KR960001680Y1

KR960001680Y1 - Ion implantation apparatus

Info

Publication number: KR960001680Y1
Application number: KR2019950027833U
Authority: KR
Inventors: 마사가쯔 시오자끼; 가쯔야 오꾸무라
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 아오이 죠이찌
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1995-10-05
Publication date: 1996-02-22

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Ion implantation device

제1도는 본 고안의 한 실시예에 관한 이온 주입 장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.

제2도는 종래의 이온 주입 장치를 도시한 단면도2 is a cross-sectional view showing a conventional ion implantation apparatus

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

21 : 웨이퍼 지지구 22 : 웨이퍼21: wafer support 22: wafer

23 : 패러데이 게이지 24 : 아르곤 이온 비임23: Faraday gauge 24: argon ion beam

25 : 가스 도입구 26 : 바이어스원25 gas inlet 26 bias source

27 : 부착물27: attachment

본 고안은 이온 주입 장치 및 그 클리닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation apparatus and a cleaning method thereof.

종래에 반도체 장치를 가공할 때에, 예를 들면 제2도에 도시한 것과 같은 이온 주입 장치가 이용되고 있는것은 주지의 사실이다. 여기서 참조 부호(11)은 웨이퍼, (12)는 이온 비임, (13)은 패러데이 게이지, (14)는 오염물, 그리고 (15)는 웨이퍼 지지구이다.It is well-known that conventionally, when processing a semiconductor device, the ion implantation apparatus shown in FIG. 2 is used, for example. Reference numeral 11 is a wafer, 12 is an ion beam, 13 is a Faraday gauge, 14 is a contaminant, and 15 is a wafer support.

이온 주입 장치를 이용해서 웨이퍼(11)에 이온을 주입하는 경우 웨이퍼(11)에는 통상레지스트가 패터닝되어 있는 경우가 많다. 즉, 이온 비임(12)가 웨이퍼(11)에 조사되면, 부수적으로 레지스트가 스퍼터되기 때문에, 장치 내부에서는 패러데이 게이지(13)에 오염물 (14)가 부착된다. 이 오염물(14)는 후에 이온 비임(12)의 조사에 의해 이온이 대전하여 절연 파괴 등을 일으켜서 웨이퍼(14)에 악영향을 미치기 때문에 오염물(14)를 제거할 필요가 있다.In the case where ions are implanted into the wafer 11 by using an ion implantation apparatus, the wafer 11 is usually patterned in many cases. In other words, when the ion beam 12 is irradiated onto the wafer 11, since the resist is sputtered incidentally, the contaminant 14 adheres to the Faraday gauge 13 inside the apparatus. The contaminant 14 needs to be removed after the ion beam 12 is irradiated by the ion beam 12 to cause dielectric breakdown or the like, which adversely affects the wafer 14.

그러나 종래에는 오염물(14)를 제거하기 위해서는 장치를 분해하여 오염물을 손으로 클리닝(예를 들면 기계적 연마) 해야 하는 결점이 있었다.However, conventionally, in order to remove the contaminants 14, there has been a drawback that the apparatus needs to be disassembled to clean the contaminants by hand (for example, mechanical polishing).

이와 같이, 종래에는 이온 주입 장치의 클리닝 시에 그 장치를 분해해서 수동으로 장치 내부의 오염물을 클리닝해야 하는 결점이 있었다.As described above, in the related art, there is a disadvantage in that, during the cleaning of the ion implantation apparatus, the apparatus needs to be disassembled to manually clean the contaminants in the apparatus.

