9b는 다중 루프의 경사진 이온빔 소스를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 10a~10c는 전극부에 반응가스 분출부를 구비한 이온빔 소스를 보여주는 사시도, 일부 절단 사시도, 단면도이다.
도 11은 전극부에 반응가스 분출부를 구비한 이온빔 소스의 변형례를 보여주는 사시도, 일부 절단 사시도, 단면도이다.
도12a,12b는 공정압력 조절가스를 주입하기 위한 조절가스 주입부를 갖는 이온빔 소스를 보여주는 단면도 및 일부 사시 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 내부 가스를 이용하는 이온빔 소스를 보여주는 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 이온빔 소스(400)는 자기장부(411,413)와 전극부(421)를 포함한다.
자기장부(410)는 기능상으로는 자석부, 자극부(411,413), 자심부 등으로 구분할 수 있으며, 형태적으로는 내부에 전극부(421)를 내장하면서 일체로 형성할 수 있다. 자기장부(410)는 그 내부에 원형 또는 타원형의 폐 루프 공간을 형성한다. 자기장부(410)가 형성하는 폐 루프 공간은 자극부 방향으로 개방되고, 자심부 방향으로 폐쇄된다.
자석부는 자극부와 자심부 사이에 위치할 수 있다. 자석부는 영구자석 또는 전자석으로 구성하며, 예를 들어 상단이 N극, 하단이 S극을 갖도록 구성할 수 있다. 또한, 도 1과 같이 1개의 폐 루프를 형성하는 경우, 자석부는 중앙 자극부(411)의 하부에만 또는 중앙 자극부(411)와 양측 자극부(413)의 하단에 모두 구비할 수 있다.
자극부는 기판 방향에 소정 간격으로 이격되어 다수가 배치된다. 자극부(411,413)는 폐 루프를 사이에 두고 N극과 S극이 교대로 배치된다. 예를들어, 도 1과 같이 1개의 폐 루프를 형성하는 경우, 중앙 자극부(411)를 N극으로, 양측 자극부(413)를 S극으로 구성할 수 있다. 이 경우, 중앙 자극부(411)는 자석부의 상단인 N극에 결합되고, 양측 자극부(413)는 자심부를 통해 자석부의 하단인 S극에 자기 결합된다.
자심부는, 예를 들어 중앙 자극부(411)의 하부에만 자석부를 두는 경우, 자석부의 하단과 양측 자극부(413)를 자기 결합하는데, 자석부의 하단인 S극의 자기력선이 통과하는 통로를 제공한다. 자심부는 양측 자극부(413)와 연결되어 양측 자극부(413)를 S극으로 만들며, 아울러 자석부의 하단인 S극의 자기력선이 상단인 N극의 자기력선에 영향을 미치는, 즉 자석 자체에 의한 영향을 최소화한다.
전극부(421)는 자기장부(410)의 사이 공간, 즉 폐 루프 공간의 하부에 구비된다. 전극부(421)는 폐 루프 공간을 따라 연결되어 일체로 구비된다. 전극부(421)에는 교류(AC) 또는 직류(DC)의 전압(V)이 인가된다.
이러한 구성을 갖는 이온빔 소스에서, 자극부(411,413) 사이에서 발생하는 자기장과 전극부(421)와 외부 반대 전극부 사이에서 발생하는 전기장에 의해 내부 전자 또는 플라즈마 전자가 폐 루프 공간을 따라 고속 이동한다. 고속 이동하는 내부 전자 또는 플라즈마 전자는 폐 루프 내부에 존재하는 내부 가스를 이온화시키고, 이온화된 플라즈마 이온 중 양이온은 전극부(421)와 기판 캐리어와 같은 외부 전극부 사이의 전기장 등에 의해 기판 캐리어 쪽으로 이동하며, 이때 이동하는 이온의 에너지 값에 따라 기판에 표면 개질, 보조 증착, 식각 등의 작용을 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 공정 챔버 내부 가스를 이용하는 이온빔 소스를 구비한 이온빔 처리 장치를 예시하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 이온빔 처리 장치는 공정 챔버(100), 증착 모듈(200), 기판 캐리어(300), 이온빔 소스(400) 등을 포함하여 구성할 수 있다.
공정 챔버(100)는 박막 증착을 위한 밀폐된 내부 공간을 형성한다. 공정 챔버(100)의 일측에는 진공 펌프가 결합되는데, 진공 펌프는 내부 공간을 소정의 공정 압력으로 유지한다. 공정 챔버(100)에는 공정에 따라 비반응 가스나 반응 가스가 주입된다. 비반응 가스는 예를들어 Ar, Ne, He, Xe 등이 있고, 반응 가스로는 N2, O2, CH4, CF4 등이 있다. 경우에 따라서는 비반응 가스와 반응 가스를 혼합하여 사용하기도 한다.
증착 모듈(200)은 공정 챔버(100) 내에 구비되고, 타켓 또는 증발 물질을 포함한다. 증착 모듈(200)은 타켓 또는 증발물질을 이탈시켜 이온이나 원자 또는 중성 입자의 덩어리 형태로 기판(310)에 공급한다. 기판(310)으로 이동한 입자들은 기판(310)에 박막 형태로 증착된다.
기판 캐리어(300)는 기판(310)을 증착 모듈(200)에 대향되게 지지하며, 기판(310)을 일정 방향으로 이동시킨다.
증착 모듈(200)이 스퍼터링 공정에 이용되는 경우, 증착 모듈(200)에는 높은 음전압이 인가되고, 기판 캐리어(300)는 접지된다. 이 경우, 공정 챔버(100) 내부에 아르곤 가스가 주입되어 있으면, 증착 모듈(200)과 기판 캐리어(300) 사이의 고전압에 의해 아르곤 가스가 이온화되어 플라즈마 상태로 된다. 이온화된 아르곤 이온(Ar+)은 고전압에 의해 가속되어 증착 모듈(200)의 타겟에 부딪힌다. 이때, 타겟으로부터 타겟 물질이 이온 형태로 튀어나와 기판 캐리어(300) 쪽으로 이동하며, 타켓 물질은 기판 캐리어(300) 전면의 기판(310)에 붙게 된다. 이러한 공정을 통해, 기판(310)에는 타켓 물질이 박막 형태로 적층된다.
이온빔 소스(400)는 원형 또는 타원형의 폐 루프를 형성하며, 폐 루프에는 전자가 빠른 속도로 이동하면서 내부 가스와 충돌하고, 그 결과로 내부 가스로부터 플라즈마 이온이 생성된다.
이온빔 소스(400)에는 외부로부터 전원이 공급되고, 별도의 이온화 가스가 이온빔 소스(400) 내부로 공급되지 않는다. 외부로부터 이온화 가스가 공급되지 않으므로, 이온빔 소스(400)는 공정 챔버(100) 내에 존재하는 내부 전자, 또는 증착 모듈(200)과 기판 캐리어(300) 사이의 고전압으로 발생하는 플라즈마 전자 등을 초기 이온화 전자로 이용할 수 있다. 즉, 이온빔 소스(400)는 내부 전자 또는 플라즈마 전자 등의 초기 이온화 전자들을 폐 루프를 따라 회전시키면서 공정 챔버(100) 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하고 이를 기판(310)으로 공급한다.
이온빔 소스(400)는 증착 모듈(200)이 기판(310)에 박막을 증착하는 과정에서 동시에 보조 용도로 사용되기도 하고, 또는 증착 모듈(200)이 기판(310)에 박막을 증착하기 전에 기판의 표면을 개질하기 위해서 사용될 수도 있다. 또한, 이온빔 소스(400)는 기판(310)의 후처리를 위해서도 사용될 수 있다.
도 3a~3c는 이온빔 소스에서 플라즈마 이온의 이동 경로를 변화시키는 자기장부의 형상을 도시하고 있다.
도 3a와 같이, 중앙 자극부(411)와 양측 자극부(413)의 간격(d1)을 넓게 하고, 수직 연장부의 높이(a1,b1)를 낮게 하며, 경사면의 경사각(θ1,Φ1)을 작게 하면, 기판 방향으로 이동하는 플라즈마 이온을 확산시킬 수 있다.
