KR100474533B1 - Ion injection equipment for manufacturing semiconductor devices using wide beams and wide beam uniformity improvement method using them - Google Patents

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KR100474533B1 KR1019970078751A KR19970078751A KR100474533B1 KR 100474533 B1 KR100474533 B1 KR 100474533B1 KR 1019970078751 A KR1019970078751 A KR 1019970078751A KR 19970078751 A KR19970078751 A KR 19970078751A KR 100474533 B1 KR100474533 B1 KR 100474533B1
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Abstract

본 발명은 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비 및 이를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam and a method for improving the wide beam uniformity using the same.

본 발명에 따른 이온주입설비는, 이온발생부 후단에 상기 이온발생부에서 방출되는 이온빔에 포함된 복수의 불순물들을 균일하게 혼합할 수 있는 빔조절장치가 구비되고, 본 발명에 따른 와이드빔 균일도 향상방법은, 상기 이온발생부 후단에 각각 서로 대응하는 다수의 전자석이 구비되는 상부전자석 및 하부전자석이 설치된 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법에 있어서, 상기 상부전자석 및 하부전자석에 구비되는 다수의 전자석의 극성을 순차적으로 변화시켜 자기장을 형성함으로서 상기 이온빔 내부의 복수의 불순물을 서로 혼합하는 것에 특징이 있다.The ion implantation apparatus according to the present invention includes a beam control unit capable of uniformly mixing a plurality of impurities included in the ion beam emitted from the ion generator at the rear end of the ion generator, and improves the uniformity of the wide beam according to the present invention. In the method for improving the uniformity of the wide beam using the ion implantation equipment for manufacturing a semiconductor device using a wide beam provided with a top electromagnet and a bottom electromagnet provided with a plurality of electromagnets respectively corresponding to the rear end of the ion generating unit, the top electromagnet and The polarities of the plurality of electromagnets provided in the lower electromagnets are sequentially changed to form a magnetic field, thereby mixing a plurality of impurities in the ion beam.

따라서, 와이드빔의 균일도를 향상시켜 이온주입공정을 용이하게 진행할 수 있는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that the ion implantation process can be easily performed by improving the uniformity of the wide beam.

Description

와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비 및 이를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법 Ion implantation equipment for manufacturing semiconductor device using wide beam and method for improving wide beam uniformity using same

본 발명은 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비 및 이를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이드빔을 사용하여 웨이퍼를 스캐닝(Scanning)하는 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비 및 이를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법에 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 using a wide beam and a method for improving the uniformity of a wide beam using the same. More particularly, the ion implantation for manufacturing a semiconductor device using a wide beam for scanning a wafer using a wide beam. The present invention relates to a facility and a method for improving wide beam uniformity using the same.

통상, 이온주입이란 원자 이온에 목표물의 표면을 뚫고 들어갈 만큼 큰 에너지를 인가하여 목표물 속으로 원자 이온을 넣어주는 기술을 말하고, 반도체 제조공정에서 이러한 기술을 이행하는 것이 이온주입설비이다.In general, ion implantation refers to a technique for applying atomic ions into the target by applying energy that is large enough to penetrate the surface of the target to atomic ions, and performing such a technique in a semiconductor manufacturing process is an ion implantation facility.

반도체 제조공정에서 이온주입설비는 1014 ∼ 1018 원자/㎤ 범위에서 불순물 농도를 조절할 수 있으며, 다른 불순물 주입기술을 이용한 것 보다 농도조절이 용이한 이점을 가지고 있으므로 이온주입방법이 불순물 주입에 많이 이용되고 있다.In the semiconductor manufacturing process, the ion implantation facility can control the impurity concentration in the range of 10 14 to 10 18 atoms / cm 3, and the ion implantation method is more suitable for impurity implantation because it has an advantage of easier concentration control than other impurity implantation techniques. It is used.

전술한 이온주입설비는 도1에 도시된 바와 같이 이온발생부(10), 질량 분석부(12), 가속부(14), 스캔부(16) 및 공정용 웨이퍼를 포함하는 이온주입부(18) 등으로 나뉘어질 수 있으며, 각 부분의 진공상태 설정을 위한 진공장치(도시되지 않음) 및 이온발생, 주입 및 이차전자 발생억제를 위한 복수의 파워공급장치(도시되지 않음)가 더 구비된다.As described above, the ion implantation apparatus includes an ion implantation unit 18 including an ion generator 10, a mass analyzer 12, an accelerator 14, a scan unit 16, and a process wafer. And a vacuum device (not shown) for setting the vacuum state of each portion, and a plurality of power supply devices (not shown) for ion generation, implantation, and secondary electron generation suppression are further provided.

따라서, 이온발생부(10)에서는 공급가스에 고전압을 인가하여 플라즈마(Plasma) 상태로 변환시켜 이온빔을 형성한 후, 상기 이온빔을 약 7°의 각도로 외부로 방사한다. 상기 이온빔 내부에는 이온주입될 이온을 포함하는 서로 상이한 복수의 불순물이 다량 함유되어 있다.Accordingly, the ion generator 10 applies a high voltage to the supply gas to convert the plasma into a plasma state to form an ion beam, and then radiates the ion beam to the outside at an angle of about 7 °. The ion beam may contain a plurality of impurities which are different from each other including ions to be ion implanted.

이어서, 상기 이온발생부(10)에서 방사된 이온빔은 질량 분석부(12)에서 이온주입될 이온 이외의 다른 불순물이 질량의 차이에 의해서 제거되고, 이온주입될 이온은 가속부(14)에서 가속된다.Subsequently, the ion beam radiated from the ion generator 10 is removed from the mass spectrometer 12 by impurities other than the ions to be implanted by the mass difference, and the ions to be implanted are accelerated by the accelerator 14. do.

다음으로, 가속부(14)에서 가속된 이온빔은 스캔부(16)에서 X축 및 Y축으로 스캔되어 단면이 원형인 이온빔으로 형성된 후, 웨이퍼의 표면을 X축 및 Y축으로 스캐닝함으로서 이온주입부(18)의 웨이퍼 내부에 이온빔이 주입된다.Next, the ion beam accelerated by the accelerator 14 is scanned by the scan unit 16 in the X-axis and the Y-axis to form an ion beam having a circular cross section, and then ion implantation by scanning the wafer surface in the X-axis and the Y-axis. An ion beam is implanted into the wafer of the portion 18.

그런데, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 이온주입설비의 스캔부(16)에서는 이온빔을 X축 및 Y축으로 스캔하여 단면이 원형인 이온빔을 형성한 후, 상기 이온빔을 웨이퍼의 표면에 X축 및 Y축으로 스캐닝함으로서 웨이퍼 상에 주입된 이온빔의 덴서티(Density)가 높은 문제점이 있었다.By the way, the scanning unit 16 of the ion implantation apparatus having the above-described configuration scans the ion beam on the X-axis and the Y-axis to form an ion beam having a circular cross section, and then the ion beam is placed on the surface of the wafer. There is a problem in that the density of the ion beam implanted on the wafer is high by scanning along the axis.

이에 따라, 최근의 반도체장치 제조용 이온주입설비의 스캔부(16)에는 소위 멀티폴(Multi pole)이라고 불리우는 다수의 전자석이 설치되어, 상기 전자석이 상하로 이동하여 이온빔을 X축으로 스캔하여 도2에 도시된 바와 같은 와이드빔(20)을 형성한 후, 상기 와이드빔(20)을 웨이퍼(22)의 표면에 Y축으로 스캐닝함으로서 웨이퍼 상에 와이드빔이 주입된다. As a result, a plurality of electromagnets, called multipoles, are installed in the scan unit 16 of the ion implantation apparatus for manufacturing semiconductor devices in recent years, and the electromagnets move up and down to scan the ion beam along the X axis, and FIG. After forming the wide beam 20 as shown in the drawing, the wide beam 20 is injected onto the wafer by scanning the wide beam 20 on the surface of the wafer 22 in the Y axis.

그러나, 전술한 바와 같이 스캔부(16)에 다수의 전자석을 설치하여 와이드빔(20)을 형성하는 방법은 X축으로의 이온빔의 조절은 용이하게 진행되었으나 Y축으로의 이온빔의 조절이 용이하게 진행되지 못하여 와이드빔(20)의 균일도(Uniformity)에 이상이 발생하여 이온주입불량이 발생하는 문제점이 있었다. 상세히말하면, 이온발생부(10)에서 이온빔이 방사된 후, 질량 분석부(12)에서 이온주입될 이온 이외의 다른 불순물이 제거됨에 따라 이온빔 내부에 지역적으로 빈공간이 발생되고, 이러한 상태의 이온빔이 스캔부(16)에서 X축스캔이 진행되어 와이드빔(20)이 형성됨으로서 와이드빔(20)의 균일도가 떨어지고, 균일도가 떨어진 와이드빔(20)이 웨이퍼(22) 상에 주입됨으로서 이온주입불량이 발생하는 문제점이 있었다.However, as described above, the method of forming the wide beam 20 by installing a plurality of electromagnets in the scan unit 16 is easy to control the ion beam on the X-axis, but easy to control the ion beam on the Y-axis. There was a problem that the ion implantation failure occurs because the abnormality occurs in the uniformity (Uniformity) of the wide beam 20 because it does not proceed. Specifically, after the ion beam is radiated from the ion generator 10, as the impurities other than the ions to be ion implanted are removed from the mass spectrometer 12, an empty space is locally generated inside the ion beam, and the ion beam is in this state. The X-axis scan is performed in the scan unit 16 to form the wide beam 20, thereby decreasing the uniformity of the wide beam 20, and injecting the ion into the wafer 22 by injecting the wide beam 20 having low uniformity onto the wafer 22. There was a problem that a defect occurs.

따라서, 전술한 바와 같은 이온주입불량은 현재의 반도체장치에서는 반도체장치의 동작불량 등의 요인으로 작용하지 않고 있으나, 최근에 웨이퍼가 대구경화되고 반도체장치의 선폭(Critical Dimension)이 더욱 축소됨에 따라 전술한 바와 같은 이온주입불량은 미래의 반도체장치의 동작불량의 요인으로 작용할 것으로 생각된다.Therefore, the ion implantation defect as described above does not act as a factor such as a malfunction of the semiconductor device in the current semiconductor device, but in recent years, as the wafer is large-sized and the critical dimension of the semiconductor device is further reduced, As described above, it is thought that the ion implantation failure will act as a cause of the malfunction of the semiconductor device in the future.

본 발명의 목적은, 이온발생부 후단에 이온빔에 포함된 다수의 불순물을 서로 혼합할 수 있는 빔조절장치를 구비시킴으로서 스캔부의 X축 스캔에 의해서 형성되는 와이드빔의 균일도를 향상시켜 이온주입불량을 방지할 수 있는 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비 및 이를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a beam adjusting device capable of mixing a plurality of impurities contained in an ion beam at the rear end of the ion generator to improve uniformity of the wide beam formed by the X-axis scan of the scan unit, thereby reducing ion implantation defects. An ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam which can be prevented, and a method for improving the uniformity of a wide beam using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비는, 이온주입될 이온을 포함하는 서로 상이한 복수의 불순물들이 포함된 이온빔을 생성시켜 상기 이온빔을 소정각도로 외부로 방사하는 이온발생부가 구비되며, 와이드빔을 이용하여 웨이퍼 상에 불순물을 주입하는 이온주입공정이 진행되는 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비에 있어서, 상기 이온발생부 후단에 상기 이온발생부에서 방출되는 상기 이온빔에 포함된 상기 복수의 불순물들을 균일하게 혼합할 수 있는 빔조절장치가 구비됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam according to the present invention generates an ion beam including a plurality of different impurities including ions to be ion implanted to radiate the ion beam to the outside at a predetermined angle. An ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam having an ion generating unit, wherein the ion implantation process of implanting impurities on a wafer using a wide beam is performed, the ion generating unit being emitted from the ion generating unit after the ion generating unit. And a beam control device capable of uniformly mixing the plurality of impurities included in the ion beam.

상기 빔조절장치는 소정간격 이격되어 상기 이온빔이 통과하는 내부공간을 형성하며 각각 서로 대응하는 다수의 전자석이 구비되는 상부전자석 및 하부전자석으로 이루어질 수 있다.The beam control apparatus may be formed of an upper electromagnet and a lower electromagnet having a plurality of electromagnets corresponding to each other to form an inner space through which the ion beam passes through a predetermined interval.

그리고, 상기 상부전자석 및 하부전자석은 내부중앙을 향하여 원호를 그리며 부채꼴형상으로 설치될 수 있다.The upper electromagnet and the lower electromagnet may be installed in a fan shape while drawing an arc toward the inner center.

또한, 상기 소정각도는 2.5 ° 내지 4.5 °일 수 있다.In addition, the predetermined angle may be 2.5 ° to 4.5 °.

그리고, 본 발명에 따른 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법은, 이온주입될 이온을 포함하는 서로 상이한 복수의 불순물들이 포함된 이온빔을 생성시켜 상기 이온빔을 소정각도로 외부로 방사하는 이온발생부, 상기 이온발생부 후단에 소정간격 이격되어 이온빔이 통과하는 내부공간을 형성하며 각각 서로 대응하는 다수의 전자석이 구비되는 상부전자석 및 하부전자석이 설치된 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법에 있어서, (1) 상기 이온발생부에서 소정각도로 이온빔을 방사하는 단계; (2) 상기 상부전자석의 일측단 전자석에 N극 또는 S극을 형성하는 단계; (3) 상기 상부전자석의 일측단 전자석과 대응하는 상기 하부전자석의 일측단 전자석에 상기 상부전자석의 일측단 전자석과 상이한 N극 또는 S극을 형성함으로서 자기장을 형성하는 단계; (4) 상기 상부전자석과 하부전자석의 극성을 제거하는 단계; (5) 상기 상부전자석 및 하부전자석에 구비되는 다수의 전자석에 대해서 순차적으로 상기 (2), (3) 및 (4)의 단계를 수행하는 단계; (6) 상기 상부전자석 및 하부전자석에 구비되는 다수의 전자석에 대해서 상기 (2), (3), (4) 및 (5)의 단계를 역순으로 진행하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The wide beam uniformity improving method using an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam according to the present invention may generate an ion beam including a plurality of different impurities including ions to be implanted, thereby generating the ion beam at a predetermined angle. A semiconductor device using an ion generating unit radiating to the outside, an inner space through which ion beams pass through a predetermined interval at a rear end of the ion generating unit, and having an upper electromagnet and a lower electromagnet having a plurality of electromagnets corresponding to each other. A method for improving the uniformity of a wide beam using an ion implantation apparatus, the method comprising: (1) radiating an ion beam at a predetermined angle in the ion generator; (2) forming an N pole or an S pole on one side of the upper electromagnet; (3) forming a magnetic field by forming an N pole or an S pole different from one end electromagnet of the upper electromagnet in one end electromagnet of the lower electromagnet corresponding to one end electromagnet of the upper electromagnet; (4) removing the polarity of the upper electromagnet and the lower electromagnet; (5) sequentially performing the steps (2), (3) and (4) on the plurality of electromagnets provided in the upper electromagnet and the lower electromagnet; (6) characterized in that the steps of (2), (3), (4) and (5) in the reverse order for a plurality of electromagnets provided in the upper electromagnet and the lower electromagnet.

상기 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 단계를 반복적으로 수행함이 바람직하다.It is preferable to repeat the steps (2), (3), (4), (5) and (6) above.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비에는 도1에 도시된 바와 같은 이온발생부(10) 후단에 도3에 도시된 바와 같은 빔조절장치가 구비됨에 특징이 있다.The ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using the wide beam according to the present invention is characterized in that the beam control device as shown in FIG. 3 is provided at the rear end of the ion generator 10 as shown in FIG.

상기 빔조절장치는 이온발생부(10)에서 방사되는 이온빔의 상부에 위치되는 상부전자석(30)과 하부에 위치되는 하부전자석(32)으로 이루어진다. 상기 상부전자석(30)과 하부전자석(32)은 1에서 6번까지 순번이 매겨져 각각 서로 대응하는 6개의 전자석으로 이루어지며, 내부중앙을 향하여 원호를 그리며 부채꼴형상으로 설치되어 있다.The beam control device includes an upper electromagnet 30 positioned above the ion beam emitted from the ion generator 10 and a lower electromagnet 32 positioned below. The upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32 are numbered from 1 to 6, each consisting of six electromagnets corresponding to each other. The upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32 are installed in a fan shape with an arc toward the inner center.

그리고, 상기 상부전자석(30) 및 하부전자석(32)은 소정간격 이격되어 있으며, 상기 상부전자석(30) 및 하부전자석(32)의 6개의 전자석은 N극 및 S극이 선택적으로 형성될 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32 are spaced a predetermined interval, the six electromagnets of the upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32 so that the N pole and the S pole can be selectively formed Consists of.

이하, 전술한 구성을 가진 본 발명에 따른 와이드빔을 이용한 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법을 설명한다.Hereinafter, a method for improving the uniformity of a wide beam using an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using the wide beam according to the present invention having the above-described configuration will be described.

본 발명에 따른 와이드빔을 이용한 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법은, 먼저, 이온발생부(10)에서 이온빔이 방사되면 상부전자석(30)의 1번 전자석을 N극으로 형성하고 하부전자석(32)의 1번 전자석을 S극으로 형성한다. 이에 따라, N극으로 형성된 상부전자석(30)의 1번 전자석과 S극으로 형성된 하부전자석(32)의 1번 전자석에 의해서 자기장이 형성되고, 상기 자기장에 의해서 이온빔은 와이드빔(34)으로 변형되고, 와이드빔(34)에 포함된 불순물은 일방향으로 힘을 받게 된다. 작업자에 따라서, 상기 상부전자석(30)의 1번 전자석을 S극으로, 하부전자석(32)의 1번 전자석을 N극으로 형성할 수 있다.In the method of improving the uniformity of the wide beam using the ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using the wide beam according to the present invention, first, when the ion beam is emitted from the ion generator 10, the first electromagnet of the upper electromagnet 30 is formed as an N pole. Then, the first electromagnet of the lower electromagnet 32 is formed as an S pole. Accordingly, a magnetic field is formed by the first electromagnet of the upper electromagnet 30 formed of the N pole and the first electromagnet of the lower electromagnet 32 formed of the S pole, and the ion beam is transformed into the wide beam 34 by the magnetic field. The impurities contained in the wide beam 34 are forced in one direction. According to the worker, the first electromagnet of the upper electromagnet 30 may be formed as the S pole, and the first electromagnet of the lower electromagnet 32 may be formed as the N pole.

다음으로, 상기 상부전자석(30)의 1번 전자석 및 하부전자석(32)의 1번 전자석의 극성을 제거한 후, 상부전자석(30)의 2번 전자석을 N극으로 형성하고 하부전자석(32)의 2번 전자석을 S극으로 형성한다. 이에 따라, N극으로 형성된 상부전자석(30)의 2번 전자석과 S극으로 형성된 하부전자석(32)의 2번 전자석에 의해서 자기장이 형성되고, 상기 자기장에 의해서 와이드빔(34)에 포함된 불순물은 일방향으로 다시 힘을 받게 된다. 작업자에 따라서, 상기 상부전자석(30)의 2번 전자석을 S극으로, 하부전자석(32)의 2번 전자석을 N극으로 형성할 수 있다.Next, after removing the polarity of the first electromagnet of the upper electromagnet 30 and the first electromagnet of the lower electromagnet 32, the second electromagnet of the upper electromagnet 30 is formed as the N pole and the lower electromagnet 32 Electromagnet 2 is formed into S pole. Accordingly, a magnetic field is formed by the second electromagnet of the upper electromagnet 30 formed of the N pole and the second electromagnet of the lower electromagnet 32 formed of the S pole, and the impurities included in the wide beam 34 by the magnetic field. Is energized again in one direction. According to the worker, the second electromagnet of the upper electromagnet 30 may be formed as the S pole, and the second electromagnet of the lower electromagnet 32 may be formed as the N pole.

이후, 상부전자석(30) 및 하부전자석(32)의 6번 전자석까지 전술한 바와 같은 동작을 반복수행시킨다. Thereafter, the same operation as described above is repeated until the sixth electromagnet of the upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32.

다음으로, 상부전자석(30)의 6번 전자석을 S극으로 형성하고 하부전자석(32)의 6번 전자석을 N극으로 형성한다. 이에 따라, S극으로 형성된 상부전자석(30)의 6번 전자석과 N극으로 형성된 하부전자석(32)의 6번 전자석에 의해서 자기장이 형성되고, 상기 자기장에 의해서 와이드빔(34)에 포함된 불순물은 다른 일방향으로 힘을 받게 된다. 작업자에 따라서, 상기 상부전자석(30)의 6번 전자석을 N극으로, 하부전자석(32)의 6번 전자석을 S극으로 형성할 수 있다.Next, the sixth electromagnet of the upper electromagnet 30 is formed as an S pole, and the sixth electromagnet of the lower electromagnet 32 is formed as an N pole. Accordingly, a magnetic field is formed by the sixth electromagnet of the upper electromagnet 30 formed of the S pole and the sixth electromagnet of the lower electromagnet 32 formed of the N pole, and the impurities contained in the wide beam 34 by the magnetic field. Is energized in the other direction. Depending on the worker, the sixth electromagnet of the upper electromagnet 30 may be formed as the N pole, and the sixth electromagnet of the lower electromagnet 32 may be formed as the S pole.

다음으로, 상기 상부전자석(30)의 6번 전자석 및 하부전자석(32)의 6번 전자석의 극성을 제거한 후, 상부전자석(30)의 5번 전자석을 S극으로 형성하고 하부전자석(32)의 5번 전자석을 N극으로 형성한다. 이에 따라, S극으로 형성된 상부전자석(30)의 5번 전자석과 N극으로 형성된 하부전자석(32)의 5번 전자석에 의해서 자기장이 형성되고, 상기 자기장에 의해서 와이드빔(34)에 포함된 불순물은 다른 일방향으로 다시 힘을 받게 된다. 작업자에 따라서, 상기 상부전자석(30)의 5번 전자석을 N극으로, 하부전자석(32)의 5번 전자석을 S극으로 형성할 수 있다.Next, after removing the polarity of the electromagnet number 6 of the upper electromagnet 30 and the electromagnet number 6 of the lower electromagnet 32, the electromagnet number 5 of the upper electromagnet 30 is formed as the S pole and the lower electromagnet 32 Electromagnet 5 is formed into the N pole. Accordingly, a magnetic field is formed by the electromagnet 5 of the upper electromagnet 30 formed of the S pole and the electromagnet 5 of the lower electromagnet 32 formed of the N pole, and the impurities contained in the wide beam 34 by the magnetic field. Is energized again in the other direction. According to the worker, the electromagnet number 5 of the upper electromagnet 30 may be formed as the N pole, and the electromagnet number 5 of the lower electromagnet 32 may be formed as the S pole.

