KR20040023941A - Ion implantation equipment furnished with means for keeping and removing particles - Google Patents

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KR20040023941A
KR20040023941A KR1020020055391A KR20020055391A KR20040023941A KR 20040023941 A KR20040023941 A KR 20040023941A KR 1020020055391 A KR1020020055391 A KR 1020020055391A KR 20020055391 A KR20020055391 A KR 20020055391A KR 20040023941 A KR20040023941 A KR 20040023941A
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Abstract

PURPOSE: An ion implanter equipped with means for removing particles is provided to avoid damage to equipment and malfunction of the equipment by preventing particles from being transferred to a power supply or a controller installed in an acceleration unit. CONSTITUTION: An ion beam generating unit is prepared. An ion analyzing unit(320) selects a specific ion among the ions supplied by the ion beam generating unit. The acceleration unit(330) accelerates the ions selected and radiated from the ion analyzing unit. The ions accelerated in the acceleration unit are implanted into a semiconductor substrate in a process chamber unit. The means for removing particles(325) is included in the ion analyzing unit.

Description

파티클 제거용 수단을 구비한 이온 주입 장치{Ion implantation equipment furnished with means for keeping and removing particles}Ion implantation equipment furnished with means for keeping and removing particles

본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 파티클 제거용 수단을 구비하고 있는 이온 주입 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to an ion implantation apparatus including means for removing particles.

반도체 제조 공정의 단위 공정 중에서 이온 주입(ion implantation) 공정이란 원하는 불순물 원자를 가스 상태의 이온으로 만들고, 가스 상태로 된 이온에 에너지(가속 전압)를 가하여 이를 웨이퍼에 주입하는 공정이다. 웨이퍼에 주입된 이온은 웨이퍼(또는 웨이퍼 상의 물질막) 내의 원자핵 및 전자와 충돌하여 에너지를 잃고 일정한 깊이에서 멈추게 된다.The ion implantation process is a process in which desired impurity atoms are made into ions in a gas state, and energy (acceleration voltage) is applied to ions in the gas state to be injected into a wafer. Ions implanted in the wafer collide with the nuclei and electrons in the wafer (or material film on the wafer) to lose energy and stop at a constant depth.

이온 주입 장치를 사용하여 이온이 주입되는 깊이를 조절하기 위해서는 가속 전압의 크기를 조절하고, 주입되는 이온의 양을 조절하기 위해서는 가스 상태로 만들기 위한 전류의 양을 조절한다. 그리고 이온이 주입되는 과정에서 결정의 격자나 물질막에 손상이 생길 수 있는데 이러한 손상은 후속 열처리 공정에서 치유해주게 된다.In order to control the depth of implantation of ions using an ion implantation device, the amount of acceleration voltage is controlled, and the amount of current to make gas is controlled to control the amount of implanted ions. In addition, damage may occur to the lattice of the crystal or the material film during the implantation of ions, which will be healed in a subsequent heat treatment process.

이온 주입 장치는 크게 고전류(high current) 이온 주입 장치와 중전류(medium current) 이온 주입 장치 그리고 고에너지(high energy) 이온 주입 장치와 저에너지(low energy) 이온 주입 장치로 분류할 수 있다. 도 1에는 이온 주입 장치에 공통적으로 포함되어 있는 구성 요소의 일부에 대한 구성도가 간략하게 도시되어 있다.The ion implantation apparatus may be classified into a high current ion implanter, a medium current ion implanter, a high energy ion implanter, and a low energy ion implanter. FIG. 1 is a schematic diagram of some of the components commonly included in the ion implantation apparatus.

도 1을 참조하면, 이온 주입 장치는 크게 이온빔 생성 유닛(110), 이온 에널라이징 유닛(120), 가속 유닛(130) 및 공정 챔버 유닛(140)을 포함하여 구성되어 있다. 이온빔 생성 유닛(110)은 가스를 이온 상태로 만들어주는 이온 소스(ion source)부를 포함하고 있으며, 여기에 가스 공급 장치(미도시) 및 파워 서플라이(power supply, 미도시) 등이 구비되어 있다. 이온 소스에서 발생한 이온은 이온 애널라이징 유닛(120)으로 추출되는데, 이 과정에서 이온이 내부의 전극과 충돌하여 2차 전자가 발생할 수 있다. 이 2차 전자는 이온빔과 부딪쳐서 이온들을 중성화시킬 수 있는데, 이러한 중성화를 방지하기 위하여 이온빔이 추출되는 부분에 서프레션 전극(suppression electrode)을 설치하고 여기에 음의 전압을 인가하기도 한다.Referring to FIG. 1, the ion implantation apparatus includes a ion beam generating unit 110, an ion analyzing unit 120, an acceleration unit 130, and a process chamber unit 140. The ion beam generating unit 110 includes an ion source unit that makes a gas in an ion state, and is provided with a gas supply device (not shown) and a power supply (not shown). The ions generated from the ion source are extracted by the ion analyzing unit 120, in which ions collide with the internal electrodes to generate secondary electrons. The secondary electrons may be neutralized by colliding with the ion beam. In order to prevent such neutralization, a suppression electrode may be provided at a portion where the ion beam is extracted and a negative voltage may be applied thereto.

이온 애널라이징 유닛(120)은 이온빔 생성 유닛에서 만들어지는 여러 가지 이온들 중에서 원하는 이온을 선택해내는 장치이다. 이러한 선택은 소위 에널라이징 마그넷(123)이라고 칭해지는 수단에 의해서 수행된다. 90도 또는 120도 등의 각을 가진 튜브(122)에 유입되는 여러 가지 이온들이 에널라이징 마그넷(123)에 의하여 유도된 자기장내에서 각각의 질량들에 따라서 분리됨으로써 원하는 이온만을 선택할 수 있다.The ion analyzing unit 120 is a device for selecting a desired ion among various ions produced by the ion beam generating unit. This selection is carried out by means called so-called analyzing magnets 123. Various ions introduced into the tube 122 having an angle of 90 degrees or 120 degrees are separated according to the respective masses in the magnetic field induced by the analyzing magnet 123 so that only the desired ions can be selected.

그리고 가속 유닛(130)은 이온을 소정의 에너지 수준 상태로 만들기 위한 장치이다. 가속 유닛(130) 내의 가속 튜브에는 이를 위하여 일반적으로 가속 필드(accelerating field)가 생성된다. 가속 필드는 가속 유닛(130)에 설치되어 있는 파워 서플라이(power supply)에 의하여 생성되며, 가속 필드의 세기는 제어기 등에 의하여 조절된다. 또한, 가속 유닛(130) 내에서 이온빔은 특정한 크기 및 형태로 포커싱된다.And acceleration unit 130 is a device for bringing ions into a state of a predetermined energy level. Acceleration fields in the acceleration unit 130 are typically created with accelerating fields for this purpose. The acceleration field is generated by a power supply installed in the acceleration unit 130, and the strength of the acceleration field is adjusted by a controller or the like. In addition, within the acceleration unit 130 the ion beam is focused to a particular size and shape.

이와 같이, 가속 유닛을 통과한 이온빔은 공정 챔버 유닛(140)으로 투사된다. 공정 챔버 유닛에는 렌즈, 이온 스캐닝 수단 및 웨이더 지지대 등이 구비되어 있다. 공정 챔버 유닛(140)에서 이온은 스캐닝(scanning) 수단에 의하여 균일하게 주입될 수 있게 된다.As such, the ion beam passing through the acceleration unit is projected to the process chamber unit 140. The process chamber unit is provided with a lens, an ion scanning means, a wader support and the like. In the process chamber unit 140, ions can be uniformly implanted by scanning means.

상기한 바와 같이, 이온빔은 이온 주입 장치의 각 설비를 거쳐서 최종적으로 웨이퍼에 도달하게 된다. 이렇게 이온이 주입되는 과정에서 전극 및 렌즈 등과 아퍼처(aperture), 그리고 진공 챔버나 튜브의 내벽 등에 이온빔이 부딪치게 된다. 이 때, 이온빔이 지나가는 경로에 설치되어 있는 각종 부품에 이온빔이 충돌을 일으켜 마모성 파티클을 발생시킨다. 또한, 이온빔 생성 시에 유독 가스의 반응으로 인하여 각종 이물질이 생성될 수도 있다.As described above, the ion beam finally reaches the wafer via each facility of the ion implantation apparatus. In the process of implanting ions, an ion beam strikes an aperture, an electrode, a lens, or the like, and an inner wall of a vacuum chamber or a tube. At this time, the ion beam collides with various components provided in the path through which the ion beam passes, thereby generating abrasive particles. In addition, various foreign matters may be generated due to the reaction of the toxic gas at the time of generating the ion beam.

이와 같이, 파티클이 발생하면 이온 주입 장치의 각종 설비 즉, 진공 챔버, 진공 튜브 또는 부슁(bushing) 등에 누적되는데 특히 이온빔 생성 유닛(110)과 이온 애널라이징 유닛(120)의 챔버 및 튜브에서 파티클이 많이 발생하고 파티클의 누적도 많이 생긴다.As such, when particles are generated, the particles accumulate in various facilities of the ion implantation apparatus, such as a vacuum chamber, a vacuum tube, or a bushing. Particularly, particles are generated in the chambers and tubes of the ion beam generating unit 110 and the ion analyzing unit 120. It happens a lot and accumulates a lot of particles.

그런데, 설비의 점검 및 보수를 위하여 각 유닛의 챔버 및/또는 튜브 사이에 설치되어 있는 격리 밸브를 개방한 상태에서 진공 시스템을 가동하여 챔버 및/튜브에 잔류하고 있는 잔류물을 제거하게 된다. 이 때, 진공 시스템에 의하여 공정 챔버 유닛(140), 가속 유닛(130) 및 이온 애널라이징 유닛(120)의 순으로 고진공 상태가 형성되면서, 압력 차이로 인한 기류에 의하여 잔류물이 공정 챔버 유닛(140)의 외부로 배출된다.However, the vacuum system is operated while the isolation valve provided between the chamber and / or the tube of each unit is opened for the inspection and maintenance of the equipment, thereby removing the residues remaining in the chamber and / or the tube. At this time, while the high vacuum state is formed in the order of the process chamber unit 140, the acceleration unit 130, and the ion analyzing unit 120 by the vacuum system, the residue is formed by the air flow due to the pressure difference. 140 is discharged to the outside.

이 과정에서 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 이온 주입 장치에서는 이온 애널라이징 유닛(120)에서 발생한 파티클이 개방된 격리 밸브(250)를 지나서 진공 정도에 따라서 가속 유닛(130) 쪽으로 이동하게 된다. 이렇게 되면 가속 유닛(130)에 설치되어 장치, 예컨대 이온의 가속을 제어하는 제어기 및 파워 공급 수단 등에 파티클이 들어가서 이들 장치의 손상 및 오작동을 유발시킬 수 있다. 또한, 상기한 파워 공급 수단의 절연을 유지시켜 주는 부슁(bushing)에 파티클이 많이 누적되게 되면 절연 상태가 나빠지고 심한 경우에는 부슁에 크랙(crack)이 발생하기도 한다.In this process, for example, as shown in FIG. 2, in the ion implantation apparatus according to the related art, the particles generated in the ion analyzing unit 120 pass through the isolation valve 250 that is opened and then accelerate according to the degree of vacuum. Will move toward). In this case, particles installed in the acceleration unit 130 may enter particles, such as controllers and power supply means for controlling the acceleration of ions, which may cause damage and malfunction of these devices. In addition, when a large amount of particles accumulate in the bushing that maintains the insulation of the power supply means, the insulation state worsens, and in severe cases, cracks may occur in the bushing.

또한, 설비의 유지 및 보수 과정에서 파티클이 공정 챔버 유닛(140)에 유입될 수도 있다. 이 경우 이온 주입 장치가 재가동되게 되면, 공정 챔버 유닛(140)으로 유입된 파티클은 웨이퍼를 오염시키는 오염원이 될 수도 있다. 웨이퍼가 파티클에 의하여 오염이 되면, 반도체 소자의 신뢰도가 떨어지고 수율이 감소하게 된다.In addition, particles may flow into the process chamber unit 140 during the maintenance and repair of the facility. In this case, when the ion implantation apparatus is restarted, particles introduced into the process chamber unit 140 may be a source of contamination that contaminates the wafer. If the wafer is contaminated by particles, the reliability of the semiconductor device is lowered and the yield is reduced.

뿐만 아니라, 종래의 이온 주입 장치에는 이러한 파티클의 이동을 제한하거나 감소시킬 수 있는 수단이 전혀 없기 때문에, 이온 주입 장치의 여러 유닛 중에서 상대적으로 유지 및 보수 작업이 어려운 부분으로 파티클이 유입되기가 쉽다. 그러면, 설비를 유지 및 보수하는 것 자체가 어려울 뿐만이 아니라 여기에 투입되는 비용도 증가하게 된다.In addition, since there is no means for limiting or reducing the movement of the particles in the conventional ion implantation device, particles are easily introduced into the parts of the ion implantation device relatively difficult to maintain and repair. This will not only make the maintenance and repair of the equipment itself difficult, but also increase the cost put into it.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이온빔에 의하여 발생하는 파티클이다른 유닛의 공정 챔버 및/튜브로 이동하는 것을 억제할 수 있고 또한 이 파티클을 저장하여 제거할 수 있도록 하는 파티클 제거 수단을 구비한 이온 주입 장치를 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is ion implantation with particle removal means that can suppress the particles generated by the ion beam from moving to the process chamber and / tube of the other unit and also to store and remove the particles To provide a device.

도 1은 종래 기술에 의한 이온 주입 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이고,1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an ion implantation apparatus according to the prior art,

도 2는 도 1의 이온 주입 장치에서 파티클이 이동하는 모습을 보여주고 있는 개념도이고,FIG. 2 is a conceptual view illustrating a particle moving in the ion implantation apparatus of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 의한 파티클 제거용 수단을 구비한 이온 주입 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이고,3 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an ion implantation apparatus having a particle removing means according to the present invention,

도 4는 도 3의 이온 주입 장치에 구비될 수 있는 파티클 제거용 수단의 일 실시예를 도시하고 있는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a particle removing means that may be included in the ion implantation apparatus of FIG. 3.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110, 310 : 이온빔 생성 유닛120, 320 : 이온 애널라이징 유닛110, 310: ion beam generating unit 120, 320: ion analyzing unit

130, 330 : 가속 유닛140, 340 : 공정 챔버 유닛130, 330: acceleration unit 140, 340: process chamber unit

250, 450 : 격리 밸브325 : 파티클 제거용 수단250, 450: isolation valve 325: means for removing particles

325a : 파티클 저장용 용기325b : 부착용 부재325a: container for storing particles 325b: member for attachment

325c : 파티클 가이드325c: Particle Guide

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 이온 주입 장치는 이온빔 생성 유닛, 이온빔 생성 유닛으로부터 제공되는 이온 중 특정한 이온을 선택하는 이온 애널라이징 유닛, 이온 애널라이징 유닛으로부터 선택되어 방사되는 이온을 가속시키는 가속 유닛 및 가속 유닛에서 가속된 이온이 반도체 기판에 주입되는 공정 챔버 유닛을 포함하고 있는데, 상기한 이온 애널라이징 유닛에는 파티클 제거용 수단이 구비되어 있다. 파티클 제거용 수단에 의하여 가속 유닛 및 공정 챔버 유닛으로 이동하는 파티클을 용이하게 저장 및 제거함으로써 파티클에 의한 장치의 파손 및 오작동과 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 이온 주입 장치에 대한 유지 및 보수 작업도 종래에 비하여 훨씬 용이하게 실시할 수가 있다.The ion implantation apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem is to accelerate the ion is selected from the ion beam generating unit, ion analysis unit for selecting a specific ion of the ion provided from the ion beam generating unit, ion analysis unit radiated And a process chamber unit in which the accelerated unit is injected into the semiconductor substrate. The ion analyzing unit is provided with a means for removing particles. By means of particle removal means, it is possible to easily store and remove particles moving to the acceleration unit and the process chamber unit, thereby preventing damage and malfunction of the device by the particles and contamination of the wafer. In addition, maintenance and repair work on the ion implantation device can be carried out much more easily than in the prior art.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기한 파티클 제거용 수단은 이온 애널라이징 유닛이 가속 유닛과 연결되는 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the particle removing means is preferably installed at a position where the ion analyzing unit is connected to the acceleration unit.

그리고, 상기한 파티클 제거용 수단은 컵 모양의 파티클 저장용 용기 및 부착용 부재를 구비하고 있을 수 있으며, 상기한 파티클 제거용 수단에는 파티클을 저장용 용기로 가이드하는 파티클 가이드가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 파티클 제거용 수단은 이온 애널라이징 유닛으로부터 분리가 가능한 것이 바람직하다.The particle removing means may include a cup-shaped container for storing particles and an attachment member, and the particle removing means further includes a particle guide that guides the particles to the storage container. Do. In addition, it is preferable that the means for removing particles can be separated from the ion analyzer.

그리고, 상기한 파티클 제거용 수단은 이온 애널라이징 유닛의 저면에 설치되어 있을 수 있다.The particle removing means may be provided on the bottom surface of the ion analyzing unit.

본 발명의 다른 실시예에 의한 이온 주입 장치는 이온빔이 통과하는 튜브에 애널라이징 마그넷(analyzing magnet)이 설치되어 있는 이온 애널라이징 유닛을 구비하고 있는데, 상기한 이온 애널라이징 유닛의 튜브에는 파티클 제거용 수단이 더 구비되어 있다.An ion implantation apparatus according to another embodiment of the present invention includes an ionizing unit in which an analyzing magnet is installed in a tube through which an ion beam passes, wherein the tube of the ionizing unit is used for particle removal. Means are further provided.

그리고, 상기한 파티클 제거용 수단은 애널라이징 마그넷에 의하여 선택된 이온빔이 방사되는 부분에 설치되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the said particle removal means is provided in the part to which the ion beam selected by the analyzing magnet is radiated.

그리고, 상기한 파티클 제거용 수단은 컵 모양의 파티클 저장용 용기 및 부착용 부재를 구비하고 있을 수 있으며, 상기한 파티클 제거용 수단에는 파티클을 저장용 용기에 가이드하는 파티클 가이드가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 파티클 제거용 수단은 튜브로부터 분리가 가능한 것이 바람직하다.The particle removing means may include a cup-shaped container for storing particles and an attachment member, and the particle removing means further includes a particle guide for guiding particles to the storage container. Do. In addition, the means for removing particles is preferably separated from the tube.

그리고, 상기한 파티클 제거용 수단은 튜브의 저면에 설치되어 있을 수 있다.The particle removing means may be installed at the bottom of the tube.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 구체적으로 적용되는 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 본 발명의 기술적 사상이 철저하고 완전하게 개시될 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 예시적으로 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성 요소들은 본 발명의 이해를 위하여 필요한 범위에서 간략하게 도시하였다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments to which the present invention is specifically applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided by way of example so that the technical spirit of the present invention can be thoroughly and completely disclosed, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In the drawings, each component is shown briefly to the extent necessary for the understanding of the present invention. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

도 3에는 본 발명에 의한 파티클 제거용 수단을 구비한 이온 주입 장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 이온 주입 장치에 구비된 파티클 제거용 수단의 일 실시예에 대한 단면이 도시되어 있다.Figure 3 schematically shows the configuration of the ion implantation device having a particle removal means according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of an embodiment of the particle removal means provided in the ion implantation device of FIG. Is shown.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 이온 주입 장치의 일 실시예는 그 기본적인 구성은 종래의 이온 주입 장치와 동일하다. 즉, 이온 주입 장치는 종래와 마찬가지로 이온빔 생성 유닛(310), 이온 애널라이징 유닛(320), 가속 유닛(130) 및 공정 챔버 유닛(340) 등이 포함되어 구성되어 있다. 그리고, 상기한 이온 주입 장치는 고전류(high current) 이온 주입 장치이거나 중전류(medium current) 이온 주입 장치 그리고 고에너지(high energy) 이온 주입 장치이거나 저에너지(low energy) 이온 주입 장치일 수 있다.3 and 4, one embodiment of the ion implantation apparatus according to the present invention has the same basic configuration as a conventional ion implantation apparatus. That is, the ion implantation apparatus includes an ion beam generating unit 310, an ion analyzing unit 320, an acceleration unit 130, a process chamber unit 340, and the like as in the related art. The ion implantation device may be a high current ion implantation device, a medium current ion implantation device, a high energy ion implantation device, or a low energy ion implantation device.

종래의 이온 주입 장치와 본 발명과의 차이점은 파티클 제거 수단(325)이 이온 주입 장치에 더 설치되어 있다는 점이다. 도면에는 파티클 제거 수단(325)이 이온 에널라이징 유닛(320)이 가속 유닛(330)에 접속되는 부분에 1개 설치되어 있는 경우를 도시하고 있다. 그러나, 파티클 제거 수단은 도면과는 달리 파티클이 많이 발생되어 퇴적되는 곳이라면 어디든지 설치될 수 있으며, 파티클 제거 수단이 여러 개 설치될 수도 있다.The difference between the conventional ion implantation apparatus and the present invention is that the particle removing means 325 is further installed in the ion implantation apparatus. The figure shows the case where one particle removal means 325 is provided in the part which the ion analyzing unit 320 is connected to the acceleration unit 330. As shown in FIG. However, unlike the drawing, the particle removing means may be installed anywhere where a lot of particles are generated and deposited, and a plurality of particle removing means may be installed.

예를 들어, 파티클 제거 수단이 도면에 도시한 부분만이 아니라 가속 유닛(330)이 이온 애널라이징 유닛(320)과 접속하는 부분에 설치될 수도 있고, 두곳에 모두 설치될 수도 있다. 그리고, 파티클 제거 수단은 이온빔 발생 유닛(310)내에서 파티클이 많이 발생하는 곳에 설치할 수도 있다.For example, the particle removing means may be installed at the portion where the acceleration unit 330 is connected to the ion analyzing unit 320 as well as the portion shown in the figure, or may be installed at both places. In addition, the particle removing means may be installed where a lot of particles are generated in the ion beam generating unit 310.

전술한 바와 같이 이온 주입 장치 중에서 이온빔 발생 유닛(310) 및 이온 애널 라이징 유닛(320)에서 파티클이 많이 생성되기 때문에, 최소한 이온 애널 라이징 유닛(320)(또는 튜브(322))의 말단에는 하나를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 파티클 제거 수단(325)은 이온 애널라이징 유닛(325)의 저면 또는 튜브(322)의 저면에 설치하는 것이 바람직하다. 저면에 설치되면 이동 중이던 파티클이 중력에 의하여 개방되어 있는 파티클 제거 수단으로 떨어질 수 있게 된다.As described above, since a large number of particles are generated in the ion beam generating unit 310 and the ion analyzing unit 320 in the ion implantation device, at least one end of the ion analyzing unit 320 (or the tube 322) is placed at the end. It is desirable to install. In addition, the particle removing means 325 is preferably installed on the bottom of the ion analyzing unit 325 or the bottom of the tube 322. When installed on the bottom, moving particles can fall to the particle removal means that are open by gravity.

파티클 제거 수단(325)은 파티클을 용이하게 제거할 수 있는 장치라면 어떠한 형태의 장치도 사용이 가능하다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 파티클 제거 수단(325)은 저장용 용기(325a) 및 부착용 부재(325b)로 구성될 수 있다. 저장용 용기(325a)는 이동하는 파티클을 일시적으로 저장하는 용기이며, 부착용 부재(325b)는 저장용 용기(325a)를 튜브(322)에 부착시키기 위한 수단이다.The particle removing means 325 may be any type of device as long as the device can easily remove particles. For example, as shown in FIG. 4, the particle removing means 325 may be composed of a storage container 325a and an attachment member 325b. The storage container 325a is a container for temporarily storing moving particles, and the attachment member 325b is a means for attaching the storage container 325a to the tube 322.

저장용 용기(325a)의 모양 및 크기는 여러 가지가 있을 수 있다. 그 크기는 전체 설비의 공간 및 파티클의 양을 고려하여 적당한 크기로 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 저장용 용기의 평면 모양도 원형이거나 사각형 또는 다른 모양일 수도 있다.The shape and size of the storage container 325a may be various. It is desirable to determine the size to an appropriate size in consideration of the space of the entire installation and the amount of particles. In addition, the planar shape of the storage container may also be circular, square or other shapes.

부착용 부재(325b)는 저장용 용기를 영구적으로 튜브(322) 등에 고정시킬 수도 있는 수단일 수도 있고, 또한 탈착이 가능한 수단으로 만들어질 수도 있다. 예를 들면, 부착용 부재에는 나사(screw)가 포함되어 있을 수 있다. 이 경우에 저장용 용기(325a)를 튜브(322)에 분리 및 조립하는 것이 용이하게 이루어질 수 있다. 분리 및 조립이 용이하면 수시로 점검하여 설비의 유지 및 보수가 가능한 장점이 있다.The attachment member 325b may be a means that may permanently fix the storage container to the tube 322 or the like, or may be made of a detachable means. For example, the attachment member may include a screw. In this case, the storage container 325a may be easily separated and assembled to the tube 322. If the separation and assembly is easy, there is an advantage that the maintenance and repair of the facility can be checked from time to time.

파티클 제거 수단(325)에는 저장용 용기(325a) 및 부착용 부재(325b)외에도 파티클 가이드(325c)가 더 포함되어 있을 수 있다. 파티클 가이드(325c)는 이동하는 파티클을 저장용 용기(325c)에 가이드하여, 다른 유닛으로 이동하는 것을 방지하기 위한 수단이다. 이를 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 파티클 가이드(325c)는 저장용 용기(325a)의 끝에 이온빔 또는 설비의 유지 및 보수시에 형성되는 공기의 흐름에 대각선 방향으로 설치하는 것이 바람직하다.The particle removing means 325 may further include a particle guide 325c in addition to the storage container 325a and the attachment member 325b. The particle guide 325c is a means for guiding the moving particle to the storage container 325c to prevent it from moving to another unit. To this end, as shown in FIG. 4, the particle guide 325c is preferably installed diagonally in the flow of air formed at the end of the storage container 325a during the maintenance and repair of the ion beam or the facility.

이와 같은 파티클 제거 수단(325)이 설치되어 있으면, 공정 중에 발생된 파티클 중에서 무거운 파티클은 이동 중에 중력에 의하여 저장용 용기(325a) 안으로 자동적으로 떨어져서 저장이 된다. 그리고, 무겁지 않은 파티클은 파티클 가이드(325c)에 의하여 저자용 용기(325a) 안으로 떨어뜨릴 수 있게 된다.If such particle removing means 325 is provided, heavy particles among the particles generated during the process are automatically dropped into the storage container 325a by gravity during movement and stored. In addition, the non-heavy particles can be dropped into the container for the author 325a by the particle guide 325c.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이온빔에 의하여 발생한 파티클이 공정 챔버 및/또는 튜브를 따라 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 가속 유닛에 설치되어 있는 파워 서플라이나 제어기 등으로 파티클이 이동하는 것을 방지하여 장비의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다. 그리고, 부슁에 파티클이 누적됨으로써 나타날 수 있는 절연 불량도 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to prevent particles generated by the ion beam from moving along the process chamber and / or the tube. Therefore, it is possible to prevent the particles from moving to the power supply or the controller installed in the acceleration unit to prevent damage and malfunction of the equipment. In addition, it is possible to prevent insulation defects that may appear due to the accumulation of particles in the buoys.

또한, 파티클이 웨이퍼가 로딩되는 공정 챔버 유닛까지 이동하는 것을 방지하여 웨이퍼 오염에 의한 반도체 소자의 신뢰도 저하를 방지하고 수율을 증가시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent particles from moving to the process chamber unit in which the wafer is loaded, thereby preventing the semiconductor device from being degraded by wafer contamination and increasing the yield.

아울러, 파티클의 이동을 방지할 수 있고 파티클을 용이하게 제거할 수 있으므로, 설비의 유지 및 청소 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, since the movement of the particles can be prevented and the particles can be easily removed, the maintenance and cleaning of the equipment can be easily performed.

Claims (12)

이온빔 생성 유닛;Ion beam generating unit; 상기 이온빔 생성 유닛으로부터 제공되는 이온 중 특정한 이온을 선택하는 이온 애널라이징 유닛;An ion analyzing unit for selecting a specific ion among the ions provided from the ion beam generating unit; 상기 이온 애널라이징 유닛으로부터 선택되어 방사되는 이온을 가속시키는 가속 유닛; 및An acceleration unit for accelerating ions selected and radiated from the ion analyzing unit; And 상기 가속 유닛에서 가속된 이온이 반도체 기판에 주입되는 공정 챔버 유닛을 구비한 이온 주입 장치로서, 상기 이온 애널라이징 유닛에는 파티클 제거용 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.An ion implantation apparatus having a process chamber unit in which ions accelerated by the acceleration unit are implanted into a semiconductor substrate, wherein the ion analyzer is provided with means for removing particles. 제1항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 상기 이온 애널라이징 유닛의 상기 가속 유닛과 연결되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein the particle removing means is provided at a position connected with the acceleration unit of the ion analyzing unit. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 컵 모양의 파티클저장용 용기 및 부착용 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the particle removing means comprises a cup-shaped container for storing particles and an attachment member. 제3항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단에는 파티클을 상기 저장용 용기로 가이드하는 파티클 가이드가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.4. The ion implantation apparatus of claim 3, wherein the particle removing means further comprises a particle guide for guiding particles to the storage container. 제3항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 상기 이온 애널라이징 유닛으로부터 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus of claim 3, wherein the particle removing means is separated from the ionizing unit. 제3항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 상기 이온 애널라이징 유닛의 저면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus according to claim 3, wherein the particle removing means is provided on a bottom surface of the ion analyzing unit. 이온빔이 통과하는 튜브에 애널라이징 마그넷(analyzing magnet)이 설치되어 있는 이온 애널라이징 유닛을 구비한 이온 주입 장치에 있어서, 상기 튜브에 파티클 제거용 수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.An ion implantation apparatus having an ionizing unit in which an analyzing magnet is provided in a tube through which an ion beam passes, the ion implantation apparatus further comprising means for removing particles from the tube. 제7항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 상기 애널라이징 마그넷에서 선택된 이온빔이 방사되는 부분에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.8. The ion implantation apparatus according to claim 7, wherein the particle removing means is provided at a portion where the selected ion beam is radiated from the analyzing magnet. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 컵 모양의 파티클 저장용 용기 및 부착용 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus according to claim 7 or 8, wherein the particle removing means comprises a cup-shaped container for storing particles and an attachment member. 제9항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단에는 파티클을 상기 저장용 용기에 가이드하는 파티클 가이드가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.10. The ion implantation apparatus of claim 9, wherein the particle removing means further comprises a particle guide for guiding particles to the storage container. 제10항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 상기 튜브로부터 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus of claim 10, wherein the particle removing means is detachable from the tube. 제9항에 있어서, 상기 파티클 제거용 수단은 상기 튜브의 저면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The ion implantation apparatus according to claim 9, wherein the particle removing means is provided on a bottom surface of the tube.
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