KR20060078932A - Device for measuring ion beam current - Google Patents

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KR20060078932A
KR20060078932A KR1020040118185A KR20040118185A KR20060078932A KR 20060078932 A KR20060078932 A KR 20060078932A KR 1020040118185 A KR1020040118185 A KR 1020040118185A KR 20040118185 A KR20040118185 A KR 20040118185A KR 20060078932 A KR20060078932 A KR 20060078932A
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Abstract

본 발명은 이온주입공정에서 이온빔의 양을 측정하는 이온빔 커런트 측정장치에 관한 것으로, 이온주입공정에서 이온빔 경로상에 위치하여 도즈콘트롤러로부터 전자를 공급받아 상기 전자에 의해 이온을 중화시켜 이온빔 커런트를 측정하는 패러데이컵을 포함하는 이온빔 커런트 측정장치에 있어서, 상기 패러데이컵의 전단부에 설치되어 서프레션 커런트를 측정하는 서프레션컵; 상기 서프레션컵에 전기적으로 연결되어 서프레션 커런트 값이 수신되는 서프레션제어부; 상기 서프레션컵의 전방에 설치되고 이온빔통과부가 형성된 어퍼처; 상기 어퍼처의 이온빔통과부의 간격을 조절하는 간격조절수단; 상기 서프레션제어부로부터 송신된 서프레션 커런트값을 수신받아 상기 간격조절수단에 신호를 송신하여 어퍼처의 이온빔통과부 간격을 조절하는 어퍼처제어부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ion beam current measuring device for measuring the amount of ion beams in an ion implantation process, which is located on an ion beam path in an ion implantation process and receives electrons from a dose controller to neutralize ions by the electrons to measure ion beam currents. An ion beam current measuring apparatus including a Faraday cup, comprising: a suppression cup installed at a front end of the Faraday cup to measure a suppression current; A suppression controller electrically connected to the suppression cup to receive a suppression current value; An aperture installed in front of the suppression cup and having an ion beam passing portion formed therein; An interval adjusting means for adjusting an interval of the ion beam passing portion of the aperture; An aperture control unit which receives the suppression current value transmitted from the suppression control unit and transmits a signal to the interval adjusting unit to adjust the ion beam passing unit spacing of the aperture; Characterized in that comprises a.

이와같은 구성에 의한 본 발명에 의하면 이온빔에 서프레션이 증가하는 것을 방지하는 한편, 이온빔 커런트의 측정에 오류가 발생하는 것을 방지하고 웨이퍼에 주입되는 이온빔이 원치않는 각도로 입사되는 것을 방지함으로써 웨이퍼의 DC특성을 향상시켜 생산성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention having such a configuration, it is possible to prevent the increase of suppression in the ion beam, to prevent an error in the measurement of the ion beam current, and to prevent the ion beam injected into the wafer from entering an unwanted angle. It has the effect of improving productivity by improving DC characteristics.

이온빔, 패러데이컵, 서프레션, 어퍼처Ion Beam, Faraday Cup, Suppression, Aperture

Description

이온빔 커런트 측정장치{Device for measuring ion beam current}Device for measuring ion beam current {Device for measuring ion beam current}

도 1은 이온주입장비의 개략적 구성을 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a schematic configuration of the ion implantation equipment,

도 2는 패러데이컵을 보여주는 상세단면도,Figure 2 is a detailed cross-sectional view showing a Faraday cup,

도 3(a),(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 이온빔 커런트 측정장치를 보여주는 정단면도와 측단면도,3 (a), (b) is a front sectional view and a side sectional view showing an ion beam current measuring device according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이온빔 커런트 측정장치를 보여주는 구성도.Figure 4 is a block diagram showing an ion beam current measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 이온소스 11 : 추출전극10 ion source 11 extraction electrode

12 : 저에너지가속기 13,15 : 각도보정기12: low energy accelerator 13,15: angle corrector

14 : 고에너지가속기 16 : 웨이퍼14 high energy accelerator 16 wafer

17 : 플래튼 20 : 패러데이컵17: Platen 20: Faraday Cup

25 : 절연체 30 : 서프레션컵25: insulator 30: suppression cup

40 : 어퍼처 41 : 이온빔통과부40: aperture 41: ion beam passing portion

45 : 간격조절수단 50 : 도즈콘트롤러45: gap adjusting means 50: dose controller

60 : 서프레션제어부 70 : 어퍼처제어부
60: suppression control unit 70: aperture control unit

본 발명은 이온주입공정에서 이온빔의 양을 측정하는 이온빔 커런트 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이온소스에서 발생한 이온빔이 질량분석 마그넷을 통과한 후 웨이퍼에 주입되기 전에 적정한 이온빔을 형성할 수 있도록 확인하는 이온빔 커런트 측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an ion beam current measuring device for measuring the amount of ion beams in the ion implantation process, and more particularly, to form an appropriate ion beam before the ion beam generated from the ion source passes through the mass spectrometry magnet and injected into the wafer. The present invention relates to an ion beam current measuring device for checking.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 공정중에서 이온주입공정은 순수 실리콘(Si) 웨이퍼의 표면에 불순물을 플라즈마 상태의 이온빔으로 만든 후 웨이퍼의 특정 부위에 특정 불순물 이온을 표면에 주입시켜 필요한 전도형 및 비저항의 소자를 얻는 공정이다. 이온주입의 깊이는 주입되는 이온의 에너지에 의해 결정되고, 주입되는 이온량은 이온빔에 의해 형성되는 전류와 주입 시간에 의해 조절될 수 있다.In general, in the process for manufacturing semiconductor devices, the ion implantation process makes an impurity on the surface of a pure silicon (Si) wafer into an ion beam in a plasma state, and then implants specific impurity ions into a specific portion of the wafer to the surface, thereby requiring conductivity and resistivity It is a process of obtaining the element of. The depth of ion implantation is determined by the energy of implanted ions, and the amount of implanted ions can be controlled by the current and implantation time formed by the ion beam.

도 1은 이온주입장비의 개략적 구성을 도시한 구성도이다. 이온주입을 위해서는 먼저 이온소스(10)에서 나온 이온이 추출전극(11)에서 이온빔의 형태로 추출되고, 추출된 이온빔은 저에너지 가속기(12)에 의해 일차로 가속된다. 가속된 이온들 가운데 다른 종류의 이온을 분리하기 위해 축출된 이온들은 각도보정기(13)를 거치게 되는데, 상기 각도보정기(13)에서는 자기장에 의해 이온 빔의 방향 전환이 이루어진다. 이 때, 이온의 질량수에 의해 불순물의 종류에 따라 전환 각이 달라진 다. 따라서, 일정 각도 범위로 전환된 이온들을 슬릿을 통해 여과시켜 원하는 불순물 이온 빔을 얻을 수 있다. 여과된 불순물 이온 빔은 원하는 깊이로 웨이퍼(16)에 주입되기 위해 고에너지 가속기(14)에서 높은 에너지로 가속된다. 가속된 불순물 이온 빔은 웨이퍼(16)가 장착된 이온주입 챔버로 들어가 플래튼(17)에 안착된 웨이퍼(16)에 주입된다. 한편, 가속기를 거친 이온빔을 x축 및 y축으로 전기장 혹은 자기장을 이용하여 이온 빔을 편향시키는 각도보정기(15)가 있어서 이온 빔을 웨이퍼의 원하는 위치에 투사할 수 있다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ion implantation equipment. For ion implantation, ions from the ion source 10 are first extracted in the form of an ion beam from the extraction electrode 11, and the extracted ion beam is primarily accelerated by the low energy accelerator 12. The ions extracted to separate different types of ions among the accelerated ions pass through the angle corrector 13, which redirects the ion beam by a magnetic field. At this time, the conversion angle varies depending on the type of impurities depending on the mass number of ions. Therefore, the ions converted to a certain angle range can be filtered through the slit to obtain a desired impurity ion beam. The filtered impurity ion beam is accelerated with high energy in high energy accelerator 14 to be implanted into wafer 16 to a desired depth. The accelerated impurity ion beam enters the ion implantation chamber in which the wafer 16 is mounted and is injected into the wafer 16 seated on the platen 17. On the other hand, there is an angle corrector 15 which deflects the ion beam using the electric or magnetic field on the x-axis and the y-axis through the accelerator so that the ion beam can be projected to a desired position on the wafer.

상기 각도보정기(15)를 통과한 이온빔은 패러데이 플래그(패러데이컵)(20)로 이동한다. 상기 패러데이컵(20)은 이온빔의 경로상에 위치하여 원하는 이온빔이 오는지 여부를 확인하는 장치로서, 상기 패러데이컵(20)은 이온빔의 커런트를 측정하여 이온빔이 일정 커런트에 해당할 경우 이온빔을 통과시키기 위해 이동수단(미도시)에 의해 수평방향으로 이동하여 이온빔의 경로로부터 벗어난다.
The ion beam passing through the angle corrector 15 moves to the Faraday flag (Faraday Cup) 20. The Faraday cup 20 is placed on the path of the ion beam to determine whether a desired ion beam is coming. The Faraday cup 20 measures the current of the ion beam to pass the ion beam when the ion beam corresponds to a certain current. In order to move horizontally by means of a moving means (not shown) to escape from the path of the ion beam.

도 2는 패러데이컵을 보여주는 상세단면도이다. 상기 패러데이컵(20)은 이온빔의 커런트(current)를 측정하게 된다. 먼저, 패러데이컵(20)으로 들어온 이온빔들이 퍼지게 되면 정확한 이온빔의 측정이 불가능하므로, 패러데이컵(20)은 영구자석이 외곽을 둘러싸고 있어 포커싱(Focusing)하게 된다.Figure 2 is a detailed cross-sectional view showing a Faraday cup. The Faraday cup 20 measures the current of the ion beam. First, since the ion beams that are introduced into the Faraday cup 20 cannot be accurately measured, the Faraday cup 20 is focused because the permanent magnet surrounds the outside.

패러데이컵(20)안에 이온이 들어오면 이를 중성화하기 위해 도즈콘트롤러(50)를 통해 전자를 공급한다. 이렇게 공급된 전자는 이온빔을 중성화하게 되는데, 상기 도즈콘트롤러(50)에서는 공급된 전자의 수를 측정된 이온의 수와 동일하게 판 단하여 이를 도즈(Dose:ion/㎠)로 환산하게 된다. 그러나 이는 단순히 이온 수량으로써 계산한 값으로 패러데이컵(20)의 어느 부위에 어떠한 형식으로 들어왔는지는 계산을 하지 않는다. 따라서 반사되어 돌아가는 이온들이나 내부 벽면에 충돌하여 발생되는 2차전자 등이 이온 수량 계산시 방해를 주게 되므로 이온빔의 커런트 측정에 오류가 발생하는 문제점이 있다. When ions enter the Faraday cup 20, electrons are supplied through the dose controller 50 to neutralize them. The electrons thus supplied neutralize the ion beam, and the dose controller 50 determines the number of the supplied electrons to be equal to the number of the measured ions and converts them to dose (Dose: ion / cm 2). However, this is a value calculated simply as the amount of ions, and does not calculate which form is entered in which part of the Faraday cup 20. Therefore, since the reflected ions or secondary electrons generated by collision with the inner wall interfere with the calculation of the number of ions, an error occurs in the current measurement of the ion beam.

또한 이온빔 커런트의 측정에 오류가 생기면 이온주입공정에서 중요한 문제인 웨이퍼(16)에 이온이 주입되는 입사각에 영향을 주어 원치 않는 입사각을 가지게 되어 공정조건의 변화가 생길 수 있다.In addition, when an error occurs in the measurement of the ion beam current, an incident angle at which ions are injected into the wafer 16, which is an important problem in the ion implantation process, may be affected to have an unwanted angle of incidence, thereby changing the process conditions.

이러한 문제점들로 인하여 웨이퍼(16)에 오버도즈(Over Dose) 또는 언더도즈(Under Dose) 현상이 나타나거나 웨이퍼의 DC특성이 나빠지는 문제점이 생긴다.
Due to these problems, an over dose or under dose phenomenon occurs on the wafer 16 or a DC characteristic of the wafer is deteriorated.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 이온빔 커런트 측정장치는 간격조절수단에 의해 이동되어 이온빔을 포커싱할 수 있는 어퍼처가 구비되어 이온빔에 서프레션이 증가하는 것을 방지하고, 상기 어퍼처를 통과한 이온빔의 서프레션컵에서 측정된 서프레션 커런트 값이 일정값 이하일때 어퍼처가 고정되어 패러데이 컵에서 이온빔 커런트를 측정함으로써, 이온빔 커런트의 측정에 오류가 발생하는 것을 방지하고 웨이퍼에 주입되는 이온빔이 원치않는 각도로 입사되는 것을 방지할 수 있는 이온빔 커런트 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the ion beam current measuring device of the present invention is provided with an aperture that can be moved by the gap adjusting means to focus the ion beam to prevent the increase in the suppression in the ion beam The aperture is fixed when the value of the suppression current measured in the suppression cup of the ion beam passing through the aperture is below a predetermined value, thereby measuring the ion beam current in the Faraday cup, thereby preventing an error in measuring the ion beam current and It is an object of the present invention to provide an ion beam current measuring apparatus that can prevent the ion beam injected into the glass from being incident at an unwanted angle.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 이온빔 커런트 측정장치는, 이온주입공정에서 이온빔 경로상에 위치하여 도즈콘트롤러로부터 전자를 공급받아 상기 전자에 의해 이온을 중화시켜 이온빔 커런트를 측정하는 패러데이컵을 포함하는 이온빔 커런트 측정장치에 있어서, 상기 패러데이컵의 전단부에 설치되어 서프레션 커런트를 측정하는 서프레션컵; 상기 서프레션컵에 전기적으로 연결되어 서프레션 커런트 값이 수신되는 서프레션제어부; 상기 서프레션컵의 전방에 설치되고 이온빔통과부가 형성된 어퍼처; 상기 어퍼처의 이온빔통과부의 간격을 조절하는 간격조절수단; 상기 서프레션제어부로부터 송신된 서프레션 커런트값을 수신받아 상기 간격조절수단에 신호를 송신하여 어퍼처의 이온빔통과부 간격을 조절하는 어퍼처제어부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In the ion beam current measuring apparatus of the present invention for realizing the above object, Faraday cup which is located on the ion beam path in the ion implantation process, receives electrons from the dose controller to neutralize ions by the electrons to measure ion beam current An ion beam current measuring apparatus comprising: a suppression cup installed at a front end of the Faraday cup to measure a suppression current; A suppression controller electrically connected to the suppression cup to receive a suppression current value; An aperture installed in front of the suppression cup and having an ion beam passing portion formed therein; An interval adjusting means for adjusting an interval of the ion beam passing portion of the aperture; An aperture control unit which receives the suppression current value transmitted from the suppression control unit and transmits a signal to the interval adjusting unit to adjust the ion beam passing unit spacing of the aperture; Characterized in that comprises a.

또한, 상기 서프레션제어부는 측정된 서프레션 커런트 값이 0.5mA 이하일 경우 어퍼처를 고정하도록 어퍼처제어부에 신호를 송신하고, 서프레션 커런트 값이 0.5mA 보다 클 경우 어퍼처의 이온빔통과부 간격이 좁아지도록 어퍼처제어부에 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, the suppression control unit transmits a signal to the aperture control unit to fix the aperture when the measured suppression current value is 0.5 mA or less, and when the suppression current value is larger than 0.5 mA, the distance between the ion beam passing part of the aperture is increased. The signal is transmitted to the aperture control unit so as to be narrowed.

또한, 상기 패러데이컵과 서프레션컵은 절연체에 의해 절연되어 있는 것을 특징으로 한다.The Faraday cup and the suppression cup are insulated by an insulator.

또한, 상기 간격조절수단은 모터인 것을 특징으로 한다.In addition, the gap adjusting means is characterized in that the motor.

