KR100933010B1 - An apparatus for controlling dose-rate of ion/electron beam using pulse interval modulation and the control method - Google Patents

An apparatus for controlling dose-rate of ion/electron beam using pulse interval modulation and the control method Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for controlling the amount of ion/electron beam using a pulse interval modulation and a control method are provided to radiate beam of a charge particle on an object sample by modulating a pulse beam according a period of a sinusoidal wave of the alternating-current electromagnet. CONSTITUTION: In a device, a beam generator(100) generates a pulse beam of a charged particle. An alternating-current electromagnet(200) is comprised of a pair of magnetic poles which is faced with each other and generates alternating current bipolar magnetic field. A power supply unit(300) supplies power to the alternating-current electromagnet. A timing signal generation unit(400) generates a timing signal and provides a beam generator. A current flowing in the alternating-current electromagnet is formed with a form of a sinusoidal wave. The beam generator is formed with an ion source or an electron gun.

Description

펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치 및 조절 방법{An apparatus for controlling dose-rate of ion/electron beam using pulse interval modulation and the control method}An apparatus for controlling dose-rate of ion / electron beam using pulse interval modulation and the control method

본 발명은 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치 및 조절 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교류 전자석을 이용하여 대상 시료에 이온 또는 전자 등의 하전입자 빔을 조사하는데 있어서, 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 교류 전자석의 정현파 형태의 전류 주기에 따라 변조하여 조사함으로써 대상 시료에 조사되는 빔이 모든 위치에서 균일하게 조사되도록 구성한 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a beam irradiation amount control device and a control method using a pulse repetition rate modulation, and more particularly, in the irradiation of charged particle beams such as ions or electrons to the target sample by using an alternating electromagnet, pulse beam generated per unit time The present invention relates to a beam irradiation amount control apparatus and method using pulse repetition rate modulation, in which a beam irradiated to a target sample is uniformly irradiated at all positions by modulating and irradiating the number of sine waves according to a sinusoidal current cycle of an alternating current electromagnet.

일반적으로 이온원이나 전자총 또는 입자 가속기에서 얻어지는 이온빔 또는 전자빔(ion beam)은 양전하 또는 음전하를 갖는 이온의 흐름 또는 전자의 흐름으로서, 원자나 분자 등의 물질 구조에 대한 분석을 비롯하여 방사성 동위원소의 제작이나 집적회로 등의 가공에 폭넓게 이용되고 있다.In general, an ion beam or an ion beam obtained from an ion source, an electron gun, or a particle accelerator is a flow of ions or electrons having positive or negative charges, and the production of radioisotopes including analysis of material structures such as atoms and molecules. It is widely used in the processing of integrated circuits and the like.

이러한 이온 또는 전자 등의 하전입자의 빔을 대상 시료에 조사하는데 있어 서, 조사되는 이온빔 또는 전자빔은 그 직경이 보통 수 mm정도로서, 넓은 면적의 시료에 조사될 경우 교류 이극 전기장이나 교류 이극 자기장을 통해 넓게 펴진 후 대상 시료에 조사되어 진다.In irradiating a beam of charged particles such as ions or electrons to a target sample, the irradiated ion beam or electron beam is usually several mm in diameter. After being spread out, the sample is irradiated.

이와 같이 하전입자의 빔을 펴는 데에 사용되는 교류 이극 전기장 또는 교류 이극 자기장은 하전입자에 힘을 가하는데 있어서 다음의 식과 같이 구분된다.As described above, the AC dipole electric field or the AC dipole magnetic field used to straighten the beam of charged particles is divided by the following equation.

자기장에 의한 힘 F = q (전하) x V (입자의 속도) x B (자기장의 세기) Force by magnetic field F = q (charge) x V (particle velocity) x B (magnetic field strength)

전기장에 의한 힘 F = q (전하) x E (전기장의 세기)Force by electric field F = q (charge) x E (strength of electric field)

상기의 식에서 나타나듯이, 하전입자에 가해지는 힘은 교류 이극 자기장의 경우에는 입자의 속도 즉, 에너지 레벨과 자기장의 세기에 비례하며, 교류 이극 전기장의 경우에는 전기장의 세기에 비례한다.As shown in the above equation, the force exerted on the charged particles is proportional to the particle velocity, i.e., the energy level and the intensity of the magnetic field, in the case of the alternating dipolar magnetic field, and is proportional to the intensity of the electric field in the alternating bipolar electric field.

