KR20010054277A - 이온 검출 장치 - Google Patents

이온 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010054277A
KR20010054277A KR1019990055020A KR19990055020A KR20010054277A KR 20010054277 A KR20010054277 A KR 20010054277A KR 1019990055020 A KR1019990055020 A KR 1019990055020A KR 19990055020 A KR19990055020 A KR 19990055020A KR 20010054277 A KR20010054277 A KR 20010054277A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ion
ion beam
electrode plate
faraday cup
bias electrode
Prior art date
Application number
KR1019990055020A
Other languages
English (en)
Inventor
봉성태
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019990055020A priority Critical patent/KR20010054277A/ko
Publication of KR20010054277A publication Critical patent/KR20010054277A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/24405—Faraday cages

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 이온 검출 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 장치는 이온빔이 주입되어 접촉하는 패러데이 컵과 상기 패러데이 컵에 연결되고 상기 이온빔의 전류을 측정하여 상기 이온빔의 이온양을 측정하는 측정부와 상기 감지대의 입구에 설치되고 2차 전자가 후속으로 주입되는 이온빔에 접근하는 것을 억제하는 바이어스 전극판과 상기 바이어스 전극판과 상기 패러데이 컵에 전압을 공급하는 바이어스 전압공급부 및 상기 바이어스 전극판에 연결되고 상기 바이어스 전극판의 전압 변화를 표시하는 전압 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 2차 전자가 감지대로 접근하는 것을 억제하는 바이어스 전극판의 전압 변화를 전압표시부에서 쉽게 파악하여 제어할 수 있으므로 이온을 웨이퍼에 정확히 주입하여 공정의 효율성을 증대 할 수 있다.

