KR200159282Y1 - Ion implanter having hard bake oven - Google Patents

Ion implanter having hard bake oven Download PDF

Info

Publication number
KR200159282Y1
KR200159282Y1 KR2019960016686U KR19960016686U KR200159282Y1 KR 200159282 Y1 KR200159282 Y1 KR 200159282Y1 KR 2019960016686 U KR2019960016686 U KR 2019960016686U KR 19960016686 U KR19960016686 U KR 19960016686U KR 200159282 Y1 KR200159282 Y1 KR 200159282Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
ion implantation
chamber
bake
hard bake
Prior art date
Application number
KR2019960016686U
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR980005341U (en
Inventor
최계준
원종수
박형열
Original Assignee
김영환
현대전자산업주식회사
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 김영환, 현대전자산업주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR2019960016686U priority Critical patent/KR200159282Y1/en
Publication of KR980005341U publication Critical patent/KR980005341U/en
Application granted granted Critical
Publication of KR200159282Y1 publication Critical patent/KR200159282Y1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-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
    • H01J37/3171Electron-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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002Cooling arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 고안은 웨이퍼의 표면상에 형성되는 포트리지스트의 버닝이나 아웃가싱을 방지하기 위한 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치에 관한 것으로, 상기 하드 베이크 오븐을 이온 주입 장치내에 설치하므로써, 각 디바이스별 공전 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 하고, 웨이퍼의 이동 횟수를 줄여 파티클 형성을 감소시키며, 또한 냉각 챔버를 제공하여 웨이퍼의 냉각 시간을 감소시키는 것을 목적으로 하며, 본 고안은 불술물 원자의 이온을 전기장으로 가속하여 웨이퍼내에 넣어주기는 공정을 위한 이온 주입 장치로서, 웨이퍼(8)상에 적절한 패턴을 형성시키기 위하여 웨이퍼(8)상에 액상의 포트리지스트를 도포시킨 후에 상기 포토리지스트를 경화시키기 위하여 베이크시키는 베이크 오븐 챔버(6)와, 상기 베이크 오븐 챔버(6)에서 베이킹 공정을 마친 웨이퍼의 온도를 감소시키기 위한 냉각 챔버(7)를 포함하여 각 디바이스별 공정 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치를 제공한다.The present invention relates to an ion implantation device incorporating a hard bake oven for preventing burning or outgassing of the resist formed on the surface of a wafer. It aims to actively respond to changing conditions, reduce the number of wafer movements, reduce particle formation, and provide a cooling chamber to reduce the cooling time of the wafer. Is an ion implantation apparatus for a process of accelerating into a wafer, in order to cure the photoresist after applying a liquid resist on the wafer 8 to form an appropriate pattern on the wafer 8. Bake oven chamber 6 to bake, and bake in the bake oven chamber 6 A cooling chamber (7) for reducing the temperature of the wafer completing the process to provide a hard bake ion implantation apparatus with a built-in oven, characterized in that it can actively cope with the respective process conditions change by device.

Description

하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치Ion implanter with hard bake oven

본 고안은, 반도체 제조 공정에 있어서, 웨이퍼의 표면에 포로리지스트로 원하는 형태의 패턴을 형성시킨 후에 3가나 5가의 불술물을 전기적 에너지를 가하여 주입시키는 이온 주입 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 표면상에 형성되는 포토리지스트의 버닝이나 아웃 가싱을 방지하기 위한 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation apparatus for injecting trivalent or pentavalent impurities by applying electrical energy in a semiconductor manufacturing process after forming a pattern having a desired shape on a surface of a wafer with pores, and more specifically, a wafer. The present invention relates to an ion implantation device incorporating a hard bake oven for preventing burning or outgassing of a photoresist formed on the surface of a film.

일반적으로, 반도체 제조 공정에서 사용되는 이온 주입법은 고온 확산에 의한 반도체 소자의 불순물 도핑 공정을 대처하기 위하여, 불순물 원자의 이온을 전기장으로 가속하여 목표물(웨이퍼)내에 넣어주는 공정을 말한다.In general, the ion implantation method used in the semiconductor manufacturing process refers to a process of accelerating ions of impurity atoms into an electric field into a target (wafer) in order to cope with the impurity doping process of the semiconductor device by high temperature diffusion.

