KR20050097395A - 이온 주입 설비의 스캔 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
이온 주입 설비의 엔드 스테이션 내부의 구성을 단순화시키면서, 프로세스 시간을 감축시킬 수 있는 이온 주입 설비의 스캔 시스템 및 방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 이온 주입 설비의 스캔 시스템은, 전기적으로 이온빔을 Y축으로 분산시키는 Y축 스캔, 및 전기적 방식에 의해 상기 Y축으로 분산된 이온빔을 X축으로 분산시키는 X축 스캔을 포함한다.
Description
본 발명은 이온 주입 설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이온 주입 설비의 스캔 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이온 주입 공정은 도펀트가 이온화되고, 고전압에 의해 고속으로 가속되어 고전류에 의해 이온빔의 형태로 마스킹된 웨이퍼에 주입되도록 하는 공정을 말한다. 보다 상세히 설명하면, 기체나 고체 상태의 원료에서 이온 소스부를 통해 이온빔이 생성되고, 상기 이온빔은 가속 튜브를 통해 가속되어 질량 분석기에 투입되어 이온빔의 질량이 분석된다. 질량 분석을 마친 이온빔이 포커스를 맞추어 이온빔 스캐닝부를 경유하면, 웨이퍼에 이온빔이 스캐닝되어 이온 주입 공정이 완료된다.
이온빔의 스캐닝 공정은 X축 스캔 및 Y축 스캔에 의해 진행된다. 이러한 X축 및 Y축 스캔은 이온 주입 설비의 엔드 스테이션에 배치되며, 도 1과 같은 구성을 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이온빔 가속기(도시되지 않음)로부터 공급되는 이온빔은 어떠한 방향성을 갖지 않은 상태이고, x축 스캔(10)의 제 1 집속 부재(10)에 의해 x축 방향으로 편향 및 분산된다. 이때, 제 1 집속 부재(10)를 통과한 이온빔은 자석(20)에 의해 그것의 퍼짐이 제한되어, 웨이퍼(30)에 집속된다. 여기서, x축 스캔(10)은 전기적으로 스캔된다.
웨이퍼(30)는 Y축 스캔(50)에 장착되어 있다. Y축 스캔(50)은 다수개의 웨이퍼를 회전시키는 샤프트(40)를 포함한다. Y축 스캔(50)은 웨이퍼(30)를 상하 또는 회전시키므로써, 웨이퍼(30)의 적소에 이온빔이 주입된다.
상술한 바와 같이, 이온빔 주입시 웨이퍼의 Y축으로의 이동(Y축 스캔)은 기계적인 구동(샤프트에 의한 동작)에 의해 웨이퍼가 회전 또는 상하로 움직인다. 이와같이, Y축 스캔이 기계적으로 진행됨에 따라, 웨이퍼를 Y축으로 이동시키기 위한 기계적 부재가 필요하다. 즉, Y축 스캔이 설치되는 엔드 스테이션내에는 다수의 밸브며, 진공 챔버의 진공을 유지하기 위하여 수 개의 씰링(sealing) 부재들이 요구된다. 이로 인해, 스캔이 설치되는 이온 주입 설비의 엔드 스테이션의 구성이 복잡해진다.
또한, X축으로 진행하는 이온빔은 전기적으로 조절되는 반면, Y축은 웨이퍼를 기계적으로 이동시킴에 의해 조절되므로, 프로세스 시간이 증대되는 문제점 또한 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이온 주입 설비의 엔드 스테이션 내부의 구성을 단순화시키면서, 프로세스 시간을 감축시킬 수 이온 주입 설비의 스캔 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다. 본원에서 개시된 발명중, 대표적 특징의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 이온 주입 설비의 스캔 시스템은, 전기적으로 이온빔을 Y축으로 분산시키는 Y축 스캔, 및 전기적 방식에 의해 상기 Y축으로 분산된 이온빔을 X축으로 분산시키는 X축 스캔을 포함한다.
상기 Y축 스캔은, 입사되는 이온빔을 Y축 방향으로 분산시키기 위한 한 쌍의 플레이트를 포함하고, 상기 한 쌍의 플레이트의 단부는 상하 방향으로 벌어지는 형태를 갖는다.
상기 X축 스캔은, 상기 Y축 방향으로 분산된 이온빔을 X축 방향으로 분산시키기 위한 한 쌍의 플레이트를 포함하고, 상기 한 쌍의 플레이트의 단부는 좌우 방향으로 벌어지는 형태를 갖는다.
상기 X축으로 분산된 이온빔의 퍼짐을 방지하기 위하여, X축으로 진행되는 이온빔 상하에 자석이 배치된다.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따른 이온 주입 설비의 스캔 방법은, 먼저, 이온빔을 전기적인 방식에 의해 Y축으로 분산시킨 다음, 상기 Y축으로 분산된 이온빔을 X축 방향으로 분산시켜, 상기 이온빔을 웨이퍼 면에 스캔한다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
본 발명의 이온 주입 설비의 스캔 시스템은 X축 스캔 및 Y축 스캔 모두 전기적으로 구동되도록 한다. 즉, 종래에는 Y축 스캔은 기계적 동작에 의해 진행되었지만, 본 실시예에서는 Y축 스캔 역시 전기적으로 구동되도록 하여, 엔드 스테이션 내의 기계 부재의 수를 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온 주입 설비의 스캔 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이온 주입 설비의 스캔 시스템(100)은 제 1 집속 부재(110), 제 2 집속 부재(120) 및 한쌍의 자석(130a,130b)을 포함한다.
제 1 집속 부재(110)는 이온 가속기로부터 생성된 이온빔(100a)을 y축 방향으로 편향시킨다. 제 1 집속 부재(110)는 일정 간격을 두고 마주하는 한쌍의 플레이트로 구성되며, 이들 플레이트는 상부 및 하부를 향하여 점점 벌어지는 형태를 갖는다. 이러한 형상의 플레이트(제 1 집속 부재(110))에 의하여, 어떠한 방향성을 갖지 않는 이온빔(100a)은 Y축으로 편향 및 분산된다.
Y축 방향으로 분산된 이온 빔(100a)은 제 2 집속 부재(120)를 통과하면서 X축 방향으로 분산이 이루어진다. 상기 제 2 집속 부재(120)는 일정 간격을 두고 마주하는 한 쌍의 플레이트로 구성되며, 이들 플레이트는 좌우 방향을 향하여 점점 벌어지는 형태로 배치된다. 이에따라, 상기 Y축 방향으로 직진하는 이온빔은 X축 방향으로 분산되어, 웨이퍼상에 X축 및 Y축이 동시에 스캔되면서 이온빔이 주사된다.
이때, Y축 및 X축으로 스캔된 이온빔(100b)의 진행 방향 상부 및 하부에는 N극 및 S극 자석(130a,130b)이 설치된다. 이러한 N극 및 S극 자석(130a,130b)은 이온빔(100)이 상하로 퍼지는 것을 방지한다. 이러한 Y축 스캔 및 X축 스캔은 기계적인 수단없이 전기적인 방식에 의해 진행된다.
이와같은 본 발명은 Y축 집속 부재(110)에 의해 이온빔을 Y축으로 분산시킨 후, X축 집속 부재(120)에 의해 Y축으로 분산된 이온빔이 X축으로 분산되어, 웨이퍼의 X축 및 Y축으로 동시에 스캔이 이루어진다.
이때, 웨이퍼는 기계적 수단에 의해 이동될 필요가 없이, 전기적인 스캔 동작에 의해 이온 주입이 진행되므로, 스캔 장치가 설치되는 이온 주입 설비의 엔드 스테이션 내부의 구성이 단순해진다.
또한, X축 및 Y축 모두 전기적으로 스캐닝이 이루어지므로, 공정 시간이 단축된다.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 이온 주입을 위한 웨이퍼 스캔시, X축 및 Y축의 스캐닝 모두 전기적 방식으로 진행한다. 이에따라, 이온 주입 설비의 엔드 스테이션 내부에 웨이퍼를 기계적으로 이동시키기 위한 부재를 설치할 필요가 없어, 엔드 스테이션의 내부 구성을 단순화시킬 수 있다.
또한, 공정 시간이 크게 단축되며, 스캔 스피드가 개선되어, 정확한 도즈량으로 이온 주입을 행할 수 있다.
아울러, 웨이퍼의 기계적인 이동이 방지되어, 웨이퍼 파손을 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.
도 1은 종래의 이온 주입 설비의 스캔 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이온 주입 설비의 스캔 시스템을 나타낸 도면이다.
Claims (5)
- 전기적으로 이온빔을 Y축으로 분산시키는 Y축 스캔; 및전기적 방식에 의해 상기 Y축으로 분산된 이온빔을 X축으로 분산시키는 X축 스캔을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 설비의 스캔 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 Y축 스캔은,입사되는 이온빔을 Y축 방향으로 분산시키기 위한 한 쌍의 플레이트를 포함하고,상기 한 쌍의 플레이트의 단부는 상하 방향으로 벌어지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이온 주입 설비의 스캔 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 X축 스캔은,상기 Y축 방향으로 분산된 이온빔을 X축 방향으로 분산시키기 위한 한 쌍의 플레이트를 포함하고,상기 한 쌍의 플레이트의 단부는 좌우 방향으로 벌어지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이온 주입 설비의 스캔 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 X축으로 분산된 이온빔의 퍼짐을 방지하기 위하여, X축으로 진행되는 이온빔 상하에 자석이 배치되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 설비의 스캔 시스템.
- 이온빔을 전기적인 방식에 의해 Y축으로 분산시키는 단계; 및상기 Y축으로 분산된 이온빔을 X축 방향으로 분산시켜, 웨이퍼면에 스캔하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 설비의 스캔 방법.
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| KR1020040023180A KR20050097395A (ko) | 2004-04-03 | 2004-04-03 | 이온 주입 설비의 스캔 시스템 및 방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685120B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-02-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이온주입 스캔장치 |
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2004
- 2004-04-03 KR KR1020040023180A patent/KR20050097395A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR100685120B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-02-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이온주입 스캔장치 |
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