KR20020089915A - 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도측정 장치 및 방법 - Google Patents

시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명은 반도체 이온 주입 장치의 챔버 벽면에 레이저 광원을 발생시킬 수 있는 수단을 마련하고, 반사된 광이 도달된 위치와 레이저광이 방출된 위치 사이의 거리를 측정하여 실제 이온 주입 각도를 측정하도록 하였다.
따라서, 본 발명은 시리얼 타입 이온 주입 장비의 설치 또는 사용도중 실질적인 이온 주입 각도를 측정하여 이온 주입 장비의 기능 이상에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 장비의 신뢰성을 높이고 객관적인 데이터를 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING A TILT ANGLE IN A SERIAL TYPE ION IMPLANTATION UNIT}
본 발명은 반도체 이온 주입 장비의 이온 주입 각도 측정 기술에 관한 것으로, 특히, 시리얼 타입(serial type) 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 이온 주입 공정에서의 이온 주입 장비는, 반도체 제작시 기판에 불순물을 주입하기 위해 사용되는 것으로서, 주로 진공 중에 행해지는 건식 공정에 적용된다.
이러한 이온 주입 장비에 있어서 이온 주입 각도는 전체 공정에 매우 중요한 영향을 끼치는 바, 정확한 이온 주입 각도의 설정은 장비의 신뢰성을 확보하는데 중요한 절차중 하나이다.
도 1a 및 도 1b는 이러한 이온 주입 각도 설정의 이해를 돕기 위한 이온 주입 장치, 예컨대, 시리얼 타입 이온 주입 장비의 각도 측정 장치를 예시적으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 1a에 도시한 바와 같이, 챔버 벽(100)을 통해 이온빔이 입사되는 방향과 웨이퍼가 놓여지는 플레이튼(platen)(102)의 상대적인 각도 변화에 따라 이온 주입 각도가 변동되는데, 통상, 플레이튼(102)의 회전에 의한 상대적인 변화에 의해 원하는 이온 주입 각도를 구할 수 있다.
즉, 도 1a에 도시한 바와 같이, 프로세서 챔버 벽(100)과 플레이튼(102) 양쪽 끝부분간의 거리를 측정하여 기울기(tilt)를 확인할 수 있는데, "A"와 "B"의 거리가 동일하다면 현재 플레이튼(102)의 기울기는 0°로 설정되어 있음을 알 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 측정 기법에서는 도 1b에 도시한 바와 같이, 플레이튼(102)의 위치 변화, 즉, 기울기 헤드의 각도 변화가 3차원적으로 이루어지기 때문에 거리 측정에 의한 0°이외의 이온 주입 각도 측정은 불가능하다는 문제가 있었다. 즉, 종래의 이온 주입 각도 측정 기법은 실질적인 기울기를 측정하여 기울기 이상에 의한 사고를 미연에 방지하고, 객관적인 데이터를 확보할 수 없다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 반도체 이온 주입 장치의 챔버 벽면에 광원, 예컨대 레이저 광원을 발생시킬 수 있는 수단을 마련하고, 플레이튼에 반사 플레이트를 장착하여 반사된 광이 도달된 위치와 레이저광이 방출된 위치 사이의 거리를 측정하여 실제 이온 주입 각도를 측정함으로써, 장비의 신뢰성 확인 및 보정에 적용하도록 한 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치에 있어서, 챔버 벽에 형성된 빔 터미널 플레이트와; 빔 터미널 플레이트 중앙 소정 위치에 수직되게 형성되어 소정 광을 발생하는 광원과; 광원으로부터의 입사광을 반사시켜 빔 터미널 플레이트로 반사광을 형성하는, 웨이퍼 플레이튼에 대응되게 장착된 반사 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 챔버 벽면에 형성된 빔 터미널 플레이트에 수직되게 장착된 광원과, 광원으로부터의 입사광을 반사시켜 빔 터미널 플레이트로 반사광을 형성하는, 웨이퍼 플레이튼에 대응되게 장착된 반사 플레이트를 구비하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 방법에 있어서, 반사 플레이트에 의해 반사된 반사광의 도달점(D)을 계측하는 단계와; 광원과 상기 도달점(D)간의 거리(L)를 계측하는 단계와; 빔 터미널 플레이트와 상기 반사 플레이트간의 거리(K)를 계측하는 단계와; 광원과 도달점(D)간의 거리(L), 빔 터미널 플레이트와 반사 플레이트간의 거리(K)로부터 이온 주입 각도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 방법을 제공한다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비의 0°측정에 필요한 일정 기울기의 반사 플레이트를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 과정의 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 챔버 벽
102 : 플레이튼
104 : 빔 터미널 플레이트
106 : 광원
108 : 반사 플레이트
110 : 수평기
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명의 핵심 기술 요지는, 레이저 발생 장치로부터 빔을 플레이튼 위에 놓인 반사 플레이트로 방출하여 반사된 광선이 도달한 위치와 레이저빔이 방출된 위치 사이의 거리를 측정하여 실제 이온 주입 각도를 측정하는 것을그 특징으로 하며, 이러한 기술적 수단 및 과정들로부터 본 발명의 목적으로 하는 바를 용이하게 달성할 수 있을 것이다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치의 구성도로서, 챔버 벽(100), 플레이튼(102), 빔 터미널 플레이트(104), 광원(106), 반사 플레이트(108)를 각각 포함하고 구성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 챔버 벽(100)과 플레이튼(102)은 반도체 이온 주입 장비내에 구비되는 수단으로서, 상술한 도 1a 및 도 1b에 기술한 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
빔 터미널 플레이트(104)는 챔버 벽(100)면에 형성되며, 후술하는 반사 플레이트(108)로부터의 반사광이 표시된다.
광원(106)은, 예컨대, 레이저 발생 장치 등으로 구성될 수 있으며, 상술한 빔 터미널 플레이트(104) 중앙 소정 위치에 수직되게 형성되어 소정 광을 발생한다. 이러한 광원(106)은 도시 생략된 전원 공급 수단에 연결되어 사용자의 조작에 의해 온/오프가 가능하며, 이러한 사실은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있을 것이다.
반사 플레이트(108)는 광원(106)으로부터 제공되는 레이저광을 반사시킬 수 있는 수단으로서, 높은 정밀도의 평면 플레이트로 구성될 수 있다. 이러한 반사 플레이트(108)는 웨이퍼(도시생략)가 놓여지는 플레이튼(102)에 대응되게 장착된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비의0°측정에 필요한 일정 기울기의 반사 플레이트(108)를 도시한 도면이다. 즉, 일정 기울기를 갖는 반사 플레이트(108)에 수평을 확인할 수 있는 수평기(110)를 부착하고, 이를 플레이튼(102)에 부착한 후 각도를 측정하여 반사 플레이트(108) 자체의 기울기와 비교하여 0°를 측정하도록 하였다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 과정을 첨부한 도 4의 흐름도를 참조하여 설명한다.
먼저, 제 1 단계(S400)에서는 빔 터미널 플레이트(104)상에 표시되는 반사광(R)의 도달점(D)을 계측한다. 즉, 광원(106)의 전원이 온되어 레이저광이 발생되면, 광원(106)으로부터의 입사광(B)이 반사 플레이트(108)에 반사되어 빔 터미널 플레이트(104) 상에 반사광(R)이 도달되는데, 이러한 반사광(R)의 도달점(D)을 계측하는 것이다.
제 2 단계(S402)에서는 광원(106)과 도달점(D)간의 거리(L)를 계측하고, 제 3 단계(S404)에서는 빔 터미널 플레이트(104)와 반사 플레이트(108)간의 거리(K)를 계측한다.
이러한 거리(L)와 거리(K)가 구해지면, 제 4 단계(S406)에서는 플레이튼(102)의 기울기 각도, 즉, 이온 주입 각도(θ)가 구해진다.
이러한 이온 주입 각도(θ)는 다음 수학식 1에 의해 구현될 수 있다.
이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 물론이다.
따라서, 본 발명은 시리얼 타입 이온 주입 장비의 설치 또는 사용도중 실질적인 이온 주입 각도를 측정하여 이온 주입 장비의 기능 이상에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 장비의 신뢰성을 높이고 객관적인 데이터를 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치에 있어서,
    챔버 벽에 형성된 빔 터미널 플레이트와;
    상기 빔 터미널 플레이트 중앙 소정 위치에 수직되게 형성되어 소정 광을 발생하는 광원과;
    상기 광원으로부터의 입사광을 반사시켜 상기 빔 터미널 플레이트로 반사광을 형성하는, 웨이퍼 플레이튼에 대응되게 장착된 반사 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 장치.
  2. 챔버 벽면에 형성된 빔 터미널 플레이트에 수직되게 장착된 광원과, 상기 광원으로부터의 입사광을 반사시켜 상기 빔 터미널 플레이트로 반사광을 형성하는, 웨이퍼 플레이튼에 대응되게 장착된 반사 플레이트를 구비하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 방법에 있어서,
    상기 반사 플레이트에 의해 반사된 반사광의 도달점(D)을 계측하는 단계와;
    상기 광원과 상기 도달점(D)간의 거리(L)를 계측하는 단계와;
    상기 빔 터미널 플레이트와 상기 반사 플레이트간의 거리(K)를 계측하는 단계와;
    상기 광원과 상기 도달점(D)간의 거리(L), 상기 빔 터미널 플레이트와 상기 반사 플레이트간의 거리(K)로부터 이온 주입 각도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 주입 각도는에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 시리얼 타입 반도체 이온 주입 장비에서의 이온 주입 각도 측정 방법.
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