KR20080013577A - Apparatus for fabricating semiconductor devices having gas injection line directly connected body thereto and auto gas injection line connecting unit used thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 의한 이온 주입 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an ion implantation apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치를 개략적으로 도시한 외부 사시도이다.2 is an external perspective view schematically illustrating an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 가스 주입관들의 자동 연결부를 예시한 도면이다.4A and 4B are diagrams illustrating an automatic connection part of gas injection tubes according to various embodiments of the present disclosure.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
200: 이온 주입 장치 210: 본체 외벽200: ion implantation device 210: main body outer wall
220: 이온 주입기 221: 슬릿부220: ion implanter 221: slit portion
222: 쉴딩부 225: 제 1 가스 주입관222: shielding unit 225: first gas injection tube
226: 헤드 판넬 227: 제 2 가스 주입관226: head panel 227: second gas injection pipe
228: 제 3 가스 주입관 300: 자동 가스 주입관 연결부228: third gas inlet pipe 300: automatic gas inlet pipe connection
본 발명은 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치에 관한 것으로서 특히 소스 헤드에 장착된 가스 주입관을 이온 주입 장치의 외벽부에 장착한 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치 및 그에 사용되는 자동 가스 주입관 연결부에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device having a gas injection tube mounted on a source head mounted on an outer wall of an ion implantation apparatus, and an automatic gas injection tube connection portion for use.
반도체 소자 제조용 이온 주입 장치는 반도체 소자 제조 공정 중에 반도체 기판이나 기판 상에 형성된 다결정 실리콘 등에 이온을 주입하는 장치이다. 이온 주입 공정은 기판 내에 소스/드레인 형성, 신호 전달선에 전도도 부여 등, 전도성을 필요로 하는 부분을 형성하기도 하며, 웰 형성, Vt 조절, 절연막 등의 결합 구조 조절 등에 사용하기도 한다.The ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device is a device for implanting ions into a semiconductor substrate or polycrystalline silicon formed on the substrate during a semiconductor device manufacturing process. The ion implantation process forms a portion that requires conductivity, such as source / drain formation and imparting conductivity to a signal transmission line, and is used for well formation, Vt control, and bonding structure control of an insulating film.
도 1은 종래 기술에 의한 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치를 간략하게 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view briefly showing an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치(100)는, 본체 외벽(110), 본체 외벽(110)에 장착, 체결되며 슬릿부(121), 쉴딩부(122) 및 헤드 판넬(126)을 구비하는 이온 주입기(120)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, the
이온 주입기(120)에 가스를 공급하기 위한 가스 주입관들(123, 125)이 이온 주입기(120)의 헤드 판넬(126)에 고정되어 있다. 그러므로, 이온 주입기(120)의 각 구성 요소들, 예를 들염 슬릿부(121), 쉴딩부(122) 및 그외 부속들이 고장을 일으키거나 이상이 발생되었을 경우, 이온 주입기(120)를 이온 주입 장치(100)로부터 분리해내어야 하는데, 가스 주입관들(123, 125)에 아무 이상이 없는 경우에도 가스 주입관들(123, 125)을 이온 주입 장치(100)의 본체 외벽(110)으로부터 분리하여야 한다. 따라서, 불필요한 작업을 필요로 하게 되고, 이에 따르는 부속품들의 소모 및 시간적 소요가 크므로 이온 주입 장치(100)의 내구성 및 안정성에 좋지 않은 영향을 미치며, 생산력 저하 및 반도체 소자의 제조 원가도 상승한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가스 주입관이 이온 주입 장치의 외벽에 독립적으로 체결되어 이온 주입기로 가스를 공급할 수 있는 이온 주입 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus that can be supplied to the ion implanter by the gas injection tube is fastened independently to the outer wall of the ion implantation device.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 가스 주입관들이 자동으로 연결되는 자동 가스 주입관 연결부를 제공함에 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an automatic gas injection pipe connection to which the gas injection pipes are automatically connected.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치는, 외벽, 외벽과 체결되는 제 1 가스 주입관, 및 외벽과 체결되고 제 1 가스 주입관과 연결되는 제 2 가스 주입관을 포함하는 이온 주입기를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device, including: an outer wall, a first gas injection tube fastened to the outer wall, and a second gas fastener connected to the outer wall and connected to the first gas injection tube. And an ion implanter comprising a gas injection tube.
이온 주입기는 이온 빔을 방출하는 슬릿을 포함할 수 있고, 제 2 가스 주입 관이 직접적으로 연결될 수 있다.The ion implanter may comprise a slit emitting an ion beam and the second gas injection tube may be directly connected.
제 1 가스 주입관과 제 2 가스 주입관의 단부 직경이 서로 다르거나 동일하도록 제작될 수 있고, 각 가스 주입관들의 접촉면에 밀폐 및 완충용 개스킷을 구비할 수 있다.End diameters of the first gas injection pipe and the second gas injection pipe may be manufactured to be different from each other or the same, and a gasket for sealing and buffering may be provided on the contact surface of each gas injection pipe.
외벽과 이온 주입기의 헤드 판넬이 직접적으로 체결될 수 있고 사이에 O-링을 구비할 수 있다.The outer wall and the head panel of the ion implanter can be fastened directly and have an O-ring between them.
본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치는, 외벽으로 연결된 제 1 가스 주입관, 제 1 가스관에서 외벽 내부로 연장되는 제 2 가스관, 외벽을 통해 삽입되며 제 2 가스관과 연결되는 제 3 가스관을 포함하는 이온 주입기를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device includes a first gas injection pipe connected to an outer wall, a second gas pipe extending from an first gas pipe, and an outer wall to an inner wall. And an ion implanter including a third gas pipe inserted and connected to the second gas pipe.
이온 주입기는 이온 빔을 방출하는 슬릿을 포함할 수 있고, 제 2 가스 주입관이 직접적으로 연결될 수 있다.The ion implanter may include slits for emitting an ion beam, and the second gas injection tube may be directly connected.
제 1 가스 주입관과 제 2 가스 주입관의 단부 직경이 서로 다르거나 동일하도록 제작될 수 있고, 각 가스 주입관들의 접촉면에 밀폐 및 완충용 개스킷을 구비할 수 있다.End diameters of the first gas injection pipe and the second gas injection pipe may be manufactured to be different from each other or the same, and a gasket for sealing and buffering may be provided on the contact surface of each gas injection pipe.
외벽과 이온 주입기의 헤드 판넬이 직접적으로 체결될 수 있고 사이에 O-링을 구비할 수 있다.The outer wall and the head panel of the ion implanter can be fastened directly and have an O-ring between them.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 가스 주입관 연결부는, 제 1 외경을 가진 유출 가스 주입관 연결부, 및 제 2 내경을 가진 유출 가스 주입관 연결부를 포함하고, 제 2 내경은 제 1 외경보다 크 도록 제작될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic gas inlet pipe connection part including an outlet gas injection pipe connection part having a first outer diameter, and an outlet gas injection pipe connection part having a second inner diameter. The second inner diameter may be larger than the first outer diameter.
자동 가스 주입관 연결부는 SUS로 제작될 수 있다.The automatic gas inlet pipe connection may be made of SUS.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 가스 주입관 연결부는, 단부에 제 1 밀폐부를 가진 유출 가스 주입관, 및 단부에 제 2 밀폐부를 가진 유입 가스 주입관을 포함하고, 밀폐부들은 탄성을 가지고 상호 밀착될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic gas inlet pipe connecting part including an outlet gas inlet pipe having a first seal at an end, and an inlet gas injection pipe having a second seal at an end. And the closures are elastic and can be in close contact with each other.
밀폐부들은 SUS, 러버, 또는 탄성을 가진 재질 중 어느 하나로 제작될 수 있다.The seals may be made of any one of SUS, rubber, or elastic material.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의 해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.Embodiments described herein will be described with reference to plan and cross-sectional views, which are ideal schematic diagrams of the invention. Accordingly, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms generated by the manufacturing process. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device, and is not intended to limit the scope of the invention.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치를 개략적으로 도시한 외부 사시도이다.2 is an external perspective view schematically illustrating an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치는, 본체 외벽(210)에 직접적으로 연결된 제 1 가스 주입관, 및 본체 외벽에 삽입되어 본체 내부에 위치하는 이온 주입기(220)를 포함하고, 본체 외벽(210)과 체결되는 이온 주입기(220)의 헤드 판넬(226)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first gas injection tube directly connected to the main body
본체 외벽(210)은 이온 주입 공정이 진행되는 공간이다. 도면에서 본체는 이온 주입 장치(200)의 일부만이 도시된 것이다. 도면에 도시되지 않은 부분에서, 반도체 소자 제조를 위한 웨이퍼가 도입, 도출되는 공간, 이온 주입 장치(200)를 오퍼레이션하는 제어부 등이 구비될 수 있다.The main body
또, 도면은 이온 주입기(220)가 이온 주입 장치(200)의 본체에 삽입되어 체결된 상태를 도시한 것이다. 그러므로 도면에서 제 1 가스 주입관 및 이온 주입기(220)는 이온 주입 장치(200)의 본체와 분리, 탈착 될 수 있다. 이온 주입 기(220)는 본체 내에 삽입된 다음, 이온 주입기(220)의 헤드 판넬(226)이 본체 외벽(210)과 체결되어 고정될 수 있다. 헤드 판넬과 본체 외벽이 체결되는 방법은 예를 들어 스크루, 나사 또는 볼트와 너트로 체결될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본체 내부에 이온 주입기(220)가 이동할 수 있는 레일이 구비될 수 있다. 즉, 이온 주입기(220)는 본체 내의 레일을 따라 삽입될 수 있고, 본체 외부로 분리될 수 있다.In addition, the drawing shows a state in which the
제 1 가스 주입관(225)은 이온 주입 장치(200) 내에 이온 주입을 위한 가스를 공급할 수 있다. 보다 상세하게 이온화를 위한 가스를 주입할 수도 있고, 기타 캐리어 가스나 보조 가스를 주입할 수도 있다. 주입하고자 하는 이온의 종류에 따라 다양한 가스를 주입할 수 있고, 가공하는 반도체 소자에 따라 다양한 캐리어 가스 및 보조 가스가 이용될 수 있으므로 구체적인 예를 생략한다. 제 1 가스관(225)도 본체 외벽(210)과 스크루, 나사, 볼트 및 너트 등을 포함한 기타 체결 수단으로 체결될 수 있다. 제 1 가스관(225)을 통과한 가스는 궁극적으로 이온 주입기(220)로 공급된다.The first
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 주입 장치(200)는, 본체 외벽(210)에 직접적으로 연결된 제 1 가스 주입관(225), 제 1 가스 주입관(225)으로부터 연장되어 이온 주입 장치(200) 내부에 위치하는 제 2 가스 주입관(227), 본체 외벽(210)에 체결되어 이온 주입 장치(200) 내부에 위치하는 이온 주입기(220) 를 포함하고, 이온 주입기(220)는 이온을 발출하는 슬릿부(221), 가스를 주입받아 슬릿부(221)로 전달하는 쉴딩부(222), 이온 주입 장치(200)의 본체 외벽(210)과 체결되는 헤드 판넬(226), 및 제 2 가스 주입관(227)과 연결되어 쉴딩부(222)로 가스를 주입하기 위한 제 3 가스 주입구(228)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
도시되지 않았으나, 헤드 판넬(226)과 이온 주입 장치(200)의 본체 외벽(210) 사이에는 O-링이 개재될 수 있다. O-링은 이온 주입 장치(200)의 본체 내부를 밀폐 시킬 수 있으며 체결되는 부위에서 완충 작용을 할 수 있다. O-링은 SUS 재질로 제조될 수 있다.Although not shown, an O-ring may be interposed between the
헤드 판넬(226)과 이온 주입 장치의 본체 외벽(210)은 스크루, 나사, 볼트와 너트 및 기타 다른 체결 수단을 이용하여 체결될 수 있다. 헤드 판넬(210)은 이온 주입기(220)의 일부로 이해될 수 있으며, 헤드 판넬(226)과 이온 주입 장치(200)의 본체 외벽(210)을 체결, 해결함에 따라 이온 주입기(220)가 이온 주입 장치(200) 내부에 삽입 및 장착되고, 외부로 인출 및 분리될 수 있다.The
