KR19980073958A - Plasma Flood Gun of Semiconductor Ion Injection System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공상태의 진공실에서 방출되는 음전하를 이용하여 웨이퍼 상에 주입된 양전하를 재결합시키는 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma flood gun of a semiconductor ion implantation system for recombining positive charges injected onto a wafer by using negative charges emitted from a vacuum chamber in a vacuum state.
본 발명은, 열전자 방출을 위한 필라멘트가 수용되는 진공실과 상기 필라멘트에 일정전압을 인가하는 전원공급원과 상기 전원공급원을 제어하는 컨트롤스크린과 상기 진공실의 진공을 유지하기 위한 진공펌프와 상기 진공펌프를 제어하는 펌프 컨트롤러를 포함하는 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건에 있어서, 상기 컨트롤스크린 및 상기 펌프 컨트롤러를 동시에 제어하는 중앙제어장치가 설치됨을 특징으로 한다.The present invention, a vacuum chamber for receiving a filament for hot electron emission, a power supply for applying a constant voltage to the filament, a control screen for controlling the power supply and a vacuum pump for maintaining the vacuum of the vacuum chamber and the vacuum pump control In the plasma flood gun of the semiconductor ion implantation equipment comprising a pump controller, characterized in that the central control unit for controlling the control screen and the pump controller at the same time is installed.
따라서, 중앙제어장치의 제어에 의해서 진공실의 기압상태를 고려하여 아웃개싱공정을 자동으로 진행할 수 있도록 함으로써 로스타임을 감소시켜 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, by controlling the central controller, the outgassing process can be automatically performed in consideration of the atmospheric pressure of the vacuum chamber, thereby reducing the loss time and improving the yield.
Description
본 발명은 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공상태의 진공실에서 방출되는 음전하를 이용하여 웨이퍼 상에 주입된 양전하를 재결합시키는 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma flood gun of a semiconductor ion implantation device, and more particularly, to a plasma flood gun of a semiconductor ion implantation device for recombining positive charges injected onto a wafer using negative charges emitted from a vacuum chamber in a vacuum state. .
통상, 이온주입설비는, 이온공급장치, 분류기, 가속기, 집속기, 중성빔 포획장치, 주사기 그리고 상기 주사기에서 방출되는 양전하를 재결합시키기 위한 플라즈마 플러드 건(Plasma Flood Gun) 등이 구비되며, 상기 이온주입설비 내부에서는 붕소(B), 인(P), 비소(As) 등의 불순물을 30 내지 500 KeV 정도의 고에너지를 이용하여 박막이 형성된 웨이퍼 내부에 주입시키는 이온주입공정이 진행된다. 상기 불순물은 양전하 형태로 웨이퍼 상에 주입된 후, 플라즈마 플러드 건(Plasma Flood Gun)에서 방출되는 음전하와 재결합한다.Typically, ion implantation equipment includes an ion supply device, a classifier, an accelerator, a concentrator, a neutral beam trapping device, a syringe, and a plasma flood gun for recombining positive charges emitted from the syringe. In the implantation facility, an ion implantation process is performed in which impurities such as boron (B), phosphorus (P), and arsenic (As) are implanted into a wafer on which a thin film is formed using high energy of about 30 to 500 KeV. The impurities are implanted on the wafer in the form of positive charges and then recombine with the negative charges emitted by the Plasma Flood Gun.
도1은 종래의 플라즈마 플러드 건의 구성도로서, 도1을 참조하면, 크세논(Xenon)이 공급되고, 플라즈마상태에서 열전자방출을 위한 필라멘트(16)가 내재되어 있는 진공실(10)이 설치되어 있다.1 is a configuration diagram of a conventional plasma flood gun. Referring to FIG. 1, a vacuum chamber 10 in which xenon is supplied and a filament 16 for injecting hot electrons in a plasma state is provided.
또한, 상기 필라멘트(16)에 일정전압을 인가하는 전원공급원(12)이 설치되어 있고, 상기 전원공급원(12)을 제어하여 상기 필라멘트(16)에 인가되는 전압의 양을 조절하고, 작업자에 의해서 조작되는 컨트롤스크린(Control screen : 14)이 설치되어 있다.In addition, a power supply source 12 for applying a constant voltage to the filament 16 is installed, and controls the power supply source 12 to adjust the amount of voltage applied to the filament 16, by the operator An operating control screen (14) is installed.
그리고, 상기 진공실(10) 내부의 기압상태를 조절하는 진공펌프(18)가 배관라인에 의해서 상기 진공실(10)과 연결되어 있고, 상기 진공펌프(18)의 펌핑동작을 제어하고, 작업자에 의해서 조작되는 펌프 컨트롤러(20)가 설치되어 있다.In addition, a vacuum pump 18 for adjusting the atmospheric pressure in the vacuum chamber 10 is connected to the vacuum chamber 10 by a pipe line, and controls a pumping operation of the vacuum pump 18 by an operator. The pump controller 20 to be operated is provided.
따라서, 작업자에 의해서 조작되는 펌프 컨트롤러(20)의 제어에 의해서 진공펌프(18)가 연속되는 펌핑동작을 수행함에 따라 크세논가스가 공급되는 진공실(10) 내부는 일정 진공상태가 형성된다.Therefore, as the vacuum pump 18 performs the continuous pumping operation under the control of the pump controller 20 operated by the operator, a predetermined vacuum state is formed in the vacuum chamber 10 to which the xenon gas is supplied.
이후, 작업자에 의해서 조작되는 컨트롤스크린(14)에 의해서 전원공급원(12)은 일정전압을 진공상태의 진공실(10) 내부에 설치된 필라멘트(16)에 공급함에 따라 필라멘트(16)에서는 많은 열전자가 방출된다. 이에 따라, 진공실(10) 내부에서는 크세논의 최외각 전자와 필라멘트(16)에서 방출된 열전자가 교체되고, 크세논에서 떨어져 나온 전자는 진공실(10) 외부로 방출되어 웨이퍼 상에 주입된 불순물 즉, 양전하와 재결합한다.Thereafter, the power supply source 12 supplies a constant voltage to the filament 16 installed in the vacuum chamber 10 in the vacuum state by the control screen 14 operated by the operator, so that many hot electrons are emitted from the filament 16. do. Accordingly, in the vacuum chamber 10, the outermost electrons of the xenon and the hot electrons emitted from the filament 16 are replaced, and the electrons separated from the xenon are discharged to the outside of the vacuum chamber 10 and injected into the wafer, that is, positive charges. Recombine with.
그런데, 공정과정에 여러가지 원인에 의해서 필라멘트(16)가 끊어지게 되면, 진공실(10) 내부를 대기압상태로 전환시킨 후, 필라멘트(16)를 교체한다.However, when the filament 16 is broken by various causes in the process, the filament 16 is replaced after the inside of the vacuum chamber 10 is switched to the atmospheric pressure state.
이후, 대기압상태의 진공실(10) 내부의 기압상태를 공정진행을 위한 특정 진공상태로 변환시키고, 필라멘트(16)에 흡착된 불순물을 제거하기 위한 아웃개싱(Out gassing)공정이 진행된다.Thereafter, the atmospheric pressure inside the vacuum chamber 10 is converted to a specific vacuum state for process progress, and an out gassing process for removing impurities adsorbed on the filament 16 is performed.
상기 아웃개싱공정은, 작업자에 의해서 조작되는 펌프 컨트롤러(20)에 의해서 진공펌프(18)를 동작시켜 진공실(10)의 진공상태를 일정수준으로 형성시킨 후, 작업자에 의해서 조작되는 컨트롤스크린(14)을 제어하여 필라멘트(16)에 일정전류가 흐르도록 전원공급원(12)을 조절한다. 이에 따라 필라멘트(16)에서는 열을 방출하며 필라멘트(16)에 흡착된 수분 등의 불순물을 아웃개싱시킨다.In the outgassing step, the vacuum pump 18 is operated by the pump controller 20 operated by the operator to form the vacuum state of the vacuum chamber 10 at a predetermined level, and then the control screen 14 operated by the operator. Control the power supply 12 so that a constant current flows in the filament 16. Accordingly, the filament 16 releases heat and outgass impurities such as moisture adsorbed to the filament 16.
이후, 다시 펌프 컨트롤러(20)의 제어에 의해서 진공펌프(18)를 동작시켜 진공실(10)의 진공상태를 일정수준으로 상향 형성시킨 후, 다시 컨트롤스크린(14)을 제어하여 필라멘트(16)에 4A 이내의 범위에서 증가된 전류가 흐르도록 전원공급원(12)을 조절한다.Thereafter, the vacuum pump 18 is operated again by the control of the pump controller 20 to raise the vacuum state of the vacuum chamber 10 to a predetermined level, and then the control screen 14 is again controlled to the filament 16. The power supply 12 is adjusted to allow increased current to flow within the range of 4A.
전술한 공정이 반복진행됨에 따라 필라멘트(16)에 흡착된 수분 등의 불순물은 완전히 제거되고, 진공실(10)의 진공상태는 공정진행을 위한 일정수준으로 상향 형성된다.As the above process is repeated, impurities such as moisture adsorbed to the filament 16 are completely removed, and the vacuum state of the vacuum chamber 10 is upwardly formed to a predetermined level for the process progress.
그러나, 필라멘트 교체작업 후, 실시하는 아웃개싱공정은 작업자가 컨트롤스크린을 조작하여 컨트롤스크린에 의해서 제어되는 전원공급원을 제어하여 필라멘트에 일정전류가 흐르도록 제어하는 작업을 진행한 후, 다시 작업자가 펌프 컨트롤러를 조작하여 펌프 컨트롤러에 의해서 제어되는 진공펌프가 펌핑동작을 수행하여 진공실 내부의 기압상태를 상향으로 조정하는 작업이 반복적으로 진행됨에 따라 작업이 번거롭고, 많은 로스타임(Loss time)이 발생하여 생산성이 저하되고, 작업자가 임의로 아웃개싱공정을 진행함에 따라 작업자 및 진공실의 진공상태에 따라 아웃개싱공정 진행시간이 달라지는 문제점이 있었다.However, after the filament replacement work, the outgassing process is performed by the operator operating the control screen to control the power supply controlled by the control screen to control the flow of a constant current to the filament, and then the worker pumps again. As the vacuum pump controlled by the pump controller is operated by the controller to perform the pumping operation, the operation of adjusting the air pressure in the vacuum chamber upwards is repeated, resulting in cumbersome work and a lot of loss time. This is lowered, and as the operator arbitrarily proceeds with the outgasing process, there is a problem that the outgasing process progress time varies depending on the vacuum state of the worker and the vacuum chamber.
본 발명의 목적은, 플라즈마 플러드 건에 설치된 필라멘트의 교체작업 후, 실시하는 아웃개싱공정을 자동으로 제어하여 아웃개싱공정에 소요되는 로스타임을 감소시킬 수 있는 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma flood gun of a semiconductor ion implantation system capable of reducing the loss time required for the outgassing process by automatically controlling the outgassing process performed after the replacement of the filament installed in the plasma flood gun. There is.
도1은 종래의 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a plasma flood gun of a conventional semiconductor ion implantation equipment.
도2는 본 발명에 따른 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 2 is a block diagram for explaining an embodiment of a plasma flood gun of a semiconductor ion implantation equipment according to the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
10 : 진공실 12 : 전원공급원10: vacuum chamber 12: power supply
14 : 컨트롤스크린 16 : 필라멘트14: control screen 16: filament
18 : 진공펌프 20 : 펌프 컨트롤러18: vacuum pump 20: pump controller
30 : 중앙제어장치30: central control unit
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건은, 열전자 방출을 위한 필라멘트가 수용되는 진공실과 상기 필라멘트에 일정전압을 인가하는 전원공급원과 상기 전원공급원을 제어하는 컨트롤스크린과 상기 진공실의 진공을 유지하기 위한 진공펌프와 상기 진공펌프를 제어하는 펌프 컨트롤러를 포함하는 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건에 있어서, 상기 컨트롤스크린 및 상기 펌프 컨트롤러를 동시에 제어하는 중앙제어장치가 설치됨을 특징으로 한다.Plasma flood gun of the semiconductor ion implantation apparatus according to the present invention for achieving the above object, the vacuum chamber in which the filament for hot electron emission and a power supply for applying a constant voltage to the filament and a control screen for controlling the power supply and In the plasma flood gun of the semiconductor ion implantation equipment including a vacuum pump for maintaining the vacuum of the vacuum chamber and a pump controller for controlling the vacuum pump, the central control unit for controlling the control screen and the pump controller at the same time is installed It features.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 이온주입설비의 플라즈마 플러드 건은, 크세논이 공급되고, 플라즈마상태에서 열전자방출을 위한 필라멘트(16)가 내재되어 있는 진공실(10)이 설치되어 있다.Referring to FIG. 2, the plasma flood gun of the semiconductor ion implantation apparatus according to the present invention is provided with a vacuum chamber 10 in which xenon is supplied and in which a filament 16 for injecting hot electrons in a plasma state is embedded.
또한, 상기 필라멘트(16)에 일정전압을 인가하는 전원공급원(12)이 설치되어 있고, 상기 전원공급원(12)을 제어하여 상기 필라멘트(16)에 인가되는 전압의 양을 조절하는 컨트롤스크린(14)이 설치되어 있다.In addition, a power supply source 12 for applying a predetermined voltage to the filament 16 is installed, and a control screen 14 for controlling the amount of voltage applied to the filament 16 by controlling the power supply source 12. ) Is installed.
그리고, 상기 진공실(10) 내부의 기압상태를 조절하는 진공펌프(18)가 배관라인에 의해서 상기 진공실(10)과 연결되어 있고, 상기 진공펌프(18)의 펌핑동작을 제어하는 펌프 컨트롤러(20)가 설치되어 있다.In addition, a vacuum pump 18 for adjusting the atmospheric pressure in the vacuum chamber 10 is connected to the vacuum chamber 10 by a piping line, and a pump controller 20 for controlling the pumping operation of the vacuum pump 18. ) Is installed.
또한, 상기 컨트롤스크린(14) 및 펌프 컨트롤러(20)를 동시에 제어하는 중앙제어장치(30)가 설치되어 있다.In addition, the central control unit 30 for controlling the control screen 14 and the pump controller 20 at the same time is installed.
따라서, 중앙제어장치(30)에 의해서 제어되는 펌프 컨트롤러(20)의 제어에 의해서 구동되는 진공펌프(18)가 연속되는 펌핑동작을 수행함에 따라 크세논가스가 공급되는 진공실(10) 내부는 일정 진공상태가 형성된다.Therefore, as the vacuum pump 18 driven by the control of the pump controller 20 controlled by the central controller 30 performs a continuous pumping operation, the inside of the vacuum chamber 10 to which xenon gas is supplied is a constant vacuum. The state is formed.
이 상태에서, 중앙제어장치(30)에 의해서 제어되는 컨트롤스크린(14)에 의해서 제어되는 전원공급원(12)은 일정전압을 진공상태의 진공실(10) 내부에 설치된 필라멘트(16)에 공급함에 따라 필라멘트(16)에서는 많은 열전자가 방출된다. 이에 따라, 진공실(10) 내부에서는 크세논의 최외각 전자와 필라멘트(16)에서 방출된 열전자가 교체되고, 크세논에서 떨어져 나온 전자는 진공실(10) 외부로 방출되어 웨이퍼 상에 주입된 불순물 즉, 양전하와 재결합된다.In this state, the power supply 12 controlled by the control screen 14 controlled by the central controller 30 supplies a constant voltage to the filament 16 installed inside the vacuum chamber 10 in a vacuum state. In the filament 16 many hot electrons are emitted. Accordingly, in the vacuum chamber 10, the outermost electrons of the xenon and the hot electrons emitted from the filament 16 are replaced, and the electrons separated from the xenon are discharged to the outside of the vacuum chamber 10 and injected into the wafer, that is, positive charges. Recombine with.
그런데, 공정과정에 여러가지 원인에 의해서 필라멘트(16)가 끊어지게 되면, 진공실(10) 내부를 대기압상태로 전환시킨 후, 필라멘트(16)를 교체한다.However, when the filament 16 is broken by various causes in the process, the filament 16 is replaced after the inside of the vacuum chamber 10 is switched to the atmospheric pressure state.
이후, 대기압상태의 진공실(10) 내부의 기압상태를 공정진행을 위한 특정 진공상태로 변환시키고, 상기 필라멘트(16)에 흡착된 불순물을 제거하기 위한 아웃개싱(Out gassing)공정이 진행된다.Subsequently, an outgassing process is performed to convert the atmospheric pressure inside the vacuum chamber 10 at atmospheric pressure into a specific vacuum state for process progress and remove impurities adsorbed on the filament 16.
상기 아웃개싱공정은, 중앙제어장치(30)에 의한 펌프 컨트롤러(20)의 제어에 의해서 진공펌프(18)를 동작시켜 진공실(10)의 진공상태를 일정수준으로 형성시킨 후, 다시 중앙제어장치(30)에 의한 컨트롤스크린(14)의 제어에 의하여 필라멘트(16)에 일정전류가 흐르도록 전원공급원(12)이 조절되도록 한다. 이에 따라 필라멘트(16)에서는 열이 방출되며 필라멘트(16)에 흡착된 수분 등의 불순물이 진공실(10) 내부로 아웃개싱된다.In the outgassing step, the vacuum pump 18 is operated by the control of the pump controller 20 by the central controller 30 to form the vacuum state of the vacuum chamber 10 to a predetermined level, and then the central controller By the control of the control screen 14 by 30, the power supply 12 is adjusted so that a constant current flows in the filament 16. Accordingly, heat is released from the filament 16, and impurities such as moisture adsorbed to the filament 16 are outgassed into the vacuum chamber 10.
이후, 다시 중앙제어장치(30)에 의한 펌프 컨트롤러(20)의 제어에 의해서 진공펌프(18)를 동작시켜 진공실(10)의 진공상태를 일정수준으로 상향 형성시킨 후, 다시 중앙제어장치(30)에 의한 컨트롤스크린(14)의 제어에 의하여 필라멘트(16)에 4A 이내의 범위에서 증가된 전류가 흐르도록 전원공급원(12)이 조절된다.Subsequently, the vacuum pump 18 is operated again by the control of the pump controller 20 by the central controller 30 to raise the vacuum state of the vacuum chamber 10 to a predetermined level, and then again the central controller 30. By controlling the control screen 14 by means of the power supply 12 is adjusted so that the increased current flows in the filament 16 within the range of 4A.
전술한 공정이 중앙제어장치(30)의 제어에 의해서 반복진행됨에 따라 필라멘트(16)에 흡착된 수분 등의 불순물은 완전히 제거되고, 진공실(10)의 진공상태는 공정진행을 위한 일정수준으로 상향 형성된다.As the above-described process is repeated by the control of the central controller 30, impurities such as moisture adsorbed to the filament 16 are completely removed, and the vacuum state of the vacuum chamber 10 is raised to a predetermined level for the process progress. Is formed.
따라서, 본 발명에 의하면 중앙제어장치의 제어에 의해서 진공실의 기압상태를 고려하여 아웃개싱공정을 자동으로 진행할 수 있도록 함으로써 로스타임을 감소시켜 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the outgassing process can be automatically performed in consideration of the atmospheric pressure of the vacuum chamber by the control of the central controller, thereby reducing the loss time and improving the yield.
또한, 중앙제어장치의 제어에 의해서 진공실의 기압상태를 고려하여 아웃개싱공정을 자동으로 진행할 수 있도록 함으로써 종래에 작업자가 임의로 아웃개싱공정을 진행함에 따라 작업자 및 진공실의 진공상태에 따라 아웃개싱공정 진행시간이 달라지는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, the outgassing process can be automatically performed by the control of the central controller in consideration of the atmospheric pressure of the vacuum chamber, and thus the outgassing process is performed according to the vacuum state of the worker and the vacuum chamber. There is an effect that can solve the problem of changing time.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970009561A KR19980073958A (en) | 1997-03-20 | 1997-03-20 | Plasma Flood Gun of Semiconductor Ion Injection System |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970009561A KR19980073958A (en) | 1997-03-20 | 1997-03-20 | Plasma Flood Gun of Semiconductor Ion Injection System |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980073958A true KR19980073958A (en) | 1998-11-05 |
Family
ID=65950711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970009561A KR19980073958A (en) | 1997-03-20 | 1997-03-20 | Plasma Flood Gun of Semiconductor Ion Injection System |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR19980073958A (en) |
-
1997
- 1997-03-20 KR KR1019970009561A patent/KR19980073958A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |