KR20060119331A - 이온주입장비의 이온빔 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온 빔에 의하여 어퍼쳐의 슬릿(Slit)이 식각되어 이온 빔의 포커싱이 불가능해지면 모터의 회전에 의하여 새로운 날개판이 교차하여 새로운 슬릿이 형성되는 날개판 교차에 의하여 슬릿이 형성되는 빔 어퍼쳐(Beam Aperture)에 관한 것이다.

본 발명은 하나 이상의 직사각형 날개판이 회전축에 결합된 회전부, 상기 회전부 4개가 상 ·하, 좌·우 에 상호 대향되도록 일정한 간격으로 이격 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 구성으로, 본 발명은 모터의 회전 정도에 의하여 슬릿의 크기도 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 슬릿을 형성하는 날개판 이외의 빔이 조사되는 방향의 날개판에 의하여 빔의 이동로에 걸림턱이 형성되어 미립자의 확산이 방지되는 것을 특징으로 한다.

날개판(Vane)

Description

날개판 교차에 의하여 슬릿이 형성되는 빔 어퍼쳐{A beam aperture maked slit by crossing vane}

도 1a는 종래 고정형 어퍼쳐의 식각전 상태에서의 사용 예시도와 단면도

도 1b는 종래 고정형 어퍼쳐의 식각이 이루어지는 예시도와 식각된 어퍼쳐의 단면도

도 2는 본 발명에 따른 날개판이 부착된 회전부

도 3은 본 발명의 사용상태에서의 측단면도

도 4는 본 발명의 정면도

도 5는 회전부의 회전에 의해 슬릿의 크기를 조절하는 본 발명의 일실시예의 작동상태 측단면도

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 고정형 어퍼쳐 2,3, 6: 슬릿

4: 날개판 5: 회전축

7: 아크챔버 8: 이온 빔

100: 미립자 200: 회전부

본 발명은 이온주입장치에 있어서 이온 빔의 포커싱에 사용되는 어퍼쳐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온 빔에 의하여 어퍼쳐의 슬릿이 식각되어 이온 빔의 포커싱이 불가능해지면 모터의 회전에 의하여 날개판이 부착된 회전부가 회전하여 새로운 슬릿이 만들어지고 슬릿의 크기도 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 슬릿을 형성하는 날개판 이외의 이온 빔이 조사되는 방향의 날개판에 의하여 빔의 이동로에 걸림턱이 형성되어 미립자의 확산이 방지되는 날개판 교차에 의하여 슬릿이 형성되는 빔 어퍼쳐에 관한 것이다.

반도체 제조 공정은 확산공정, 사진공정, 금속배선 공정 및 이온주입 공정 등의 단위 공정들이 유기적으로 연속되어 이루어진다. 이 중에서 이온주입 공정은 불순물 이온을 가속 에너지로 조절하여 실리콘 기판의 원하는 위치에 원하는 농도 및 깊이로 넣어주는 공정이다.

플라스마 상태의 이온은 빔의 형식으로 가속되어 웨이퍼 표면에 주입된다. 이때 이온 빔은 빔 어퍼쳐의 슬릿을 지나면서 포커싱이 된다.

한편, 이온 빔의 포커싱 과정에서 슬릿은 식각되며, 식각에 의하여 슬릿이 넓어지면 빔이 불안정해지고 더 이상 포커싱이 불가능하게 된다. 따라서 장비를 정지한 후 어퍼쳐를 교체해야만 했다. 또한, 빔 어퍼쳐는 고정식이므로 슬릿사이즈의 조정이 불가능하였다.

도 1a는 고정형 어퍼쳐의 식각전 상태에서의 사용 예시도와 단면도로서, 어퍼쳐(1)가 식각되기 전에는 슬릿(2)의 모양이 직사각형 형태로 유지되어 있어서 이 온 빔(8)의 포커싱이 가능한 상태를 나타낸다.

도 1b는 고정형 어퍼쳐의 식각이 이루어지는 예시도와 식각된 어퍼쳐의 단면도를 도시한 것으로서, 이온 빔(8)에 의하여 어퍼쳐(1)의 슬릿(2)이 식각되면서 미립자(100)가 발생할 뿐만 아니라 식각에 의하여 슬릿(3)의 크기가 커져 더 이상 이온 포커싱이 불가능한 상태가 된다.

한편, 상기 미립자는(100)는 장비 내로 확산되어 장비고장을 일으키는 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 안출한 것으로서, 이온 빔에 의하여 어퍼쳐의 슬릿이 식각되어 없어지면 모터의 회전에 의하여 날개판이 부착된 회전부가 회전하여 슬릿사이즈를 조정하고, 날개판의 형상에 의하여 빔의 이동로에 튜브가 형성되어 미립자의 확산을 방지할 수 있도록 된 날개판 교차에 의하여 슬릿이 형성되는 빔 어퍼쳐를 제공하고자함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하나 이상의 직사각형 날개판이 회전축에 결합된 회전부, 상기 회전부 4개가 상 ·하, 좌·우 에 상호 대향되도록 일정한 간격으로 이격 배치된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 날개판이 부착된 회전부의 사시도로서, 도시된 예에서는 날개판(4)이 회전축(5)을 중심으로 대칭적으로 설치되어 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 2개 이상의 날개판(4)을 등간격으로 배치하여 설치할 수 있을 것이다. 후술되는 바와 같이 슬릿(6)의 형성에 사용되는 날개판(4)의 인접 날개판(4)이 슬릿(6)의 형성에 지장을 주지 않는 범위 내에서 다수개의 날개판(4)을 설치할 수 있는 것이다. 즉, 슬릿(6)을 형성하는 날개판(4) 이외의 날개판(4)은 이온 빔(8)에 의하여 식각이 이루어 지지 않을 정도의 거리가 확보 되어야 한다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나 회전축(5)은 구동 모터와 연결되어 회전할 수도 있다.

날개판(4)은 직사각형의 모양을 이루고 있으며, 재질은 흑연을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

도 3은 본 발명의 사용상태에서의 측단면도로서, 4개의 회전부(200)들이 상 ·하, 좌·우 에 배치되어 있으며, 상기 회전부(200)들의 날개판(11)이 교차하여 직사각형 모양의 슬릿(6)을 형성하고 있는 상태를 보여준다. 회전축(5)에는 모터축이 결합되어 날개판(4)의 회전이 가능하다.

한편, 이온 빔(8)은 아크챔버(7)에서 방출되어 날개판(4)들 사이에 형성된 슬릿(6)을 통과하면서 포커싱된다.

도 4는 본 발명의 정면도이다. 4개의 날개판(4)이 상·하와 좌·우에 교차함으로써 내부에는 직사각형 모양의 슬릿(6)이 형성된다. 슬릿(6)의 크기는 대향하는 날개판(4)의 이격거리에의해 결정된다.

도 5는 회전부의 회전에 의해 슬릿의 크기를 조절하는 본 발명의 일실시예의 작동상태의 측단면도로서, 회전부(5)의 회전이 필요한 경우는

첫째, 슬릿(6)의 크기를 조절할 때이다. 도시하는 바와 같이 슬릿(6)은 날개판(4)의 회전 정도에 따라 그 크기가 조절된다. 처음에는 날개판(4)의 두께에 의하여 슬릿(6)의 크키는 좁아지나 이후 슬릿(6)을 형성하는 날개판(4)들의 틀어지는 각이 커지면 슬릿(6)의 크기는 커진다.

둘째, 기존의 슬릿(6)이 식각이 되어 이온빔(8)의 포커싱이 불가능해 질 때이다. 이때에도 회전부(5)를 회전하여 새로운 날개판(4)에 의하여 슬릿(6)을 형성시킨다.

상기 슬릿(6)의 크기를 조절하거나 새로운 슬릿(6)을 만들기 위해서는 날개판(4)이 회전을 하여야 하며, 이때 4개의 날개판(4 )이 동일한 각만큼 회전하도록 제어하는 것이 바람직할 것이나, 어느 날개판(4)의 식각정도가 다를 때에는 식각이 많이 된 날개판(4) 순으로 회전할 수 도 있을 것이다.

한편, 도면에서 도시하는 바와 같이 이온 빔(8)이 조사되는 방향에 있는 날개판(4)은 미립자(200)가 확산하지 못하도록 걸림턱을 형성하게 되어 미립자(100) 의 확산을 방지하게 된다.

이상의 구성에서, 본 발명은 이온 빔에 의하여 어퍼쳐의 슬릿이 식각되어 이온 빔의 포커싱이 불가능해지면 장비의 정지 없이 회전부의 회전에 의하여 새로운 날개판이 슬릿을 만들고 슬릿의 크기 조절도 가능할 뿐만 아니라, 날개판이 걸림턱이 되어 빔의 이동로에 미립자의 확산을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 하나 이상의 직사각형 날개판이 회전축에 결합된 회전부를 특징으로 하는 날개판 교차에 의하여 슬릿이 형성되는 빔 어퍼쳐.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전축은 모터와 결합된 것을 특징으로 하는 날개판 교차에 의하여 슬릿이 형성되는 빔 어퍼쳐.

Images