이후, 상부전자석(30) 및 하부전자석(32)의 1번 전자석까지 전술한 바와 같은 동작을 반복수행시킨다.Thereafter, the above-described operation is repeatedly performed up to the first electromagnet of the upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32.

따라서, 도1에도시된 이온발생부(10)에서 방사된 이온빔에 포함된 불순물은 자기장 내에 형성된 자기력에 의해서 와이드빔(34) 내부에 균일하게 혼합되며, 상기 와이드빔(34)은 X축으로 퍼지게 된다.Therefore, impurities contained in the ion beam emitted from the ion generator 10 shown in FIG. 1 are uniformly mixed in the wide beam 34 by the magnetic force formed in the magnetic field, and the wide beam 34 is in the X axis. Spreads.

이후, 상기 와이드빔(34)이 질량 분석부(12) 및 가속부(14)를 통과한 후, 스캔부(16)에서 X축으로 스캔된다, 이때, 상기 상부전자석(30) 및 하부전자석(32)의 극성의 변화에 의해서 와이드빔(34) 내부에 포함된 상이한 복수의 불순물은 서로 혼합된 후, 스캔부(16)의 X축 스캔이 진행되므로 와이드빔(34)의 균일도는 향상된다.Thereafter, the wide beam 34 passes through the mass spectrometer 12 and the accelerator 14, and then is scanned along the X-axis by the scan unit 16. In this case, the upper electromagnet 30 and the lower electromagnet ( The plurality of different impurities included in the wide beam 34 are mixed with each other by the change of the polarity of the 32, and the X-axis scan of the scan unit 16 proceeds, so that the uniformity of the wide beam 34 is improved.

이후, 상기 와이드빔(34)은 웨이퍼의 Y축으로 스캐닝되어 웨이퍼 상에 주입된다.The wide beam 34 is then scanned onto the Y axis of the wafer and injected onto the wafer.

제작자에 따라서, 이온발생부(10)에서 2.5 ° 내지 4.5 °의 각도로 이온빔을 방사하여 상부전자석(30) 및 하부전자석(32)의 자기장에 의해서 이온빔이 X축으로 퍼지는 것을 보상할 수 있다.According to the manufacturer, the ion generator 10 may emit the ion beam at an angle of 2.5 ° to 4.5 ° to compensate for the ion beam spreading along the X axis by the magnetic fields of the upper electromagnet 30 and the lower electromagnet 32.

따라서, 본 발명에 의하면 빔조절장치를 이용하여 이온발생부에서 방사된 이온빔에 포함된 불순물을 이온빔 내부에 전체적으로 균일하게 분포시켜 와이드빔을 형성한 후, 질량 분석부에서 이온주입될 불순물 이외의 다른 불순물을 제거하고, 다시 스캔부에서 X축 스캔하여 다시 와이드빔을 형성함으로서 와이드빔의 균일도를 향상시킬 수 있고, 와이드빔의 균일도가 향상됨에 따라 이온주입불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, after the impurity contained in the ion beam emitted from the ion generating unit is uniformly distributed throughout the ion beam using a beam control device to form a wide beam, other than the impurities to be ion implanted in the mass spectrometer By removing impurities and again scanning the X-axis in the scan unit to form a wide beam, the uniformity of the wide beam can be improved, and the uniformity of the wide beam can be improved, thereby preventing ion implantation defects.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

도1은 종래의 반도체장치 제조용 이온주입설비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device.

도2는 종래의 반도체장치 제조용 이온주입설비의 와이드빔을 이용한 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a scanning method using a wide beam of a conventional ion implantation equipment for manufacturing a semiconductor device.

도3은 본 발명에 따른 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비 및 와이드빔 균일도 향상방법의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam and a method for improving a wide beam uniformity according to the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

10 : 이온발생부 12 : 질량 분석부10: ion generating unit 12: mass analysis unit

14 : 가속부 16 : 스캔부14: accelerator 16: scan unit

18 : 이온주입부 20, 34 : 와이드빔18: ion implantation unit 20, 34: wide beam

22 : 웨이퍼 30 : 상부전자석22 wafer 30 upper electromagnet

32 : 하부전자석32: bottom electromagnet

Claims (2)

이온주입될 이온을 포함하는 서로 상이한 복수의 불순물들이 포함된 이온빔을 생성시켜 상기 이온빔을 소정각도로 외부로 방사하는 이온발생부, 상기 이온발생부 후단에 소정간격 이격되어 이온빔이 통과하는 내부공간을 형성하며 각각 서로 대응하는 다수의 전자석이 구비되는 상부전자석 및 하부전자석이 설치된 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법에 있어서,An ion generating part that emits an ion beam to the outside at a predetermined angle by generating an ion beam including a plurality of different impurities including ions to be implanted, and an inner space through which the ion beam passes by being spaced a predetermined distance behind the ion generating part. In the wide beam uniformity improving method using the ion implantation equipment for manufacturing a semiconductor device using a wide beam having a plurality of electromagnets and upper electromagnets and lower electromagnets each corresponding to each other, (1) 상기 이온발생부에서 소정각도로 이온빔을 방사하는 단계;(1) radiating an ion beam at a predetermined angle in the ion generator; (2) 상기 상부전자석의 일측단 자석에 N극 또는 S극을 형성하는 단계;(2) forming an N pole or an S pole on one end of the upper electromagnet; (3) 상기 상부전자석의 일측단 전자석과 대응하는 상기 하부전자석의 일측단 전자석에 상기 상부전자석의 일측단 전자석과 상이한 N극 또는 S극을 형성함으로서 자기장을 형성하는 단계;(3) forming a magnetic field by forming an N pole or an S pole different from one end electromagnet of the upper electromagnet in one end electromagnet of the lower electromagnet corresponding to one end electromagnet of the upper electromagnet; (4) 상기 상부전자석과 하부전자석의 극성을 제거하는 단계;(4) removing the polarity of the upper electromagnet and the lower electromagnet; (5) 상기 상부전자석 및 하부전자석에 구비되는 다수의 전자석에 대해서 순차적으로 상기 (2), (3) 및 (4)의 단계를 수행하는 단계;(5) sequentially performing the steps (2), (3) and (4) on the plurality of electromagnets provided in the upper electromagnet and the lower electromagnet; (6) 상기 상부전자석 및 하부전자석에 구비되는 다수의 전자석에 대해서 상기 (2), (3), (4) 및 (5)의 단계를 역순으로 진행하는 단계;(6) performing the steps of (2), (3), (4) and (5) in reverse order with respect to the plurality of electromagnets provided in the upper and lower electromagnets; 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법.A method for improving the uniformity of a wide beam using an ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using a wide beam, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 단계를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 와이드빔을 이용하는 반도체장치 제조용 이온주입설비를 이용한 와이드빔 균일도 향상방법.And (2), (3), (4), (5) and (6). The method of improving the uniformity of the wide beam using the ion implantation apparatus for manufacturing a semiconductor device using the wide beam, characterized in that it is repeatedly performed.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07302575A (en) * 1994-05-09 1995-11-14 Nippon Steel Corp Ion source for ion implantation
JPH08124515A (en) * 1994-10-21 1996-05-17 Toshiba Corp Ion implantation device
KR0127270B1 (en) * 1993-11-25 1997-12-29 김주용 High current iondoping device and method
JPH1064474A (en) * 1996-08-12 1998-03-06 Toshiba Corp Ion-implanting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0127270B1 (en) * 1993-11-25 1997-12-29 김주용 High current iondoping device and method
JPH07302575A (en) * 1994-05-09 1995-11-14 Nippon Steel Corp Ion source for ion implantation
JPH08124515A (en) * 1994-10-21 1996-05-17 Toshiba Corp Ion implantation device
JPH1064474A (en) * 1996-08-12 1998-03-06 Toshiba Corp Ion-implanting device

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