KR100821837B1 - A manipulator for ion implanters - Google Patents

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Abstract

A manipulator for extracting positive ions from ions generated in an ion source unit of an ion implanter is provided to improve efficiency of ion beams and to reduce errors by placing the manipulator at a specific location of an inner wall of an ion source unit to avoid changes of an installation angle. An ion source unit(100) has a manipulator(200) composed of a suppression electrode(210), a ground electrode(230), and an insulation material(250) between the electrodes for extracting positive ions, a main frame(101) of the ion source unit, and a source arc chamber(110).

Description

이온주입기의 매니플레이터 {A manipulator for Ion Implanters}Manipulator for Ion Implanters {A manipulator for 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 이온 소스부를 도시한 개략적인 구성도,Figure 2 is a schematic configuration diagram showing a conventional ion source portion,

도 3은 본 발명에 따른 이온주입기의 매니플레이터를 보여주는 개략적인 구성도,3 is a schematic configuration diagram showing a manipulator of an ion implanter according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 보여주는 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment according to the present invention.

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

60 : 이온빔 100 : 이온소스부60 ion beam 100 ion source portion

101 : 본체프레임 110 : 아크챔버101: main body frame 110: arc chamber

200 : 고정식 매니플레이터 210 : 추출 전극200: fixed manipulator 210: extraction electrode

230 : 그라운드 전극 250 : 절연부재230: ground electrode 250: insulating member

270 : 레일 280 : 고정볼트270: rail 280: fixing bolt

본 발명은 이온주입기의 매니플레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온 소스부에서 생성된 이온 중에서 양이온만을 추출하는 매니플레이터를 상기 이온소스부의 본체 내벽에 고정 설치함으로써, 이온빔의 효율을 높임과 동시에 에러발생률을 감소시킬 수 있도록 한 이온주입기의 매니플레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a manipulator of an ion implanter, and more particularly, by installing a manipulator for extracting only cations from ions generated in the ion source part on the inner wall of the body of the ion source part, thereby increasing the efficiency of the ion beam. At the same time, the present invention relates to a manipulator of an ion implanter capable of reducing an error occurrence rate.

일반적으로, 이온주입 공정이란 불순물을 이온 상태로 만든 후 이를 가속하여 웨이퍼 상의 특정부위에 선택적으로 주사함으로써 원하는 영역에 소정의 불순물 농도의 프로파일(profile)을 얻는 기술을 말한다.In general, an ion implantation process refers to a technique of obtaining a profile of a predetermined impurity concentration in a desired region by making impurities into an ionic state and then accelerating them to selectively scan specific portions on the wafer.

도 1은 일반적인 이온주입기의 구성을 보여주는 개략도이고, 도 2는 종래의 이온 소스부를 도시한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic view showing the configuration of a typical ion implanter, Figure 2 is a schematic configuration diagram showing a conventional ion source.

도 1 을 참조하면, 이온주입장치는 진공부(vacuum unit, 10), 이온빔(60)을 발생시키는 이온 소스부(ion source unit, 20), 분류 자석(analyzer magnet, 30), 가속기(acceleration tube, 40), 주사기(scanner, 도시되지 않음) 및 웨이퍼가공실(endstation, 50)의 기본 요소로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the ion implantation apparatus includes a vacuum unit 10, an ion source unit 20 generating an ion beam 60, an analyzer magnet 30, and an acceleration tube. , 40), a syringe (not shown) and a wafer end-station 50.

여기서, 상기 종래의 이온 소스부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이온을 생성하는 역할을 수행하는 이온반응실인 아크챔버(21)와, 상기 아크챔버(21)로부터 발생한 이온 중에서 양이온만을 추출하는 매니플레이터(23)를 포함하여 구성된다.Here, as shown in FIG. 2, the conventional ion source unit 20 includes only an cation among the ions generated from the arc chamber 21 and the arc chamber 21, which is an ion reaction chamber that serves to generate ions. It is comprised including the manifold 23 which extracts.

상기 매니플레이터(23)는 이온 발생 부위인 소스헤드(도면에 미도시)로 부터 발생한 이온 중에서 양이온만을 추출하는 추출 전극(Suppression Electrode)(25) 및 그라운드 전극(Ground electrode)(26)으로 구성되어 있다.The manipulator 23 includes an extraction electrode 25 and a ground electrode 26 which extract only cations from ions generated from a source head (not shown), which is an ion generating site. It is.

또한, 상기 매니플레이터(23)는 소스헤드로 부터 발생한 이온을 효율적으로 내보내기 위하여 X, Y, Z 축으로 왕복 이송가능하게 되어 있다.In addition, the manifold 23 is capable of reciprocating to the X, Y, Z axis in order to efficiently discharge the ions generated from the source head.

그러나 상기 매니플레이터(23)가 비정상적으로 이송되어 각(θ)이 틀어질 경우에는 아킹(Arcing) 발생으로 인해 장비 에러를 유발하게 되고, 이러한 에러가 자주 발생하게 되면 결국 웨이퍼의 수율(Yield)이 저하되는 문제점이 있다.However, when the manifold 23 is abnormally transferred and the angle θ is misaligned, it causes an equipment error due to arcing, and if such an error occurs frequently, the yield of the wafer eventually occurs. There is a problem of this deterioration.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 이온 소스부에서 생성된 이온 중에서 양이온만을 추출하는 매니플레이터를 특정위치에 고정 설치하여 설치각도가 변형되지 않도록 함으로써, 이온빔의 효율을 높임과 동시에 에러발생률을 감소시킬 수 있도록 한 이온주입기의 매니플레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, by fixing a manipulator to extract only the cation from the ion generated in the ion source in a specific position so that the installation angle is not modified, while increasing the efficiency of the ion beam An object of the present invention is to provide a manipulator of an ion implanter capable of reducing an error occurrence rate.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 이온주입기의 매니플레이터는,Manipulator of the ion implanter of the present invention for achieving the above object,

이온 소스부의 내부에 위치되어 이온생성기능을 수행하는 아크챔버와, 상기 아크챔버에서 생성된 이온 중에서 양이온만을 추출하기 위한 추출 전극과 그라운드 전극으로 구성된 이온주입기의 매니플레이터에 있어서,In the manipulator of the ion implanter composed of an arc chamber located inside the ion source portion to perform an ion generation function, an extraction electrode and a ground electrode for extracting only cations from the ions generated in the arc chamber,

주 몸체부를 이루는 본체 케이스; 상기 아크챔버에서 생성되는 이온을 전량 추출할 수 있도록 본체케이스의 내부 일측벽에 고정 설치되는 고정식 매니플레이터; 를 특징으로 한다.A main body case forming a main body portion; A fixed manifold fixed to one inner wall of the main body case to extract all the ions generated in the arc chamber; It is characterized by.

또한, 상기 추출 전극과 그라운드 전극 사이에는 절연부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, an insulating member is provided between the extraction electrode and the ground electrode.

또한, 상기 본체케이스의 내부 일측벽에는 레일이 설치되고, 상기 레일에는 고정식 매니플레이터가 상하·좌우로 슬라이드 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, a rail is provided on one inner wall of the main body case, and the fixed manifold is slidably coupled up, down, left and right on the rail.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 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.

도 3은 본 발명에 따른 이온주입기의 매니플레이터를 보여주는 개략적인 구성도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a manipulator of the ion implanter according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이온주입기의 매니플레이터는 주 몸체부를 이루는 본체케이스(101), 고정식 매니플레이터(200)를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 3, the manipulator of the ion implanter according to the present invention is configured to include a main body case 101, a fixed manifold 200 forming the main body.

상기 본체케이스(101)는 내부에 구성된 이온소스부(100)에서 고 진공 상태의 아크챔버(110)에 있는 필라멘트(도면에 미도시)에 전류를 흘러줌으로써 열전자가 방출되고, 이러한 열전자가 필라멘트와 아크챔버(110) 간의 전압에 의해 가속되고, 아크챔버(110) 내부에 공급된 불순물 소스 기체와 충돌하면서 이온화된다.The main body case 101 is a hot electron is emitted by flowing a current in the filament (not shown) in the arc chamber 110 in a high vacuum state in the ion source unit 100 configured therein, such hot electrons and the filament Accelerated by the voltage between the arc chambers 110, and ionized while colliding with the impurity source gas supplied inside the arc chamber 110.

이후 상기 이온들은 추출 전극에 가해진 음의 전압에 의하여 아크챔버(110) 밖으로 추출되며, 이차 추출 전압에 의하여 더욱 가속되면서 높은 에너지를 갖게 된다.Thereafter, the ions are extracted out of the arc chamber 110 by the negative voltage applied to the extraction electrode, and are further accelerated by the secondary extraction voltage to have high energy.

상기 고정식 매니플레이터(200)는 이온 발생 부위인 소스헤드(도면에 미도 시)로 부터 발생한 이온 중에서 양이온만을 추출하는 추출 전극(Suppression Electrode)(210) 및 그라운드 전극(Ground electrode)(230)으로 구성되어 있다.The fixed manipulator 200 is a extraction electrode 210 and a ground electrode 230 for extracting only cations from ions generated from a source head (not shown) which is an ion generating site. Consists of.

또한, 상기 추출 전극(210)과 그라운드 전극 사이에는 절연부재(250)가 설치되어 상호간에 절연이 이루어질 수 있도록 되어 있다.In addition, an insulating member 250 is installed between the extraction electrode 210 and the ground electrode to insulate each other.

상기 고정식 매니플레이터(200)는 상기 아크챔버(110)로부터 발생하는 이온 중에서 양이온만을 추출할 수 있도록 하는 역할을 한다.The fixed manifold 200 serves to extract only cations from ions generated from the arc chamber 110.

이 경우 상기 고정식 매니플레이터(200)가 이온을 원활하게 추출하기 위해서는 상기 고정식 매니플레이터(200)의 각이 흐트러짐 없이 견고하게 고정 설치된 구조가 마련되어야 한다.In this case, in order for the fixed manifold 200 to smoothly extract ions, a structure in which the fixed manifold 200 is firmly fixed without disturbing the angle should be provided.

따라서, 상기 고정식 매니플레이터(200)는 아크챔버(110)에서 생성되는 이온 전량을 추출할 수 있는 위치인 상기 본체케이스(101)의 일측 내벽에 고정 설치된다.Therefore, the fixed manifold 200 is fixedly installed on one side inner wall of the body case 101, which is a position from which the total amount of ions generated in the arc chamber 110 can be extracted.

이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 이온주입기의 매니플레이터는, 이온빔(60)의 추출 효율상승을 위하여 추출 전극(210)과 그라운드 전극(230)으로 이루어진 고정식 매니플레이터(200)를 본체케이스(101)의 내부 일측벽에 고정 설치함으로써 아킹(Arcing)의 발생을 억제할 수 있다.Maniulator of the ion implanter according to the present invention having the configuration as described above, the fixed manifold 200 consisting of the extraction electrode 210 and the ground electrode 230 to increase the extraction efficiency of the ion beam 60, the main body case Arrangement of arcing can be suppressed by being fixed to one inner wall of 101.

또한, 상기 아크챔버(110)에서 발생한 이온의 전량을 통과시켜 양이온만을 추출할 수 있게 된다.In addition, only the cation can be extracted by passing the entire amount of ions generated in the arc chamber 110.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 보여주는 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment according to the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 고정식 매니플레이터(200)의 위치를 변경할 필요가 있는 경우를 대비하여 상기 본체케이스(101)의 내부 일측벽에는 레일(270)이 설치되어 있다.Referring to FIG. 4, a rail 270 is installed at one inner wall of the main body case 101 in case it is necessary to change the position of the fixed manifold 200.

이 경우 상기 레일(270)에 고정식 매니플레이터(200)가 상하·좌우로 소정거리 슬라이드 가능하게 결합된다.In this case, the fixed manifold 200 is coupled to the rail 270 so as to slide a predetermined distance up, down, left and right.

또한, 상기 그라운드 전극(230)의 일측면에는 고정식 매니플레이터(200)의 위치를 변경한 후, 상기 레일(270)에서 움직이지 못하도록 고정하는 고정볼트(280)가 구성되어 있다.In addition, after changing the position of the fixed manifold 200 on one side of the ground electrode 230, a fixing bolt 280 is fixed to prevent movement in the rail 270 is configured.

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 매니플레이터는, 이온 소스부에서 생성된 이온 중에서 양이온만을 추출하는 매니플레이터를 특정위치에 고정 설치하여 설치각도가 변형되지 않도록 함으로써, 이온빔의 효율을 높임과 동시에 에러발생률을 감소시킬 수 있고, 웨이퍼의 수율을 높일 수 있는 장점이 있다.As described in detail above, the manipulator of the ion implanter according to the present invention has a manipulator for extracting only positive ions from ions generated in the ion source part at a specific position so that the installation angle is not deformed, thereby improving efficiency of the ion beam. At the same time to increase the error rate can be reduced, there is an advantage that can increase the yield of the wafer.

Claims (3)

이온 소스부(100)의 내부에 위치되어 이온생성기능을 수행하는 아크챔버(110)와, 상기 아크챔버(110)에서 생성된 이온 중에서 양이온만을 추출하기 위한 추출 전극(210)과 그라운드 전극(230)으로 구성된 이온주입기의 매니플레이터(200)에 있어서,An arc chamber 110 positioned inside the ion source unit 100 to perform an ion generation function, and an extraction electrode 210 and a ground electrode 230 for extracting only cations from ions generated in the arc chamber 110. In the manipulator 200 of the ion implanter composed of 주 몸체부를 이루는 본체 케이스(101);A main body case 101 forming a main body portion; 상기 아크챔버(110)에서 생성되는 이온을 전량 추출할 수 있도록 상기 본체케이스(101)의 내부 일측벽에 고정 설치되는 고정식 매니플레이터(200);A fixed manifold 200 fixedly installed at one inner wall of the main body case 101 so as to extract all the ions generated in the arc chamber 110; 를 포함하며,Including; 상기 본체케이스(101)의 내부 일측벽에는 레일(270)이 설치되고, 상기 레일(270)에는 고정식 매니플레이터(200)가 상하·좌우로 슬라이드 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 이온주입기의 매니플레이터.A rail 270 is installed on an inner side wall of the main body case 101, and the manifold of the ion implanter is slidably coupled to the rail 270 so that the fixed manifold 200 is slidably up, down, left and right. Plater. 제 1항에 있어서, 상기 추출 전극(210)과 그라운드 전극(230) 사이에는 절연부재(250)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이온주입기의 매니플레이터.The manipulator of claim 1, wherein an insulating member (250) is provided between the extraction electrode (210) and the ground electrode (230). 삭제delete
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