Unlike conventional plasma sources, electron beam plasma which has its own interesting properties, has not been investigated much because its installation makes fabrication process harder. Therefore in this study, we investigate the general characteristics of electron beam plasma like electron density, temperature, bias voltage and breakdown voltage. And also, interesting phenomenon in electron beam plasma, self-oscillation, which is obtained by using a DC-only power supply with specific anode voltage conditions, is also investigated using the particle balance equation. After studying those general characteristics of the electron beam plasma, we investigate the conventional radio frequency plasma source combined with thermal electron beam. Electron beam generated plasma has differentiated properties comparing with conventional plasma sources. When conventional plasma source (for example, CCP) and electron beam are combined, those two sources are independent to each other so there is a big advantage to control the plasma parameters especially maximizing bias voltage for high ion energy. So we have investigated how to maximize the bias voltage by combining those two sources.
기존의 다른 플라즈마 장치와는 다르게 전자빔 플라즈마는 여러가지 흥미로운 성질을 가지고 있다. 하지만 쉽게 공정에서 사용하기 힘든 단점이 있어 일반적은 플라즈마 소스에 비하면 많은 연구가 행해지진 않았다. 따라서 이 연구에서는 전자 밀도, 온도, 바이어스 전압, 그리고 방전 전압 등 전자빔 플라즈마의 일반적인 성질에 대하여 우선 연구하였다. 또한 전자빔 플라즈마에서 볼 수 있는 자가 진동과 같은 특별 현상에 대해서도 연구하였다. 그리고 이 연구 결과를 바탕으로 산업에서 쓰이는 교류 평판 전극 플라즈마 장치에 전자빔을 결합한 새로운 소스에 대해 연구하였다. 전자빔 플라즈마와 교류 평판 전극 플라즈마는 서로 특성이 다르기 때문에 플라즈마 상태를 변화시키기가 용이하며 따라서 바이어스 전압 같은 것을 높여 이온에너지를 높이는데 장점이 있다. 따라서 바이어스 전압 증가에 초점을 맞추고 전자빔 플라즈마에 대한 연구를 진행하였다.
