KR19990040695U

KR19990040695U - Ion implantation angle compensation device of ion implantation equipment

Info

Publication number: KR19990040695U
Application number: KR2019980007253U
Authority: KR
Inventors: 강명래
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-12-06

Abstract

본 고안은 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치에 관한 것으로, 종래에는 디스크가 소정의 속도로 회전하게 되면 가속장치에서 가속된 일정한 속도를 가지는 이온빔이 디스크에 탑재되어 회전하고 있는 웨이퍼에 주입될 때 이온빔은 상대적으로 웨이퍼의 이동방향과 반대방향으로 θ만큼의 각도차가 발생하면서 이온이 주입되므로 웨이퍼에 도포되어 있는 포토 레지스트에 의해 이온빔이 차단되어 정상적인 이온주입이 이루어지지 않는 바, 이에 본 고안은 이온빔에 공정조건에 필요한 에너지를 주기 위한 가속장치와, 이 가속장치를 통과한 이온빔이 주입되는 웨이퍼를 회전시키는 디스크를 포함하여 구성된 이온주입장비에 있어서; 상기 디스크의 전방에는 디스크의 회전 속도에 따라 이온빔의 주입 각도를 변경시켜 주는 방향전환기를 설치함으로써, 디스크의 회전 속도에 따라 이온빔의 주사각을 변화시켜 실제로 웨이퍼에 주입되는 이온빔의 각도를 일정하게 보상해 준다.The present invention relates to a device for compensating ion implantation angle of ion implantation equipment. In the related art, when a disk rotates at a predetermined speed, an ion beam having a constant speed accelerated by an accelerator is mounted on the disk and injected into a rotating wafer. Since the ion beam is implanted with the angular difference of θ in the opposite direction to the movement direction of the wafer, the ion beam is blocked by the photoresist applied to the wafer, and thus the ion beam is not normally implanted. An ion implantation apparatus comprising an accelerator for supplying energy necessary for process conditions, and a disk for rotating a wafer into which an ion beam passing through the accelerator is injected; In front of the disk, by installing a direction changer for changing the injection angle of the ion beam according to the rotational speed of the disk, by varying the scanning angle of the ion beam according to the rotational speed of the disk to compensate the angle of the ion beam actually injected into the wafer constant Do it.

Description

Ion implantation angle compensation device of ion implantation equipment

본 고안은 이온주입장비에 관한 것으로, 특히 웨이퍼를 싣고 있는 디스크의 회전 속도에 따라 이온빔의 주사각을 변화시켜 실제로 웨이퍼에 주사되는 이온빔의 각도를 보상해 주기 위한 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation device, in particular, an ion implantation angle compensation device of an ion implantation device for compensating the angle of the ion beam actually scanned on the wafer by changing the scanning angle of the ion beam according to the rotational speed of the disk carrying the wafer. It is about.

일반적으로 이온주입이란 반도체의 소자 제작시 실리콘의 표면을 뚫고 들어갈 만큼의 높은 에너지를 갖게 하여 실리콘에 불순물 막을 형성하는 공정으로, 이와 같은 이온주입을 하기 위한 종래의 장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.In general, ion implantation is a process of forming an impurity film in silicon by having a high energy enough to penetrate the surface of silicon during fabrication of a semiconductor device, a conventional device for such ion implantation is shown in FIG. This is explained as follows.

이온소스부에서 이온플라즈마를 형성하고, 이와 같이 형성된 이온은 이온추출전압에 의하여 이온소스부의 외부로 방출된다.An ion plasma is formed in the ion source portion, and the ions thus formed are released to the outside of the ion source portion by the ion extraction voltage.

추출된 이온은 분석기를 통해 분석된 이온만 가속장치(1)를 통과하면서 설정된 에너지를 갖게 된다.The extracted ions have a set energy while passing only the ions analyzed by the analyzer through the accelerator 1.

에너지를 갖게 된 이온은 웨이퍼(W)까지의 거리가 길기 때문에 퍼짐현상이 발생하게 되는데, 이것을 방지하기 위하여 집광렌즈에 (-)전압을 인가하여 (+)로 대전된 이온을 집속(FOCUSING)한 후, 디스크(2)에 안착되어 회전하고 있는 웨이퍼(W)에 이온을 주입하게 된다.Since the ions that have energy have a long distance to the wafer W, spreading occurs. Thereafter, ions are implanted into the wafer W that is seated on the disk 2 and rotates.

한편, 웨이퍼(W)에 도포된 포토 레지스트(P)에 의해 차단된 부분은 이온주입이 이루어지지 않으며, 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면을 이온빔과 수직으로 설정했을 경우 포토 레지스트(P)가 존재하지 않는 부분에 대해서만 이온이 주입되는 것이 이상적인 이온주입으로서, 이온주입이 이루어질 때 이온빔의 주사 방향과 디스크(2)에 탑재되어 회전하고 있는 웨이퍼(W)의 이동방향의 각도는 90°를 이루는 것이 바람직하다.On the other hand, the portion blocked by the photoresist P applied to the wafer W is not ion implantation, as shown in Figure 2 when the surface of the wafer W is set perpendicular to the ion beam photoresist Ideally, ion implantation is performed only in a portion where (P) does not exist. When ion implantation is performed, the angle between the scanning direction of the ion beam and the moving direction of the wafer W mounted on the disk 2 and rotating is It is preferable to make 90 degrees.

미설명부호 (2a)는 디스크(2)의 회전 속도를 출력해 주는 회전속도계이다.Reference numeral 2a denotes a tachometer that outputs the rotational speed of the disk 2.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 도 3에 도시한 바와 같이, 디스크(2)가 약 1000RPM 이상의 속도로 회전하게 되면 가속장치(1)에서 가속된 일정한 속도를 가지는 이온빔이 디스크(2)에 탑재되어 회전하고 있는 웨이퍼(W)에 주입될 때 이온빔은 상대적으로 웨이퍼(W)의 이동방향과 반대방향으로 θ만큼의 각도차가 발생하면서 이온이 주입되므로 웨이퍼(W)에 도포되어 있는 포토 레지스트(P)에 의해 이온빔이 차단되어 정상적인 이온주입이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.However, in the conventional technique as shown in FIG. 3, when the disk 2 rotates at a speed of about 1000 RPM or more, an ion beam having a constant speed accelerated by the accelerator 1 is mounted on the disk 2. When implanted into the rotating wafer W, the ion beams are implanted with the angular difference of θ in the opposite direction to the moving direction of the wafer W, and thus the photoresist P coated on the wafer W. There is a problem that the ion beam is blocked by the normal ion implantation.

따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 웨이퍼를 싣고 있는 디스크의 회전 속도에 따라 이온빔의 주사각을 변화시켜 실제로 웨이퍼에 주사되는 이온빔의 각도를 보상해 주기 위한 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and the ion implantation for compensating the angle of the ion beam actually scanned on the wafer by changing the scanning angle of the ion beam according to the rotational speed of the disk carrying the wafer. The purpose is to provide a device for compensating the ion implantation angle of equipment.

도 1은 종래 기술에 의한 이온주입장비를 개략적으로 보인 사시도.1 is a perspective view schematically showing an ion implantation apparatus according to the prior art.

도 2는 이상적인 이온주입공정을 보인 측면도.Figure 2 is a side view showing an ideal ion implantation process.

도 3은 종래 기술에 의한 실제적인 이온주입공정을 보인 측면도.Figure 3 is a side view showing a practical ion implantation process according to the prior art.

도 4는 본 고안에 의한 이온주입장비를 개략적으로 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view schematically showing the ion implantation equipment according to the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

10 ; 가속장치 20 ; 디스크10; Accelerator 20; disk

30 ; 방향전환기 31 ; (+)전극30; Diverter 31; (+) Electrode

32 ; (-)전극32; (-)electrode

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 이온빔에 공정조건에 필요한 에너지를 주기 위한 가속장치와, 이 가속장치를 통과한 이온빔이 주입되는 웨이퍼를 회전시키는 디스크를 포함하여 구성된 이온주입장비에 있어서; 상기 디스크의 전방에는 디스크의 회전 속도에 따라 이온빔의 주입 각도를 변경시켜 주는 방향전환기를 설치하는 것을 특징으로 하는 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, in the ion implantation equipment comprising an accelerator for supplying the energy required for the process conditions to the ion beam, and a disk for rotating the wafer is injected into the ion beam passing through the accelerator ; The ion implantation angle compensation device of the ion implantation equipment is provided in front of the disk to install a direction changer for changing the implantation angle of the ion beam in accordance with the rotational speed of the disk.

이하, 본 고안에 의한 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of an ion implantation angle compensation device of an ion implantation apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 이온주입장비는 이온을 형성하는 이온소스부(ION SOURCE)(미도시)와, 이 이온소스부에서 발생된 이온 중 원하는 이온만을 분리하는 분석기(미도시)와, 이 분석기에 의해 분석된 이온빔에 공정조건에 필요한 에너지를 주기 위한 가속장치(ACELERATOR)(10)와, 이 가속장치(10)를 통과한 이온빔을 웨이퍼(W)에 주입하기 위해 웨이퍼(W)를 탑재하여 회전하는 디스크(20)와, 상기 가속장치(10)와 디스크(20) 사이에 설치되어 상기 디스크(20)의 회전 속도에 따라 이온빔의 방향을 변경시켜 주는 방향전환기(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the ion implantation apparatus according to the present invention includes an ion source unit (not shown) for forming ions and an analyzer for separating only desired ions among ions generated in the ion source unit (not shown). ACELERATOR 10 for giving energy required for process conditions to the ion beam analyzed by the analyzer, and a wafer for injecting the ion beam passing through the accelerator 10 into the wafer W. (W) is mounted to rotate the disk 20, the direction changer 30 is installed between the accelerator 10 and the disk 20 to change the direction of the ion beam according to the rotational speed of the disk 20 It is configured to include).

