KR20150088265A - 복수의 플라즈마 소스 몸체를 구비한 이온 주입기 - Google Patents

복수의 플라즈마 소스 몸체를 구비한 이온 주입기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고전압 전기 통로(PET)를 통해 기판 전력 공급부(ALT)에 연결된 기판 캐리어(PPS)가 내부에 배열된 인클로저(ENV)를 포함하는 이온 주입기로서, 상기 인클로저(ENV)는 펌프 수단(PP, PS)을 구비하고, 상기 인클로저(ENV)는 또한 임의의 장애물이 없이 기판 캐리어를 향하게 배열된 적어도 2개의 원통형 소스 몸체(CS1, CS2)를 구비하는, 이온 주입기에 관한 것이다. 본 주입기는 소스 몸체(CS1, CS2)당 적어도 하나의 봉쇄 코일(BCI1-BCS1, BCI2-BCS2)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 플라즈마 소스 몸체를 구비한 이온 주입기{ION IMPLANTER PROVIDED WITH A PLURALITY OF PLASMA SOURCE BODIES}
본 발명은 복수의 플라즈마 소스 몸체를 구비한 이온 주입기에 관한 것이다.
본 발명의 분야는 플라즈마 침지 모드(plasma immersion mode)에서 동작하는 이온 주입기 분야이다. 그래서, 기판에 이온을 주입하는 것은 기판을 플라즈마에 침지하고 이 기판을 수 십 볼트 내지 수 십 킬로볼트(kV)(일반적으로 적어도 100 kV)의 음의 전압으로 바이어스시켜, 플라즈마 이온을 기판 쪽으로 가속시킬 수 있는 전기장을 생성하는 것으로 구성된다.
이온의 투과 깊이는 이온의 가속 에너지에 의해 결정된다. 이 투과 깊이는 제일 먼저 기판에 인가되는 전압에 의존하고 두 번째로 이온과 기판의 각 특성에 의존한다. 주입된 원자의 농도는 제곱 센티미터(cm2)당 이온의 수로 표현된 도즈(dose)와 주입 깊이에 의존한다.
플라즈마는 기판 캐리어를 향하여 배열된 소스 몸체 내에서 생성된다. 소스 몸체는 내부 장애물이 전혀 없는 원통형 구획(segment) 형태이고; 이 소스 몸체는 주입기의 인클로저로 개방되어 있다. 각 소스 몸체 주위에는, 플라즈마를 생성하도록 제공된 무선 주파수 안테나가 있다. 일반적으로, 소스 몸체를 구성하는 실린더(cylinder)는 원형 실린더이다.
안테나로부터 거리가 증가함에 따라 플라즈마 밀도가 감소하므로 소스 몸체의 직경은 필연적으로 제한된다. 소스 몸체의 중심에서 만족스러운 플라즈마 밀도를 보존하기 위하여, 이 직경은 일반적으로 100 밀리미터(mm) 내지 200 mm 범위에 있다.
플라즈마는 소스 몸체로부터 쌍곡면 프로파일을 갖는 기판 캐리어 쪽으로 연장된다. 그 결과, 전체 영역에 걸쳐 주입이 일어나는 것이 요구되는 경우 대형 사이즈의 기판은 기판 캐리어로부터 상대적으로 멀리 배치될 것이 요구된다.
이 간격은 기판 레벨에서 플라즈마의 밀도를 상당히 감소시키는 결과를 제공한다. 그 결과, 주어진 도즈에 대해, 주입하는데 요구되는 시간이 상당히 증가된다.
따라서, 문헌 EP 0 480 688은 이온 주입을 위한 플라즈마 소스의 배열을 개시한다. 주입기는 고전압 전기 통로를 통해 기판 전력 공급부에 연결된 기판 캐리어가 내부에 배열된 인클로저를 구비하고, 상기 인클로저는 펌프 수단을 구비하고, 상기 인클로저는 또한 장애물이 전혀 없이 상기 기판 캐리어를 향하여 배열된 원통형 소스 몸체를 포함하고, 상기 인클로저는 또한 장애물이 전혀 없고 또한 상기 기판 캐리어를 향하여 배열된 적어도 하나의 추가적인 원통형 소스 몸체를 포함한다.
전술된 것과 유사한 플라즈마 침지에 의해 동작하는 이온 주입 시스템을 기술하는 문헌 US 6 300 227이 더 언급될 수 있다.
이들 두 문헌에서, 자기 봉쇄 수단(magnetic confinement means)이 인클로저에 제공된다. 불리하게도, 이러한 배열은 플라즈마의 균일성에는 좋지 않다.
따라서 본 발명의 목적은 대형 크기의 기판에 적절하고, 또한 대형 사이즈의 기판 캐리어 상에 배열된 소형 크기의 다수의 기판을 처리하여 증가된 플라즈마 균일성을 제공할 수 있는 이온 주입기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이온 주입기는 고전압 전기 통로를 통해 기판 전력 공급부에 연결된 기판 캐리어가 내부에 배열된 인클로저를 포함하고, 상기 인클로저는 펌프 수단을 구비하고, 상기 인클로저는 또한 장애물이 없고 상기 기판 캐리어를 향하여 배열된 적어도 2개의 원통형 소스 몸체를 구비하고; 상기 이온 주입기는 소스 몸체당 적어도 하나의 봉쇄 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성으로, 플라즈마가 형성되는 곳에서 자기장은 최대값이다. 자기력선은 인클로저 내에 있어서, 플라즈마가 연장되게 하고, 그 결과 기판 캐리어의 레벨에서 더 큰 영역에 걸쳐 우수한 균일성을 달성한다. 나아가, 각 봉쇄 코일에 의해 생성된 자기장을 조절할 수 있어서, 처리될 표면에 걸쳐 균일성을 개선시키는 추가적인 조절을 제공한다.
유리하게는, 소스 몸체 각각은 외부 무선 주파수 안테나를 구비한다.
본 발명의 추가적인 특성에 따라, 이온 주입기는 모든 안테나를 위한 공통 무선 주파수 생성기를 포함한다.
제1 실시예에서, 이온 주입기는 무선 주파수 생성기와 안테나 사이에 배열된 단일 튜닝 박스를 포함한다.
제2 실시예에서, 이온 주입기는, 무선 주파수 생성기로부터 다운스트림에, 분리기가 후속하는 튜닝 박스를 포함한다.
제3 실시예에서, 이온 주입기는, 무선 주파수 생성기로부터 다운스트림에, 소스 몸체의 개수와 동일한 개수의 튜닝 박스가 후속하는 분리기를 포함한다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 주어진 본 실시예의 이하 상세한 설명에서 보다 상세히 드러날 것이다:
·도 1은 본 발명의 이온 주입기의 수직 구획 개략도;
·도 2는 주입기의 개략 평면도;
·도 3은 기판 전력 공급부의 제1 실시예를 도시하는 도면;
·도 4는 기판 전력 공급부의 제2 실시예를 도시하는 도면;
·도 5는 기판 전력 공급부의 제3 실시예를 도시하는 도면;
·도 6은 이온 주입 방법을 도시하는 타이밍도;
·도 7은 소스 몸체 전력 공급부의 제1 실시예를 도시하는 도면;
·도 8은 소스 몸체 전력 공급부의 제2 실시예를 도시하는 도면;
·도 9는 소스 몸체 전력 공급부의 제3 실시예를 도시하는 도면.
2개 이상의 도면에 존재하는 요소에는 각 요소에 동일한 참조 부호가 제공된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이온 주입기는 진공 인클로저(ENV)의 내부와 외부에 배열된 복수의 요소를 포함한다. 마이크로전자 응용에서, 철, 크롬, 니켈 또는 코발트와 같은 금속 원소로 오염되는 것을 제한하는 것이 요구되는 경우 알루미늄 합금으로 만들어진 인클로저(또는 실제로는 알루미늄 합금 판으로 보호된 스테인레스 스틸로 만들어진 인클로저)를 사용하는 것이 권고된다. 또한 실리콘 또는 실리콘 탄화물로 만들어진 코팅을 사용하는 것이 가능하다.
