KR100779383B1 - Beam aperture deflector of ion implanters - Google Patents

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Abstract

A beam aperture deflector of ion implanter is provided to reduce loss of an ion beam by adjusting an interval between guide wings according an amount of the ion beam. A body(110) has a through-hole(113) at a center portion thereof, through which an ion beam passes. A guide rail(115) is formed on an upper surface of the body. A guide wing(120) is engaged to both sides of the guide rail, and is provided with a transfer nut(125) under the guide wing. A lead screw(130) is engaged to the transfer nut, and is forwardly and reversely rotated by a motor. A controller(300) controls the motor according to an amount of the ion beam to adjust an interval between the guide wings.

Description

이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터 {Beam Aperture Deflector of Ion Implanters}Beam Aperture Deflector of Ion Implanters

도 1은 일반적인 이온주입기의 구성을 보여주는 개략도,1 is a schematic view showing the configuration of a typical ion implanter,

도 2는 종래의 빔 에퍼처 디플렉터를 보여주는 구성도,2 is a block diagram showing a conventional beam aperture deflector,

도 3은 본 발명에 따른 빔 에퍼처 디플렉터를 보여주는 개략적인 구성도,3 is a schematic diagram illustrating a beam aperture deflector according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 유도날개의 일실시 예를 보여주는 구성도,4 is a block diagram showing an embodiment of the induction blade according to the invention,

도 5의 (a)(b)는 본 발명에 따른 빔 에퍼처 디플렉터의 작동상태도이다.Figure 5 (a) (b) is an operating state diagram of the beam aperture deflector according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

35 : 이온빔 100 : 빔 에퍼처 디플렉터35 ion beam 100 beam aperture deflector

110 : 몸체부 113 : 관통공110: body portion 113: through hole

115 : 가이드레일 120 : 유도날개115: guide rail 120: guide vane

125 : 이송너트 127 : 볼트125: feed nut 127: bolt

130 : 리드스크류 200 : 교체용 유도날개130: lead screw 200: replacement guide blade

210 : 결합홀 300 : 제어부210: coupling hole 300: control unit

M : 모터M: motor

본 발명은 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빔 가이드를 통과한 이온빔이 빔 에퍼처 디플렉터를 통과하여 웨이퍼가공실로 투입되는 과정에서 상기 이온빔의 양에 따라 빔 에퍼처 디플렉터의 양측 유도날개 사이의 간격을 조절할 수 있도록 한 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터에 관한 것이다.The present invention relates to a beam aperture deflector of an ion implanter, and more particularly, an ion beam passing through a beam guide passes through a beam aperture deflector and is introduced into a wafer processing chamber according to the amount of the ion aperture beam according to the amount of the ion beam. It relates to a beam aperture deflector of an ion implanter to adjust the spacing between two guide vanes.

일반적으로, 이온주입기는 진공 상태에서 이온화된 불순물(dopant)을 특정한 에너지로 가속시켜 웨이퍼에 넣어주는 반도체 제조장치로서, MOSFET 제조 공정 시 문턱전압(threshold) 조절공정, 웰(well) 형성공정, 소오스 및 드레인 영역형성, 커패시터(capacitor) 전극 형성공정 등 여러 단계의 공정에 사용된다.In general, an ion implanter is a semiconductor manufacturing apparatus that accelerates ionized dopants to a specific energy and puts them in a wafer in a vacuum state. In a MOSFET manufacturing process, a threshold voltage adjusting process, a well forming process, and a source are used. And a plurality of steps such as drain region formation and capacitor electrode formation.

도 1은 일반적인 이온주입기의 구성을 보여주는 개략도이고, 도 2는 종래의 빔 에퍼처 디플렉터를 보여주는 구성도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a typical ion implanter, Figure 2 is a block diagram showing a conventional beam aperture deflector.

