KR100281180B1 - Secondary electron emission calibration method to prevent wafer charge up in ion implantation equipment - Google Patents
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Abstract
목적: 본 발명은 이온주입 설비의 웨이퍼 차지 업 방지를 위한 이차전자 방출량 교정방법을 제공한다.Object: The present invention provides a secondary electron emission calibration method for preventing wafer charge up in ion implantation equipment.
구성: 웨이퍼가 적재되는 디스크에 플루크 메터를 연결한 후, 웨이퍼로 이온 비임을 조사하지 않는 상태에서, 실제의 이온주입 공정시에 해당하는 바이어스 값으로 일렉트론 플러드 건을 조절하여, 패러데이로부터 방출되어 웨이퍼로 유입되는 이차전자의 전류값을 상기 플루크 메터를 통해 측정하는 검사 과정을 이온주입 공정 사이에 간헐적으로 행하고, 상기 검사 과정을 장기간 행하여서 획득된 이차전자의 전류값을 이온 비임을 조사하는 실제 이온주입 공정시의 이온 비임의 전류값과 연관시켜서 웨이퍼 차지 업 방지에 필요한 상한값과 하한값의 데이터 베이스로 구축하여 두고, 상기 검사 과정에서 측정된 이차전자의 전류값이 상기 설정된 상한값과 하한값의 범위 내에 있는지 여부를 비교하여 차지 업 발생 우려를 예측하고, 상기 차지 업 발생 우려가 있다고 예측될 경우 상기 패러데이의 바이어스 값을 조절하여 교정한다.Composition: After connecting the Fluke meter to the disk on which the wafer is loaded, the electron flood gun is adjusted to the bias value corresponding to the actual ion implantation process without irradiating the ion beam with the wafer, and released from the Faraday wafer. An inspection process for measuring the current value of the secondary electrons introduced into the intermittent flux meter is intermittently carried out between the ion implantation processes, and the actual ion for investigating the current value of the secondary electrons obtained by performing the inspection process for a long time. The upper and lower limit databases necessary for preventing wafer charge-up are established in association with the current value of the ion beam during the implantation process, and whether the secondary electron current measured in the inspection process is within the set upper and lower limits. Compare whether or not to predict the charge-up occurrence concerns, the charge-up If it is predicted that there is a risk of occurrence, it adjusts by adjusting the bias value of the Faraday.
효과: 설비 운용 중에 간헐적으로 행하는 검사과정에서 이온 비임을 주입하지 않는 상태로 이차전자량을 측정하여 차지 업 방지를 위한 검증의 자료로 활용함으로써 이차전자의 방출량을 설비의 파라미터에 맞게 정확히 교정할 수 있게 된다.Effect: In the intermittent inspection process during the operation of the facility, the secondary electrons can be measured without using ion beams and used as verification data to prevent charge-up. Will be.
Description
본 발명은 이온주입 설비에서의 웨이퍼 차지 업 방지를 위한 이차전자 방출량 교정방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 이온주입 공정시에 설비의 파라미터에 따라 변동되어지는 이차전자량에 대한 기준을 마련하여 이차전자의 방출량을 정확히 교정할 수 있는, 이온주입 설비의 웨이퍼 차지 업 방지를 위한 이차전자 방출량 교정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary electron emission calibration method for preventing wafer charge-up in an ion implantation facility, and more specifically, by providing a reference for the secondary electron amount that varies according to the parameters of the facility during the ion implantation process, The present invention relates to a secondary electron emission amount calibration method for preventing wafer charge-up of an ion implantation facility, which can accurately correct an electron emission amount.
일반적으로, 반도체 제조공정에서의 이온 주입은 실리콘 웨이퍼에 전기적 특성을 부여하기 위해 불순물을 첨가하는 물리적 방법으로서, 필요한 종류의 불순물 이온을 필요한 양만큼 선택 가속하여 웨이퍼의 필요한 부분에 선택적으로 필요한 깊이만큼 주입하는 기술이다.In general, ion implantation in a semiconductor manufacturing process is a physical method of adding an impurity to impart electrical properties to a silicon wafer, and selects and accelerates the required type of impurity ions by a required amount to a desired depth of a desired portion of the wafer. Infusion technology.
이온주입의 방법은 종래의 열 확산법에 비해 불순물이 측면으로 퍼지는 현상이 적고, 저온 공정이 가능하여 포토 레지스트를 손상하지 않고 도핑된 영역을 정교하게 형성할 수 있는 등, 열확산법의 한계를 극복할 수 있는 특징을 갖고 있어 최근 반도체 제조 분야에 많이 활용되고 있다.The ion implantation method overcomes the limitations of the thermal diffusion method such that impurities do not spread sideways compared to the conventional thermal diffusion method, and the low temperature process is possible to form the doped regions without damaging the photoresist. Recently, it has been widely used in the semiconductor manufacturing field.
이온주입 설비는 이온 발생부, 빔 라인, 엔드 스테이션으로 구성되며, 그 구성도는 일반적으로 거의 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 미합중국 특허 제 4,672,210 호에 개시되어 있다.The ion implantation facility is composed of an ion generating unit, a beam line, and an end station, and its configuration is generally almost the same, a detailed description of which is disclosed in US Pat. No. 4,672,210.
이온주입 설비는 공정 조건에 따라 중전류 이온주입 설비, 고전류 이온주입 설비, 고 에너지 이온주입 설비로 분류되고 있으며, 그 구조는 제조 메이커 및 모델에 따라 약간의 차이를 보이고 있다.The ion implantation equipment is classified into medium current ion implantation equipment, high current ion implantation equipment, and high energy ion implantation equipment according to process conditions, and the structure of the ion implantation equipment is slightly different according to the manufacturer and model.
이온주입 설비는 막의 형성에 필요한 소망의 이온을 필요한 양만큼 선택 가속하여 웨이퍼에 주입하는 이온량의 조절이 적절히 이루어질 수 있도록 한다.The ion implantation equipment selects and accelerates the desired ions required for film formation by the required amount so that the amount of ions injected into the wafer can be adjusted appropriately.
이온주입시, 강한 이온 비임의 전위는 웨이퍼를 대전시켜 차지 업(charge up)을 유발하게 되므로, 이온주입 설비에는 상기 차지 업을 방지하기 위한 시스템이 마련되어 있다.In ion implantation, the potential of the strong ion beam charges the wafer to cause charge up, so the ion implantation facility is provided with a system for preventing the charge up.
여기에서, 차지 업이란 웨이퍼의 표면에 부딪히는 양전위의 이온 비임에 의해서 웨이퍼의 표면에 양전하가 충전되어 웨이퍼가 도체화되는 현상으로, 이는 웨이퍼 내부에 구성된 소자로 대전되어 방전되어짐으로써 소자의 구성을 파괴시키는 문제를 야기시키게 되며, 이온주입 동안 웨이퍼의 절연막이 대전되면 절연파괴가 일어난다.Here, the charge up is a phenomenon in which the positive charge is charged on the surface of the wafer by the ion beam of the positive potential that strikes the surface of the wafer, and the wafer is conductorized. It causes a problem of breakdown, and dielectric breakdown occurs when the insulating film of the wafer is charged during ion implantation.
이와 같이 반도체 제조 상 치명적인 악영향을 끼치는 차지 업을 방지하기 위해서는 이온 비임의 조사시에 지속적으로 이온 비임의 반대 전위를 갖는 전자를 이온 비임에 입사시켜 웨이퍼를 처리하여야 한다.In order to prevent charge-up, which has a fatal adverse effect on semiconductor manufacturing, the wafer must be treated by injecting electrons having the opposite potential of the ion beam continuously into the ion beam during irradiation of the ion beam.
이를 실현하는 방법으로, 일차전자 발생원인 일렉트론 플러드 건(ELECTRON FLOOD GUN)에서 방출된 일차 전자를 패러데이에 충돌시켜 이차전자를 방출시키고, 이를 이온 비임과 함께 웨이퍼로 가해주는 방법이 알려져 있으며, 이러한 방법을 구현하는 장치의 예시가 대한민국 특허공개 제 91-7080 호(91. 4. 60.공개)에 개시되어 있다.As a method of realizing this, a method is known in which primary electrons emitted from an electron flood gun (ELECTRON FLOOD GUN) collide with Faraday to release secondary electrons, which are applied to a wafer together with an ion beam. An example of a device for implementing the same is disclosed in Korean Patent Publication No. 91-7080 (published on April 4, 2011).
일렉트론 플러드 건(electron flood gun)에서 방출된 일차전자가 패러데이에 충돌하면 이차전자가 방출되어 이온 비임에 입사됨에 따라 웨이퍼의 전위는 한쪽으로 치우지지 않게 되어 차지 업이 방지된다.When primary electrons emitted from an electron flood gun collide with Faraday, secondary electrons are emitted and enter the ion beam, so that the potential of the wafer is not shifted to one side, thereby preventing charge-up.
이와 관련된 종래의 기술로서, 미합중국의 이턴 사(社)에 의해 출원된 대한민국 특허 제 133,320 호(98. 4. 14.등록)에는 웨이퍼의 차지 업을 방지하면서 웨이퍼에 주입되는 이온량을 조절하기 위한 이온 비임의 전위 검출 방법이 개시되어 있다.As a related art in this regard, Korean Patent No. 133,320 (registered on April 14, 1998) filed by Eaton of the United States discloses an ion for controlling the amount of ions injected into a wafer while preventing the wafer from being charged up. A potential detection method of a beam is disclosed.
상기 패러데이에서 방출되는 이차전자의 양은 패러데이의 바이어스 전압과 일렉트론 플러드 건의 일차전자 방출량에 의존하고, 일렉트론 플러드 건의 일차전자 방출량은 일렉트론 플러드 건에 걸리는 바이어스 전압에 따라 조절된다.The amount of secondary electrons emitted from the Faraday depends on the bias voltage of the Faraday and the primary electron emission of the Electron Flood Gun, and the primary electron emission of the Electron Flood Gun is controlled according to the bias voltage across the Electron Flood Gun.
상기 이온발생부에서 방출되는 이온 비임과 일렉트론 플러드 건에서 방출되는 전자는 상관적으로 가변되도록 설계되어 있으므로, 이온 비임의 세기를 변화시키더라도 웨이퍼는 중성화 전위를 유지하게 된다.Since the ion beam emitted from the ion generator and the electron emitted from the electron flood gun are designed to vary in correlation, the wafer maintains the neutralization potential even if the ion beam intensity is changed.
그런데, 상기 이차전자의 방출량은 일렉트론 플러드 건의 일차전자 방출량이 일정하더라도 패러데이 베이스의 오염 상태 등, 설비의 파라미터에 따라 변동된다.By the way, even if the discharge amount of the secondary electrons is constant, even if the discharge amount of the primary electrons of the electron flood gun is constant, it varies depending on the parameters of the facility such as the contamination state of the Faraday base.
이 때문에, 설비의 점검 및 보수 후, 보수 전에 이미 맞추어 놓은 패러데이의 바이어스 값으로는 전술한 차지 업을 방지하기 못하게 된다.For this reason, the above-mentioned charge-up cannot be prevented by the Faraday bias value which has already been set after the inspection and maintenance of the equipment and before the maintenance.
즉, 공정이 진행될수록 패러데이 베이스의 오염상태 등, 설비의 파라미터가 변화되는데, 이러한 변화에 따라 이차전자의 방출량도 변화되기 때문에 한번 세팅해 놓은 바이어스 값으로는 웨이퍼의 전위가 한쪽으로 치우치게 된다.That is, as the process proceeds, the parameters of the facility, such as the contamination state of the Faraday base, change, and the emission amount of the secondary electrons also changes according to this change, so that the potential of the wafer is biased to one side with the bias value set once.
이와 같이 패러데이 베이스가 오염된 상태에서도 패러데이의 바이어스 값을 적절히 조절하면 이차전자의 방출량을 설비 상태에 맞게 변경할 수 있어 웨이퍼의 차지 업을 방지할 수 있다.In this way, even if the Faraday base is contaminated, if the bias value of Faraday is properly adjusted, the emission amount of the secondary electrons can be changed according to the facility state, thereby preventing the charge-up of the wafer.
따라서, 설비의 파라미터에 따라 이차전자의 방출량을 가변시킬 수 있도록 이차전자의 방출량에 대한 조절 기준이 구축되어야 하는데, 종래에는 이러한 기준을 구축하는데 적당한 이차전자의 측정방법이 마련되지 못하였다.Therefore, the control criteria for the emission amount of the secondary electrons should be established so that the emission amount of the secondary electrons can be varied according to the parameters of the equipment. In the related art, a suitable method for measuring secondary electrons has not been provided.
종래, 웨이퍼의 차지 업을 방지하는 조절 기준을 마련하기 위한 이차전자 측정방법은 이온 주입시에 일렉트론 플러드 건의 일차전자 방출에 의한 전류값을 측정하여 기록하고, 이온 주입을 마친 후 스코프를 통한 웨이퍼 검사를 행함으로써, 정상일 때와 비정상일 때의 전류값을 비교하여 이차전자가 정상적으로 방출되고 있는지 여부를 평가하고, 그에 따른 조절기준을 마련하는 것이었다.Conventionally, the secondary electron measuring method for preparing an adjustment standard for preventing the charge up of the wafer is measured by measuring the current value due to the primary electron emission of the electron flood gun at the time of ion implantation, the wafer inspection through the scope after the ion implantation is completed By comparing the current values between normal and abnormal conditions, it was evaluated whether secondary electrons were normally emitted, and the control criteria were prepared accordingly.
이는 설비의 파라미터에 따른 객관적인 기준으로 평가되지 못하고, 개인의 경험에 의존한 주관적인 기준으로 평가되는 것이므로, 종래에는 설비의 파라미터 상태에 적합한 패러데이의 바이어스 값에 대한 정밀한 설정이 어려워 좀더 개선된 웨이퍼의 차지 업 방지 대책이 필요한 실정이다.This is not an objective criterion based on the parameters of the facility, but rather a subjective criterion depending on the individual's experience. Therefore, it is difficult to precisely set the bias value of Faraday suitable for the condition of the facility. Up prevention measures are needed.
따라서, 본 발명은 설비의 파라미터에 영향을 받지 않고, 객관적인 기준으로 이차전자의 적정량을 획득하여 패러데이의 바이어스 전압을 적정한 값으로 조절할 수 있도록 함으로써 웨이퍼의 차지 업을 방지할 수 있는 이온주입 설비의 웨이퍼 차지 업 방지를 위한 이차전자 방출량 교정방법을 제공함에 목적을 두고 있다.Accordingly, the present invention is not affected by the parameters of the equipment, and by obtaining an appropriate amount of secondary electrons on an objective basis to adjust the bias voltage of the Faraday to an appropriate value, the wafer of the ion implantation equipment that can prevent the charge up of the wafer The aim of the present invention is to provide a secondary electron emission calibration method to prevent charge up.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이온 비임에 의한 웨이퍼의 대전을 중성화하기 위한 수단으로서 바이어스 값에 따라 양 조절되는 일차전자를 방출하는 일렉트론 플러드 건과, 상기 일차전자와의 충돌에 의해 웨이퍼로 입사시킬 이차전자를 방출하며 바이어스 값에 따라 방출량이 조절되는 패러데이를 구비하며, 이온 비임의 전류량과 상관적으로 상기 일렉트론 플러드 건의 일차전자 방출량이 변화되도록 구성된 이온주입 설비에 있어서, 상기 웨이퍼가 적재되는 디스크에 플루크 메터를 연결한 후, 상기 이온 비임을 조사하지 않는 상태에서, 실제의 이온주입 공정시에 해당하는 바이어스 값으로 일렉트론 플러드 건을 조절하여, 패러데이로 부터 방출되어 웨이퍼로 유입되는 이차전자의 전류값을 상기 플루크 메터를 통해 측정하는 검사 과정을 이온주입 공정 사이에 간헐적으로 행하며, 상기 검사 과정을 장기간 행하여서 획득된 이차전자의 전류값을 이온 비임을 조사하는 실제 이온주입 공정시의 이온 비임의 전류값과 연관시켜서 웨이퍼 차지 업 방지에 필요한 상한값과 하한값의 데이터 베이스로 설정하여 두고, 상기 검사 과정에서 측정된 이차전자의 전류값이 상기 설정된 상한값과 하한값의 범위 내에 있는지 여부를 비교하여 차지 업 발생 우려를 예측하고, 상기 차지 업 발생우려가 있다고 예측될 경우 상기 패러데이의 바이어스 값을 조절하여 줌으로써, 상기 플루크 메터를 통해 측정되는 전류값을 상기 상한값과 하한값의 범위 내에 위치하는 최적값으로 교정하는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 차지 업 방지를 위한 이차전자 방출량 교정방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electron flood gun that emits primary electrons which are positively controlled according to a bias value as a means for neutralizing the charging of a wafer by an ion beam, and a collision with the primary electrons. In an ion implantation facility that emits secondary electrons to be incident and has a Faraday whose emission is controlled according to a bias value, and configured to change the primary electron emission amount of the electron flood gun in relation to the current amount of the ion beam, the disk on which the wafer is loaded After connecting the Fluke meter to the ion beam, without irradiating the ion beam, the electron flood gun is adjusted to a bias value corresponding to the actual ion implantation process, and the current of secondary electrons emitted from Faraday and introduced into the wafer. Check the value through the Fluke meter The process is intermittently performed between the ion implantation processes, and the wafer value is prevented by correlating the current value of the secondary electrons obtained by performing the inspection process for a long time with the current value of the ion beam during the actual ion implantation process irradiating the ion beam. It is set as a database of the required upper limit value and the lower limit value, and the possibility of the charge up occurrence is predicted by comparing whether the current value of the secondary electrons measured in the inspection process is within the range of the set upper limit value and the lower limit value. If it is predicted that there is a by adjusting the bias value of the Faraday, the wafer charge-up of the ion implantation equipment, characterized in that to correct the current value measured through the Fluke meter to the optimum value located within the range of the upper limit and the lower limit To provide a secondary electron emission calibration method for prevention.
도 1 은 본 발명에 관련된 이온주입 설비의 구조를 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing the structure of the ion implantation equipment according to the present invention
도 2 는 본 발명의 실시예를 보여주는 측정값의 비교선도2 is a comparison diagram of measured values showing an embodiment of the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 - 일렉트론 플러드 건 4 - 패러데이2-Electron Flood Gun 4-Faraday
6 - 디스크 PRB - 프로브6-disk PRB-probe
WF - 웨이퍼 8 - 플루크 메터WF-Wafer 8-Fluke Meter
12 - 도스 카운팅부12-DOS Counting Part
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 관련된 이온주입 설비의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예를 보여주는 측정값의 비교선도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of the ion implantation equipment according to the present invention, Figure 2 is a comparison diagram of the measured values showing an embodiment of the present invention.
본 발명이 적용되는 이온주입 설비는 도 1 에 도시된 바와 같이, 이온 비임이 입사되는 웨이퍼(WF)의 바로 앞을 둘러싸도록 관형의 패러데이(4)가 형성되어 있고, 상기 패러데이(4)의 상부에는 바이어스 전압(E1,E2)에 따라 전자의 방출량이 조절되어지는 일렉트론 플러드 건(2)이 설치된다.As shown in FIG. 1, in the ion implantation apparatus to which the present invention is applied, a tubular Faraday 4 is formed to surround immediately before the wafer WF into which the ion beam is incident, and the upper part of the Faraday 4 is formed. Electron flood guns 2 are provided in which electron emission amounts are adjusted in accordance with bias voltages E1 and E2.
상기 일렉트론 플러드 건(2)은 일차전자를 방출하여 상기 패러데이(4)에 충돌시킴으로써 상기 패러데이(4)에서 이차전자가 방출되게 한다. 상기 패러데이(4)의 이차전자 방출량은 패러데이(4)에 연결된 바이어스 전압(E3)에 따라 조절된다.The electron flood gun 2 emits primary electrons and collides with the Faraday 4 causing secondary electrons to be emitted from the Faraday 4. The amount of secondary electron emission of the Faraday 4 is adjusted according to the bias voltage E3 connected to the Faraday 4.
여기에서, 상기 이온 비임은 웨이퍼(WF)의 도핑을 위한 소스로서 화합물 이온을 조사하는 것이고, 상기 이차전자는 상기 이온 비임의 입사로 대전되는 웨이퍼(WF)의 차지 업을 방지하기 위한 것으로서 웨이퍼(WF) 표면 전위의 중성화를 위하여 상기 이온의 반대 전위를 부여한다.Here, the ion beam is to irradiate the compound ions as a source for the doping of the wafer (WF), the secondary electron is to prevent the charge up of the wafer (WF) charged by the incident of the ion beam, the wafer ( WF) The opposite potential of the ions is given to neutralize the surface potential.
따라서, 상기 일렉트론 플러드 건(2)의 바이어스 전압(E1,E2)과 패러데이(4)의 바이어스 전압(E3)은 이온 비임의 세기와 연관되어 가장 적합한 값으로 조절되어 있는 상태이다.Accordingly, the bias voltages E1 and E2 of the electrostatic flood gun 2 and the bias voltage E3 of the Faraday 4 are adjusted to the most appropriate values in association with the intensity of the ion beam.
웨이퍼(WF)는 상기 패러데이(4)의 후방에 설치된 디스크(6)에 적재되어 상기 이온 비임과 이차전자의 유입(drive in)을 수용한다.The wafer WF is loaded on the disk 6 installed behind the Faraday 4 to receive the ion beam and drive in secondary electrons.
상기 이온 비임의 세기는 도스량에 직접적인 관련이 있고, 이는 설비에 종래부터 이미 갖추어진 전류계(도시안됨)를 통해 측정할 수 있다.The intensity of the ion beam is directly related to the dose, which can be measured by means of an ammeter (not shown) which has been conventionally equipped in the installation.
또한, 일렉트론 플러드 건(2)에서 방출한 일차전자량도 설비에 종래부터 이미 갖추어진 전류계(도시안됨)를 통해 측정할 수 있다.In addition, the primary electron quantity emitted from the electrostatic flood gun 2 can also be measured by an ammeter (not shown) which is conventionally equipped in the installation.
한편, 상기 웨이퍼(WF)를 적재하는 디스크(6)에는 프로브(PRB)를 통해 마이크로 프로세서와 인터페이싱된 도스 카운팅부(12)가 연결되어 있다.Meanwhile, the dose counting unit 12 interfaced with the microprocessor through the probe PRB is connected to the disk 6 on which the wafer WF is loaded.
이차전자는 웨이퍼(WF)와 디스크(6)에 충돌하게 되며, 웨이퍼(WF)에 충돌된 이차전자는 이온 비임에 의한 차지 업 방지를 하는 역할을 하며, 디스크(6)상에 충돌된 이차전자는 디스크(6)에 연결된 프로브(PRB)를 통해 상기 프로브(PRB)와 연결된 도스 카운팅부(12)로 전류를 흐르게 하여 이온 비임의 가속 및 일렉트론 플러드 건(2)의 일차전자 방출량을 제어할 수 있도록 되어 있다.Secondary electrons collide with the wafer WF and the disk 6, and secondary electrons collided with the wafer WF serve to prevent charge up by the ion beam, and secondary electrons collided on the disk 6. The current flows through the probe PRB connected to the disk 6 to the dose counting unit 12 connected to the probe PRB to control the acceleration of the ion beam and the primary electron emission amount of the electron flood gun 2. It is supposed to be.
이온 주입 설비는 차지 업을 방지하기 위하여 일렉트론 플로드 건(2)에 의한 전자방출량이 이온 비임의 세기에 비례하여 조절되도록 구성되어 있다. 이러한 조절은 전술한 마이크로 프로세서를 통해 구현된다.The ion implantation facility is configured such that the amount of electrons emitted by the electroflood gun 2 is adjusted in proportion to the intensity of the ion beam in order to prevent charge up. This adjustment is implemented via the microprocessor described above.
본 발명의 목적은 상기 웨이퍼(WF)를 적재한 디스크(6)에 프로브(PRB)를 통해 플루크 메터(8)를 연결하여 달성될 수 있다.The object of the present invention can be achieved by connecting the plung meter 8 to the disk 6 on which the wafer WF is loaded through the probe PRB.
본 발명의 이온주입 설비의 웨이퍼 차지 업 방지를 위한 이차전자 방출량 교정방법은 우선적으로 측정을 통한 조절 기준의 데이터 베이스를 구축하는 것으로부터 시작된다.The secondary electron emission calibration method for preventing wafer charge-up of the ion implantation apparatus of the present invention first starts from constructing a database of control criteria through measurement.
이를 위한 측정은 플루크 메터(8)를 프로브(PRB)에 연결한 상태에서, 이온 비임을 조사하지 않고 일렉트론 플로드 건(2)만을 작동시킨 조건에서 행하며, 이에 따라 상기 플루크 메터를 통해서 패러데이(4)로부터 방출되는 이차전자의 전류값을 측정할 수 있다.The measurement for this is carried out under the condition that only the electroflood gun 2 is operated without irradiating the ion beam with the Fluke meter 8 connected to the probe PRB, and accordingly the Faraday 4 Can measure the current value of the secondary electrons emitted from the?
먼저, 이온 비임을 조사하지 않는 상태에서, 상기 일렉트론 플러드 건(2)을 가동시키고, 실제의 이온주입 공정시에 해당하는 바이어스 값으로 일렉트론 플러드 건(2)을 조절하고, 이때에 패러데이(4)로부터 방출되어 웨이퍼(WF)로 유입되는 이차전자의 전류값을 상기 플루크 메터(8)를 통해 측정하여 이를 기록하여 둔다.First, the electron flood gun 2 is operated without irradiating the ion beam, and the electron flood gun 2 is adjusted to a bias value corresponding to the actual ion implantation process, and at this time, the Faraday 4 The current value of the secondary electrons emitted from and introduced into the wafer WF is measured and recorded through the Fluke meter 8.
이러한 검사를 실제의 이온주입 공정 중에 간헐적으로 행하면 상기 일렉트론 플러드 건(2)의 바이어스 값은 별도 조절을 행하지 않고서도 자연적으로 실 공정시의 조건과 부합하는 값이 된다.If such inspection is performed intermittently during the actual ion implantation process, the bias value of the electrostatic flood gun 2 is a value that naturally meets the conditions in the actual process without any separate adjustment.
이러한 검사에 의해 장기간동안 축적된 측정값은 본 발명이 추구하는 웨이퍼(WF)의 차지 업 방지를 위한 데이터 베이스로 활용된다.The measured values accumulated for a long time by such an inspection are used as a database for preventing charge-up of the wafer WF pursued by the present invention.
상기 검사를 통해 플루크 메터(8)에 측정되는 이차전자의 전류값은 전술한 바와같이 일렉트론 플러드 건(2)에서 방출되는 일차전자의 전류값에 따라 변화되는 것은 물론이며, 장기간 공정이 실시되는 동안 상기 일렉트론 플러드 건(2)에 의한 일차전자의 전류값을 고정하더라도 이차전자의 전류값은 다소간 변화되어 나타나게 된다.As described above, the current value of the secondary electrons measured at the Fluke meter (8) through the above inspection is not only changed depending on the current value of the primary electrons emitted from the electron flood gun (2), but also during the long term process. Even if the current value of the primary electrons is fixed by the electron flood gun 2, the current value of the secondary electrons appears to change somewhat.
이는 패러데이(4)의 오염상태 등, 설비의 파라미터가 변화되기 때문이다.This is because the parameters of the facility, such as the contamination state of the Faraday 4, are changed.
본 발명에서는 설비의 파라미터에 따라 변동하게 되는 이차전자의 전류값에 대한 허용가능한 적정기준 레벨로서 상한값(a)과 하한값(c)을 설정하여 두는 것이 중요하다.In the present invention, it is important to set the upper limit value (a) and the lower limit value (c) as allowable appropriate reference levels for the current value of the secondary electrons that vary depending on the parameters of the equipment.
상기 적정기준 레벨은 실제 이온주입 공정에서 웨이퍼(WF)의 차지 업이 발생하지 않을 정도의 수준으로 설정되어야 한다.The proper reference level should be set to such a level that charge up of the wafer WF does not occur in the actual ion implantation process.
도 2 는 본 발명의 실시예를 보여주는 측정값의 비교선도로서, 일렉트론 플러드 건(2)의 일차전자의 전류값에 대해서 방출되는 이차전자의 전류값을 도시하고 있다.FIG. 2 is a comparison diagram of measured values showing an embodiment of the present invention, showing the current value of the secondary electrons emitted with respect to the current value of the primary electrons of the electron flood gun 2.
여기에서는 장기간 동안 획득한 측정값에 의해서 차지 업 방지에 필요한 전류값의 상한값(a), 최적값(b), 하한값(c)에 대한 데이터 베이스를 구축하고 있다.Here, a database of the upper limit (a), the optimum value (b), and the lower limit (c) of the current value necessary to prevent the charge-up is constructed by the measured values obtained for a long period of time.
예를 들어, 플루크 메터(8)를 통해 측정된 전류값이 상한값(a)을 초과하는 영역에 존재하면 패러데이(4)를 포함하여 설비를 보수해 주어야 하는 상태이고, 하한값(c) 미만이면 이온 비임의 세기에 대해 이차전자량을 더욱 늘려 주어야 하는 상태이며, 상기 상한값(a)과 하한값(c)의 영역 내에 있더라도 더욱 정밀한 교정을 행하려면 최적값(b)이 측정되도록 패러데이(4)의 바이어스 전압(E3)을 조절해 주어야 한다.For example, if the current value measured through the flux meter (8) exists in the region exceeding the upper limit (a), the equipment including the Faraday (4) needs to be repaired. The amount of secondary electrons should be further increased with respect to the beam intensity, and the bias of the Faraday (4) so that the optimum value (b) is measured in order to perform more precise calibration even if it is within the upper limit (a) and the lower limit (c) ranges. The voltage (E3) must be adjusted.
이와 같이 설비 운용자는 상기 검사 과정에서 측정되어진 이차전자의 전류값이 상기 설정된 상한값(a)과 하한값(c)의 범위 내에 있는지 여부를 비교하여 차지 업 발생 우려를 예측할 수 있다.As such, the facility operator may predict whether the charge-up may occur by comparing whether the current value of the secondary electrons measured in the inspection process is within a range between the set upper limit a and lower limit c.
만약, 웨이퍼(WF)의 차지 업 발생 우려가 있다고 예측될 경우, 상기 패러데이(4)의 바이어스 전압(E3)을 조절하여 플루크 메터(8)를 통해 측정되는 전류값을 상기 상한값(a)과 하한값(c)의 범위 내의 최적값(b)으로 교정하여 준다.If it is predicted that there is a risk of the charge up of the wafer WF, the current value measured through the fluke meter 8 is adjusted by adjusting the bias voltage E3 of the Faraday 4 to the upper limit value a and the lower limit value. Correct it to the optimum value (b) within the range of (c).
한편, 이온주입 공정을 마친 후 행하는 스코프 검사에서 웨이퍼(WF)의 차지 업으로 인한 불량이 발견된 경우, 전술한 바와 같이 검사 과정을 행하여 미리 구축해 놓은 데이터 베이스와 비교함으로써 기준 레벨을 벗어난 오차값을 확인할 수 있으므로 설비를 정밀하게 교정할 수 있고, 또한 교정작업이 용이하게 되고 그에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 된다.On the other hand, if a defect due to the charge-up of the wafer WF is found in the scope inspection performed after the ion implantation process, the error value that is out of the reference level is compared by performing the inspection process as described above and comparing the database with the previously built database. As a result, the equipment can be calibrated precisely, and the calibration work can be easily performed, and the time required for it can be shortened.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 이온 주입 설비 운용 중에 간헐적으로 행하는 검사과정에서 이온 비임을 주입하지 않는 상태로 이차전자량을 측정하여 차지 업 방지를 위한 검증의 자료로 활용함으로써 이차전자의 방출량을 설비의 파라미터에 맞게 정확히 교정할 수 있도록 하므로, 궁극적으로 설비 교정시간의 지연으로 인한 작업 능률의 저하를 방지하고 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention measures the amount of secondary electrons without injecting ion beams during the intermittent inspection process during the operation of the ion implantation facility, and utilizes the emission amount of secondary electrons as a verification data for preventing charge up. As a result, it is possible to accurately calibrate to the parameters of, thus ultimately preventing the degradation of work efficiency due to the delay of facility calibration time and improving the yield.
한편, 본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당 업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment, it is a matter of course that various applications are possible by the ordinary knowledge in the art within the technical rights described in the claims.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980040232A KR100281180B1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Secondary electron emission calibration method to prevent wafer charge up in ion implantation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980040232A KR100281180B1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Secondary electron emission calibration method to prevent wafer charge up in ion implantation equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000021228A KR20000021228A (en) | 2000-04-25 |
| KR100281180B1 true KR100281180B1 (en) | 2001-03-02 |
Family
ID=19552142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980040232A KR100281180B1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Secondary electron emission calibration method to prevent wafer charge up in ion implantation equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100281180B1 (en) |
-
1998
- 1998-09-28 KR KR1019980040232A patent/KR100281180B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000021228A (en) | 2000-04-25 |
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