KR20010046541A - Mass analyzer of ion implant system - Google Patents

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KR20010046541A
KR20010046541A KR1019990050338A KR19990050338A KR20010046541A KR 20010046541 A KR20010046541 A KR 20010046541A KR 1019990050338 A KR1019990050338 A KR 1019990050338A KR 19990050338 A KR19990050338 A KR 19990050338A KR 20010046541 A KR20010046541 A KR 20010046541A
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mass analyzer
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박운기
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윤종용
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Abstract

PURPOSE: A mass analyzer of an ion injection system is provided to prevent the ions deposited on the inside wall of the mass analyzer from operating as impurity in an ion injection process by protecting the inside wall on which unnecessary ions are deposited. CONSTITUTION: A mass analyzer(20) comprises an inlet flowing in ions and an outlet flowing out ions. The ions flowing into the inlet are generated in the source unit of an ion injection system, and the ions flowing out of the outlet are unnecessary ions selected by the mass analyzer(20). The outlet is a distance away from the inlet. A graphite layer(30) is formed on the inside wall of a connection unit connecting the inlet and the outlet by a certain thickness.

Description

이온 주입시스템의 질량 분석기{MASS ANALYZER OF ION IMPLANT SYSTEM}Mass spectrometer of ion implantation system {MASS ANALYZER OF ION IMPLANT SYSTEM}

본 발명은 이온 주입시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 소스부에서 발생된 이온 중에서 이온 주입공정에 사용하기에 적합한 이온을 선별하는 질량 분석기에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation system, and more particularly to a mass spectrometer that selects ions suitable for use in an ion implantation process from the ions generated in the source portion.

진공 중에서 작업을 하는 장치 중 하나인 이온 주입시스템은 이온화된 도펀츠(dopants)를 고속으로 가속시켜서 웨이퍼 표면에 주입시키는 장치이다.One of the devices that work in a vacuum, the ion implantation system is a device that accelerates the ionized dopants to the wafer surface at high speed.

이와 같은 이온 주입시스템에는 질량 분석기(mass analyzer)가 사용되고 있다. 이 질량 분석기는 소스부(injector라고도 함)에서 발생된 이온 중에서 대상 작업물에 주입시키고자 하는 이온만을 분리되어 통과되도록 한다. 즉, 질량 분석기는 일정한 자장을 형성하여, 소스부로부터 전송되는 이온의 질량이 작업물에 주입시키고자 하는 범위 내에 있지 않는 경우에는 질량 분석기의 내벽에 부딪쳐서 통과되지 못하도록 하는 것이다.A mass analyzer is used for such an ion implantation system. The mass spectrometer allows only the ions generated from the source (also called injector) to be separated and passed through the target workpiece. In other words, the mass spectrometer forms a constant magnetic field so that the mass of ions transmitted from the source portion is not within the range to be injected into the workpiece so as not to pass through against the inner wall of the mass spectrometer.

이와 같은 이유로 질량 분석기의 내벽은 질량 분석기를 통과하지 목하는 이온에 의해서 도포된다. 따라서, 질량 분석기는 주기적으로 유지 및 보수해 주어야 한다. 그러나, 작업자에 의한 질량 분석기의 유지 및 보수는 항상 안정된 작업 조건을 얻기에는 불충분하다. 즉, 질량 분석기의 내벽에 도포된 불순물들은 점차 시간이 지남에 따라 파키클을 발생하게 되고, 이는 웨이퍼와 같은 작업물을 오염시키는 원이으로 작용되기 때문이다.For this reason, the inner wall of the mass spectrometer is applied by ions that do not pass through the mass spectrometer. Therefore, the mass spectrometer must be maintained and repaired periodically. However, maintenance and repair of the mass spectrometer by the operator is always insufficient to obtain stable working conditions. That is, impurities deposited on the inner wall of the mass spectrometer gradually generate particles over time, because they act as a source of contamination of a workpiece such as a wafer.

본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 질량 분석기 내벽의 불순물이 이온 주입공정에서 작업물의 오염원으로 작용하는 것을 최대한 방지할 수 있는 새로운 형태의 이온 주입시스템의 질량 분석기를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a mass spectrometer of a new type ion implantation system capable of maximally preventing impurity of the inner wall of a mass spectrometer from acting as a source of contamination in an ion implantation process. have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질량 분석기가 사용되는 이온 주입시스템의 개략적인 블록 다이어그램;1 is a schematic block diagram of an ion implantation system in which a mass spectrometer is used in accordance with an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질량 분석기를 설명하기 위한 블록 다이어그램이다.2 is a block diagram illustrating a mass spectrometer according to a preferred embodiment of the present invention.

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

20 : 질량 분석기 22 : 상면20: mass spectrometer 22: upper surface

24 : 바닥면 26 : 좌측면24: bottom side 26: left side

28 : 우측면 30 : 그래파이트 층28: right side 30: graphite layer

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 소스부에서 발생된 이온 중에서 작업물에 주입하고자 하는 이온을 선별하기 위한 이온 주입시스템의 질량 분석기을 제공한다. 이 질량 분석기는 상기 소스부에서 발생된 이온이 전송되는 입구와; 상기 입구로부터 일정한 길이를 갖고, 상기 입구를 통하여 들어온 이온 중에서 선별된 이온이 빠져나가는 출구와; 상기 입구와 출구를 연결하는 연결부 및; 상기 연결부의 내벽에 일정한 두께로 형성되는 그래파이트 층을 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a mass spectrometer of an ion implantation system for sorting the ions to be injected into the workpiece from the ions generated in the source portion. The mass spectrometer includes an inlet through which ions generated in the source portion are transferred; An outlet having a predetermined length from the inlet and from which ions selected from the ions entering through the inlet exit; A connecting portion connecting the inlet and the outlet; It includes a graphite layer formed to a predetermined thickness on the inner wall of the connection portion.

이와 같은 본 발명의 이온 주입시스템의 질량 분석기는 상기 연결부는 바닥면과 상면인 것을 포함할 수 있다.The mass spectrometer of the ion implantation system of the present invention as described above may include the connection portion is the bottom surface and the top surface.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면 도 1 및 도 2에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질량 분석기가 사용되는 이온 주입시스템의 개략적인 블록 다이어그램이다.1 is a schematic block diagram of an ion implantation system in which a mass spectrometer is used according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질량 분석기(20; 도 2 참조)가 사용되는 이온 시스템은 도프(dope)되는 불순물 원소의 이온을 생성하는 소스부(12)와 진공 상태에서 이온이 이동되도록 하는 빔 라인부(14), 그리고 웨이퍼의 장입 및 인출이 이루어지고, 웨이퍼에 이온 주입이 수행되는 엔드 스테이션부(end station part)(16) 등으로 구성된다. 질량 분석기(20)는 상기 빔 라인부(14)에 설치되어 상기 소스부(12)에서 발생되어 전송되는 이온 중에서 필요한 이온을 선별한다.Referring to FIG. 1, an ion system in which a mass spectrometer 20 (see FIG. 2) according to the present invention is used is used to move ions in a vacuum state with a source portion 12 which generates ions of an impurity element to be doped. A beam line portion 14, and an end station part 16 or the like in which charge and withdrawal of the wafer are performed and ion implantation is performed to the wafer. The mass spectrometer 20 is installed in the beam line unit 14 to select necessary ions from the ions generated and transmitted from the source unit 12.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질량 분석기를 설명하기 위한 블록 다이어그램이다.2 is a block diagram illustrating a mass spectrometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질량 분석기(20)는 이온이 유입되는 입구와 이온이 방출되는 출구를 갖는다. 상기 입구로 유입되는 이온은 이온 주입시스템의 소스부에서 발생된 이온이다. 그리고, 상기 출구로 방출되는 이온은 상기 질량 분석기(20)에 의해서 필요없는 이온들이 선별된 이온이다. 상기 출구는 상기 입구로부터 일정한 길이를 갖도록 형성된다. 이 길이는 이온 주입시스템의 사양에 따라 설정할 수 있을 것이다. 상기 입구와 출구를 연결하는 연결부의 내벽에는 일정한 두께로 그래파이트(graphite) 층(30)이 형성된다.2, the mass spectrometer 20 according to a preferred embodiment of the present invention has an inlet through which ions are introduced and an outlet through which ions are released. Ions entering the inlet are ions generated at the source of the ion implantation system. The ions released to the outlet are ions in which unnecessary ions are selected by the mass spectrometer 20. The outlet is formed to have a constant length from the inlet. This length may be set according to the specifications of the ion implantation system. A graphite layer 30 is formed on the inner wall of the connection portion connecting the inlet and the outlet to a predetermined thickness.

상기 연결부는 상면(22), 바닥면(24), 좌측면(26) 그리고 우측면(28)을 갖는다. 특히, 본 실시예의 질량 분석기(20)는 상기 상면(22)과 바닥면(24)에 상기 그래파이트 층(30)을 형성하도록 한다. 물론, 다른 면들(26,28)의 내벽에도 상기 그래파이트 층(30)을 형성한다.The connection portion has a top surface 22, a bottom surface 24, a left side 26 and a right side 28. In particular, the mass spectrometer 20 according to the present embodiment allows the graphite layer 30 to be formed on the top surface 22 and the bottom surface 24. Of course, the graphite layer 30 is also formed on the inner walls of the other surfaces 26 and 28.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 이온 주입공정에서 불필요한 이온이 도포되는 질량 분석기의 내벽을 효과적으로 보호하여, 질량 분석기의 내벽에 도포된 이온이 이온 주입공정에서 불순물로 작용되는 것을 최대한 방지할 수 있다.By applying the present invention, it is possible to effectively protect the inner wall of the mass spectrometer to which unnecessary ions are applied in the ion implantation process, and to prevent the ions applied to the inner wall of the mass spectrometer from acting as impurities in the ion implantation process.

Claims (2)

소스부에서 발생된 이온 중에서 작업물에 주입하고자 하는 이온을 선별하기 위한 이온 주입시스템의 질량 분석기에 있어서,In the mass spectrometer of the ion implantation system for selecting the ions to be injected into the workpiece from the ions generated in the source unit, 상기 소스부에서 발생된 이온이 전송되는 입구와;An inlet through which ions generated in the source portion are transferred; 상기 입구로부터 일정한 길이를 갖고, 상기 입구를 통하여 들어온 이온 중에서 선별된 이온이 빠져나가는 출구와;An outlet having a predetermined length from the inlet and from which ions selected from the ions entering through the inlet exit; 상기 입구와 출구를 연결하는 연결부 및;A connecting portion connecting the inlet and the outlet; 상기 연결부의 내벽에 일정한 두께로 형성되는 그래파이트 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입시스템의 질량 분석기.Mass spectrometer of the ion implantation system, characterized in that it comprises a graphite layer formed in a constant thickness on the inner wall of the connection. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결부는 바닥면과 상면인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입시스템의 질량 분석기.And the connection part includes a bottom surface and a top surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100744006B1 (en) * 2005-03-25 2007-07-30 부산대학교 산학협력단 Single-particle mass spectrometer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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