KR20070009284A - Dose control device for use in semiconductor fabrication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 이온 주입 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a general ion implantation system.
도 2는 도 1에 도시된 빔 전송 수단을 개략적으로 보여주는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram schematically showing the beam transmission means shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 이온 주입량 제어 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing an ion implantation control apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 이온 주입량 제어 장치의 공기 흐름을 보여주는 도면이다.4 is a view showing the air flow of the ion implantation amount control device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1000 : 이온 주입량 제어 장치 1100 : 이온 주입량 제어기1000: ion implantation amount control device 1100: ion implantation amount controller
1200 : 팬 제어기 1300 : 흡입팬1200: fan controller 1300: suction fan
1400 : 방출팬 1500, 1600 : 표시 유니트1400:
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 반도체 웨이퍼의 이온 주입에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to ion implantation of a semiconductor wafer.
반도체 결정의 전기적인 특성들은 반도체 결정 내에 제어된 양의 불순물을 주입함으로써 변경될 수 있다. 이온 주입 및 확산(ion implantation and diffusion)은 불순물을 반도체 웨이퍼에 주입하는 가장 일반적으로 사용되는 방법들이다. 실리콘 반도체 기술에 있어서, 예를 들면, 보론(boron) 또는 BF2와 같은 P형 불순물과 비소(arsenic), 인(phosphorus) 또는 안티몬(antimony)과 같은 N형 불순물이 일반적인 불순물(dopants)이다.The electrical properties of the semiconductor crystal can be changed by injecting a controlled amount of impurities into the semiconductor crystal. Ion implantation and diffusion are the most commonly used methods for implanting impurities into semiconductor wafers. In silicon semiconductor technology, for example, P-type impurities such as boron or BF2 and N-type impurities such as arsenic, phosphorus or antimony are common impurities.
확산에 의한 반도체 웨이퍼의 도핑은 웨이퍼에 불순물을 주입하고 높은 온도에서 반도체 결정으로 불순물을 재분배함으로써 행해진다. 확산과 달리, 이온 주입은 불순물이 목표 웨이퍼에 충돌할 때 임의 깊이로 파고들도록 이온화된 불순물(ionized dopants)이 높은 에너지로 가속되는 저온 공정(low-temperature process)이다. 상이한 불순물 프로파일을 달성하는 데 있어서 유연하고 불순물 농도의 용이한 제어 때문에, 일반적으로, 이온 주입이 반도체를 도핑하는 바람직한 방법이 되어 오고 있다.Doping of the semiconductor wafer by diffusion is performed by injecting impurities into the wafer and redistributing the impurities into semiconductor crystals at high temperatures. Unlike diffusion, ion implantation is a low-temperature process in which ionized dopants are accelerated to high energy such that impurities dig into any depth as they hit the target wafer. Because of the flexibility and easy control of impurity concentrations in achieving different impurity profiles, ion implantation has generally been the preferred method of doping semiconductors.
도 1은 일반적인 이온 주입 시스템의 블록도를 보여준다. 이온 주입기(ion implantation machine 또는 ion implanter)의 주요 구성 요소들은 이온 소오스(ion source)(10), 빔 전송 수단(beam transport)(12), 앤드 스테이션(end station)(14), 그리고 맨-머신 인터페이스(man-machine interface)(16)를 포함한다. 이온 소오스(10)는 고밀도 이온들을 생성하고, 빔 전송 수단(12)은 고밀도 이온들로부터 초점이 맞추어진 이온 빔을 추출하고 이온 빔을 앤드 스테이션(14) 내의 타깃 웨이퍼로 전송한다.1 shows a block diagram of a typical ion implantation system. The main components of an ion implantation machine or ion implanter are
도 2는 일반적인 빔 전송 수단(12)을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 빔 전송 수단(12)은 질량 분석기(mass analyzer)(120), 가속기(accelerator)(124), 초점 시스템(focusing system)(126) 그리고 스캔 시스템(128)을 포함한다. 질량 분석기(120)는 질량-전하비(mass-to-charge ratio)에 따라 이온들을 분리하는 강한 자계의 사용을 통해 이온 소오스(10)로부터의 많은 이온 형태들 중 하나를 선택하는 데 사용된다. 질량 분석기(120)를 떠난 후, 이온 빔은 가속기(124)에 의해서 가속되어 요구되는 운동 에너지(kinetic energy)를 얻는다. 그 다음에, 가속된 이온 빔은 초점 시스템(126)에 의해서 초점이 맞추어지고, 앤드 스테이션(14) 내에 실장된 웨이퍼(140)의 전면에 균일하게 불순물을 뿌리도록 웨이퍼(140)의 맞은 편에 있는 스캔 시스템(128)에 의해서 수직적으로 그리고 수평적으로 흡수된다. 스캔 시스템(128)은 일반적으로 X-스캔 플레이트들(128a)과 Y-스캔 플레이트들(128b)을 포함한다.2 is a block diagram schematically showing a general beam transmitting means 12. The beam transmission means 12 comprises a
도 1에 도시된 맨-머신 인터페이스(16)는 가속 전압 및 이온 주입량과 같은 이온 주입 시스템 파라미터들을 제어하기 위해서 오퍼레이터에 의해서 사용된다. 이 인터페이스(16)는 또한 오퍼레이터가 연속해서 이온 주입 공정을 모니터할 수 있도록 스크린 상에, 빔 전류와 같은 다른 시스템 파라미터들을 표시할 수 있다. 오퍼레이터는 필요에 따라 이온 주입 공정을 조정할 수 있다. 예를 들면, 오퍼레이터는 조정 스틱을 조정함으로써(또는 제어 스위치들을 조작함으로써) X-플레이트 및 Y-플레이트 전압을 제어할 수 있다. 빔 셋업 모드에서 시스템 파라미터들이 모두 조정되면, 이온 주입 시스템은 실질적으로 이온 빔이 웨이퍼 상에 스캔되는 이 온 주입 모드로 전환된다. 이온 주입 모드에서는 이온 주입량, 빔 전류, 주입 시간 등이 자동적으로 제어되며, 이는 잘 알려진 도즈 프로세서(dose processor)에 의해서 수행된다. 이온 주입 모드로의 전환은 오퍼레이터가 리모트 콘솔(remote console)의 키 스위치를 조작함으로써 이루어진다.The man-
앞서 언급된 맨-머신 인터페이스(16)에는 이온 주입량을 제어하기 위한 제어 가 제공된다. 그러한 이온 주입량 제어기는, 일반적으로, 수납 공간을 갖는 함 내부에 설치된다. 공정이 진행됨에 따라 즉, 이온 주입량 제어기의 장기간 사용으로 인해 함 내부의 온도가 상승하게 된다. 이러한 온도 상승을 억제하기 위해서, 일반적으로, 함에는 내부 공기를 외부로 배출하기 위한 방출용 냉각팬이 설치되어 있다. 함의 냉각팬은 제어기로부터 공급되는 전원으로 동작한다.The man-
단지 방출용 냉각팬만이 설치되어 있기 때문에, 함 내부의 온도를 효율적으로 관리하기 어렵다. 뿐만 아니라, 냉각팬이 고장이 나더라도, 오퍼레이터에 의해서 확인되기 이전에는 냉각팬의 고장 유무를 확인하는 것이 어렵다. 특히, 냉각팬의 고장으로 인해 이온 주입량 제어기가 오동작할 수 있다. 예를 들면, 냉각팬의 고장시 갑작스럽 서지 전압으로 인해 이온 주입량 제어기가 일시적으로 이온 주입량을 측정하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 즉, 냉각팬의 고장시 이온 주입량 제어기가 영향을 받을 수 있다.Since only a discharge cooling fan is provided, it is difficult to efficiently manage the temperature inside the compartment. In addition, even if the cooling fan fails, it is difficult to confirm the failure of the cooling fan before it is confirmed by the operator. In particular, the ion implant amount controller may malfunction due to a failure of the cooling fan. For example, when a cooling fan fails, a sudden surge voltage may cause the ion implantation controller to temporarily not measure the ion implantation amount. That is, the ion implantation amount controller may be affected when the cooling fan breaks down.
본 발명의 목적은 향상된 냉각 기능을 갖고, 냉각팬의 고장시 이온 주입량 제어기에 유입되는 영향을 차단하고, 냉각팬의 고장 여부를 실시간으로 확인 가능 하게 하는 이온 주입량 제어 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ion implantation amount control device having an improved cooling function, blocking an effect of inflow into an ion implantation amount controller when a cooling fan breaks down, and making it possible to check in real time whether a cooling fan has failed.
상술한 제반 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 반도체 제조 장비의 이온 주입량 제어 장치는 함의 외부 공기를 흡입하기 위한 흡입팬과; 상기 함의 내부 공기를 배출하기 위한 방출팬과; 상기 함 내부에 설치되며, 이온 주입량을 제어하는 제 1 제어기와; 그리고 상기 함 내부에 설치되며, 상기 제어기로부터의 전원을 입력받아 상기 흡입팬 및 상기 방출팬으로 전원을 공급하는 제 2 제어기를 포함하며, 상기 제 2 제어기는 상기 흡입팬 및 상기 방출팬이 정상적으로 동작하는 지의 여부를 검출하며; 그리고 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로부터의 검출 결과에 따라 팬 동작 유무를 나타내도록 제 1 표시 유니트를 제어한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the ion implantation amount control apparatus of the semiconductor manufacturing equipment includes a suction fan for sucking the outside air of the box; A discharge fan for discharging internal air of the bin; A first controller installed inside the box and controlling an ion implantation amount; And a second controller installed inside the cabinet and receiving power from the controller to supply power to the suction fan and the discharge fan, wherein the second controller operates the suction fan and the discharge fan normally. Detect whether or not; The first controller controls the first display unit to indicate whether or not the fan is operating according to the detection result from the second controller.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 2 제어기는 상기 흡입팬 및 상기 방출팬이 고장날 때 상기 제 1 제어기로부터의 전원을 차단한다.In an exemplary embodiment, the second controller shuts off power from the first controller when the suction fan and the discharge fan fail.
예시적인 실시예에 있어서, 반도체 제조 장비의 이온 주입량 제어 장치는 이온 주입량을 표시하도록 상기 제 1 제어기에 의해서 제어되는 제 2 표시 유니트를 더 포함한다.In an exemplary embodiment, the ion implantation amount control apparatus of the semiconductor manufacturing equipment further includes a second display unit controlled by the first controller to display the ion implantation amount.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary, and that additional explanations of the claimed invention are provided.
참조 부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다.Reference numerals are shown in detail in preferred embodiments of the invention, examples of which are shown in the reference figures. In any case, like reference numerals are used in the description and the drawings to refer to the same or like parts.
아래에서, 불 휘발성 메모리 장치로서 낸드 플래시 메모리 장치가 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 한 예로서 사용된다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 또한, 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 응용에 따라 수정되거나 변경될 수 있다.In the following, a NAND flash memory device as a nonvolatile memory device is used as an example for explaining the features and functions of the present invention. However, one of ordinary skill in the art will readily appreciate the other advantages and performances of the present invention in accordance with the teachings herein. The present invention may be implemented or applied through other embodiments as well. In addition, the detailed description may be modified or changed according to aspects and applications without departing from the scope, technical spirit and other objects of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 이온 주입량 제어 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이온 주입량 제어 장치(1000)는 이온 주입량 제어기(도면에는 "PDC"라 표기됨) (1100), 팬 제어기(1200), 흡입팬(1300), 방출팬(1400), 그리고 2개의 표시 유니트들(1500, 1600)을 포함한다.3 is a block diagram schematically showing an ion implantation control apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 3, the ion implantation amount
이온 주입량 제어기(1100)는, 앞서 언급된 바와 같이, 이온 주입량을 제어하기 위한 것으로, 이 분야에 잘 알려져 있다. 이온 주입량 제어기(1100)는 이온 주입량을 표시하도록 표시 유니트(1500)를 제어한다. 이온 주입량 제어기(1100)는 팬이 정상적으로 동작하는 지의 여부를 나타내는 정보에 따라 표시 유니트(1600)를 제어한다. 예를 들면, 팬이 정상적으로 동작할 때, 이온 주입량 제어기(1100)는 녹색이 표시되도록 표시 유니트(1600)를 제어한다. 팬이 비정상적으로 동작할 때(또는 팬이 고장이라는 정보가 입력될 때), 이온 주입량 제어기(1100)는 적색이 표시되도록 표시 유니트(1600)를 제어한다. 예시적인 이온 주입량 제어기(1100)가 대한민국특허공개번호 제2001-0054277호에 "이온 검출 장치"라는 제목으로, 대한민국실 용신안공개번호 제1998-0028589호에 "이온주입설비의 패러데이 전압 모니터링 장치"라는 제목으로, 대한민국특허공개번호 제1997-0030321호에 "반도체 이온주입설비의 패러데이컵 어셈블리"라는 제목으로, U.S. Patent No. 6,297,510에 "ion implant dose control"라는 제목으로, 그리고 U.S. Patent No. 6,870,170에 "ion implant dose control"라는 제목으로 각각 게재되어 있으며, 이 출원의 레퍼런스로 포함된다.The
계속해서 도 3을 참조하면, 팬 제어기(1200)는 이온 주입량 제어기(1100)로부터 전원을 공급받고, 흡입팬(1300) 및 방출팬(1400)으로 전원을 공급한다. 팬 제어기(1200)는 흡입팬(1300) 및 방출팬(1400)이 정상적으로 동작하는 지의 여부를 검출한다. 만약 흡입팬(1300) 및 방출팬(1400)이 비정상적으로 동작하면, 이온 주입량 제어기(1100)로 이 정보를 제공한다. 이와 동시에, 팬 제어기(1200)는 고장난 팬에 의한 영향을 차단하기 위해서 이온 주입량 제어기(1100)와의 전원을 차단한다. 흡입팬(1300)은 함 내부로 외부 공기를 유입하기 위한 것이고, 방출팬(1400)은 함 내부의 공기를 외부로 방출하기 위한 것이다. 이러한 트윈-팬 구조에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입 및 방출에 의해서 함 내부의 공기가 원활하게 순환된다. 이는 냉각 효율이 향상됨을 의미한다.3, the
이상의 설명에 따르면, 냉각팬의 동작 유무를 확인하기 위한 표시 유니트(예를 들면, LED)를 설치함으로써 냉각팬의 동작 유무를 실시간으로 확인하는 것이 가능하다. 냉각팬이 고장이 날 때 냉각팬과 제어기를 전기적으로 차단함으로써 제어기 내부로 유입되는 영향을 차단하는 것이 가능하다. 더욱이, 트윈-팬 구조를 갖도 록 설계함으로써 공기의 흡입 및 방출에 의해서 효과적으로 냉각 기능을 구현할 수 있다.According to the above description, it is possible to confirm the operation of the cooling fan in real time by providing a display unit (for example, LED) for confirming the operation of the cooling fan. When the cooling fan fails, it is possible to block the effect of the cooling fan and the controller from flowing into the controller. Moreover, by designing a twin-fan structure, the cooling function can be effectively implemented by the intake and discharge of air.
본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 이 분야에 숙련된 자들에게 자명하다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.It will be apparent to those skilled in the art that the structure of the present invention may be variously modified or changed without departing from the scope or spirit of the present invention. In view of the foregoing, it is believed that the present invention includes modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the following claims and their equivalents.
상술한 바와 같이, 냉각팬의 동작 유무를 실시간으로 확인할 수 있고, 냉각팬이 고장이 날 때 이온 주입량 제어기 내부로 유입되는 영향을 차단할 수 있으며, 공기의 흡입 및 방출에 의해서 효과적으로 냉각 기능을 구현할 수 있다.As described above, the operation of the cooling fan can be checked in real time, and when the cooling fan fails, the influence of the flow into the ion implantation controller can be blocked, and the cooling function can be effectively implemented by intake and discharge of air. have.
Claims (3)
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Family Applications (1)
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KR1020050064425A KR20070009284A (en) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | Dose control device for use in semiconductor fabrication equipment |
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