도면에 도시되지 않았으나, 이온 주입 장치(200)의 내부에는 이온 주입기(220)가 슬라이딩할 수 있는 레일이 구비될 수 있다.Although not illustrated in the drawings, a rail in which the
제 1 가스 주입관(225)은 독립적으로 이온 주입 장치(200)의 본체 외벽(210)과 직접적으로 연결될 수 있다.The first
제 2 가스 주입관(227)은 이온 주입 장치(200)의 본체 외벽(210)에 연결될 수 있으며, 제 1 가스 주입관(225)이 이온 주입 장치(200)의 내부로 연장된 부분일 수 있다. 즉, 제 1 가스 주입관(225)과 제 2 가스 주입관(227)은 일체형일 수도 있 으나, 별도의 주입관이 서로 정렬되도록 이온 주입 장치(200)의 본체 외벽(210)에 장착, 체결된 모양일 수 있다. 그러므로 제 1 가스 주입관(225)의 탈착이 제 2 가스 주입관(227)의 탈착을 의미하지는 않는다.The second
제 3 가스 주입관(228)은 제 2 가스 주입관(227)과 연결되어 가스를 전달 받아 이온 주입기(220)의 쉴딩부(222)로 전달할 수 있다.The third
제 2 가스 주입관과 제 3 가스 주입관은 자동 연결부(300)를 통해 연결될 수 있다. 자동 연결부(300)에 대한 상세한 설명는 도면과 함께 후술된다.The second gas injection pipe and the third gas injection pipe may be connected through the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 가스 주입관들의 자동 연결부를 예시한 도면이다.4A and 4B are diagrams illustrating an automatic connection part of gas injection tubes according to various embodiments of the present disclosure.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스 주입관들의 자동 연결부(300)는, 유출 가스 주입관(227), 유입 가스 주입관(228), 및 유입 가스 주입관(228)의 가스 유입구에 유출 가스 주입관(227)의 외경보다 넓은 내경을 가진 가스 주입구(300a)를 포함한다. 가스 주입구(300a)는 가스의 진행 방향을 고려하여 가스가 유입되는 가스 주입관(228)의 주입구에 설치되는 것이 바람직하다. 가스의 흐름 방향에 따른 관성에 의하여 좁은 가스 주입관(227)으로부터 넓은 가스 주입구(300a)를 가진 가스 주입관(228)으로 가스가 주입될 때, 가스가 새어 나오려면 역방향으로 가스의 흐름이 진행되어야 하므로 적절한 가스 흐름 속도 또는 압력을 설정, 유지하면 가스의 역류를 방지할 수 있다. 또, 가스 주입구(300a)의 내경과 내부에 삽입되는 가스관의 외경이 근사하게 밀착되도록 제작하면 가스 역류 현상을 더욱 방지할 수 있다. 가스 주입구(300a)는 예를 들어 SUS로 제작될 수 있다.Referring to FIG. 4A, the
도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스 주입관들의 자동 연결부(300)는, 유출 가스 주입관(227), 유입 가스 주입관(228), 및 유출 가스 주입관(227) 및 유입 가스 주입관(228)의 가스 유입구에 각각 밀폐용 가스 주입구들(300b, 300c)을 포함한다.Referring to FIG. 4B, the
각 밀폐용 가스 주입구들(300b, 300c)은 탄성을 가지고 있어서 유출 가스 주입관(227)과 유입 가스 주입관(227)의 주입구들을 밀폐시킬 수 있어서, 유출 가스 주입관(227)으로부터 유출 가스 주입관(228)으로 전달되는 가스 흐름을 누출시키지 않을 수 있다. 각 가스 주입구들(300b, 300c)의 외형은 곡면이어서 밀폐 효과를 더욱 쉽게 달성할 수 있다. 본 실시예에서 각 가스 주입구들은 SUS, 러버 또는 그외 탄성을 가진 재질로 제작될 수 있다.Each of the sealing
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의한 반도체 소자 제조용 이온 주입 장치 및 가스관 자동 연결부에 의하면, 이온 주입기의 장착 및 분리가 수월하고 시간, 부속 및 인력의 손실이 적어 장비의 내구성 및 수명이 연장되고, 생산력을 향상 시킬 수 있으며, 반도체 소자의 제조 원가도 낮출 수 있다.As described above, according to the ion implantation apparatus and the gas pipe automatic connection part for manufacturing a semiconductor device according to the embodiments of the present invention, the ion implanter can be easily installed and detached, and the loss of time, accessories, and manpower is reduced, thereby extending the durability and life of the equipment. It is possible to improve the productivity, and to lower the manufacturing cost of the semiconductor device.
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2006
- 2006-08-09 KR KR1020060075266A patent/KR20080013577A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |