KR100587665B1 - ion implanting apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온주입장치를 개시한다. 이에 의하면, 디스크의 허브 상에 공기 방울을 이용한 통상의 좌우 수평레벨 체크기와 전후 수평레벨 체크기가 함께 결합되고, 전후 수평레벨 체크기의 투명창에 디스크의 정상적인 플립다운 때의 레벨 위치가 기준 표식으로 표시된다.The present invention discloses an ion implantation apparatus. According to this, the normal left and right horizontal level checker using the air bubble and the front and rear horizontal level checker are combined together on the hub of the disk, and the level position at the normal flip down of the disk is displayed as a reference mark on the transparent window of the front and rear horizontal level checker. do.

따라서, 본 발명은 디스크의 수평 레벨을 체크할 때마다 디스크의 허브에 레벨 체크기를 올려놓아야 하는 불편함을 해소하고, 레벨 체크기에 미리 표시된 기준표식으로 디스크의 레벨을 보다 정확하게 체크하고 나아가 디스크의 웨이퍼 안착용 사이트와 웨이퍼와의 정합을 일치시키기 쉬우므로 웨이퍼의 로딩/언로딩 때에 웨이퍼의 손상이나 로딩/언로딩이 불가능한 웨이퍼 핸들링의 이상을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 이물질에 의한 디스크 자체의 표면 오염으로 인한 디스크 레벨 체크의 부정확성을 방지할 수 있다.Therefore, the present invention eliminates the inconvenience of having to place a level checker on the hub of the disc every time the horizontal level of the disc is checked, and more accurately checks the level of the disc with a reference mark marked in advance on the level checker, and furthermore, the wafer of the disc. Since the matching of the mounting site and the wafer is easy to match, it is possible to prevent damage to the wafer or abnormal handling of the wafer that cannot be loaded / unloaded at the time of loading / unloading of the wafer. In addition, it is possible to prevent inaccuracy of the disk level check due to the surface contamination of the disk itself by foreign matter.

Description

이온주입장치{ion implanting apparatus} Ion implantation apparatus             

도 1은 일반적인 이온주입장치의 디스크를 나타낸 개략도1 is a schematic view showing a disk of a typical ion implantation apparatus

도 2는 도 1의 디스크에 레벨 체크기를 올려놓는 상태를 설명하기 위한 상태도.2 is a state diagram for explaining a state where a level checker is placed on the disk of FIG.

도 3은 본 발명에 의한 이온주입장치의 디스크의 허브(hub)에 좌우, 수평레벨 체크기가 함께 고정된 예시도.Figure 3 is an illustration of the left and right, the horizontal level checker fixed to the hub (hub) of the disk of the ion implantation apparatus according to the present invention.

본 발명은 이온주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크의 레벨을 용이하고도 정확하게 확인하여 웨이퍼와의 정합을 확보하도록 한 이온주입장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation apparatus, and more particularly, to an ion implantation apparatus to ensure the level of the disk easily and accurately to ensure matching with the wafer.

일반적으로, 불순물을 도핑하는 방법으로는 이온주입법과 확산법 등이 있다. 확산법은 1970년대 초반까지 지배적으로 이용되어 왔으나 몇 가지의 문제점을 가지고 있어 최근에는 이온주입법으로 대체되고 있다. 상기 확산법의 문제점으로는 낮 은 농도영역에서의 농도조절이 어렵고, 불순물이 웨이퍼에 파고드는 접합깊이의 조절이 어렵고, 고온에서의 확산이 진행되는 동안 먼저 주입되었던 불순물이 웨이퍼 내에서 수직, 수평방향으로 확산되어 반도체 소자상의 실제로 원하는 확산영역보다 더 큰 영역이 형성되는 문제점을 갖고 있다. In general, methods of doping impurities include ion implantation and diffusion. Diffusion has been dominant until the early 1970s, but has been replaced by ion implantation in recent years due to some problems. As a problem of the diffusion method, it is difficult to control the concentration in the low concentration region, difficult to control the junction depth where the impurities penetrate into the wafer, and impurity previously injected during diffusion at high temperature is vertically and horizontally in the wafer. Has a problem that a region larger than the actually desired diffusion region on the semiconductor device is formed.

이에 비하여, 이온주입법은 확산법의 상기 문제점을 보완할 수 있을 뿐 아니라 웨이퍼 상에서 원하지 않는 영역으로 들어오는 불순물을 막기 위한 마스크로서 실리콘 산화막 이외에 감광막을 사용할 수도 있으며, 균일성 또한 확산법에 비해 훨씬 양호하다는 장점을 갖고 있다. 그래서, 이온주입법은 웨이퍼 내에 반도체 소자를 형성시키는데 있어서, 그 적용범위가 점차 증대되고 있는 추세에 있다. On the other hand, the ion implantation method can supplement the above problems of the diffusion method and can also use a photoresist film in addition to the silicon oxide film as a mask for preventing impurities from entering an undesired region on the wafer, and uniformity is much better than that of the diffusion method. Have Therefore, the ion implantation method has a tendency that the application range is gradually increasing in forming a semiconductor element in a wafer.

이에 따라, 이온주입장치도 고에너지와 고전류의 이온빔을 발생시킬 수 있는 능력을 갖추도록 고급화되고 있다. 이온주입법의 적용범위는 여러 가지 있으나 모스 트랜지스터 소자의 제조에 적용되는 일반적이고 대표적인 몇 가지를 요약하면 다음과 같다. Accordingly, the ion implantation apparatus is also advanced to have the ability to generate high energy and high current ion beams. Although the application range of the ion implantation method is various, the following is a summary of some typical and representative applications for the fabrication of MOS transistor devices.

a. 필드영역에서의 문턱전압을 조절한다.a. Adjust the threshold voltage in the field area.

b. 게이트 영역아래에 채널 부분을 형성시킨다.b. A channel portion is formed below the gate region.

c. 게이트 영역아래에서의 문턱전압을 조절한다.c. Adjust the threshold voltage under the gate region.

d. 모스 트랜지스터의 소오스와 드레인 부분을 형성시킨다.d. Source and drain portions of the MOS transistor are formed.

이외에도 이온주입법은 바이폴라 트랜지스터 소자의 제조에 있어서 저항이나 에미터, 베이스 등을 형성시키는데 적용되고 있다.In addition, the ion implantation method is applied to form a resistor, an emitter, a base, and the like in the manufacture of a bipolar transistor device.

일반적인 고전류 이온주입장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 로드록챔버(10) 내의 웨이퍼 캐리어(11)에 탑재된, 이온주입할 웨이퍼(도시 안됨)를 공정챔버(20) 내의 원판형 디스크(21)로 로딩하거나, 이온주입 완료한 웨이퍼(도시 안됨)를 디스크(21)로부터 로드록챔버(10) 내의 웨이퍼 캐리어(11)로 언로딩하는 웨이퍼 핸들러 시스템(wafer handler system)(30)을 갖추고 있다.A typical high current ion implanter is a disk-shaped disk 21 in a process chamber 20 for wafer (not shown) to be ion implanted, mounted on a wafer carrier 11 in a load lock chamber 10, as shown in FIG. ) And a wafer handler system 30 for unloading a wafer (not shown) that has been ion implanted or unloaded from the disk 21 to the wafer carrier 11 in the load lock chamber 10. .

이와 같이 구성된 이온주입장치의 경우, 웨이퍼의 로딩/언로딩을 위해 웨이퍼 핸들러(30)의 기계적 움직임이 반복됨에 따라 웨이퍼 핸들러(30)를 구성하는 여러 가지 부품들이 조금씩 마모된다. 이러한 상태에서 웨이퍼의 로딩/언로딩을 계속 진행하면, 디스크(21)의 웨이퍼 안착용 사이트(22)와 웨이퍼와의 정합이 일치되지 않는 경우가 발생할 가능성이 높아진다. 그래서, 정기적인 예방정비(preventive maintenance)의 항목 중에 디스크의 레벨을 조정하는 작업이 포함되어 있다.In the ion implantation device configured as described above, as the mechanical movement of the wafer handler 30 is repeated for loading / unloading of the wafer, various components constituting the wafer handler 30 are gradually worn out. If the loading / unloading of the wafer is continued in this state, there is a high possibility that the matching between the wafer seating site 22 of the disk 21 and the wafer does not match. Thus, adjusting the level of the disk is included among the items of regular preventive maintenance.

그런데, 종래에는 공정챔버(20)의 도아를 개방할 때 도 2에 도시된 바와 같이, 작업자가 디스크(21)의 허브(23)의 상부면에 레벨 체크기(40)를 올려놓고 디스크(21)의 레벨이 정상인지 여부를 육안으로 체크한다. 이때, 디스크(21)의 레벨이 비정상으로 체크되면, 작업자가 허브(23)에 연결된 별도의 조절장치(도시 안됨)를 이용하여 디스크(21)의 레벨을 조절한다.However, in the related art, when opening the door of the process chamber 20, as shown in FIG. 2, the operator places the level checker 40 on the upper surface of the hub 23 of the disc 21 and the disc 21. Visually check whether the level is normal. At this time, if the level of the disk 21 is abnormally checked, the operator adjusts the level of the disk 21 by using a separate control device (not shown) connected to the hub 23.

그러나, 레벨 체크기(40)로서 공기 방울을 이용한 통상의 레벨 체크기가 사용되고, 레벨 체크기(40)의 투명창에 디스크(21)의 정상적인 플립다운(flip down) 때의 레벨 위치가 기준점으로 표시되지 않으므로 작업자가 디스크(21)의 레벨을 정 확하게 확인하기 어려워 사이트(22)와 웨이퍼와의 정합을 일치시키기 어렵다. 더욱이, 디스크(21)의 표면이 이온주입공정의 진행에 의해 발생된 이물질에 의해 오염되므로 레벨 체크작업의 오류가 발생할 가능성이 높다. 또한, 작업자가 공정챔버(20)의 도아를 개방할 때마다 디스크(21)의 레벨을 체크하기 위해 레벨 체크기(40)를 허브(23)에 직접 올려놓아야 하는 불편함이 있다.However, as the level checker 40, a normal level checker using air bubbles is used, and the level position at the normal flip down of the disc 21 is not displayed as a reference point in the transparent window of the level checker 40. It is difficult for an operator to accurately check the level of the disc 21, and it is difficult to match the registration of the site 22 with the wafer. Furthermore, since the surface of the disk 21 is contaminated by foreign matter generated by the ion implantation process, there is a high possibility that an error in the level checking operation occurs. In addition, whenever the operator opens the door of the process chamber 20, it is inconvenient to put the level checker 40 directly on the hub 23 to check the level of the disk 21.

따라서, 본 발명은 디스크의 레벨을 용이하게 체크하여 레벨 체크작업 상의 불편함을 해소하도록 한 이온주입장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to provide an ion implantation apparatus that can easily check the level of the disk to eliminate the inconvenience in the level check operation.

본 발명의 다른 목적은 디스크의 레벨을 정확하게 체크하여 웨이퍼의 로딩/언로딩 대의 이상 발생을 방지하도록 한 이온주입장치를 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide an ion implantation apparatus which accurately checks the level of a disc to prevent abnormal occurrence of the loading / unloading stage of the wafer.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이온주입장치는The ion implantation apparatus according to the present invention for achieving the above object

웨이퍼 안착용 사이트들이 형성된 원판형 디스크;A disk-shaped disk on which wafer seating sites are formed;

상기 디스크의 중앙부에 체결된 허브;A hub fastened to the center of the disk;

상기 허브 상에 결합되어, 상기 디스크의 레벨을 체크하는 레벨 체크기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Coupled on the hub, characterized in that it comprises a level checker for checking the level of the disk.

바람직하게는 상기 레벨 체크기가 상기 디스크의 좌우 수평레벨을 나타내는 제 1 레벨 체크기와, 전후 수평레벨을 나타내는 제 2 레벨 체크기를 갖는다. 상기 제 2 레벨 체크기에 상기 디스크의 정상적인 플립다운(flip down) 때의 레벨 위치를 나타내는 표식을 기준 표식으로 표시된다.Preferably, the level checker has a first level checker indicating a horizontal level of the disc and a second level checker indicating a horizontal level before and after the disk. The second level checker is marked with a reference mark indicating the level position at the normal flip down of the disc.

이하, 본 발명에 의한 이온주입장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일 구성 및 동일 작용의 부분에는 동일 부호를 부여한다.Hereinafter, an ion implantation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure and the same action as the conventional part.

도 3은 본 발명에 의한 이온주입장치의 디스크에 레벨 체크기가 고정된 예시도이다.3 is an exemplary view in which a level checker is fixed to a disk of the ion implantation apparatus according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 원판형 디스크(21)의 가장자리를 따라 웨이퍼 안착용 사이트들(22)이 일정 간격을 두고 형성되고, 디스크(21)의 중앙부에 허브(23)가 체결되고, 허브(23)의 상부면에 레벨 체크기(50)가 결합된다. 여기서, 레벨 체크기(50)는 공기방울을 이용한 통상의 레벨체크기로서 좌우 수평레벨을 체크하는 제 1 레벨 체크기(51)와, 전후 수평레벨을 체크하는 제 2 레벨체크기(55)로 구성되고, 각각의 투명창(52),(56) 내에 액체가 채워지고 액체 내에 공기방울(53),(57)이 잔존한다. 제 1 레벨 체크기(51)의 좌, 우 수평레벨은 수평상태로 도면에서와 같이 투명창(52)의 정중앙에 위치하고 이를 나타내는 실선의 사각형 표식(54)이 표시된다. 제 2 레벨 체크기(55)의 전, 후 수평레벨은 플립다운(flip down) 때 도면에서의 오른쪽에 해당하는 웨이퍼 핸들러 쪽이 낮고 왼쪽이 높으므로 공기방울(57)이 전, 후 수평을 나타내는 투명창(56)의 정중앙에 표시된 점선의 사각형 표식(58)의 왼쪽으로 이동하여 위치하고 이를 나타내는 실선의 사각형 표식(59)이 표시된다.As shown in FIG. 3, the wafer seating sites 22 are formed at regular intervals along the edge of the disc 21, and the hub 23 is fastened to the center of the disc 21. The level checker 50 is coupled to the upper surface of the 23. Here, the level checker 50 is composed of a first level checker 51 for checking left and right horizontal levels and a second level checker 55 for checking front and rear horizontal levels as a normal level checker using air bubbles. The transparent windows 52 and 56 of the liquid are filled and air bubbles 53 and 57 remain in the liquid. The left and right horizontal levels of the first level checker 51 are horizontally positioned at the center of the transparent window 52 as shown in the drawing, and a rectangular mark 54 of a solid line indicating the horizontal level is displayed. The horizontal level before and after the second level checker 55 is the flip-flop that the wafer handler corresponding to the right side in the drawing is lower and the left side is higher, so that the air bubbles 57 are horizontal before and after the flip level. Moving to the left of the dotted rectangular mark 58 displayed at the center of the window 56 is a rectangular mark 59 of a solid line which indicates and locates it.

이와 같이 구성된 이온주입장치의 디스크의 경우, 레벨 체크기(50)의 제 1, 2 레벨 체크기(51),(55)가 디스크의 허브(23)의 상부면에 항상 고정되어 있으므로 공정챔버(20)의 도아를 개방할 때 작업자가 디스크(21)의 허브(23)의 상부면에 레 벨 체크기(40)를 올려놓아야 하는 불편함이 있는 종래와는 달리 단지 허브(23) 상에 결합된 제 1, 2 레벨 체크기(51),(55)에 나타난 디스크(21)의 레벨을 육안으로 체크한다. 이때, 제 2 레벨 체크기(55)의 투명창(56)에 디스크(21)의 정상적인 플립다운(flip down) 때의 레벨 위치를 나타내는 표식(59)가 기준 표식으로서 미리 표시되어 있으므로 디스크(21)의 레벨을 보다 정확하게 체크할 수 있다. 디스크(21)의 레벨이 비정상으로 체크되면, 작업자가 허브(23)에 연결된 별도의 조절장치(도시 안됨)를 이용하여 제 2 레벨 체크기(55)를 보면서 디스크(21)의 레벨을 조절하여 준다.In the case of the disk of the ion implantation apparatus configured as described above, since the first and second level checkers 51 and 55 of the level checker 50 are always fixed to the upper surface of the hub 23 of the disk, the process chamber 20 Unlike the prior art, in which the operator has to place the level checker 40 on the top surface of the hub 23 of the disc 21 when opening the door of the disc 21, only the first coupled on the hub 23 is provided. , The level of the disk 21 shown in the two-level checkers 51 and 55 is visually checked. At this time, since the mark 59 indicating the level position at the time of the normal flip down of the disc 21 is displayed in advance on the transparent window 56 of the second level checker 55 as the reference mark, the disc 21 is used. The level of can be checked more accurately. If the level of the disk 21 is abnormally checked, the operator adjusts the level of the disk 21 while watching the second level checker 55 using a separate adjusting device (not shown) connected to the hub 23. .

따라서, 작업자가 디스크(21)의 레벨을 정확하게 확인하기 쉽고 나아가 사이트(22)와 웨이퍼와의 정합을 일치시키기 쉬우므로 웨이퍼의 로딩/언로딩 때에 웨이퍼의 손상이나 로딩/언로딩이 불가능한 웨이퍼 핸들링의 이상을 사전에 방지할 수 있다. 더욱이, 디스크(21)의 표면이 이온주입공정의 진행에 의해 발생된 이물질에 의해 오염되더라도 디스크(21)와 레벨 체크기(50) 사이에 이물질이 없기 때문에 레벨 체크작업의 오류가 발생할 가능성이 없다.Therefore, it is easy for an operator to accurately check the level of the disc 21, and furthermore, to easily match the registration of the site 22 with the wafer, so that the wafer may not be damaged or loaded / unloaded during wafer loading / unloading. The abnormality can be prevented in advance. Moreover, even if the surface of the disk 21 is contaminated by foreign matters generated by the ion implantation process, there is no possibility that an error in the level checking operation occurs because there is no foreign matter between the disk 21 and the level checker 50.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 디스크의 허브 상에 공기 방울을 이용한 통상의 좌우 수평레벨 체크기와 전후 수평레벨 체크기가 함께 결합되고, 전후 수평레벨 체크기의 투명창에 디스크의 정상적인 플립다운 때의 레벨 위치가 기준 표식으로 표시된다. As described above, according to the present invention, the normal left and right horizontal level checker using the air bubble on the hub of the disk and the front and rear horizontal level checker are combined together, and the normal flip-down of the disk in the transparent window of the front and rear horizontal level checker. The level position of is indicated by the reference mark.                     

따라서, 본 발명은 디스크의 수평 레벨을 체크할 때마다 디스크의 허브에 레벨 체크기를 올려놓아야 하는 불편함을 해소하고, 전후 수평레벨 체크기에 미리 표시된 기준표식으로 디스크의 레벨을 보다 정확하게 체크하고 나아가 디스크의 웨이퍼 안착용 사이트와 웨이퍼와의 정합을 일치시키기 쉬우므로 웨이퍼의 로딩/언로딩 때에 웨이퍼의 손상이나 로딩/언로딩이 불가능한 웨이퍼 핸들링의 이상을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 이물질에 의한 디스크 자체의 표면 오염으로 인한 디스크 레벨 체크의 부정확성을 방지할 수 있다.Therefore, the present invention eliminates the inconvenience of having to put a level checker on the hub of the disc every time the horizontal level of the disc is checked, and more accurately checks the level of the disc with a reference mark marked in advance on the horizontal level checker. It is easy to match the matching of the wafer seating site with the wafer, thereby preventing the damage of the wafer and the abnormal handling of the wafer that cannot be loaded / unloaded at the time of loading / unloading of the wafer. In addition, it is possible to prevent inaccuracy of the disk level check due to the surface contamination of the disk itself by foreign matter.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.









On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .









Claims (3)

(삭제)(delete) (삭제)(delete) 웨이퍼 안착용 사이트들이 형성된 원판형 디스크;A disk-shaped disk on which wafer seating sites are formed; 상기 디스크의 중앙부에 체결된 허브; 및A hub fastened to the center of the disk; And 상기 디스크의 좌우 수평 레벨을 나타내는 제1 레벨 체크기와, 상기 디스크의 전후 수평 레벨을 나타내며 상기 디스크의 정상적인 플립다운(flip down) 때의 레벨 위치를 나타내는 표식이 기준 표식으로 표시된 제2 레벨 체크기를 구비하며, 상기 허브 상에 결합되는 레벨 체크기;를 포함하는 이온주입기.A first level checker for indicating a horizontal level of the disc, and a second level checker for indicating a horizontal level before and after the disc and a mark indicating a level position at the normal flip down of the disc as a reference mark; And a level checker coupled on the hub.
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