도 1에 도시된 바와 같이, 이온주입기는 진공부(10), 이온 공급부(20), 빔 가이드(30), 가속기(40), 주사기(도시되지 않음) 및 웨이퍼가공실(50)의 기본요소로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the ion implanter is a basic element of the vacuum unit 10, the ion supply unit 20, the beam guide 30, the accelerator 40, the syringe (not shown), and the wafer processing chamber 50. Consists of

이온 공급부(20)에서는 고 진공 상태의 아아크실에 있는 필라멘트에 전류를 흘려줌으로써 열전자가 방출되고, 이러한 열전자가 필라멘트와 아아크실 간의 전압에 의해 아아크실 내부에 공급된 불순물 소스인 기체와 충돌하면서 이온화된다. 추출전극에 가해진 음의 전압에 의하여 상기 이온들은 아아크실 밖으로 추출되어, 이 차 추출전압에 의하여 더욱 가속되면서 높은 에너지를 갖게 된다.In the ion supply unit 20, hot electrons are emitted by flowing a current to the filament in the high vacuum arc chamber, and the hot electrons ionize while colliding with a gas which is an impurity source supplied inside the arc chamber by the voltage between the filament and the arc chamber. do. Due to the negative voltage applied to the extraction electrode, the ions are extracted out of the arc chamber, and are further accelerated by this differential extraction voltage, thereby having high energy.

이렇게 형성된 이온들은 빔 가이드(30)의 분류자석(31)에 의하여 필요한 이온들만 선택적으로 가려지며 주사기(도면에 미도시)에 의하여 여러 가지 스캔(scan)방식으로 공정챔버(50)에 있는 웨이퍼 쪽으로 보내지면서 이온 주입이 진행된다.The ions thus formed are selectively masked only by the classifier magnet 31 of the beam guide 30, and are directed to the wafer in the process chamber 50 by various scanning methods by a syringe (not shown). As it is sent, ion implantation proceeds.

상기 빔 가이드(30)를 통과한 이온빔(35)은 빔 에퍼처 디플렉터(60)를 통과하여 걸러진 후 웨이퍼가공실(50)로 보내지게 된다.The ion beam 35 passing through the beam guide 30 is filtered through the beam aperture deflector 60 and then sent to the wafer processing chamber 50.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 빔 가이드(30)를 통과한 이온빔(35)은 빔 에퍼처 디플렉터(60)의 양측에 형성된 유도날개(63)의 중앙 또는 양측 바깥쪽으로 퍼지면서 통과하게 된다. 이 경우 상기 빔 에퍼처 디플렉터(60)의 양측 바깥쪽으로 퍼진 이온빔(35)은 소멸하게 되고, 중간의 관통공(65)으로 통과된 이온빔(35) 만이 걸러져 통과하게 된다.However, as shown in FIG. 2, the ion beam 35 passing through the beam guide 30 passes through the center or both outer sides of the guide vanes 63 formed on both sides of the beam aperture deflector 60. . In this case, the ion beams 35 spread outwardly on both sides of the beam aperture deflector 60 are extinguished, and only the ion beams 35 passing through the intermediate through holes 65 are filtered out.

이 경우 상기 이온빔(35)에 의하여 고정되어 있는 유도날개(63)의 끝단(63a)이 쉽게 마모됨에 따라 이온빔(35)의 빔 앵글에 영향을 주게 되면서 이온빔의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In this case, as the end 63a of the guide vane 63 fixed by the ion beam 35 is easily worn, there is a problem that the efficiency of the ion beam is lowered while affecting the beam angle of the ion beam 35.

또한, 상기 유도날개(63) 끝단(63a) 마모되면서 파티클의 원인이 되어 웨이퍼의 품질이 저하되는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that the quality of the wafer is degraded as the guide blade (63) end (63a) is worn and cause particles.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 빔 가이드를 통과한 이온빔이 빔 에퍼처 디플렉터를 통과하여 웨이퍼가공실로 투입되는 과정에서 상기 이온빔의 양에 따라 빔 에퍼처 디플렉터의 양측 유도날개 사이의 간격을 조절할 수 있도록 한 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the ion beam passing through the beam guide through the beam aperture deflector into the wafer processing chamber in the process of being introduced into the wafer processing chamber between the guide blades on both sides of the beam aperture deflector according to the amount of the ion beam The object is to provide a beam aperture deflector of an ion implanter with adjustable spacing.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터는,Beam aperture deflector of the ion implanter of the present invention for achieving the above object,

이온주입기의 내부에 구성된 빔 가이드를 통과한 이온빔을 걸러주기 위한 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터에 있어서, 상기 이온빔이 통과할 수 있도록 중심에 관통공이 형성된 몸체부; 상기 몸체부의 상면에 형성된 가이드레일; 상기 가이드레일의 양측에 왕복이송가능하게 결합되고 하부에 이송너트가 형성된 유도날개; 상기 이송너트에 결합되고 모터의 동력을 전달받아 정 역회전 가능하도록 구성된 리드스크류; 및 상기 이온빔의 양에 따라 상기 모터를 제어하여 유도날개의 사이 간격을 조절하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A beam aperture deflector of an ion implanter for filtering an ion beam passing through a beam guide configured in an ion implanter, the beam aperture deflector comprising: a body portion having a through hole formed at a center thereof so as to allow the ion beam to pass therethrough; A guide rail formed on an upper surface of the body portion; Guide blades reciprocally coupled to both sides of the guide rail and having a transfer nut formed at a lower portion thereof; A lead screw coupled to the transfer nut and configured to be reversely rotated by receiving power of a motor; And a controller for controlling the motor according to the amount of the ion beam to adjust the spacing between guide vanes. Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 리드스크류는 중간을 기준으로 일측은 오른나사가 형성되고, 타측은 왼나사가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the lead screw is characterized in that the right side thread is formed on one side, the left side thread is formed on the other side.

또한, 상기 유도날개의 내부에는 수직방향으로 볼트가 삽입 형성되어 있어, 상기 유도날개의 끝 부분이 마모될 경우 상기 볼트에 교체용 유도날개가 조립되는 것을 특징으로 한다.In addition, since the bolt is inserted in the vertical direction in the guide blade, it is characterized in that the replacement guide blade is assembled to the bolt when the end of the guide blade is worn.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서 종래 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.Here, the same reference numerals and names are used for the same parts as the conventional configurations.

도 3은 본 발명에 따른 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터를 보여주는 개략적인 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유도날개의 일실시 예를 보여주는 구성도이며, 도 5의 (a)(b)는 본 발명에 따른 빔 에퍼처 디플렉터의 작동상태도이다.Figure 3 is a schematic configuration showing a beam aperture deflector of the ion implanter according to the present invention, Figure 4 is a schematic view showing an embodiment of the induction blade according to the present invention, Figure 5a (b) Is an operational state diagram of the beam aperture deflector according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 빔 에퍼처 디플렉터는 몸체부(110), 가이드레일(115), 유도날개(120), 리드스크류(130), 제어부(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the beam aperture deflector according to the present invention includes a body part 110, a guide rail 115, an guide vane 120, a lead screw 130, and a controller 300.

상기 몸체부(110)는 빔 가이드(30)를 거친 이온빔(35)을 통과시키기 위한 관통공(113)이 중심에 관통 형성되어 있다.The body portion 110 has a through hole 113 for passing the ion beam 35 through the beam guide 30 is formed through the center.

상기 가이드레일(115)은 몸체부(110)의 상면에 소정길이로 형성되어 있다.The guide rail 115 is formed in a predetermined length on the upper surface of the body portion (110).

상기 유도날개(120)는 가이드레일(115)의 양측에 소정거리 왕복이송 가능하게 위치되어 상기 이온빔(35)을 몸체부(110)의 중앙에 형성된 관통공(113)으로 가이드 하는 역할을 한다.The guide vane 120 is positioned on both sides of the guide rail 115 to be reciprocated at a predetermined distance to serve to guide the ion beam 35 to the through hole 113 formed at the center of the body portion 110.

이 경우 상기 유도날개(120)의 하부에 이송너트(125)가 형성되어 있다.In this case, the transfer nut 125 is formed at the lower portion of the guide vane 120.

상기 리드스크류(130)는 중간을 기준으로 일측은 오른나사(130a)가 형성되고 타측은 왼나사(130b)가 형성되어 있다.The lead screw 130 has a right side screw 130a on one side and a left side screw 130b on the other side.

상기 리드스크류(130)는 모터(M)의 동력을 전달받아 정 역회전이 가능하도록 상기 몸체부(110)에 조립되어 있다. 여기서, 상기 모터(M)가 리드스크류(130)의 일 측 끝단에 조립 구성되어 있으나, 상기 모터(M)는 리드스크류(130)의 중간 지점에 구성될 수도 있다.The lead screw 130 is assembled to the body portion 110 to receive the power of the motor (M) to enable reverse rotation. Here, the motor (M) is configured to be assembled at one end of the lead screw 130, the motor (M) may be configured at an intermediate point of the lead screw 130.

상기 유도날개(120a)의 이송너트(125a)는 리드스크류(130)의 오른나사(130a)에 결합되고, 유도날개(120b)의 이송너트(125b)는 왼나사(130b)에 결합된다.The transfer nut 125a of the guide blade 120a is coupled to the right screw 130a of the lead screw 130, and the transfer nut 125b of the guide blade 120b is coupled to the left screw 130b.

이 경우 상기 리드스크류(130)가 일방향으로 회전하면 상기 두 개의 유도날개(120a)(120b)는 양측으로 벌려지게 되고, 반대방향으로 회전하면 상기 두 개의 유도날개(120a)(120b)는 내측으로 좁혀지게 된다.In this case, when the lead screw 130 rotates in one direction, the two guide vanes 120a and 120b are opened to both sides, and when the lead screws 130 rotate in the opposite direction, the two guide vanes 120a and 120b are inward. Will be narrowed.

상기 제어부(300)는 이온빔(35)의 양을 실시간으로 감지하여 유도날개(120)의 사이 간격을 제어하게 된다.The controller 300 detects the amount of the ion beam 35 in real time to control the interval between the guide vanes 120.

도 4를 참조하면, 상기 유도날개(120)의 내부 수직방향으로 볼트(127)가 삽입형성되어 있다.Referring to FIG. 4, the bolt 127 is inserted into the vertical direction of the guide vane 120.

상기 볼트(127)는 유도날개(120)의 끝 부분이 이온빔(35)에 의하여 마모된 경우 교체용 유도날개(200)를 결합할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 유도날개(120) 전체를 교체하지 않고도 마모된 부분(121)에만 교체용 유도날개(200)를 결합시키게 된다.The bolt 127 is configured to couple the replacement guide blade 200 when the tip of the guide blade 120 is worn by the ion beam 35, without replacing the entire guide blade 120 The replacement guide blade 200 is coupled only to the worn portion 121.

이 경우 상기 교체용 유도날개(200)의 내부에는 탭(Tap)이 형성된 결합홀(210)이 구성되어 있어 원활한 결합이 가능해진다.In this case, a coupling hole 210 in which a tab is formed is formed inside the replacement guide blade 200, so that smooth coupling is possible.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 빔 에퍼처 디플렉터(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the beam aperture deflector 100 according to the present invention having the above configuration as follows.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 이온빔(35)이 원하는 양보다 많이 생 성될 경우 제어부(300)에서는 모터(M)를 정회전시킴으로써 유도날개(120) 사이의 간격을 좁히게 된다. 반대로 상기 이온빔(35)이 원하는 양보다 적을 경우에는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 모터(M)를 역회전시켜 유도날개(120) 사이의 간격을 넓힘으로써 적절한 이온빔(35)의 양을 유지시키는 것이 가능하게 된다.As shown in (a) of FIG. 5, when the ion beam 35 is generated more than a desired amount, the controller 300 narrows the distance between the guide vanes 120 by rotating the motor M forward. . On the contrary, when the ion beam 35 is smaller than the desired amount, as shown in FIG. 5B, the motor M is rotated in reverse to widen the spacing between the induction blades 120 so that the proper ion beam 35 may be formed. It is possible to keep the amount.

이와 같이, 상기 이온빔(35)의 양에 따라 유도날개(120) 사이 간격을 적절하게 조절함으로써 상기 유도날개(120)의 끝 부분이 마모되는 것을 최소화시킬 수 있게 된다.As such, by appropriately adjusting the spacing between the guide vanes 120 according to the amount of the ion beam 35, it is possible to minimize the wear of the end portion of the guide vanes 120.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains falls within the scope of the technical spirit of the present invention. Of course, various changes and modifications are possible.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터는 빔 가이드를 통과한 이온빔이 빔 에퍼처 디플렉터를 통과하여 웨이퍼가공실로 투입되는 과정에서 상기 이온빔의 양에 따라 빔 에퍼처 디플렉터의 양측 유도날개 사이의 간격을 조절할 수 있도록 함으로써 이온빔의 손실을 줄일 수 있고, 상기 유도날개의 끝단이 이온빔에 의해 마모되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described in detail above, in the beam aperture deflector of the ion implanter according to the present invention, the ion aperture passing through the beam guide passes through the beam aperture deflector and is introduced into the wafer processing chamber in accordance with the amount of the ion aperture beam deflector. It is possible to reduce the loss of the ion beam by being able to adjust the distance between the two guide vanes, there is an advantage that can be prevented from being worn by the ion beam tip.

Claims (3)

이온주입기의 내부에 구성된 빔 가이드를 통과한 이온빔을 걸러주기 위한 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터에 있어서,In the beam aperture deflector of the ion implanter for filtering the ion beam passing through the beam guide configured inside the ion implanter, 상기 이온빔이 통과할 수 있도록 중심에 관통공이 형성된 몸체부;A body part having a through hole formed at a center thereof to allow the ion beam to pass therethrough; 상기 몸체부의 상면에 형성된 가이드레일;A guide rail formed on an upper surface of the body portion; 상기 가이드레일의 양측에 왕복이송가능하게 결합되고 하부에 이송너트가 형성된 유도날개;Guide blades reciprocally coupled to both sides of the guide rail and having a transfer nut formed at a lower portion thereof; 상기 이송너트에 결합되고 모터의 동력을 전달받아 정 역회전 가능하도록 구성된 리드스크류; 및A lead screw coupled to the transfer nut and configured to be reversely rotated by receiving power of a motor; And 상기 이온빔의 양에 따라 상기 모터를 제어하여 유도날개의 사이 간격을 조절하는 제어부;A controller for controlling the motor according to the amount of the ion beam to adjust the spacing between guide vanes; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터.Beam aperture deflector of the ion implanter, comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 리드스크류는 중간을 기준으로 일측은 오른나사가 형성되고, 타측은 왼나사가 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터.The beam aperture deflector of claim 1, wherein the lead screw has a right side screw formed on one side thereof and a left side thread formed on the other side thereof. 제 1항에 있어서, 상기 유도날개의 내부에는 수직방향으로 볼트가 삽입 형성 되어 있어, 상기 유도날개의 끝 부분이 마모될 경우 상기 볼트에 교체용 유도날개가 조립되는 것을 특징으로 하는 이온주입기의 빔 에퍼처 디플렉터.The beam of the ion implanter according to claim 1, wherein a bolt is inserted into the guide blade in a vertical direction so that a replacement guide blade is assembled to the bolt when the tip of the guide blade is worn. Aperture deflector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020086076A (en) * 2001-05-11 2002-11-18 삼성전자 주식회사 Pad fence fix equipment of ion implantation system
KR20030038757A (en) * 2000-09-20 2003-05-16 액셀리스 테크놀로지스, 인크. Method and system for determining pressure compensation factors in an ion implanter

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