그리고 상기 디스크(20)의 일측에는 디스크(20)의 회전 속도를 출력해 주는 회전속도계(21)가 부착되어 있다.And one side of the disk 20 is attached to the tachometer 21 for outputting the rotation speed of the disk 20.

상기 방향전환기(30)는 웨이퍼(W)에 주입되는 이온빔의 각도를 변경시켜 주기 위해 이온빔이 진행하는 경로의 양측에 각각 (+)전극(31)과 (-)전극(32)을 설치하여 구성되며, 상기 각각의 전극(31)(32)은 상기 회전속도계(21)에 연결되어 디스크(20)의 회전 속도에 따라 이온빔의 진행 각도를 조절하게 된다.The diverter 30 is configured by installing (+) electrodes 31 and (-) electrodes 32 on both sides of the path through which the ion beams travel to change the angle of the ion beam injected into the wafer W. Each of the electrodes 31 and 32 is connected to the tachometer 21 to adjust the traveling angle of the ion beam according to the rotational speed of the disk 20.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the ion implantation angle compensation device of the ion implantation device according to the present invention configured as described above are as follows.

이온주입공정을 진행하면 디스크(20)가 회전하게 되고, 상기 디스크(20)의 회전속도는 회전속도계(21)에 의해 표시되므로 이 회전속도계(21)를 방향 전환 각도 제어 인자로 사용한다.When the ion implantation process is performed, the disk 20 rotates, and the rotation speed of the disk 20 is displayed by the tachometer 21, so that the tachometer 21 is used as the direction switching angle control factor.

즉, 회전속도계(21)의 출력신호는 전압으로 나타나므로 속도가 상승하면 회전속도계(21)의 출력 전압 역시 상승하게 된다.That is, since the output signal of the tachometer 21 is represented by a voltage, when the speed increases, the output voltage of the tachometer 21 also increases.

이 출력 전압을 증폭기(미도시)를 통해 방향전환기(30)에 인가하면 출력 전압이 커짐에 따라 이온빔의 회전각도가 커지게 된다.When the output voltage is applied to the diverter 30 through an amplifier (not shown), the rotation angle of the ion beam increases as the output voltage increases.

즉, 방향전환기(30)의 (+)전극(31)에 (+)전압을 인가하고 (-)전극(32)에 (-)전압을 인가하면, (+)이온으로 구성된 이온빔은 (+)전압에 대한 척력 및 (-)전압에 대한 인력에 의해 (-)전극(32) 쪽으로 방향이 전환된다.That is, when (+) voltage is applied to the (+) electrode 31 of the diverter 30 and (-) voltage is applied to the (-) electrode 32, the ion beam composed of (+) ions becomes (+) The direction is reversed toward the negative electrode 32 by the repulsive force against the voltage and the attractive force against the negative voltage.

이와 같이 디스크(20)의 회전 속도에 따라 출력 전압이 변하게 되며, 이 출력 신호가 커짐에 따라 이온빔의 회전 각도가 커지게 됨으로써, 웨이퍼(W)에 주입되는 이온빔의 각도는 일정하게 유지되는 것이다.As described above, the output voltage changes according to the rotational speed of the disk 20. As the output signal increases, the rotation angle of the ion beam increases, so that the angle of the ion beam injected into the wafer W is kept constant.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 이온주입장비의 이온주입각도 보상장치는 웨이퍼를 싣고 있는 디스크의 전방에 (+)전극과 (-)전극으로 이루어진 방향전환기를 설치하여 상기 디스크의 회전 속도에 따라 이온빔의 주사각을 변화시킴으로써, 실제로 웨이퍼에 주입되는 이온빔의 각도를 일정하게 유지해 준다.As described above, the ion implantation angle compensation device of the ion implantation apparatus according to the present invention is installed in front of the disk carrying the wafer by the direction changer consisting of (+) electrode and (-) electrode to the rotational speed of the disk By changing the scanning angle of the ion beam accordingly, the angle of the ion beam actually injected into the wafer is kept constant.

Claims

An ion implantation apparatus comprising an accelerator for supplying energy required for processing conditions to an ion beam, and a disk for rotating a wafer into which an ion beam passing through the accelerator is injected; An ion implantation angle compensation device of the ion implantation equipment, characterized in that the front of the disk to install a direction changer for changing the injection angle of the ion beam in accordance with the rotational speed of the disk.

The ionizer according to claim 1, wherein the direction changer is configured by installing (+) electrodes and (-) electrodes on both sides of a path through which the ion beam travels to change the angle of the ion beam injected into the wafer. Ion implantation angle compensation device of injection equipment.