KR100516256B1

KR100516256B1 - wide beam uniformity controller in the ion implantation device and the method thereof

Info

Publication number: KR100516256B1
Application number: KR10-2003-0100783A
Authority: KR
Inventors: 송영수
Original assignee: 동부아남반도체 주식회사
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2005-09-20
Also published as: KR20050068965A

Abstract

본 발명은 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불순물을 반도체 웨이퍼에 주입하는 이온주입기에서 이온빔이 불균일하게 방사되는 것을 방지하기 위하여, 프로파일러에서 수신된 이온빔의 균일성 정보를 제어부에서 수신하고 이온빔에 전자기력을 가하는 다수의 자극과 상기 자극의 자속을 독립적으로 조절하는 자속조정수단을 제어부에서 구동하여 국부적으로 불균일한 이온빔을 균일화시키도록 된 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치 및 방법에 관한 것으로, 이온빔의 균일성을 측정하는 프로파일러, 이온빔이 방사되는 방향의 상하측에 설치되는 다수의 자극, 상기 다수의 자극의 자속을 독립적으로 조정하도록 상기 각각의 자극에 결합되는 자속조정수단 및 제어부로 이루어져 간편하고 신속하게 이온빔의 균일화를 가능하게 하여 전체적으로 제조비용이 절감되고 제조수율이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a device and method for adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter, and more particularly, to uniformly irradiate the ion beam received by the profiler in order to prevent the ion beam from being irradiated unevenly in the ion implanter injecting impurities into the semiconductor wafer. Adjust the ion beam uniformity of the ion implanter, which receives the sex information from the control unit and drives a plurality of stimuli that apply electromagnetic force to the ion beam, and a magnetic flux adjusting means that independently adjusts the magnetic flux of the stimulus to equalize the locally non-uniform ion beam. Apparatus and method, comprising: a profiler for measuring the uniformity of an ion beam, a plurality of stimuli installed above and below the direction in which the ion beam is radiated, and coupled to each of the stimuli to independently adjust the magnetic flux of the plurality of stimuli It consists of a magnetic flux adjusting means and a control part so that it can be done quickly and easily. It is possible to uniformize the on-beam, thereby reducing the overall manufacturing cost and improving the manufacturing yield.

Description

Wide beam uniformity controller in the ion implantation device and the method

본 발명은 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불순물을 반도체 웨이퍼에 주입하는 이온주입기에서 이온빔이 불균일하게 방사되는 것을 방지하기 위하여, 프로파일러에서 수신된 이온빔의 균일성 정보를 제어부에서 수신하고 이온빔에 전자기력을 가하는 다수의 자극과 상기 자극의 자속을 독립적으로 조절하는 자속조정수단을 제어부에서 구동하여 국부적으로 불균일한 이온빔을 균일화시키도록 된 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter, and more particularly, to uniformly irradiate the ion beam received by the profiler in order to prevent the ion beam from being irradiated unevenly in the ion implanter injecting impurities into the semiconductor wafer. Adjust the ion beam uniformity of the ion implanter, which receives the sex information from the control unit and drives a plurality of stimuli that apply electromagnetic force to the ion beam, and a magnetic flux adjusting means that independently adjusts the magnetic flux of the stimulus to equalize the locally non-uniform ion beam. An apparatus and method are provided.

이온주입(ion implantation)은 불순물을 반도체 웨이퍼에 주입하는 기술이다. 소망하는 불순물 재료가 이온소스에서 이온화되고, 이온들은 미리 정해진 에너지의 이온빔을 형성하도록 가속화되어, 이온빔이 웨이퍼의 표면으로 향한다. 빔의 활성 이온들은 반도체 물질 속으로 침투되고 반도체 물질의 결정 격자로 매립되어 원하는 전도도의 영역을 형성한다. Ion implantation is a technique of implanting impurities into a semiconductor wafer. The desired impurity material is ionized in the ion source and the ions are accelerated to form an ion beam of predetermined energy, such that the ion beam is directed to the surface of the wafer. Active ions of the beam penetrate into the semiconductor material and are embedded in the crystal lattice of the semiconductor material to form regions of desired conductivity.

