KR20030096761A - Apparatus for identifying an aperture of an electrode head of ion beam generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일렉트로드 헤드의 애퍼처가 기준이 되는 중심위치에 위치하는지 여부를 정확하고도 용이하게 확인할 수 있는 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for confirming the alignment of the electrified head aperture of an ion beam generator. A device for checking the alignment of an electrostatic head aperture of a device.
반도체 소자를 제조하기 위하여 여러 가지 단위공정이 실시되며, 이러한 단위공정중 웨이퍼 표면에 불순물을 플라즈마 상태의 이온빔 상태로 만든 후 웨이퍼 표면에 침투시켜 필요한 전도형 및 비저항의 소자를 얻기 위해 이온주입공정이 실시된다.In order to manufacture semiconductor devices, various unit processes are carried out. During such unit processes, impurities are implanted on the wafer surface into a plasma ion beam state, and the ion implantation process is performed to penetrate the wafer surface to obtain the necessary conductivity type and resistivity devices. Is carried out.
이온주입공정을 실시하기 위해 이온빔을 발생하기 위한 장치가 구비되며, 이러한 종래의 이온빔 발생장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.An apparatus for generating an ion beam is provided to perform an ion implantation process, which will be described below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 이온빔 발생장치를 도시한 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 일측이 개방된 빔라인 웰(beam line well; 10)과, 빔라인 웰(10)의 개방된 일측에 결합되는 중심부에 삽입홀(21)이 형성되는 절연부싱(20)과, 절연부싱(20)의 삽입홀(21)을 통해 빔라인 웰(10) 내측에 위치하며 플랜지(31)가 절연부싱(20) 일측에 결합되는 소스헤드 하우징(source housing; 30)과, 소스헤드 하우징(30) 내측에 장착되며 일측에 아크챔버(41)가 구비되는 소스헤드(40)와, 빔라인 웰(10) 내측에 설치되는 일렉트로드 헤드(electrode head; 50)를 포함한다.1 is a side sectional view showing a conventional ion beam generator. As shown, the beam line well 10 having one side open, the insulation bushing 20 having an insertion hole 21 formed at the center coupled to the open side of the beam line well 10, and insulation A source head housing 30, which is positioned inside the beamline well 10 through the insertion hole 21 of the bushing 20, and the flange 31 is coupled to one side of the insulating bushing 20, and a source head housing ( 30) includes a source head 40 mounted inside and having an arc chamber 41 at one side, and an electrode head 50 installed inside the beamline well 10.
빔라인 웰(10)은 이온빔을 발생시키기 위하여 고전압이 인가되고, 개방된 일측의 반대편에 이온빔의 통과를 위하여 빔추출홀(11)이 형성된다.The beam line well 10 is applied with a high voltage to generate an ion beam, and a beam extraction hole 11 is formed on the opposite side of the open side for the passage of the ion beam.
절연부싱(20)은 절연재질로 형성되어 고전압이 인가되는 빔라인 웰(10)과 전압이 거의 영인 상태의 소스헤드 하우징(30)을 서로 절연시킨다.The insulating bushing 20 is formed of an insulating material to insulate the beam line well 10 to which a high voltage is applied and the source head housing 30 in a state where the voltage is almost zero.
소스헤드 하우징(30)은 내측에 소스헤드(40)가 장착되고, 일측에 하우징 그라파이트(housing graphite;32)가 구비되며, 하우징 그라파이트(32) 상에 소스헤드(40)의 아크챔버(41)로부터 발생되는 빔이 통과하도록 애퍼처(33)가 형성된다.The source head housing 30 has a source head 40 mounted therein, a housing graphite 32 on one side thereof, and an arc chamber 41 of the source head 40 on the housing graphite 32. The aperture 33 is formed so that the beam generated therefrom passes through.
소스헤드(40)는 일측에 아크 챔버(41)가 구비되며, 소스 가스를 아크 챔버(41)의 내측에 설치된 필라멘트(filament;미도시)에서 방출되는 열전자와 강제 충돌시켜 이온화시킨다.The source head 40 is provided with an arc chamber 41 on one side, and ionizes the source gas by forcibly colliding with hot electrons emitted from a filament (not shown) installed inside the arc chamber 41.
일렉트로드 헤드(50)는 소스헤드(40)의 아크챔버(41)로부터 발생되는 각종의 이온들에 전기장을 걸어 빔라인 웰(10)의 빔추출홀(11)로 추출시키는 것으로서, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 소스헤드(40)의 아크챔버(41)로부터 발생되는 각종의 이온들이 통과하도록 애퍼처(51)가 형성되며, 이러한 애퍼처(51)는 고전압용과 저전압용의 두 개로 이루어져 있다.The electrified head 50 extracts an electric field from various types of ions generated from the arc chamber 41 of the source head 40 to the beam extraction hole 11 of the beamline well 10, as shown in FIG. 2. As described above, the aperture 51 is formed to allow various ions generated from the arc chamber 41 of the source head 40 to pass therethrough, and the aperture 51 includes two types of high voltage and low voltage.
이러한 종래의 이온빔 발생장치는, 소스헤드(40)의 아크 챔버(41)에서 소스 가스를 열전자와 강제 충돌시킴으로써 발생된 이온들이 아크 챔버(41)의 슬릿(미도시) 및 소스헤드 하우징(30)의 애퍼처(33)를 통해 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)를 통과하면서 전기장에 의해 빔라인 웰(10)의 빔추출홀(11)로 추출되어 이온주입챔버(미도시)로 제어된 통로를 따라 이동한다.The conventional ion beam generator has a slit (not shown) of the arc chamber 41 and the source head housing 30 in which ions generated by forcibly colliding the source gas with hot electrons in the arc chamber 41 of the source head 40. While passing through the aperture (51) of the electric load head 50 through the aperture 33 of the extracted by the electric field to the beam extraction hole 11 of the beamline well 10 is controlled by an ion implantation chamber (not shown) Move along a closed passage.
한편, 종래의 이온빔 발생장치에서 일렉트로드 헤드(50)는 전후의 이동을 콘크롤 하는 Z갭(Z-gap)과 좌우를 콘트롤하는 사이드갭(side gap)이 구비되며, 이들은 소스헤드(40)에서 나온 빔을 가장 밀도가 높은 위치에서 통과시키는 역할을 한다. 이중 사이드갭은 Z갭과 달리 빔이 지나가는 곳에서 좌우로 움직이면서 빔이 다른 부분에 맞지 않도록 한다.On the other hand, in the conventional ion beam generator, the electrode 10 is provided with a Z gap (Z-gap) to control the front and rear movement and a side gap (side gap) to control the left and right, they are the source head 40 It passes through the beam from the most dense position. The double sidegap, unlike the Z-gap, moves from side to side where the beam passes, preventing the beam from fitting into other parts.
그러나, 이와 같은 종래의 이온빔 발생장치는 사이드갭이 기준이 되는 중심위치에서 벗어난 상태에서 콘트롤될 경우 밀도가 높은 빔을 통과시키는 것이 아니라 낮은 밀도의 빔을 통과시켜 빔의 흐름에 영향을 주게 되어 웨이퍼에 불균일하게 이온을 주입하게 된다.However, such a conventional ion beam generating device affects the flow of a beam by passing a beam of high density instead of passing a high density beam when the side gap is controlled from a center position that is a reference. Ions are implanted unevenly.
그러므로 현재 일렉트로드 헤드 또는 관련 부품의 교체시 스틸 룰러(steel ruller)를 이용하거나 소스헤드 하우징의 애퍼처를 이용하여 일렉트로드 헤드 애퍼처의 중심위치를 확인하고 있으나 일렉트로드 헤드 애퍼처의 중심위치를 정확하고도 용이하게 확인할 수 없다는 문제점을 가지고 있었다.Therefore, the current position of the electric rod head aperture is checked by using steel ruller or the aperture of the source head housing when replacing the electric rod head or related parts. It had a problem that it could not be confirmed accurately and easily.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 일렉트로드 헤드의 애퍼처가 기준이 되는 중심위치에 위치하도록 일렉트로드 헤드의 애퍼처가 소스헤드 하우징의 애퍼처에 일치하는지 여부를 정확하고도 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써 웨이퍼의 균일한 이온주입을 가능하게 하는 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to determine whether the aperture of the electrified head corresponds to the aperture of the source head housing so that the aperture of the electrified head is located at the center position to which the reference is located. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device for confirming alignment of an electrode of an electric load head of an ion beam generator that enables uniform ion implantation of a wafer by enabling accurate and easy identification.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드의 애퍼처가 소스헤드 하우징의 애퍼처에 정렬되었는지 여부를 확인하는 장치에 있어서, 소스헤드 하우징 내측면에 면접촉하는 베이스플레이트와; 베이스플레이트 일측면에 수직되게 형성되어 소스헤드 하우징의 애퍼처를 통과하여 일렉트로드 헤드의 애퍼처에 삽입되는 삽입플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for confirming whether an aperture of an electrorod head of an ion beam generator is aligned with an aperture of a source head housing, the base plate being in surface contact with an inner surface of the source head housing. ; It is formed to be perpendicular to one side of the base plate characterized in that it comprises an insertion plate which is inserted into the aperture of the electrode rod through the aperture of the source head housing.
도 1은 종래의 이온빔 발생장치를 도시한 측단면도이고,1 is a side cross-sectional view showing a conventional ion beam generator,
도 2는 종래의 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드를 도시한 정면도이고,FIG. 2 is a front view showing an electrorod head of a conventional ion beam generator,
도 3은 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing the alignment confirmation device of the electrophoretic head aperture of the ion beam generating apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치의 사용상태도이다.4 is a state diagram of the alignment confirmation device for the electric rod head aperture of the ion beam generator according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 ; 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치100; Alignment check device for electrorod head aperture
110 ; 베이스플레이트 120 ; 삽입플레이트110; Base plate 120; Insert Plate
130 ; 관측홀130; Observation Hall
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치의 사용상태도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치(100)는 소스헤드 하우징(30)의 내측면에 면접촉하는 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110) 일측면에 수직되게 형성되는 삽입플레이트(120)를 포함한다.Figure 3 is a perspective view showing the alignment check device of the electric load head aperture of the ion beam generating apparatus according to the present invention, Figure 4 is a state diagram of the alignment check device of the electric load head aperture of the ion beam generating device according to the present invention. . As shown, the alignment check device 100 of the electrode rod head aperture of the ion beam generating apparatus according to the present invention is the base plate 110 and the base plate 110 in surface contact with the inner surface of the source head housing 30 It includes an insertion plate 120 formed perpendicular to one side.
베이스플레이트(110)는 소스헤드 하우징(30)의 내측면에 위치하는 것으로서, 일정한 두께를 가지며, 일측면에 수직되게 삽입플레이트(120)가 형성된다.The base plate 110 is located on the inner side of the source head housing 30, has a predetermined thickness, and the insertion plate 120 is formed perpendicular to one side.
삽입플레이트(120)는 소스헤드 하우징(30)의 애퍼처(33)를 통과하여 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)에 삽입되는 것으로, 본 실시예에서는 한 쌍으로 이루어져 있으며, 이들은 서로 일정한 간격을 두고 일렬로 배열된다.The insertion plate 120 is inserted through the aperture 33 of the source head housing 30 into the aperture 51 of the electrorod head 50. In the present embodiment, the insertion plate 120 is formed in a pair. It is arranged in a line at regular intervals.
한편, 한 쌍의 삽입플레이트(120) 사이의 베이스플레이트(110)상에는 관측홀(130)이 형성됨이 바람직하다. 따라서, 관측홀(130)을 통해 삽입플레이트(120)가 소스헤드 하우징(30)의 애퍼처(33)와 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)에 삽입되었는지를 여부를 확인할 수 있다.On the other hand, it is preferable that the observation hole 130 is formed on the base plate 110 between the pair of insertion plates 120. Therefore, it is possible to check whether the insertion plate 120 is inserted into the aperture 33 of the source head housing 30 and the aperture 51 of the electrorod head 50 through the observation hole 130.
이와 같은 구조로 이루어진 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the alignment checking device of the electrode rod head of the ion beam generator having such a structure is performed as follows.
먼저, 소스헤드 하우징(30)으로부터 소스헤드(40; 도 1에 도시)를 분리후 도 4에서 나타난 바와 같이, 소스헤드 하우징(30)의 내측으로 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치(100)를 삽입하여 삽입플레이트(120)를 소스헤드 하우징(30)의 애퍼처(33)와 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)에 삽입함과 아울러 베이스플레이트(110)가 소스헤드 하우징(30)의 내측면에 면접촉되도록 한다.First, after removing the source head 40 (shown in FIG. 1) from the source head housing 30, as shown in FIG. 4, the alignment check of the electrode rod generator of the ion beam generating apparatus into the source head housing 30 is confirmed. The device 100 is inserted to insert the insertion plate 120 into the aperture 33 of the source head housing 30 and the aperture 51 of the electrorod head 50, and the base plate 110 as a source. The inner surface of the head housing 30 is in surface contact.
이 때, 관측홀(130)을 통해 삽입플레이트(120)가 소스헤드 하우징(30)의 애퍼처(33)와 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)에 제대로 삽입되었는지 여부를 확인한다.At this time, it is checked whether the insertion plate 120 is properly inserted into the aperture 33 of the source head housing 30 and the aperture 51 of the electrorod head 50 through the observation hole 130.
따라서, 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)의 중심위치를 정확하고도 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써 이온빔 발생장치는 일렉트로드 헤드(50)의 애퍼처(51)가 기준이 되는 중심위치에 정확하게 정렬되도록 함으로써 빔라인 웰(10)의 빔추출홀(11)로 밀도가 높은 빔을 통과시켜서 웨이퍼에 균일하게 이온을 주입할 수 있도록 한다.Therefore, the ion beam generator can be accurately and easily identified at the center position of the aperture 51 of the electrode rod 50 as a reference by enabling the center position of the aperture 51 of the electrorod head 50 to be accurately and easily identified. By accurately aligning the beam, a beam having a high density passes through the beam extraction hole 11 of the beamline well 10 so that ions can be uniformly injected into the wafer.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치는 일렉트로드 헤드의 애퍼처가 기준이 되는 중심위치에 위치하도록 일렉트로드 헤드의 애퍼처가 소스헤드 하우징의 애퍼처에 일치하는지 여부를 정확하고도 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써 웨이퍼의 균일한 이온주입을 가능하게 하는 효과를 가지고 있다.As described above, the alignment check device for the electrode of the electrode of the ion beam generator according to the present invention is the aperture of the electrode of the load rod head is positioned on the aperture of the source head housing so that the aperture of the electrode of the electrode rod is located in the center position to the reference By making it possible to confirm whether the coincidence is accurate and easy, it has the effect of enabling uniform ion implantation of the wafer.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이온빔 발생장치의 일렉트로드 헤드 애퍼처의 정렬확인장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for performing the alignment confirmation device of the electro-rod head aperture of the ion beam generating apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, the following claims As claimed in the present invention without departing from the gist of the present invention, any person having ordinary knowledge in the field of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
Claims (2)
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