Description

이온 검출 장치{Ion Counting Device}
본 발명은 이온 검출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온빔을 패러데이 컵으로 주입하여 발생한 2차 전자가 후속으로 주입되는 이온빔으로 접근하는 것을 억제하기 위하여 설치된 바이어스 전극판에서 실제 나타나는 전압의 변화를 파악하여 제어할 수 있도록 하는 이온 검출 장치에 관한 것이다.
반도체가 전기적 특성을 갖도록 하기 위한 불순물 주입 방법 중의 하나로 원하는 이온을 선택하고 가속하여 웨이퍼에 선택적으로 주입시키는 것을 이온 주입이라고 한다.
이온 주입 시스템은 공정 조건에 따라 중전류 이온 주입장치, 고전류 이온 주입 장치, 고에너지 이온 주입 장치로 나뉜다. 중전류이온 중입장치에서는 도스(Dose) 범위가 E11∼E14(Ions/㎠)이며 에너지 범위는 약 200KV까지 형성된다. 고전류 이온 주입 장치에서는 도스(Dose) 범위가 E15∼E16(Ions/㎠)이며 에너지 범위는 약160KV까지 형성된다. 고에너지 이온 주입 장치는 도스(Dose) 범위가 E11∼E14(Ions/㎠)이며, 에너지 범위는 약 1.2MV까지 형성된다.
일반적으로 이온 주입 장치는 이온 발생 장치, 질량 분석기, 가속 장치, 패러데이(Faraday) 장치, 스캐닝(Scanning) 시스템 및 이온빔 포커스(Ion Beam Focus)로 형성된다.
이온 발생 장치는 가스 공급 장치로부터 공급 받은 가스 분자를 이온화 시키고 수십 KV의 강한 전계를 축출하여 이온 빔 상태로 만든다. 질량 분석기는 원하는 이온종(Ion Species)를 선택하는 장치로서, 자석에 전류를 가변시켜 전자의 세기를 조정함으로써, 원하는 이온만을 선택한다. 가속 장치는 전위차에 의해 대전 입자, 즉 이온을 가속시킨다. 패러데이 장치는 주입되는 이온의 양을 측정한다. 이온빔 포커스는 이온 발생 장치로부터 빠져 나온 빔의 저밀도(Lower Density)로 형성되는 것을 빔의 크기를 줄여서 빔의 밀도를 높이는 장치이다.
도 1은 종래 기술의 고에너지 이온 주입 장치를 나타내는 도면이다.
도 1에서 보면, 이온 발생 장치(101)에서 발생된 이온빔은 빔 축출 장치(103)에서 필요한 이온빔만 선별적으로 축출된다. 변환기(Charge Exchange)(105)에서 정(Positive)의 이온빔의 차지(Charge)성질이 부(Negative)의 이온빔으로 변환된다. 폴 바운더리(Pole Boundary)(107)에서 이온빔에 에너지(Energy)를 걸어주고, 질량분석기(Analisys Magnet)는 원하는 이온종을 선별한다. 이온빔은 빔분해기(109)를 통과하여 패러데이 컵(113)으로 주입된다. 제 1 패러데이 컵(113)의 측정부(도시 생략)에서 이온양을 확인한다. 이온빔은 제 1 사극자 렌즈(115)와 제 2 사극자 렌즈(119)사이에서 부의 성질을 가진 이온빔이 다시 정의 이온빔으로 바뀐다. 터미널로 구성된 전자제거기(117)에서 이온빔에 포함된 전자를 제거한다. 이온빔은 포커싱 마그네트(121)를 통과하면서 균일하게 초점이 형성된다. 제 2 패러데이 컵(125)에 의해서 발생된 이온빔의 양을 확인하고, 웨이퍼에 주입할 필요한 양만큼의 이온빔이 웨이퍼가 장착된 디스크(127)로 주입된다.
도 2 는 종래 기술의 고에너지 이온 주입 장치 내의 이온 검출 장치를 나타내는 도면이다.
도 2에서 보면, 이온빔(131)이 패러데이 컵(133)으로 주입된다. 패러데이 컵(133)에 접촉한 이온빔(131)은 측정부(139)에서 전류를 측정하여 이온의 양을 파악한다. 패러데이 컵(135)에 이온빔이 접촉하게 되면, 이온빔(131)의 최외각 전자가 떨어져서 2차 전자(135)가 발생한다. 2차 전자(135)가 후속으로 인가되는 이온빔(도시 생략)에 접근하지 못하도록 바이어스 전압공급부(137)에서 전압을 인가하여 바이어스 전극판(141)에 음(-)극을 형성한다.
그러나, 종래의 이러한 기술에 따르면, 바이어스 전극판의 실제 전압을 측정할 수가 없다. 그러므로, 바이어스 전압공급부에서 바이어스 전극판에 정확한 전압을 인가되지 않는 경우에는 2차 전자가 후속으로 주입되는 이온빔과 더불어 패러데이 컵으로 주입되어 측정장치에서 정확한 이온양을 파악하지 못하여 웨이퍼에 이온주입을 제대로 하지 못하게 되는 단점을 초래한다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 바이어스 전압공급부를 바이어스 전극판에 설치하여 바이어스 전극판에서 실제로 형성되는 전압을 쉽게 측정할 수 있도록 하는 이온 검출 장치를 제공하는데 있다.
도 1 은 종래 기술의 고에너지 이온 주입 장치를 나타내는 도면.
도 2 는 종래 기술의 고에너지 이온 주입 장치 내의 이온 검출 장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 고에너지 이온 주입 장치내의 이온 검출 장치를 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
201 : 패러데이 컵, 203 : 바이어스 전극판,
205 : 바이어스 전압공급부, 207 : 측정부,
209 : 전압표시부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온 검출 장치는 이온빔이 주입되어 접촉하는 패러데이 컵과 상기 패러데이 컵에 연결되고 상기 이온빔의 전류을 측정하여 상기 이온빔의 이온양을 측정하는 측정부와 상기 감지대의 입구에 설치되고 2차 전자가 후속으로 주입되는 이온빔에 접근하는 것을 억제하는 바이어스 전극판과 상기 바이어스 전극판과 상기 패러데이 컵에 전압을 공급하는 바이어스 전압공급부 및 상기 바이어스 전극판에 연결되고 상기 바이어스 전극판의 전압 변화를 표시하는 전압 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 고에너지 이온 주입 장치내의 이온 검출 장치를 나타내는 도면이다.
도 3에서 보면, 바이어스 전압공급부(205)의 양(+)극측과 연결되는 패러데이 컵(201)이 구비된다. 상기 패러데이 컵(201)은 측정부(207)가 연결된다. 패러데이 컵(201)의 입구에는 음(-)극측의 바이어스 전압공급부(205)와 연결된 바이어스 전극판(203)이 설치된다. 바이어스 전극판(203)에는 전압표시부(209)가 연결된다.
이러한 구성에 따르면, 이온빔(211)이 패러데이 컵(201)으로 주입되어 접촉한다. 측정부(207)에서 패러데이 컵(201)에 접촉한 이온빔(211)의 전류를 측정하여 이온의 양을 파악한다.
패러데이 컵(201)에 이온빔(211)이 접촉하면, 이온빔(211)의 최외각 전자가 떨어져서 2차 전자(213)가 발생한다. 상기 2차 전자(213)가 후속으로 인가되는 이온빔(도시 생략)과 재주입되지 못하도록 바이어스 전압공급부(205)에서 600볼트의 전압을 바이어스 전극판(203)에 인가하여 강한 음(-)극을 형성한다. 이때, 바이어스 전극판(203)에서 나타나는 실제 전압은 전압표시부(209)에 표시된다.
도면 및 상세한 설명에서 본 발명의 바람직한 기술을 설명했는데, 이는 이하의 청구범위에 개시되어 있는 발명의 범주로 이를 제한 하고자 하는 목적이 아니다. 따라서 본 발명은 청구사항에 한정되지 않고 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.
상술한 본 발명에 의하면, 패러데이 컵으로 이온빔을 주입하여 발생한 2차전자가 후속으로 주입되는 이온빔으로 접근하는 것을 억제하기 위하여 설치된 바이어스 전극판의 전압 변화를 전압표시부를 통해서 쉽게 파악하여 이온빔 및 이온양을 제어함으로서 필요한 이온양 만큼 정확히 웨이퍼에 주입할 수 있다.

Claims (1)

  1. 이온빔이 패러데이 컵에 주입되고 상기 이온빔의 이온양을 측정하는 이온 검출 장치에 있어서,
    이온빔이 주입되어 접촉하는 패러데이 컵;
    상기 패러데이 컵에 연결되고 상기 이온빔의 전류을 측정하여 상기 이온빔의 이온양을 측정하는 측정부;
    상기 감지대의 입구에 설치되고 2차 전자가 후속으로 주입되는 이온빔에 접근하는 것을 억제하는 바이어스 전극판;
    상기 바이어스 전극판과 상기 패러데이 컵에 전압을 공급하는 바이어스 전압공급부; 및
    상기 바이어스 전극판에 연결되고 상기 바이어스 전극판의 전압 변화를 표시하는 전압 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 검출 장치.
KR1019990055020A 1999-12-04 1999-12-04 이온 검출 장치 KR20010054277A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990055020A KR20010054277A (ko) 1999-12-04 1999-12-04 이온 검출 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990055020A KR20010054277A (ko) 1999-12-04 1999-12-04 이온 검출 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010054277A true KR20010054277A (ko) 2001-07-02

Family

ID=19623638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990055020A KR20010054277A (ko) 1999-12-04 1999-12-04 이온 검출 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20010054277A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444201B1 (ko) * 2002-04-18 2004-08-16 삼성전자주식회사 이온빔 경사각 측정방법 및 장치
KR100642641B1 (ko) * 2005-03-11 2006-11-10 삼성전자주식회사 중성빔 각도분포 측정 장치
KR101032081B1 (ko) * 2008-09-22 2011-05-02 엘아이지에이디피 주식회사 이온 검출기 및 플라즈마 처리장치
KR101493215B1 (ko) * 2013-07-31 2015-02-16 케이맥(주) 이온 및 전자 빔 전류 측정을 위한 패러데이 컵
CN114355016A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 浙江工业大学 一种切削区外逸荷电粒子流的检测装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444201B1 (ko) * 2002-04-18 2004-08-16 삼성전자주식회사 이온빔 경사각 측정방법 및 장치
US6858854B2 (en) 2002-04-18 2005-02-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for measuring inclination angle of ion beam
KR100642641B1 (ko) * 2005-03-11 2006-11-10 삼성전자주식회사 중성빔 각도분포 측정 장치
KR101032081B1 (ko) * 2008-09-22 2011-05-02 엘아이지에이디피 주식회사 이온 검출기 및 플라즈마 처리장치
KR101493215B1 (ko) * 2013-07-31 2015-02-16 케이맥(주) 이온 및 전자 빔 전류 측정을 위한 패러데이 컵
CN114355016A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 浙江工业大学 一种切削区外逸荷电粒子流的检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100306526B1 (ko) 고전위펄스전류도우즈량측정방법및축적전하측정장치
US6020592A (en) Dose monitor for plasma doping system
KR101153106B1 (ko) 플라즈마 기반 이온주입을 위한 패러데이 도즈 및 균일성모니터
JP3921594B2 (ja) インプロセス電荷モニター及び制御システム、イオン注入装置およびそのための電荷中和方法
KR0170394B1 (ko) 이온 주입장치
JPS5824745B2 (ja) ビ−ム電流測定装置
JPH0567450A (ja) イオン注入装置
KR20010054277A (ko) 이온 검출 장치
KR20030042042A (ko) 비평행 이온 빔을 이용한 2-모드 이온 주입
US6651582B2 (en) Method and device for irradiating an ion beam, and related method and device thereof
KR20010043738A (ko) 저 에너지 이온 주입을 위한 방법 및 장치
JP3074818B2 (ja) イオン注入装置
JPH06267490A (ja) 負イオン注入装置
KR100241695B1 (ko) 이온주입설비의 웨이퍼 오염방지장치
JPS6240369A (ja) イオン注入装置
JPS63124355A (ja) イオン注入装置及び方法
KR100725094B1 (ko) 이온주입시스템의 웨이퍼 이차전자 발생억제장치
JPH0654649B2 (ja) イオン注入装置
WO2003103002A3 (en) Ion implantation system having an energy probe
KR0114868Y1 (ko) 이온주입 장비
KR20070075932A (ko) 이온주입기의 패러데이장치 및 그 패러데이 바이어스전압공급방법
JP3265988B2 (ja) イオン照射装置
JPH03261059A (ja) イオン注入装置
JPS63184256A (ja) イオン注入装置
JP2001266785A (ja) イオンビーム加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination