KR0136231Y1 - An ion implanter - Google Patents
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Abstract
본 고안은 이온주입장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 이온주입장치에 설치되는 웨이퍼재치용 디스크상에 웨이퍼를 로딩시켜 정렬하여 클램핑하는 과정에서 정렬미스로 발생하는 공정결함을 개선하기 위한 이온주입장치에 관한 것으로, 본 고안에 따른 이온주입장치는 디스크상에 재치된 반도체 웨이퍼의 이탈을 방지하는 데 사용되는 클램프를 구비하고, 상기 클램프는 상기 반도체 웨이퍼가 정위치에 재치될 때 그 웨이퍼의 외주로부터 소정거리 떨어져 있고 그리고 상기 웨이퍼와의 접촉면 방향으로 돌출되어 있는 적어도 2개의 핀을 갖는 돌출부재를 포함하여, 상기 웨이퍼가 정위치에서 이탈될 경우 그 웨이퍼가 상기 돌출부재에 의해 파손되도록하여 이온주입공정에서 웨이퍼의 드롭현상에 의한 웨이퍼의 부분적인 공정실패를 방지함으로서 제품의 수율을 향상시킬 수 있게 한다.The present invention relates to an ion implantation apparatus, and more specifically, to an ion implantation apparatus for improving process defects caused by misalignment in the process of loading and aligning and clamping wafers on a wafer mounting disk installed in the ion implantation apparatus. The ion implantation apparatus according to the present invention includes a clamp used to prevent the detachment of a semiconductor wafer mounted on a disk, the clamp being predetermined from an outer circumference of the wafer when the semiconductor wafer is placed in place. A protruding member having at least two pins that are spaced apart and protruding in the direction of contact with the wafer such that the wafer is broken by the protruding member when the wafer is displaced from its position in the ion implantation process. By preventing the partial process failure of the wafer due to the drop of the wafer It allows to improve the yield of the product.
Description
제1도는 종래 이온주입장치의 클램프 구조도.1 is a clamp structure of a conventional ion implantation device.
제2도는 본 고안의 실시예에 따른 이온주입장치에 있어서 클램프 구조도.2 is a clamp structure in the ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 다스크 20 : 클램프10: dask 20: clamp
21 : 핀21: pin
[산업상 이용분야][Industrial use]
본 고안은 이온주입장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 이온주입장치에 설치되는 웨이퍼재치용 디스크상에 웨이퍼를 로딩시켜 정렬하여 클램핑하는 과정에서 정렬미스로 발생하는 공정결함을 개선한 이온주입장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation apparatus, and more particularly, to an ion implantation apparatus which improves process defects caused by misalignment in the process of loading and aligning and clamping wafers on a wafer mounting disk installed in the ion implantation apparatus. will be.
[종래기술 및 그의 문제점][Prior Art and Problems]
반도체 제조장치로서의 이온주입장치는 이온화된 도펀트(dopant)를 고속으로 가속시켜서 마스킹된 웨이퍼로 주입시키는 설비로서, 웨이퍼로의 불순물도입법에 의해 불순물량과 불순물분포의 제어를 재현성있게 고정도로 실시할 수 있어서, 근래에 들어서는 열확산장치를 대신할 정도로 발전했다. 이와같은 이온주입장치는 빔 전류량에 따라 크게 두종류로 대변할 수 있는데, 하나는 빔 전류량이 0.5mA-2mA범위인 경우에 사용되는 중전류이온주입기이고, 그리고 다른 하나는 빔전류량이 2mA-30mA범위인 경우에 사용되는 대전류이온주입기이다.The ion implantation device as a semiconductor manufacturing device is a device for injecting ionized dopants into a masked wafer by accelerating them at high speed, and it is possible to accurately and accurately control the amount of impurities and impurity distribution by introducing impurities into the wafer. In recent years, it has evolved to replace the thermal diffusion device. Such ion implantation apparatus can be represented by two types according to the beam current amount. One is a heavy current ion implanter used when the beam current amount is in the range of 0.5 mA to 2 mA, and the other is a beam current amount of 2 mA to 30 mA. It is a large current ion injector used in the range.
상기 두종류로 대별되는 이온주입기에 있어서, 웨이퍼를 한 장씩 가공실에 넣은 후 처리하는 웨이퍼 투 웨이퍼(wafer to wafer)방식의 이온주입기는 완성도가 높은 장치로서 실용화 이후 기술적인 발전은 저조한 실정이었으나, 최근에는 장치의 단위시간당 처리량을 향상시킬 수 있는 디스크형 웨이퍼가공실을 사용한 이온주입기의 실용화 및 신규라인으로의 도입등이 이루어져 시장의 활성화가 계속되고 있는 실정이다.In the two types of ion implanters, the wafer-to-wafer type ion implanters, which process wafers one by one and then process them, are high-fidelity devices. Recently, the market continues to be active due to the practical use of ion implanters using disk-type wafer processing chambers capable of improving the throughput per unit time of the apparatus and introduction into new lines.
