KR20070009282A - Manipulator aligner - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 매니퓰레이터가 구비된 일반적인 이온소스부를 보여주는 구성도이다.1 is a block diagram showing a general ion source unit provided with a manipulator.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매니퓰레이터 얼라이너의 구성을 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view showing the configuration of a manipulator aligner according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 이온소스부 280 : 구동부100: ion source portion 280: driving portion
200 : 매니퓰레이터 282 : 컨트롤러200: manipulator 282: controller
220 : 연결 부재 300 : 감지부220: connection member 300: detection unit
240 : 추출 전극 310 : 제 1 감지부240
260 : 그라운드 전극 320 : 제 2 감지부260: ground electrode 320: second sensing unit
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 이온 주입 장치의 매니퓰레이터 얼라이너에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a manipulator aligner of a semiconductor ion implantation apparatus.
이온주입기술은 열 확산기술과 함께 반도체 제조를 위한 웨이퍼에 불순물 이 온을 주입하는데 사용되는 기술이다.Ion implantation technology is a technique used to inject impurity ions into a wafer for semiconductor manufacturing together with a thermal diffusion technology.
이러한 이온주입기술 분야는 반도체 소자의 고집적화, 고밀도화에 대응해서, 더 정밀한 불순물도입의 제어, 재현성의 향상 및 처리 능력의 향상 등이 요구되고 있으며, 열 확산기술로는 실현이 불가능하거나, 저농도 불순물도입이나 절연막을 통한 도핑 등이 가능한 점, 특히 웨이퍼로 주입되는 이온의 수를 전류의 제어가 가능하고 이온의 주입되는 깊이는 가속전압의 제어에 의하여 임의로 조절할 수 있다는 점에서 그 영역이 점차 확대되고 있다.The field of ion implantation technology requires more precise control of impurity introduction, improvement of reproducibility, and improvement of processing capability in response to high integration and high density of semiconductor devices, which cannot be realized by heat diffusion technology, or low concentration impurity introduction. However, the area is gradually expanded in that the doping through the insulating film is possible, in particular, the number of ions injected into the wafer can be controlled by the current, and the depth of implantation of ions can be arbitrarily controlled by the control of the acceleration voltage. .
이온주입기술의 원리는 고에너지의 이온을 기판인 웨이퍼에 충돌시켜서 물리적으로 매립하는 방법으로, 4족의 실리콘 웨이퍼 상에 3족 또는 5족의 붕소(B), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등의 불순물 이온을 주입한다.The principle of ion implantation technology is a method of physically embedding high-energy ions on a wafer as a substrate and boron (B), phosphorus (P), or arsenic (As) of group 3 or 5 on a group 4 silicon wafer. ) And impurity ions such as antimony (Sb) are implanted.
이러한 역할을 하는 이온주입장치는 이온 빔을 발생하는 이온소스부, 원하는 질량의 이온 빔만이 통과되도록 하는 분류기, 분류기에서 선별된 이온을 원하는 깊이까지 웨이퍼에 주입할 수 있는 정도의 에너지로 가속하는 가속기, 이온빔이 반발력에 의해 퍼져나가는 것을 방지하는 집속기, 웨이퍼 상에 이온빔을 균일하게 분포하기 위해 이온빔의 진행 방향을 상하좌우로 이동시키는 주사기, 그리고 웨이퍼가 로딩되는 엔드 스테이션으로 구성된다.An ion implanter that plays this role includes an ion source that generates an ion beam, a classifier that allows only an ion beam of a desired mass to pass through, and an accelerator that accelerates to the energy enough to inject ions selected from the classifier into the wafer to a desired depth. It is composed of a concentrator which prevents the ion beam from being spread by the repulsive force, a syringe for moving the direction of the ion beam up, down, left, and right to uniformly distribute the ion beam on the wafer, and an end station where the wafer is loaded.
여기서, 이온주입장치의 이온소스부는 이온을 생성하는 역할을 수행하는 이온반응실인 아크 챔버(Arc chamber)와, 상기 아크 챔버로부터 발생한 이온 빔의 양과, 형태 및 방향을 조절하는 역할을 수행하는 추출 전극(Suppression Electrode) 및 그라운드 전극(Ground Electrode)을 갖는 매니퓰레이터(Manifulator)가 구비된 다. Here, the ion source portion of the ion implanter is an arc chamber, which is an ion reaction chamber that serves to generate ions, and an extraction electrode that controls the amount, shape, and direction of the ion beam generated from the arc chamber. A manipulator having a suppression electrode and a ground electrode is provided.
도 1은 매니퓰레이터가 구비된 통상의 이온소스부를 보여주는 구성도이다. 도 1을 참조하여 통상의 이온소스부(10)의 구성을 설명하면, 이온을 생성하는 아크챔버(12)와, 아크챔버(12)에서 이온이 나가는 방향으로 순차적으로 구성된 추출 전극(24) 및 그라운드 전극(26) 그리고 이들 전극의 각도를 조절하는 구동부(28)로 구성된다. 추출 전극(24) 및 그라운드 전극(26)를 포함하는 매니퓰레이터(20)는 구동부(28)에 의해 상하, 좌우 또는 전후로 움직이거나 이동된다. 이때, 구동부(28)와 매니퓰레이터(20)는 연결 부재(22)에 의해 서로 결합된다.1 is a block diagram showing a conventional ion source unit provided with a manipulator. Referring to FIG. 1, the structure of a conventional
매니퓰레이터(20)에서는 상기 아크챔버(12)로부터 발생한 이온 빔의 양과 형태 및 방향을 조절하기 위해 추출전극(24)및 그라운드 전극(26)의 각 축을 정확히 맞추는 것이 중요하다. 그리하여, 매니퓰레이터(20)의 얼라인을 위한 구동부(28)가 구비되며, 일반적인 매니퓰레이터(20)는 작업자가 매니퓰레이터(20) 외부에 구비된 컨트롤러를 이용하여 추출 전극(24)과 그라운드 전극(26)을 X,Y,Z 축의 방향으로 이동시키면서 이온 빔을 가이드 한다. 이때, 설비 외부에 구비되는 마이컴 또는 스크린과 같은 디스플레이에서는 각 축의 포지션을 확인할 수 있다. 포지션은 구동부의 각 구동축의 플랙(flag)에 따라서 전위계(Potential meter)가 움직이면서 저항값에 따라 나타낸다. In the
현재까지는 이러한 전위계의 얼라인을 작업자의 유관에 의해 일정한 기준과 공구 없이 행해졌다. 그리하여, 매니퓰레이터의 정밀한 얼라인이 이루어지기 힘들었고, 얼라인 작업 시간이 길어지는 문제점이 있었다.To date, the alignment of these electrometers has been done without operator reference and tools by the operator's involvement. Therefore, precise alignment of the manipulator was difficult to be achieved, and there was a problem in that the alignment work time was long.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유지 보수 작업시 매니퓰레이터의 각도 미스 포지션으로 인한 설비 에러 및 재작업에 의한 시간 손실을 최소화하기 위한 매니퓰레이터 얼라이너를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above conventional problems, an object of the present invention is to provide a manipulator aligner for minimizing the equipment error and time loss due to rework due to the angular miss position of the manipulator during maintenance work.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온주입장치의 매니퓰레이터 얼라이너는 원반 모형이고, 서로 마주보며 평행하게 배치되며, 각각의 중심에는 양이온이 추출되는 홀이 형성된 추출 전극 및 그라운드 전극을 포함하는 매니퓰레이터와, 상기 추출 전극 및 상기 그라운드 전극의 위치를 이동시키는 구동부, 상기 추출 전극과 상기 그라운드 전극, 그리고 상기 구동부를 상호 연결하는 연결 부재, 상기 연결 부재에 구비되는 제 1 감지부, 상기 연결 부재 외부 일측에 구비되고, 상기 제 1 감지부와 대응되도록 배치되어 상기 연결 부재의 정위치시 이를 감지하는 제 2 감지부를 포함한다.Manipulator aligner of the ion implantation apparatus according to the present invention for achieving the above object is a disk model, disposed in parallel to face each other, a manipulator including an extraction electrode and a ground electrode formed with a hole in which the cation is extracted at each center And a driving unit to move the positions of the extraction electrode and the ground electrode, a connection member interconnecting the extraction electrode and the ground electrode, and the driving unit, a first sensing unit provided in the connection member, and an external side of the connection member. It is provided in, and disposed so as to correspond to the first sensing unit includes a second sensing unit for detecting it when the connection member is in position.
상기 제 1 감지부는 광신호를 수신하는 수광 센서이고, 상기 제 2 감지부는 상기 수광 센서로 상기 광신호를 방출하는 발광 센서이다.The first sensing unit is a light receiving sensor that receives an optical signal, and the second sensing unit is a light emitting sensor that emits the optical signal to the light receiving sensor.
상기 제 1 감지부는 상기 제 1 감지부의 감지에 대응하여 소정의 전기적 신호를 발생시키는 제어부와 연결되며, 상기 제어부는 상기 전기적 신호를 작업자가 인지할 수 있는 표시 부재와 연결되어 있다.The first sensing unit is connected to a control unit that generates a predetermined electrical signal in response to the sensing of the first sensing unit, and the control unit is connected to a display member that can recognize the electrical signal by an operator.
상기 표시 부재는 마이컴 및 터치 스크린과 같은 디스플레이일 수 있으며, 상기 표시 부재에 상기 매니퓰레이터의 X,Y,Z축 동작이 표시된다.The display member may be a display such as a microcomputer and a touch screen, and the X, Y, and Z axes of the manipulator are displayed on the display member.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석돼서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자, 즉 당업자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, that is, those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.
(실시예)(Example)
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온소스부의 매니퓰레이터 얼라이너의 구성을 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a configuration of a manipulator aligner of an ion source unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이온소스부(100)의 매니플레이터 얼라이너(Manipulator Aligner)(200)는 추출 전극(Suppression Electrode) (242) 및 그라운드 전극(Ground Electrode)(244)을 포함하는 매니퓰레이터(Manipulator)(240)와, 연결 부재(Connecting member)(220), 구동부(Driven Member)(260), 그리고 감지부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the manipulator aligner 200 of the
매니퓰레이터(240)는 원반 모형이고 서로 마주보며 소정의 거리가 이격되어 위치하는 추출 전극(242)와 그라운드 전극(244)을 포함한다. 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)은 중심에 양이온이 추출되는 홀(246)이 형성되어 있다. 아크 챔버(미도시됨)에서 생성되는 이온들은 슬릿(미도시됨)을 통과하면서 이온빔으로 변 하며, 이 이온빔은 추출 전극(242) 및 그라운드 전극(244)에 형성된 홀(246)을 통과한다. 이때, 그라운드 전극(244)은 양이온들을 추출 전극(242) 방향으로 추출하고, 추출 전극(242)은 양이온과 함께 추출되는 음전위의 전자(electron)는 중성화시켜 통과하지 못하게 하는 기능을 한다.The
연결 부재(220)는 샤프트 형상으로서 각각의 추출 및 그라운드 전극(242, 244)과 구동부(260) 사이에서 전극(242, 244)과 구동부(260)를 결합시켜 같이 연동 되도록 한다. 즉, 구동부(260)가 동작하면, 구동부(260)와 연결되어 있는 연결 부재(220)는 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)으로 그 동작을 전달하게 된다.The connecting member 220 has a shaft shape and couples the
구동부(260)는 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)을 이동시키는 기능을 한다. 즉, 구동부(260)는 양이온들이 추출 전극(242) 및 그라운드 전극(244) 중심에 형성된 홀(246)을 통과할 때, 원하는 초점으로 포커싱(focusing)되어 추출될 수 있도록 X,Y,Z 축으로 초점 각도를 얼라인(align)시키는 기능을 한다. 구동부(260)는 모터와 같은 구동 수단을 포함하며, 구동부(260)의 동작을 위해 설비 외부에는 작업자가 수동으로 조작할 수 있도록 컨트롤러(280)가 구비된다. 작업자는 컨트롤러(280)를 이용하여 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)을 조정시킨다.The
또한, 구동부(260)에는 추출 전극(242) 및 그라운드 전극(244)의 X,Y,Z 축의 움직임 읽을 수 있는 전위계(Potential meter, 미도시됨)가 구비된다. 전위계는 구동부의 각 구동축의 플랙(flag)에 따라서 움직이면서 추출 전극(242) 및 그라운드 전극(244)의 움직임을 작업자가 인지하도록 설비 외부에 구비된 마이컴 또는 스크린 등의 디스플레이 부재(미도시됨)에 나타낸다. 그리하여, 작업자는 디스플레이에 나타난 전위계의 움직임에 따라 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)의 위치를 인지할 수 있다.In addition, the
감지부(300)는 제 1 감지부(310)와 제 2 감지부(320)를 포함한다. 제 1 감지부(310)는 연결 부재(220)의 일측에 결합되며, 연결 부재(220)의 움직임에 따라 같이 이동된다. 일 실시예로 제 1 감지부(310)는 적어도 하나의 광센서를 포함하며 광신호를 방출하는 발광센서일 수 있다.The
제 2 감지부(320)는 제 1 및 제 2 센서(322, 324)를 포함하며 메뉴플레이터얼라이너(200) 외부에 구비된다. 제 1 및 제 2 센서(322, 324)는 일 실시예로서 광신호를 수광하는 수광센서일 수 있다. 즉, 제 1 감지부(310)에서 방출하는 광신호를 제 1 및 제 2 센서(322, 324)가 감지하는 수광센서이다. 여기서, 제 1 감지부(310)와 제 2 감지부(320)는 구동부(280)에 의해 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)이 이온주입 공정상 원하는 위치에 얼라인되었을 때 서로 대응될 수 있도록 위치한다. 즉, 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)이 공정상 최적의 위치에 조정되면, 제 1 감지부(310)에서 방출하는 광신호가 제 2 감지부(320)의 제 1 및 제 2 센서(322, 324)로 수용될 수 있도록 배치되는 것이다.The
또는, 다른 실시예로서, 제 1 감지부(310)는 수광 센서이고, 제 2 감지부(320)가 발광센서일 수 있다. 즉, 추출 전극(242)과 그라운드 전극(244)이 공정상 설정된 위치에 정렬되면, 제 2 감지부(320)는 제 1 감지부(310)로 광신호를 방출하고, 제 1 감지부(310)는 제 2 감지부(320)에서 방출한 광신호를 수신하여 이를 감지하는 것이다.Alternatively, as another embodiment, the
제 1 감지부(310) 또는 제 2 감지부(320)에서 감지된 데이터들은 설비 외부에 구비되는 제어부(미도시됨)에서 수신될 수 있으며, 제어부는 소정의 전기적인 신호를 발생시켜 작업자가 이를 알 수 있도록 디스플레이 부재(미도시됨) 상에 나타내게 된다.Data sensed by the
상기와 같은 구성을 갖는 매니퓰레이터 얼라이너(200)는 다음과 같은 순서에 의해 동작한다. 우선, 작업자는 컨트롤러(280)를 조작해 추출 전극(242) 및 그라운드 전극(244)을 공정상 최적의 위치로 조정한다. 이러한 얼라인 작업은 작업자가 설비 외부에 구비되는 디스플레이 부재(미도시됨)에 표시되는 매니퓰레이터(240)의 X,Y,Z 축의 이동 포지션을 확인하면서 실시하게 된다.The
이때, 제 1 및 제 2 감지부(310, 320)는 서로 대응될 수 있도록 셋팅(setting)된다. 예컨대, 제 1 감지부(310)는 연결 부재(220)에 구비되는 발광센서이고 제 2 감지부(320)는 매니퓰레이터 얼라이너(200) 외부에 구비되는 수광센서로서 제 1 감지부(310)의 발광센서에서 방출하는 광신호를 수신한다.In this case, the first and
그리하여, 작업자가 매니퓰레이터(240)의 교체작업과 같은 유지 보수 작업시 컨트롤러(282)로 매니퓰레이터(240)를 재조정하는 과정에서 미리 셋팅된 감지부(300)가 매니퓰레이터(240)의 정위치를 감지할 수 있다.Thus, when the operator readjusts the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 매니퓰레이터 얼라이너는 매니퓰레이터의 유지 보수 작업시 추출 및 그라운드 전극들의 위치를 단시간에 정밀하게 얼라인할 수 있으므로 매니퓰레이터의 각도 미스 포지션으로 인한 설비 에러 및 재작업에 의 한 시간 손실을 최소화할 수 있다. As described above, the manipulator aligner according to the present invention can precisely align the positions of extraction and ground electrodes in a short time during the maintenance work of the manipulator, and thus, loss of time due to equipment error and rework due to angular misposition of the manipulator. Can be minimized.
Claims (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050064422A KR20070009282A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Manipulator aligner |
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Family Applications (1)
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KR1020050064422A KR20070009282A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Manipulator aligner |
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2005
- 2005-07-15 KR KR1020050064422A patent/KR20070009282A/en not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |