KR20060019219A - Electrode assembly of an ion implanter - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리에 관한 것으로서, 양의 이온을 형성하는 이온 소스(1)와, 이온 소스(1)로부터 순차적으로 배치되고 이온을 추출하여 이동시킴으로써 이온빔을 형성하는 음극성의 제 1 서프레션(21) 및 양극성의 제 2 서프레션(22)과, 제 1 서프레션(21)과 제 2 서프레션(22)이 서로 절연되도록 개별적으로 지지되는 이동 가능한 이동암(24)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리는 제 1 서프레션의 일측 단부에 지지되고 제 2 서프레션의 관통홀을 비접촉 통과하여 제 2 서프레션이 지지되는 이동암에 대해 인슐레이터를 매개로 결합됨으로써 제 1 서프레션과 제 2 서프레션이 서로 동일한 간격을 유지할 수 있는 안정적이면서도 간단한 지지구조를 확보함과 동시에 단일한 인슐레이터를 사용함으로써 종래의 복수개를 사용하는 것에 비해 비용이 절감되고, 인슐레이터가 이온빔으로부터 가능한 원거리에 배치됨으로써 이온빔에 의해 인슐레이터의 오염 가능성을 상당히 감소시킴으로써 품질의 균일성이 확보되고, 인슐레이터 교체를 위한 지연 시간이 축소되며, 따라서 생산성이 향상되는 효과를 가진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroload assembly of ion implantation equipment, comprising: an ion source (1) for forming positive ions, and a cathode material for forming an ion beam by sequentially displacing and moving ions from the ion source (1) A first suppression 21 and a bipolar second suppression 22 and a movable arm 24 which is individually supported to insulate the first suppression 21 and the second suppression 22 from each other. It is characterized by. Accordingly, the electrorod assembly of the ion implantation apparatus according to the present invention is coupled to the moving arm supported by one end of the first suppression and non-contacted through the through hole of the second suppression to support the second suppression via the insulator. This ensures a stable and simple support structure in which the first suppression and the second suppression can maintain the same distance from each other, and at the same time, a single insulator is used to reduce the cost compared to using a plurality of conventional insulators. By disposing as far as possible from the ion beam, the possibility of contamination of the insulator by the ion beam is considerably reduced, thereby ensuring uniformity in quality, reducing the delay time for replacing the insulator, and thus improving productivity.

Description

이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리{ELECTRODE ASSEMBLY OF AN ION IMPLANTER}ELECTRODE ASSEMBLY OF AN ION IMPLANTER

도 1은 종래의 이온주입장비의 일렉트로드 조립체를 개략적으로 도시한 측면도,1 is a side view schematically showing an electrorod assembly of a conventional ion implantation equipment,

도 2는 본 발명에 따른 이온주입장비의 일렉트로드 조립체를 개략적으로 도시하는 측면도.Figure 2 is a side view schematically showing an electrorod assembly of the ion implantation equipment according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 이온 소스 21 : 제 1 서프레션1: ion source 21: first suppression

22 : 제 2 서프레션 24 : 전원공급부22: second suppression 24: power supply

22a : 관통홀 31 : 지지봉22a: through hole 31: support rod

32 : 이동암 40 : 인슐레이터32: moving arm 40: insulator

본 발명은 반도체 제조 공정중 이온주입장치의 일렉트로드 어셈블리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인슐레이터가 이온빔의 이동 경로에서 가능한 원거리로 위치되면서도 제 1 및 제 2 서프레션이 일정 간격을 유지하면서 이동암에 의해 지 지되어 있는 구조를 가짐으로써, 이온빔에 의한 인슐레이터의 오염 가능성이 감소되는 일렉트로드 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to an electrorod assembly of an ion implantation apparatus during a semiconductor manufacturing process, and more particularly, by means of a moving arm while the insulator is positioned as far as possible in the path of the ion beam while the first and second suppressions are maintained at a predetermined interval. By having a supported structure, the possibility of contamination of the insulator by the ion beam is reduced.

최근, LSI의 고집적화 및 고 밀도화에 대응하여 더욱 정밀한 불순물 제어(접합 깊이, 저항값의 분산의 저감 등)가 요구되고, 한편으로 반도체 제조 공정은 일반적으로 대량 생산을 필수적인 목적으로 함으로써 양산 기술면에서의 소자의 재현성의 향상, 공정처리 능력의 향상이 요구되고 있다.Recently, in order to cope with high integration and high density of LSI, more precise impurity control (reduction of junction depth, dispersion of resistance value, etc.) is required, and on the other hand, semiconductor manufacturing process is generally required for mass production. It is required to improve the reproducibility of the device and the processability.

