KR20030024165A - Ion Implanter With Rotatable Faraday-Cup - Google Patents

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KR20030024165A
KR20030024165A KR1020010057185A KR20010057185A KR20030024165A KR 20030024165 A KR20030024165 A KR 20030024165A KR 1020010057185 A KR1020010057185 A KR 1020010057185A KR 20010057185 A KR20010057185 A KR 20010057185A KR 20030024165 A KR20030024165 A KR 20030024165A
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Abstract

PURPOSE: An ion implanter including a rotary Faraday cup is provided to prevent the leakage of gases due to a movement of the Faraday cup by using the rotary Faraday cup. CONSTITUTION: A chamber(100) includes a vacuum pump in order to exhaust gases in the chamber(100) to the outside. A Faraday cup(120) is arranged in the inside of the chamber(100). The Faraday cup(120) includes a sensing portion for monitoring a dose of ion beam. The Faraday cup(120) is connected with a rotary shaft(140). The rotary shaft(140) is extended to the outside of the chamber(100). A sealing portion(150) is arranged between the rotary shaft(140) and the chamber(100) in order to prevent the flow of gas between the rotary shaft(140) and the chamber(100). The rotary shaft(140) is connected with a driving portion(130).

Description

회전가능한 패러데이 컵을 구비한 이온 주입 장치{Ion Implanter With Rotatable Faraday-Cup}Ion Implanter With Rotatable Faraday-Cup}

본 발명은 반도체 장치의 제조 설비에 관한 것으로서, 특히 회전가능한 패러데이 컵을 구비한 이온 주입 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing equipment of a semiconductor device. Specifically, It is related with the ion implantation apparatus provided with the rotatable Faraday cup.

이온 주입 장치는 반도체 장치에 소오스/드렌인(source/drain) 또는 웰(well) 등과 같은 불순물 영역을 형성하는 이온 주입 공정에서 사용된다. 반도체 장치의 전기적 특성은 상기 불순물 영역에 주입되는 불순물의 종류, 주입되는 불순물 이온의 에너지 및 도즈 등에 의해 결정된다. 따라서, 우수한 특성을 갖는 반도체 장치를 제조하기 위해서는, 상기 공정 변수를 적절하게 통제하는 것이 요구된다. 그중 상기 불순물의 도즈를 정확히 조절하기 위해, 대부분의 이온 주입 장치들은 주입되는 이온의 도즈를 모니터링하는 패러데이 컵을 구비한다.The ion implantation apparatus is used in an ion implantation process for forming an impurity region such as a source / drain or a well in a semiconductor device. The electrical characteristics of the semiconductor device are determined by the type of impurity implanted in the impurity region, the energy and dose of impurity ions to be implanted, and the like. Therefore, in order to manufacture a semiconductor device having excellent characteristics, it is required to appropriately control the process variables. Among them, in order to precisely control the dose of the impurities, most ion implantation apparatuses have a Faraday cup that monitors the dose of the implanted ions.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 패러데이 컵의 동작 방법을 설명하기 위한 장치도들이다.1 and 2 are device diagrams for explaining a method of operating a Faraday cup according to the prior art.

도 1을 참조하면, 고진공 상태의 챔버(10) 내부를 이온 빔(20)이 지나간다. 상기 챔버(10) 내부에는 상기 이온 빔(20)의 도즈를 모니터링하기 위한 패러데이 컵(30)이 배치된다. 상기 패러데이 컵(30)은 상기 챔버(10)의 한 측벽을 관통하는 이동축(40)에 연결된다. 상기 이동축(40)은 상기 챔버(10) 외부까지 연장되는데, 상기 챔버(10) 외부는 상기 챔버 내부에 비해 높은 기압 상태를 갖는다.Referring to FIG. 1, the ion beam 20 passes inside the chamber 10 in a high vacuum state. The Faraday cup 30 for monitoring the dose of the ion beam 20 is disposed in the chamber 10. The Faraday cup 30 is connected to a moving shaft 40 passing through one sidewall of the chamber 10. The moving shaft 40 extends to the outside of the chamber 10, wherein the outside of the chamber 10 has a higher atmospheric pressure than the inside of the chamber.

