KR100219410B1 - 이온주입설비의 인터로크장치 - Google Patents

이온주입설비의 인터로크장치 Download PDF

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Abstract

이온주입을 위하여 공정챔버에 인가되는 고전압의 인가상태가 이상가변되는 경우 이를 감지하여 공정챔버에서의 이온주입공정으 중지시키는 이온주입설비의 인터로크장치에 관한 것이다.
본 발명은, 이온주입을 위한공정챔버의 공기압, 웨이퍼 쿨링, 진공, 도어, 스캐너 쿨링, 패러데이, 이온 흐름, 빔 필터, 타켓 쿨링, 고전압 등의이상을 감지하여다수개의 발광다이오드를 선택적으로 점둥하게 되는 표시계가구비된 이온주입설비에 있어서,상기 공정챔버에 인가되는 고전압상태를 표시하는 발광다이오드의 발광상태에 따라 공정챔버를 인터로크(Interlock)하기위한 논리신호를 출력하는 노리수단 및 상기논리신호를 입력받아고전압 이상여부를판단하고 이상시 이온주입공정을 정지시키시 위한인터로크신호를 상기 공정챔버로 출력하는 중앙처리부를 포함하여 이루어진다.
따라서, 고전압 이상시 이온주입공정이 중지되어 균일도가 불량한 웨이퍼 생산이 방지도고, 그에 따라서 수율의 저하가 방지도며 설비에 대한 신회도가 상승되는 효과가 있다.