이러한 추세에 부합하는 공정 기술인 이온 주입 기술은 그 중요성이 더욱 증가되고 있으며, 실제 공정에서 빈번하게 이용되고 있는 실용화된 기술 중의 하나로서, 특히 종래의 열확산 방법이 가지는 불순물 주입의 조절 곤란성을 해결하기 위한 수단으로서 널리 이용되고 있다.The ion implantation technology, which is a process technology that meets this trend, is increasingly important, and is one of the practical techniques frequently used in actual processes. In particular, to solve the difficulty of controlling impurity implantation of the conventional thermal diffusion method, It is widely used as a means.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 공정 중에서 이온주입공정은 순수 실리콘(Si) 웨이퍼의 표면에 불순물을 플라즈마 상태의 이온빔 상태로 만든 후 웨이퍼 표면에 침투시켜 필요한 전도형 및 비저항의 소자를 얻는 공정이다.In general, the ion implantation process is a process for producing impurities and resistivity required by making impurities on the surface of a pure silicon (Si) wafer into a plasma ion beam and penetrating the surface of the wafer. .

이온 주입 기술은 열 확산에 의한 방법으로는 불가능하거나 실현이 매우 곤란한 저농도 불순물의 도핑 또는 절연막을 통한 불순물 도핑을 가능하게 하는 등의 탁월한 기술적 향상을 이룬 반도체 제조 공정 중의 꼭 필요한 기술로서 정착되었다.Ion implantation technology has been established as an essential technology in the semiconductor manufacturing process, which has made excellent technical improvements such as doping of low concentration impurities or impurity doping through an insulating film, which is impossible or difficult to realize by thermal diffusion.

이온 주입 기술이 불순물 도핑에서 확고한 자리를 차지하게 되는 가장 큰 이유중의 하나는 이온 주입시에 주입되는 불순물 이온이 작업자에 의해 외부에서 정밀하게 제어될 수 있고, 불순물 이온 주입량 및 이온 주입 깊이는 이온주입장치에 인가되는 전류의 적분값 및 열전자 가속 전압에 따라 각각 결정됨으로써 목적하는 정밀도 높은 이온 주입이 가능해진 데에 있다.One of the biggest reasons why ion implantation technology is firmly established in impurity doping is that impurity ions implanted at the time of ion implantation can be precisely controlled externally by the operator, and impurity ion implantation depth and ion implantation depth It is determined by the integral value of the current applied to the implantation device and the thermoelectron acceleration voltage, respectively, so that ion implantation with high precision can be achieved.

이러한 이온 주입 기술은 소정의 개별 요소를 구비하는 이온주입장치를 수단으로 수행되고, 이는 일반적으로 일렉트로드 어셈블리, 질량 분석기, 가속관, 이온 편향계 및 이온 주입실로 구성되며, 한편 이온주입장치의 내부는 전체적으로 고진공의 상태가 유지되면서 공정이 진행된다.This ion implantation technique is carried out by means of an ion implanter having certain discrete elements, which generally consists of an electrorod assembly, a mass spectrometer, an accelerator tube, an ion deflector and an ion implantation chamber, while the interior of the ion implanter The process proceeds while maintaining the state of high vacuum as a whole.

본 발명에서는 일렉트로드 어셈블리에 관하여 논의되며, 이하에 이온주입장치의 다른 구성 요소 또는 부품에 대한 설명은 생략하기로 한다.In the present invention is discussed with respect to the electrode assembly, the description of other components or components of the ion implantation device will be omitted below.

고에너지 이온주입장치에서 반도체 기판 위의 트랜지스터의 전극을 형성할 목적으로 이온 소스에서 이온을 생성하고, 생성되는 이온의 추출을 위해 추출 전극 조립체를 이용해 0KV 내지 50KV의 전압이 인가됨으로써 이온빔이 추출된다. In a high energy ion implanter, ion beams are extracted by generating ions from an ion source for the purpose of forming electrodes of a transistor on a semiconductor substrate and applying a voltage of 0KV to 50KV using an extraction electrode assembly to extract the generated ions. .

보다 구체적으로 이온 소스에서 생성되는 양이온은 이온 소스로부터 보다 가까이 배치되는 음극성의 서프레션의 인력에 의해 추출되어 이동되고 음극성의 서프레션을 지나 그 다음에 배치되는 양극성의 서프레션을 지나면서 척력이 작용하여 가속되면서 이동된다.More specifically, the cations generated in the ion source are extracted and moved by the attraction of the negative suppression disposed closer to the ion source, and the repulsive force acts through the negative suppression that is placed next to the negative suppression. Is accelerated and moved.

또한, 서프레션(suppression) 조립체를 통해 이온 차단에 의해 생성되는 2차 전자의 소스로의 역류를 방지할 목적으로 바람직하게 -1KV의 전압이 인가되어 이온의 차단이 이루어질 수 있다.In addition, a voltage of -1 KV may be applied to block the ions, preferably for the purpose of preventing backflow of the secondary electrons generated by the ion blocking through the suppression assembly.

여기서, 이온빔의 조절은 기본적으로 추출 전극 조립체와 서프레션 조립체에 의해 이루어지며, 이들의 전기 접속을 막기 위해 인슐레이터(insulator)라는 절연 체가 이용된다.Here, the control of the ion beam is basically made by the extraction electrode assembly and the suppression assembly, and an insulator called an insulator is used to prevent their electrical connection.

보다 구체적으로, 이온주입공정을 수행하는 이온주입장비는 아크 챔버로부터 발생한 양이온들에 전기장을 걸어 포커싱(focusing)하여 디파이닝 애퍼처(defining aperture)로 추출시키는 일렉트로드(electrode)가 구비된다.More specifically, an ion implantation apparatus that performs an ion implantation process is provided with an electrode that focuses on the cations generated from the arc chamber to focus and extract the extracted electrons into a defining aperture.

종래의 이온주입시스템에서 아크 챔버로부터 발생한 이온들을 포커싱하는 일렉트로드를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.In the conventional ion implantation system, an electric rod for focusing ions generated from the arc chamber will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 이온주입장비의 일렉트로드 조립체를 개략적으로 도시한 측면도1 is a side view schematically showing an electrorod assembly of a conventional ion implantation equipment

도시된 바와 같이, 종래의 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리는 아크 챔버(arc chamber; 1)의 슬릿(1a)으로부터 방출되는 이온들 중에서 양이온만을 추출하는 추출 전극(suppression electrode; 11)과, 추출 전극(11)의 뒤에 위치하여 추출 전극(11)에 의해 추출된 양이온들을 포커싱하여 디파이닝 어퍼처(defining aperture; 2)로 방출시키는 그라운드 전극(ground electrode; 12)을 포함한다.As shown in the drawing, an electroload assembly of a conventional ion implantation apparatus includes an extraction electrode 11 for extracting only cations from ions emitted from the slit 1a of an arc chamber 1, and an extraction electrode. And a ground electrode 12 positioned behind (11) to focus the positive ions extracted by the extraction electrode (11) and release them into a defining aperture (2).

추출 전극(11)은 0 내지 -5KV의 추출전원공급부(suppression power supply; 13)로부터 전원을 공급받아 아크 챔버(1)의 슬릿(1a)으로부터 방출되는 이온들중에서 양이온만을 추출하는 것으로서, 한 쌍으로 이루어지며, 동일 평면상에 나란하게 배열되되, 추출된 양이온들이 통과하도록 추출 전극(11) 사이에 일정한 간격의 제 1 슬릿(11a)을 형성한다.The extraction electrode 11 receives power from an extraction power supply 13 of 0 to -5 KV and extracts only positive ions from ions emitted from the slit 1a of the arc chamber 1, a pair of It is arranged in parallel on the same plane, to form a first slit (11a) of a predetermined interval between the extraction electrode 11 to pass through the extracted cations.

그라운드 전극(12)도 한 쌍으로 이루어지며, 동일 평면상에 나란하게 배열되되, 추출 전극(11)에 의해 추출되는 양이온들이 통과하도록 그라운드 전극(12) 사 이에 일정한 간격의 제 2 슬릿(12a)이 형성된다.The ground electrodes 12 are also formed in pairs, and are arranged side by side on the same plane, and the second slits 12a at regular intervals between the ground electrodes 12 to allow the cations extracted by the extraction electrodes 11 to pass therethrough. Is formed.

추출 전극(11)과 그라운드 전극(12)은 제 1 및 제 2 슬릿(11a,12a)의 간격이 조절될 수 있도록 지지부재(미도시)가 구비되어 그 전후측에 각각 결합될 수 있다.The extraction electrode 11 and the ground electrode 12 may be provided with a supporting member (not shown) so that the distance between the first and second slits 11a and 12a may be adjusted, and may be coupled to the front and rear sides thereof, respectively.

지지부재는 제 1 슬릿(11a)으로부터 제 2 슬릿(12a)을 서로 연결하여 통하도록 관통홀(미도시)이 형성되며, 서지 프로텍션 보드(surge protection board; 15)의 일측에 아크 챔버(1)와 디파이닝 어퍼처(2)간을 왕복이동하는 이동아암(16)의 일단에 결합된다.The supporting member has a through hole (not shown) formed to connect the second slit 12a from the first slit 11a to each other, and the arc chamber 1 is formed at one side of the surge protection board 15. It is coupled to one end of the moving arm 16 to reciprocate between and the defining aperture (2).

서지 프로텍션 보드(15)는 일렉트로드(10)에 급격한 전원의 변동이나 쇼트시에 이를 차단하는 역할을 한다.The surge protection board 15 serves to block the sudden change in power supply or the short circuit of the electroload 10.

또한, 추출 전극(11)과 그라운드 전극(12) 사이에는 절연을 위해 복수의 인슐레이터(17)가 설치된다.In addition, a plurality of insulators 17 are provided between the extraction electrode 11 and the ground electrode 12 for insulation.

이와 같은 구조로 이루어진 종래의 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the electrorod assembly of the conventional ion implantation device made of such a structure is made as follows.