수직 축(AXT) 주위로 선회되도록 장착된, 수평면에서 디스크 형태의 기판 캐리어 압반(carrier platen)(PPS)이 이온 주입을 받는 기판(SUB)을 수용한다.
인클로저(ENV)의 하부 부분에 형성된 고전압 전기 통로(PET)는 압반과, 기판 캐리어 압반(PPS)의 수직 샤프트(AXT)를 기판 전력 공급부(ALT)에 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
도 3을 참조하면, 제1 실시예에서, 이 기판 전력 공급부(ALT)는 접지에 연결된 양극(positive pole)을 구비하는 직류 전류(direct current: DC) 전압 생성기(SOU)를 포함한다. 이 생성기와 평행한 분기(branch)를 연결하는 것은 직렬로 연결된 커패시터(CDS)와 저항기(RES)에 의해 형성되고, 이 저항기는 생성기(SOU)의 음극(negative pole)에 연결된다. 기판 캐리어 압반(PPS)은 커패시터(CDS)와 저항기(RES) 사이의 공통점에 연결된다.
커패시터(CDS)는 기판의 전위가 방전하는 동안 제로(zero) 부근의 값으로 점진적으로 리턴되도록 하기 위해 낮은 값의 커패시턴스를 구비한다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예에서, 이 기판 전력 공급부(ALT)는 접지에 연결된 양극을 구비하는 DC 전압 생성기(SOU)를 포함한다. 커패시터(CDD)는 생성기와 평행하게 연결된다. 스위치(SW)는 생성기(SOU)의 음극과 기판 캐리어 압반(PPS) 사이에 연결된다. 이 스위치(SW)는 금속 산화물 반도체(metal oxide semiconductor: MOS) 기술 또는 절연된 게이트 바이폴러 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor: IGBT) 기술로 만들어진다.
도 5를 참조하면, 문헌 WO 01/15200에 기술된 내용과 유사한 제3 실시예에서, 기판 전력 공급부(ALT)는,
·접지에 연결된 양극을 구비한 DC 전압 생성기(SOU);
·생성기(GEN)와 평행한 커패시터(Ct);
·생성기(SOU)의 음극에 연결된 제1 극(pole)과, 전력 공급부의 출력에 연결된 제2 극을 구비하는 제1 스위치(IT1); 및
·상기 출력에 연결된 제1 극과, 중화 단자(neutralizing terminal)에 연결된 제2 극을 구비하는 제2 스위치(IT2)를 포함하고; 이 중화 단자는 접지 또는 양의 저전압(방전 저항기를 통해(수 십 볼트의 전압))에 연결된다.
나아가, 펌프 수단은 또한 인클로저(ENV)의 하부 부분에 배열된다. 1차 펌프(PP)는 밸브(VAk)를 구비하는 파이프를 통해 인클로저(ENV)에 연결된 입구와, 배기 파이프(EXG)를 통해 개방 공기에 연결된 출구를 구비한다. 2차 펌프(PS)는 밸브(VAi)를 구비하는 파이프를 통해 인클로저(ENV)에 연결된 입구와, 밸브(VAj)를 구비하는 파이프를 통해 1차 펌프(PP)의 입구에 연결된 출구를 구비한다. 이 파이프에는 참조 부호가 없다.
이 예에서, 이온 주입기는 4개의 동일한 소스 몸체를 구비하지만, 이들 중 단 2개만이 도 1에서 볼 수 있다. 소스 몸체는 인클로저(ENV)로 개방된 베이스와, 판에 의해 폐쇄된 상부를 구비하는 실린더의 구획 형태이다. 이들 소스 몸체는 장애물을 전혀 포함하지 않아서 플라즈마가 자유로이 이를 투과할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 인클로저(ENV)의 상부 부분은 기판 캐리어(PPS)를 향하는 4개의 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4)를 수용한다. 이들 몸체는 수정(quartz)으로 만들어진다. 각 몸체 외부는 실질적으로 중간에 위치된 무선 주파수 안테나(ANT1, ANT2, ANT3 또는 ANT4)에 의해 둘러싸여 있다. 이들 각각은 플라즈마-생성 기체를 위한 입구(ING1, ING2, ING3 또는 ING4)를 구비하고, 이 입구는 상부에서 판의 중심에 있다.
