KR20240105652A - Filament PFG Insulator - Google Patents
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Abstract
본 발명의, 이온빔 조사 장치의 접지부와 필라멘트 플라즈마 플루드 건을 절연하는 세라믹 재질의 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터는, 상하로 관통되는 제1 홀이 형성되고 상기 제1 홀에 클램프(Clamp)가 조립되는 클램프 조립부; 및 상기 클램프 조립부의 하단에 연장되고 상기 클램프 조립부보다 측방향 폭이 확대되어 형성되는 제1 부재;를 포함하고, 상기 클램프 조립부에는, 상기 클램프 조립부의 측면을 관통하고 상기 제1 홀과 연결되어 상기 제1 홀 내부의 열을 발산 가능한 제2 홀이 형성될 수 있다.The filament plasma flood gun insulator of the present invention, which is made of ceramic and insulates the ground portion of the ion beam irradiation device and the filament plasma flood gun, has a first hole penetrating upward and downward and a clamp is assembled into the first hole. Clamp assembly; and a first member extending from the bottom of the clamp assembly and having a lateral width larger than that of the clamp assembly, wherein the clamp assembly has a first member that penetrates a side of the clamp assembly and is connected to the first hole. Thus, a second hole capable of dissipating heat inside the first hole can be formed.
Description
본 발명은, 기판에 이온빔을 조사하여 이온 주입 등의 처리를 실시하는 이온빔 조사 장치에 있어서 이온 빔을 초기 형성하는 이온원을 구성하는 필라멘트 플라즈마 플루드 건을 접지부와 절연하는 세라믹 부품으로서 열 편차가 심한 환경에서도 깨짐, 균열, 변형 등에 대한 내성을 갖는 세라믹 부품에 관한 것이다. The present invention is a ceramic component that insulates the filament plasma flood gun, which constitutes the ion source that initially forms the ion beam, from the ground part in an ion beam irradiation device that irradiates an ion beam to a substrate to perform processing such as ion implantation, and has a thermal deviation. This relates to ceramic parts that are resistant to chipping, cracking, deformation, etc. even in harsh environments.
그리고, 반도체 이온 주입 공정 시, 플라즈마 환경에서 발생된 파티클들을 크널링 표면을 통해 포집하여 흩날리지 않고 이온 주입 공정의 완제품의 수율을 증가시킬 수 있는 세라믹 부품에 관한 것이다.Also, it relates to a ceramic component that can increase the yield of finished products from the ion implantation process by collecting particles generated in the plasma environment during the semiconductor ion implantation process without scattering them through the knurled surface.
본 발명은 세라믹 절연체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필라멘트 플라즈마 플루드 건과 접지부를 절연하는 세라믹 부품 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic insulator, and more specifically, to a ceramic component and method for insulating a filament plasma flood gun and a ground portion.
일반적으로 세라믹 절연체의 역할은 절연에 있으나 반도체 이온 주입기 장치의 경우 보수 유지를 위해 장착, 탈착이 반복되어 이루어진다. 이 때 누적된 열 응력에 의해 깨짐, 균열이 발생하며 절연의 능력을 상실하게 된다. 이로 인해 부품 교체가 필요하게 되며 생산성 감소로 인한 생산단가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 상기 언급한 바와 같이 세라믹 표면의 평평한 경우에 플라즈마에서 발생된 활성종들의 증착 물체가 쉽게 탈착되어 파티클이 제품으로 떨어져 수율이 저감되는 문제가 이온주입 공정 가동률에 비례하여 심해지고 있다.In general, the role of a ceramic insulator is to insulate, but in the case of a semiconductor ion implanter device, installation and detachment are repeated for maintenance. At this time, cracks and cracks occur due to accumulated thermal stress, and the insulating ability is lost. As a result, replacement of parts becomes necessary and the production cost increases due to a decrease in productivity. In addition, as mentioned above, when the ceramic surface is flat, the deposition object of active species generated in the plasma is easily desorbed and the particles fall into the product, reducing the yield, which is becoming worse in proportion to the operation rate of the ion implantation process.
선행문헌인 공개특허 제10-2006-0019301호의 발명은 이러한 문제를 해결하지 못한다.The invention of Patent Publication No. 10-2006-0019301, which is a prior document, does not solve this problem.
상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 필라멘트 플라즈마 플루드 건 절연체의 열 해소를 통하여 열 응력 누적해소를 제공함에 있다.The purpose of the present invention to solve the above-described conventional problems is to provide relief from accumulated thermal stress through heat dissipation of the filament plasma flood gun insulator.
본 발명의 다른 목적은, 절연체의 필라멘트 플라즈마 플루드 건의 지지하는 최대응력을 상승시킴에 있다.Another object of the present invention is to increase the maximum stress supporting the filament plasma flood gun of the insulator.
본 발명의 다른 목적은, 절연체의 부착되는 플라즈마 활성종 성분들이 탈착되지 아니하도록 파티클 발생을 축소시킴에 있다.Another object of the present invention is to reduce particle generation so that plasma active species components attached to the insulator do not desorb.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의, 이온빔 조사 장치의 접지부와 필라멘트 플라즈마 플루드 건을 절연하는 세라믹 재질의 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터는, 상하로 관통되는 제1 홀이 형성되고 상기 제1 홀에 클램프(Clamp)가 조립되는 클램프 조립부; 및 상기 클램프 조립부의 하단에 연장되고 상기 클램프 조립부보다 측방향 폭이 확대되어 형성되는 제1 부재;를 포함하고, 상기 클램프 조립부에는, 상기 클램프 조립부의 측면을 관통하고 상기 제1 홀과 연결되어 상기 제1 홀 내부의 열을 발산 가능한 제2 홀이 형성될 수 있다.The filament plasma flood gun insulator of the present invention for solving the above technical problem, which is made of ceramic and insulates the ground portion of the ion beam irradiation device and the filament plasma flood gun, is formed with a first hole penetrating upward and downward, and the first hole is formed. Clamp assembly part where the clamp is assembled; and a first member extending from the bottom of the clamp assembly and having a lateral width larger than that of the clamp assembly, wherein the clamp assembly has a first member that penetrates a side of the clamp assembly and is connected to the first hole. Thus, a second hole capable of dissipating heat inside the first hole can be formed.
상기 제1 부재의 표면에는, 플라즈마(Plasma)에서 발생한 활성종에 의한 박형태의 물질을 포집하는 오목한 홈이 크널링(Knurling) 가공을 통해 형성될 수 있다.On the surface of the first member, a concave groove that collects thin-shaped material caused by active species generated from plasma may be formed through knurling processing.
상기 오목한 홈은 바둑 무늬로 형성되고 상기 제1 부재의 상면, 하면, 측면에 형성될 수 있다.The concave grooves may be formed in a checkerboard pattern and may be formed on the top, bottom, and side surfaces of the first member.
상기 홀의 상단은 위로 갈수록 반경이 넓어지도록 경사가 형성되고, 상기 경사의 각은 16도일 수 있다.The top of the hole is inclined so that the radius becomes wider as it goes upward, and the angle of the inclination may be 16 degrees.
본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터는, 절연체의 열 해소를 통하여 열 응력 누적 해소가 가능하다.The filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention is capable of relieving accumulated thermal stress through heat dissipation of the insulator.
본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터는, 절연체의 필라멘트 플라즈마 플루드 건의 지지하는 최대응력을 상승시킬 수 있다.The filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention can increase the maximum stress of the insulator supporting the filament plasma flood gun.
본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터는, 절연체의 부착되는 플라즈마 활성종 성분들이 탈착되지 아니하도록 파티클 발생을 축소시킬 수 있다.The filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention can reduce particle generation so that plasma active species components attached to the insulator do not desorb.
도 1은 종래 기술에 의한 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터의 일 단면을 나타낸 단면도이다.Figure 1 is a diagram showing a filament plasma flood gun insulator according to the prior art.
Figure 2 is a diagram showing a filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a cross-section of a filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용 효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters related to the technical structure and effects of the present invention for the above-mentioned object will be clearly understood through the detailed description below with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention, and techniques for achieving them, will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. This embodiment may be provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the invention of the scope of the invention. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
도 1은 종래 기술에 의한 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터를 나타낸 도면이다. 도면 1의 (b)는 도 1 (a)에 나타낸 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터(1)를 위아래로 뒤집은 상태를 나타낸다.Figure 1 is a diagram showing a filament plasma flood gun insulator according to the prior art. Figure 1(b) shows the filament plasma flood gun insulator 1 shown in Figure 1(a) turned upside down.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터를 나타낸 도면이다. 도면 2의 (b)는 도 2 (a)에 나타낸 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터(10)를 위아래로 뒤집은 상태를 나타낸다.Figure 2 is a diagram showing a filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention. Figure 2(b) shows the filament plasma flood gun insulator 10 shown in Figure 2(a) turned upside down.
또한 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터의 일 단면을 나타낸 단면도이다.Additionally, Figure 3 is a cross-sectional view showing a cross-section of a filament plasma flood gun insulator according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터(10)은, 상하로 관통되는 제1 홀(110)이 형성되고 상기 제1 홀(110)에 클램프(Clamp)가 조립되는 클램프 조립부(100) 및 상기 클램프 조립부(100)의 하단에 연장되고 상기 클램프 조립부(100)보다 측방향 폭이 확대되어 형성되는 제1 부재(200);를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, the filament plasma flood gun insulator 10 according to an embodiment of the present invention is formed with a first hole 110 penetrating upward and downward, and a clamp is installed in the first hole 110. ) may include a clamp assembly 100 to which the assembly is assembled, and a first member 200 extending from the bottom of the clamp assembly 100 and having a lateral width larger than that of the clamp assembly 100. there is.
필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터(10)는 절연체인 세라믹 재질로 형성되어 이온빔 조사 장치(미도시)의 접지부(미도시)와 필라멘트 플라즈마 플루드 건(미도시)을 절연하는 역할을 수행한다.The filament plasma flood gun insulator 10 is made of a ceramic material, which is an insulator, and serves to insulate the ground portion (not shown) of the ion beam irradiation device (not shown) and the filament plasma flood gun (not shown).
상기 클램프 조립부(100)에는, 상기 클램프 조립부(100)의 측면을 관통하고 상기 제1 홀(110)과 연결되어 상기 제1 홀(110) 내부의 열을 발산 가능한 제2 홀(120)이 형성될 수 있다.The clamp assembly part 100 has a second hole 120 that penetrates the side of the clamp assembly part 100 and is connected to the first hole 110 to dissipate heat inside the first hole 110. This can be formed.
상기 제2 홀(120)은 공냉 효과를 증가 시키기 위해 측면에 형성되는 공기 순환 홀로서 기능한다.The second hole 120 functions as an air circulation hole formed on the side to increase the air cooling effect.
본 발명의 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터(10)의 작동 환경에서는 플라즈마(Plasma)에 의해 발생한 활성종에 의해 얇은 박형의 물질이 발생할 수 있다.In the operating environment of the filament plasma flood gun insulator 10 of the present invention, a thin material may be generated by active species generated by plasma.
상기 제1 부재(200)의 표면에는, 상기 발생한 박형의 물질을 포집하는 오목한 홈(220)이 크널링(Knurling) 가공을 통해 형성될 수 있다.On the surface of the first member 200, a concave groove 220 that collects the generated thin material may be formed through knurling processing.
상기 오목한 홈(220)은 바둑 무늬로 형성되고 상기 제1 부재(200)의 상면, 하면, 측면에 형성될 수 있다.The concave grooves 220 are formed in a checkerboard pattern and may be formed on the top, bottom, and side surfaces of the first member 200.
상기 홀의 상단은 위로 갈수록 반경이 넓어지도록 경사가 형성되고, 상기 경사의 각은 도3에서와 같이 16도(종래기술의 경우, 27.5도)일 수 있다. 상기 제1 부재(200)의 높이(도 3의 'h')는 7T(7mm, 종래기술의 경우 5.1T)일 수 있다. The top of the hole is inclined so that the radius becomes wider as it goes upward, and the angle of the inclination may be 16 degrees (27.5 degrees in the case of the prior art) as shown in FIG. 3. The height ('h' in FIG. 3) of the first member 200 may be 7T (7mm, 5.1T in the case of the prior art).
이와 같은 형상설계에 의해 필라멘트 플라즈마 플루드 건을 지지하는 최대응력을 종래 기술보다 향상시켜 내구성이 강화된다.Through this shape design, the maximum stress supporting the filament plasma flood gun is improved compared to the prior art, thereby enhancing durability.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 명세서를 통해 개시된 모든 실시 예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on its preferred embodiments. All embodiments and conditional examples disclosed throughout this specification are intended to help readers with ordinary skill in the art understand the principles and concepts of the present invention.
1: 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터
3: 클램프 조립부 5: 제1 부재
10: 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터
100: 클램프 조립부
110: 제1 홀 120: 제2 홀
200: 제1 부재 210: 제3 홀
220: 홈1: Filament Plasma Flood Gun Insulator
3: Clamp assembly 5: First member
10: Filament plasma flood gun insulator
100: Clamp assembly part
110: 1st hole 120: 2nd hole
200: first member 210: third hole
220: Home
Claims (4)
상하로 관통되는 제1 홀이 형성되고 상기 제1 홀에 클램프(Clamp)가 조립되는 클램프 조립부; 및
상기 클램프 조립부의 하단에 연장되고 상기 클램프 조립부보다 측방향 폭이 확대되어 형성되는 제1 부재;를 포함하고,
상기 클램프 조립부에는,
상기 클램프 조립부의 측면을 관통하고 상기 제1 홀과 연결되어 상기 제1 홀 내부의 열을 발산 가능한 제2 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터.
A filament plasma flood gun insulator made of ceramic that insulates the ground portion of the ion beam irradiation device and the filament plasma flood gun,
A clamp assembly unit in which a first hole passing upward and downward is formed and a clamp is assembled into the first hole; and
A first member extending from the lower end of the clamp assembly and having a lateral width larger than that of the clamp assembly,
In the clamp assembly part,
A filament plasma flood gun insulator, characterized in that a second hole is formed that penetrates the side of the clamp assembly part and is connected to the first hole to dissipate heat inside the first hole.
상기 제1 부재의 표면에는,
플라즈마(Plasma)에서 발생한 활성종에 의한 박형태의 물질을 포집하는 오목한 홈이 크널링(Knurling) 가공을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터.
According to claim 1,
On the surface of the first member,
A filament plasma flood gun insulator characterized in that a concave groove that collects thin-shaped material caused by active species generated in plasma is formed through Knurling processing.
상기 오목한 홈은 바둑 무늬로 형성되고 상기 제1 부재의 상면, 하면, 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 플루드 건 인슐레이터.
According to claim 2,
A plasma flood gun insulator, characterized in that the concave grooves are formed in a checkerboard pattern and are formed on the upper, lower, and side surfaces of the first member.
상기 홀의 상단은 위로 갈수록 반경이 넓어지도록 경사가 형성되고,
상기 경사의 각은 16도인 것을 특징으로 하는 필라멘트 플라즈마 플루드 건 인슐레이터.According to claim 1,
The top of the hole is inclined so that the radius becomes wider as it goes upward,
A filament plasma flood gun insulator, characterized in that the angle of inclination is 16 degrees.
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