아크 챔버(1)가 내측에 설치되는 필라멘트(미도시)로부터 방출되는 열전자를 소스 가스와 강제 충돌시켜 이온들을 발생시켜 슬릿(1a)을 통해 방출하면, 음극전원이 인가되는 추출 전극(11)에 의해 아크 챔버(1)의 슬릿(1a)을 통해 방출되는 이온들로부터 양이온만을 추출하여 제 1 슬릿(11a)으로 통과시키며, 그라운드 전극(12)은 제 1 슬릿(11a)을 통해 제 2 슬릿(12a)으로 진입하는 양이온들을 포커싱하여 디파이닝 어퍼처(2)로 방출시킨다.When the arc chamber 1 forcibly collides with hot electrons emitted from a filament (not shown) installed inside the source gas to generate ions and release them through the slit 1a, to the extraction electrode 11 to which a cathode power is applied. Only the positive ions are extracted from the ions released through the slit 1a of the arc chamber 1 to the first slit 11a, and the ground electrode 12 passes through the first slit 11a to the second slit ( The cations entering 12a) are focused and released to the defining aperture 2.

이 때, 일렉트로드(10)는 양이온들로 이루어진 이온빔을 저에너지 상태로 유 지하기 위하여 이동아암(16)을 아크 챔버(1)측으로 이동시킴으로써 추출 전극(11) 및 그라운드 전극(12)을 아크 챔버(1)에 근접하도록 하며, 제 1 슬릿(11a)의 간격은 감소시킨다.At this time, the electrode 10 moves the extraction electrode 11 and the ground electrode 12 to the arc chamber by moving the moving arm 16 toward the arc chamber 1 in order to maintain the ion beam made of cations in a low energy state. Close to (1), the spacing of the first slit (11a) is reduced.

또한, 일렉트로드(10)는 이온빔을 고에너지 상태로 유지하기 위하여 이동아암(16)을 디파이닝 어퍼처(2)측으로 이동시킴으로써 추출 전극(11) 및 그라운드 전극(12)이 디파이닝 어퍼처(2)에 근접되며, 제 1 슬릿(11a)의 간격이 증가된다.In addition, the electrode 10 moves the moving arm 16 toward the defining aperture 2 side in order to maintain the ion beam in a high energy state, whereby the extraction electrode 11 and the ground electrode 12 move to the defining aperture ( 2), the spacing of the first slit 11a is increased.

한편, 그라운드 전극(12)의 제 2 슬릿(12a)은 통과하는 양이온들로 이루어진 이온빔의 포커싱을 위해 그 간격이 조절된다. On the other hand, the second slit 12a of the ground electrode 12 is adjusted for the spacing of the ion beam consisting of the cations passing through.

이와 같은 종래의 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리는 저에너지빔을 생성시키기 위해 추출 전극(11) 및 그라운드 전극(12)을 아크 챔버(1)측으로 이동시키게 되면 아크 챔버(1)와 추출 전극(11)간의 거리가 짧아 아크 챔버(1)로부터 방출되는 이온빔이 거의 발산되지 않으나, 그라운드 전극(12)과 디파이닝 어퍼처(2)와의 거리는 길어져 그라운드 전극(12)으로부터 방출되는 이온빔은 발산되어 디파이닝 어퍼처(2)를 통과하는 이온빔의 양은 현저하게 감소되며, 이와는 반대로 고에너지빔을 생성시키기 위해 추출 전극(11) 및 그라운드 전극(12)을 디파이닝 어퍼처(2)측으로 이동시키게 되면 그라운드 전극(12)과 디파이닝 어퍼처(2)와의 거리는 짧게 되어 그라운드 전극(12)으로부터 방출되는 이온빔이 거의 발산되지 않으나, 아크 챔버(1)와 추출 전극(11)간의 거리는 길어지게 되어 아크 챔버(1)로부터 방출되는 이온빔은 발산되어 추출 전극(11)의 제 1 슬릿(11a)을 통과하는 이온빔의 양은 현저하게 감소된다. Such an electrorod assembly of the conventional ion implantation equipment moves the extraction electrode 11 and the ground electrode 12 to the arc chamber 1 side to generate a low energy beam, the arc chamber 1 and the extraction electrode 11. Since the distance between the two is short, the ion beam emitted from the arc chamber 1 hardly diverges, but the distance between the ground electrode 12 and the defining aperture 2 becomes long, and the ion beam emitted from the ground electrode 12 diverges and defining upper The amount of ion beam passing through the apertures 2 is significantly reduced, on the contrary, when the extraction electrode 11 and the ground electrode 12 are moved to the defining aperture 2 side in order to generate a high energy beam, the ground electrode ( 12 and the distance between the defining aperture 2 are shortened so that the ion beam emitted from the ground electrode 12 hardly diverges, but the distance between the arc chamber 1 and the extraction electrode 11 is reduced. Becomes long so that the ion beam emitted from the arc chamber 1 diverges and the amount of the ion beam passing through the first slit 11a of the extraction electrode 11 is significantly reduced.                         

이와 같이 추출전극(11) 또는 그라운드 전극(12)과 같은 복수의 서프레션 사이의 간격 또는 이들이 아크 챔버(1) 또는 디파이닝 어퍼쳐(2)에 대해 배치되는 상대 위치에 따라 이온빔의 양과, 밀도, 세기 또는 초점 정도 등이 변경되고 이는 품질에 직접적인 영향을 미친다.Thus, the amount and density of ion beams depending on the spacing between a plurality of suppressions such as the extraction electrode 11 or the ground electrode 12 or the relative position where they are arranged with respect to the arc chamber 1 or the defining aperture 2. Changes in intensity, focus, or focus may have a direct impact on quality.

따라서, 서프레션의 거리 조절이 용이해야함을 물론이고 특히 서프레션간의 최적화된 거리를 유지하는 것이 매우 중요하다.Therefore, it is very important to maintain the optimum distance between the suppressions as well as the distance of the suppression should be easy.

또한, 서프레션은 개별적인 특성을 가지고 특성에 따른 기능을 수행하게 되며 또한 서로 다른 극성을 띠게 됨으로 이들간의 전기 접속이 차단되어야 하며, 따라서 서프레션간의 최적화된 간격 및 절연을 유지하기 위한 수단으로써 인슐레이터(17)가 사용되는 것이다.In addition, since the suppression has individual characteristics and functions according to the characteristics, and has different polarities, electrical connections between them must be interrupted, and thus, an insulator (a means of maintaining an optimized spacing and insulation between the suppressions) 17) is used.

그러나 인슐레이터는 이온빔의 이동 경로에 인접하여 배치되므로, 양이온의 흐름인 이온빔에서 양이온이 이탈되어 인슐레이터에 축적됨으로써 인슐레이터가 오염되고, 이로 인해 이온 소스에서 생성되는 이온 양의 감소에 의한 생산성 저하 및 보전 작업의 주기 감소에 의한 보전 시간 증가로 설비 가동률이 감소되며, 빈번한 인슐레이터의 교체를 위한 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있었다.However, since the insulator is disposed adjacent to the movement path of the ion beam, the cations are removed from the ion beam, which is a flow of cations, and accumulate in the insulator, thereby contaminating the insulator, thereby reducing productivity and preservation work by reducing the amount of ions generated in the ion source. Increasing the maintenance time by reducing the cycle period of the facility reduces the operation rate, the cost of frequent replacement of the insulator had a problem.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 인슐레이터의 오염을 방지할 수 있는 구조를 채택하여 전기 절연상태를 유지함으로써 고유 수명 연장에 의한 원가 절감 및 작업률 감소에 의한 설비 가동률을 향상시킬 수 있는 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to adopt a structure that can prevent the contamination of the insulator to maintain the electrical insulation state equipment by reducing the cost and operation rate by extending the inherent life To provide an electroload assembly of ion implantation equipment that can improve the operation rate.                         

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 양의 이온을 형성하는 이온 소스와, 이온 소스로부터 순차적으로 배치되고 이온을 추출하여 이동시킴으로써 이온빔을 형성하는 음극성의 제 1 서프레션 및 양극성의 제 2 서프레션과, 제 1 서프레션과 제 2 서프레션이 서로 절연되도록 개별적으로 지지되는 이동 가능한 이동암을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is the first source of positive ion and the second surface of the negative polarity which is arranged sequentially from the ion source and extracts and moves the ion beams to form an ion beam And a movable movable arm that is individually supported to insulate the first and second suppressions from each other.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략하기로 하겠다.The same parts as in FIG. 1 will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 이온주입장비의 일렉트로드 조립체를 개략적으로 도시하는 측면도이다.Figure 2 is a side view schematically showing an electrorod assembly of the ion implantation apparatus according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 일렉트로드 어셈블리는 양의 이온을 형성하는 이온 소스(1)와, 이온 소스(1)로부터 순차적으로 배치되고 이온을 추출하여 이동시킴으로써 이온빔을 형성하는 음극성의 제 1 서프레션(21) 및 양극성의 제 2 서프레션(22)과, 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)에 전원을 공급하는 전원공급부(24)와, 제 1 서프레션(21)과 제 2 서프레션(22)이 서로 절연되도록 개별적으로 지지되는 이동 가능한 이동암(32)으로 구성된다.As shown, an electrorod assembly according to the present invention comprises an ion source 1 which forms positive ions and a cathode first surf which is arranged sequentially from the ion source 1 and forms an ion beam by extracting and moving ions A power supply unit 24 for supplying power to the traction 21 and the bipolar second suppression 22, the first and second suppression 21 and 22, the first suppression 21 and the second The suppression 22 is composed of movable movable arms 32 which are individually supported to insulate each other.

바람직하게 이동암(32)은 제 1 서프레션(21) 또는 제 2 서프레션(22)과 절연 되게 결합하기 위한 인슐레이터(40)를 더 포함된다.Preferably, the movable arm 32 further includes an insulator 40 for coupling insulated from the first suppression 21 or the second suppression 22.

일 실시예에서, 이동암(32)은 제 1 서프레션(21)을 제 2 서프레션(22)으로부터 이격되게 유지하면서 이동암(32)에 지지되도록 연장 결합되는 지지봉(31)이 구비되며, 제 2 서프레션(22)은 지지봉(31)이 절곡되지 않으면서 최단 길이를 가지도록 지지봉(31)이 관통되는 관통홀(22a)이 형성되며, 제 1 서프레션(21)과 서로 절연되도록 이동암(32)에 지지된다.In one embodiment, the movable arm 32 is provided with a support rod 31 extending to be supported by the movable arm 32 while keeping the first suppression 21 spaced apart from the second suppression 22. The suppression 22 has a through hole 22a through which the support bar 31 penetrates to have the shortest length without the support rod 31 being bent, and the movable arm 32 is insulated from the first suppression 21. Is supported).

제 1 서프레션(21)은 음극성이고 이온 소스(1)로부터 생성되는 양이온을 인력에 의해 추출해낼 수 있도록 이온 소스(1)에 인접하여 설치되고, 일측에는 지지봉(31)이 결합되어 이온 소스(1)로부터의 거리 및 제 2 서프레션(22)과의 간격을 유지하도록 고정 지지되며, 바라직하게 지지봉은 이온빔의 조사 경로를 방해하지 않도록 제 1 서프레션(21)의 중앙부로부터 가능한 멀리 가장자리에 설치된다.The first suppression 21 is negative and installed adjacent to the ion source 1 so as to extract the positive ions generated from the ion source 1 by attraction, and on one side, the support rod 31 is coupled to the ion source. It is fixedly supported so as to maintain a distance from (1) and a distance from the second suppression 22, and preferably the support rod is edged as far as possible from the center of the first suppression 21 so as not to obstruct the irradiation path of the ion beam. Is installed on.

제 2 서프레션(22)은 제 1 서프레션(21)에 하류에 배치되고 이동암(32)에 일측이 지지되며 제 1 서프레션(21)이 지지되는 지지봉(31)이 전기 접속되지 않으면서 이동암(32)에 접근될 수 있도록 관통홀(22a)이 형성된다.The second suppression 22 is disposed downstream of the first suppression 21 and is supported on one side by the movable arm 32 and the movable arm 31 on which the first suppression 21 is supported is not electrically connected. The through hole 22a is formed to be able to access 32.

따라서, 이온빔이 이동하는 경로가 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)의 면에 대해 수직입사 되도록 이온빔의 경로에 대해 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)이 직각을 유지하면서 순차적으로 배치되고, 비교적 면적이 넓은 제 2 서프레션(22)에 대해 작은 면적을 가지는 제 1 서프레션(21)이 일정 간극을 두고 평행하게 배치되면서 그 일측을 지지하는 지지봉(31)이 이동암(32)에 안정적으로 지지되기 위해 지지봉(31)이 절곡되지 않고 최단 거리로 이동암(32)에 접근되도록 제 2 서프레션 (22)에는 지지봉(31)이 접촉되지 않고 지나는 관통홀(22a)이 형성된다.Thus, the first and second suppressions 21 and 22 are sequentially perpendicular to the path of the ion beam such that the path along which the ion beam travels is perpendicular to the plane of the first and second suppressions 21 and 22. And a support rod 31 supporting one side thereof while the first suppression 21 having a small area with respect to the second suppression 22 having a relatively large area is disposed in parallel with a predetermined gap. In order to stably support the support rod 31, the through-hole 22a is formed in the second suppression 22 so that the support rod 31 does not come into contact so that the support rod 31 does not bend and approaches the moving arm 32 at the shortest distance. .

도시된 바에 따르면 명확히 표시되지는 않았으나, 실제의 경우 제 1 서프레션(21)과 제 2 서프레션(22)의 간격 및 이온 소스(1)와의 간격이 서로 근소한 간격으로 상당히 밀접하게 배치되기 때문에 지지봉(31)이 제 2 서프레션(21)과의 전기 접속을 회피하기 위해 제 2 서프레션(22)의 형상을 따라 절곡된 구조로 형성되는 경우 정밀하게 근소한 이격 거리를 확보하면서 여러번에 걸쳐 절곡되어야 하므로 지지봉(31) 자체의 구조적 안정성이 저하되고 설치시에도 곤란성이 가중된다.Although not clearly shown as shown, in practice, the support rods are spaced between the first suppression 21 and the second suppression 22 and the ion source 1 because the spacing between the ion sources 1 is very close to each other. When the 31 is formed in a structure bent along the shape of the second suppression 22 to avoid electrical connection with the second suppression 21, it must be bent several times while ensuring a precisely small separation distance. Therefore, the structural stability of the support bar 31 itself is lowered and the difficulty is increased even during installation.

따라서 2 서프레션(22)에 관통홀(22a)이 형성되고, 이 관통홀(22a)을 통해 지지봉(31)이 최단 거리로 이동암(32)에 접근하여 지지됨으로써 보다 안정적인 구조가 획득되는 것이다.Therefore, the through-hole 22a is formed in the two suppression 22, and the support rod 31 is supported by approaching the moving arm 32 at the shortest distance through the through-hole 22a, thereby obtaining a more stable structure.

인슐레이터(30)는 지지봉(31)과 이동암(32)이 결합되는 부분에 설치되어 지지봉(31)과 이동암(32)을 서로 절연되게 한다.The insulator 30 is installed at a portion where the support rod 31 and the movable arm 32 are coupled to insulate the support rod 31 and the movable arm 32 from each other.

제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)은 각각 음극성과 양극성을 띠도록 전원공급부(24)에 연결된다.The first and second suppressions 21 and 22 are connected to the power supply 24 so as to have a negative polarity and a positive polarity, respectively.

이와 같은 구조를 가지는 일렉트로드 어셈블리의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the electrorod assembly having such a structure is performed as follows.

이온 소스(1)로부터 양의 이온이 형성되고, 인접하여 설치되는 제 1 서프레션(21)은 전원공급부(24)에 의해 음극성을 띠므로 이들 양의 이온을 인력에 의해 추출함으로써 이온 소스(1)로부터 추출된 양의 이온이 일정한 흐름을 이루면서 이동됨에 따라 이온빔이 형성된다. Positive ions are formed from the ion source 1, and the first suppression 21, which is installed adjacently, has a negative polarity by the power supply unit 24, so that the positive ions are extracted by the attraction force. As the amount of ions extracted from 1) is moved in a constant flow, an ion beam is formed.                     

이온빔은 제 1 서프레션(21)을 지나 인접 설치되는 제 2 서프레션(22)을 통과하게 되고, 전원공급부(24)에 의해 양극성을 띠는 제 2 서프레션(22)을 통과하여 양의 이온빔이 지날 때는 서로 동일 극성을 띠기 때문에 척력이 작용하여 양의 이온빔은 진행방향으로 가속된다.The ion beam passes through the first suppression 21 and passes through the second suppression 22 that is adjacently installed. The ion beam passes through the second suppression 22 having the polarity by the power supply unit 24 and is positively ionized. At this time, since they have the same polarity, the repulsive force is applied, and the positive ion beam is accelerated in the advancing direction.

이때, 전원공급부(24)에 의해 음극성과 양극성으로 서로 다른 극성을 띠는 제 1 서프레션(21)과 제 2 서프레션(22)은 각각 별도의 부재인 지지봉(31)과 이동암(32)에 의해 고정 지지되어 있으므로 소망하는 간격을 유지하게 되고, 지지봉(31)의 자유단은 근소한 간극을 두고 인접되어 있는 제 2 서프레션(22)에 형성되는 관통홀(22a)을 통해 비접촉 관통 연장되어 이동암(32)에 접근할 수 있으며, 이동암(32)의 연장단은 인슐레이터(40)를 매개로 이동암(32)에 결합 지지된다.At this time, the first suppression 21 and the second suppression 22 having different polarities in the negative polarity and the positive polarity by the power supply unit 24 are respectively provided to the support rod 31 and the movable arm 32 which are separate members. Since it is fixedly supported by it, it maintains a desired space | interval, and the free end of the support rod 31 extends non-contact-throughly through the through-hole 22a formed in the adjoining 2nd suppression 22 with a slight clearance, and is movable arm. (32) is accessible, the extension end of the movable arm 32 is supported by the movable arm 32 via the insulator (40).

인슐레이터(40)는 이온빔에 인접되는 경우 이온빔의 영향으로 오염되어 절연성이 상실될 수 있으므로 이온빔으로부터 원거리에 장착되도록 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)의 가장자리 쪽으로 위치되어야 하고, 따라서 인슐레이터가 접촉 설치되는 이동암(32)은 제 1 및 제 2 서프레션의 중앙부로부터 가능한 원거리가 확보되는 가장자리를 지지한다.Since the insulator 40 may be contaminated by the influence of the ion beam when adjacent to the ion beam, and the insulation may be lost, the insulator 40 should be positioned toward the edges of the first and second suppressions 21 and 22 so as to be mounted remotely from the ion beam. The movable arm 32, which is installed in contact, supports an edge that is as secured as possible from the center of the first and second suppression.

따라서 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)은 각각 음극성과 양극성을 유지하도록 서로 절연되고 전기적으로 고립된 상태로 유지된다.Thus, the first and second suppressions 21 and 22 are kept insulated and electrically isolated from each other so as to maintain the negative and the positive polarities, respectively.

또한, 결과적으로 제 2 서프레션(22)은 이동암(32)에 직접 장착되어 있고, 제 1 서프레션(21)을 지지하는 지지봉(31) 또한 인슐레이터(40)를 거쳐 이동암(32)에 장착됨으로써 이동암(32)이 소망하는 조건에 따라 이온 소스(1) 또는 웨이퍼(미 도시)에 대해 상대적으로 거리를 변화시키는 경우 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)은 간격이 유지되면서 함께 이동된다.Further, as a result, the second suppression 22 is directly mounted to the movable arm 32, and the supporting rod 31 supporting the first suppression 21 is also mounted to the movable arm 32 via the insulator 40. When the moving arm 32 changes the distance relative to the ion source 1 or the wafer (not shown) according to the desired conditions, the first and second suppressions 21 and 22 are moved together while maintaining the spacing. .

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인슐레이터(40)는 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)의 일측 단부에 형성되므로 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)의 거의 중앙부를 관통하는 이온빔으로부터 상당한 거리를 확보하게 되는 동시에 이온빔에 대해 척력을 발휘하는 제 2 서프레션(22)과 이동암(32)으로 둘러싸여 이온빔에 대해 차폐되므로 이온빔의 의한 오염의 가능성이 매우 감소된다.As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, since the insulator 40 is formed at one end of the first and second suppressions 21 and 22, the center portion of the first and second suppressions 21 and 22 is almost centered. A considerable distance is secured from the ion beam penetrating through and surrounded by the second suppression 22 and the moving arm 32 which exert a repulsive force on the ion beam, and shielded against the ion beam, thereby greatly reducing the possibility of contamination by the ion beam.

따라서, 인슐레이터(40)가 이온빔의 이동 경로에서 가능한 원거리로 위치되면서도 제 1 및 제 2 서프레션(21, 22)이 일정 간격을 유지하면서 이동암(32)에 의해 지지되고, 이온빔에 의한 인슐레이터(40)의 오염 가능성이 감소된다.Thus, while the insulator 40 is positioned as far as possible in the path of movement of the ion beam, the first and second suppressions 21 and 22 are supported by the moving arm 32 while maintaining a constant interval, and the insulator 40 by the ion beam. ) The possibility of contamination is reduced.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the electrorod assembly of the ion implantation apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이온주입장비의 일렉트로드 어셈블리는 제 1 서프레션의 일측 단부에 지지되고 제 2 서프레션의 관통홀을 비접촉 통과하여 제 2 서프레션이 지지되는 이동암에 대해 인슐레이터를 매개로 결합됨으로써 제 1 서프레션과 제 2 서프레션이 서로 동일한 간격을 유지할 수 있는 안정적이면서도 간단한 지지구조를 확보함과 동시에 단일한 인슐레이터를 사용함으로써 종래의 복수개를 사용하는 것에 비해 비용이 절감되고, 인슐레이터가 이온빔으로부터 가능한 원거리에 배치됨으로써 이온빔에 의해 인슐레이터의 오염 가능성을 상당히 감소시킴으로써 품질의 균일성이 확보되고, 인슐레이터 교체를 위한 지연 시간이 축소되며, 따라서 생산성이 향상되는 효과를 가진다.As described above, the electrorod assembly of the ion implantation apparatus according to the present invention is supported by the one end of the first suppression and non-contacted through the through-hole of the second suppression to move the insulator with respect to the movable arm supported by the second suppression. By combining them, a stable and simple support structure can be provided in which the first suppression and the second suppression can maintain the same distance from each other, and at the same time, a single insulator is used to reduce the cost compared to using a plurality of conventional insulators. By placing the insulator as far away from the ion beam as possible, the possibility of contamination of the insulator by the ion beam is considerably reduced, thereby ensuring uniformity in quality, reducing the delay time for replacing the insulator, and thus improving productivity.

Claims (5)

양의 이온을 형성하는 이온 소스와,An ion source forming positive ions, 상기 이온 소스로부터 순차적으로 배치되고 상기 이온을 추출하여 이동시킴으로써 이온빔을 형성하는 음극성의 제 1 서프레션 및 양극성의 제 2 서프레션과,A first negative polarity and a second positive polarity arranged sequentially from the ion source and forming an ion beam by extracting and moving the ions; 상기 제 1 서프레션과 제 2 서프레션이 서로 절연되도록 개별적으로 지지되는 이동 가능한 이동암Movable movable arm individually supported to insulate the first and second suppressions from each other 을 포함하는 이온주입장치의 일렉트로드 어셈블리.Electrode assembly of the ion implantation device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동암은,The movable arm is, 상기 제 1 서프레션 또는 상기 제 2 서프레션과 절연되게 결합하기 위한 인슐레이터Insulators for insulated coupling with the first or second suppress 를 더 포함하는 이온주입장치의 일렉트로드 어셈블리.Electrode assembly of the ion implantation device further comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동암은,The movable arm is, 상기 제 1 서프레션을 상기 제 2 서프레션으로부터 이격되게 지지하도록 연장되는 지지봉A support rod extending to support the first suppression from the second suppression 을 더 포함하는 이온주입장치의 일렉트로드 어셈블리.Electrode assembly of the ion implantation device further comprising. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 2 서프레션은,The second suppression, 상기 지지봉이 최단 길이를 가지도록 상기 지지봉이 관통되는 관통홀이 형성되는 것Through holes through which the supporting rods are formed such that the supporting rods have the shortest length 을 특징으로 하는 이온주입장치의 일렉트로드 어셈블리.Electrode assembly of the ion implanter, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 서프레션은,The first and second suppression, 상기 이동암이 가장자리에서 지지되는 것The movable arm being supported at the edge 을 특징으로 하는 이온주입장치의 일렉트로드 어셈블리.Electrode assembly of the ion implanter, characterized in that.

Images