따라서, 상기 챔버(10) 내부의 압력을 고진공 상태로 유지하기 위해서는, 상기 이동축(40)과 상기 챔버(10) 사이로 기체의 흐름이 발생하지 않도록하는 밀봉 장치가 요구된다. 종래 기술에서는 상기 밀봉 장치로서, 도시한 바와 같이, 수축/이완이 가능하도록 주름을 갖는 벨로우즈(50)가 사용된다. 상기 벨로우즈(50)는 통상적으로 금속막으로 만들어진다.Therefore, in order to maintain the pressure inside the chamber 10 in a high vacuum state, a sealing device is required to prevent the flow of gas between the moving shaft 40 and the chamber 10. In the prior art, as the sealing device, a bellows 50 having a pleat is used, as shown, to enable shrinkage / relaxation. The bellows 50 is typically made of a metal film.

상기 패러데이 컵(30)은 상기 이온 빔(20)의 도즈가 적절한지 모니터링하는 장치이므로, 실제로 이온 주입 공정이 실시될때는 상기 이온 빔(20)의 경로를 가리지 말아야 한다. 따라서, 이온 주입 공정이 실시될 때, 상기 패러데이 컵(30)은 상기 이온 빔(20)의 경로에서 벗어나 상기 챔버(10)의 일 측벽에 배치된다. 이때, 상기 벨로우즈(50)는 수축된다.Since the Faraday cup 30 is a device for monitoring whether the dose of the ion beam 20 is appropriate, it should not obstruct the path of the ion beam 20 when the ion implantation process is actually performed. Therefore, when the ion implantation process is performed, the Faraday cup 30 is disposed on one sidewall of the chamber 10, out of the path of the ion beam 20. At this time, the bellows 50 is contracted.

도 2를 참조하면, 상기 이온 빔(20)의 도즈를 모니터링하기 위해서는, 상기패러데이 컵(30)이 상기 이온 빔(20)의 진행 경로 상에 배치되어야 한다. 이를 위해, 상기 이동축(40) 및 상기 패러데이 컵(30)은 챔버 중앙으로 이동하는데, 이때 상기 벨로우즈(50)는 이완된다.Referring to FIG. 2, in order to monitor the dose of the ion beam 20, the Faraday cup 30 must be disposed on a traveling path of the ion beam 20. To this end, the moving shaft 40 and the Faraday cup 30 move to the center of the chamber, where the bellows 50 is relaxed.

상기 이온 빔(20)의 도즈 모니터링 공정은 이온 주입 공정을 실시하기 전에 항상 실시된다. 따라서, 상기 벨로우즈(50)는 복수번의 이온 주입 공정을 실시하는 동안 반복적으로 이완/수축 운동을 한다. 하지만, 앞서 설명한 바와 같이 금속막으로 이루어진 벨로우즈(50)의 이러한 반복적 이완/수축 운동은 벨로우즈(50)의 파손을 유발한다. 그 결과, 상기 챔버(10) 외부의 기체(60)가 상기 벨로우즈(50)의 파손된 부위(99)를 통해 상기 챔버(10) 내부로 유입된다. 상기와 같이 챔버(10) 내부로 기체(99)가 유입될 경우, 상기 이온 빔(20)과 상기 기체(99) 원자의 충돌로 인해 이온 주입 공정이 불안정해진다.The dose monitoring process of the ion beam 20 is always carried out before carrying out the ion implantation process. Thus, the bellows 50 repeatedly relaxes / contracts during the plurality of ion implantation processes. However, as described above, such repeated relaxation / contraction of the bellows 50 made of a metal film causes breakage of the bellows 50. As a result, the gas 60 outside the chamber 10 flows into the chamber 10 through the broken portion 99 of the bellows 50. When the gas 99 is introduced into the chamber 10 as described above, the ion implantation process becomes unstable due to the collision of the ion beam 20 and the gas 99 atoms.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 패러데이 컵의 운동에 의해 유발되는 공기 누설의 문제를 최소화할 수 있는 이온 주입 장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ion implantation device that can minimize the problem of air leakage caused by the movement of the Faraday cup.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 패러데이 컵의 동작 방법을 설명하기 위한 장치도들이다.1 and 2 are device diagrams for explaining a method of operating a Faraday cup according to the prior art.

도 3은 일반적인 이온 주입 장치를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a general ion implantation device.

도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패러데이 컵을 구비한 이온 주입 장치를 설명하기 위한 장치도들이다.4A, 4B, 5A, and 5B are apparatus diagrams for describing an ion implantation apparatus having a Faraday cup according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 회전가능한 패러데이 컵을 구비한 이온 주입 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides an ion implantation device having a rotatable Faraday cup.

이 장치는 챔버, 패러데이 컵, 구동 장치 및 회전축을 포함한다. 상기 챔버는 이온 빔이 진행하는 경로를 고진공 상태로 유지한다. 상기 패러데이 컵은 상기 챔버의 내부에 배치되어 상기 이온 빔의 도즈를 모니터링하고, 상기 구동 장치는상기 챔버의 외부에 배치되어 상기 패러데이 컵을 회전시킨다. 상기 회전축은 상기 구동장치와 상기 패러데이 컵을 연결하는 장치이다.The device includes a chamber, a Faraday cup, a drive and a rotating shaft. The chamber maintains the path through which the ion beam travels in a high vacuum state. The Faraday cup is disposed inside the chamber to monitor the dose of the ion beam, and the drive device is disposed outside of the chamber to rotate the Faraday cup. The rotating shaft is a device for connecting the drive unit and the Faraday cup.

이때, 상기 패러데이 컵이 이온의 도즈량을 모니터링할 경우에는 상기 패러데이 컵은 상기 이온 빔의 진행 경로 상에서 수직하게 배치되는 것이 바람직하다. 반면, 이온 주입 공정이 실시되는 경우에는 상기 패러데이 컵이 상기 이온 빔의 진행 방향에 평행하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 회전축과 상기 챔버 사이에, 상기 챔버를 고진공 상태로 유지하기 위한 밀봉 장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.In this case, when the Faraday cup monitors the dose of ions, the Faraday cup is preferably disposed vertically on the path of the ion beam. On the other hand, when the ion implantation process is performed, the Faraday cup is preferably arranged to be parallel to the traveling direction of the ion beam. In addition, it is preferable that a sealing device is further provided between the rotating shaft and the chamber to maintain the chamber in a high vacuum state.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the invention will be fully conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.

도 3은 일반적인 이온 주입 장치를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a general ion implantation device.

도 3을 참조하면, 일반적인 이온 주입 장치는 이온 발생기(200), 질량 분석 장치(210), 가속기(230) 및 패러데이 컵(120)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a general ion implantation apparatus includes an ion generator 200, a mass spectrometer 210, an accelerator 230, and a Faraday cup 120.

앞서 설명한 것처럼, 반도체 장치의 전기적 특성은 상기 주입되는 원자의 종류, 주입되는 깊이 및 원자의 도즈에 영향을 받는다. 상기 질량 분석장치(210) 및 가속기(230)는 상기 원자의 종류 및 주입되는 깊이를 선별하고 조절하는 장치이고,상기 패러데이 컵(120)은 상기 도즈를 모니터링하는 장치이다. 또한, 상기 이온 발생기(200)는 이온 빔(110)을 발생시키는 장치로서, 반도체기판에 주입하려는 원자를 이온화시키는 장치이다. 상기 이온화된 원자는 상기 이온 발생기(200)의 슬릿을 통해 상기 질량 분석 장치(210)로 주입된다.As described above, the electrical properties of the semiconductor device are influenced by the type of atom to be implanted, the depth to be implanted and the dose of the atom. The mass spectrometer 210 and the accelerator 230 are devices for sorting and controlling the type and depth of the atom injected, and the Faraday cup 120 is a device for monitoring the dose. In addition, the ion generator 200 is a device for generating the ion beam 110, a device for ionizing the atoms to be injected into the semiconductor substrate. The ionized atoms are injected into the mass spectrometer 210 through the slit of the ion generator 200.

상기 질량 분석 장치(210)는 상기 이온화된 원자의 질량 대 전하량의 비를 통해, 주입하려는 원자를 선별한다. 이를 위해, 상기 질량 분석 장치(210)는 통상적으로 상기 이온 빔(110)의 진행 방향에 수직하도록 자기장을 형성하는 자석을 포함한다. 양으로 대전된 이온 빔(110)이 상기 자기장이 형성된 자석 사이를 지나면, 전자기력에 의해 이온 빔(110)의 경로는 만곡된 곡선을 갖게 된다. 이때, 자기장의 세기를 조절함으로써, 원하는 이온 만이 상기 질량 분석 장치(210)의 출구로 나오게 한다. 상기 질량 분석 장치(210)의 출구에서 방출되는 이온 빔(110)은 상기 가속기(230)로 주입된다.The mass spectrometer 210 selects atoms to be injected through a ratio of mass to charge of the ionized atoms. To this end, the mass spectrometer 210 typically includes a magnet that forms a magnetic field perpendicular to the direction of travel of the ion beam 110. When the positively charged ion beam 110 passes between the magnets in which the magnetic field is formed, the path of the ion beam 110 is curved by the electromagnetic force. At this time, by adjusting the intensity of the magnetic field, only the desired ions are allowed to exit the outlet of the mass spectrometer 210. The ion beam 110 emitted from the outlet of the mass spectrometer 210 is injected into the accelerator 230.

상기 가속기(230)는 원하는 이온 만으로 구성된 상기 이온 빔(110)을 가속시켜 그 운동에너지를 증가시킨다. 상기 이온화된 원자가 주입되는 깊이는 상기 이온 빔(110)의 운동에너지에 의해 결정된다. 따라서, 불순물의 주입 깊이를 조절하기 위해서는, 상기 가속기(230)에 공급되는 전력을 조절한다.The accelerator 230 accelerates the ion beam 110 composed of only desired ions to increase its kinetic energy. The depth at which the ionized atoms are injected is determined by the kinetic energy of the ion beam 110. Therefore, in order to adjust the implantation depth of the impurities, the power supplied to the accelerator 230 is adjusted.

상기 가속기(230)에서 방출되는 이온 빔(110)은 반도체 기판(240)에 주입된다. 이때, 이온화된 원자는 상기 반도체 기판(240)의 물질막을 구성하는 원자들과 충돌하여 운동에너지를 잃고 결국 정지한다. 그런데, 이때 주입되는 이온 빔(110)의 도즈가 적당한지 확인하는 과정이 필요하며, 이러한 도즈 모니터링 단계는 상기이온 주입 공정 전에 실시하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 이온 주입 공정 전에 상기 패러데이 컵(120)을 상기 이온 빔(110)의 경로 상에 배치한다. 상기 패러데이 컵(120)에 의해 모니터링된 상기 이온 빔(110)의 도즈가 적절하지 않을 경우, 상기 이온 주입 장치의 다른 구성 요소를 통해 상기 이온 빔(110)의 도즈를 조절한다. 반면, 상기 이온 빔(110)의 도즈가 적절할 경우, 상기 패러데이 컵(120)이 상기 이온 빔(110)의 경로를 가리지 않도록 배치함으로써, 상기 이온 빔(110)이 반도체기판(240)으로 주입되도록 한다. 이온 채널링을 최소화하기 위해, 상기 반도체기판(240)은 상기 이온 빔(110)의 진행 방향에 대해 대략 10°의 각도를 갖는 것이 바람직하다.The ion beam 110 emitted from the accelerator 230 is injected into the semiconductor substrate 240. At this time, the ionized atoms collide with atoms constituting the material film of the semiconductor substrate 240 to lose kinetic energy and eventually stop. However, at this time, a process of confirming that the dose of the ion beam 110 to be injected is appropriate is necessary, and the dose monitoring step is preferably performed before the ion implantation process. To this end, the Faraday cup 120 is disposed on the path of the ion beam 110 before the ion implantation process. If the dose of the ion beam 110 monitored by the Faraday cup 120 is not appropriate, the dose of the ion beam 110 is adjusted via another component of the ion implantation apparatus. On the other hand, if the dose of the ion beam 110 is appropriate, the Faraday cup 120 is disposed so as not to block the path of the ion beam 110, so that the ion beam 110 is injected into the semiconductor substrate 240. do. In order to minimize ion channeling, the semiconductor substrate 240 preferably has an angle of about 10 ° with respect to the traveling direction of the ion beam 110.

도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패러데이 컵을 구비한 이온 주입 장치를 설명하기 위한 장치도들이다. 도 4a 및 도 5a는 이온 빔의 진행 방향에 수직한 단면이고, 도 4b 및 도 5b는 이온 빔의 진행 방향에 평행한 단면을 나타낸다.4A, 4B, 5A, and 5B are apparatus diagrams for describing an ion implantation apparatus having a Faraday cup according to a preferred embodiment of the present invention. 4A and 5A are cross sections perpendicular to the advancing direction of the ion beam, and FIGS. 4B and 5B show cross sections parallel to the advancing direction of the ion beam.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 이온 빔(110)이 지나는 챔버(100) 내부는 고진공 상태이다. 이러한 고진공 상태를 형성하기 위해, 상기 챔버(100)는 그 내부의 기체를 배출하기 위한 진공 펌프(도시하지 않음)를 더 구비한다.4A and 4B, the inside of the chamber 100 through which the ion beam 110 passes is in a high vacuum state. In order to form such a high vacuum state, the chamber 100 further includes a vacuum pump (not shown) for discharging the gas therein.