또한, 도즈콘트롤러로부터 전자를 공급받아 상기 전자에 의해 이온을 중화시 키는 패러데이 컵을 이용하여 이온빔의 커런트를 측정하는 방법에 있어서, 서프레션컵으로부터 서프레션 커런트가 측정되는 단계; 상기 서프레션컵에서 측정된 서프레션 커런트가 서프레션제어부에 송신되는 단계; 상기 서프레션제어부에 수신된 서프레션 커런트 값이 미리 입력된 값보다 클 경우 어퍼처제어부로부터 신호를 송신받은 간격조절수단이 작동되어 어퍼처의 이온빔통과부의 간격이 좁아지고, 상기 서프레션제어부에 수신된 서프레션 커런트 값이 미리 입력된 값 이하일 경우 어퍼처가 고정되도록 어퍼처제어부로부터 간격조절수단으로 신호가 송신되는 단계; 상기 어퍼처제어부로부터 간격조절수단으로 신호가 송신되어 어퍼처가 고정된 경우 도즈콘트롤러를 통해 전자가 공급되어 패러데이컵에서 이온빔 커런트를 읽어 도즈량이 측정되는 단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
A method of measuring the current of an ion beam using a Faraday cup that receives electrons from a dose controller and neutralizes ions by the electrons, the method comprising: measuring the suppression current from the suppression cup; Transmitting the suppression current measured in the suppression cup to a suppression controller; If the value of the suppression current received by the suppression controller is greater than the value previously input, the interval adjusting means receiving the signal from the aperture controller is activated to narrow the interval between the ion beam passing portions of the aperture and receive the suppression controller. Transmitting a signal from the aperture controller to the interval adjusting means so that the aperture is fixed when the suppressed current value is equal to or less than a previously input value; When the signal is transmitted from the aperture control unit to the gap adjusting means and the aperture is fixed, electrons are supplied through the dose controller to read the ion beam current from the Faraday cup to measure the dose amount; Characterized in that comprises a.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3(a),(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 이온빔 커런트 측정장치를 보여주는 정단면도와 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이온빔 커런트 측정장치를 보여주는 구성도이다.Figure 3 (a), (b) is a front cross-sectional view and a side cross-sectional view showing an ion beam current measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing an ion beam current measuring apparatus according to an embodiment of the present invention to be.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 패러데이컵(20)과 서프레션컵(30) 및 상기 서프레션컵(30)에서 측정된 서프레션 커런트(Suppression Current)에 따라 작동되는 어퍼처(Aperture)(40)로 이루어진다. As shown in FIG. 3, the present invention provides an aperture operated according to a Faraday cup 20, a suppression cup 30, and a suppression current measured by the suppression cup 30. It consists of 40.                     

먼저, 이온빔의 진행경로상에는 빔 커런트(Current)를 측정하기 위한 패러데이컵(20)이 설치된다. 상기 패러데이컵(20)에는 들어온 양이온을 중성화시키기 위한 전자를 공급하기 위해 도즈콘트롤러(50)가 연결설치된다.First, a Faraday cup 20 for measuring a beam current is installed on a traveling path of an ion beam. The Faraday cup 20 is connected to the dose controller 50 to supply electrons for neutralizing the cation.

상기 패러데이컵(20)의 전단부에는 내부가 사각형으로 개방되어 있는 서프레션컵(30)이 결합된다. 이온빔이 서프레션컵(30)을 통과할 때 서프레션컵(30)에 부딪혀 발생하는 서프레션 커런트(Suppression Current)는 분산된 이온들이 이온빔을 따라 많이 들어올수록 증가하게 된다. 이와같이 이온빔을 맞은 서프레션컵(30)은 서프레션을 줄일 필요가 있으며, 이를 위해 서프레션제어부(60)가 설치된다. 상기 서프레션제어부(60)는 서프레션컵(30)의 서프레션 커런트 값을 측정하여 일정한 값 이하일 때에만 패러데이컵(20)에서 이온빔 커런트(Current) 값을 측정하도록 한다.The front end portion of the Faraday cup 20 is coupled to the suppression cup 30, which is open in a rectangular shape. The suppression current generated by hitting the suppression cup 30 when the ion beam passes through the suppression cup 30 increases as more dispersed ions enter the ion beam. In this way, the suppression cup 30 hit by the ion beam needs to reduce the suppression, and for this purpose, the suppression control unit 60 is installed. The suppression control unit 60 measures the suppression current value of the suppression cup 30 so as to measure the ion beam current value in the Faraday cup 20 only when it is less than a predetermined value.

이온소스에서 생성되어 각도보정기를 거친 이온빔에는 분산된 이온들이 이온빔을 따라 들어오게 되므로 이러한 이온을 제거하기 위하여 상기 서프레션컵(30)의 전방부에 어퍼처(40)가 설치된다. 상기 어퍼처(40)는 내부에 사각형의 형상으로서 이온빔이 통과할 수 있는 이온빔통과부(41)가 형성되어 있어, 상기 이온빔통과부(41)의 간격을 조절함으로써 원하는 양만큼 이온빔이 통과할 수 있도록 되어 있다.In the ion beam generated by the ion source and passed through the angle corrector, dispersed ions are introduced along the ion beam, and an aperture 40 is installed at the front of the suppression cup 30 to remove such ions. The aperture 40 has a rectangular shape therein is formed an ion beam passing portion 41 through which the ion beam can pass, the ion beam can pass through the desired amount by adjusting the distance between the ion beam passing portion 41. It is supposed to be.

상기 어퍼처(40)의 이온빔통과부(41) 간격을 조절하기 위한 간격조절수단(45)이 설치되는데, 상기 간격조절수단(45)으로는 일례로 모터가 제시되어 있다. 상기 간격조절수단(45)은 어퍼처제어부(70)와 전기적으로 연결되어 있고, 상기 어퍼처제어부(70)는 서프레션제어부(60)로부터 서프레션컵(30)에서 측정된 서프레션 커런트 데이터를 송신받아 간격조절수단(45)을 작동시켜 어퍼처(40)의 이온빔통과 부(41)의 간격을 조정함으로써 이온빔 중 불필요한 이온빔이 제거된 상태에서 이온빔 커런트가 측정된다.Interval adjusting means 45 for adjusting the interval of the ion beam passing portion 41 of the aperture 40 is provided, the motor is shown as an example of the interval adjusting means (45). The gap adjusting means 45 is electrically connected to the aperture control unit 70, and the aperture control unit 70 receives the suppression current data measured by the suppression cup 30 from the suppression control unit 60. By adjusting the interval between the ion beam passage and the portion 41 of the aperture 40 by operating the interval adjusting means 45 by receiving the ion beam current is measured in the state that the unnecessary ion beam of the ion beam is removed.

또한 상기 서프레션컵(30)의 내부에 결합된 패러데이컵(20)은 종래의 패러데이컵의 크기(6㎝)보다 작게(4㎝)하여 최대한 이온빔을 정류할 수 있도록 하였고, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 상기 패러데이컵(20)과 서프레션컵(30)은 전기적으로 절연시키기 위해 절연체(25)가 개재되어 있다.
In addition, the Faraday cup 20 coupled to the inside of the suppression cup 30 is smaller than the size of the conventional Faraday cup (6 cm) (4 cm) to rectify the ion beam as much as possible, Figure 3 (a) As shown in the Faraday cup 20 and the suppression cup 30 is an insulator 25 is interposed to electrically insulate.

상기 패러데이컵(20)은 서프레션컵(30)을 통과한 이온빔의 커런트(current)를 측정하게 되는데, 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 이온빔 커런트 측정방법을 설명하면 다음과 같다.The Faraday cup 20 measures the current of the ion beam passing through the suppression cup 30. The ion beam current measuring method according to the present invention will be described with reference to FIG.

패러데이컵(20)과 서프레션컵(30)을 이온빔 경로상에 위치시키고, 이온소스로부터 공급된 이온빔이 서프레션컵(30)으로 들어오게 되고, 서프레션 커런트 값이 측정된다.The Faraday cup 20 and the suppression cup 30 are positioned on the ion beam path, and the ion beam supplied from the ion source enters the suppression cup 30 and the suppression current value is measured.

상기 서프레션컵(30)에서 측정된 서프레션 커런트 값은 서프레션제어부(60)로 송신되는데, 상기 서프레션제어부(60)에 수신된 서프레션 커런트 값이 미리 입력된 값(본 실시예에서는 0.5 mA로 설정한다)보다 클 경우에는 이온빔에 불필요한 이온이 많은 것으로 판단하여 어퍼처제어부(70)에 상기 어퍼처(40)의 이온빔통과부(41) 간격을 더 좁히도록 신호를 송신한다. 상기 신호를 송신받은 어퍼처제어부(70)는 간격조절수단(45)에 신호를 송신하여 어퍼처(40)를 작동시켜 이온빔통과부(41)의 간격을 좁히게 된다. The suppression current value measured by the suppression cup 30 is transmitted to the suppression control unit 60. The suppression current value received by the suppression control unit 60 is input in advance (0.5 in this embodiment). If it is larger than mA), it is determined that there is a large amount of unnecessary ions in the ion beam, and the signal is transmitted to the aperture control unit 70 so as to further narrow the interval between the ion beam passing portions 41 of the aperture 40. The aperture control unit 70 receiving the signal transmits a signal to the gap adjusting unit 45 to operate the aperture 40 to narrow the gap between the ion beam passing units 41.                     

그러나, 상기 서프레션제어부(60)에 수신된 서프레션 커런트 값이 미리 입력된 값인 0.5 mA 이하일 경우에는 이온빔에서 불필요한 이온이 제거된 것으로 판단하여 어퍼처(40)의 이온빔통과부(41) 간격이 고정되도록 어퍼처제어부(70)에 신호를 송신하고, 상기 신호를 받은 어퍼처제어부(70)는 간격조절수단(45)에 신호를 송신하여 어퍼처(40)가 고정되도록 한다.However, when the suppression current value received by the suppression control unit 60 is 0.5 mA or less, which is a value previously input, it is determined that unnecessary ions are removed from the ion beam, and thus the gap between the ion beam passing sections 41 of the aperture 40 is increased. A signal is transmitted to the aperture control unit 70 to be fixed, and the aperture control unit 70 receiving the signal transmits a signal to the interval adjusting means 45 so that the aperture 40 is fixed.

상기 어퍼처제어부(70)로부터 간격조절수단(45)에 신호가 송신되어 어퍼처(40)가 고정된 경우 패러데이컵(20)을 통해 이온빔의 커런트 측정이 수행된다. 상기 도즈콘트롤러(50)를 통해 전자가 공급되어 이온이 중성화되는데, 상기 도즈콘트롤러(50)는 공급된 전자의 수를 측정해 이온의 수와 동일하게 판단하여 도즈(Dose:ion/㎠)로 환산하여 이온빔 커런트를 측정하게 된다.When the signal is transmitted from the aperture control unit 70 to the gap adjusting means 45 and the aperture 40 is fixed, current measurement of the ion beam is performed through the Faraday cup 20. Electrons are supplied through the dose controller 50 to neutralize the ions. The dose controller 50 measures the number of supplied electrons to determine the same number of ions, and converts the dose into dose (ion: ion / cm 2). The ion beam current is measured.

상기한 바와 같은 과정을 통해 원하는 이온빔 커런트가 측정되면 이동수단에 의해 상기 패러데이컵(20)과 서프레션컵(30)은 이온빔의 경로상에서 벗어나게 이동된다.When the desired ion beam current is measured through the process as described above, the Faraday cup 20 and the suppression cup 30 are moved off the path of the ion beam by a moving means.

이와 같이 상기 어퍼처(40)를 이온빔이 통과한 후 서프레션 커런트가 많이 발생하는 것을 방지하기 위해 어퍼처(40)의 이온빔통과부(41)의 간격을 좁혀 이온빔을 포커싱함으로써 불필요한 이온빔이 공급되는 것을 방지하고, 패러데이컵(20)에서 정확한 이온빔 커런트를 측정할 수 있도록 하였다.
As such, the ion beam is focused by narrowing the distance between the ion beam passing portions 41 of the aperture 40 to prevent the occurrence of a large amount of suppression current after the ion beam passes through the aperture 40. And the accurate ion beam current in the Faraday cup 20 can be measured.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이온빔 커런트 측정장치 에 의하면, 어퍼처를 통과한 이온빔의 서프레션컵에서 측정된 서프레션 커런트 값이 일정값보다 큰 경우에는 이온빔통과부의 간격을 좁히도록 어퍼처제어부에 신호를 송신하고, 서프레션 커런트 값이 일정값 이하일 경우에만 어퍼처가 고정되어 패러데이 컵에서 이온빔 커런트를 측정함으로써, 이온빔에 서프레션이 증가하는 것을 방지하는 한편, 이온빔 커런트의 측정에 오류가 발생하는 것을 방지하고 웨이퍼에 주입되는 이온빔이 원치않는 각도로 입사되는 것을 방지함으로써 웨이퍼의 DC특성을 향상시켜 생산성을 높이는 효과가 있다.As described in detail above, according to the ion beam current measuring apparatus according to the present invention, when the suppression current value measured in the suppression cup of the ion beam passing through the aperture is larger than a predetermined value, the aperture agent is made to narrow the gap between the ion beam passing portions. By transmitting a signal to the fisherman, the aperture is fixed only when the value of the suppression current is below a certain value, and the ion beam current is measured in the Faraday cup, thereby preventing an increase in the suppression of the ion beam and causing an error in the measurement of the ion beam current. It is effective to improve the DC characteristics of the wafer by increasing the productivity by preventing the incident and the ion beam injected into the wafer from an unwanted angle.

Claims (5)

이온주입공정에서 이온빔 경로상에 위치하여 도즈콘트롤러로부터 전자를 공급받아 상기 전자에 의해 이온을 중화시켜 이온빔 커런트를 측정하는 패러데이컵을 포함하는 이온빔 커런트 측정장치에 있어서,An ion beam current measuring apparatus including a Faraday cup positioned on an ion beam path in an ion implantation process and receiving electrons from a dose controller to neutralize ions by the electrons to measure ion beam current. 상기 패러데이컵의 전단부에 설치되어 서프레션 커런트를 측정하는 서프레션컵;A suppression cup installed at a front end of the faraday cup to measure a suppression current; 상기 서프레션컵에 전기적으로 연결되어 서프레션 커런트 값이 수신되는 서프레션제어부;A suppression controller electrically connected to the suppression cup to receive a suppression current value; 상기 서프레션컵의 전방에 설치되고 이온빔통과부가 형성된 어퍼처;An aperture installed in front of the suppression cup and having an ion beam passing portion formed therein; 상기 어퍼처의 이온빔통과부의 간격을 조절하는 간격조절수단;An interval adjusting means for adjusting an interval of the ion beam passing portion of the aperture; 상기 서프레션제어부로부터 송신된 서프레션 커런트값을 수신받아 상기 간격조절수단에 신호를 송신하여 어퍼처의 이온빔통과부 간격을 조절하는 어퍼처제어부;An aperture control unit which receives the suppression current value transmitted from the suppression control unit and transmits a signal to the interval adjusting unit to adjust the ion beam passing unit spacing of the aperture; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이온빔 커런트 측정장치.Ion beam current measurement apparatus, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 서프레션제어부는 측정된 서프레션 커런트 값이 0.5mA 이하일 경우 어퍼처를 고정하도록 어퍼처제어부에 신호를 송신하고, 서프레션 커런트 값이 0.5mA 보다 클 경우 어퍼처의 이온빔통과부 간격이 좁아지도록 어퍼처제어 부에 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 이온빔 커런트 측정장치.The aperture beam of claim 1, wherein the suppression control unit transmits a signal to the aperture control unit to fix the aperture when the measured suppression current value is 0.5 mA or less, and when the suppression current value is greater than 0.5 mA. An ion beam current measuring apparatus, characterized in that for transmitting a signal to the aperture control unit to narrow the gap between the passages. 제1항에 있어서, 상기 패러데이컵과 서프레션컵은 절연체에 의해 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 커런트 측정장치.The ion beam current measuring apparatus according to claim 1, wherein the Faraday cup and the suppression cup are insulated by an insulator. 제1항에 있어서, 상기 간격조절수단은 모터인 것을 특징으로 하는 이온빔 커런트 측정장치.The ion beam current measuring apparatus of claim 1, wherein the gap adjusting means is a motor. 도즈콘트롤러로부터 전자를 공급받아 상기 전자에 의해 이온을 중화시키는 패러데이 컵을 이용하여 이온빔의 커런트를 측정하는 방법에 있어서,In the method for measuring the current of the ion beam using a Faraday cup that receives electrons from the dose controller to neutralize the ions by the electrons, 서프레션컵으로부터 서프레션 커런트가 측정되는 단계; Measuring the suppression current from the suppression cup; 상기 서프레션컵에서 측정된 서프레션 커런트가 서프레션제어부에 송신되는 단계;Transmitting the suppression current measured in the suppression cup to a suppression controller; 상기 서프레션제어부에 수신된 서프레션 커런트 값이 미리 입력된 값보다 클 경우 어퍼처제어부로부터 신호를 송신받은 간격조절수단이 작동되어 어퍼처의 이온빔통과부의 간격이 좁아지고, 상기 서프레션제어부에 수신된 서프레션 커런트 값이 미리 입력된 값 이하일 경우 어퍼처가 고정되도록 어퍼처제어부로부터 간격조절수 단으로 신호가 송신되는 단계;If the value of the suppression current received by the suppression controller is greater than the value previously input, the interval adjusting means receiving the signal from the aperture controller is activated to narrow the interval between the ion beam passing portions of the aperture and receive the suppression controller. Transmitting a signal from the aperture controller to the interval adjusting end so that the aperture is fixed when the suppressed current value is equal to or less than a previously input value; 상기 어퍼처제어부로부터 간격조절수단으로 신호가 송신되어 어퍼처가 고정된 경우 도즈콘트롤러를 통해 전자가 공급되어 패러데이컵에서 이온빔 커런트를 읽어 도즈량이 측정되는 단계;When the signal is transmitted from the aperture control unit to the gap adjusting means and the aperture is fixed, electrons are supplied through the dose controller to read the ion beam current from the Faraday cup to measure the dose amount; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이온빔 측정방법.Ion beam measurement method characterized in that it comprises a.
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