이러한 이온 주입 공정을 살펴보면, 먼저 이온 빔이 10에서 500KeV 까지 가속되어 질량 분리 자석에서 특정 이온만이 걸러지고, 상기 특정 이온은 포커스 조절기를 통해 웨이퍼에 주사되어 실리콘 원자와 충돌하여 에너지를 잃는 과정을 통해 목표물에 분표되게 된다. 목표물에 주입된 이온의 분포 형태는 이온의 주입 에너지와 목표물 구조와의 함수인데, 비정질 목표물에 주입된 이온의 분포는 거의 가우시안 분포를 하고, 단결정에 이온 주입을 하게 되면, 주입 이온의 모멘텀에 의해 결정의 결정성이 파괴되어 비정질화된다. 따라서, 이온 주입 후에는 800℃ 이상의 열처리를 통해 비정질화된 실리콘 단결정을 재결정화시킴과 아울러 주입된 불순물들을 실리콘 결정의 치환형 자리에 위치시키도록 하여야 한다.In this ion implantation process, the ion beam is accelerated from 10 to 500KeV to filter out only certain ions from the mass separation magnet, and the specific ions are injected into the wafer through a focus regulator and collide with silicon atoms to lose energy. Through the targets. The distribution of ions implanted in the target is a function of the implantation energy of the ions and the target structure. The distribution of ions implanted in the amorphous target is almost Gaussian, and when implanted into a single crystal, the momentum of implanted ions The crystallinity of the crystal is broken and becomes amorphous. Therefore, after ion implantation, the amorphous silicon single crystal must be recrystallized by heat treatment of 800 ° C. or higher, and the implanted impurities must be placed in the substitution type site of the silicon crystal.

이러한 이온 주입 공정은 불순물의 주입량을 정확히 조절함과 아울러 주입된 이온의 분포 형태를 조절할 수 있으며, 또한 고온 확산 공정에 비해 측면 퍼짐 현상을 줄일 수 있고, 불순물의 웨이퍼내의 농도 균일성이 우수하다는 장점이 있다.This ion implantation process can precisely control the implantation amount of the impurities, control the distribution of implanted ions, reduce side spreading phenomenon and improve the uniformity of impurities in the wafer compared to the high temperature diffusion process. There is this.

그러나, 이온 주입 공정에서 주의할 점은, 이온 주입시 이차 전자의 방출에 의한 충전 문제점과 목표물의 결정 격자 배여에 따른 채널링 현상, 그리고 비정질화된 결정의 재결정 과정에서 생성되는 결정 결합 등의 조절이 매우 중요하다.However, in the ion implantation process, it is important to note that the control of the charging problem due to the emission of secondary electrons during ion implantation, the channeling phenomenon due to the crystal lattice donation of the target, and the crystal bonding generated during the recrystallization of the amorphous crystals are controlled. very important.

또한, 이온 주입시 어셉터 타입의 불순물소서는 붕소(B), 도우너 타입의 분술물로는 인(P)과 비소(As) 등이 주로 이용되면, 이러한 이온들은 BF3, PH3, AsH3등의 기체들을 이온화시키므로써 생성된다.In addition, when the ion implanter contains boron (B) for the acceptor-type impurity source and phosphorus (P) and arsenic (As) as the donor-type aliquots, these ions may be BF 3 , PH 3 , or AsH 3. Produced by ionizing gases.

한편, 이러한 이온 주입에 사용되는 장치는 그 구성 측면에서 보면 하전입자 가속장비라고 호칭되어야 하지만, 주입하고자 하는 원소를 이온화시킨 후에 전자장에 의하여 필요로 하는 에너지를 가속화시켜서 목표물에 주입시키고, 그 물성(전기 저항 또는 경도 등)을 통제하는 것으로, 이러한 장치는 원래 원자핵 실험에 사용되고 있었던 가속기가 반도체 제조용으로 이용된 것이며, 반도체 공정에 이용된 것은 70년대의 초의 MOS 트랜지스터의 문턱 전압의 제어에 이용된 것이 그 실용화의 시초였다.On the other hand, the device used for the ion implantation should be called a charged particle accelerator in terms of its configuration, but after ionizing the element to be implanted, it accelerates the energy required by the electromagnetic field and injects it into the target, Electrical resistance or hardness, etc.), such an apparatus was originally used for the manufacture of semiconductor accelerators, and the semiconductor process was used to control the threshold voltage of MOS transistors in the early 70's. It was the beginning of commercialization.