이와같이 사용증가추세에 있는 디스크형 웨이퍼가공실을 사용하는 일반적인 이온주입장치는 도프(dope)되는 불순물원소의 이온을 생성하는 이온주입소스부와, 이온에 필요한 에너지를 부여하는 빔라인부와, 그리고 웨이퍼가공실의 진공 및 대기상태를 조절하여 웨이퍼의 장입 및 인출을 원활하게 할 수 있도록 하는 로드록부(loadlock part)를 포함하는 엔드스테이션부 등으로 구성된다.As described above, a general ion implantation apparatus using a disk-type wafer processing chamber with increasing usage includes an ion implantation source portion for generating ions of doped impurity elements, a beamline portion for providing energy for ions, and a wafer. And an end station portion including a loadlock part for adjusting the vacuum and atmospheric conditions of the processing chamber to facilitate the loading and withdrawal of the wafer.
이와같은 구성을 갖는 이온주입장치에 있어서, 특히 디스크에 재치된 웨이퍼의 이탈을 방지하는 클램프와 그 웨이퍼의 에지부분에서 중첩되는 영역이 넓을수록 파티클의 발생이 많기 때문에, 웨이퍼를 안정적으로 고정하는 상태에서 그 중첩영역을 얼마나 좁힐 수 있느냐가 파티클의 발생량 뿐만아니라 그 소자의 신뢰성에 밀접한 관계를 갖는다.In the ion implantation device having such a configuration, in particular, the larger the overlapping area at the edge of the wafer and the clamp that prevents the wafer from being detached from the disk, the more particles are generated, so that the wafer is stably fixed. How much the overlap region can be narrowed at is closely related to the particle generation as well as the reliability of the device.
특히, 상술한 이온주입장치내에서 웨이퍼내로의 이온주입시, 제1도는 종래의 클램프의 구조를 나타낸 것으로, 링형의 클램프(20)가 디스크에 재치된 웨이퍼(10)의 가장자리를 눌러서 그 웨이퍼(10)의 이탈을 방지한다.Particularly, in the ion implantation into the wafer in the ion implantation apparatus described above, FIG. 1 shows the structure of a conventional clamp, wherein the ring-shaped clamp 20 presses the edge of the wafer 10 placed on the disk to press the wafer ( 10) to prevent departure.
이와같이 클램프(20)와 웨이퍼(10)의 중첩부분이 넓을수록 이온주입공정에서 웨이퍼상에 파티클이 많이 발생하는 문제점이 있었다. 그 이유는 클램프(20)에 의해서 웨이퍼(10)상에 형성된 감광막 등의 막질을 부서지게 하기 때문이다. 따라서, 이온주입장치의 이온주입공정에서 가능한한 클램프(20)가 웨이퍼(10)를 누르는 중첩부분의 면적을 작게하여 파티클의 발생량을 크게 줄이는데 노력하여 왔었다.As described above, the larger the overlapping portion of the clamp 20 and the wafer 10 is, the more particles are generated on the wafer in the ion implantation process. This is because the clamp 20 breaks the film quality of the photosensitive film or the like formed on the wafer 10. Therefore, in the ion implantation process of the ion implantation apparatus, the clamp 20 has tried to reduce the amount of particle generation by making the area of the overlapping portion which presses the wafer 10 as small as possible.
그리고 웨이퍼를 클램핑 하기전 로봇아암을 통하여 로딩된 웨이퍼를 홀딩하여 주는 진공척이 흡입동작이 늦어질 경우 웨이퍼가 디스크의 중심에 정확히 위치하지 않는 정렬 미스가 발생하게 된다. 즉 웨이퍼가 하부로 조금 치우치는 드롭(Drop)이 발생하고 이 상태에서 상기 클램프에 의해 고정된다. 이 상태에서 공정을 진행하게 되면 클램프에 가려진 웨이퍼의 하단부위에 이온주입의 실패를 가져오게 된다. 만약 10㎜의 드롭이 발생했다고 가정하게 되면 웨이퍼상에는 10칩(Chip)정도의 공정불량을 가져 오게 된다.When the vacuum chuck holding the wafer loaded through the robot arm before the clamping of the wafer slows the suction operation, an alignment miss occurs in which the wafer is not exactly positioned at the center of the disk. In other words, a drop that slightly shifts the wafer downward is fixed in this state by the clamp. If the process proceeds in this state, ion implantation will fail in the lower end of the wafer covered by the clamp. If a drop of 10 mm is assumed, a process defect of about 10 chips is brought on the wafer.
따라서 이렇게 웨이퍼의 정렬미스가 감지되지 않은 상태에서 지속적으로 공정이 진행될 경우 제품의 수율에 막대한 영향을 주게된다.Therefore, if the process is continuously performed without any misalignment of the wafer, the yield of the product is greatly affected.
또한 웨이퍼의 드롭 정도가 심하게 되면 웨이퍼가 클램프에 의해 제대로 고정될 수 없게되어 공정진행과정에서 디스크의 고속회전시 웨이퍼가 클램프로부터 완전히 이탈되어 파손 되는 문제가 발생하게 된다. 이러한 웨이퍼의 공정진행중 파손은 장비의 운행정지는 물론 고가의 장비에 손상을 가져오는 대형사고의 위험을 감수해야 한다.In addition, if the degree of drop of the wafer becomes severe, the wafer cannot be properly fixed by the clamp, which causes a problem that the wafer is completely removed from the clamp during the high-speed rotation of the disk during the process and breaks. Breakage of the wafer during the process is at risk of catastrophic accidents that can lead to equipment outages and damage to expensive equipment.
이 경우 장비의 교체 및 장비전체의 클리닝으로 재가동되기 까지 시간 및 인력의 낭비와 장비의 수율저하로 인한 막대한 경제적인 손실을 가져오는 문제점들을 안고 있었다.In this case, there was a problem that a huge economic loss due to waste of time and manpower and reduced yield of equipment until it was restarted by replacement of equipment and cleaning of the whole equipment.
[고안의 목적][Purpose of designation]
본 고안의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 클램프에 의해 고정되는 웨이퍼의 정렬미스에 의한 부분적인 이온주입의 실패를 줄이고 안전사고를 예방할 수 있도록 형성된 구조를 갖는 이온주입장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an ion implantation apparatus having a structure that is formed to reduce the failure of partial ion implantation due to misalignment of the wafer is fixed by the clamp and to prevent safety accidents There is.
[고안의 구성][Composition of design]
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 의하면, 디스크상에 재치된 반도체 웨이퍼의 이탈을 방지하는데 사용되는 클램프를 구비하고, 상기 클램프는 상기 반도체 웨이퍼가 정위치에 재치될 때 그 웨이퍼의 외주로부터 소정거리 떨어져 있고 그리고 상기 웨이퍼와의 접촉면 방향으로 돌출되어 있는 돌출부재를 포함하여, 상기 웨이퍼가 정위치에서 이탈될 경우 그 웨이퍼가 상기 돌출부재에 의해 파손되게 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, there is provided a clamp used to prevent the detachment of a semiconductor wafer placed on a disk, the clamp is the outer periphery of the wafer when the semiconductor wafer is placed in place And a protruding member that is spaced from the predetermined distance and protrudes in the direction of contact with the wafer, causing the wafer to be broken by the protruding member when the wafer is displaced in place.
이를 위해서 상기 돌출부재는 적어도 2개의 핀을 포함한다.To this end the protruding member comprises at least two pins.
이를 위해서 상기 적어도 2개의 핀은 클램프의 하부에 50㎜의 간격으로 설치하고 그리고 각 핀은 상기 클램프의 웨이퍼 접촉면으로부터 2㎜의 높이를 갖도록 한다.For this purpose, the at least two pins are placed at the bottom of the clamp at a distance of 50 mm and each pin has a height of 2 mm from the wafer contact surface of the clamp.
[작용][Action]
상술한 구성을 갖는 본 고안 이온주입장치는 웨이퍼의 클램핑시 웨이퍼의 정렬 미스가 발생할 경우 이를 작업자가 인식할 수 있도록하여 이온주입공정중 지속적으로 발생되는 웨이퍼의 부분적인 공정실패를 예방하여 준다.The ion implantation apparatus of the present invention having the above-described configuration prevents partial process failure of the wafer continuously generated during the ion implantation process by allowing a worker to recognize when a misalignment of the wafer occurs when the wafer is clamped.
[실시예]EXAMPLE
이하 본 고안의 실시예를 첨부도면 제2도 및 제3도에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 of the accompanying drawings.
제2도 본 고안의 실시예에 따른 이온주입장치에 적용되는 클램프의 구조를 보여주고 있는 평면도로서, 제1도에 도시되어 있는 각 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.2 is a plan view showing the structure of a clamp applied to the ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention, the same reference numerals are denoted for the components having the same function as each component shown in FIG. do.
제2도를 참고하면, 본 고안의 실시예에 따른 이온주입장치에 적용된 신규한 클램프는, 웨이퍼와 접촉하는 클램프의 디스크 하부에 핀(21)이 적어도 1개 이상 고정한 구조를 갖는다.Referring to FIG. 2, the novel clamp applied to the ion implantation apparatus according to the embodiment of the present invention has a structure in which at least one pin 21 is fixed to the lower part of the disk of the clamp contacting the wafer.
상기 핀(21)은 웨이퍼가 위치하는 방향으로 웨이퍼가 고정되는 평면보다 소정길이 길게 형성한다. 그리고, 상기 핀은 웨이퍼가 클램프에 의해 고정되는 부위에서 소정거리 떨어진 외곽에 형성한다.The pin 21 is formed to have a predetermined length longer than a plane on which the wafer is fixed in the direction in which the wafer is located. The pin is formed outside the predetermined distance from the portion where the wafer is fixed by the clamp.
상기 핀(21)의 고정은 클램프에 소정깊이의 홀을 형성하고, 이 홀에 삽입고정되도록 한다. 바람직하게 상기 핀(21)은 상기 클램프(20)의 하부에 약 50㎜이 간격으로 2개를 설치하되 핀의 돌출된 길이가 약 2㎜가 되도록 한다.Fixing the pin 21 forms a hole having a predetermined depth in the clamp, and is inserted into this hole. Preferably, the pin 21 is installed at the bottom of the clamp 20 at intervals of about 50 mm so that the protruding length of the pin is about 2 mm.
상술한 구성을 갖는 본 고안의 동작관계를 제2B도를 참고로 설명하면 다음과 같다.The operation relationship of the present invention having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 2B.
상기 디스크의 중심에 웨이퍼(10)가 진공척에 의해 홀딩된 상태에서, 클램프(20)로 웨이퍼의 상부면을 가압 고정하고, 공정수행을 위하여 디스크가 고속으로 회전하게 된다. 이러한 웨이퍼의 로딩 및 정렬과정에서 웨이퍼를 흡착하는 진공척의 동작 시간이 늦어질 경우 웨이퍼는 정상적인 정렬위치에서 하부로 쳐진 위치에서 홀딩되고 이 상태에서 클램프에 의해 고정되어 이온주입공정이 진행된다.In the state where the wafer 10 is held at the center of the disk by the vacuum chuck, the upper surface of the wafer is pressed and fixed by the clamp 20, and the disk is rotated at a high speed to perform the process. When the operation time of the vacuum chuck adsorbing the wafer is delayed during the loading and alignment of the wafer, the wafer is held at the lower position from the normal alignment position and fixed by the clamp in this state, thereby performing the ion implantation process.
본 고안 이온주입장치의 클램프(20)는 웨이퍼가 정상적인 정렬위치에서 벗어나서 클램프의 하단에 핀(21)이 위치한 곳에서 진공척에 의해 홀딩될 경우, 클램프에 의한 고정과정에서 돌출된 상기 핀(21)이 웨이퍼의 일측을 수직으로 가압하여 파손시킨다. 이로서 웨이퍼의 정렬미스를 작업자가 발견하게 되고 진공척의 동작제어를 바로 잡아줌으로서, 이후에 진행된는 클램프에 고정되는 웨이퍼가 중심에 정확히 정렬되도록하여 준다.The clamp 20 of the ion implantation apparatus of the present invention is the pin 21 protruding in the fixing process by the clamp when the wafer is held by the vacuum chuck in the place where the pin 21 is located at the lower end of the clamp from the normal alignment position ) Presses one side of the wafer vertically to break it. This allows the operator to find the misalignment of the wafer and to correct the operation of the vacuum chuck, thereby allowing the wafer to be fixed to the clamp to be precisely aligned in the center.
[고안의 효과][Effect of design]
따라서 이온주입공정에서 웨이퍼의 드롭현상에 의한 웨이퍼의 부분적인 공정실패를 방지함으로서 제품의 수율을 향상시킬 수 있게된다.Therefore, it is possible to improve the yield of the product by preventing partial process failure of the wafer due to the drop phenomenon of the wafer in the ion implantation process.
또한 웨이퍼의 정렬미스에 의한 웨이퍼의 이탈을 방지하여 줌으로서 안전사고의 예방과 웨이퍼의 이탈시 장비의 손상이나 클리닝시 낭비되는 시간이 없이 장비의 가동효율을 높여 수율의 향상과 제품의 생산단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.In addition, it prevents wafers from falling off due to misalignment of the wafers, preventing safety accidents, and increasing the operating efficiency of equipments without wasteful time during equipment damage or cleaning. There is an advantage that can be lowered.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960005022U KR0136231Y1 (en) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | An ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960005022U KR0136231Y1 (en) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | An ion implanter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970056056U KR970056056U (en) | 1997-10-13 |
| KR0136231Y1 true KR0136231Y1 (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=19452025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019960005022U KR0136231Y1 (en) | 1996-03-16 | 1996-03-16 | An ion implanter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0136231Y1 (en) |
-
1996
- 1996-03-16 KR KR2019960005022U patent/KR0136231Y1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970056056U (en) | 1997-10-13 |
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