도 3b와 같이, 중앙 자극부(411)와 양측 자극부(413)의 간격(d2)을 도 3a의 예보다 좁게 하고, 양측 자극부(413)의 수직 연장부의 높이(a2)를 중앙 자극부(411)의 수직 연장부(b2)보다 높게 하며, 중앙 자극부(411)의 경사면 경사각(θ2)을 양측 자극부(413)의 경사면 경사각(Φ2)보다 작게 하면, 플라즈마 이온을 기판 방향으로 평행하게 이동시킬 수 있다.
도 3c와 같이, 중앙 자극부(411)와 양측 자극부(413)의 간격(d3)을 도 3b의 예보다 더 좁게 하고, 양측 자극부(413)의 수직 연장부의 높이(a3)를 중앙 자극부(411)의 수직 연장부(b3)보다 훨씬 높게 하며, 중앙 자극부(411)의 경사면 경사각(θ3)을 양측 자극부(413)의 경사면 경사각(Φ3)보다 훨씬 낮게 하면, 기판의 일정 영역에 플라즈마 이온을 집속시킬 수 있다.
도 4는 다중 루프를 갖는 이온빔 소스를 보여주는 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 다중 루프 이온빔 소스는 다수의 폐 루프를 갖는다.
자기장부는 자석부(431,433,435), 자극부(411,413,415), 자심부(417) 등으로 구성할 수 있으며, 2개의 원형 또는 타원형 루프를 형성한다. 자기장부가 형성하는 폐 루프는 자극부(411,413,415)의 방향으로 개방되고, 자심부(417) 방향으로는 폐쇄된다.
자석부(431,433,435)는 자극부(411,413,415)의 하단에 각각 배치되고, 영구자석 또는 전자석으로 구성된다. 여기서, 동일 물질의 영구 자석을 적용하는 경우 적어도 가장자리 자석부(435)의 단면적은 다른 자석부(431,433)의 단면적의 1/2로 할 수 있는데, 이를 통해 자극부(411,413,415)에서 발생하는 자기장의 세기를 균일하게 유지할 수 있다.
자극부(411,413,415)는 기판 방향으로 소정 간격 이격되어 배치된다. 자극부(411,413,415)는 폐 루프를 사이에 두고 N극과 S극이 교대로 배치된다. 예를 들어, 중앙 자극부(411)를 N극으로 하면, 인접 자극부(413)는 S극, 그리고 가장자리 자극부(415)는 N극으로 구성한다.
자심부(417)는 자석부(431,433,435)의 하단을 연결하여 자기장의 연결 통로를 형성한다.
전극부(421,423)는 자극부(411,413) 사이, 그리고 자극부(413,415) 사이의 폐 루프 공간의 하부에 자기장부(411,413,415,431,433,435,417)와 절연되어 구비된다.
전극부(421,423)에는 전원(V11,V12)이 각각 인가되는데, 도 4와 같이 전원(V11)을 전극부(421)에 인가하고, 전원(V12)를 전극부(423)에 인가하면, 동일 중심을 갖는 2개의 폐 루프, 즉 안쪽 폐 루프와 바깥쪽 폐 루프를 형성한다.
도 5a,5b는 다중 루프 이온빔 소스에서 생성되는 폐 루프와 인가 전압을 예시하고 있다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 제1 폐 루프(L11)는 자극부(411,413)와 전극부(421)에 의해 형성되며, 내부 전자 또는 플라즈마 전자의 일부가 제1 폐 루프(L11)를 따라 고속 이동하면서 내부 가스를 이온화시킨다. 제2 폐 루프(L12)는 자극부(413,415)와 전극부(423)에 의해 형성되며, 내부 전자 또는 플라즈마 전자의 다른 일부가 제2 폐 루프(L12)를 따라서 고속 이동하면서 내부 가스를 이온화시킨다.
도 5b와 같이, 제1 폐 루프(L11)와 제2 폐 루프(L12)를 형성하는 전극부(421,423)에는 다른 크기의 전압(V11,V12)을 인가할 수 있다. 인가 전압이 달라지면, 폐 루프를 따라 이동하는 전자의 속도가 달라지고, 그 결과 내부 가스의 이온화 정도가 달라져, 생성되는 플라즈마 이온의 수가 달라진다.
일반적으로 기판의 표면을 개질할 때, 처음부터 다량의 플라즈마 이온을 가하면 기판이 손상될 수 있다. 따라서, 기판에 가해지는 플라즈마 이온의 양을 서서히 증가시킬 필요가 있을 수 있다. 또한, 공정을 종료할 때도 플라즈마 이온의 양을 서서히 감소시키면 표면 개질의 효과를 높일 수 있다. 이와 같이, 처음에는 소량의 플라즈마 이온을 공급하는 전처리를 수행하고, 이후 다량의 플라즈마 이온을 공급하는 본처리를, 그리고 플라즈마 이온의 양을 줄이는 후처리의 순서로 공정을 진행할 수 있는데, 이를 위해서는 도 5b와 같이 제1 폐 루프(L11)를 형성하는 전극부(421)에는 상대적으로 높은 전압(V11)을 인가하고, 제2 폐 루프(L12)를 형성하는 전극부(423)에는 상대적으로 낮은 전압(V12)을 인가할 수 있다.
도 6a,6b는 다중 루프 이온빔 소스의 폐 루프와 인가 전압을 변형한 예를 도시하고 있다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 다중 루프를 3개의 단일 루프를 병렬 결합한 형태로 구성할 수도 있다. 중앙에 위치하는 제1 폐 루프(L21)는 자극부(412,413)와 전극부(421)에 의해 형성되고, 우측에 위치하는 제2 폐 루프는(L22)는 자극부(414,413)와 전극부(423)에 의해 형성되며, 좌측에 위치하는 제3 폐 루프는(L23)는 자극부(416,413)과 전극부(425)에 의해 형성된다. 각각의 폐 루프(L21,L22,L23)는 나란히 배열되어 각각 독립 폐 루프를 형성하면서 내부 전자 또는 플라즈마 전자의 일부를 각각 고속 회전시킨다.
도 6b에 도시한 바와 같이, 중앙의 폐 루프(L21)를 형성하는 전극부(421)에는 상대적으로 높은 전압(V21)을 인가하고, 양측의 폐 루프(L22,L23)를 형성하는 전극부(423,425)에는 상대적으로 낮은 전압(V22,V23)을 인가하면, 도5a,5b에서 설명한 바와 같이, 기판에 대해 전처리, 본처리, 후처리를 수행할 수 있다.
도 7a는 절연 고정부를 갖는 이온빔 소스의 단면도이다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 이온빔 소스는 자기장부(410), 전극부(421), 절연 고정부(441)를 포함하여 구성할 수 있다.
절연 고정부(441)는 자극부(411,413)의 내면과 전극부(421)의 외면 사이에 충진되어, 전극부(421)를 자기장부(410) 내부에 일정 간격을 유지하면서 고정시킨다. 이때, 절연 고정부(441)는 자극부(410)와 전극부(421) 사이에서 폐 루프를 형성하는 공간을 제외한 영역에 충진된다.
절연 고정부(441)는 마이카(mica), 스테아타이트, 석영 유리, 소다 유리,납 유리, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 천연 고무, 에보나이트, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무, 에폭시 수지 니스포르말수지 니스, 불소 수지, 테플론 수지, 피크(PEEK)와 같은 엔지니어링 플라스틱 등으로 구성할 수 있다.
도 7b는 변형된 절연 고정부를 갖는 이온빔 소스의 단면도이다.
도 7b에 도시한 바와 같이, 절연 고정부(441)는 개방면에 함몰부(R)와 같은 요철부를 형성할 수 있다. 요철부(R)는 원형, 삼각형, 사각형 등의 모양을 가지는 함몰형이나 돌출형으로 구성할 수 있다.
요철부(R)는 자기장부(410)와 전극부(421)의 단락 위험을 감소시킨다. 플라즈마 이온이나 플라즈마 전자 등에 의해 이온빔 소스나 공정 챔버 내의 부속 장비들이 식각될 수 있고, 이러한 과정에서 생성되는 식각 오염물이 절연 고정부(441)의 개방면에 증착되면, 자기장부(410)와 전극부(421)가 단락될 수 있다. 그러나, 절연 고정부(441)의 개방면에 요철부(R)를 형성하면, 증착의 특성상 요철부(R) 내에 플라즈마 이온이나 식각 오염물이 증착되기가 어려워 자기장부(410)와 전극부(421)의 단락을 효과적으로 방지할 수 있다. 나아가, 요철부(R)의 폭이나 깊이를 증가시키면, 자기장부(410)와 전극부(421)의 단락 위험을 더 효과적으로 줄일 수 있다.
도 8a,8b는 단일 루프의 경사진 이온빔 소스를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
단일 루프의 경사진 이온빔 소스는 자기장부(510), 전극부(521) 등을 포함하여 구성된다.
도 8a,8b에 도시한 바와 같이, 자기장부(510)는 중앙이 굴곡되어 경사져 있다. 또한, 자기장부(510)의 경사는 서로 대칭되게 구성할 수 있다.
전극부(521)는 자극부(511,513)의 사이 공간, 즉 폐 루프 공간에 자기장부(510)와 절연되어 구비된다. 전극부(521)에는 외부로부터 전원(V)이 공급된다.
이러한 구성을 갖는 단일 루프의 경사진 이온빔 소스는 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 생성한 플라즈마 이온을 집속된 형태로 기판에 공급할 수 있다. 물론, 이온빔 소스의 경사 방향을 반대로 하면, 생성된 플라즈마 이온을 발산된 형태로 기판에 공급할 수 있다.
도 9a,9b는 다중 루프의 경사진 이온빔 소스를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 9a,9b에 도시한 바와 같이, 다중 루프의 경사진 이온빔 소스에서, 자극부(512,514,516)는 제1 폐 루프를 형성하는 자극부(512,516)와 제2 폐 루프를 형성하는 자극부(514,516)로 구성된다. 여기서, 자극부(512,514)의 전방은 양 측부에 첨부를 갖는 막대 형상으로 구성되고, 각각은 자극부(516)로 둘러 싸진다. 자기극부(512,514,516)의 후방은 자심부에 의해 자기적으로 연결되어 있다.
도 9a,9b에 도시한 바와 같이, 중앙 자극부(516)는 중앙이 굴곡되어 경사져 있으며, 제1 폐 루프와 제2 폐 루프가 대칭되게 구성될 수 있다.
전극부(522)는 자극부(512,516)의 사이 공간, 즉 제1 폐 루프 공간에 자극부(512,516)와 절연되어 구비되고, 전극부(524)는 자극부(514,516)의 사이 공간, 즉 제2 폐 루프 공간에 자극부(514,516)와 절연되어 구비된다. 전극부(522,524)에는 외부로부터 전원(V1,V2)이 각각 공급된다.
도 10a~10c는 전극부에 반응가스 분출부를 구비한 이온빔 소스를 보여주는 사시도, 일부 절단 사시도, 단면도이다.
도 10a~10c에 도시한 바와 같이, 이온빔 소스는 자기장부(410), 전극부(421) 등을 포함하여 구성된다.
전극부(421)는 그 내부에 냉각수 튜브(WT)와 반응가스 튜브(GT)를 구비한다.
냉각수 튜브(WT)는 전극부(421)의 내부에서 길이 방향을 따라 연통되어 있다. 전극부(421)에는 AC 또는 DC의 고전압이 연결되는데, 전극부(421)에 고전압이 인가되면 전극부(421)에 열이 발생한다. 이러한 전극부(421)의 열을 식히기 위해, 냉각수가 냉각수 튜브(WT)에 흐른다. 냉각수 튜브(WT)는 전극부(421)에 튜브 형태의 관통부를 만들어 그것을 그대로 사용하거나, 그 속에 전기 전도율 및 열 전도율이 우수한 금속의 튜브를 별도로 삽입하여 구성할 수도 있다.