본 고안은 상기 결점을 해결하기 위한 것으로, 사람의 손을 사용하지 않고 간단한 방법으로 장치 내부를 클리닝할 수 있는 이온 주입 장치 및 그 클리닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned shortcomings, and an object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus and a cleaning method thereof capable of cleaning the inside of the apparatus in a simple manner without using a human hand.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 이온 주입 장치는 시료가 지지되는 지지구와, 상기 시료에 조사하는 이온 비임의 통과로가 되는 게이지를 구비하고, 상기 게이지에는 상기 이온 비임의 통과로로 반응성 가스를 도입하기 위한 가스 도입구가 설치되어 있고, 이 가스 도입구로 상기 반응성 가스를 공급하는 반응성 가스 공급수단과, 상기 반응성 가스가 이온화된 때에 이 이온을 상기 게이지로 유도시키기 위한 소망의 극성의 전압을 게이지에 인가하는 바이어스원을 갖는 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the ion implantation apparatus of the present invention is provided with a support on which a sample is supported, and a gauge serving as a passage of an ion beam irradiating the sample, wherein the gauge has a reactive gas as a passage of the ion beam. And a gas inlet for introducing the gas, the reactive gas supply means for supplying the reactive gas to the gas inlet, and a voltage having a desired polarity for inducing this ion to the gauge when the reactive gas is ionized. It is characterized by having a bias source applied to the gauge.

본 고안의 이온 주입 장치의 클리닝 방법은, 이온 비임을 조사 함과 동시에, 상기 온 비임의 통과로로 반응성 가스를 도입해서 상기 이온 비임과 상기 반응성 가스를 충돌시킴으로서 상기 반응성 가스를 이온화시키고, 상기 이온화된 반응성 가스에 의해 상기 이온 주입 장치에 부착된 부착물을 제거하는 것이다.The cleaning method of the ion implantation apparatus of the present invention irradiates an ion beam, introduces a reactive gas into the passage of the on beam, and ionizes the reactive gas by colliding the ion beam with the reactive gas, thereby causing the ionization. To remove the deposit attached to the ion implantation device by the reactive gas.

이와 같은 방법에 의하면, 게이지에는 가스 도입구가 설치되어 있다. 따라서 장치의 클리닝 시에 있어서 이 가스 도입구로부터 소정의 반응성 가스를 도입할 수 있다. 즉, 상기 반응성 가스를 이온화키고, 이온화된 반응성 가슬에 의해 상기 이온 주입 장치에 부착된 부착물을 제거할 수 있게 되어서, 별도의 손이 가지 않고 간단한 방법으로 장치 내부에 클리닝이 가능하다.According to such a method, the gas inlet is provided in the gauge. Therefore, a predetermined reactive gas can be introduced from this gas inlet when cleaning the device. That is, the reactive gas is ionized and the deposit attached to the ion implantation device can be removed by ionized reactive gas, so that the inside of the device can be cleaned in a simple manner without a separate hand.

이하 도면을 참조하면서 본 고안의 한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안의 한 실시예에 관한 이온 주입 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention.

웨이퍼 지지구(21)에는 웨이퍼(22)가 부착되어 있다. 웨이퍼 (22)의 근방에는 패러데이 게이지(23)이 설치되어 있다. 또, 이온 비임, 예를 들면 아르곤 이온(Ar+) 비임(24)는 패러데이 게이지(23)의 내부를 통과한 후에 웨이퍼(22)에 조사 된다. 또, 패러데이 게이지(23)에는 아르곤 이온 비임(24)의 통과로에 반응성 가스, 예를 들면 산소 (O2)가스를 도입하기 위한 가스 도입구(포트)(25)가 설치되어 있다. 또, 가스 도입구(25)에는 도시하지 않은 가스 도입관이 접속되고, 또, 이 가스 도입관은 도시하지 않은 가스 봄브(bomb) 동에 접속되어 있다. 또, 패러데이 게이지(23)에는 음의 바이어스를 인가하는 바이어스원(26)이 접속되어 있다.The wafer 22 is attached to the wafer support tool 21. In the vicinity of the wafer 22, a Faraday gauge 23 is provided. In addition, the ion beam, for example, argon ion (Ar +) beam 24 is irradiated to the wafer 22 after passing through the inside of the Faraday gauge 23. In addition, the Faraday gauge 23 is provided with a gas introduction port (port) 25 for introducing a reactive gas, for example, an oxygen (O 2) gas, into the passage of the argon ion beam 24. Moreover, the gas introduction pipe which is not shown in figure is connected to the gas introduction port 25, and this gas introduction pipe is connected to the gas bomb copper which is not shown in figure. In addition, a bias source 26 for applying a negative bias is connected to the Faraday gauge 23.

