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스퍼터링 챔버 내의 타겟과 증착대상 기판 사이에서 발생한 플라즈마내의 음이온을 측정하는 장치로서, 내부 공간이 있는 통형의 본체; 상기 통형의 본체의 일측면에 형성되어 플라즈마내의 음이온이 본체의 내부 공간으로 들어오도록 하는 입사공; 본체의 내부에 위치하며 전압을 인가하여서 상기 입사공으로 들어온 물질 중 음이온만이 컬렉터로 도달할 수 있도록 다른 이온들을 차폐시키는 에너지 필터; 상기 본체의 입사공에 대향하는 타측면에 위치하며 입사공으로 들어온 플라즈마의 음이온이 본체의 내부 공간을 지나서 최종적으로 도달하는 컬렉터; 상기 컬렉터를 가열하여서 컬렉터의 재질이 음이온과 반응하여 기전력이 발생하도록 하는 히터; 상기 컬렉터에서 발생한 기전력을 추출하도록 상기 컬렉터에 형성된 전극을 포함하되, 상기 통형 본체의 입사공이 형성된 일측면은 입사공을 제외하고는 플라즈마와 본체 내부 공간이 차단되도록 막혀 있고, 상기 에너지 필터는, 플라즈마로부터 입사공(21)으로 입사된 입자들에서 양이온을 차폐시키기 위하여 +전압이 인가되는 판형의 제1그리드와, 제1그리드를 거친 입자들로부터 음이온 또는 전자를 에너지별로 추출하기 위하여 ―전압이 가변적으로 인가되는 판형의 제2그리드와, 제2그리드로부터 추출된 음이온 또는 전자로부터 최종적으로 양이온을 차폐하고 음이온을 가속시키기 위하여 +전압이 인가되는 판형의 제3그리드와, 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각각의 사이에 개재되어 각 그리드간의 전기 절연을 위한 판형의 절연체와, 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각 그리드의 입사공을 향하는 쪽에 위치하여 오염 입자들을 필터링하는 판형의 제1, 제2, 제3메쉬를 포함하여, 상기 입사공으로부터 축방향으로 제1메쉬-제1그리드-절연체-제2메쉬-제2그리드-절연체-제3메쉬-제3그리드의 순서로 적층되며; 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각 그리드와, 상기 제1그리드와 제2그리드 사이의 절연체와, 상기 제2그리드와 제3그리드 사이의 절연체의 중심에는 상기 입사공과 동일한 축으로 관통 구멍이 형성되고, 상기 컬렉터의 재질은 상기 히터로써 열을 인가하면 산소이온이 분압차에 의해 전기 기전력을 발생하는 특성을 갖는 ZrO2이고, 상기 제3그리드와 또다른 절연체를 통해 적층되도록 판형으로 제작되어, 본체의 입사공이 형성된 일측면에 대향하는 타측면을 막는 형태로 설치되고,상기 히터는 상기 컬렉터의 원주면을 측면에서 감싸도록 설치되어 컬렉터를 가열하는 고리 형상의 전열 소자이고,상기 전극은 상기 판형 컬렉터의 양면 모두에 형성되어, 상기 컬렉터에서 발생한 기전력을 추출하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마내 음이온 측정 장치
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스퍼터링 챔버 내의 타겟과 증착대상 기판 사이에서 발생한 플라즈마내의 음이온을 측정하는 장치로서, 내부 공간이 있는 통형의 본체; 상기 통형의 본체의 일측면에 형성되어 플라즈마내의 음이온이 본체의 내부 공간으로 들어오도록 하는 입사공; 본체의 내부에 위치하며 전압을 인가하여서 상기 입사공으로 들어온 물질 중 음이온만이 컬렉터로 도달할 수 있도록 다른 이온들을 차폐시키는 에너지 필터; 상기 본체의 입사공에 대향하는 타측면에 위치하며 입사공으로 들어온 플라즈마의 음이온이 본체의 내부 공간을 지나서 최종적으로 도달하는 컬렉터; 상기 컬렉터를 가열하여서 컬렉터의 재질이 음이온과 반응하여 기전력이 발생하도록 하는 히터; 상기 컬렉터에서 발생한 기전력을 추출하도록 상기 컬렉터에 형성된 전극을 포함하되, 상기 통형 본체의 입사공이 형성된 일측면은 입사공을 제외하고는 플라즈마와 본체 내부 공간이 차단되도록 막혀 있고, 상기 에너지 필터는, 플라즈마로부터 입사공(21)으로 입사된 입자들에서 양이온을 차폐시키기 위하여 +전압이 인가되는 판형의 제1그리드와, 제1그리드를 거친 입자들로부터 음이온 또는 전자를 에너지별로 추출하기 위하여 ―전압이 가변적으로 인가되는 판형의 제2그리드와, 제2그리드로부터 추출된 음이온 또는 전자로부터 최종적으로 양이온을 차폐하고 음이온을 가속시키기 위하여 +전압이 인가되는 판형의 제3그리드와, 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각각의 사이에 개재되어 각 그리드간의 전기 절연을 위한 판형의 절연체와, 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각 그리드의 입사공을 향하는 쪽에 위치하여 오염 입자들을 필터링하는 판형의 제1, 제2, 제3메쉬를 포함하여, 상기 입사공으로부터 축방향으로 제1메쉬-제1그리드-절연체-제2메쉬-제2그리드-절연체-제3메쉬-제3그리드의 순서로 적층되며; 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각 그리드와, 상기 제1그리드와 제2그리드 사이의 절연체와, 상기 제2그리드와 제3그리드 사이의 절연체의 중심에는 상기 입사공과 동일한 축으로 관통 구멍이 형성되고, 상기 컬렉터의 재질은 상기 히터로써 열을 인가하면 산소이온이 분압차에 의해 전기 기전력을 발생하는 특성을 갖는 ZrO2이고, 상기 제3그리드와 또다른 절연체를 통해 적층되도록 판형으로 제작되어, 본체의 입사공이 형성된 일측면에 대향하는 타측면을 막는 형태로 설치되고,상기 전극은 상기 판형 컬렉터의 양면 모두에 형성되어, 상기 컬렉터에서 발생한 기전력을 추출하도록 하고,상기 히터는 상기 컬렉터에 전극이 형성된 면에 전극과 교번하는 형태로 배치된 전열 소자인 것을 특징으로 하는 플라즈마내 음이온 측정 장치
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제2항에 있어서, 상기 히터는 상기 전극과 서로 교대로 맞물리는(interdigitating) 형태로 패턴화된 것을 특징으로 하는 플라즈마내 음이온 측정 장치
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스퍼터링 챔버 내의 타겟과 증착대상 기판 사이에서 발생한 플라즈마내의 음이온을 측정하는 장치로서, 내부 공간이 있는 통형의 본체; 상기 통형의 본체의 일측면에 형성되어 플라즈마내의 음이온이 본체의 내부 공간으로 들어오도록 하는 입사공; 본체의 내부에 위치하며 전압을 인가하여서 상기 입사공으로 들어온 물질 중 음이온만이 컬렉터로 도달할 수 있도록 다른 이온들을 차폐시키는 에너지 필터; 상기 본체의 입사공에 대향하는 타측면에 위치하며 입사공으로 들어온 플라즈마의 음이온이 본체의 내부 공간을 지나서 최종적으로 도달하는 컬렉터; 상기 컬렉터를 가열하여서 컬렉터의 재질이 음이온과 반응하여 기전력이 발생하도록 하는 히터; 상기 컬렉터에서 발생한 기전력을 추출하도록 상기 컬렉터에 형성된 전극을 포함하되, 상기 통형 본체의 입사공이 형성된 일측면은 입사공을 제외하고는 플라즈마와 본체 내부 공간이 차단되도록 막혀 있고, 상기 에너지 필터는, 플라즈마로부터 입사공(21)으로 입사된 입자들에서 양이온을 차폐시키기 위하여 +전압이 인가되는 판형의 제1그리드와, 제1그리드를 거친 입자들로부터 음이온 또는 전자를 에너지별로 추출하기 위하여 ―전압이 가변적으로 인가되는 판형의 제2그리드와, 제2그리드로부터 추출된 음이온 또는 전자로부터 최종적으로 양이온을 차폐하고 음이온을 가속시키기 위하여 +전압이 인가되는 판형의 제3그리드와, 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각각의 사이에 개재되어 각 그리드간의 전기 절연을 위한 판형의 절연체와, 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각 그리드의 입사공을 향하는 쪽에 위치하여 오염 입자들을 필터링하는 판형의 제1, 제2, 제3메쉬를 포함하여, 상기 입사공으로부터 축방향으로 제1메쉬-제1그리드-절연체-제2메쉬-제2그리드-절연체-제3메쉬-제3그리드의 순서로 적층되며; 상기 제1, 제2, 제3그리드의 각 그리드와, 상기 제1그리드와 제2그리드 사이의 절연체와, 상기 제2그리드와 제3그리드 사이의 절연체의 중심에는 상기 입사공과 동일한 축으로 관통 구멍이 형성되고, 상기 컬렉터의 재질은 상기 히터로써 열을 인가하면 산소이온이 분압차에 의해 전기 기전력을 발생하는 특성을 갖는 ZrO2이고, 판형의 상변과 판형의 하변이 실패 형태로 공(工)자 형상의 축방향 단면을 갖도록 제작되고, 상기 히터는 상기 工자형 컬렉터의 상변과 하변 사이의 공간을 둘러싸도록 설치된 전열 소자이고, 상기 전극은 상기 工자형 컬렉터의 상변 및 하면 모두에 형성되어, 상기 컬렉터에서 발생한 기전력을 추출하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마내 음이온 측정 장치
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컬렉터에 DC 전압 또는 가변 전압을 인가하는 수단을 추가로 포함하는 플라즈마내 음이온 측정 장치
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마내 음이온 측정 장치는 기판에 MEMS 기술을 이용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 플라즈마내 음이온 측정 장치
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