이에 따라, 입자의 속도가 0에 가까운 경우에는 교류 이극 자기장의 경우 자기장의 세기가 커지더라도 하전입자에 가해지는 힘이 미미하며, 이와 반대로 교류 이극 전기장의 경우 입자의 속도에 영향을 받지 않으므로 전기장의 세기에 따라 하전입자에 충분한 힘을 가할 수 있게 된다.Accordingly, when the velocity of the particle is close to zero, the force applied to the charged particles is insignificant in the case of the alternating dipolar magnetic field even though the strength of the magnetic field is increased. Depending on the strength, sufficient force can be applied to the charged particles.

한편, 입자의 속도가 매우 높을 경우에는 교류 이극 자기장의 경우 자기장의 세기가 약하게 적용되더라도 입자의 빠른 속도에 비례하여 하전입자에 힘을 충분히 가해줄 수 있어, 조사되는 빔의 방향 조절이 상대적으로 용이하다.On the other hand, if the velocity of the particles is very high, the alternating bipolar magnetic field can apply sufficient force to the charged particles in proportion to the rapid velocity of the particles even when the strength of the magnetic field is weakly applied, making it easier to control the direction of the irradiated beam. Do.

따라서, 하전입자 빔의 조사방향을 조절하는 데에 있어서, 교류 이극 전기장 은 보통 수십 keV 이하의 낮은 에너지 사양에서 유리하며, 교류 이극 자기장은 높은 에너지 사양에서 유리하다.Therefore, in controlling the irradiation direction of the charged particle beam, the alternating current bipolar electric field is usually advantageous at low energy specifications of several tens of keV or less, and the alternating current bipolar magnetic field is advantageous at high energy specifications.

상술한 바와 같이, 교류 전기장의 경우 수십 keV 이하로 에너지가 낮은 경우에는 유리하나, 에너지가 높거나 전자와 같이 가벼운 입자의 경우에는 높은 전압이 필요하여 일반적으로 사용되지 않는다.As described above, in the case of alternating electric fields, it is advantageous in the case of low energy of several tens of keV or less, but in the case of particles having high energy or light such as electrons, a high voltage is not generally used.

반면에, 교류 이극 자기장의 경우 에너지가 높거나 전자의 경우에도 사용이 가능하나 전자석이 갖는 고유의 인덕턴스로 인해 톱니파 형태의 원하는 형태의 전류를 공급하기 어려워 일반적으로 정현파의 전류로 가동되고 있다.On the other hand, the AC dipolar magnetic field can be used even in the case of high energy or electron, but due to the inductance inherent in the electromagnet, it is difficult to supply a current in the form of a sawtooth wave and is generally operated by a sinusoidal current.

그런데, 정현파로 가동되는 교류 전자석을 통해 하전입자 빔의 조사 방향을 조절하여 대상 시료에 조사하는 경우, 일반적으로 하전입자 빔은 펄스 반복률, 즉 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수가 항상 일정하게 나타나는 바, 이로 인해 대상 시료에 조사되는 빔의 조사량이 교류 전자석에 부가되는 정현파 전류의 영향으로 불균일하게 나타나는 문제가 있다. However, when irradiating a target sample by adjusting the irradiation direction of the charged particle beam through an alternating electromagnet operated by a sine wave, the charged particle beam generally shows a constant pulse repetition rate, that is, the number of pulse beams generated per unit time is always constant. Therefore, there is a problem that the irradiation amount of the beam irradiated to the target sample appears unevenly due to the influence of the sine wave current added to the alternating electromagnet.

다시 말해서, 도 1에서와 같이, 빔 발생부(10)로부터 발생된 일정한 펄스 반복률을 가지는 빔을 정현파 전류로 가동되는 교류 전자석(20)을 경유하여 대상 시료에 조사할 경우, 상기 빔의 조사방향은 교류 전자석(20)의 정현파 전류에 따라 조절되며, 이로 인해 조사창(30)의 양 측단부에서는 중앙부에 비해 높은 조사량이 얻어지게 된다.In other words, as shown in FIG. 1, when the beam having a constant pulse repetition rate generated from the beam generator 10 is irradiated to the target sample via the alternating current electromagnet 20 operated with a sinusoidal current, the beam irradiation direction Is adjusted according to the sine wave current of the alternating current electromagnet 20, and thus high irradiation dose is obtained at both side ends of the irradiation window 30 compared to the center portion.

따라서, 상술한 바와 같은 종래의 빔 조사 장치를 이용하여 하전입자 빔을 대상 시료에 균일한 조사량으로 조사하기 위해서는 조사창(30)의 중앙부의 빔만을 대상 시료에 조사해야 하는 바, 이는 조사창(30)의 양 측단부의 빔이 불필요하게 됨으로써 빔을 효율적으로 사용할 수 없게 된다. Therefore, in order to irradiate the charged sample beam to the target sample with a uniform dose using the conventional beam irradiation apparatus as described above, only the beam in the center portion of the irradiation window 30 should be irradiated to the target sample. Since the beams at both end portions of 30) become unnecessary, the beams cannot be used efficiently.

또한, 대상 시료에 균일한 조사량의 빔을 조사하기 위해서는 하전입자 빔을 대상시료의 위치에 따라 이동시켜가며 반복적으로 조사하여야 하기 때문에, 전체적인 조사 균일도가 좋지 않음은 물론, 반복적인 빔 조사에 따른 경제적 손실을 발생시키는 문제점도 있다.In addition, in order to irradiate a beam of uniform irradiation amount to the target sample, the charged particle beam must be repeatedly moved while moving according to the position of the target sample, so that the overall irradiation uniformity is not good and economical by repeated beam irradiation. There is also a problem that causes a loss.

본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 교류 전자석을 이용하여 대상 시료에 이온 또는 전자 등의 하전입자의 빔을 조사하는데 있어서, 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 교류 전자석의 정현파 형태의 전류 주기에 따라 변조하여 조사함으로써 대상 시료에 조사되는 빔이 모든 위치에서 균일하게 조사되도록 하는 데에 있다.The present invention is to solve the above problems according to the prior art. That is, an object of the present invention by irradiating a beam of charged particles such as ions or electrons to the target sample by using an alternating current electromagnet, by modulating the number of pulse beams generated per unit time in accordance with the sine wave type current period of the alternating current electromagnet By irradiating, the beam irradiated to a target sample is irradiated uniformly at all positions.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 하전입자의 펄스 빔을 발생시키는 빔 발생부, 수평 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 자극으로 이루어져 정현파 전류로 여기되어 교류 이극 자기장을 형성하는 교류 전자석, 상기 교류 전자석에 전원을 공급해주는 전원부 및 상기 빔 발생부에서 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 상기 교류 전자석의 정현파 전류 주기에 따라 변조하도록 타이밍 신호를 발생하여 상기 빔 발생부에 제공하는 타이밍 신호 발생부를 포함하여 구성된다. The present invention as a technical idea for achieving the above object is an alternating current that is composed of a beam generating unit for generating a pulse beam of charged particles, a pair of magnetic poles opposed to each other in the horizontal direction is excited by a sinusoidal current to form an alternating current bipolar magnetic field A timing signal is generated to provide a timing signal to modulate the number of pulse beams generated per unit time in an electromagnet, a power supply unit supplying power to the AC electromagnet, and the beam generator in accordance with a sinusoidal current period of the AC electromagnet. It is configured to include a signal generator.

본 발명에 따른 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치 및 조절 방법은 교류 전자석을 이용하여 대상 시료에 이온 또는 전자 등의 하전입자의 빔을 조사하는데 있어서, 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 교류 전자석의 정현파 형태의 전류 주기에 따라 변조하여 조사함으로써 하전입자의 빔을 대상 시료에 균 일하게 조사할 수 있는 효과가 있다.In the beam irradiation dose control apparatus and method using pulse repetition rate modulation according to the present invention, in irradiating a beam of charged particles such as ions or electrons to a target sample by using an alternating current electromagnet, the number of pulse beams generated per unit time is determined by alternating electromagnets. By modulating and irradiating a sinusoidal current cycle in the form of a sinusoidal wave, the beam of charged particles can be uniformly irradiated onto the target sample.

또한, 조사 영역의 빔을 모두 사용할 수 있도록 하여 빔의 불필요한 손실을 방지함으로써 빔 조사 장치의 이용률을 향상시켜 경제적인 이득을 얻을 수 있게 하는 효과도 있다. In addition, it is also possible to use all the beams of the irradiation area to prevent unnecessary loss of the beam, thereby improving the utilization rate of the beam irradiation apparatus to obtain an economic benefit.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치를 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating an apparatus for adjusting a beam dosage using pulse repetition rate modulation according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치는 하전입자 빔을 발생시키는 빔 발생부(100), 수평 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 자극으로 이루어져 정현파 전류로 여기되어 교류 이극 자기장을 형성하는 교류 전자석(200), 상기 교류 전자석(200)에 전원을 공급해주는 전원부(300), 상기 빔 발생부(100)에서 발생되는 빔의 단위 시간당 발생하는 펄스의 수를 상기 교류 전자석(200)의 정현파 전류 주기에 따라 변조하도록 타이밍 신호를 발생하여 상기 빔 발생부(100)에 제공하는 타이밍 신호 발생부(400)로 구성된다.As shown in Figure 2, the beam irradiation amount control apparatus using pulse repetition rate modulation according to an embodiment of the present invention is a beam generator 100 for generating a charged particle beam, a pair of magnetic poles facing each other in the horizontal direction AC electromagnet 200, which is excited by a sinusoidal current to form an AC bipolar magnetic field, a power supply unit 300 for supplying power to the AC electromagnet 200, and generated per unit time of a beam generated by the beam generator 100 The timing signal generator 400 generates a timing signal and modulates the number of pulses according to the sine wave current period of the AC electromagnet 200.

빔 발생부(100)는 이온원(Ion source)이나 전자총 또는 가속기 등으로 구성되어 이온이나 전자 등의 하전입자의 빔 즉, 이온빔, 전자빔 등을 발생한다.The beam generator 100 is composed of an ion source, an electron gun, an accelerator, or the like to generate beams of charged particles such as ions or electrons, that is, ion beams, electron beams, and the like.

교류 전자석(200)은 수평 방향으로 서로 대향하도록 위치되는 한 쌍의 자극 으로 구성되며, 상기 한 쌍의 자극은 대향면이 서로 평행한 평면으로 구성되되, 그 간극이 일정하게 유지되어 구성된다. AC electromagnet 200 is composed of a pair of magnetic poles which are positioned to face each other in the horizontal direction, the pair of magnetic poles is composed of a plane in which the opposing surfaces are parallel to each other, the gap is kept constant.

이러한 교류 전자석(200)은 정현파 형태의 전류로 여기되어 가동되며, 이와 같은 교류 전자석(200)에는 빔 발생부(100)로부터 발생되는 빔이 넓은 면적의 대상 시료에 조사될 수 있도록 빔의 입자 속도 즉, 에너지 레벨에 비례하여 상기 빔의 조사방향을 조절해주는 교류 이극 자기장이 형성된다.The AC electromagnet 200 is excited and operated with a sinusoidal current, and the AC electromagnet 200 has a particle velocity of the beam such that the beam generated from the beam generator 100 can be irradiated to a target sample having a large area. That is, an alternating dipolar magnetic field is formed to adjust the irradiation direction of the beam in proportion to the energy level.

이에 따라, 빔 발생부(100)로부터 발생되는 빔은 교류 전자석(200)에서 형성되는 교류 이극 자기장을 통해 조사 방향이 조절되어 진다.Accordingly, the beam is generated from the beam generating unit 100 is the irradiation direction is controlled through the AC two-pole magnetic field formed in the AC electromagnet 200.

전원부(300)는 교류 전자석(200)에 전원을 공급하여 교류 이극 자기장이 형성되도록 전류를 공급해준다.The power supply unit 300 supplies power to the AC electromagnet 200 to supply an electric current such that an AC bipolar magnetic field is formed.

타이밍 신호 발생부(400)는 빔 발생부(100)와 연결되어 빔 발생부(100)에서 발생되는 빔의 펄스 반복률, 즉 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 교류 전자석(200)의 정현파 형태의 전류 주기에 따라 변조시키는 타이밍 신호를 발생하여 빔 발생부(100)로 상기 타이밍 신호를 입력해준다.The timing signal generator 400 is connected to the beam generator 100 so that the pulse repetition rate of the beam generated by the beam generator 100, ie, the number of pulse beams generated per unit time, is formed in the sine wave form of the AC electromagnet 200. Generates a timing signal to be modulated according to a current period and inputs the timing signal to the beam generator 100.

이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 빔 조사량 조절 장치를 통과한 입자빔은 도 2에 도시된 바와 같이 조사 대상 물체의 양 측단부 및 중앙부 모두 위치에 상관없이 일정하게 조사될 수 있다.Through such a configuration, as shown in FIG. 2, the particle beam having passed through the beam irradiation amount adjusting device according to the present invention may be irradiated constantly regardless of the position of both side end portions and the center portion of the object to be irradiated.