이와 같은 구성에 의하면, 패러데이 게이지(23)에는 가스 도입구(25)가 설치되어 있어서, 이 가스 도입구 (25)로부터 아르곤 이온 비임 (24)의 통과로로 산소 가스를 도입할 수 있게 된다.According to such a structure, the gas inlet 25 is provided in the Faraday gauge 23, and oxygen gas can be introduced into the passage of the argon ion beam 24 from the gas inlet 25.

즉, 클리닝 시에 패러데이 게이지(23)의 내부로 산소가 도입됨으로서 다음과 같은 효과를 거둘 수 있다. 즉, 패러데이 게이지(23)에 부착되는 부착물(27)은 주로 탄소(C)로 구성되어 있다. 이 때문에 탄소와 화합하기 쉽고, 생성물이 휘발성인 가스, 예를 들면 산소 가스, 불소(F) 가스 등이 도입되면, 이 도입된 가스는 아르곤 이온 비임(24)에 의해 이온(O+,F+)화 되어, 부착물(27)과 반응하기 쉽게 된다. 또, 반응에 의해 생성되는 생성물, 예를 들면 일산화탄소 (CO)는 휘발성이기 때문에, 별도의 손질 없이 간단한 방법으로 장치 내부의 클리닝이 가능하다. 또, 바이어스 원(26)에 의해 패러데이 게이지(23)에 음의 바이어스를 인가하면, 이온(O+,F+)을 패러데이 게이지(23)로 유도할 수 있어서, 효율이 양호하게 장치 내부를 클리닝할 수 있다.That is, when oxygen is introduced into the Faraday gauge 23 during cleaning, the following effects can be obtained. That is, the deposit 27 adhered to the Faraday gauge 23 is mainly composed of carbon (C). For this reason, when the gas which is easy to combine with carbon and a product which is volatile, for example, oxygen gas, fluorine (F) gas, etc. is introduce | transduced, this gas will be ionized (O +, F +) by the argon ion beam 24. This makes it easy to react with the deposit 27. In addition, since the product produced by the reaction, for example carbon monoxide (CO), is volatile, the inside of the apparatus can be cleaned by a simple method without any extra care. In addition, when a negative bias is applied to the Faraday gauge 23 by the bias circle 26, ions (O +, F +) can be induced to the Faraday gauge 23, so that the inside of the apparatus can be cleaned with good efficiency. have.

다음에 본 고안에 관한 이온 주입 장치의 클리닝 방법에 대해 동 도면을 참조해서 구체적으로 설명한다.Next, the cleaning method of the ion implantation apparatus which concerns on this invention is demonstrated concretely with reference to the same drawing.

먼저, 클리닝시에 사용하는 웨이퍼(22)를 향하여 아르곤 이온 비임(24)를 약5mA 조사한다. 그 다음, 아르곤 이온 비임(24)의 통과로에 가스 도입구(25)로부터 산소 가스를 도입한다. 그러면, 산소 가스는 아르곤 이온 비임(24)와의 충돌로 인해 이온화된다. 이온화된 산소 가스는 음으로 바이어스된 패러데이 게이지(23으로 유인하여 주로 탄소로 이루어지는 부착물(27)과 반응한ㄴ다. 이 반응으로 생성된 생성물은 진공 펌프 등에 의해 배출된다.First, about 5 mA of argon ion beams are irradiated toward the wafer 22 used at the time of cleaning. Oxygen gas is then introduced from the gas inlet 25 into the passageway through the argon ion beam 24. The oxygen gas is then ionized due to the collision with the argon ion beam 24. The ionized oxygen gas is attracted to the negatively biased Faraday gauge 23 and reacts with a deposit 27 consisting mainly of carbon. The product produced by this reaction is discharged by a vacuum pump or the like.

또, 이 상태를 클리닝을 개시한 후 약 1시간 동안, 장치 내부의 압력을 1×10⁵torr로 유지함으로서 패러데이 게이지(23) 내부의 부착물(27)을 깨끗이 제거할 수 있다. 또, 패러데이 게이지(23)에 -1000V의 바이어스를 인가 함으로서 클리닝이 가속된다.In addition, by maintaining the pressure inside the apparatus at 1 × 10 ⁵ torr for about 1 hour after starting the cleaning, the deposit 27 inside the Faraday gauge 23 can be removed. The cleaning is accelerated by applying a bias of -1000V to the Faraday gauge 23.

그런데, 상기 실시예어서는 이온 비임으로 아르곤 가스 비임(24)를 이용했으나, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 네온(Ne), 크세논(Xe) 등을 이용한 이온 비임이라도 좋다. 또, 가스 도입구(25)로부터 도입되는 가스로서 산소 가스를 이용했으나, O₃, NF₃, CF₄, C2F₆등도 동등한 효과를 얻을 수 있다.By the way, although the argon gas beam 24 was used as an ion beam in the said Example, it is not limited to this. For example, an ion beam using neon (Ne), xenon (Xe), or the like may be used. In addition, although oxygen gas was used as the gas introduced from the gas inlet ₂₅ , the same effect can be obtained with O ₃ , NF ₃ , CF ₄ , C ₂ F ₆ , and the like.

또한, 본원 실용신안 등록 청구 범위의 각 구성 요건에 병기한 도면 참조 번호는 본원 고안의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본원 고안의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정하고자 하는 의도로 변기한 것은 아니다.In addition, the drawing reference numerals written in the constituent requirements of the utility model registration claim of the present application is for facilitating the understanding of the present invention, and changed the intention to limit the technical scope of the present invention to the embodiment shown in the drawings. It is not.

이상 설명한 것처럼, 본 고안의 이온 주입 장치 및 그의 클리닝 방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.As described above, according to the ion implantation apparatus and cleaning method thereof of the present invention, the following effects are obtained.

종래의 수작업에 의한 클리닝은 장치의 분해 및 조립에 시간이 걸려서 반나절 가깝게 소비했으나, 본 발명에서는 패러데이 게이지에 가스 도입구를 설치해서 반응성 가스를 도입함으로서 별도의 손을 쓰지 않고, 간단한 방법으로 장치 내부를 클리닝할 수 있다. 따라서 약 1시간에 클리닝을 완료할 수 있어서 처리량을 대폭 향상할 수 있다.The conventional manual cleaning was consumed almost half of the time due to the disassembly and assembly of the apparatus, but in the present invention, by installing a gas inlet on a Faraday gauge and introducing a reactive gas, the apparatus does not need to use a separate hand. Can be cleaned. Therefore, cleaning can be completed in about 1 hour, and the throughput can be significantly improved.

Claims

In the ion implantation apparatus provided with the support tool 21 in which the sample 22 is supported, and the gauge 23 used as the passage of the ion beam 24 irradiated to the said sample,

The gauge is provided with a gas inlet 25 for introducing a reactive gas into the passage of the ion beam, the reactive gas supply means for supplying the reactive gas to the gas inlet 25, and the reactive gas. And a bias source (26) for applying a voltage of a polarity for inducing the ions to the gauge when the ion is ionized.

The ion implantation apparatus of claim 1, wherein the on beam is an argon ion beam.

The ion implanter of claim 1, wherein the reactive gas is any one of O ₂ , O ₃ , CF ₄ , C ₂ F _6, or NF ₃ .