상기 챔버(100)의 내부에는 패러데이 컵(120)이 배치된다. 상기 이온 빔(110)의 도즈를 모니터링하기 위하여, 상기 패러데이 컵(120)은 상기 이온 빔(110)에 의해 충돌되는 센싱부를 포함한다. 상기 패러데이 컵(120)은 상기 챔버(100)를 관통하는 회전축(140)에 연결된다.The Faraday cup 120 is disposed in the chamber 100. In order to monitor the dose of the ion beam 110, the Faraday cup 120 includes a sensing unit collided by the ion beam 110. The Faraday cup 120 is connected to a rotating shaft 140 passing through the chamber 100.

상기 회전축(140)은 상기 챔버(100)의 외부까지 연장되는데, 상기 챔버의 외부는 상기 챔버의 내부에 비해 높은 기압 상태를 갖는다. 이때, 상기 챔버(100) 내부의 압력을 고진공 상태로 유지하기 위해서는, 상기 회전축(140)과 상기 챔버(100) 사이로 기체의 흐름이 발생하지 않아야 한다. 이를 위해, 상기 회전축(140)과 상기 챔버(100) 사이에 상기 회전축(140)을 둘러싸는 밀봉 장치(150)가 배치된다. 상기 밀봉 장치(150)는 상기 회전축(140)이 원활하게 회전하도록 하기 위해, 마찰력이 작은 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 챔버(100)를 고진공 상태로 유지하기 위해서, 상기 밀봉 장치(150)는 높은 내마모성 및 우수한 밀착 특성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 회전축(140)은 상기 챔버(100) 외부에 배치된 구동장치(130)에 연결된다.The rotating shaft 140 extends to the outside of the chamber 100, the outside of the chamber has a high atmospheric pressure than the inside of the chamber. At this time, in order to maintain the pressure inside the chamber 100 in a high vacuum state, a gas flow should not occur between the rotating shaft 140 and the chamber 100. To this end, a sealing device 150 surrounding the rotating shaft 140 is disposed between the rotating shaft 140 and the chamber 100. The sealing device 150 is preferably formed of a material having a low friction force in order to rotate the rotation shaft 140 smoothly. In addition, in order to maintain the chamber 100 in a high vacuum state, the sealing device 150 preferably has a high wear resistance and excellent adhesion characteristics. The rotating shaft 140 is connected to the driving device 130 disposed outside the chamber 100.

상기 구동 장치(130)는 상기 회전축(140)을 회전시킴으로써, 상기 이온 빔(110)의 진행 방향에 대한 상기 패러데이 컵(120)의 각도를 조절하는 장치이다.The driving device 130 is a device for adjusting the angle of the Faraday cup 120 with respect to the traveling direction of the ion beam 110 by rotating the rotary shaft 140.

실제로 상기 이온 빔(110)의 도즈를 모니터링하기 위해서는, 상기 패러데이 컵(120)을 상기 이온 빔(110)의 경로 상에 배치한다. 바람직하게는, 상기 패러데이 컵(120)의 센싱부가 상기 이온 빔(110)의 진행 방향에 수직하도록 배치한다.In order to actually monitor the dose of the ion beam 110, the Faraday cup 120 is placed on the path of the ion beam 110. Preferably, the sensing unit of the Faraday cup 120 is disposed to be perpendicular to the traveling direction of the ion beam 110.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 반도체 장치의 제조를 위한 이온 주입 공정 중에는 상기 패러데이 컵(120)이 상기 이온 빔(110)을 가리지 말아야 한다. 이를 위해, 상기 구동 장치(130)는 상기 회전축(140) 및 상기 패러데이 컵(120)을 회전시킴으로써, 상기 패러데이 컵(120)의 각도를 조절한다. 바람직하게는, 상기 이온 빔(110)의 진행 방향에 대해 상기 패러데이 컵(120)이 수평하도록 조절한다. 이에따라, 도 5b에서 보듯이, 상기 이온 빔(110)은 상기 패러데이 컵(120)에 평행하게 상기 챔버(100)의 내부를 지난다.5A and 5B, the Faraday cup 120 should not cover the ion beam 110 during an ion implantation process for manufacturing a semiconductor device. To this end, the driving device 130 adjusts the angle of the Faraday cup 120 by rotating the rotary shaft 140 and the Faraday cup 120. Preferably, the Faraday cup 120 is adjusted to be horizontal with respect to the traveling direction of the ion beam 110. Accordingly, as shown in FIG. 5B, the ion beam 110 passes through the inside of the chamber 100 in parallel with the Faraday cup 120.

또한, 상기 이온 빔(110)의 도즈 모니터링 여부에 따라, 상기 패러데이 컵(120)의 각도를 조절하기 위해서는 상기 회전축(140)의 연장선이 상기 이온 빔(110)의 경로를 지나지 않도록 배치하는 것이 바람직하다. 이처럼, 상기 회전축(140)을 통해 상기 이온 빔(110)에 대한 상기 패러데이 컵(120)의 위치를 조절함으로써, 종래 기술에서 설명한 벨로우즈(50)의 파열에 의한 기체의 유입을 최소화할 수 있다. 그 결과, 기체 유입에 따른 이온 주입 공정의 불안정을 최소화함으로써, 반도체 장치의 생산 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, depending on whether the ion beam 110 is monitored for dose, in order to adjust the angle of the Faraday cup 120, it is preferable to arrange the extension line of the rotation shaft 140 so as not to pass the path of the ion beam 110. Do. As such, by adjusting the position of the Faraday cup 120 with respect to the ion beam 110 through the rotation shaft 140, it is possible to minimize the inflow of gas due to the rupture of the bellows 50 described in the prior art. As a result, the production yield of the semiconductor device can be improved by minimizing the instability of the ion implantation process due to the gas inflow.

본 발명에 따르면, 회전가능한 패러데이 컵을 구비한 이온 주입 장치를 제공한다. 이에 따라, 패러데이 컵이 반복적으로 운동함에 따라 유발되는 공기 누설 및 그에 따른 이온 주입 공정의 불안정을 최소화할 수 있다.According to the present invention, there is provided an ion implantation device having a rotatable Faraday cup. Accordingly, it is possible to minimize the air leakage caused by the Faraday cup is repeatedly moved and thus the instability of the ion implantation process.

Claims (6)

이온 빔이 진행하는 경로를 고진공 상태로 유지하는 챔버;A chamber for maintaining a path through which the ion beam travels in a high vacuum state; 상기 챔버의 내부에서, 이온의 도즈량을 모니터링하는 패러데이 컵;A Faraday cup inside the chamber for monitoring the dose of ions; 상기 챔버의 외부에서, 상기 패러데이 컵을 회전시키는 구동장치; 및A drive device for rotating the Faraday cup outside the chamber; And 상기 구동장치와 상기 패러데이 컵을 연결하는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.And an axis of rotation connecting said drive device and said Faraday cup. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패러데이 컵이 이온의 도즈량을 모니터링할 경우, 상기 패러데이 컵은 상기 이온 빔의 진행 방향에 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.And when the Faraday cup monitors the dose of ions, the Faraday cup is disposed perpendicular to the traveling direction of the ion beam. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 이온 주입 공정을 실시할 경우, 상기 패러데이 컵은 상기 이온 빔의 진행 방향에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.In the case of performing an ion implantation process, the Faraday cup is disposed parallel to the traveling direction of the ion beam. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축과 상기 챔버 사이에, 상기 챔버의 고진공 상태를 유지하기 위한 밀봉 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.And a sealing device between the rotating shaft and the chamber to maintain a high vacuum state of the chamber. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 밀봉 장치는 내마모성, 윤활성, 밀착성의 특징을 갖는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The sealing device is characterized in that the ion implantation device, characterized in that wear resistance, lubricity, adhesion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축은 그 연장선이 상기 이온 빔의 경로 밖에 있도록 상기 챔버의 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.And the rotation axis is disposed at an edge of the chamber such that its extension line is outside the path of the ion beam.
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KR100679263B1 (en) * 2005-09-22 2007-02-05 삼성전자주식회사 Faraday system and ion implanter used same
CN102569117A (en) * 2010-12-27 2012-07-11 北京中科信电子装备有限公司 Ion implantation beam line Faraday

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