유리하게는, 4개의 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4)가 또한 안테나(ANT1, ANT2, ANT3 또는 ANT4)와 인클로저(ENV) 사이에 위치된 각 하부 자기 봉쇄 코일에 의해 둘러싸여 있다. 소스 몸체마다 하나의 코일을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 1에서, 제1 소스 몸체(CS1)를 위한 제1 봉쇄 코일(BCI1)과, 제2 소스 몸체(CS2)를 위한 제2 봉쇄 코일(BCI2)을 볼 수 있다.
4개의 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4)는 바람직하게는 각 상부 자기 봉쇄 코일(BOC)에 의해서도 둘러싸여 있으나 이들은 명확화를 위해 도 2에서는 생략되어 있다. 이들 상부 봉쇄 코일 각각은 안테나(ANT1, ANT2, ANT3 또는 ANT4) 중 하나의 안테나와 대응하는 소스 몸체의 상부 사이에 위치된다. 동일한 방식으로, 제1 소스 몸체(CS1)와 제2 소스 몸체(CS2)를 위한 제1 코일(BCS1)이 있다.
임의 유형의 펄스 플라즈마 소스, 즉 방전, 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma: ICP), 헬리콘(helicon), 마이크로파, 아크(arc)를 사용하는 것이 가능하다. 이들 소스는 고전압에서 압반(PPS)과 접지 전압에서 인클로저(ENV) 사이에 형성된 자기장이 소스의 펄스 동작을 교란시킬 수 있는 방전 플라즈마를 점화시키지 않는 것을 보장할 만큼 충분히 낮은 압력 레벨에서 동작할 필요가 있다.
소스는 20 볼트(V) 미만의 플라즈마 전위를 가질 수 있도록 선택되어야 한다. 이온 가속 에너지는 플라즈마 전위와 기판 전위 사이의 차이이다. 가속 에너지는 기판에 인가되는 전압에 의해서만 제어된다. 이 점은 마이크로전자 응용에 적용될 때 매우 낮은, 즉 500 전자 볼트(eV) 미만의 가속 에너지를 가지는 것이 요구되는 경우 두드러지게 된다.
금속 오염물의 레벨이 낮은 것을 요구하는 응용, 즉 다시 마이크로전자와 같은 응용에서 및 또한 의료 분야의 부품을 처리하는 경우, 소스는 플라즈마와 접촉하는 오염 금속 원소를 제공하여서는 안된다. 도시된 실시예에서, 수정(quartz) 튜브에 의해 형성된 무선 주파수 소스(RF)는 전술된 바와 같이 외부 무선 주파수 안테나(ANT) 및 자기 봉쇄 코일(BOCi 및 BOC들)과 연관된다. 대안적으로, 소스 몸체는 알루미나(alumina)로 만들어질 수 있다.
임의의 플라즈마-생성 물질종이 사용될 수 있다. N2, O2, H2, He, Ar, BF3, B2H6, AsH3, PH3, SiH4 또는 C2H4와 같은 기체 프리커서(precursor)로부터 시작할 수 있다; 또한 B2H6+H2, AsH3+H2, PH3+H2 등과 같은 기체 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, TiCl4, H2O와 같은 액체 프리커서, 또는 실제로는 고체 프리커서로부터 시작할 수 있다. 고체 프리커서에서, 열 증발 시스템(인(phosphorus)) 또는 중공 캐소드 시스템을 사용하는 것이 적절하다.
도 3에 대하여 전술된 기판 전력 공급부의 제1 실시예에서, 주입기를 사용하여 주입하는 방법은 다음 4개의 또는 5개의 단계를 주기적으로 반복하는 단계를 포함한다:
·방전 전압이 획득될 때까지 생성기(SOU)로부터 커패시터(CDS)(플라즈마 소스는 오프(off))를 충전하는 단계;
·기판의 전압이 방전 전압에 도달할 때 개시되는 플라즈마를 점화하는 단계; 여기서 플라즈마의 임피던스는 더 이상 무한대이지 않으므로, 커패시터(CDS)는 커패시터를 통해 방전된다;
·커패시터(CDS)를 방전하는 단계, 이 동안 주입이 수행되고 그리고 이 동안 플라즈마 시스(sheath)가 연장된다;
·이전의 단계가 원하는 지속시간 동안 지속될 때 개시되는 플라즈마를 소멸(extinguishing)시키는 단계: 여기서 플라즈마의 임피던스는 한번 더 무한대이고 충전 단계가 반복될 수 있다; 그리고
·선택적인 대기 단계, 이 동안 아무것도 일어나지 않아서, 반복 기간을 조절할 수 있다.
하나의 플라즈마 펄스의 지속시간 동안 지속하는 방전 단계 동안, 이온화된 기체의 클라우드(cloud)로 구성된 플라즈마 연장 구역(extension zone)은 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4)와 기판 캐리어 압반(PPS) 사이에 형성된다. 입자는 기판(SUB)의 내부로 투과될 수 있는 에너지를 가지고 주입을 위해 기판(SUB)을 친다.
도 4를 참조하여 설명된 기판 전력 공급부의 제2 실시예에서, 주입기를 사용하여 주입하는 방법은 다음과 같이 일어난다.
스위치(SW)가 개방된 동안, 커패시터(CDD)는 생성기(SOU)의 명목 전압으로 점진적으로 충전된다.
스위치(SW)가 폐쇄될 때, 플라즈마가 점화되고, 기계의 등가 커패시턴스와 플라즈마 시스의 커패시턴스의 결과로서 전류가 발생된다. 기계의 등가 커패시턴스는 이를 구성하는 모든 요소, 특히 케이블, 전기 통로, 절연 변압기의 커패시턴스, 및 기판 캐리어와 인클로저 사이의 커패시턴스이다.
스위치(SW)는 일반적으로 5 마이크로초(㎲) 내지 100 ㎲ 범위에 있는 기간 동안 폐쇄된 채 유지되는데, 이 동안 양의 이온이 음으로 바이어스된 기판 쪽으로 끌려가기 때문에 단계 주입이 일어난다.
커패시터는 높은 커패시턴스(일반적으로 300 나노패럿(nF) 내지 1.5 마이크로패럿(μF) 범위에 있음)를 제공하여, 단자들 양단의 전압이 주입 동안 강하하지 않게 한다.
주입 단계 후에, 스위치(SW)가 개방되고 생성기(SOU)는 한번 더 커패시터(CDD)를 충전한다.
이 시간 동안, 기계의 등가 커패시턴스는 플라즈마로 완전히 방전되고 기판은 플로팅 전위로 리턴된다. 그 결과, 플라즈마의 전자는 주입 동안 양으로 충전된 기판의 절연 구역(isolating zone)을 중화한다.
스위치(SW)가 개방된 채 유지되는 중화 단계는 일반적으로 1 ㎲ 내지 80 ㎲ 범위의 지속시간 동안 지속된다.
중화 단계가 종료되면, 플라즈마는 소멸 단계(extinction stage) 동안 소멸될 수 있고, 이는 플라즈마와 표면 사이에 상호작용을 감소시키는 잇점, 열 처리량(thermal budget)을 감소시키는 잇점, 및 입자 생성을 최소화하는 잇점을 제공한다. 이 소멸 단계는 일반적으로 20 ㎲ 내지 200 ㎲의 지속시간을 구비하고, 이 단계 동안 스위치(SW)는 개방된 채 유지된다.
전술된 사이클을 반복하는 것이 가능하다:
·주입 단계;
·중화 단계; 및
·소멸 단계.
도 6을 참조하면, 도 5를 참조하여 설명된 기판 전력 공급부의 제3 실시예에서, 주입기를 사용하여 주입하는 방법은 다음과 같이 일어난다.
초기 상태:
·플라즈마 전력 공급부(ALP) 비활성화됨;
·제1 스위치(IT1) 개방됨;
·제2 스위치(IT2) 개방됨.
사이클의 시작이 도 6에서 점 A로 표시된 초기화 단계에서 시작하는 주입 단계가 일어난다.
이 초기화 단계는 제1 스위치(IT1)를 폐쇄시키는 것에 의해 시작한다. 이 초기화 단계는 일반적으로 1 ㎲ 내지 5 ㎲ 범위에 있는 안정화 기간에 걸쳐 연장된다.
이 초기화 단계 후에, 활성화 단계(도 6에서 점 B)가 오고, 이 활성화 단계 동안 플라즈마 전력 공급부(ALP)가 활성화된다. 이 활성화 단계의 지속시간은 일반적으로 5 ㎲ 내지 100 ㎲ 범위에 있다.
소멸 단계(도 6에서 점 C)가 따라오고, 이 소멸 단계의 시작시에 플라즈마 전력 공급부(ALP)가 비활성화된다. 플라즈마가 소멸되는 이 단계는 일반적으로 20 ㎲ 내지 200 ㎲의 지속시간을 구비한다. 이 소멸 단계는 주입 단계를 종료시킨다.
일시정지 단계(pause step)(도 6에서 점 D)는 제1 스위치(IT1)를 개방시키는 것에 의해 시작하고 중화 단계의 시작시에 종료한다. 이 일시정지 단계는 제1 스위치(IT1)가 완전히 개방되어 있지 않고 플라즈마가 완전히 소멸되지 않은 동안에만 지속될 필요가 있으므로 상대적으로 짧을 수 있다. 그리하여 그 지속시간은 0.1 ㎲보다 길고, 일반적으로 1 ㎲ 내지 10 ㎲ 범위에 있다.
중화 단계는 예비 단계(도 6에서 점 E)에서 시작하고 이 예비 단계의 시작시에 제2 스위치(SW2)가 폐쇄된다. 이 예비 단계는 기판 캐리어 압반의 전압이 중화 단자(N)에 인가된 전압으로 리턴되지 않은 동안 지속한다. 그 지속시간은 일반적으로 1 ㎲ 내지 40 ㎲ 범위에 있다.
제로화 단계(도 6에서 점 F)가 후속하고, 이 제로화 단계 동안 플라즈마 전력 공급부(ALP)가 활성화된다. 플라즈마 내 전자는 양으로 대전된 기판 구역으로 끌려가서 전하를 중화시키는 역할을 한다. 이 제로화 단계의 지속시간은 일반적으로 1 ㎲ 내지 80 ㎲ 범위에 있다.
비활성화 단계(도 6에서 점 G)가 후속하고 이 비활성화 단계의 시작시에 플라즈마 전력 공급부가 비활성화된다. 이 비활성화 단계의 지속시간은 일반적으로 수 십 마이크로초이다.
사이클은 제2 스위치(SW2)가 개방된 것에서 시작하는 인터럽트 단계(도 6에서 점 H)에서 종료한다. 이 인터럽트 단계는 제2 스위치가 완전히 개방되어 있지 않고 플라즈마가 초기 상태로 리턴하기 위하여 완전히 소멸되지 않는 한, 지속된다.
어느 점에서 새로운 사이클이 개시될 수 있다.
그리하여, 플라즈마 전력 공급부(ALP)가 비활성화되는 이완 단계(relaxation stage)(도 6에서 점 C와 점 F 사이)는 주입 단계 및 초기화 단계와 오버랩되는 것으로 볼 수 있다.