이러한 이온 주입 장치는 최대 에너지와 최대 이온 전류애 의하여 분류되고, 특히 상기 장치의 최대 빔 전류를 기준으로 소전류 장치, 중전류 장치, 대전류 장치로 분류되며, 또한 상기 장치의 최대 에너지를 기준하여 저에너지 장치, 고에너지 장치 등으로도 호칭한다.Such ion implantation devices are classified by maximum energy and maximum ion current, and are classified into small current devices, medium current devices and large current devices based on the maximum beam current of the device, and also low energy based on the maximum energy of the device. Also referred to as a device, a high energy device.

상기 중류 장치는 최대 빔 전류가 5mA까지, 빔 에너지는 200KeV 정도까지의 장치가 많고, 대전류 장치는 최대 빔 전류가 5mA 이상의 장치가 많으며, 고에너지 장치의 최대 에너지는 200KeV 이상의 장치가 많고, 최근에는 MeV급의 장치도 생산되고 있다. 이러한 이온 주입 장치는 필요로 하는 이온 주입 깊이와 주입량, 그리고 정밀도 따라서 사용이 구분되고 있다.The midstream device has a maximum beam current up to 5mA, the beam energy is up to 200KeV or more devices, the large current device has a maximum beam current of more than 5mA devices, the high-energy device has a maximum energy of more than 200KeV, MeV class devices are also produced. Such ion implantation apparatuses are classified according to the required ion implantation depth, implantation amount, and precision.

이러한 이온 주입 장치의 구성을 살펴보면, 먼저 원하는 이온을 만드는 이온 소스와, 이온을 목표물까지 운송시키는 빔 라인계와, 목표물을 반송하여 이온 주입 처리를 하는 엔드 스테이션부로 구성되며, 이온 빔을 공기중에서 생성하거나 이송이 불가능하고, 모든 이온의 생성 및 전달 등을 진공으로 하여야 하기 때문에 진공계통이 필요하고, 따라서 상기 진공을 생성하기 위하여 진공 펌프가 절대적으로 필요하다.Looking at the configuration of such an ion implantation device, first, the ion source to make the desired ions, a beam line system for transporting the ions to the target, and the end station portion for carrying out the ion implantation process to carry the target, the ion beam is generated in the air A vacuum system is necessary because the production and transfer of all ions and the like must be performed in a vacuum, and thus a vacuum pump is absolutely necessary to generate the vacuum.

또한, 상기 이온 소스에서 생성된 각종의 이온에서 필요한 이온을 선별하는 질량 분석부를 갖추는 것이 일반적이며, 필요로 하는 에너지까지의 가속을 질량 분석을 하기 전에 하는 것과 사후에 하는 것에 따라서 후단 가속형과 전단 가속형으로 나누어진다. 또한, 이온 빔을 목표물에 균일하게 주입시키기 위한 방법으로는 웨이퍼를 정지시켜서 이온 빔을 소인하든가, 이온 빔을 고정시키고 웨이퍼를 기계적으로 움직여서 하는 것 등, 양쪽을 다 움직이는 것에 의한 스캔형, 메카니컬 스캔형, 하이브리드 스캔형으로 분류된다.In addition, it is common to have a mass spectrometer that selects the ions needed from the various ions generated by the ion source. The acceleration to the required energy is performed before and after the mass spectrometry. It is divided into acceleration types. In addition, a method for uniformly injecting an ion beam into a target includes a scan type and a mechanical scan by moving both sides, such as stopping the wafer to burn the ion beam, fixing the ion beam, and mechanically moving the wafer. Type, hybrid scan type.

첨부된 제4도는 상술된 이온 중비 장치의 엔드 스테이션부에 구비된 각종 구성 요소들을 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 엔드 스테이션부에는 편평한 테이블(10상에 웨이퍼를 일정한 방향으로 정렬시키는 플래트 어라이너(2)가 구비된다. 또한, 로드 챔버(3), 웨이퍼의 일정 수량을 맞추어주는 더미 챔버(4), 및 공정 챔버(5)가 엔드 스테에션부에 추가로 구비된다.The attached FIG. 4 shows various components provided in the end station part of the above-described ion thrombosis device, and as shown, the end station part has a flat aligner for aligning the wafer on a flat table 10 in a predetermined direction. In addition, a load chamber 3, a dummy chamber 4 for adjusting a certain quantity of wafers, and a process chamber 5 are additionally provided in the end station part.

그런데, 상술된 종래의 이온 주입 장치에 의한 이온 주입 공정 이전에, 웨이퍼상에 적절한 패턴을 형성시키는 공정이 있으며, 이는 웨이퍼상에 포토리지스트를 입힌 후에 소프트 베이킹 공정울 거친 후에 팬턴 형상 부분을 노광시키고, 다시 하드 베이킹 과정을 거쳐 현상액에 담그어서 패턴을 형성시키는 과정을 거치는데 되는 데, 이중 베이킹 과정은 베이크 오븐을 사용하게 되며, 상기 하브 베이크 오븐 장치는 이온 주입 장치와는 서로 분리되어 별도의 장비 및 별도의 공정에 의하여 베이킹 작동을 수행함으로써, 두 공정간의 인터벌이 생겨나게 되고, 또한 상기 오븐 장치에는 냉각 시스템이 없어 베이킹이 완료된 웨이퍼를 냉각시 자연적인 방법에 의해 냉각시키므로써 30분 정도의 시간이 지연되므로써, 웨이퍼의 이송 또한 작업자에 의해 직접 수행하게 되, 작업자에 의한 파티클(particle) 발생이 우려되고, 더욱이 상기 베이킹 공정이 대기압 상태에서 고온(120~180℃) 및 장시간(30분~1시간)에 걸쳐 진행되므로, 디바이스의 손상과 포토리지스트의 아웃가싱 또는 버닝 등에 의한 디바이스의 불량 및 오염의 소지를 내포하고 있는 문제점이 있었다.However, prior to the ion implantation process by the conventional ion implantation apparatus described above, there is a process of forming an appropriate pattern on the wafer, which exposes the pantone-shaped portion after undergoing a soft baking process after applying a photoresist on the wafer. After the hard baking process, it is immersed in a developing solution to form a pattern. The double baking process uses a bake oven, and the bake oven device is separated from the ion implantation device and separated from each other. By performing the baking operation by the equipment and a separate process, an interval between the two processes is generated, and since the oven apparatus does not have a cooling system, the baking completed wafer is cooled by a natural method for cooling by about 30 minutes. Due to this delay, wafer transfer can also be done directly by the operator. Particles are generated by workers, and furthermore, since the baking process proceeds at high pressure (120-180 ° C.) and for a long time (30 minutes to 1 hour) at atmospheric pressure, damage to the device and photoridges There has been a problem that the device may be defective or contaminated due to outgassing or burning of the test.

따라서, 본 고안은 상술된 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 상기 하드 베이킹 공정을 이온 주입 장치내에 설치하므로써, 각 디바이스별 공정 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 하고, 웨이퍼의 이동 횟수를 줄여 파티클 형성을 감소시키며, 또한 냉각 챔버를 제공하여 웨이퍼의 냉각 시간을 감소시키는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by installing the hard baking process in an ion implantation apparatus, it is possible to actively cope with changes in process conditions for each device, and to reduce the number of wafer movements and particles. It is aimed at reducing the formation and also providing a cooling chamber to reduce the cooling time of the wafer.

제1도는 본 고안에 의한 이온 주입 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.1 is a view schematically showing the structure of an ion implantation apparatus according to the present invention.

제2도는 본 고안에 따라 이온 주입 장치내에 장착된 베이크 쳄버의 단면도.2 is a cross-sectional view of a bake chamber mounted in an ion implantation apparatus in accordance with the present invention.

제3도는 본 고안에 따라 이온 주입 장치내에 장착된 냉각 챔버의 단면도.3 is a cross-sectional view of a cooling chamber mounted in an ion implantation apparatus in accordance with the present invention.

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

1 : 테이블 2 : 플래트 어라이너1: Table 2: Flat Aligner

3 : 로드 챔버 4 : 더미 챔버3: load chamber 4: dummy chamber

5 : 공정 챔버 6 : 베이크 챔버5: process chamber 6: bake chamber

7 : 냉각 챔버 8 : 웨이퍼7: cooling chamber 8: wafer

9 : 가열 램프 10, 14 : 받침대9: heating lamp 10, 14: pedestal

11 : 석영 윈도우 12 : 캐리어 가스 도입관11 quartz window 12 carrier gas introduction tube

13 : 러프 펌프 15 : 청정 질소 도입관13: Rough pump 15: Clean nitrogen introduction tube

16 : 질소 필터16: nitrogen filter

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 불순물 원자의 이온을 전기장으로 가속하여 웨이퍼내에 넣어주는 공정을 위한 이온 주입 장치로서,In order to achieve this object, the present invention is an ion implantation apparatus for a process of accelerating ions of impurity atoms into an electric field into a wafer,

웨이퍼상에 적절한 패턴을 형성시키기 위하여 웨이퍼상에 액상의 포토리지스트를 도포시킨 후에 상기 포토리지스트를 경화시키기 위하여 베이크시키는 하드 베이크 오븐 챔버와, 상기 베이크 오븐 챔버에서 베이킹 공정을 마친 웨이퍼의 온도를 감소시키기 위한 냉각 챔버를 포함하여, 각 디바이스별 공정 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치를 제공한다.After the liquid photoresist is applied on the wafer to form a proper pattern on the wafer, the hard bake oven chamber is baked to cure the photoresist, and the temperature of the wafer after the baking process is completed in the bake oven chamber. The present invention provides an ion implantation apparatus including a hard bake oven, which includes a cooling chamber for reducing and actively coping with changes in process conditions for each device.

또한, 상기 베이크 챔버에는 챔버의 하단에 설치되어 웨이퍼가 놓이게 되는 받침대와 상에서 상기 웨이퍼를 가열시키는 가열 램프가 배열되어 석영 윈도우에 의하여 분리, 밀폐되어 있는 것이 바람직하다.In the bake chamber, a heating lamp for heating the wafer is arranged on the bottom of the chamber where the wafer is placed, and is separated and sealed by a quartz window.

또한, 상기 가열 램프의 후방부에는 캐리어 가스 도입관이 배열되어 가열 램프가 설치된 밀폐 공간에 불활성 기체가 제공되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a carrier gas introduction tube is arranged at a rear portion of the heating lamp so that an inert gas is provided in a sealed space in which the heating lamp is installed.

또한, 상기 불활성 가스는 아르곤(Ar)인 것이 바람직하다.In addition, the inert gas is preferably argon (Ar).

더욱이, 상기 베이크 챔버에는 베이킹 공정시에 웨이퍼로부터 발생되는 아웃 가스를 제거시키기 위한 러프 펌프가 제공되며, 상기 챔버 내부는 진공 상태로 되는 것이 바람직하다.Furthermore, the bake chamber is provided with a rough pump for removing out gas generated from the wafer during the baking process, and the inside of the chamber is preferably in a vacuum state.

상기 냉각 챔버의 내부 하단에는 베이킹 공정을 마친 웨이퍼가 놓이게 되는 받침대가 있으며, 상기 받침대의 하단 지지부는 중공 형상으로 냉각수가 유입되도록 되어 웨이퍼의 후면을 냉각시키게 되고, 상기 챔버의 상단부에는 청정 질소가 유입되도록 도입관이 제공되어 웨이퍼의 상부면을 냉각시키도록 되는 것이 바람직하다.The lower end of the cooling chamber has a pedestal to place the wafer after the baking process, the lower support portion of the pedestal so that the cooling water flows into the hollow shape to cool the back of the wafer, the upper end of the chamber clean nitrogen flows in Preferably, an introduction tube is provided to cool the upper surface of the wafer.

또한, 상기 청정 질소가 유입되는 도입관과 웨이퍼 사이에는 질소 필터가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a nitrogen filter is installed between the introduction tube through which the clean nitrogen flows and the wafer.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안에 의한 이온 주입 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 제2도는 본 고안에 따라 이온 주입 장치내에 장착된 베이크 챔버의 단면도이며, 제3도는 본 고안에 따라 이온 주입 장치내에 장착된 냉각 챔버의 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the ion implantation apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the baking chamber mounted in the ion implantation apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is mounted in the ion implantation apparatus according to the present invention Section of the cooling chamber.

제1도는 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 상기 이온 주입 장치의 엔드 스테이션부에는 편평한 테이블(1)상에 웨이퍼를 일정한 방향으로 정렬시키는 플래트 어라이너(flat aligner : 2), 로드 챔버(3), 웨이퍼의 일정 수량을 맞추어주는 더미 챔버(4), 및 공정 챔버(5) 외에도 베이킹 챔버(6)와 냉각 챔버(7)가 추가적으로 제공된다. 따라서, 본 고안에 의하면, 상기 엔드 스테이션부에서 웨이퍼의 베이킹 공정은 물론 베이킹 공정후의 냉각과 이온 주입에 이르기까지 일련의 공정으로 처리할 수 있게 된다.1 is a flat aligner (2), a load chamber (3) for aligning a wafer in a predetermined direction on a flat table (1) in an end station of the ion implantation apparatus according to the present invention. In addition to the dummy chamber 4 and the process chamber 5 to match a certain quantity of wafers, a baking chamber 6 and a cooling chamber 7 are additionally provided. Therefore, according to the present invention, the end station part can be processed in a series of processes from the baking process of the wafer to the cooling and ion implantation after the baking process.

한편, 본 고안에 의하여 상기 이온 주입 장치내에 추가된 베이크 챔버 (6)는, 제2도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(8)의 하드 베이킹 공정을 처리하는 곳으로, 상기 베이크 챔버(6)에서는 가열 장치로 램프(9)를 사용하여 금속 가열을 할 수 있게 된다. 그 구성으로는, 먼저 챔버(6)의 하단에 웨이퍼(8)가 놓이게 되는 받침대(10)가 설치되어 있으며, 상기 받침대(10)의 상부에는 가열 램프(9)가 배열도어 석영 윈도우(11)에 의하여 밀폐되어 있다. 또한, 상기 가열 램프(9)의 후방부에는 캐리어 가스 도입관(12)이 배열되어 가열 램프(9)가 설치된 밀폐 공간에 불활성 기체인 아르곤을 제공함으로써, 가열 효율을 극대화시킨다. 더욱이, 상기 챔버(6)에는 러프 펌프(13)가 설치되어 베이킹 공정시에 웨이퍼(8)로 부터 발생되는 아웃가스를 제거해주므로써, 기존의 25장 기준으로 120℃ 이상의 온도에서 30분 이상의 시간이 소요되었으나, 상기 방식에서는 장당20~30초 정도의 시간이 소요되고, 온도 또한 기존의 대기압 공정에서보다 낮은 상태에서도 같은 효율을 얻을 수 있도록 챔버(6) 내부를 진공 상태로 한다.On the other hand, the bake chamber 6 added in the ion implantation apparatus according to the present invention is a place for processing the hard baking process of the wafer 8, as shown in FIG. 2, in the bake chamber 6 It is possible to perform metal heating by using the lamp 9 as a heating device. In this configuration, a pedestal 10 is placed on the lower end of the chamber 6 to place the wafer 8 thereon, and a heating lamp 9 is arranged on the top of the pedestal 10 to arrange the quartz window 11. It is sealed by. In addition, a carrier gas introduction pipe 12 is arranged at a rear portion of the heating lamp 9 to provide argon, which is an inert gas, in a sealed space in which the heating lamp 9 is installed, thereby maximizing heating efficiency. Moreover, the rough pump 13 is installed in the chamber 6 to remove the outgas generated from the wafer 8 during the baking process, so that the time is more than 30 minutes at a temperature of 120 ° C. or higher based on the existing 25 sheets. Although it takes, but in the above method takes about 20 ~ 30 seconds per sheet, the temperature inside the chamber 6 is vacuumed so as to obtain the same efficiency even in a lower state than the conventional atmospheric pressure process.

따라서, 상기 방식에 의해 베이킹 작업을 수행하는 경우, 15 ~20분 정도의 시간 단축 효과를 얻을 수 있으며, 또한 낮은 온도에서 베이킹 작업이 이루어지므로써, 웨이퍼의 손상을 줄일 수 있게 된다.Therefore, when the baking operation is performed by the above method, a time reduction effect of about 15 to 20 minutes can be obtained, and since the baking operation is performed at a low temperature, damage of the wafer can be reduced.

제3도에는 본 고안에 따른 냉각 챔버(7)의 단면도 도시되어 있으며, 상기 냉각 챔버(7)는 베이크 챔버(6)로부터 공정이 완료된 웨이퍼(8)를 다음의 이온 주입 공정을 위해 냉각시키는 곳으로, 상기 베이크 챔버(6)에서 처리된 웨이퍼(8)는 통상적으로 120℃ 이상으로 가열된 상태이므로, 이러한 상태에서는 이온 주입 공정이 불가능하게 되므로, 상기 냉각 챔버(7)에서 웨이퍼(8)를 적정 수준까지 냉각시키게 된다.3 shows a cross-sectional view of a cooling chamber 7 according to the present invention, where the cooling chamber 7 cools the wafer 8 from which the process has been completed from the bake chamber 6 for the next ion implantation process. As such, since the wafer 8 processed in the baking chamber 6 is typically heated to 120 ° C. or more, the ion implantation process is impossible in this state, and thus the wafer 8 is removed from the cooling chamber 7. Cool down to an appropriate level.

상기 냉각 챔버(7)의 내부 하단에는 베이킹 공정을 마친 웨이퍼(8)가 놓이게 되는 받침대(14)가 있으며, 상기 받침대(14)의 하단 지지부는 중공 형상으로 그 내부가 냉각수가 유입되도록 되어 웨이퍼(8)의 후면을 냉각시키게 되고, 상기 챔버(7)의 상단부에는 청정 질소가 주입되어 웨이퍼(8)의 상부면을 냉각시키도록 된다. 또한, 상기 청정 질소가 유입되는 도입관(15)과 웨이퍼(8)사이에는 질소 필터(16)가 설치되므로써, 더욱 깨끗한 질소에 의하여 웨이퍼(8)가 냉각되도록 하여, 질소에 의한 웨이퍼(8)의 오염을 방지하게 된다.At the lower end of the cooling chamber 7, there is a pedestal 14 on which the wafer 8 after the baking process is placed. The lower support of the pedestal 14 has a hollow shape so that the cooling water flows into the wafer ( The rear surface of 8) is cooled, and clean nitrogen is injected into the upper end of the chamber 7 to cool the upper surface of the wafer 8. In addition, since the nitrogen filter 16 is provided between the introduction tube 15 and the wafer 8 into which the clean nitrogen flows in, the wafer 8 is cooled by clean nitrogen, and the wafer 8 by nitrogen is supplied. To prevent contamination.

이상 상술된 바와 같이 , 본 고안에 의하면, 기존의 이원화된 이온 주입 장치와 베이크 오븐 장치를 하나의 시스템으로 재구성하므로써, 설치 비용 및 라인의 공간을 축소시킬 수 있으며, 냉각 장치의 설치로 공정 시간을 감소킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 베이크 챔버를 진공 상태로 유지시키고 가열 램프를 사용하므로써, 공정 시간의 단축 및 웨이퍼 손상을 줄이므로써 차세대 디바이스의 조기 개발을 기대 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by reconfiguring the existing binary ion implantation device and the bake oven device into one system, it is possible to reduce the installation cost and line space, and to reduce the process time by installing the cooling device. Not only can it be reduced, but by maintaining the bake chamber in a vacuum and using a heating lamp, it is possible to expect early development of next-generation devices by shortening process time and reducing wafer damage.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록 청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에 서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention without departing from the gist of the invention as claimed in the utility model registration claims. Anyone skilled in the art will be able to implement various changes.

Claims (7)

불순물 원자의 이온을 전기장으로 가속하여 웨이퍼내에 넣어주는 공정을 위한 이온 주입 장치로서, 웨이퍼상에 적절한 패턴을 형성시키기 위하여 웨이퍼상에 액상의 포토리지스트를 도포시킨 후에 상기 포토리지스트를 경화시키기 위하여 베이크시키는 하드 베임크 오븐 챔버와, 상기 베이크 오븐 챔버에서 베이킹 공정을 마친 웨이퍼의 온도를 감소시키기 위한 냉각 챔버를 포함하여, 각 디바이스별 공정 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.An ion implantation apparatus for a process of accelerating ions of impurity atoms into an electric field into a wafer, wherein the photoresist is cured after applying a liquid photoresist on the wafer to form an appropriate pattern on the wafer. A hard bake oven comprising a hard bake oven chamber for baking and a cooling chamber for reducing the temperature of the wafer after the baking process in the bake oven chamber, to actively cope with changes in process conditions for each device. Ion implantation device with built-in. 제1항에 있어서, 상기 베이크 챔버에는 챔버의 하단에 설치되어 웨이퍼가 놓이게 되는 받침대와, 상부에는 상기 웨이퍼를 가열시키는 가열 램프가 배열되어 석영 윈도우에 의하여 분리, 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.The hard bake according to claim 1, wherein the bake chamber has a pedestal installed at a lower end of the chamber, on which a wafer is placed, and a heat lamp for heating the wafer at an upper part thereof, the hard bake being separated and sealed by a quartz window. Ion implanter with oven. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 램프의 후방부에는 캐리어 가스 도입관이 배열되어, 가열 램프가 설치된 밀폐 공간에 불활성 기체가 제공되는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus according to claim 1 or 2, wherein a carrier gas introduction tube is arranged at a rear portion of the heating lamp so that an inert gas is provided in a sealed space in which the heating lamp is installed. . 제3항에 있어서, 상기 불활성 가스 아르곤(Ar)인 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus incorporating the hard bake oven according to claim 3, wherein the inert gas is argon (Ar). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이크 챔버에는 베이킹 공정시에 웨이퍼로부터 발생되는 아웃가스를 제거시키기 위한 러프 펌프가 제공되며, 상기 챔버 내부는 진공 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.The hard bake oven according to claim 1 or 2, wherein the bake chamber is provided with a rough pump for removing the outgas generated from the wafer during the baking process, and the inside of the chamber is maintained in a vacuum state. Ion implantation device with built-in. 제1항에 있어서, 상기 냉각 챔버의 내부 하단에는 베이킹 공정을 마친 웨이퍼가 놓이게 되는 받침대가 있으며, 상기 받침대의 하단 지지부는 중공 형상으로 냉각수가 유입되도록 되어 웨이퍼의 후면을 냉각시키게 되고, 상기 챔버의 상단부에는 청정 질소가 유입되도록 도입관이 제공되어 웨이퍼의 상부면을 냉각시키도록 되는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.According to claim 1, The lower end of the inside of the cooling chamber has a pedestal for placing the wafer after the baking process, the lower support portion of the pedestal so that the coolant flows into the hollow shape to cool the back surface of the wafer, An ion implantation apparatus having a hard bake oven, wherein an introduction tube is provided at an upper end thereof to cool the upper surface of the wafer. 제6항에 있어서, 상기 청정 질소가 유입되는 도입관과 웨이퍼 사이에는 질소 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 하드 베이크 오븐을 내장한 이온 주입 장치.7. The ion implantation apparatus of claim 6, wherein a nitrogen filter is installed between the introduction tube into which the clean nitrogen flows and the wafer.
KR2019960016686U 1996-06-20 1996-06-20 Ion implanter having hard bake oven KR200159282Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019960016686U KR200159282Y1 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Ion implanter having hard bake oven

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019960016686U KR200159282Y1 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Ion implanter having hard bake oven

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR980005341U KR980005341U (en) 1998-03-30
KR200159282Y1 true KR200159282Y1 (en) 1999-10-15

Family

ID=19459032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2019960016686U KR200159282Y1 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Ion implanter having hard bake oven

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200159282Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR980005341U (en) 1998-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6111260A (en) Method and apparatus for in situ anneal during ion implant
US7655931B2 (en) Techniques for improving the performance and extending the lifetime of an ion source with gas mixing
KR100351489B1 (en) A method of forming a circuit and buried insulating layer in a semiconductor substrate
US7491947B2 (en) Technique for improving performance and extending lifetime of indirectly heated cathode ion source
KR20110082007A (en) Defect-free junction formation using octadecaborane self-amorphizing implants
KR20100015939A (en) Techniques for forming shallow junctions
JP2011513997A (en) Use of solar cell chain injection
TWI469368B (en) Direct current ion implantation for solid phase epitaxial regrowth in solar cell fabrication
JP4998972B2 (en) Ion implantation apparatus and ion implantation method
JPH0349176B2 (en)
KR101456842B1 (en) Apparatus for manufacturing solar cell and method for manufacturing solar cell
KR200159282Y1 (en) Ion implanter having hard bake oven
US7977652B2 (en) Optical heater for cryogenic ion implanter surface regeneration
US5219798A (en) Method of heating a semiconductor substrate capable of preventing defects in crystal from occurring
CN100446168C (en) Mounting mechanism for plasma extraction aperture
US7173260B2 (en) Removing byproducts of physical and chemical reactions in an ion implanter
US6982215B1 (en) N type impurity doping using implantation of P2+ ions or As2+ Ions
Satoh et al. Optima XE single wafer high energy ion implanter
KR100606032B1 (en) Method for optimizing of ion the implanter
JP2003188110A (en) Doping method and ion implantation apparatus
KR0114868Y1 (en) Ion implantation equipment
Wilson et al. Introducing the NV-GSD/VHE very high energy implanter
Duff et al. Ion implant equipment challenges for 0.18...
JPH01111320A (en) Diffusing method for impurity
JPS62259435A (en) Method and apparatus for annealing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090624

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee