KR20070117263A - Bernas type implanter - Google Patents

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KR20070117263A
KR20070117263A KR1020060051276A KR20060051276A KR20070117263A KR 20070117263 A KR20070117263 A KR 20070117263A KR 1020060051276 A KR1020060051276 A KR 1020060051276A KR 20060051276 A KR20060051276 A KR 20060051276A KR 20070117263 A KR20070117263 A KR 20070117263A
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dead volume
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KR1020060051276A
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권의희
윤수한
박흥우
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삼성전자주식회사
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    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08Ion sources; Ion guns

Abstract

A Bernas-type ion implanting apparatus is provided to prevent thermal electrons from being lost through the walls of an arc chamber by removing a dead volume part to maintain a self-shielding effect. An arc power part receives power from an external power source to generate arc power. A filament power part receives the power supplied from the arc power part to generate filament power. A spiral block filament(46) receives power from the filament power part to generate heat wherein a dead volume part is removed to avoid loss of thermal electrons through the walls of an arc chamber, having a spiral type. A repeller prevents the thermal electrons accelerated by the arc power from disappearing to a chamber body without ionizing discharged gas, installed in an opposite portion to the spiral block filament. In the spiral block filament, the dead volume part can be removed in order to maintain self-shielding effect.

Description

버나스형 이온주입장치{BERNAS TYPE IMPLANTER}Bernas type ion implanter {BERNAS TYPE IMPLANTER}

도 1은 버나스형 이온소스부의 아크챔버의 구조도1 is a structural diagram of the arc chamber of the burner type ion source portion

도 2a는 코일타입(coil-type) 필라멘트의 구조도2A is a structural diagram of a coil-type filament

도 2b는 플랫타입(flat-type) 필라멘트의 구조도2B is a structural diagram of a flat-type filament

도 3a는 종래의 블록 필라멘트의 구성도3A is a block diagram of a conventional block filament

도 3b는 보다 개선된 종래의 블록필라멘트의 다른 실시 예Figure 3b is another embodiment of a more improved conventional block filament

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버나스형 이온소스부의 아크챔버의 구조도4 is a structural diagram of the arc chamber of the burner-type ion source unit according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 사시도 5 is a perspective view of the spiral block filament 46 of FIG.

도 6a는 데드볼륨부(dead volume)(56) 제거 이전 상태를 나타낸 도면 FIG. 6A shows a state before dead volume 56 is removed. FIG.

도 6b는 데드볼륨부(56)를 모두 제거한 상태를 나타낸 도면 6B is a view illustrating a state in which all of the dead volume portions 56 are removed.

도 6c는 셀프쉴링(self-shielding)을 고려하여 데드볼륨부(56)를 제거한 상태를 나타낸 도면FIG. 6C is a view illustrating a state in which the dead volume portion 56 is removed in consideration of self-shielding.

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

40: 외부전원 42: 아크전원부40: external power supply 42: arc power supply unit

44: 필라멘트 전원부 46: 스파이럴 블록 필라멘트44: filament power supply 46: spiral block filament

48: 리펠러 50: 챔버본체48: repeller 50: chamber body

본 발명은 버나스형 이온주입장치에 관한 것로, 특히 이온주입장치에서 스라이럴 블록필라멘트의 하중에 의해 고온 휨현상 및 글리치현상을 방지하는 버나스형 이온주입장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Bernas-type ion implantation apparatus, and more particularly to a Bernas-type ion implantation apparatus which prevents high-temperature warpage and glitches due to the load of a srilar block filament in an ion implantation apparatus.

일반적으로 이온주입 공정은 순수 실리콘(Si) 웨이퍼에 3개의 가전자를 가지고 있는 P형 불순물(예, 붕소, 알루미늄, 인듐)과 5개의 가전자를 가지고 N형 불순물(예:안티몬, 인, 비소) 등을 플라즈마 이온빔상태로 만든 후 반도체 결정속에 침투시켜 필요한 전도형 및 비저항의 소자를 얻는 공정을 말한다.In general, the ion implantation process is a P-type impurity (eg, boron, aluminum, indium) having three appliances on a pure silicon (Si) wafer, and an N-type impurity (eg, antimony, phosphorus, arsenic) having five appliances It is a process of making the device of the conductivity type and the resistivity necessary by making the ion into a plasma ion beam state and penetrating into the semiconductor crystal.

이러한 이온주입공정을 수행하기 위한 이온주입장치가 미국특허 5,475,618에 개시되어 있다. 상기 이온주입장치는 반도체소자를 제조할 시 10E14∼10E18 원자/㎤ 범위에서 불순물 농도를 조절할 수 있으며, 이는 확산등 다른 불순물 주입기술을 이용한 것 보다 농도조절이 용이하며 이온주입의 깊이를 정확히 할 수 있다는 이점 때문에 반도체소자의 집적도가 커짐에 따라 더욱 널리 사용되고 있다.An ion implantation apparatus for performing such an ion implantation process is disclosed in US Pat. No. 5,475,618. The ion implantation device can control the impurity concentration in the range of 10E14 to 10E18 atoms / cm 3 when manufacturing a semiconductor device, which is easier to control the concentration than using other impurity implantation techniques such as diffusion, and can accurately adjust the depth of ion implantation. Because of the advantage that the integration of the semiconductor device is increasing is more widely used.

이온주입이란 원자 이온을 목표물의 표면을 뚫고 들어갈 만큼 큰 에너지를 갖게 하여 목표물 속으로 주입하는 것을 말하고, 이온주입장치는 1971년 이전까지 는 단지 연구용 장치에 불과하였으나, 그 이후 집적회로 제작에 흔히 이용되고 있으며, 최근에는 내부설계, 외관, 성능 등 여러 가지 면에서 많은 변화가 있었다.Ion implantation refers to the implantation of atomic ions into a target with energy that is large enough to penetrate the surface of the target. The ion implanter was only a research device until 1971. Recently, there have been many changes in various aspects such as internal design, appearance, and performance.

이온주입장치는 이온소스부(Ion Source Section), 빔라인부(Beam Line Section), 프로세스챔버부(Process Chamber Section)로 구성되며, 이온소스부는 증발기(Vaporizer, Gas Box), 아크챔버(Arc Chamber), 추출기(Extraction)로 구성된다.The ion implanter consists of an ion source section, a beam line section, and a process chamber section. The ion source section includes an evaporator (gas box) and an arc chamber. It is composed of extraction.

이온소스부는 분자가 이온화되는 장소이며, 아크챔버는 필라멘트에서 자유전자를 형성하고, 형성된 자유전자는 주입된 가스와 충돌하여 이온을 형성한다. 종래의 아크챔버 구성요소를 살펴보면, 생성된 양이온이 방출되는 통로인 탑플레이트, 플라즈마 형성공간인 이온화 반응실, 전류를 통해 전자를 발생시키는 일자형의 필라멘트, 이온화 반응실과 필라멘트간의 절연 역할을 하는 필라멘트 절연체, 필라멘트를 고정시키고 전류의 통로가 되는 필라멘트 클램프를 포함한다. 중앙의 일자형 필라멘트를 본체가 이격되도록 둘러싸고, 본체의 양 측면에 필라멘트가 외부로 돌출되며, 필라멘트와 본체가 맞닿는 부분에는 절연체를 두어 절연역할을 한다. 그러나, 텅스텐선이 사용되는 일자형의 필라멘트는 방출되는 전자가 균일한 성능을 갖지 못하므로 상대적으로 높은 온도를 갖는 부분이 끊어질 우려가 있고, 공기중의 산소와 접할 경우에도 순간적으로 끊어질 우려가 있어 주위를 요한다. 필라멘트가 끊어졌을 경우에는 바로 교체해주어야 정상적인 이온화 반응이 일어나며, 교체에 따른 불필요한 시간과 재가열 시간이 소모된다. 본체는 분리되지 않는 일체형으로, 일부분이 소모되었을 경우에도 전체를 교체하여야 하며, 적절한 시기에 교체하지 않으면 상당히 많은 오염이 발생하여 청정하지 못한 이온화를 실행하게 된다.The ion source portion is a place where molecules are ionized, the arc chamber forms free electrons in the filament, and the formed free electrons collide with the injected gas to form ions. Referring to the conventional arc chamber components, the top plate, which is a passage through which the generated cations are discharged, the ionization chamber, which forms a plasma formation space, a straight filament that generates electrons through electric current, and a filament insulator that serves as an insulation between the ionization reaction chamber and the filament And a filament clamp that secures the filament and serves as a passage of current. The central straight filament is enclosed so that the main body is spaced apart, the filament protrudes to the outside on both sides of the main body, and the insulation part is placed in the contact portion between the filament and the main body serves as an insulation role. However, a straight filament in which tungsten wire is used may have a relatively high temperature portion because the electrons emitted do not have uniform performance, and may break momentarily even when contacted with oxygen in the air. It costs around. If the filament is broken, it must be replaced immediately for normal ionization reaction, and unnecessary replacement time and reheating time are consumed. The main body is an integral type that cannot be separated, and even if a part is consumed, the whole should be replaced. If not replaced in a timely manner, a considerable amount of contamination may occur, causing unclean ionization.

도 1은 버나스형 이온소스부의 아크챔버의 구조도이다.1 is a structural diagram of an arc chamber of a burner-type ion source portion.

외부전원(10)과, 상기 외부전원(10)을 받아 아크전원을 생성하는 아크전원부(12)와, 상기 아크전원부(12)로부터 공급된 전원을 받아 필라멘트전원을 생성하는 필라멘트 전원부(14)와, 상기 필라멘트 전원부(14)로부터 전원을 공급받아 발열되는 필라멘트(16)와, 상기 필라멘트(16)의 반대편에 설치되어 상기 아크전원부(12)로부터 생성된 아크전원에 의해 가속된 열전자가 방전기체를 이온화시키지 못한채 챔버본체(20)로 소멸되는 것을 방지하는 리펠러(Repeller)(18)로 구성되어 있다.An external power source 10, an arc power unit 12 receiving the external power source 10 to generate arc power, a filament power source unit 14 generating a filament power by receiving power supplied from the arc power unit 12, and In addition, the filament 16 which receives power from the filament power supply unit 14 and generates heat, and the hot electrons installed on the opposite side of the filament 16 and accelerated by the arc power generated from the arc power supply unit 12 discharge the discharge gas. It consists of a repeller 18 which prevents annihilation of the chamber body 20 without ionization.

버나스(Bernas)형 이온소스는 공정기체의 이온화를 위한 씨앗전자(seed electron)를 생성하기 위하여 필라멘트(16)로부터 열전자방출(thermionic emission) 현상을 이용한다. 이는 필라멘트전원부(14)로부터 생성된 필라멘트전원을 이용해서 필라멘트(16)에 고전류가 흐르도록 하여 주울(Joule)열을 발생시킴으로서 이루어진다. 주울(Joule)은 기호 J. 1J=1 N ·m=107 erg이다. 1J은 1N의 힘으로 물체를 1m 움직이는 동안에 하는 일 및 그 일로 환산할 수 있는 양에 해당하며, 1W의 전력을 1초간에 소비하는 일의 양과 같다. 이때 필라멘트(16)로부터 방출된 열전자가 반응기체를 이온화시키기에 충분한 에너지를 얻도록 가속하기 위하여, 챔버본체(20)에는 아크전원을 이용하여 강한 양전위(+60~150V)를 인가한다. 아크전원에 챔버본체(20)의 전압(voltage)에 의해서 가속된 열전자가 방전기체를 이온화시키지 못한 채 챔버본체(chamber body)(20)로 소멸되는 것을 방지하기 위하여, 필라 멘트(filament)(16)의 반대편에는 음전위(-5V)를 띤 리펠러(repeller)(18)가 설치되어 있으며, 전자석(magnet coil)을 이용해서 필라멘트(16)에서 리펠러(18) 방향으로 강한 자기장을 인가한다.The Bernas type ion source utilizes a thermoionic emission phenomenon from the filament 16 to generate seed electrons for ionization of the process gas. This is achieved by generating a joule heat by allowing a high current to flow through the filament 16 by using the filament power source generated from the filament power supply unit 14. Joule has the symbol J. 1J = 1 Nm = 107 erg. 1J corresponds to the work done while moving the object 1m with 1N force and the amount that can be converted into the work, which is equivalent to the amount of work that consumes 1W of power in one second. At this time, in order to accelerate the hot electrons emitted from the filament 16 to obtain sufficient energy to ionize the reactor body, a strong positive potential (+60 ~ 150V) is applied to the chamber body 20 using an arc power source. In order to prevent the hot electrons accelerated by the voltage of the chamber body 20 in the arc power source from disappearing into the chamber body 20 without ionizing the discharge gas, the filament 16 On the opposite side of), a repeller 18 having a negative potential (-5 V) is provided, and a strong magnetic field is applied from the filament 16 to the repeller 18 by using a magnet coil.

결국, 챔버본체(20) 내 하전입자들은 전기장벡터(E)와 자기장벡터(B) 분포에 의한 로렌쯔(Lorentz)힘(F)을 하기 수학식(1)과 같이 받게 된다. 이때 질량이 매우 작은 전자의 경우 로렌쯔(Lorentz) 힘에 의한 회전반경이 매우 작게 되며 결국 자기력선을 따라 운동하게 되며, 이를 전자의 자기적 구속(magnetical confinement) 이라 한다. As a result, the charged particles in the chamber body 20 receive the Lorentz force (F) by the electric field vector (E) and the magnetic field vector (B) distribution as shown in Equation (1). At this time, in the case of very small electrons, the rotation radius due to the Lorentz force becomes very small and eventually moves along the magnetic force line, which is called magnetic confinement of the electrons.

F=q(E+v×B) F = q (E + v × B)

전자의 자기적 구속현상은 아크챔버 내 반응기체들의 이온화(ionization) 또는 해리(dissociation)를 유발하게 되고, 생성된 양이온은 전기장 구배를 따라서 추출기슬릿(extraction slit)쪽으로 이동하게 된다. Magnetic confinement of the electrons causes ionization or dissociation of the reactants in the arc chamber, and the generated cations move toward the extraction slit along the electric field gradient.

이때 필라멘트(16) 주변에서 생성된 양이온들은 전위구배를 따라서 필라멘트(16) 쪽으로 입사하게 되는데, 따라서 필라멘트(16)는 끊임없는 이온충돌에 의한 스퍼터링 식각(sputtering etch)을 겪게 되고, 도 2a 및 도 2b와 같이 이온주입기가 동작함에 따라서 점점 얇아지다가 결국엔 끊어지게 된다. 도 2a는 코일타입(coil-type) 필라멘트이고, 도 2b는 플랫타입(flat-type) 필라멘트이다.At this time, the cations generated around the filament 16 are incident toward the filament 16 along the potential gradient, so that the filament 16 undergoes a sputtering etch due to constant ion collision, and FIGS. 2A and FIG. As the ion implanter operates as in 2b, it becomes thinner and eventually breaks. FIG. 2A is a coil-type filament and FIG. 2B is a flat-type filament.

이러한 스퍼터링 식각에 의한 필라멘트(16)의 수명단축은 이온주입장비의 PM주기를 줄이고 장비의 down-time을 늘림으로서 결국 이온주입장비의 생산성을 저하 시킨다. The shortening of the life of the filament 16 by the sputtering etching reduces the PM cycle of the ion implantation equipment and increases the down-time of the equipment, thereby lowering the productivity of the ion implantation equipment.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 3a와 도 3b와 같은 블록 필라멘트(block filament)들이 개발되어져 왔다.In order to solve this problem, block filaments as shown in FIGS. 3A and 3B have been developed.

도 3a를 참조하여 블록 필라멘트의 일 실시예를 설명한다. An embodiment of a block filament will be described with reference to FIG. 3A.

필라멘트 판(120)은 대체로 둥글게 된 모퉁이를 갖는 사각형 윤곽이다. 필라멘트 판(120)은 판의 폭(W')을 관통하는 2개의 나선형 슬릿(122, 124)을 포함한다. 슬릿들(122, 124)은 각각의 측벽들(126, 128)로부터 필라멘트 판(120)의 중심 영역(C)을 향해 나선형으로 연장된다. 슬릿(122, 124)은 포개지며 각 길이에 걸쳐 대부분 평행하다. 각 슬릿(122, 124)을 정의하는 필라멘트 판(120)의 마주보는 내부벽 표면들 간 간극 폭 또는 평균 거리는 슬릿 길이를 따라 균일하다. 또한, 슬릿들의 간극 폭은 실질적으로 동일하다. 짧은 측벽들(126, 128)의 길이(L1'), 긴 측벽들(132, 134)의 길이(L2'), 필라멘트 판(120)의 폭(W') 및 간극 폭에 대한 적합한 치수는 다음 표 1과 같다.The filament plate 120 is a rectangular contour with a generally rounded corner. The filament plate 120 includes two helical slits 122, 124 that penetrate the width W ′ of the plate. The slits 122, 124 extend helically from the respective sidewalls 126, 128 toward the central region C of the filament plate 120. Slits 122 and 124 are superimposed and mostly parallel over each length. The gap width or average distance between the opposing inner wall surfaces of the filament plate 120 defining each slit 122, 124 is uniform along the slit length. Also, the gap widths of the slits are substantially the same. Suitable dimensions for the length L1 'of the short sidewalls 126 and 128, the length L2' of the long sidewalls 132 and 134, the width W 'of the filament plate 120 and the gap width are as follows. Table 1 is as follows.

(표 1)Table 1

Figure 112006040157108-PAT00001
Figure 112006040157108-PAT00001

필라멘트 판(120)은 측벽들(126, 128)로부터 안쪽으로 떨어져 있는 2개의 관통 구멍을 포함한다. 떨어져 있는 한 쌍의 전도 포스트(140, 142)는 개구를 안으로 압력 끼워맞춤된다. 파워 피드(88)는 전도 포스트들(140, 142)에 연결된다. 파워 피드(88)에 전압이 가해질 때, 전류는 나선으로 된 래버린스 경로 I'를 따라 판(120)을 통해 흐른다.The filament plate 120 includes two through holes spaced inwardly from the sidewalls 126, 128. A pair of spaced apart conductive posts 140, 142 are pressure-fitted into the opening. The power feed 88 is connected to the conducting posts 140, 142. When voltage is applied to the power feed 88, current flows through the plate 120 along the spiral labyrinth path I '.

필라멘트 판(120)을 통하는 전류 I'의 크기는 전류 I'가 흐르는 판의 온도를 판이 자유 전자를 방출하는 열전자 방출 온도로 상승시키기 위해서 알맞게 조절된다. 필라멘트 판(120)의 상부 표면(144)은 열전자 방출을 위해 넓고 효율적인 표면을 제공한다.The magnitude of the current I 'through the filament plate 120 is appropriately adjusted to raise the temperature of the plate through which the current I' flows to the hot electron emission temperature at which the plate emits free electrons. Top surface 144 of filament plate 120 provides a wide and efficient surface for hot electron emission.

슬릿들(122, 124)의 간극 폭은 대체로 아크 챔버의 내부 영역(68)으로 주입되는 통상적인 소스 재료로부터 발생되는 대전된 플라즈마의 데바이 차폐 길이의 10배 이하이다. 이것은 활성화된 플라즈마가 슬릿(122, 124)의 간극으로 침투하는 것을 최소화하고, 따라서 슬릿들을 정의하는 내부벽 표면들의 침식을 최소화한다. 제1실시예에 관해서 지적한 바와 같이, 스퍼터링에 의한 침식은 사실상 필라멘트 판(120)의 상부 표면(144)으로 제한된다. 스퍼터링은 필라멘트 판(120)의 하부 표면(146)에서는 발생하지 않는데, 왜냐하면 전도 포스트들(140, 142)이 관통하여 뻗어지는, 필라멘트판 하부 표면(146)과 아크 챔버 측벽(66) 사이에 형성된 아크 챔버의 내부 영역의 체적은 너무 작아서 플라즈마를 유지할 수 없기 때문이다.The gap width of the slits 122, 124 is generally less than 10 times the debye shield length of the charged plasma resulting from conventional source material injected into the interior region 68 of the arc chamber. This minimizes penetration of the activated plasma into the gaps of the slits 122, 124 and thus minimizes erosion of the inner wall surfaces defining the slits. As noted with respect to the first embodiment, erosion by sputtering is substantially limited to the upper surface 144 of the filament plate 120. Sputtering does not occur at the bottom surface 146 of the filament plate 120, because formed between the filament plate bottom surface 146 and the arc chamber sidewall 66, through which the conductive posts 140, 142 extend. This is because the volume of the inner region of the arc chamber is too small to maintain the plasma.

도 3b는 보다 개선된 종래의 블록필라멘트의 다른 실시 예이다.Figure 3b is another embodiment of a more improved conventional block filament.

도 3b를 참조하여 설명하면, 필라멘트 판(80)은 텅스텐으로 구성되고 둥글게 된 모퉁이를 갖는 이등변 삼각형의 형태로 구성된다. 2개의 나선형 컷(cut) 또는 슬릿(96, 98)은 필라멘트 판(80)의 폭(W)을 관통하여 절단된다. 바람직하게는, 슬릿(96, 98)은 당업자에게 잘 공지된 와이어 EDM(electrie discharge machining)방법을 사용해서 필라멘트 판(80) 안에 형성된다. 슬릿들(96, 98)은 각각 측벽들(92, 94)로부터 연장되어 필라멘트 판(80)의 공통 중심 영역(C)을 향해 점점 더 작은 반지름으로 내부방향으로의 나선형이다. 슬릿들(96, 98)은 포개지고 각 길이 대부분을 따라 서로 평행하다. 각 슬릿들(96, 98)을 정의하는 필라멘트 판(80)의 마주보는 내부벽 표면 간 간극 폭 또는 평균 거리는 슬릿 길이를 따라 균일하다. 그리고, 슬릿들의 간극 폭은 실질적으로 같다. 짧은 측벽들(90, 92)의 길이(L1), 긴 측벽(94)의 길이(L2), 필라멘트 판(80)의 폭(W) 및 간극 폭에 대한 알맞은 치수는 다음 표 2와 같다.Referring to FIG. 3B, the filament plate 80 is composed of tungsten and in the form of an isosceles triangle with rounded corners. Two helical cuts or slits 96 and 98 are cut through the width W of the filament plate 80. Preferably, the slits 96 and 98 are formed in the filament plate 80 using wire elective discharge machining (EDM) methods well known to those skilled in the art. The slits 96, 98 extend from the side walls 92, 94, respectively, and are spiral inwardly with an increasingly smaller radius towards the common center region C of the filament plate 80. The slits 96 and 98 are superimposed and parallel to each other along most of their lengths. The gap width or average distance between the opposing inner wall surfaces of the filament plate 80 defining the respective slits 96 and 98 is uniform along the slit length. The gap widths of the slits are substantially the same. Suitable dimensions for the length L1 of the short sidewalls 90 and 92, the length L2 of the long sidewall 94, the width W of the filament plate 80 and the gap width are shown in Table 2 below.

(표 2)Table 2

Figure 112006040157108-PAT00002
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필라멘트 판(80)은 모퉁이들(100, 102)로부터 안쪽으로 떨어져 있는 2개의 관통 구멍들을 포함한다. 떨어져 있는 전도 포스트(106, 108)의 쌍은 각 개구로 압력 끼워맞춤된다. 도 3과 도 4에 가장 잘 나타나 있듯이, 필라멘트 판(80)은 측 벽(66)과 떨어져 있는 아크 챔버의 내부 영역(68) 안에 배치되며, 필라멘트 판의 상부 표면(110)이 리펠러 판(82)을 또한 지지하는 측벽에 사실상 평행하게 되도록 지향된다. 전도 포스트들(106, 108)은 아크 챔버 측벽(66)에 있는 한 쌍의 정렬된 구멍들을 관통하여 뻗어진다. 절연체들(109)은 전도 포스트들(106, 108)과 측벽 개구들 사이에 끼워져서 아크 챔버(62)를 전도 포스트들로부터 절연시킨다. 보호 판(107)은 절연체들(109)과 필라멘트 판(80) 사이에 있는 전도 포스트(106, 108) 상에 위치된다. 보호 판(107)은 절연체(109) 위에 금속이 증착되는 것을 방지한다.The filament plate 80 includes two through holes spaced inwardly from the corners 100, 102. A pair of spaced apart conductive posts 106, 108 are pressure fitted into each opening. As best shown in FIGS. 3 and 4, the filament plate 80 is disposed in the interior region 68 of the arc chamber away from the side wall 66, with the top surface 110 of the filament plate being repelled. 82 is also directed to be substantially parallel to the sidewall supporting it. Conductive posts 106, 108 extend through a pair of aligned holes in arc chamber sidewall 66. Insulators 109 are sandwiched between the conductive posts 106 and 108 and the sidewall openings to insulate the arc chamber 62 from the conductive posts. The protective plate 107 is located on the conductive posts 106, 108 between the insulators 109 and the filament plate 80. The protective plate 107 prevents the deposition of metal on the insulator 109.

2개의 파워 피드(feed)(88)(그중 하나를 도 2에 도시)는 전도 포스트들(106, 108)에 접속된다. 파워 피드(88)에 전압이 가해지면, 전류는 나선으로 된 래버린스 경로 I(도 6)를 따라 판(80)을 통해 흐른다. 슬릿(96, 98)이 포개지는 곳에서 전류 경로 I는 필라멘트 판(80)의 외부로부터 공통 중심 영역(C)까지 대체로 일정한 폭을 갖는데, 즉 공통 중심 영역(C)으로부터 바깥쪽으로 뻗어 있는, 반경을 따라 측정된 인접한 슬릿들 사이의 간격은 대체로 일정하다.Two power feeds 88 (one of which is shown in FIG. 2) are connected to the conducting posts 106, 108. When voltage is applied to the power feed 88, current flows through the plate 80 along the spiral labyrinth path I (FIG. 6). Where the slits 96 and 98 overlap, the current path I has a generally constant width from the outside of the filament plate 80 to the common center region C, ie extending radially outward from the common center region C. The spacing between adjacent slits measured along is generally constant.

필라멘트 판(80)을 통한 전류 흐름 I는 판이 자유 전자들을 방출하게 되는 열전자 방출 온도로 판의 온도를 상승하도록 적절히 조절된다. 필라멘트 판(80)의 상부 표면(110)(도 6)은 열전자 방출을 위해 넓고 효율적인 표면을 제공한다. 바람직하게는, 슬릿(96, 98)의 간극 폭은 아크 챔버의 내부 영역(68)으로 주입되는 일반적인 소스 재료로부터 발생되는 대전된 플라즈마의 데바이 차폐 길이의 10배 이하이다. 비소, 인 또는 안티몬 소스 재료를 갖는 플라즈마에 대한 데바이 차폐 길이는 0.1∼0.5mm 이다. 따라서, 바람직한 간극 폭인 0.3mm는 심지어 데바이 차폐 길이가 0.1mm인 플라즈마의 데바이 차폐 길이의 10배를 초과하지 않는다. 이러한 슬릿 간극 폭은 매우 좁아서 활성화된 플라즈마는 간극에서 유지될 수 없고, 즉 슬릿들(96, 98)로 들어가는 활성화된 플라즈마의 에너지는 빨리 감쇄되어 각 슬릿들(96, 98)을 정의하는 필라멘트 판(80)의 내부벽 표면들의 플라즈마 침식이 최소화된다.The current flow I through the filament plate 80 is properly adjusted to raise the temperature of the plate to the hot electron emission temperature at which the plate will release free electrons. Top surface 110 (FIG. 6) of filament plate 80 provides a wide and efficient surface for hot electron emission. Preferably, the gap width of the slits 96 and 98 is no more than 10 times the length of the debye shielding length of the charged plasma generated from a common source material injected into the interior region 68 of the arc chamber. Debye shielding length for plasma with arsenic, phosphorous or antimony source material is 0.1-0.5 mm. Thus, the preferred gap width of 0.3 mm does not even exceed 10 times the deby shielding length of plasma with a deby shielding length of 0.1 mm. This slit gap width is so narrow that the activated plasma cannot be maintained in the gap, i.e. the energy of the activated plasma entering the slits 96, 98 is rapidly attenuated to define the filament plates defining each of the slits 96, 98. Plasma erosion of the inner wall surfaces of 80 is minimized.

스퍼터링에 의한 침식은 사실상 필라멘트 판(80)의 상부 표면(110)으로 제한된다. 스퍼터링은 필라멘트 판(80)의 하부 표면(112)상에서 발생하지 않는데, 왜냐하면 필라멘트 판 하부 표면(112)과 아크 챔버 측벽(66) 사이에 형성되며 전도 포스트들(106, 108)이 관통하여 뻗어지는 아크 챔버의 내부 영역의 체적은 너무 작아서 플라즈마를 유지할 수 없기 때문이다.Erosion by sputtering is substantially limited to the upper surface 110 of the filament plate 80. Sputtering does not occur on the bottom surface 112 of the filament plate 80 because it is formed between the filament plate bottom surface 112 and the arc chamber sidewall 66 and the conductive posts 106, 108 extend through. This is because the volume of the inner region of the arc chamber is too small to maintain the plasma.

상기와 같은 블록필라멘트(block filament)는 전기방전가공(electrical discharge machining)이나 와이어 커팅(wire cutting)법을 이용하여 단면적을 유지하면서 이온의 입사방향으로 두꺼운 필라멘트 제작이 가능하므로 비약적인 필라멘트의 수명연장이 가능하다. The block filament as described above is capable of producing a thick filament in the direction of incidence of ions while maintaining a cross-sectional area by using electrical discharge machining or wire cutting, thereby greatly extending the life of the filament. It is possible.

또한 복잡한 컨덕티브 패스(conductive path) 가공이 가능해지므로 열전자가 방출되는 영역을 크게 확장하여 area형 thermionic source를 사용하는 효과를 얻을 수 있다. 특히 도 3a 및 도 3b와 같이 콘덕티브 패스(conductive path)가 나선형인 스파이럴 타입 블록필라멘트는 가공이 용이하기 때문에 양산성 적용성이 매우 우수한 디자인이다. In addition, since complex conductive path processing is possible, an area-type thermionic source can be obtained by greatly expanding the area where hot electrons are emitted. Particularly, spiral type block filaments having a conductive path having a spiral shape as shown in FIGS. 3A and 3B are easy to process, and thus have excellent mass productivity.

그러나 이러한 기존 스파이럴 블록필라멘트(spiral block filament)에는 두 가지 고질적인 문제점이 존재한다. However, two existing problems exist in the existing spiral block filament.

첫 번째는 무거운 텅스테재질의 필라멘트가 콘덕티브(conductive path) 형상이 복잡해짐에 따라서 하중이 증가하고 따라서 이온주입 공정시 발생한 고열에 의해서 휨이 발생하는 문제이다. The first problem is that heavy tungsten filaments have a high load as the conductive path shapes become complicated, and thus warpage occurs due to high heat generated during the ion implantation process.

두번째는 필라멘트의 크기가 기존 와이어(wire)형에 비해 커짐에 따라서 아크챔버의 벽과 가까워지고 따라서 필라멘트의 표면에 걸리는 전위구배(electrical potential gradient)가 증가하여 글리치(glitch) 발생율이 증가하는 문제이다.The second problem is that as the size of the filament becomes larger than the conventional wire type, the closer to the wall of the arc chamber and the electric potential gradient applied to the surface of the filament increases, thereby increasing the rate of glitches. .

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 이온주입설비에서 스파이럴 블록 필라멘트(spiral block filament)의 하중을 최소화하는 고온 휨현상을 방지하는 버나스형 이온주입장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a Bernas-type ion implantation apparatus for preventing high temperature warpage phenomenon to minimize the load of the spiral block filament in the ion implantation facility to solve the above problems.

본 발명의 다른 목적은 필라멘트의 열전자 방출부위와 아크챔버 간에 형성되는 전기장 구배를 최소화 하여 글리치발생을 방지하는 버나스형 이온주입장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a Bernas-type ion implantation apparatus that prevents glitches by minimizing an electric field gradient formed between the hot electron emission portion of the filament and the arc chamber.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 버나스형 이온주입장치는, 외부전원과, 상기 외부전원을 받아 아크전원을 생성하는 아크전원부와, 상기 아크전원부로부터 공급된 전원을 받아 필라멘트전원을 생성하는 필라멘트 전원부와, 나선형으로 형성되어 있으며 아크챔버 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 데드볼륨부분이 제거되어 상기 필라멘트 전원부로부터 전원을 공급받아 발열되는 스파이럴 블록 필라멘트와, 상기 스파이럴 블록 필라멘트의 반대편에 설치되어 상기 아크전원부로부터 생성된 아크전원에 의해 가속된 열전자가 방전기체를 이온화시키지 못한채 챔버본체로 소멸되는 것을 방지하는 리펠러를 포함함을 특징으로 한다. The Bernas-type ion implantation apparatus of the present invention for achieving the above object comprises an external power source, an arc power unit for generating arc power by receiving the external power, and a filament for generating filament power by receiving power supplied from the arc power unit. Spiral block filaments are formed spirally and the spiral volume filament is removed from the filament power supply to remove heat from the filament power supply so that the dead volume is removed so as not to generate a thermal electron loss to the arc chamber wall, the arc is installed on the opposite side of the spiral block filament It characterized in that it comprises a repeller to prevent the hot electrons accelerated by the arc power generated from the power supply unit to disappear into the chamber body without ionizing the discharge gas.

상기 리펠러는 -5V의 음전위를 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다.The repeller is characterized in that to generate a negative potential of -5V.

상기 스파이럴 블록 필라멘트는 셀프쉴링을 고려하여 상기 데드볼륨부가 제거된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The spiral block filament has a structure in which the dead volume portion is removed in consideration of self-sealing.

상기 스파이럴 블록 필라멘트는 아크챔버에서 벽으로 열전자 손실이 발생하지 않도록 하여 마이크로 글리치를 방지함을 특징으로 한다.The spiral block filament is characterized in that the micro-glitch is prevented by preventing the loss of hot electrons from the arc chamber to the wall.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 버나스형 이온주입장치의 스파이럴 블록 필라멘트는, 제1 및 제2 전도포스트와, 상기 제1 전도포스트에 일단이 접속되고 상기 제2 전도포스트에 다단이 접속되어 나선형으로 이루어져 있으며, 아크챔버 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 데드볼륨부분이 제거된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the spiral block filament of the Bernas-type ion implantation apparatus of the present invention includes first and second conductive posts, one end of which is connected to the first conductive post, and multiple stages of the second conductive post. It is made of a spiral, characterized in that the dead volume portion is removed to prevent the occurrence of hot electron loss to the arc chamber wall.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버나스형 이온소스부의 아크챔버의 구 조도이다.4 is a structural diagram of the arc chamber of the burner-type ion source unit according to an embodiment of the present invention.

외부전원(40)과, 상기 외부전원(40)을 받아 아크전원을 생성하는 아크전원부(42)와, 상기 아크전원부(42)로부터 공급된 전원을 받아 필라멘트전원을 생성하는 필라멘트 전원부(44)와, 나선형으로 형성되어 있으며 데드볼륨(Dead Volume)부분이 제거되어 아크챔버 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 상기 필라멘트 전원부(44)로부터 전원을 공급받아 발열되는 스파이럴 블록 필라멘트(46)와, 상기 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 반대편에 설치되어 상기 아크전원부(42)로부터 생성된 아크전원에 의해 가속된 열전자가 방전기체를 이온화시키지 못한채 챔버본체(50)로 소멸되는 것을 방지하는 리펠러(Repeller)(48)로 구성되어 있다.An external power source 40, an arc power source unit 42 receiving the external power source 40 to generate arc power, a filament power source unit 44 generating a filament power source by receiving power supplied from the arc power source unit 42, and Spiral block filament 46 is spirally formed and is heated by being supplied with power from the filament power supply 44 so that dead volume is removed to prevent thermal electron loss to the arc chamber wall. A repeller 48 installed on the opposite side of the filament 46 to prevent hot electrons accelerated by the arc power generated from the arc power supply 42 from disappearing into the chamber body 50 without ionizing a discharge gas. It consists of).

버나스(Bernas)형 이온소스는 공정기체의 이온화를 위한 씨앗전자(seed electron)를 생성하기 위하여 스파이럴 블록 필라멘트(46)로부터 열전자방출(thermionic emission) 현상을 이용한다. 이는 스파이럴 블록 필라멘트전원부(44)로부터 생성된 필라멘트전원을 이용해서 스파리럴 블록 필라멘트(46)에 고전류가 흐르도록 하여 주울(Joule)열을 발생시킴으로서 이루어진다. 주울(Joule)은 기호 J. 1J=1N·m=107 erg이다. 1J은 1N의 힘으로 물체를 1m 움직이는 동안에 하는 일 및 그 일로 환산할 수 있는 양에 해당하며, 1W의 전력을 1초간에 소비하는 일의 양과 같다. 이때 필라멘트(46)로부터 방출된 열전자가 반응기체를 이온화시키기에 충분한 에너지를 얻도록 가속하기 위하여, 챔버본체(50)에는 아크전원을 이용하여 강한 양전위(+60~150V)를 인가한다. 아크전원에 챔버본체(50)의 전압(voltage)에 의해서 가속된 열전자가 방전기체를 이온화시키지 못한 채 챔버본체(chamber body)(50)로 소멸되는 것을 방지하기 위하여, 스파이럴 블록 필라멘트(filament)(16)의 반대편에는 음전위(-5V)를 띤 리펠러(repeller)(48)가 설치되어 있으며, 전자석(magnet coil)을 이용해서 스파이럴 블록 필라멘트(46)에서 리펠러(48) 방향으로 강한 자기장을 인가한다.The Bernas type ion source uses a thermoionic emission phenomenon from the spiral block filament 46 to generate seed electrons for ionization of the process gas. This is achieved by generating a joule heat by allowing a high current to flow through the spiral block filament 46 using the filament power generated from the spiral block filament power supply unit 44. Joule has the symbol J. 1J = 1 Nm = 107 erg. 1J corresponds to the work done while moving the object 1m with 1N force and the amount that can be converted into the work, which is equivalent to the amount of work that consumes 1W of power in one second. At this time, in order to accelerate the hot electrons emitted from the filament 46 to obtain sufficient energy to ionize the reactor body, a strong positive potential (+60 ~ 150V) is applied to the chamber body 50 using an arc power source. In order to prevent the hot electrons accelerated by the voltage of the chamber body 50 in the arc power source from disappearing into the chamber body 50 without ionizing the discharge gas, a spiral block filament ( On the opposite side of 16), a repeller 48 having a negative potential (-5V) is installed, and a strong magnetic field is directed from the spiral block filament 46 to the repeller 48 by using a magnet coil. Is authorized.

결국, 챔버본체(20) 내 하전입자들은 전기장벡터(E)와 자기장벡터(B) 분포에 의한 로렌쯔(Lorentz)힘(F)을 받게 된다. 이때 질량이 매우 작은 전자의 경우 로렌쯔(Lorentz) 힘에 의한 회전반경이 매우 작게 되며 결국 자기력선을 따라 운동하게 되며, 이를 전자의 자기적 구속(magnetical confinement) 이라 한다. As a result, the charged particles in the chamber body 20 are subjected to Lorentz force (F) by the distribution of the electric field vector (E) and the magnetic field vector (B). At this time, in the case of very small electrons, the rotation radius due to the Lorentz force becomes very small and eventually moves along the magnetic force line, which is called magnetic confinement of the electrons.

전자의 자기적 구속현상은 아크챔버 내 반응기체들의 이온화(ionization) 또는 해리(dissociation)를 유발하게 되고, 생성된 양이온은 전기장 구배를 따라서 추출기 슬릿(extraction slit)쪽으로 이동하게 된다. The magnetic confinement of the electrons causes ionization or dissociation of the reactants in the arc chamber, and the generated cations move toward the extraction slit along the electric field gradient.

도 5는 도 4의 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 사시도이다. 5 is a perspective view of the spiral block filament 46 of FIG. 4.

제1 및 제2 전도포스트(52, 54)와, 상기 제1 전도포스트에 일단이 접속되고 상기 제2 전도포스트에 다단이 접속되어 나선형으로 이루어져 있으며 데드볼륨(Dead Volume)부분이 제거되어 아크챔버 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 상기 필라멘트 전원부(44)로부터 전원을 공급받아 발열되는 구조를 갖는다.The first and second conductive posts 52 and 54, one end is connected to the first conductive post, and a plurality of stages are connected to the second conductive post to form a spiral, and the dead volume portion is removed to form an arc chamber. The filament power supply unit 44 receives heat from the filament power supply unit 44 so as to prevent heat electron loss from being generated.

도 6a, 도 6b, 도 6c는 데드볼륨부분이 제거되지 않는 스파이럴 블록필라멘트와 데드볼륨이 제거된 스파이럴 블록 필라멘트의 온도(Temperature), 전위(Electric Potential), 전위 구배(Electric Potential Gradient)의 분포를 나타낸 도면이다.6A, 6B, and 6C illustrate distributions of temperature, electric potential, and electric gradient of the spiral block filament in which the dead volume portion is not removed and the spiral block filament in which the dead volume is removed. The figure shown.

도 6a는 데드볼륨부(dead volume)(56) 제거 이전 상태를 나타낸 도면이고, Figure 6a is a view showing a state before the dead volume (dead volume) 56 removed,

도 6b는 데드볼륨부(56)를 모두 제거한 상태를 나타낸 도면이며, 6B is a view showing a state in which all the dead volume portions 56 are removed.

도 6c는 셀프쉴링(self-shielding)을 고려하여 데드볼륨부(56)를 제거한 상태를 나타낸 도면이다. FIG. 6C is a view showing a state in which the dead volume portion 56 is removed in consideration of self-shielding.

도 6b로부터 모든 데드볼륨부(56)를 제거하는 경우 열전자가 방출되는 고온의 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 영역이 강한 전위구배에 그대로 노출됨을 알 수 있다. 이는 잦은 마이크로 글리치(micro glitch)를 유발하여 이온주입설비의 생산성을 떨어뜨리는 악영향을 미친다. It can be seen from FIG. 6B that when the dead volume portion 56 is removed, the region of the hot spiral block filament 46 where hot electrons are emitted is exposed to the strong potential gradient. This causes frequent micro glitch and adversely affects the productivity of ion implantation equipment.

도 6c는 데드볼륨부(56)에 의한 셀프쉴링(self-shielding)을 고려하여 스파이럴 블록 필라멘트(46)을 최적화한 경우이며, 고온의 필라멘트(filament) 영역이 강한 전위구배로 부터 보호됨을 알 수 있다.FIG. 6C illustrates a case in which the spiral block filament 46 is optimized in consideration of self-shielding by the dead volume part 56, and the hot filament region is protected from a strong potential gradient. have.

본 발명은 기존의 스파이럴 블록 필라멘트(spiral block filament)의 장점들을 모두 살리면서 하중에 의한 고온 휨 문제 및 glitch 발생 문제를 최소화함으로써 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 수명을 연장하는 것이다. 먼저 기존 스파이럴 블록필라멘트(spiral block filament)에는 도 6a에서 보는 바와 같이 커런트패쓰(current path) 역활을 하지않는 데드볼륨부(dead volume)(56)가 많이 존재하는데 이러한 데드볼륨부(dead volume)(56)는 전류밀도가 낮아서 주울열(Joule heating)에 의한 열전자 방출에 기여하지 못하므로 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 하중만 증가시키는 역활을 한다. 이로인해 이러한 데드볼륨부(dead volume)(56)를 완전히 제거한 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 예시도가 도 6b에 도시되어 있으며, 이러한 스파이럴 블록 필라멘트(46)는 성능저하없이 하중을 줄일수 있다. The present invention extends the life of the spiral block filament 46 by minimizing the problem of high temperature warpage and the occurrence of glitch by the load while taking full advantage of the existing spiral block filament. First, in the existing spiral block filament (spiral block filament), as shown in Figure 6a there are a lot of dead volume (dead volume) 56, which does not act as a current path (dead volume) (dead volume) ( 56) serves to increase only the load of the spiral block filament 46 because the current density is low and thus does not contribute to hot electron emission by Joule heating. This shows an example of a spiral block filament 46 from which the dead volume 56 has been completely removed, and this spiral block filament 46 can reduce the load without degrading performance.

그러나 이러한 스파이럴 블록 필라멘트(46)의 데드볼륨부(56)를 도 6b와 같이모두 제거하게 되면 열전자 방출이 발생하는 고온의 스파이럴 블록 필라멘트(46)가 아크챔버 벽에 의한 강한 전위구배에 바로 노출이 되므로 아크챔버 벽으로의 열전자 손실이 심각하게 발생하여 마이크로 글리치(micro glitch)를 유발하게 된다. 그러므로 이러한 데드볼륨부(56)에 의한 셀프 쉴드링(self-shielding) 효과를 유지하도록 데드볼륨부가 제거된 스파이럴 블록 필라멘트(46)가 도 6c에 도시되어 있다. 도 6c의 스파이럴 블록 필라멘트(46)는 하중절감 효과를 얻음과 동시에 아크챔버 벽에 의한 강한 전위구매가 노출되지 않도록 하여 마이크로 글리치가 발생되지 않도록 정밀하게 설계된 것이다. However, if the dead volume portion 56 of the spiral block filament 46 is removed as shown in FIG. 6B, the hot spiral block filament 46 in which hot electron emission occurs is directly exposed to a strong potential gradient caused by the arc chamber wall. As a result, the loss of hot electrons to the arc chamber wall occurs, causing micro glitch. Therefore, the spiral block filament 46 in which the dead volume portion has been removed to maintain the self-shielding effect by the dead volume portion 56 is shown in FIG. 6C. The spiral block filament 46 of FIG. 6C is precisely designed so as not to expose the strong potential purchase by the arc chamber wall while at the same time obtaining a load reduction effect.

상술한 바와 같이 본 발명은 버나스형 이온주입장치에서 셀프 쉴드링(self-shielding) 효과를 유지하도록 데드볼륨부를 제거하여 아크챔버의 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 하므로 마이크로 글리치현상의 발생을 방지하고 또한 하중에 의한 고온 휨현상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention eliminates the dead volume to maintain the self-shielding effect in the Bernas ion implantation device, thereby preventing the occurrence of hot electron loss to the wall of the arc chamber, thereby preventing the occurrence of micro glitches. In addition, there is an advantage that can minimize the high-temperature bending caused by the load.

Claims (6)

버나스형 이온주입장치에 있어서,In the Bernas type ion implantation device, 외부전원과,  External power, 상기 외부전원을 받아 아크전원을 생성하는 아크전원부와, An arc power unit configured to receive the external power and generate arc power; 상기 아크전원부로부터 공급된 전원을 받아 필라멘트전원을 생성하는 필라멘트 전원부와, A filament power supply unit for generating a filament power supply by receiving power supplied from the arc power supply unit; 나선형으로 형성되어 있으며 아크챔버 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 데드볼륨부분이 제거되어 상기 필라멘트 전원부로부터 전원을 공급받아 발열되는 스파이럴 블록 필라멘트와, Spiral block filament is formed spirally and the dead volume portion is removed so that the thermal electron loss is not generated to the arc chamber wall is generated by receiving power from the filament power source; 상기 스파이럴 블록 필라멘트의 반대편에 설치되어 상기 아크전원부로부터 생성된 아크전원에 의해 가속된 열전자가 방전기체를 이온화시키지 못한채 챔버본체로 소멸되는 것을 방지하는 리펠러를 포함함을 특징으로 하는 버나스형 이온주입장치. Bernas type ions which are installed on the opposite side of the spiral block filament and prevent the hot electrons accelerated by the arc power generated from the arc power supply unit to disappear into the chamber body without ionizing the discharge gas. Infusion device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리펠러는 -5V의 음전위를 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 버나스형 이온주입장치.The repeller is a Bernas-type ion implanter, characterized in that for generating a negative potential of -5V. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 스파이럴 블록 필라멘트는 셀프쉴링을 고려하여 상기 데드볼륨부가 제거된 구조를 갖는 것을 특징으로 버나스형 이온주입장치.The spiral block filament has a structure in which the dead volume portion is removed in consideration of self-sealing. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 스파이럴 블록 필라멘트는 아크챔버에서 벽으로 열전자 손실이 발생하지 않도록 하여 마이크로 글리치를 방지함을 특징으로 하는 버나스형 이온주입장치.The spiral block filament prevents micro glitches by preventing thermal electron loss from the arc chamber to the wall. 버나스형 이온주입장치의 스파이럴 블록 필라멘트에 있어서,In the spiral block filament of the burner type ion implanter, 제1 및 제2 전도포스트와, 상기 제1 전도포스트에 일단이 접속되고 상기 제2 전도포스트에 다단이 접속되어 나선형으로 이루어져 있으며, 아크챔버 벽으로 열전자 손실이 발생되지 않도록 데드볼륨부분이 제거된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 버나스형 이온주입장치의 스파이럴 블록 필라멘트.The first and second conductive posts, one end is connected to the first conductive post, and a plurality of stages are connected to the second conductive post to form a spiral shape, and the dead volume portion is removed to prevent hot electron loss from occurring in the arc chamber wall. Spiral block filament of the Bernas type ion implantation device, characterized in that having a structure. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 데드볼륨이 제거된 구조는 아크챔버에서 벽으로 열전자 손실이 발생하지 않도록 하여 마이크로 글리치를 방지함을 특징으로 하는 버나스형 이온주입장치의 스파이럴 블록 필라멘트.The dead volume structure is the spiral block filament of the Bernas-type ion implantation device, characterized in that to prevent micro-glitch by preventing the loss of hot electrons from the arc chamber to the wall.
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