반응가스 튜브(GT)는, 냉각수 튜브(WT)와 이격되어, 전극부(421)의 내부에 길이 방향을 따라 연통되어 있으며, 외부로부터 공급되는 반응가스, 즉 기판에 증착되는 이온을 생성하는 반응용 라디컬 가스가 그 내부에 흐른다. 여기서, 반응용 라디컬 가스는 O2, N2와 같은 반응성 가스, 또는 CH3COOH, CH4, CF4, SiH4, NH3, TMA(tri-methyl aluminum) 등과 같은 박막 형성용 가스 등이다. 경우에 따라서는 이들 가스를 혼합하여 사용할 수도 있다.
반응가스 튜브(GT)에는, 자기장부(411,413)의 개방측으로 연통하는 가스 분출부(EH)가 형성되어 있다. 가스 분출부(EH)는 소정 간격으로 이격된 다수의 홀(hole)로 구성할 수 있다. 이 경우, 반응용 라디컬 가스는 다수의 홀을 통해 분출하며, 그 결과 이격된 다수의 가스 흐름(gas flow)을 형성하면서 기판 쪽으로 이동한다.
이러한 전극부 구조를 갖는 이온빔 소스는 폐 루프 내에서 고속 회전하는 내부 전자와 플라즈마 전자를 이용하여 가스 분출부(EH)에서 분출되는 반응용 라디컬 가스를 이온화시켜 증착 이온을 생성한다. 생성된 증착 이온은 기판과 전극부(421) 사이의 전기장, 가스 분출부(EH)의 분출에 따른 가스 흐름 등이 복합적으로 작용하여 기판 쪽으로 빠른 속도로 이동하며, 그 결과 증착 속도를 높일 수 있다.
도 11은 전극부에 반응가스 분출부를 구비한 이온빔 소스의 변형례를 보여주는 사시도, 일부 절단 사시도, 단면도이다.
도 11에 도시한 변형례는 가스 분출부를 절결 슬릿(ES)의 형태로 구성하고 있다. 이와 같이, 가스 분출부를 슬릿 형태로 구성하면, 기판 쪽으로 이동하는 증착 이온의 밀도를 고르게 분포시켜 균일한 증착막을 형성하는데 도움이 될 수 있다.
도12a,12b는 공정압력 조절가스를 주입하기 위한 조절가스 주입부를 갖는 이온빔 소스를 보여주는 단면도 및 일부 사시 단면도이다.
공정 챔버의 압력이 예를들어 10-5 ~ 10-6 Torr 영역으로 매우 낮거나 높으면 원하는 플라즈마 이온 밀도를 유지하기 어려울 수 있다. 이러한 경우, 선택적으로 또는 국부적으로 이온화를 위한 압력 조절가스를 주입할 필요가 있을 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 이온빔 소스는 이온화 압력 조절가스를 주입하기 위한 조절가스 주입부를 별도로 구비한다. 조절가스 주입부는 조절가스 튜브(610), 조절가스 채널(620), 조절가스 확산슬릿(630) 등으로 구성된다.
도12a,12b에 도시한 바와 같이, 자극부(413)는 그 내부에 외측과 연통되는 조절가스 튜브(610)를 구비한다. 조절가스 튜브(610)는 이온화 압력을 조절하기 위한 조절가스가 유입되는 통로이다. 여기서, 이온화 압력 조절가스는 예를들어 Ar과 같은 플라즈마 이온화 가스, O2, N2와 같은 반응성 가스, CH3COOH, CH4, CF4, SiH4, NH3, TMA(tri-methyl aluminum) 등과 같은 박막 형성용 가스 또는 라디칼 가스 등이며, 경우에 따라서는 이들 가스를 혼합하여 사용할 수 있다.
자극부(413)에는, 조절가스 튜브(610)에 연결되고 자극부(413)의 길이 방향을 따라 그 내부에 연통공 형태의 조절가스 채널(620)이 형성된다. 조절가스 채널(620)은 조절가스 튜브(610)로부터 유입되는 공정압력 조절가스를 자극부(413)의 길이 방향으로 분산시킨다.
또한, 자극부(413)는 폐 루프 공간으로 연통되는 조절가스 확산슬릿(630)을 구비한다. 조절가스 확산슬릿(630)은 조절가스 채널(620)에 연통되고, 자극부(413)의 길이 방향을 따라 폐 루프 방향으로 절결/개방되는 슬릿 형태로 구성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 조절가스 주입부에 의하면, 조절가스 튜브(610)를 통해 공정압력 조절가스가 유입되면, 조절가스 채널(620)이 자극부(413)의 길이 방향으로 고르게 분산시키고, 이어서 조절가스 확산슬릿(630)이 공정압력 조절가스를 폐 루프 방향으로 확산 분출시킨다.
위에서 설명한 조절가스 주입부는 이온빔 소스 내부, 즉 자기장부와 전극부(421)의 사이 공간에 공정압력 조절가스를 주입하는 것이 아니라, 로렌쯔 힘이 작용하는 폐 루프 공간에 공정압력 조절가스를 주입한다.
이상 본 발명을 여러 실시예에 기초하여 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 통상의 기술자라면, 위 실시예에 기초하여 위의 실시예를 다른 형태로 변형하거나 수정할 수 있을 것이다. 그러나, 그러한 변형이나 수정은 아래의 특허청구범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명에 따른 이온빔 소스는 이온빔 처리 장치 등에 사용할 수 있으며, 피 처리물의 표면 개질, 표면 청정, 전처리, 박막 증착 보조, 식각, 후처리 등의 공정이 요구되는 박막 태양전지, 플렉시블 디스플레이, 투명 디스플레이, 터치 스크린, 기능성 건축용 유리, 광학 소자 등의 산업 분야에서 박막 공정에 관련된 핵심 기술로 적용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 이온빔 소스에 있어서,
    피처리물을 향하는 일측은 개방되고 타측은 폐쇄되며, 상기 일측에는 다수의 자극부가 N극과 S극을 교대로 또는 동일 자극으로 하여 이격 배치되어, 상기 일측에서 플라즈마 전자의 폐 루프를 형성하는 자기장부; 및
    상기 폐 루프의 하단에 배치되는 전극부를 포함하며,
    공정 챔버 내의 플라즈마 전자를 상기 폐 루프를 따라 회전시켜 상기 공정 챔버 내의 내부 가스로부터 플라즈마 이온을 생성하여 상기 피처리물로 공급하는, 이온빔 소스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기장부는
    상기 다수의 자극부에서 발생하는 자기장의 세기가 상기 폐 루프가 형성되는 각 지점마다 동등하게 형성되는, 이온빔 소스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자기장부는 상기 다수의 자극부의 하단에 자석부를 구비하고,
    가장자리 자극부의 하단에 구비되는 자석부는 다른 자극부의 하단에 구비되는 자석부의 단면적의 1/2인, 이온빔 소스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기장부는
    개방된 일측에서 인접하는 자극부의 두께, 경사, 개방 폭 중 적어도 하나를 조절하여 상기 플라즈마 이온의 집속, 발산 또는 평행 이동을 제어하는, 이온빔 소스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폐 루프의 공간을 제외한 상기 자기장부의 내면과 상기 전극부의 외면 사이에 충진되어, 상기 전극부를 상기 자기장부에 고정하는 절연 고정부를 포함하는, 이온빔 소스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 절연 고정부는
    상기 개방 일측을 향하는 개방면에 요철부를 갖는, 이온빔 소스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자극부는
    상기 공정 챔버 내에 이온화 조절가스를 주입하는 이온화 조절가스 주입부를 포함하는, 이온빔 소스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이온화 조절가스 주입부는
    외부로부터 이온화 조절가스가 유입하는 조절가스 유입부;
    상기 조절가스 유입부에 연통되고, 상기 자극부의 길이 방향을 따라 내부에 형성되는 조절가스 채널부;
    상기 조절가스 채널부에 연통되고, 상기 폐 루프의 방향으로 연통되며 슬릿 형상을 갖는 조절가스 확산부를 포함하는, 이온빔 소스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 자기장부는
    중앙이 절곡되어, 양측이 전방 또는 후방으로 경사진, 이온빔 소스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전극부는
    외부와 연통하는 반응가스 유입부;
    상기 반응가스 유입부 및 상기 개방 일측과 연통하는 반응가스 분출부를 포함하는, 이온빔 소스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 반응가스 분출부는
    이격되는 다수의 관통홀 또는 연결되는 절결 슬릿인, 이온빔 소스.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온빔 소스는
    다수의 상기 폐 루프를 갖는, 이온빔 소스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 이온빔 소스는
    다수의 상기 폐 루프를 형성하는 각 전극부에 다른 크기의 전원을 공급하여 분출되는 이온빔 에너지를 제어하는, 이온빔 소스.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016200668A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc In-situ plasma cleaning of process chamber components
TWI755796B (zh) * 2019-09-09 2022-02-21 日商愛發科股份有限公司 離子槍

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021074953A1 (ja) * 2019-10-15 2021-11-04 学校法人東海大学 成膜方法及び成膜装置
DE102020114162B3 (de) 2020-05-27 2021-07-22 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Ionenquelle und Verfahren
KR102365679B1 (ko) * 2021-05-28 2022-02-18 김두한 가변 간극을 가지는 이온 소스
CN115852315A (zh) * 2022-12-20 2023-03-28 安徽纯源镀膜科技有限公司 一种用于提高退膜效率的设备及工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6815690B2 (en) * 2002-07-23 2004-11-09 Guardian Industries Corp. Ion beam source with coated electrode(s)
US20050247885A1 (en) * 2003-04-10 2005-11-10 John Madocks Closed drift ion source
US7622721B2 (en) * 2007-02-09 2009-11-24 Michael Gutkin Focused anode layer ion source with converging and charge compensated beam (falcon)
US20110226611A1 (en) * 2008-12-08 2011-09-22 Madocks John E Closed drift magnetic field ion source apparatus containing self-cleaning anode and a process for substrate modification therewith

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6002208A (en) * 1998-07-02 1999-12-14 Advanced Ion Technology, Inc. Universal cold-cathode type ion source with closed-loop electron drifting and adjustable ion-emitting slit
US6870164B1 (en) 1999-10-15 2005-03-22 Kaufman & Robinson, Inc. Pulsed operation of hall-current ion sources
US6750600B2 (en) * 2001-05-03 2004-06-15 Kaufman & Robinson, Inc. Hall-current ion source
US7425709B2 (en) 2003-07-22 2008-09-16 Veeco Instruments, Inc. Modular ion source
US7183559B2 (en) * 2004-11-12 2007-02-27 Guardian Industries Corp. Ion source with substantially planar design
KR20060066791A (ko) 2004-12-14 2006-06-19 동부일렉트로닉스 주식회사 이온중화장치 및 방법
US7312579B2 (en) * 2006-04-18 2007-12-25 Colorado Advanced Technology Llc Hall-current ion source for ion beams of low and high energy for technological applications
JP2008053116A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Ulvac Japan Ltd イオンガン、及び成膜装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6815690B2 (en) * 2002-07-23 2004-11-09 Guardian Industries Corp. Ion beam source with coated electrode(s)
US20050247885A1 (en) * 2003-04-10 2005-11-10 John Madocks Closed drift ion source
US7622721B2 (en) * 2007-02-09 2009-11-24 Michael Gutkin Focused anode layer ion source with converging and charge compensated beam (falcon)
US20110226611A1 (en) * 2008-12-08 2011-09-22 Madocks John E Closed drift magnetic field ion source apparatus containing self-cleaning anode and a process for substrate modification therewith

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016200668A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc In-situ plasma cleaning of process chamber components
US10522330B2 (en) 2015-06-12 2019-12-31 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In-situ plasma cleaning of process chamber components
US11037758B2 (en) 2015-06-12 2021-06-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In-situ plasma cleaning of process chamber components
US11495434B2 (en) 2015-06-12 2022-11-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In-situ plasma cleaning of process chamber components
TWI755796B (zh) * 2019-09-09 2022-02-21 日商愛發科股份有限公司 離子槍

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