KR20050106712A - Faraday system and ion implanter having the same - Google Patents

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Abstract

반도체 기판을 도핑하기 위한 이온 주입 공정에 사용되는 패러데이 시스템 및 이를 갖는 이온 주입 장치에 있어서, 주제어부는 이온 주입 공정에 오류가 발생되는 경우에 패러데이 컵 조립체를 이동시켜 이온빔을 블록킹한다. 주제어부로부터 발생된 제어 신호는 패러데이 컵 조립체를 이동시키기 위한 공압 실린더에 압축 공기를 제공하는 공기 라인의 솔레노이드 밸브로 PDC를 통해 전달되거나, 직접 상기 솔레노이드 밸브로 전달될 수 있도록 구성된다. 상기와 같이 단순화된 명령 전달 체계를 사용함에 따라 패러데이 컵 조립체의 이동속도가 향상되며, 이에 따라 이온빔의 스캔 중단으로부터 이온빔의 블록킹까지의 시간 차이가 감소될 수 있다.In a Faraday system and an ion implantation apparatus having the same, which are used in an ion implantation process for doping a semiconductor substrate, the main control unit moves the Faraday cup assembly to block the ion beam when an error occurs in the ion implantation process. The control signal generated from the main controller is configured to be transmitted through the PDC or directly to the solenoid valve of a solenoid valve of an air line providing compressed air to a pneumatic cylinder for moving the Faraday cup assembly. By using the simplified command delivery scheme as described above, the moving speed of the Faraday cup assembly may be improved, and thus the time difference from stopping the scanning of the ion beam to blocking of the ion beam may be reduced.

Description

패러데이 시스템과 이를 갖는 이온 주입 장치{Faraday system and ion implanter having the same}Faraday system and ion implanter having same {Faraday system and ion implanter having the same}

본 발명은 패러데이 시스템과 이를 갖는 이온 주입 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판을 도핑하기 위한 이온 주입 공정에서 에러가 발생될 경우 상기 이온빔을 블록킹(blocking)하기 위한 패러데이 시스템과 이를 갖는 이온 주입 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a Faraday system and an ion implantation apparatus having the same. More specifically, the present invention relates to a Faraday system for blocking the ion beam when an error occurs in an ion implantation process for doping a semiconductor substrate and an ion implantation apparatus having the same.

일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판에 대하여 증착, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 연마, 세정 및 건조 등의 단위 공정을 순차적, 선택적, 반복적으로 수행함으로서 제조된다. 최근, 저장 용량의 대형화, 처리 속도의 고속도화, 높은 신뢰도 등과 같은 반도체 장치에 대한 일련의 요구들에 부응하여 미세 패턴의 형성, 금속 배선 기술 등과 관련된 활발한 연구가 진행되고 있다.In general, semiconductor devices are manufactured by sequentially, selectively and repeatedly performing unit processes such as deposition, photolithography, etching, ion implantation, polishing, cleaning, and drying on a semiconductor substrate. Recently, in order to meet a series of requirements for semiconductor devices such as larger storage capacity, higher processing speed, and higher reliability, active researches on the formation of fine patterns, metal wiring technologies, and the like have been conducted.

상기 단위 공정들 중에서 이온 주입 공정은 반도체 웨이퍼의 특정 영역에 목적하는 이온들로 이루어지는 이온빔을 조사하여 상기 이온들을 주입하는 공정으로, 열확산 기술에 비하여, 상기 특정 영역에 주입되는 이온들의 수 및 주입 깊이 등을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 상기 이온 주입 공정을 수행하는 장치의 일 예로서, 미합중국 특허 제5,343,047호(issued to Ono, et al.) 및 제5,641,969호(Cooke, et al.)에는 이온 주입 장치와 이온 주입 시스템이 개시되어 있다.Among the unit processes, an ion implantation process is a process of implanting the ions by irradiating an ion beam made of desired ions to a specific region of the semiconductor wafer, the number and implantation depth of ions implanted in the specific region, compared to the thermal diffusion technology There is an advantage that can be adjusted. As an example of an apparatus for performing the ion implantation process, US Pat. Nos. 5,343,047 (issued to Ono, et al.) And 5,641,969 (Cooke, et al.) Disclose ion implantation devices and ion implantation systems. .

종래의 이온 주입 장치는 크게 이온 소스, 빔 라인 챔버, 엔드 스테이션 챔버를 포함한다. 상기 이온 소스는 열전자의 방출을 이용하여 소스 가스를 이온화하며, 상기 빔 라인 챔버는 상기 이온 소스로부터 제공되는 이온들을 엔드 스테이션 챔버로 유도하고, 상기 엔드 스테이션 챔버에는 적어도 하나 이상의 반도체 기판이 위치된다.Conventional ion implantation apparatus largely includes an ion source, a beam line chamber, an end station chamber. The ion source ionizes the source gas using the release of hot electrons, the beam line chamber directs ions provided from the ion source to an end station chamber, and at least one semiconductor substrate is located in the end station chamber.

구체적으로, 상기 이온 소스로부터 제공되는 이온빔은 빔 라인 챔버를 통해 높은 에너지로 가속된 후 포커싱되고, 포커싱된 이온빔은 빔 편향 기구와 반도체 기판들을 파지하는 회전 디스크의 회전에 의해 반도체 기판들을 스캔한다. 상기 빔 라인 챔버는 이온 소스로부터 이온들을 추출하여 이온빔으로 형성하는 이온 추출기와, 추출된 이온빔의 극성을 변환시키는 제1극성 변환기와, 극성이 변환된 이온빔으로부터 특정 이온들만을 통과시키는 질량 분석기와, 질량 분석기에 의해 선별된 이온들을 가속하기 위한 가속기와, 상기 가속기를 통과하는 이온빔의 극성을 다시 한번 변화시키기 위한 제2극성 변환기와, 가속된 이온빔을 포커싱하기 위한 포커싱 마스네트와, 상기 이온빔이 반도체 기판을 전체적으로 스캔하도록 상기 이온빔을 편향시키는 빔 편향기를 포함한다. Specifically, the ion beam provided from the ion source is accelerated to a high energy through the beam line chamber and then focused, and the focused ion beam scans the semiconductor substrates by the rotation of a rotating disc holding the beam deflection mechanism and the semiconductor substrates. The beam line chamber includes an ion extractor that extracts ions from an ion source and forms an ion beam, a first polarity converter for converting the polarity of the extracted ion beam, a mass spectrometer for passing only specific ions from the ion beam with the converted polarity, An accelerator for accelerating the ions selected by the mass spectrometer, a second polarity converter for once again changing the polarity of the ion beam passing through the accelerator, a focusing mastnet for focusing the accelerated ion beam, and the ion beam being a semiconductor And a beam deflector that deflects the ion beam to scan the substrate as a whole.

이온 소스로부터 질량 분석기로 유도되는 이온빔은 제1극성 변환기에 의해 이온빔의 극성이 정(positive)에서 부(negative)로 변환되며, 질량 분석기와 가속기 사이에는 이온빔의 이온전류를 일차적으로 측정하기 위한 인젝터 패러데이 컵 조립체(injector Faraday cup assembly)가 구비되고, 상기 인젝터 패러데이 컵 조립체는 질량 분석기에 의해 선별된 부의 이온빔의 이온전류를 측정한다.The ion beam induced from the ion source to the mass spectrometer is converted from positive to negative by a first polarity transducer, and an injector for primarily measuring the ion current of the ion beam between the mass spectrometer and the accelerator. An Faraday cup assembly is provided, and the injector Faraday cup assembly measures the ion current of the negative ion beam selected by the mass spectrometer.

한편, 상기 가속기에는 이온빔을 가속시키기 위한 고전압이 인가되며, 상기 부의 이온빔을 가속하기 위한 제1가속부와 제2극성 변환기에 의해 부에서 정으로 극성이 변환된 정의 이온빔을 가속하기 위한 제2가속부를 포함한다. 상기 제2극성 변환기는 스트리핑 가스를 이용하여 부의 이온빔을 정의 이온빔으로 변화시킨다. 상기와 같이 가속된 이온빔은 포커싱 마스네트와 빔 편향기를 통해 상기 엔드 스테이션 내부에 위치된 반도체 기판들로 유도된다. 이때, 고에너지 패러데이 컵 조립체(High Energy Faraday cup assembly)는 포커싱된 이온빔의 이온전류를 측정한다. 즉, 가속기에 의해 높은 에너지를 갖는 이온빔의 포커싱 정도, 가속 여부 및 이온전류를 측정함으로써 반도체 기판으로 유도되기 전 이온빔의 상태를 판단할 수 있다.Meanwhile, a high voltage for accelerating the ion beam is applied to the accelerator, and a second acceleration for accelerating the positive ion beam in which the polarity is changed from negative to positive by the first acceleration unit and the second polar converter for accelerating the negative ion beam. Contains wealth. The second polar converter uses a stripping gas to convert the negative ion beam into a positive ion beam. The accelerated ion beam is directed to semiconductor substrates located inside the end station through a focusing mastnet and beam deflector. At this time, the High Energy Faraday cup assembly measures the ion current of the focused ion beam. In other words, by measuring the focusing degree, acceleration and ion current of the ion beam having a high energy by the accelerator, it is possible to determine the state of the ion beam before being guided to the semiconductor substrate.

엔드 스테이션 챔버에는 다수의 반도체 기판들을 원주 방향으로 지지하고 회전시키기 위한 회전 디스크가 구비되며, 상기 회전 디스크 상에는 다수의 반도체 기판들을 파지하기 위한 척들과 상기 이온빔을 통과시키기 위한 개구가 원주 방향으로 구비되어 있다. 또한, 상기 회전 디스크의 후방에는 반도체 기판에 주입되는 이온들을 카운팅하기 위한 디스크 패러데이 컵 조립체가 배치된다.The end station chamber is provided with a rotating disk for supporting and rotating a plurality of semiconductor substrates in the circumferential direction, and chucks for holding the plurality of semiconductor substrates and an opening for passing the ion beam are provided on the rotating disk. have. In addition, a disk Faraday cup assembly for counting ions implanted into the semiconductor substrate is disposed behind the rotating disk.

상기 디스크 패러데이 컵 조립체로부터 측정된 이온빔의 이온 전류는 주제어부(main controller)로 전송되며, 주제어부는 상기 이온 전류에 따라 이온 주입 공정을 전체적으로 제어한다. 구체적으로, 주제어부는 상기 다수의 패러데이 컵 조립체들에 의해 측정된 이온 전류들에 따라 회전 디스크를 회전시키기 위한 스캔 모터의 동작을 제어하며 이온 소스 및 다수의 구성 요소들에 대한 제어 기능을 수행한다.The ion current of the ion beam measured from the disk Faraday cup assembly is transmitted to a main controller, which controls the ion implantation process as a whole according to the ion current. Specifically, the main controller controls the operation of the scan motor to rotate the rotating disk in accordance with the ion currents measured by the plurality of Faraday cup assemblies and performs control functions for the ion source and the plurality of components.

예를 들면, 디스크 패러데이 컵 조립체에 의한 이온 카운팅에 오류가 발생되는 경우, 상기 주제어부는 스캔 시스템에 제어 신호를 전송함으로써 이온 카운팅과 스캔 동작을 중단시키고, 고에너지 패러데이 컵 조립체를 구동시켜 가속기에 의해 가속된 이온빔을 블록킹한다.For example, if an error occurs in the ion counting by the disk Faraday cup assembly, the main control unit stops the ion counting and the scan operation by sending a control signal to the scan system, and drives the high energy Faraday cup assembly by the accelerator. Block the accelerated ion beam.

구체적으로, PCC(Process Control Computer)로 명명되는 주제어부는 도즈 제어부(Precision Dose Controller; 이하 'PDC'라 한다)를 통해 입력되는 측정 신호에 오류가 발생되는 경우, 디지털 명령 출력부(Output Digital Command; 이하 'ODC'라 한다)를 통해 디지털 명령 신호를 신호 제어(signal control)를 위한 설비 인터페이스 보드(Facility General Purpose Interface board; 이하 'GPI'라 한다)로 전송하며, GPI는 에어 컨트롤러와 솔레노이드 밸브를 통해 고에너지 패러데이 컵 조립체를 이동시키기 위한 공압 실린더를 구동시킨다.In more detail, a main control unit called a process control computer (PCC) may include an output digital command when an error occurs in a measurement signal input through a dose control controller (hereinafter, referred to as a 'pdc'). The digital command signal is transmitted to the facility general purpose interface board (GPI) for signal control, which is referred to as 'ODC', and the GPI transmits the air controller and solenoid valve. It drives a pneumatic cylinder to move the high energy Faraday cup assembly.

그러나, 상기 공압 실린더에 공급되는 압축 공기의 압력이 약 45PSI 정도로 낮고, 상기와 같이 고에너지 패러데이 컵 조립체의 이동에까지 여러 단계의 명령 체계를 거쳐야하는 불합리함에 의해 이온 주입 공정의 오류 발생으로부터 실제 고에너지 패러데이 컵 조립체의 이동에까지 상당한 시간이 소요되며, 이로 인해 특정 부위에 이온이 집중되는 현상이 발생된다. 즉, 이온 카운팅과 스캔 모터에 의한 스캔 동작이 중단된 후로부터 실제 고에너지 패러데이 컵 조립체가 이온빔을 블록킹하기까지의 시간 동안 이온들은 반도체 기판의 일정 부위에 집중적으로 주입되는 문제점이 발생된다. 특히, 최근의 반도체 장치의 고집적화에 따라 반도체 기판 상에 형성되는 다이의 크기가 감소되고, 전기적 여유(electrical margin)가 작은 경우 상기와 같은 문제점들은 반도체 장치의 수율을 감소시키는 주요 요인으로 작용된다.However, the pressure of the compressed air supplied to the pneumatic cylinder is about 45 PSI, and the high energy Faraday cup assembly, as described above, has to go through several stages of command to move the actual high energy from the error occurrence of the ion implantation process. It takes a long time to move the Faraday cup assembly, which results in the concentration of ions at specific sites. That is, a problem arises in that ions are intensively implanted in a predetermined portion of the semiconductor substrate for a period from when the counting operation by the ion counting and the scan motor is stopped until the actual high energy Faraday cup assembly blocks the ion beam. In particular, with the recent high integration of semiconductor devices, the size of a die formed on a semiconductor substrate is reduced, and when the electrical margin is small, the above-described problems serve as a major factor in reducing the yield of semiconductor devices.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1목적은 단순화된 명령 체계를 갖고 동작 속도가 향상된 이온빔을 블록킹하기 위한 패러데이 시스템을 제공하는데 있다.A first object of the present invention for solving the above problems is to provide a Faraday system for blocking an ion beam having a simplified command scheme and improved operation speed.

본 발명의 제2목적은 상술한 바와 같은 패러데이 시스템을 갖는 이온 주입 장치를 제공하는데 있다.A second object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus having the Faraday system as described above.

상기 제1목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 패러데이 시스템은, 반도체 기판으로 유도되는 이온빔을 수용하기 위한 패러데이 컵 조립체와, 상기 패러데이 컵 조립체와 연결되며 상기 패러데이 컵 조립체를 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부와 직접 연결되며 상기 이온빔의 이온전류의 측정값에 따라 상기 패러데이 컵 조립체가 상기 이온빔을 블록킹하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the first object, a Faraday system, Faraday cup assembly for receiving an ion beam guided to a semiconductor substrate, and is connected to the Faraday cup assembly and for moving the Faraday cup assembly And a control unit directly connected to the driving unit and controlling the operation of the driving unit so that the Faraday cup assembly blocks the ion beam according to the measured value of the ion current of the ion beam.

상기 제2목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 이온 주입 장치는, 반도체 기판들에 주입되기 위한 이온들을 제공하기 위한 이온 소스와, 상기 이온 소스로부터 발생된 이온들을 추출하여 이온빔으로 형성하고, 상기 이온빔을 상기 반도체 기판들로 유도하기 위한 빔 라인 챔버와, 상기 반도체 기판들이 위치되는 엔드 스테이션 챔버와, 이온빔을 블록킹하기 위한 패러데이 시스템을 포함한다. 여기서, 상기 패러데이 시스템은 상기 빔 라인 챔버 내에 구비되며 상기 이온빔을 수용하기 위한 패러데이 컵 조립체와, 상기 패러데이 컵 조립체와 연결되며 상기 패러데이 컵 조립체를 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부와 직접 연결되며 상기 이온빔의 이온전류의 측정값에 따라 상기 패러데이 컵 조립체가 상기 이온빔을 블록킹하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention for achieving the second object, the ion implantation apparatus, an ion source for providing ions to be implanted into the semiconductor substrate, and extracts the ions generated from the ion source to form an ion beam And a beam line chamber for directing the ion beam to the semiconductor substrates, an end station chamber in which the semiconductor substrates are located, and a Faraday system for blocking the ion beam. Here, the Faraday system is provided in the beam line chamber and the Faraday cup assembly for receiving the ion beam, the drive unit is connected to the Faraday cup assembly, and for moving the Faraday cup assembly, and is directly connected to the drive unit and the ion beam And a control unit for controlling the operation of the driving unit so that the Faraday cup assembly blocks the ion beam according to a measured value of the ion current.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는, 상기 패러데이 컵 조립체와 연결되는 공압 실린더와, 상기 공압 실린더에 압축 공기를 공급하기 위한 공기 라인 중에 설치되며 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 공기 라인을 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 압축 공기의 압력은 60 내지 70PSI 정도에서 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동부는 상기 공압 실린더와 상기 패러데이 컵 조립체 사이를 연결하며, 상기 공압 실린더의 신장 및 신축에 의해 상기 패러데이 컵 조립체를 진자 운동(pendulum motion)시키기 위한 링크 기구를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the driving unit is installed in a pneumatic cylinder connected to the Faraday cup assembly, and an air line for supplying compressed air to the pneumatic cylinder and the air line in accordance with a control signal of the controller. It may include a solenoid valve for opening and closing, the pressure of the compressed air is preferably set at about 60 to 70PSI. The drive unit further includes a link mechanism for connecting between the pneumatic cylinder and the Faraday cup assembly, and pendulum motion the Faraday cup assembly by extension and expansion of the pneumatic cylinder.

한편, 상기 패러데이 시스템은 상기 공압 실린더의 신장에 의한 상기 링크 기구의 진폭을 제한하며, 상기 링크 기구 및 상기 패러데이 컵 조립체에 가해지는 충격을 완충시키기 위한 충격 흡수기(shock absorber)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the Faraday system may further include a shock absorber for limiting the amplitude of the link mechanism by the extension of the pneumatic cylinder, and for cushioning the shock applied to the link mechanism and the Faraday cup assembly. .

상기와 같이 제어부와 구동부가 직접 연결되어 제어부로부터 발생된 제어 신호에 의해 구동부의 동작이 직접적으로 제어되므로 종래의 장치에서와 같이 패러데이 컵 조립체의 이동 지연에 의한 이온 주입 불량이 감소될 수 있다.As described above, since the operation of the driving unit is directly controlled by the control signal generated from the control unit by directly connecting the control unit and the driving unit, defects in ion implantation due to the delay of movement of the Faraday cup assembly may be reduced as in the conventional apparatus.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패러데이 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구동부를 설명하기 위한 측면도이다.1 is a schematic block diagram for explaining a Faraday system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view for explaining the driving unit shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 패러데이 시스템(100)은 반도체 기판(10)을 목적하는 이온으로 도핑하기 위한 이온 주입 공정에 사용되며, 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)와, 상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)를 이동시키기 위한 구동부(120)와, 상기 구동부(120)의 동작을 제어하기 위한 주제어부(130)를 포함한다.1 and 2, the illustrated Faraday system 100 is used in an ion implantation process to dope a semiconductor substrate 10 with desired ions, and has a high energy Faraday cup assembly 110 and the high energy. It includes a drive unit 120 for moving the Faraday cup assembly 110, and a main control unit 130 for controlling the operation of the drive unit 120.

상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)는 가속기(미도시)에 의해 고에너지를 갖는 이온빔을 수용하고 상기 이온빔의 이온 전류 및 포커싱 정도를 측정하기 위해 사용된다. 또한, 상기 이온 주입 공정에 오류가 발생된 경우 상기 이온빔이 더 이상 반도체 기판(10)으로 유도되지 않도록 상기 이온빔을 블록킹하는 기능을 수행한다. 상기 이온 주입 공정의 오류는 반도체 기판들(10)을 지지하는 회전 디스크(202) 후방에 배치된 디스크 패러데이 컵 조립체(204)로부터 측정된 이온 전류에 의해 검출될 수 있다. 즉, 상기 주제어부(130)는 상기 이온빔의 이온 전류 측정값에 따라 상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)가 상기 이온빔을 블록킹하도록 구동부(120)의 동작을 제어한다.The high energy Faraday cup assembly 110 is used by an accelerator (not shown) to receive an ion beam with high energy and to measure the ion current and focusing degree of the ion beam. In addition, when an error occurs in the ion implantation process, the ion beam is blocked so that the ion beam is no longer guided to the semiconductor substrate 10. The error of the ion implantation process can be detected by the ion current measured from the disk Faraday cup assembly 204 disposed behind the rotating disk 202 supporting the semiconductor substrates 10. That is, the main controller 130 controls the operation of the driving unit 120 so that the high energy Faraday cup assembly 110 blocks the ion beam according to the ion current measurement value of the ion beam.

구체적으로, 주제어부(130)는 PDC(132)를 통해서 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)와 디스크 패러데이 컵 조립체(204)와 연결된다. 또한, 도시되지는 않았으나 상기 주제어부(130)는 PDC(132)를 통해 인젝터 패러데이 컵 조립체(미도시)와 연결되며, 상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)를 이동시키기 위한 구동부(120)와 연결된다.In detail, the main controller 130 is connected to the high energy Faraday cup assembly 110 and the disk Faraday cup assembly 204 through the PDC 132. In addition, although not shown, the main control unit 130 is connected to the injector Faraday cup assembly (not shown) through the PDC 132, and is connected to the driving unit 120 for moving the high energy Faraday cup assembly 110. do.

상기 구동부(120)는 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)를 이동시키기 위한 공압 실린더(122)와, 상기 공압 실린더(122)에 압축 공기를 공급하기 위한 공기 라인(124)에 설치되어 상기 공기 라인(124)을 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브(126)를 포함한다.The driving unit 120 is installed in the pneumatic cylinder 122 for moving the high energy Faraday cup assembly 110, and the air line 124 for supplying compressed air to the pneumatic cylinder 122, the air line ( 124 includes a solenoid valve 126 for opening and closing.

상기 PDC(132)는 회전 디스크(202)의 동작을 제어하기 위한 SST(Scan Spin Tilt) 인터페이스(134)와 연결되며, 상기 SST 인터페이스(134)는 스캔 서보 제어부(136, Scan Servo Controller)와 연결되며, 상기 스캔 서보 제어부(136)는 증폭기(138)를 통해 스캔 모터(140)와 연결된다. 상기 스캔 모터(140)는 회전 디스크(202) 상에 원주 방향으로 지지된 다수의 반도체 기판들(10)을 이온빔이 스캔하도록 상기 회전 디스크(202)를 회전시킨다. 또한, 상기 스캔 모터(202)의 회전수 및 회전속도는 엔코더(142)에 의해 측정되며 측정 신호는 다시 스캔 서보 제어부(136)로 피드백된다. 또한, 상기 엔코더(142)와 연결된 위치 변환기(144, Position Transducer)에 의해 회전 디스크(202)의 회전 위치가 주제어부(130)로 전송된다.The PDC 132 is connected to the Scan Spin Tilt (SST) interface 134 for controlling the operation of the rotating disk 202, and the SST interface 134 is connected to the Scan Servo Controller (136). The scan servo controller 136 is connected to the scan motor 140 through an amplifier 138. The scan motor 140 rotates the rotating disk 202 such that the ion beam scans the plurality of semiconductor substrates 10 supported in the circumferential direction on the rotating disk 202. In addition, the rotation speed and rotation speed of the scan motor 202 are measured by the encoder 142 and the measurement signal is fed back to the scan servo controller 136. In addition, the rotation position of the rotating disk 202 is transmitted to the main controller 130 by a position transducer 144 connected to the encoder 142.

주제어부(130)는 디스크 패러데이 컵 조립체(204)로부터 측정된 이온 전류와 회전 디스크(202)의 회전에 관한 정보 등을 분석하며, 이를 근거로 하여 이온 주입 공정을 전체적으로 제어한다. 여기서, 상기 이온 주입 공정에서 오류가 발생될 경우, 상기 주제어부(130)는 디스크 패러데이 컵 조립체(204)를 통한 이온 카운팅을 중단시킴과 동시에 스캔 모터(140)의 회전을 중단시키며, 또한 동시에 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)가 상기 이온빔을 블록킹하도록 제어 신호를 발생시킨다.The main controller 130 analyzes the ion current measured from the disk Faraday cup assembly 204 and information about the rotation of the rotating disk 202, and controls the ion implantation process as a whole based on this. Here, when an error occurs in the ion implantation process, the main controller 130 stops the ion counting through the disk Faraday cup assembly 204 and at the same time stops the rotation of the scan motor 140, and at the same time An energy Faraday cup assembly 110 generates a control signal to block the ion beam.

상기 제어 신호는 PDC(132)를 통하여 상기 솔레노이드 밸브(126)를 구동시키기 위한 구동 전압의 형태로 상기 솔레노이드 밸브(126)로 하달되며, 솔레노이드 밸브(126)는 상기 제어 신호에 따라 공압 실린더(122)를 신장시키기 위한 압축 공기를 제공하기 위한 공기 라인(124)을 개방시킨다. 예를 들면, 약 12V 정도의 구동 전압이 솔레노이드 밸브(126)로 인가되며, 상기 구동 전압에 의해 솔레노이드 밸브(126)는 상기 공기 라인(124)을 개방시킨다.The control signal is delivered to the solenoid valve 126 in the form of a driving voltage for driving the solenoid valve 126 through the PDC 132, the solenoid valve 126 is a pneumatic cylinder 122 in accordance with the control signal Open air line 124 to provide compressed air for elongation). For example, a drive voltage of about 12V is applied to the solenoid valve 126, which causes the solenoid valve 126 to open the air line 124.

도시된 바에 의하면, 상기 제어 신호는 주제어부(130)로부터 상기 PDC(132)를 통해서 솔레노이드 밸브(126)로 제공되지만, 주제어부(130)로부터 직접적으로 솔레노이드 밸브(126)로 전달되는 것이 더욱 바람직하다.As shown, the control signal is provided from the main controller 130 to the solenoid valve 126 through the PDC 132, but is more preferably transmitted directly from the main controller 130 to the solenoid valve 126. Do.

한편, 상기 구동부(120)는 고에너지 패러데이 컵 조립체(10)를 이동시키기 위한 공압 실린더(122)와 상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110) 사이를 연결하며, 공압 실린더(122)의 신장 및 신축에 의해 상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)를 진자 운동(pendulum motion)시키기 위한 링크 기구(150)를 더 포함한다. 여기서, 상기 공압 실린더(122)는 링크 기구(150)의 일측 단부에 힌지 결합되며, 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)는 상기 링크 기구(150)의 타측 단부에 결합된다. 따라서, 상기 공압 실린더(122)는 상기 솔레노이드 밸브(126)를 통해 공급되는 압축 공기에 의해 신장되며, 상기 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)는 상기 이온빔을 블록킹하도록 이온빔의 진행 경로 상으로 이동된다.On the other hand, the drive unit 120 connects between the pneumatic cylinder 122 and the high energy Faraday cup assembly 110 for moving the high energy Faraday cup assembly 10, the expansion and expansion of the pneumatic cylinder 122 And further includes a link mechanism 150 for pendulum motion of the high energy Faraday cup assembly 110. Here, the pneumatic cylinder 122 is hinged to one end of the link mechanism 150, high energy Faraday cup assembly 110 is coupled to the other end of the link mechanism 150. Thus, the pneumatic cylinder 122 is extended by the compressed air supplied through the solenoid valve 126, the high energy Faraday cup assembly 110 is moved on the path of the ion beam to block the ion beam.

이때, 상기 압축 공기의 압력은 약 60 내지 70PSI 정도인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 65 내지 67PSI 정도이다. 이는 종래의 기술에서 압축 공기의 압력이 약 45PSI인 것에 비하여 매우 높은 압력이며, 이로 인해 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)의 이동 속도가 종래의 기술에 비하여 매우 빨라지게 된다.At this time, the pressure of the compressed air is preferably about 60 to 70 PSI, more preferably about 65 to 67 PSI. This is a very high pressure in the prior art compared to the pressure of the compressed air is about 45 PSI, which makes the moving speed of the high-energy Faraday cup assembly 110 much faster than in the prior art.

한편, 상기 공압 실린더(122)의 신장 거리를 제한하기 위한 블록킹 플레이트(152)가 공압 실린더(122)의 신장 방향으로 소정 거리 이격되어 배치된다. 한편, 상기와 같이 이동 속도가 빨라지는 경우 상기 링크 기구(150) 및 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)에 전달되는 충격 에너지가 커지므로 이를 감쇠시키기 위한 충격 흡수기(154)가 상기 블록킹 플레이트(152)에 결합된다.On the other hand, the blocking plate 152 for limiting the extension distance of the pneumatic cylinder 122 is arranged spaced apart a predetermined distance in the extension direction of the pneumatic cylinder 122. On the other hand, when the moving speed increases as described above, the impact energy transmitted to the link mechanism 150 and the high-energy Faraday cup assembly 110 increases, so that the shock absorber 154 for damping the blocking plate 152 is provided. Is coupled to.

상술한 바에 의하면, 이온 주입 공정에 오류가 발생되는 경우, 주제어부(130)로부터 발생된 제어 신호는 PDC(132)만을 통해 솔레노이드 밸브(126)로 전달되거나, 직접 솔레노이드 밸브(126)로 전달된다. 또한, 충격 흡수기(154)를 장착함으로써 종래의 기술보다 높은 압력의 압축 공기를 사용할 수 있게 되므로 더욱 빠른 시간 내에 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)를 이동시킬 수 있다.As described above, when an error occurs in the ion implantation process, the control signal generated from the main controller 130 is transmitted to the solenoid valve 126 through the PDC 132 or directly to the solenoid valve 126. . In addition, by mounting the shock absorber 154 it is possible to use a higher pressure compressed air than in the prior art it is possible to move the high energy Faraday cup assembly 110 in a faster time.

실제로, 압축 공기의 압력을 65 내지 67PSI 정도로 조절할 경우, 종래의 45PSI 정도의 압축 공기를 사용하는 경우에 비하여, 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)의 전체 이동 시간은 684ms에서 72ms 정도로 빨라졌으며, 스캔 중단으로부터 고에너지 패러데이 컵 조립체(110)의 신장 완료까지의 시간은 306ms에서 24ms 정도로 빨라지는 것이 실험을 통해 확인되었다. 또한, 상기와 같은 조건으로 이온 주입 공정을 수행할 경우 이온 주입 균일도는 3.18%에서 0.42% 정도로 개선됨을 확인할 수 있었다. 상기 이온 주입 균일도는 반도체 기판(10)에 대한 면저항 측정에 의해 확인 가능하다.In fact, when the pressure of the compressed air is adjusted to about 65 to 67 PSI, the total travel time of the high energy Faraday cup assembly 110 is faster from 684 ms to 72 ms, compared to the case of using the conventional compressed air of about 45 PSI, and the scan stop It was confirmed through experiment that the time from the expansion of the high-energy Faraday cup assembly 110 to about 306ms to 24ms. In addition, when the ion implantation process is performed under the above conditions, the ion implantation uniformity was confirmed to be improved to about 0.42% from 3.18%. The ion implantation uniformity can be confirmed by measuring the sheet resistance of the semiconductor substrate 10.

도 3은 도 1에 도시된 패러데이 시스템을 갖는 이온 주입 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 4는 도 3에 도시된 회전 디스크를 설명하기 위한 측면도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an ion implantation apparatus having a Faraday system shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a side view illustrating the rotating disk illustrated in FIG. 3.

도 3 및 도 4를 참조하면, 도시된 이온 주입 장치(200)는 이온 소스(210)와 빔 라인 챔버(220)와 엔드 스테이션 챔버()와 패러데이 시스템(100)을 포함한다.3 and 4, the illustrated ion implantation apparatus 200 includes an ion source 210, a beam line chamber 220, an end station chamber (), and a Faraday system 100.

상기 이온 소스(210)는 아크 챔버(212)와 열전자를 방출하기 위한 필라멘트(214) 등을 포함한다. 상기 아크 챔버(212)로 공급된 소스 가스는 상기 열전자와의 충돌에 의해 이온화될 수 있다. 이밖에도, 고주파(radio frequency)형 이중플라즈마트론(duoplasmatron), 냉음극(cold cathode)형, 스퍼터(sputter)형, 페닝(penning ionization)형 등의 이온 소스(210)가 사용될 수 있다.The ion source 210 includes an arc chamber 212 and a filament 214 for emitting hot electrons. The source gas supplied to the arc chamber 212 may be ionized by the collision with the hot electrons. In addition, an ion source 210 such as a radio frequency type duoplasmatron, a cold cathode type, a sputter type, or a penning ionization type may be used.

상기 빔 라인 챔버(220)는 이온 소스(210)로부터 이온빔을 추출하기 위한 이온 추출기(222), 이온 추출기(222)에 의해 추출된 이온빔의 극성을 변환시키기 위한 제1극성 변환기(224), 및 극성이 변환된 이온빔으로부터 특정 이온을 선별하기 위한 질량 분석기(226), 선별된 이온으로 이루어진 이온빔의 이온 전류를 측정하기 위한 인젝터 패러데이 컵 조립체(228), 상기 선별된 이온으로 이루어진 이온빔을 가속하기 위한 가속기(230), 상기 가속기(230)에 연결되며 가속기(230)를 통과하는 이온빔의 극성을 변환시키기 위한 제2극성 변환기(232), 가속된 이온빔을 포커싱하기 위한 포커싱 마그네트(234) 등을 포함한다.The beam line chamber 220 includes an ion extractor 222 for extracting the ion beam from the ion source 210, a first polarity converter 224 for converting the polarity of the ion beam extracted by the ion extractor 222, and Mass spectrometer 226 for sorting specific ions from the polarized ion beam, injector Faraday cup assembly 228 for measuring the ion current of the ion beam consisting of the selected ions, and for accelerating the ion beam of the sorted ions An accelerator 230, a second polarity transducer 232 connected to the accelerator 230 to change the polarity of the ion beam passing through the accelerator 230, a focusing magnet 234 to focus the accelerated ion beam, and the like. do.

제1극성 변환기(224)는 전자공여물질로 사용되는 고체 마그네슘과 히터를 포함한다. 히터로부터 450℃ 정도의 고열이 고체 마그네슘으로 제공되고, 고체 마그네슘으로부터 기상의 마그네슘 분자가 방출되어 추출된 이온빔과 충돌된다. 그러면, 이온빔은 마그네슘 분자로부터 전자를 얻어서 부의 성질을 갖는 이온빔으로 변환된다.The first polar converter 224 includes a solid magnesium and a heater used as the electron donating material. A high heat of about 450 ° C. is provided to the solid magnesium from the heater, and gaseous magnesium molecules are released from the solid magnesium to collide with the extracted ion beam. The ion beam then obtains electrons from the magnesium molecule and converts it to an ion beam having negative properties.

상기와 같이 부의 성질을 갖는 이온빔은 질량 분석기(226)에서 특정 이온만이 선별되어 가속기(230)로 제공된다.As described above, the ion beam having negative properties is provided to the accelerator 230 by selecting only specific ions from the mass analyzer 226.

가속기(230)로는 고전압이 인가되는 다수의 전극들을 포함하는 탄데트론 챔버가 사용될 수 있으며, 부의 이온빔을 가속하기 위한 제1가속부(230a)와 제2극성 변환기(232)에 의해 변환된 정의 이온빔을 가속하기 위한 제2가속부(230b)를 포함한다. 제2극성 변환기(232)는 상기 제1가속부(230a) 및 제2가속부(230b) 사이에 배치되며, 질소 가스와 같은 스트리핑 가스를 이용하여 부의 이온빔을 정의 이온빔으로 변환시킨다.As the accelerator 230, a tandetron chamber including a plurality of electrodes to which a high voltage is applied may be used. The positive ion beam converted by the first accelerator 230a and the second polar converter 232 to accelerate the negative ion beam may be used. It includes a second acceleration unit 230b for accelerating. The second polarity converter 232 is disposed between the first accelerator 230a and the second accelerator 230b and converts the negative ion beam into a positive ion beam by using a stripping gas such as nitrogen gas.

가속기(230)를 통해 가속된 정의 이온빔은 포커싱 마그네트(234)를 통해 초점이 조절되고, 반도체 기판(10) 상에 입사된다. 이때, 반도체 기판(10)에 전체적으로 이온을 주입하기 위한 스캐너(미도시) 등이 더 구비될 수 있다. 한편, 제2극성 변환기(232)에 의해 정의 이온빔으로 변환될 때 상기 정의 이온빔은 다양한 에너지 준위를 갖는 이온들을 포함한다. 상기 정의 이온빔에 포함된 다양한 에너지 준위를 갖는 이온들 중에서 특정 에너지를 갖는 이온을 선별하기 위한 이온 필터(미도시)가 더 구비될 수 있다.The positive ion beam accelerated through the accelerator 230 is focused through the focusing magnet 234 and is incident on the semiconductor substrate 10. In this case, a scanner (not shown) may be further provided to inject ions into the semiconductor substrate 10 as a whole. On the other hand, when converted into a positive ion beam by the second polar converter 232, the positive ion beam includes ions having various energy levels. An ion filter (not shown) may be further provided to select ions having a specific energy from among ions having various energy levels included in the positive ion beam.

엔드 스테이션 챔버(240)에는 다수매의 반도체 기판(10)을 지지하고 회전시키기 위한 회전 디스크(202)가 구비되며, 회전 디스크(202) 상에는 상기 반도체 기판들(10)을 지지하기 위한 다수의 척(미도시)과 상기 이온빔을 통과시키기 위한 개구(202a)가 원주 방향으로 구비된다. 회전 디스크(202)는 수직 구동부(미도시)에 연결되어 있으며, 회전 디스크(202)의 후면에는 회전 디스크(202)를 회전시키기 위한 스캔 모터(140)가 연결되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 회전 디스크(202)는 원반 형상을 갖고, 다수매의 반도체 기판(10)이 가장자리를 따라 배치된다. 이온 주입 공정이 진행되는 동안, 회전 디스크(202)는 상기 정의 이온빔이 반도체 기판(10)들에 전체적으로 주입되도록 수직 구동부 및 스캔 모터(140)에 의해 수직 이동 및 회전될 수 있다. 또한, 회전 디스크(202)의 후방에는 일 회전시마다 개구(202a)를 통해 통과된 이온빔의 이온 전류를 측정하기 위한 디스크 패러데이 컵 조립체(204)가 배치되며, 반도체 기판(10)으로 주입되는 이온들의 카운팅은 상기 이온 전류 측정에 의해 이루어질 수 있다.The end station chamber 240 includes a rotating disk 202 for supporting and rotating a plurality of semiconductor substrates 10, and a plurality of chucks for supporting the semiconductor substrates 10 on the rotating disk 202. (Not shown) and an opening 202a for passing the ion beam are provided in the circumferential direction. The rotating disk 202 is connected to a vertical driver (not shown), and a scan motor 140 for rotating the rotating disk 202 is connected to the rear surface of the rotating disk 202. More specifically, the rotating disk 202 has a disk shape, a plurality of semiconductor substrate 10 is disposed along the edge. During the ion implantation process, the rotating disk 202 may be vertically moved and rotated by the vertical driver and the scan motor 140 such that the positive ion beam is entirely injected into the semiconductor substrates 10. In addition, a disk Faraday cup assembly 204 is disposed at the rear of the rotating disk 202 for measuring the ion current of the ion beam passed through the opening 202a at every rotation, and the ion implanted into the semiconductor substrate 10 is disposed. Counting can be done by the ion current measurement.

도 1에 도시된 바와 같은 패러데이 시스템(100)은 상기 포커싱 마그네트(234)와 엔드 스테이션 챔버(240) 사이에 배치되며, 이온 주입 공정에 오류가 발생되는 경우 엔드 스테이션 챔버(240)로 유도되는 이온빔을 차단시킨다. 상기 패러데이 시스템(100)에 대한 추가적인 상세 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 기 설명되었으므로 생략하기로 한다.The Faraday system 100 as shown in FIG. 1 is disposed between the focusing magnet 234 and the end station chamber 240, and an ion beam guided to the end station chamber 240 when an error occurs in an ion implantation process. To block. Further details of the Faraday system 100 have been described above with reference to FIGS. 1 and 2 and will be omitted.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 이온 주입 공정에 오류가 발생될 경우 주제어부는 PDC만을 통해 솔레노이드 밸브로 제어 신호를 전달하거나, 직접적으로 솔레노이드 밸브에 제어 신호를 전달한다. 이와 같이, 종래의 기술에 비하여 현저하게 단순화된 명령 전달 체계를 통한 제어 신호의 전달을 통해 이온빔을 블로킹하기 위한 고에너지 패러데이 컵 조립체의 이동 속도가 향상된다.According to the present invention as described above, when an error occurs in the ion implantation process, the main control unit transmits a control signal to the solenoid valve only through the PDC, or directly transmits the control signal to the solenoid valve. As such, the speed of movement of the high energy Faraday cup assembly for blocking the ion beam is improved through the transfer of control signals through a significantly simplified command delivery scheme over the prior art.

또한, 충격 흡수기를 장착함으로써 종래의 기술보다 높은 압력을 갖는 압축 공기를 공압 실린더에 사용할 수 있으므로 고에너지 패러데이 컵 조립체의 이동 속도가 더욱 향상될 수 있다.In addition, by mounting the shock absorber, compressed air having a higher pressure than the prior art can be used in the pneumatic cylinder, so that the moving speed of the high energy Faraday cup assembly can be further improved.

따라서, 스캔 모터의 중단 시점으로부터 이온빔의 차단까지의 시간이 현저하게 단축되므로, 이온 주입 균일도가 크게 향상될 수 있으며, 이로 인해 반도체 장치의 생산성이 크게 향상될 수 있다.Therefore, since the time from the interruption of the scan motor to the blocking of the ion beam is significantly shortened, the ion implantation uniformity can be greatly improved, which can greatly improve the productivity of the semiconductor device.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패러데이 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram illustrating a Faraday system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 구동부를 설명하기 위한 측면도이다.FIG. 2 is a side view illustrating the driving unit illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 패러데이 시스템을 갖는 이온 주입 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an ion implantation apparatus having a Faraday system shown in FIG. 1.

도 4는 도 3에 도시된 회전 디스크를 설명하기 위한 측면도이다.FIG. 4 is a side view illustrating the rotating disk shown in FIG. 3.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

10 : 반도체 기판 100 : 패러데이 시스템10: semiconductor substrate 100: Faraday system

110 : 고에너지 패러데이 컵 조립체110: high energy Faraday cup assembly

120 : 구동부 122 : 공압 실린더120: drive unit 122: pneumatic cylinder

124 : 공기 라인 126 : 솔레노이드 밸브124: air line 126: solenoid valve

130 : 주제어부 132 : PDC130: main controller 132: PDC

140 : 스캔 모터 202 : 회전 디스크140: scan motor 202: rotating disk

204 : 디스크 패러데이 컵 조립체204: Disc Faraday Cup Assembly

Claims (10)

반도체 기판으로 유도되는 이온빔을 수용하기 위한 패러데이 컵 조립체;A Faraday cup assembly for receiving an ion beam directed to a semiconductor substrate; 상기 패러데이 컵 조립체와 연결되며 상기 패러데이 컵 조립체를 이동시키기 위한 구동부; 및A drive unit connected to the Faraday cup assembly and configured to move the Faraday cup assembly; And 상기 구동부와 직접 연결되며 상기 이온빔의 이온전류의 측정값에 따라 상기 패러데이 컵 조립체가 상기 이온빔을 블록킹하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 이온빔을 블록킹(blocking)하기 위한 패러데이 시스템.And a control unit directly connected to the driving unit and controlling the operation of the driving unit so that the Faraday cup assembly blocks the ion beam according to the measured value of the ion current of the ion beam. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,The method of claim 1, wherein the driving unit, 상기 패러데이 컵 조립체와 연결되는 공압 실린더; 및A pneumatic cylinder connected with the Faraday cup assembly; And 상기 공압 실린더에 압축 공기를 공급하기 위한 공기 라인 중에 설치되며 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 공기 라인을 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 패러데이 시스템.Faraday system is installed in the air line for supplying compressed air to the pneumatic cylinder, characterized in that it comprises a solenoid valve for opening and closing the air line in accordance with the control signal of the controller. 제2항에 있어서, 상기 압축 공기의 압력은 60 내지 70PSI인 것을 특징으로 하는 패러데이 시스템.The Faraday system of claim 2, wherein the pressure of the compressed air is 60 to 70 PSI. 제2항에 있어서, 상기 구동부는 상기 공압 실린더와 상기 패러데이 컵 조립체 사이를 연결하며, 상기 공압 실린더의 신장 및 신축에 의해 상기 패러데이 컵 조립체를 진자 운동(pendulum motion)시키기 위한 링크 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패러데이 시스템.3. The apparatus of claim 2, wherein the drive unit further connects the pneumatic cylinder and the Faraday cup assembly and further comprises a link mechanism for pendulum motion of the Faraday cup assembly by extension and expansion of the pneumatic cylinder. Faraday system, characterized in that. 제4항에 있어서, 상기 공압 실린더의 신장에 의한 상기 링크 기구의 진폭을 제한하며, 상기 링크 기구 및 상기 패러데이 컵 조립체에 가해지는 충격을 감쇠시키기 위한 충격 흡수기(shock absorber)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패러데이 시스템.5. The shock absorber of claim 4, further comprising a shock absorber for limiting the amplitude of the link mechanism by extension of the pneumatic cylinder and for damping shocks applied to the link mechanism and the Faraday cup assembly. Faraday system. 제1항에 있어서, 상기 제어부와 연결되며, 상기 이온전류를 측정하기 위한 디스크 패러데이 컵 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패러데이 시스템.The Faraday system of claim 1, further comprising a disk Faraday cup assembly connected to the control unit and configured to measure the ion current. 반도체 기판들에 주입되기 위한 이온들을 제공하기 위한 이온 소스;An ion source for providing ions for implantation into the semiconductor substrates; 상기 이온 소스로부터 발생된 이온들을 추출하여 이온빔으로 형성하고, 상기 이온빔을 상기 반도체 기판들로 유도하기 위한 빔 라인 챔버;A beam line chamber for extracting ions generated from the ion source to form an ion beam and directing the ion beam to the semiconductor substrates; 상기 반도체 기판들이 위치되는 엔드 스테이션 챔버; 및An end station chamber in which the semiconductor substrates are located; And 상기 빔 라인 챔버 내에 구비되며 상기 이온빔을 수용하기 위한 패러데이 컵 조립체와, 상기 패러데이 컵 조립체와 연결되며 상기 패러데이 컵 조립체를 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부와 직접 연결되며 상기 이온빔의 이온전류의 측정값에 따라 상기 패러데이 컵 조립체가 상기 이온빔을 블록킹하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 이온빔을 블록킹(blocking)하기 위한 패러데이 시스템을 포함하는 이온 주입 장치.A Faraday cup assembly provided in the beam line chamber for receiving the ion beam, a drive unit connected to the Faraday cup assembly and moving the Faraday cup assembly, and directly connected to the drive unit and measuring an ion current of the ion beam And a Faraday system for blocking an ion beam, the Faraday cup assembly including a control unit for controlling an operation of the driving unit to block the ion beam. 제7항에 있어서, 상기 엔드 스테이션 챔버는, 상기 반도체 기판들을 지지하고 상기 이온빔이 상기 반도체 기판들을 스캔하도록 상기 반도체 기판들을 회전시키며 상기 이온빔을 통과시키기 위한 개구를 갖는 회전 디스크와, 상기 회전 디스크의 후방에 배치되어 상기 개구를 통해 통과된 이온빔의 이온전류를 측정하기 위한 디스크 패러데이 컵 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.8. The rotating disk of claim 7, wherein the end station chamber comprises: a rotating disk having an opening for supporting the semiconductor substrates, rotating the semiconductor substrates so that the ion beam scans the semiconductor substrates, and passing the ion beam; And a disk Faraday cup assembly disposed behind and measuring the ion current of the ion beam passed through the opening. 제7항에 있어서, 상기 빔 라인 챔버는, 상기 이온 소스로부터 이온들을 추출하여 이온빔으로 형성하기 위한 추출기와, 상기 이온빔에 포함된 이온들 중에서 목적하는 이온들을 선별하기 위한 질량 분석기와, 상기 목적하는 이온들로 이루어진 이온빔을 가속하기 위한 가속기와, 상기 가속된 이온빔을 포커싱하기 위한 포커싱 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.The method of claim 7, wherein the beam line chamber comprises: an extractor for extracting ions from the ion source and forming an ion beam; a mass analyzer for selecting target ions from ions included in the ion beam; And an focusing magnet for focusing the accelerated ion beam and an accelerator for accelerating an ion beam of ions. 제9항에 있어서, 상기 패러데이 시스템은 상기 포커싱된 이온빔을 차단하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.10. The ion implantation apparatus of claim 9, wherein the Faraday system blocks the focused ion beam.
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