KR100868641B1

KR100868641B1 - Manipulator of ion implantation device

Info

Publication number: KR100868641B1
Application number: KR1020030094781A
Authority: KR
Inventors: 정용균
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2008-11-12
Also published as: KR20050063382A

Abstract

본 발명은 이온주입장치의 매니플레이터에 관한 것으로 본 발명의 목적은 절연부의 일측이 깨지더라도 절연 역할을 그대로 수행할 수 있도록 하여 사용주기를 최대로 연장시킬 수 있는 이온주입장치의 매니플레이터를 제공함에 있다.The present invention relates to a manipulator of an ion implantation apparatus, and an object of the present invention is to provide a manipulator of an ion implantation apparatus that can extend the use cycle to the maximum by allowing an insulating role to be performed even if one side of the insulation portion is broken. In providing.

이에 본 발명은 이온주입장치 매니플레이터의 바이어스일렉트로드와 그라운드일렉트로드 사이에 설치되는 절연체에 있어서, 상기 절연체가 중간부분에 내열성 부재가 개재되어 이중 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 매니플레이터를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a manifold of an ion implanter, wherein the insulator is provided between the bias and rod electrodes of the ion implanter manifold, the insulator having a double structure with a heat resistant member interposed therebetween. Provide the plater.

절연체, 내열성부재, 절연부Insulator, heat resistant member, insulation

Description

Manipulator of ion implantation device

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온주입장치의 매니플레이터를 도시한 개략적인 도면,1 is a schematic view showing a manipulator of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 2는 종래기술에 따른 이온주입장치의 매니플레이터를 도시한 개략적인 도면이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a manipulator of the ion implantation apparatus according to the prior art.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 절연체 11,12 : 절연부10: insulator 11, 12: insulator

20 : 내열성부재 30 : 커버20: heat resistant member 30: cover

본 발명은 반도체 제조용 이온주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온주입장치의 매니플레이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus for semiconductor manufacturing, and more particularly to a manifold of an ion implantation apparatus.

통상 반도체소자 제조설비에서 이온주입기술은 확산등 다른 불순물 주입기술을 이용한 것 보다 농도조절이 용이하며 이온주입의 깊이를 정확히 할 수 있다는 이점 때문에 반도체소자의 집적도가 커짐에 따라 더욱 널리 사용되어 기판 실리콘 중에 불순물의 도입을 위한 기본 공정기술로 자리잡고 있다. In the semiconductor device manufacturing facilities, the ion implantation technology is easier to control the concentration than the other impurity implantation techniques such as diffusion, and it is more widely used as the integration degree of the semiconductor device is increased due to the advantage that the ion implantation depth is accurate. Has become the basic process technology for the introduction of impurities.

상기 이온 주입이란 원자 이온이 목표물을 뚫고 들어갈 만큼 큰 에너지를 갖게 하여 목표물 속으로 넣어주는 것을 일컫는다.The ion implantation refers to putting the ion into the target to have a large enough energy to penetrate the target.

예컨대, 반도체 소자 제작시 실리콘에 불순물을 넣어주는 공정의 경우 붕소나 인과 같은 불순물 이온을 100 - 200Kev의 에너지를 사용하여 실리콘 표면 밑으로 1000 - 6000Å의 깊이까지 넣어줄 수 있게 된다.For example, in the process of adding an impurity to silicon when fabricating a semiconductor device, impurity ions such as boron or phosphorus can be introduced to a depth of 1000 to 6000 kV under the silicon surface using energy of 100-200 Kev.

즉, 이온주입기술의 원리는 고에너지의 이온빔을 기판에 충돌시켜서 이온을 웨이퍼 중에 물리적으로 매립하는 방법으로 4족의 실리콘에 3족이나 5족의 붕소, 인, 비소, 안티몬 등의 이온을 주입하는 것이다.That is, the principle of ion implantation technology is to inject ions such as boron, phosphorus, arsenic, and antimony of group 4 or 5 into group 4 silicon by physically embedding ions into wafer by colliding high energy ion beam on the substrate. It is.

이러한 이온주입을 위한 이온주입장치는 이온 생성부를 포함하고 있는 이온 공급장치와, 불순물의 이온빔들로부터 필요한 이온만을 골라내는 분석기와, 전위차로 이온 빔의 세기를 가속시키는 가속기와, 이온 가속기를 떠나서 퍼져나가는 이온 빔들을 모아주는 집중기와 이온 주입될 반도체 기판이 배치되는 이온주입챔버를 포함한다.The ion implantation apparatus for ion implantation includes an ion supply device including an ion generating unit, an analyzer that selects only necessary ions from ion beams of impurities, an accelerator for accelerating the intensity of the ion beam with a potential difference, and spreads apart from the ion accelerator. A concentrator for collecting outgoing ion beams and an ion implantation chamber in which a semiconductor substrate to be ion implanted is disposed.

이와같은 구조를 갖는 이온주입장치는 이온빔의 세팅을 위해 매니플레이터가 구비되는 데, 상기 매니플레이터는 도 2에 도시된 바와 같이 바이어스일렉트로드(100)와 그라운드일렉트로드(110)가 함께 쌍을 이루어 구성되며, 각 일렉트로드 중앙에는 이온 빔이 투과되는 슬릿(115)이 형성되고, 바이어스 일렉트로드와 그라운드일렉트로드 사이에는 4개의 절연체(120)가 삽입되어 절연체를 매개로 상하로 위치하고 있는 바이어스일렉트로드와 그라운드일렉트로드를 절연시키게 된다. An ion implantation apparatus having such a structure is provided with a manifold for setting an ion beam, and the manifold includes a pair of bias electric rods 100 and ground electric rods 110 as shown in FIG. 2. A slit 115 through which an ion beam is transmitted is formed in the center of each electrorod, and four insulators 120 are inserted between the bias electro rods and the ground electro rods so as to be positioned up and down via the insulator. To insulate the load and ground electrode.

도 2에서 미설명된 부호 (130)은 절연체(120)를 덮어 보호하기 위한 커버로 절연체에 이물질이 묻는 것을 방지하게 된다.Reference numeral 130, which is not described in FIG. 2, is a cover for covering and protecting the insulator 120, thereby preventing foreign matters from being insulated on the insulator.

상기 두 일렉트로드의 절연은 빔을 안정적으로 잡기 위함인데, 종래에는 상기 절연체가 수명이 짧아 깨지는 경우가 자주 발생하고 이에 따라 매니플레이터에 억제커런트(suppression current)가 높아져 이온 빔 셋업(set up)이 안되는 문제가 자주 발생된다.The insulation of the two electrorods is to stably hold the beam. In the related art, the insulator is often shortened and broken, and thus the suppression current is increased in the manifold, thereby setting up the ion beam. This unproblematic problem often occurs.

이에 따라 억제커런트 증가로 인해 이온빔에 노이즈가 발생하게 되고 이는 이온주입불량을 유발하는 문제를 야기하게 되며, 절연체를 자주 교체해주어야 하므로 생산성이 떨어지는 단점이 있다.Accordingly, noise is generated in the ion beam due to an increase in the suppression current, which causes a problem of causing ion implantation defects, and there is a disadvantage in that productivity is reduced because the insulator must be frequently replaced.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 절연부의 일측이 깨지더라도 절연 역할을 그대로 수행할 수 있도록 하여 사용주기를 최대로 연장시킬 수 있는 이온주입장치의 매니플레이터를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, it provides a manipulator of the ion implantation device that can extend the maximum use cycle by performing the role of insulation even if one side of the insulation breaks. Has its purpose.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 매니플레이터에 설치되는 절연체를 이중구조로 함을 그 요지로 한다.In order to achieve the object as described above, the present invention has a main point that the insulator provided in the manifold has a double structure.

이를 위해 본 발명은 이온주입장치 매니플레이터의 바이어스일렉트로드와 그라운드일렉트로드 사이에 설치되는 절연체에 있어서, 상기 절연체가 중간부분에 내열성 부재가 개재된 이중 구조로 이루어짐을 그 특징으로 한다. To this end, the present invention is characterized in that the insulator is provided between the bias electrode and the ground electrode of the ion implanter manifold, the insulator has a double structure with a heat-resistant member in the middle portion.

상기 내열성부재는 통상적인 이온빔 주입과정에서 매니플레이터에 가해지는 고온하에서 견딜 수 있어야 함을 제외하고 특별히 한정되지 않는다.The heat resistant member is not particularly limited except that the heat resistant member must be able to withstand the high temperature applied to the manifold in the conventional ion beam implantation process.

또한, 상기 내열성부재는 내열성을 갖춤과 더불어 절연체보다 내구성이 높은 재질이 사용됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 부도체로 이루어진다.In addition, the heat resistant member is preferably made of a material having higher heat resistance and higher durability than an insulator, and more preferably, a non-conductor.

이에 따라 이중구조의 절연체는 내열성부재를 기준으로 어느 한쪽 부분이 파손되어 절연이 이루어지지 않더라도 나머지 부분이 절연을 담당하게 되어 절연체로서의 역할을 그대로 수행할 수 있게 된다.Accordingly, the insulator of the dual structure may perform the role of the insulator as the other part is responsible for insulation even if one part is broken and the insulation is not made based on the heat resistant member.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온주입장치의 매니플레이터를 도시한 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram showing a manipulator of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.

상기한 도면에 의하면, 매니플레이터를 이루는 바이어스일렉트로드(100)와 그라운드일렉트로드(110)가 상하로 배치되어 있고, 각 일렉트로드(100,110) 사이에는 절연체(10)가 개재되어 두 부재 사이를 절연시키며, 각 절연체(10)는 상하단에 커버(30)가 덮어 씌워져 있어서 절연체(30)를 보호하도록 되어 있다.According to the above-described drawings, the bias electric rod 100 and the ground electric rod 110 forming the manifold are disposed up and down, and an insulator 10 is interposed between each of the electric rods 100 and 110 to connect the two members. The insulator 10 is covered with an upper and lower ends of the cover 30 to protect the insulator 30.

따라서 이온주입장치의 이온 생성부에서 발생된 이온빔은 상기 각 일렉트로드(100,110)의 전면에 형성된 슬릿(115)을 통해 이온주입챔버에 놓여진 웨이퍼에 주입되게 된다.Therefore, the ion beam generated by the ion generator of the ion implantation device is injected into the wafer placed in the ion implantation chamber through the slit 115 formed on the front surface of each of the electrified rods 100 and 110.

여기서 본 장치에 따른 상기 절연체(10)는 중간에 내열성부재(20)가 개재되어 두 개의 절연부(11,12)로 구분되는 구조로 되어 있다. Here, the insulator 10 according to the device has a structure in which a heat resistant member 20 is interposed into two insulation parts 11 and 12.

상기 내열성부재(20)로 본 실시예에서는 금속판이 사용되는 데, 이에 한정되지 않으며 내열성과 내구성 그리고 더욱 바람직하게는 부도체 성질을 갖는 재질이면 특별히 한정없이 사용될 수 있다.In the present embodiment, the metal plate is used as the heat resistant member 20, but is not limited thereto, and may be used without particular limitation as long as the material has heat resistance and durability, and more preferably, a non-conductive property.

상기 금속판은 절연체(10)와 동일한 크기와 형태로 이루어질 수 있으며 절연체(10)를 확실히 이분하기 위하여 절연체(10) 외측으로 돌출될 수 있다.The metal plate may have the same size and shape as the insulator 10, and may protrude out of the insulator 10 in order to reliably divide the insulator 10.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면, 절연체(10)는 중간부분에 삽입된 내열성 부재(20)인 금속판에 의해 완전히 두 개의 절연부(11,12)로 이분되어 각각 독립적으로 작용하게 된다.Hereinafter, the operation of the present invention, the insulator 10 is divided into two insulators 11 and 12 completely by a metal plate, which is a heat-resistant member 20 inserted in the middle portion, so as to function independently of each other.

따라서 금속판을 기준으로 어느 한쪽의 절연부(11)가 파손되어 절연이 깨진 경우에도 상기 금속판에 의해 나머지 절연부(12)는 보호되며 이에 따라 나머지 절연부(12)가 계속 절연 역할을 수행하게 되어 절연체(10)로서의 역할을 계속하게 되는 것이다.Therefore, even if one of the insulating parts 11 is broken on the basis of the metal plate and the insulation is broken, the remaining insulating part 12 is protected by the metal plate, and thus the other insulating parts 12 continue to perform the insulating role. It will continue to serve as the insulator 10.

본 발명은 이상과 같이 상당히 획기적인 기능을 갖는 매니플레이터를 제공하는 것을 알 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.It can be seen that the present invention provides a manipulator having a significantly innovative function as described above. While exemplary embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and other embodiments may be made by those skilled in the art. Such modifications and other embodiments are all considered and included in the appended claims, without departing from the true spirit and scope of the invention.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 이온주입장치의 매니플레이터에 의하면, 절연체의 수명을 극대화시킴으로써 절연체 교체 주기를 늘려 작업량을 줄이고 생산성을 높일 수 있게 된다.According to the manifold of the ion implantation apparatus according to the present invention as described above, by maximizing the life of the insulator, it is possible to increase the replacement cycle of the insulator, thereby reducing the amount of work and increase the productivity.

Claims

In the insulator provided between the bias electrode and the ground electrode of the ion implanter manifold,

The insulator has a double structure divided into two by a heat resistant member interposed in the middle portion, the heat resistant member is a manipulator of the ion implantation device, characterized in that the structure protruding out of the insulator.

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