Description

이온주입설비의 인터로크장치
제 1 도는 본 발명에 따른 이온주입설비의 인터로크장치의 실시예를 나타내는 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 표시계 12 : 앤드게이트
14 : 중앙처리부 16 : 공정챔버
D11~D1n, D21~D2n:발광다이오드 R11~R1n, R21~R2n, R3:저항
본 발명은 이온주입설비의 인터로크장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온주입을 위하여 공정챔버에 인가되는 고전압의 인가상태가 이상가변되는 경우 이를 감지하여 공정챔버에서의 이온주입공정을 중지시키는 이온주입설비의 인터로크장체에 관한 것이다.
이온주입이란 원자 이온에 목표물의 표면을 뚫고 들어갈 만큼 큼 에너지를 인가하여 목표물 속으로 원자 이온을 넣어주는 기술을 말하고, 이러한 기술은 이행하는 것이 이온주입설비이다.
반도체 제조공정에서 이온주입설비는 1014~ 1018원자/Cm3범위에서 불순물 농도를 조절할 수 있이며, 이는 다른 불순물 주입기술을 이용한 것보다 농도조절이 용이한 이점을 가지고 있으므로 많이 사용되고 있다.
전술한 이온주입설비는 진공장치, 이온공급장치, 주사장치 등으로 나뉘어질 수 있으며, 각 구성부분으로는 공정을 위한 고전압이 다양한 레벨로 공급되어야 하고, 공급되는 전압을 이용하여 소스가스(Source Gas)가 공급되는 이온발생부에서 이온이 발생되며, 발생된 이온을 추출 및 가속시켜서 웨이퍼에 주입시킨다.
고전압은 이온의 추출 및 가속 및 각 구성부분의 동작에 절대적인 영향을 미치며, 고전압의 상태는 웨이퍼에 주입되는 도즈(Does)랑과 직결된다. 또 패러데이컵 어셈블리(Faraday Cup Assembly)에는 이온빔가속 및 이차전자 억제를 위하여 1000V 등의 다양한 바이어스 전압이 인가되고 있으며, 설정된 정확한 전압이 인가되어야만 이온주입실의 웨이퍼에서 튀어나오는 이차전자를 효과적으로 억제하고 이온빔과 이차전자의 상호작용을 줄여 정확한 양의 이온을 주입시킬 수 있다.
한편, 일반적인 이온주입설비에는 이온주입공정을 정상적인 설비상태 및 정상적인 설정조건 하에서 수행하기 위하여 설비상태 및 설정조건이 정상인가 감지하여 작업자가 알 수 있도록 가시적으로 발광다이오드를 이용하여 각 점검항목 별로 표시하는 표시계가 구성된다.
이에 따라서 이온주입설비가 공정을 진향하는중에 설비상태 및 설정 조건 등의 여러 가지 사항이 점검되며, 이상이 발생한 경우 해당항목에 대한 발광다이오드가 점등된다. 작업자는 발광된 상황을 인식하여 해당사항을 재설정 또는이온주입설비를수리한 후 정상적인 동작을 수행시킨다.
그러나, 전술한 종래의 이온주입설비는 이상이 발생한 경우 특히 고전압의 트립(Trip)이 발생되어 이온의 주입량이 감쇄(Suppression)되는 경우 표시계를 통하여 작업자가 가시적으로 고전압의 이상을 인식할 수 있도록 표시만 하고, 고전압이 이상인 상태에서 이온주입공정은 중지되지 않고계속적으로진행되었다.
이온주입공정에서고전압은 웨이퍼에 도펀트(Dopant)가 주입되는 깊이를 결정하는중요한 요소로서 전술한 바와 같이 고전압에 이상이 발생된 상태에서 계속적인 이온주입이 진행되면 이온주입 깊이가 가변되어 균일도가 저하되는 문제점이 있었고, 고전압이 저하되는 경우 부족한 전력량에 비례하여 이온주입 시간이 지속적으로 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 이온주입을 위하여 인가되는 고전압에 이상이 발생한 경우 공정진행을 중지시키는 고전압에 대한 인터로크 기능을 수행시키기 위한 이온주입설비의 인터로크장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온주입설비의 인터로크(Interlock)장치는, 이온주입을 위한공정챔버의 공기압, 웨이퍼 쿨링, 진공, 도어, 스캐너 쿨링, 패러데이, 이온 흐름, 빔 필터, 타켓 쿨링, 고전압 등의이상을 감지하여다수개의 발광다이오드를 선택적으로 점등하게 되는 표시계가구비된 이온주입설비에 있어서,상기 공정챔버에 인가되는 고전압 상태를 표시하는 발광다이오드의 발광상태에 따라 공정챔버를 인터로크(Interlock)하기위한 논리신호를 출력하는 논리수단 및 상기논리신호를 입력받아고전압 이상여부를판단하고 이상시 이온주입공정을 정지시키기 위한인터로크신호를 상기 공정챔버로출력하는중앙처리부를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 논리수단은 일단이 세팅된 앤드게이트(And Gate)로 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 도를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 공정챔버(16)의 설비상태 및 설정상태를 점검하는 부분(도시되지 않음)과 연결괴어 점검상황에 따라공기압, 웨이퍼 쿨링, 및 고전압상태 등을 표시하는발광다이오드(D11~D2n)가 구비되어 있고, 각 발광다이오드(D11~D2n)는 동작전압 CC 및 DD 인 가단자와 인터로크 제어부(도시되지 않음)의 연결단자(A~K) 사이에 구성되며, 각 발광다이오드(D11~D2n)에는 동작전압 CC 또는 DD가 인가되는 저항(R11~R2n)이 각각 직렬로 연결되어 있다. 여기에서 발광다이오드(D11~D2n)는 표시계(10)의 전면 패널상에 모니터링을 위하여 구성된 것이다.
그리고, 이들 발광다이오드들(D11~D2n) 중 발광다이오드(D23)는 고전압 상태의 이사을 모니터링하기 위하여 구성된 것으로서 일단에는동작전압 DD가저항(R23)을 통하여 인가되며 다른 일단은 앤드게이트(12)의입력단에연결되어 있다.
그리고, 앤드게이트(12)의 다른입력단에는저항(R3)을 통하여 하이레벨 세팅되도록정전압의 전원(Vcc)이연결되어 있으며, 앤드게이트(12)의 출력은 중앙처리부(14)로 연결되어 있다.
중앙처리부(14)는 입력되는 논리신호 즉 앤드게이트(12)의 출력상태를 판단하여고전압 이상시공정챔버(16)로이온주입공정을 중지(Hold)시키기위한인터로크신호를출력하도록 연결되어 있다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 작용 및 효고를 설명한다.
실시예에서 표시계(10)에 구성된 발광다이오드(D11~D2n)는 연결된 각부의 상태에 따라 발광되거나 소광된다. 발광다이오드가 발광되는 것은 해당사항 예를 들면 공기압, 웨이퍼 쿨링, 진공, 도어, 스캐너 쿨링, 패러데이, 이온 흐름, 빔 필터, 타겟 쿨링 및 고전압상태에 이상이 발생한 것을 의미한다.
이온주입설비를 가동시켜서 이온주입공정을 수행시키는 작업자는 표시계(10)의 발광다이오드(D11~D2n)의 발광 상태를관찰하면서작업을 수행하고 발광된 사아ㅎㅇ에 대하여 신속하게 점검을 수행해야 한다.
그리고, 이들 중발광다이오드(D23)가발광되면 고전압에ㅔ 이상이 발생된 것을 의미하며, 작업자는 이를 이식하고 설비를 점검해야 한다.
한편,발광다이오드(D23) 발광으로 발광다이오드(D23)를 흐르는 동작전압DD가 앤드게이트(12)의 입력단에 하이레벨로 공급되고, 앤드게이트의 다른 입력단에는 저항(R3)을 통한 전원(Vcc)이 하이레벨로 공급되기 때문에앤드게이트(12)는하이레벨의 논리신호를중앙처리부(14)로 인가한다.
중앙처리부(14)는 이온주입 공정 명령 입력전 미리 설정된 프로그램 및 파라미터(Parameter) 등에 따라 이온주입공정을제어하는 중에앤드게이트(12)로부터 하이 레벨의논리신호가인가되어 인터롭트(Interrupt) 상황이되면 공정챔버(16)로 즉시이온주입공정을 정지하기 위한 대기명령(Hold)을출력한다.
공정챔버(16)는 중앙처리부(14)로부터 대기명령이 입력되면 이온주입공정을 죽시 중지한다. 이온주입공정이 중지됨에 따라 균일도가 불량인웨이퍼생산이 방지된다.
또한, 별도의 가청 알람장치를 발광다이오드(D23)와 연동되게 설치함으로써 시각적인 경보보다 더욱 용이하게 작업자가 인식할 수 있도록 구성됨에 바람작하다.따라서, 이온주입공정의 대기명령에 따른 중지에 의하여 균일도가 불량한 웨이퍼 생산이 전술한 바와 같이 방지되고, 그에 따라서 수율의 저하가 방지되며 설비에 대한 상승되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

  1. 이온주입을 위한공정챔버의 공기압, 웨이퍼 쿨링, 진공, 도어, 스캐너 쿨링, 패러데이, 이온 흐름, 빔 필터, 타켓 쿨링, 고전압상태 등의이상을 감지하여다수개의 발광다이오드를 선택적으로 점등하게 되는 표시계가구비된 이온주입설비에 있어서,상기 공정챔버에 인가되는 고전압상태를 표시하는 발광다이오드의 발광상태에 따라 공정챔버를 인터로크(Interlock)하기위한 논리신호를 출력하는 논리수단; 및 상기논리신호를 입력받아고전압 이상여부를 판단하고 이상시 이온주입공정을 정지시키기 위한 인터로크신호를 상기 공정챔버로출력하는중앙처리부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한는 이온주입설비의 인터로크장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 논리수단은하나의 입력단은 하이레벨로 다른 하나의 입력단에는 발광다이오드가 연결된앤드게이트(And Gate)로 구성됨을 특징으로 하는 상기 이온주입설비의 인터로크장치.
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