이때, 하전입자 빔의 펄스 반복률을 교류 전자석(200)의 정현파 전류 주기에 따라 변조하여 조사량을 조절하는 방법에 대한 상세한 설명은 도 3을 통해 상세히 설명하기로 한다.At this time, the pulse repetition rate of the charged particle beam according to the sine wave current period of the alternating current electromagnet 200 will be described in detail with reference to Figure 3 to adjust the dose.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하전입자 빔의 펄스(700) 반복률을 교류 전자석의 정현파(600) 주기에 따라 변조하는 방법을 보여주는 도면이다.3 is a view showing a method of modulating the repetition rate of the pulse 700 of the charged particle beam according to the period of the sinusoidal wave 600 of the AC electromagnet according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 교류 전자석에 흐르는 전류는 사인파, 즉 정현파(600)의 형태로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the current flowing in the alternating electromagnet is in the form of a sine wave, that is, a sinusoidal wave 600.

다시 말해서, 조사 방향을 균일하게 조절하기에 적합한 톱니파형의 전류에 비해 최대값 및 최소값 부근에서의 파형이 볼록한 형태를 갖게 되고, 이와 같은 정현파(600)의 파형 형태에 따라 조사 방향이 조절되어 대상 시료에 조사되는 입자빔의 조사 방향은 정현파(600) 파형의 기준값 부분보다 최대 및 최소값 부분에 보다 치우치게 됨으로써, 동일한 펄스 반복률을 갖는 입자빔이 조사되는 경우, 빔의 조사 영역에서는 양 측단부가 중앙부보다 더 많은 조사량이 얻어지게 된다. In other words, the waveform in the vicinity of the maximum value and the minimum value has a convex shape as compared to the sawtooth waveform current suitable for uniformly adjusting the irradiation direction, and the irradiation direction is adjusted according to the waveform shape of the sinusoidal wave 600. The irradiation direction of the particle beam irradiated onto the sample is more biased toward the maximum and minimum value portions than the reference value portion of the sinusoidal wave 600 waveform, so that when the particle beam having the same pulse repetition rate is irradiated, both side ends are centered in the beam irradiation region. More radiation is obtained.

따라서, 본 발명에 따른 펄스(700) 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치는 빔의 펄스(700) 반복률, 즉 단위 시간당 발생되는 펄스(700)빔의 갯수를 교류 전자석의 정현파(600)의 주기에 따라 변조함으로써 빔이 대상 시료에 균일한 조사량으로 조사되도록 한다.Accordingly, the apparatus for controlling the beam dosage using the pulse 700 repetition rate modulation according to the present invention is to adjust the pulse 700 repetition rate of the beam, that is, the number of pulses 700 beams generated per unit time to the period of the sine wave 600 of the AC electromagnet. By modulating accordingly, the beam is irradiated to the target sample with a uniform dose.

즉, 정현파(600) 파형의 최대 및 최소값 부분에서는 펄스(700)와 펄스(700) 간 간격을 넓혀주어 단위 시간당 발생되는 펄스(700) 빔의 갯수를 줄여주고, 파형의 기준값 부분에서는 펄스(700)간 간격을 좁혀주어 단위 시간당 발생하는 펄스(700) 빔의 갯수를 높여줌으로써 대상 시료에 조사되는 빔의 조사량을 균일하게 조절되도록 해준다.That is, in the maximum and minimum value portions of the sinusoidal wave 600 waveform, the interval between the pulse 700 and the pulse 700 is widened to reduce the number of pulse 700 beams generated per unit time, and the pulse 700 in the reference value portion of the waveform. By increasing the number of pulses (700) beams generated per unit time by narrowing the interval between the) to be uniformly controlled the irradiation amount of the beam irradiated to the target sample.

이와 같이, 본 발명에 따른 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치 및 조절 방법은 하전입자 빔이 위치에 상관없이 대상 시료에 모두 균일하게 조사되도록 하여 대상 시료에 조사되는 빔의 조사 균일도를 향상시켜준다.As such, the beam irradiation amount adjusting device and the adjusting method using pulse repetition rate modulation according to the present invention improve the uniformity of irradiation of the beam irradiated to the target sample by allowing the charged particle beam to be irradiated uniformly on the target sample regardless of the position. .

또한, 조사 영역의 빔을 모두 사용할 수 있도록 하여 빔의 불필요한 손실을 방지함으로써 빔 조사 장치의 이용률을 향상시켜 경제적인 이득을 얻을 수 있게 해준다. In addition, it is possible to use all the beams of the irradiation area to prevent unnecessary loss of the beam to improve the utilization rate of the beam irradiation apparatus to obtain an economic benefit.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of God.

도 1은 종래 기술에 따른 빔 조사 장치 및 그에 따른 조사량을 보여주는 도면.1 is a view showing a beam irradiation apparatus and a dose according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치를 보여주는 도면.2 is a view showing an apparatus for adjusting the beam dosage using pulse repetition rate modulation according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하전입자 빔의 펄스 반복률을 교류 전자석의 정현파 주기에 따라 변조하는 방법을 보여주는 도면.3 is a diagram illustrating a method of modulating a pulse repetition rate of a charged particle beam according to a sinusoidal period of an alternating current electromagnet according to an embodiment of the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 100 : 빔 발생부 20, 200 : 교류 전자석10, 100: beam generator 20, 200: AC electromagnet

30 : 조사창 300 : 전원부30: irradiation window 300: power supply

400 : 타이밍 신호 발생부 600 : 정현파400: timing signal generator 600: sine wave

700 : 펄스 700 pulse

Claims (3)

교류 전자석을 이용하여 대상시료에 조사되는 입자빔의 조사 방향을 조절하는 장치에 있어서,In the device for adjusting the irradiation direction of the particle beam irradiated to the target sample by using an alternating electromagnet, 하전입자의 펄스 빔을 발생시키는 빔 발생부;A beam generator for generating a pulse beam of charged particles; 수평 방향으로 서로 대향하는 한 쌍의 자극으로 이루어져 정현파 전류로 여기되어 교류 이극 자기장을 형성하는 교류 전자석;An alternating current electromagnet composed of a pair of magnetic poles opposed to each other in a horizontal direction and excited by a sine wave current to form an alternating current bipolar magnetic field; 상기 교류 전자석에 전원을 공급해주는 전원부; 및A power supply unit supplying power to the AC electromagnet; And 상기 빔 발생부에서 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 상기 교류 전자석의 정현파 전류 주기에 따라 변조하도록 타이밍 신호를 발생하여 상기 빔 발생부에 제공하는 타이밍 신호 발생부;A timing signal generator for generating a timing signal to modulate the number of pulse beams generated per unit time in the beam generator according to a sinusoidal current period of the AC electromagnet; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 장치.Beam irradiation amount control apparatus using a pulse repetition rate modulation, characterized in that configured to include. 하전입자의 펄스 빔을 발생시키는 빔 발생부와, 정현파 전류로 여기되어 교류 이극 자기장을 형성하는 교류 전자석을 이용하여 발생된 입자빔을 대상 시료에 조사하는 방법에 있어서,In a method of irradiating a target sample with a particle beam generated using a beam generating unit for generating a pulse beam of charged particles and an alternating electromagnet excited with a sine wave current to form an alternating dipolar magnetic field, 상기 하전입자의 펄스 빔을 발생시키는 빔 발생부에서 단위 시간당 발생하는 펄스 빔의 갯수를 상기 교류 전자석을 여기시키는 정현파 전류의 파형에 따라 변조 하는 타이밍 신호를 통해 변조함으로써, 대상시료에 조사되는 입자빔의 영역별 조사량을 조절하는 것을 특징으로 하는 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 방법. The particle beam irradiated to the target sample by modulating the number of pulse beams generated per unit time in the beam generator for generating the pulse beam of the charged particles through a timing signal modulated according to the waveform of the sinusoidal current exciting the AC electromagnet. Beam irradiation amount adjustment method using the pulse repetition rate modulation, characterized in that for adjusting the dose amount for each area of the. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 타이밍 신호를 통한 펄스 빔의 변조는,Modulation of the pulse beam through the timing signal, 상기 정현파의 최대 및 최소값 부분에서는 상기 하전입자 빔의 펄스 간 간격을 넓혀주어 단위 시간당 발생되는 펄스 빔의 갯수를 줄여주고, 상기 정현파의 기준값 부분에서는 상기 하전입자 빔의 펄스 간 간격을 좁혀주어 단위 시간당 발생되는 펄스 빔의 갯수를 높여줌으로써, 대상시료에 조사되는 입자빔의 영역별 조사량을 균일하게 조절하는 것을 특징으로 하는 펄스 반복률 변조를 이용한 빔 조사량 조절 방법. In the maximum and minimum values of the sine wave, the interval between pulses of the charged particle beam is widened to reduce the number of pulse beams generated per unit time, and in the reference value portion of the sine wave, the interval between pulses of the charged particle beam is narrowed per unit time. The method of controlling the beam irradiation amount using pulse repetition rate modulation, by increasing the number of pulse beams generated, thereby uniformly adjusting the amount of irradiation of the particle beam irradiated onto the target sample.
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