도 7을 참조하면, 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4)를 위한 플라즈마 전력 공급부(ALP)의 제1 실시예의 설명이 후속한다. 무선 주파수 생성기(RF)에 후속하여 4개의 안테나(ANT1, ANT2, ANT3 및 ANT4)에 전력을 공급하는 튜닝 박스(BA)가 존재한다. 이 실시예는 간략화 및 저비용의 잇점을 제공한다. 그럼에도 불구하고, 이는 각 소스 몸체에서 플라즈마의 매우 우수한 밸런싱을 요구한다.
도 8을 참조하면, 제2 실시예에서, 이러한 상황이 개선된다. 무선 주파수 생성기(RF)에 후속하여 여전히 튜닝 박스(BA)가 존재하지만, 이 무선 주파수 생성기는 이제 안테나(ANT1, ANT2, ANT3 및 ANT4) 각각에 연결된 채널을 구비하는 4-채널 분리기(SEP)에 연결된다. 이것은 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4) 각각에 대해 동일하게 하는 방식으로 전력을 공유할 수 있게 한다. 그럼에도 불구하고, 특히 플라즈마를 점화하는 단계 동안 튜닝을 달성하는 것이 어려운 것으로 발견될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제3 실시예에서, 이러한 상황이 개선된다. 이 실시예에서, 무선 주파수 생성기(RF)에 후속하여 4-채널 분리기(SEP)가 존재한다. 제1 채널은 제1 안테나(ANT1)에 전력을 공급하는 제1 튜닝 박스(BA1)에 연결된다. 제2 채널은 제2 안테나(ANT2)에 전력을 공급하는 제2 튜닝 박스(BA2)에 연결된다. 제3 채널은 제3 안테나(ANT3)에 전력을 공급하는 제3 튜닝 박스(BA3)에 연결된다. 최종적으로, 제4 채널은 제4 안테나(ANT4)에 전력을 연결하는 제4 튜닝 박스(BA4)에 연결된다.
당연히, 조절가능 면에서 최상의 솔루션은 각 소스 몸체(CS1, CS2, CS3 및 CS4)에 대해 전력 공급부와 튜닝 박스를 제공하는 것에 있지만, 이러한 솔루션은 고비용이고 요구되는 장비의 부피가 크다. 나아가, 여러 전력 공급부를 동기화하는 것이 요구된다.
본 발명의 전술된 실시예는 구체적인 특성을 위해 선택된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 의해 커버되는 모든 실시예를 전부 나타내는 것은 아니다. 특히, 설명된 임의의 수단은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 등가 수단으로 대체될 수 있다.

Claims (6)

  1. 고전압 전기 통로(PET)를 통해 기판 전력 공급부(ALT)에 연결된 기판 캐리어(PPS)가 내부에 배열된 인클로저(ENV)를 포함하는 이온 주입기로서,
    상기 인클로저(ENV)는 펌프 수단(PP, PS)을 구비하고, 상기 인클로저(ENV)는 또한 장애물이 없고 상기 기판 캐리어(PPS)를 향하여 배열된 적어도 2개의 원통형 소스 몸체(CS1, CS2, CS3, CS4)를 구비하고;
    상기 이온 주입기는 소스 몸체(CS1, CS2, CS3, CS4)당 적어도 하나의 봉쇄 코일(BCI1-BCS1, BCI2-BCS2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소스 몸체(CS1, CS2, CS3, CS4) 각각은 외부 무선 주파수 안테나(ANT1, ANT2, ANT3, ANT4)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    모든 상기 안테나(ANT1, ANT2, ANT3, ANT4)를 위한 공통 무선 주파수 생성기(RF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무선 주파수 생성기(RF)와 상기 안테나(ANT1, ANT2, ANT3, ANT4) 사이에 배열된 단일 튜닝 박스(BA)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 무선 주파수 생성기(RF)로부터 다운스트림에, 분리기(SEP)가 후속하는 튜닝 박스(BA)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 무선 주파수 생성기(RF)로부터 다운스트림에, 소스 몸체(CS1, CS2, CS3, CS4)의 개수와 동일한 개수의 튜닝 박스(BA1, BA2, BA3, BA4)가 후속하는 분리기(SEP)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기.
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