이온주입기에서 이온소스로부터 발산된 이온빔은 원하지 않는 이온의 혼입을 제거하기 위해 질량 분석되고, 원하는 에너지로 가속화되어, 타겟(target)인 웨이퍼 표면으로 향한다. 이온빔은 주사장치를 이동하거나, 이온빔 주사기는 고정하고 타겟을 이동시키거나, 또는 빔 이동주사와 타겟 이동의 조합에 의해 타겟인 웨이퍼 전 표면으로 골고루 방사된다. The ion beam emitted from the ion source in the ion implanter is mass analyzed to eliminate the incorporation of unwanted ions, accelerated to the desired energy, and directed to the target wafer surface. The ion beam moves evenly through the scanning device, the ion beam syringe is fixed and the target is moved, or the beam is moved evenly to the entire surface of the target wafer by a combination of the scanning and target movement.

이온빔은 이온소스에서 1차원으로 주사되어 주사 원점(scan origin)이라 칭해지는 하나의 점으로부터 발산되고, 이온소스에서 발산된 이온빔은 포커싱(focusing)을 수행하는 이온 광학 소자인 포커싱장치를 통과한다. 이온 광학 소자는 반도체 웨이퍼로의 전달을 위해, 발산하는 이온 궤적을 평행한 이온 궤적으로 변환시킨다. 반도체 웨이퍼에 대한 평행 이온 빔의 전달은 많은 응용에서 중요한 요구사항이다. 평행 이온빔은 반도체 웨이퍼의 표면에 걸쳐 평행한 이온 궤적을 갖는 이온빔이다.The ion beam is scanned in one dimension at an ion source and is emitted from one point called a scan origin, and the ion beam emitted at the ion source passes through a focusing device, which is an ion optical element that performs focusing. The ion optical element converts divergent ion trajectories into parallel ion trajectories for delivery to a semiconductor wafer. Delivery of parallel ion beams to semiconductor wafers is an important requirement in many applications. Parallel ion beams are ion beams having parallel ion trajectories across the surface of a semiconductor wafer.

한편, 포커싱은 각도 보정기 마그넷 또는 정전(electrostatic) 렌즈로 행해진다. 이들은 주사된 이온빔의 굴곡화(bending), 포커싱 및 평행화 기능을 수행한다. Focusing, on the other hand, is done with an angle corrector magnet or an electrostatic lens. They perform the bending, focusing and parallelizing functions of the scanned ion beams.

각도 보정기 마그넷 또는 다른 포커싱장치를 통과한 이온빔은, 이온빔의 파라미터에 따라 평행일 수 있고 수렴형 또는 발산형일 수 있다. 각도 보정기 마그넷이 이용되는 경우에는 각도 보정기 마그넷의 자계를 가변시킴으로써 평행성이 조정될 수 있다. 이온빔 파라미터가 변경되면 이온빔 평행성을 복귀시키기 위해 각도 보정기 마그넷의 재조정이 요구된다. The ion beam passing through the angle corrector magnet or other focusing device may be parallel and convergent or divergent depending on the parameters of the ion beam. When an angle corrector magnet is used, the parallelism can be adjusted by varying the magnetic field of the angle corrector magnet. If the ion beam parameters are changed, readjustment of the angle corrector magnet is required to restore ion beam parallelism.

종래의 이온 주입기에서, 각도 보정기 마그넷은 일반적으로 이온빔이 이온 주입기 단말부의 웨이퍼면에 수직 입사되도록 조정된다. 그러나, 웨이퍼면 상의 수직 입사를 위해 조정되는 이온빔은 약간 발산형 또는 수렴형일 수 있다. In a conventional ion implanter, the angle compensator magnet is generally adjusted such that the ion beam is perpendicularly incident on the wafer surface of the ion implanter terminal portion. However, the ion beam adjusted for normal incidence on the wafer surface may be slightly divergent or converging.

즉, 이온빔이 웨이퍼면에 수직하도록 조정되면, 이온빔의 평행성이 저하되어 이온빔이 수렴 또는 발산할 수 있다. 평행성이 부족하면 이온주입기 공정에러 발생으로 전체적인 웨이퍼 제조수율의 저하를 가져온다.In other words, when the ion beam is adjusted to be perpendicular to the wafer surface, the parallelism of the ion beam may be lowered and the ion beam may converge or diverge. Insufficient parallelism causes an ion implanter process error, resulting in lower overall wafer manufacturing yield.

여기서, 이온빔은 스폿빔(spot beam)과 와이드빔(wide beam)으로 나눌수 있는데, 스폿빔(spot beam)은 직경 약 1cm정도의 작은 범위의 이온빔을 주사하여 이온주입하는 방식으로 직경이 큰 웨이퍼 표면에 골고루 이온빔을 방사하기 위하여는 웨이퍼의 이동거리 혹은 이온빔주사기의 이동거리가 상대적으로 길어지게 되는 단점이 있는 반면, 와이드빔에 의한 이온주입방식은 예를 들어 직경200mm의 웨이퍼라고 하면 200mm보다 긴 폭의 이온빔을 주사하여 일축 방향만의 웨이퍼 혹은 이온빔주사기의 스캔에 의하여 이온주입이 이루어지는 장점이 있으나, 이온빔의 폭이 길어짐에 따라 이온빔 강도의 전자기적 균일성이 전제되어야만 한다.Here, the ion beam can be divided into a spot beam and a wide beam, and the spot beam is a surface of a large diameter wafer in which ion beams are scanned by ion implantation in a small range of about 1 cm in diameter. In order to radiate the ion beam evenly, the moving distance of the wafer or the moving distance of the ion beam scanner is relatively long, while the ion implantation method using the wide beam is longer than 200 mm for a wafer having a diameter of 200 mm, for example. There is an advantage that the ion implantation is performed by scanning the ion beam of the wafer or the ion beam scanner only by scanning the ion beam, but as the width of the ion beam becomes longer, the electromagnetic uniformity of the ion beam intensity must be premised.

도 1은 종래의 이온주입기에서 웨이퍼에 이온빔을 방사하는 방법을 설명하는 구조도이고, 도 2는 본 발명의 균일성 조정장치가 장착된 이온주입기의 구조도이다. 도 2는 균일성 조정장치를 제외하면 종래의 이온주입기와 동일한 구조의 이온주입기가 도시되고 있다.1 is a structural diagram illustrating a method of radiating an ion beam onto a wafer in a conventional ion implanter, and FIG. 2 is a structural diagram of an ion implanter equipped with a uniformity adjusting device of the present invention. 2 shows an ion implanter having the same structure as a conventional ion implanter except for the uniformity adjusting device.

웨이퍼(20)가 이온빔(10)이 닿지 않는 곳으로 내려가 있는 위치에서 이온빔(10)의 방사여부가 도즈(dose)측정시스템(40)에서 측정된다. 상기 도즈(dose)측정시스템(40)에서 이온빔(10)의 방사폭이 웨이퍼(20)의 직경 이상으로 정상 상태라는 신호를 직선운동제어기(60)에 보내면, 직선운동제어기(60)는 웨이퍼(20)를 장착한 플레이트(30)를 상하이동시키는 직선운동모터(70)를 구동하여 웨이퍼(20)가 이온빔(10)의 방사영역에 들어가도록 하여 웨이퍼(20)에 이온주입이 이루어진다. 이 때, 웨이퍼 위치센서(50)에서 감지한 웨이퍼(20)의 상하이동위치에 따라 직선운동제어기(60)는 웨이퍼(20)의 상하이동위치를 조정한다.The radiation of the ion beam 10 is measured in the dose measuring system 40 at the position where the wafer 20 descends to the place where the ion beam 10 does not reach. When the dose measuring system 40 sends a signal to the linear motion controller 60 that the radiation width of the ion beam 10 is steady beyond the diameter of the wafer 20, the linear motion controller 60 receives the wafer ( The linear motion motor 70 which drives the plate 30 on which the 20 is mounted is driven to move the wafer 20 into the radiation region of the ion beam 10 so that ion implantation is performed in the wafer 20. At this time, the linear motion controller 60 adjusts the shank east position of the wafer 20 according to the shank east position of the wafer 20 detected by the wafer position sensor 50.

직경이 큰 웨이퍼(20)를 일축스캔에 의한 한번의 이온주입을 가능하게 하려면 와이드빔의 폭도 커지게 되고, 그 결과 이온빔(10)의 방사폭 내에는 국부적으로 이온빔(10)의 강도가 균일하지 않은 불균일성 구간이 불가피하게 발생한다.In order to enable one-time ion implantation of a large diameter wafer 20 by uniaxial scanning, the width of the wide beam is also increased. As a result, the intensity of the ion beam 10 is locally uniform within the radiation width of the ion beam 10. Non-uniformity intervals inevitably occur.

이러한 이온빔(10)의 불균일성 측정과 균일화 작업은 웨이퍼(20)에 이온주입이 이루어지기 전 단계에서 행해진다.Such nonuniformity measurement and homogenization of the ion beam 10 is performed at the stage before ion implantation is performed in the wafer 20.

즉, 이온빔(10)의 균일성 측정을 프로파일러(210)에서 먼저 수행한다. 웨이퍼(20)에 이온을 주입하기 전에 미리 프로파일러(210)에 이온빔(10)을 주사하고 이온빔(10)의 균일성을 체크하여 균일하지 않다고 판단되면, 프로파일러(210)에서 측정되는 이온빔(10)의 균일성이 만족될 때까지 이온빔(10)의 생성단계에서부터 전자기적 특성을 변경시키기 위하여 이온소스(110)나 포커싱장치(130), 혹은 각도 보정기 마그넷(140)의 자계를 조정한다.That is, the uniformity measurement of the ion beam 10 is first performed in the profiler 210. If the ion beam 10 is scanned in the profiler 210 in advance and the uniformity of the ion beam 10 is determined to be non-uniform before implanting ions into the wafer 20, the ion beam measured by the profiler 210 ( The magnetic field of the ion source 110, the focusing device 130, or the angle corrector magnet 140 is adjusted to change the electromagnetic characteristics from the generation stage of the ion beam 10 until the uniformity of 10) is satisfied.

이온빔(10)의 균일성이 만족되면 프로파일러(210)는 이온빔(10)을 차단하지 않는 위치로 후퇴하고, 웨이퍼(20)가 이온빔(10)의 방사영역으로 이송되어 이온주입이 시작된다.When the uniformity of the ion beam 10 is satisfied, the profiler 210 retreats to a position where the ion beam 10 is not blocked, and the wafer 20 is transferred to the radiation region of the ion beam 10 to start ion implantation.

이때, 프로파일러(210)에서 이온빔(10)이 균일하지 않다고 판단한 경우, 이온소스(110)나 각도 보정기 마그넷(140) 등을 조정하여 이온빔(10)의 생성단계에서부터 이온빔(10) 파라미터를 변경하는 종래의 조정방법은 이온빔 자체의 파라미터를 변경하여야 함으로 절차가 복잡하고 비능률적인데 비하여, 이온소스(110)나 각도 보정기 마그넷(140)등의 설정값 변경에 앞서 이온빔(10)의 불균일한 부분에 국부적인 전자기력을 가하여 이온빔(10)의 균일화를 이루려는 신속하고도 간편한 이온빔 균일성 조정장치 및 방법의 필요성이 제기된다.In this case, when the profiler 210 determines that the ion beam 10 is not uniform, the ion beam 10 is changed from the generation of the ion beam 10 by adjusting the ion source 110 or the angle corrector magnet 140. Conventional adjustment method is to change the parameters of the ion beam itself, the procedure is complicated and inefficient, compared to the non-uniform portion of the ion beam 10 before changing the set value of the ion source 110, angle corrector magnet 140, etc. There is a need for a quick and simple ion beam uniformity adjusting device and method for applying the local electromagnetic force to achieve uniformity of the ion beam 10.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 이온빔의 발생 및 전달단계에 설치된 이온소스나 각도 보정기 마그넷등의 설정값을 변경시키기 전에, 이미 발생된 이온빔이 웨이퍼에 방사되는 최종 단계에서 이온빔의 국부적인 전자기적 특성을 조정할 수 있도록 하여 간편하고 신속하게 이온빔의 균일화를 가능하게 하는 이온빔 균일성 조정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, and before changing the set values of the ion source or the angle corrector magnet installed in the generation and delivery stage of the ion beam, in the final stage in which the generated ion beam is radiated onto the wafer. It is an object of the present invention to provide an ion beam uniformity adjusting device and method that enables the uniformity of ion beams simply and quickly by allowing local electromagnetic characteristics of the ion beam to be adjusted.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용효과 및 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration, operation and effect of the present invention.

본 발명의 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치는,The ion beam uniformity adjusting device of the ion implanter of the present invention,

이온주입기의 이온빔 균일성을 조정하는 조정장치에 있어서,In the adjusting device for adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter,

이온빔(10)의 균일성을 측정하는 프로파일러(210), Profiler 210 for measuring the uniformity of the ion beam 10,

이온빔(10)이 방사되는 방향의 상하측에 설치되는 다수의 자극(220), A plurality of magnetic poles 220 are installed on the upper and lower sides of the direction in which the ion beam 10 is radiated,

상기 다수의 자극(220)의 자속을 독립적으로 조정하도록 상기 각각의 자극(220)에 결합되는 자속조정수단(250), Magnetic flux adjusting means 250 coupled to each of the magnetic poles 220 to independently adjust the magnetic flux of the plurality of magnetic poles 220,

상기 프로파일러(210)에서 측정된 이온빔(10)의 균일성 정보를 수신하여 상기 자속조정수단(250)을 동작시켜 국부적으로 불균일한 이온빔(10)을 균일화시키는 제어부(270)로 이루어진 것을 특징으로 한다.The controller 270 receives uniformity information of the ion beam 10 measured by the profiler 210 and operates the magnetic flux adjusting means 250 to equalize the locally non-uniform ion beam 10. do.

또한, 본 발명의 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치의 바람직한 다른 실시예로,In addition, in another preferred embodiment of the ion beam uniformity adjusting device of the ion implanter of the present invention,

상기 다수의 자극(220)은 이온빔(10)이 방사되는 방향의 상하측으로 각각 독립적인 이동이 가능하도록 설치되고, The plurality of magnetic poles 220 are installed to enable independent movement to the upper and lower sides of the direction in which the ion beam 10 is radiated,

상기 자속조정수단(250)은 구동모터(240) 및 상기 구동모터(240)와 자극(220)을 연결하는 연결부재(230)로 이루어져, The magnetic flux adjusting means 250 is composed of a drive motor 240 and a connecting member 230 for connecting the drive motor 240 and the magnetic pole 220,

자속을 조정하도록 된 것을 특징으로 하는 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치의 실시가 가능하다.It is possible to implement the ion beam uniformity adjusting device of the ion implanter, characterized in that the magnetic flux is adjusted.

또한, 본 발명의 이온주입기의 이온빔 균일성 조정방법의 바람직한 일 실시예로,In addition, as a preferred embodiment of the ion beam uniformity adjusting method of the ion implanter of the present invention,

이온주입기의 이온빔(10) 균일성을 조정하는 조정방법에 있어서,In the adjusting method for adjusting the uniformity of the ion beam 10 of the ion implanter,

상기 다수의 자극(220)의 자속을 독립적으로 조정하도록 상기 각각의 자극(220)에 결합되는 자속조정수단(250)을 이용하여, By using the magnetic flux adjusting means 250 coupled to each of the magnetic poles 220 to independently adjust the magnetic flux of the plurality of magnetic poles 220,

제어부(270)에서 상기 프로파일러(210)에서 측정된 이온빔(10)의 균일성 정보를 수신하여 상기 자속조정수단(250)을 동작시켜 국부적으로 불균일한 이온빔(10)을 균일화시키는 것을 특징으로 하는 이온주입기의 이온빔 균일성 조정방법의 실시가 가능하다.The controller 270 receives uniformity information of the ion beam 10 measured by the profiler 210 and operates the magnetic flux adjusting means 250 to uniformly localize the nonuniform ion beam 10. The ion beam uniformity adjusting method of the ion implanter can be implemented.

도 2는 본 발명의 균일성 조정장치가 장착된 이온주입기의 구조도이고, 도 3은 균일성 조정장치의 상세도이다.2 is a structural diagram of an ion implanter equipped with the uniformity adjusting device of the present invention, and FIG. 3 is a detailed view of the uniformity adjusting device.

웨이퍼(20)의 직경에 대응하는 폭을 가진 와이드한 이온빔(10)을 주사하여 웨이퍼(20)의전 영역을 일축 스캔에 의하여 한번에 이온주입하기 위하여는, 적어도 웨이퍼(20)의 직경보다 넓은 폭을 가진 이온빔(10)의 균일성이 필수적으로 요구된다.In order to scan a wide ion beam 10 having a width corresponding to the diameter of the wafer 20 and ion implant the entire area of the wafer 20 at one time by uniaxial scanning, a width wider than at least the diameter of the wafer 20 Uniformity of the excitation ion beam 10 is essentially required.

이를 위하여, 웨이퍼(20)에 이온주입하기 전에 이온빔(10)의 균일성을 확보하기 위하여 프로파일러(210)로 균일성을 측정하고 균일성이 불량인 경우에는 이온소스(110)를 조정하거나 각도 보정기 마그넷(140)을 조정하여 이온빔(10)의 발생단계나 그후의 전달단계에서 이온빔(10)의 주사조건을 변경시키는 방법이 이용된다.To this end, the uniformity is measured by the profiler 210 to secure the uniformity of the ion beam 10 before ion implantation into the wafer 20. If the uniformity is poor, the ion source 110 is adjusted or angled. A method of adjusting the compensator magnet 140 to change the scanning conditions of the ion beam 10 in the generation step or subsequent delivery step of the ion beam 10 is used.

본 발명은 상술한 이온빔(10)의 발생단계나 그후의 전달단계에서 이온빔(10)의 주사에 관계되는 파라미터를 변경시키기 전에, 먼저 웨이퍼(20)에 이온빔(10)을 방사하기 직전단계에서 이온빔(10)의 불균일한 부분에 국부적인 전자기력을 가하는 조정장치를 설치하여 이온빔(10)의 불균일한 부분을 균일화하는 작업을 하게 된다.According to the present invention, before changing the parameters related to the scanning of the ion beam 10 in the above-described generation step or delivery step of the ion beam 10, the ion beam in the step immediately before radiating the ion beam 10 to the wafer 20 first. A non-uniform portion of (10) is provided to adjust the local electromagnetic force to adjust the non-uniform portion of the ion beam 10 to work.

따라서, 웨이퍼(20)가 이온빔(10)이 닿지 않는 지역으로 내려가 있는 위치에서, 도즈측정시스템(40)이 이온빔(10)의 주사여부를 체크하여 이온빔(10)의 방사폭이 정상인지 확인한 후에, 프로파일러(210)와 본 발명의 균일성 조정장치가 이온빔(10)이 방사되는 위치로 이송되고 프로파일러(210)에서 체크되는 이온빔(10)의 균일성 정보가 정상이 될 때까지 균일성 조정장치를 동작하여 이온빔(10)의 불균일한 부분을 제거하는 작업을 하게 된다.Therefore, at the position where the wafer 20 descends to an area where the ion beam 10 does not reach, the dose measuring system 40 checks whether the ion beam 10 is scanned and confirms that the radiation width of the ion beam 10 is normal. The uniformity of the profiler 210 and the uniformity adjusting device of the present invention are transferred to the position where the ion beam 10 is radiated and uniformity until the uniformity information of the ion beam 10 checked by the profiler 210 becomes normal. The adjusting device is operated to remove non-uniform portions of the ion beam 10.

본 발명의 이온빔(10) 균일성 조정장치에서 자속조정장치는 도 3에 도시된 바와 같이 이온빔(10)이 방사되는 방향의 상하측으로 국부적인 전자기력을 발생시킬 수 있는 장치이다.In the ion beam 10 uniformity adjusting device of the present invention, as shown in FIG. 3, the magnetic flux adjusting device is a device capable of generating a local electromagnetic force up and down in a direction in which the ion beam 10 is radiated.

즉, 국부적으로 이온빔(10)의 밀도가 커서 이온빔(10)이 집중된 부분은 그 부분에만 작용하는 전자기력으로 이온빔(10)의 밀도를 낮게 하여 균일성을 확보하며, 반대로 이온빔(10)의 밀도가 낮은 부분은 그 부분 주위에 작용하는 전자기력으로 이온빔(10)의 밀도가 낮은 부분의 이온빔(10) 밀도를 높이는 작업을 하여 전체적으로 이온빔(10)의 균일성을 확보하는 과정을 수행한다.That is, the density of the ion beam 10 is locally increased, and the portion where the ion beam 10 is concentrated is an electromagnetic force acting only on the portion to lower the density of the ion beam 10 to secure uniformity, and conversely, the density of the ion beam 10 is increased. The lower portion is an electromagnetic force acting around the portion to increase the density of the ion beam 10 of the low density portion of the ion beam 10 to perform a process of ensuring uniformity of the ion beam 10 as a whole.

상술한 이온빔(10)이 방사되는 방향의 상하측으로 국부적인 전자기력을 가하는 자속조정장치로는, 코일을 감은 솔레노이드를 여러부분에 다수개 고정적으로 설치하고 전압 또는 전류 제어에 의하여 솔레노이드의 전자기력의 세기에 변동을 주는 방법이 가능하다.A magnetic flux adjusting device that applies a local electromagnetic force to the upper and lower sides of the direction in which the ion beam 10 is radiated, fixedly installs a plurality of coiled solenoids in various parts and controls the electromagnetic strength of the solenoid by voltage or current control. A way to give a change is possible.

한편, 본 발명의 자속조정장치의 바람직한 다른 실시예로는 여러개의 영구자석으로 된 자극(220)을 일렬로 이온빔(10)의 상하측에 설치하고, 상기 다수의 자극(220)을 상하 이동시킬 수 있는 액츄에이터를 결합하여 상기 자극(220)을 독립적으로 상하이동 시킴으로써 국부적으로 전자기력에 변동을 주는 방법이 가능하다.On the other hand, in another preferred embodiment of the magnetic flux adjusting device of the present invention, the magnetic poles 220 made of a plurality of permanent magnets are installed in the upper and lower sides of the ion beam 10 in a row, and the plurality of magnetic poles 220 are moved up and down. By combining an actuator that can move the magnetic pole 220 independently, it is possible to change the local electromagnetic force.

상기 액츄에이터는 공압이나 솔레노이드 등을 자극(220)의 갯수에 대응하는 만큼 독립적으로 연결하여 상기 자극(220)을 상하 이동시키는 방법 외에, 구동모터(240)와 기어등의 연결부재(230)를 이용하여 상기 자극(220)을 독립적으로 상하이동시키는 것도 가능하다.The actuator independently connects pneumatics or solenoids corresponding to the number of magnetic poles 220 to move the magnetic poles 220 up and down, as well as using a driving member 240 and a connection member 230 such as a gear. It is also possible to move the magnetic pole 220 independently.

제어부(270)는 상기 프로파일러(210)에서 측정된 이온빔(10)의 균일성 정보를 수신하여 상기 자속조정수단(250)을 동작시켜 국부적으로 불균일한 이온빔(10)을 균일화시키는 작업을 수행한다. 따라서 프로파일러(210)의 균일성 정보가 입력신호로 되고, 자속조정장치가 출력으로 연결되고 피드백시켜, 프로파일러(210)의 이온빔(10) 균일성 측정신호가 정상으로 만족될 때까지 제어동작을 수행한다.The controller 270 receives the uniformity information of the ion beam 10 measured by the profiler 210 and operates the magnetic flux adjusting means 250 to uniformize the locally nonuniform ion beam 10. . Therefore, the uniformity information of the profiler 210 becomes an input signal, and the flux adjusting device is connected to the output and fed back, so that the control operation until the ion beam 10 uniformity measurement signal of the profiler 210 is normally satisfied. Do this.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치 및 방법은 이온빔의 발생 및 전달단계에서 이온소스나 각도 보정기 마그넷등의 설정값을 변경시키기 전에, 이온빔이 웨이퍼에 방사되는 최종 단계에서 이온빔의 국부적인 전자기적 특성을 조정할 수 있도록 자속조정장치와 프로파일러를 설치하여 간편하고 신속하게 이온빔의 균일화를 가능하게 하여 전체적으로 제조비용이 절감되고 제조수율이 향상되는 효과가 있다. As described in detail above, the apparatus and method for adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter of the present invention is the final step in which the ion beam is radiated onto the wafer before changing the set value of the ion source or the angle corrector magnet in the generation and delivery stage of the ion beam. By installing the flux adjusting device and the profiler to adjust the local electromagnetic characteristics of the ion beam at the stage, the uniformity of the ion beam can be easily and quickly reduced, thereby reducing the overall manufacturing cost and improving the manufacturing yield.

도 1은 종래의 이온주입기에서 웨이퍼에 이온빔을 방사하는 방법을 설명하는 구조도1 is a structural diagram illustrating a method of radiating an ion beam onto a wafer in a conventional ion implanter

도 2는 본 발명의 균일성 조정장치가 장착된 이온주입기의 구조도2 is a structural diagram of the ion implanter equipped with the uniformity adjusting device of the present invention

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 균일성 조정장치의 상세도Figure 3 is a detailed view of the uniformity adjusting device 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 -- 이온빔 20 -- 웨이퍼10-ion beam 20-wafer

30 -- 플레이트 40 -- 도즈(dose)측정시스템30-Plate 40-Dose measuring system

50 -- 웨이퍼 위치센서 60 -- 직선운동제어기50-Wafer Position Sensor 60-Linear Motion Controller

70 -- 직선운동모터70-linear motion motor

110 -- 이온소스 120 -- 정전(electrostatic) 렌즈110-ion source 120-electrostatic lens

130 -- 포커싱(focusing)장치 140 -- 각도 보정기 마그넷(magnet)130-focusing device 140-angle corrector magnet

210 -- 프로파일러(profiler) 220 -- 자극(magnet pole)210-profiler 220-magnet pole

230 -- 연결부재 240 -- 구동모터230-Connection member 240-Drive motor

250 -- 자속조정수단 270 -- 제어부250-Flux adjustment means 270-Control unit

Claims

In the adjusting device for adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter,

Profiler 210 for measuring the uniformity of the ion beam 10,

A plurality of magnetic poles 220 are installed on the upper and lower sides of the direction in which the ion beam 10 is radiated,

Magnetic flux adjusting means 250 coupled to each of the magnetic poles 220 to independently adjust the magnetic flux of the plurality of magnetic poles 220,

The controller 270 receives uniformity information of the ion beam 10 measured by the profiler 210 and operates the magnetic flux adjusting means 250 to equalize the locally non-uniform ion beam 10. Adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter.

The method of claim 1,

The plurality of magnetic poles 220 are installed to enable independent movement to the upper and lower sides of the direction in which the ion beam 10 is radiated,

The magnetic flux adjusting means 250 is composed of a drive motor 240 and a connecting member 230 for connecting the drive motor 240 and the magnetic pole 220,

Adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter, characterized in that for adjusting the magnetic flux.

In the adjustment method for adjusting the ion beam uniformity of the ion implanter,

Profiler 210 for measuring the uniformity of the ion beam 10,

By using the magnetic flux adjusting means 250 coupled to each of the magnetic poles 220 to independently adjust the magnetic flux of the plurality of magnetic poles 220,

The controller 270 receives uniformity information of the ion beam 10 measured by the profiler 210 and operates the magnetic flux adjusting means 250 to uniformly localize the nonuniform ion beam 10. Method for adjusting ion beam uniformity of ion implanter.