CN106373845B - 镧系元素离子源的产生方法 - Google Patents
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Abstract
一种镧系元素离子源的产生方法，包括下列步骤：加热一种或多种非气态的镧系元素化合物，使得该一种或多种非气态的镧系元素化合物转变为气态；传送一种或多种气态镧系元素化合物传送至该电弧室；传送至少一种支持气体传送至该电弧室；提供能量予该电弧室，使含有镧系元素离子的电浆形成于该电弧室中；以及将镧系元素离子自含有镧系元素离子的该电浆中萃取出来形成镧系元素离子束。
Description
技术领域
本发明是有关于一种用于离子布植的离子源的产生方法，特别是有关于一种产生镧系元素离子的离子源产生方法，此离子源使用至少一种支持气体(support gas)来增加由镧系元素化合物电浆(plasma)中分子碰撞的机率，以提高所萃取的电子束电流大小以及稳定性。
背景技术
离子布植是一个物理程序(physical process)，其可以选择性地将布植材料的离子以特定的条件(如特定的能量与特定的方向)布植到底材(substrate)上的特定区域，主要是用于将化学活跃材料物掺杂-引入至例如通常是硅的半导体材料的工作件内。一般来说，在进行离子布植时，包含布植材料在内的一或多种材料会先在离子源(ion source)中被解离成为电浆，电浆是在电弧室内生成与维持，然后与布植材料离子电性相同的一或多种离子会自此电浆中持续被抽离子源而形成离子束，然后离子束会陆续地被过滤(移除电荷-质量比不适当的离子)、加减速(调整能量)、调整方向、调整横截面大小与轮廓，最后被引导到要被布植的底材的特定区域。
一般而言，当具有特定种类离子的气体状态材料可在室温下存在时，为了简化硬件与操作，此气体状态材料是储存于电弧室外接着被传送至电弧室，使具有此特定种类离子的电浆可被维持。例如被广泛使用于提供磷的磷化氢(PH3)气体、被广泛使用于提供砷的砷化氢(AsH3)气体以及被广泛使用于提供硼的三氟化硼(BF3)气体。
不过对于某些特别种类离子而言，例如镧系元素，并没有商业上可用的气体状态的材料。例如镱(Yb)，对于半导体制作工艺而言是有价值的材料，但并没有商业上可用的气体形式存在的材料。镧系元素材料的布植尚为新发展的领域，但大部分镧系元素材料在自然界中是以化合物的形式存在，例如室温下的金属氧化物。在无法提供气体状态材料的状况下时，镧系元素化合物会先于一邻近一电弧室(arc chamber)的蒸发器(vaporizer)进行气化的动作，以产生镧系元素化合物的气体，然后再自蒸发器传送蒸发后的材料至电弧室来产生电浆。
然而，目前使用商业化蒸发器将镧系元素化合物自固态转为气态的过程中，转化的速率尚不容易稳定，进而会使得进入电弧室的气态镧系元素化合物的流量/流速不稳定，造成自电弧室中的电浆抽取离子束时，无法有效地控制离子束的电流大小。
此外，使用镧系元素化合物，例如镱的化合物，来进行离子布植仍有许多的困难，首先由于电浆中往往同时有多种不同种类的离子，彼此之间往往会有不同的化学反应或物理反应在进行，甚至有时不会完全被解离成为电浆，而是有些直接相互进行化学反应或物理反应，或是直接与电弧室的壳体(chamber wall)或电极(electrode)或是其它硬件组件进行化学反应或物理反应。因此，在电弧室中持续产生电浆，以让离子束可以持续被引出离子源的期间，电弧室的内部往往有不同于镧系元素离子的副产品(by-product)产生。这些副产品通常来自于电弧室内部出现的自由氧原子(或是自由氧离子)，这些自由氧原子(或是自由氧离子)往往会与电弧室的壳体、离子束的电极或是电弧室壳体的衬层(liner)等发生化学反应，而形成新的材料。这些新形成的材料有些会再被解离成电浆，从而使得被引出电弧室的离子束具有多种不一样的离子，增加后续的过滤与调整等步骤的困难。
其次，有些副产品会形成粉末沉积在电弧室内部，或附着在电弧室的电极与壳体上，造成干扰或甚至破坏这些硬件组件的功能。例如，当电极是由钨所形成时，积聚在电极表面的氧化钨会降低其作为电极的功能。这些副产品的出现，会降低镧系元素离子源的效能，提高离子源进行清洁修护的频率，使得离子源的使用时间缩短，例如剥离现象(peeling)会影响离子束的形状，粉末则可能会成为颗粒来源(particle source)污染离子束。
第三，镧系元素化合物的沸点通常很高，例如镱的化合物在需要蒸发器加热至摄氏600～700度才能形成气态，因此从加热开始到能产生电浆萃取离子束的时间(ramp uptime)较长，所产生的离子也不多，而由于离子数量太少，使得所产生的离子束电流太小，难以进行控制跟利用。
对于镧系元素以外的元素，现有习知的技术已发展出不少方法来改善在电浆中副产品所引起的问题。而其中一个在近年来快速发展的作法，是输入额外的材料到电弧室的电浆中，通过这些额外材料与这些副产品的相互作用，让副产品不再垒积于电弧室内部；或是通过让额外材料与原本用来产生离子源的材料相互作用，直接消除副产品的生成，或是通过其它方式来延长电弧室与电极的使用寿命。在此，仅列举几件与使用额外材料的作法相关的前案作为参考，例如美国专利7223984、美国专利8288257、美国专利7446326以及美国早期公开20120118232。
然而，到目前为止还没有任何一个方法是针对镧系元素化合物所提出的。由于即便是相类似的方法，也会随着待布植离子的不同、用来形成电浆的材料不同以及离子源产生装置硬件设计不同等等变量而变化，都各自有适用的制作工艺，目前还没有发现可以同时适用于镧系元素离子源的方法。因此，仍有必要发展新的方法来提高镧系元素离子源的稳定性以及延长镧系元素离子源产生装置的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种镧系元素离子源的产生方法，在含有镧系元素化合物气体的电弧室中输入由惰性气体(inert gas)，例如氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)或是氡(Rn)，或前述任一或多种惰性气体组成的支持气体(support gas)来稳定并且加速电浆的形成，进而能稳定镧系元素离子束的萃取。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明公开一种镧系元素离子源的产生方法，包括下列步骤：加热一种或多种非气态的镧系元素化合物，使得该一种或多种非气态的镧系元素化合物转变为气态；传送一种或多种气态镧系元素化合物传送至该电弧室；传送至少一种支持气体传送至该电弧室；提供能量予该电弧室，使含有镧系元素离子的电浆形成于该电弧室中；以及将镧系元素离子自含有镧系元素离子的该电浆中萃取出来形成镧系元素离子束。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体包含单一种惰性气体。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体是两种或两种以上惰性气体的混成。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体的平均原子/分子量不小于18原子质量单位a.m.u.。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体的平均第一游离能不高于1600KJ/mol。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体的平均热导率低于该一种或多种气态的镧系元素化合物的热导率。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体的平均热导率不高于0.02W/mK。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体也被激发而在该电弧室中形成电浆。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体在该一种或多种气态镧系元素化合物被激发成电浆之前被传输至该电弧室。
上述的镧系元素离子源的产生方法，其中该支持气体在该一种或多种气态的镧系元素化合物被激发成电浆后才被输入至该电弧室。
上述的镧系元素离子源的产生方法，该支持气体为氙(Xe)。
上述的镧系元素离子源的产生方法，该支持气体为氩(Ar)。
上述的镧系元素离子源的产生方法，该一种或多种气态镧系元素化合物为含镱(Yb)元素化合物。
上述的镧系元素离子源的产生方法，该一种或多种气态镧系元素化合物为含镱(Yb)元素化合物，且该支持气体为氙(Xe)。
上述的镧系元素离子源的产生方法，该一种或多种气态镧系元素化合物为含镱(Yb)元素化合物，且其中该支持气体为氩(Ar)。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明公开一种镧系元素离子源的产生方法，包括下列步骤：加热一种或多种非气态的镧系元素化合物，使得该一种或多种非气态的镧系元素化合物转变为气态，其中，该一种或多种非气态的镧系元素化合物为含镱(Yb)元素之化合物；将该一种或多种气态镧系元素化合物传送至该电弧室；将至少一种支持气体传送至该电弧室，其中，该支持气体系选自于氩(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)所构成支持气体群组中之至少一种支持气体；提供能量予该电弧室，使含有镧系元素离子的电浆形成于该电弧室中；以及将镧系元素离子自含有镧系元素离子的该电浆中萃取出来形成镧系元素离子束。
下述内容为本发明的一或多个面向的简单摘要。此简单摘要并不是本发明的广泛综述，也并未企图标识出本发明的关键或重要元素，也并未企图划定本发明的范围。相对地，此简单摘要的主要目的是简洁地呈现本发明的一些概念，借以作为在后续的实施方式中详细描述本发明之前的序言。
借由本发明的实施，至少可以达到下列进步功效：
本发明的基本概念在于在含有镧系元素化合物气体的电弧室中输入由惰性气体(inert gas)，例如氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)或是氡(Rn)，或前述任一或多种惰性气体所组成的支持气体(support gas)来稳定并且加速电浆的形成，进而能稳定镧系元素离子束的萃取。由于惰性气体的化学活性低，不易与离子源中的物质发生反应，因此当惰性气体在电浆中被加热而产生较大的动能/动量时，会与形成于电弧室中的副产品发生碰撞，进而将副产品直接撞击而解离形成为电浆中正负离子，或是将已堆积在电弧室内某处的副产品撞击到松脱掉落在电弧室的底部，或是使副产品无法持续堆积成紧密结构而掉落在电弧室底部，而不与电浆或是电弧室内衬、电极等关键硬件有所接触，进而减少或甚至消除最后所萃取的离子束中副产品的数量。
此外，由于惰性气体具有较多的最外层电子，将支持气体加入可以释放大量的热电子进入电弧室中，进而加快电弧室中电浆的形成的速度，并且使所形成的电浆更加稳定。
再者，惰性气体的热导率较镧系元素化合物蒸气的热导率为低，亦即热能较不易散失，故将支持气体加入电浆中可以提高电弧室的热能使用率，大幅缩短低温启动(coldstart)的时间，使得镧系元素离子束可以更快的被萃取出来。
为了实现上述与相关的内容，本发明至少包含详述如下的种种特征，特别是在申请专利范围中强调的种种特征。以下的文字描述与相关的图标整体地描述本发明的种种面向与具体应用。这些描述与这些附图，无论如何，这些仅仅是本发明种种可能变化中的某一些变化。本发明的种种目的、种种优点与种种新特征，可以借由参考以下详细描述的实施方式与参照各个附图而得以发现。
附图说明
图1A为本发明镧系元素离子源的产生方法所使用的离子源产生装置的实施例的方框示意图。
图1B为本发明镧系元素离子源的产生方法所使用的离子源产生装置的另一实施例的方框示意图。
图2A为本发明镧系元素离子源产生方法的一较佳实施例的流程。
图2B为本发明镧系元素离子源产生方法又一较佳实施例的流程。
【主要组件符号说明】
100、100’：离子源产生装置 120：蒸发器
110：电弧室 130：支持气体供应装置
具体实施方式
本发明将详细描述如一些实施例如下。然而，除了所揭露的实施例外，本发明也可以广泛地运用在其他的实施例。本发明的范围并不受该些实施例的限定，乃以权利要求书的申请专利范围为准。而为提供更清楚的描述及使熟悉该项技艺者能理解本发明的发明内容，附图内各部分并没有依照其相对的尺寸而绘图，某些尺寸与其他相关尺度的比例会被突显而显得夸张，且不相关的细节部分也未完全绘出，以求附图的简洁。
在随着半导体制作工艺/组件的开发，使用镧系元素来进行布植的需求也有逐渐增加。一般来说，镧系元素是以金属氧化物(或是卤化物)的粉末型态，经过蒸发器的气化转换为气态后，持续输入到离子源内部并予以解离成为电浆，在从离子源中将含有镧系元素离子的离子源萃取出离子束。
但是，使用镧系元素氧化物(或是卤化物)来维持离子源内部的电浆时，无可避免地也会在电弧室内部产生氧或氟的离子或原子(或甚至分子)。由于氧或氟的高化学活性，极可能与电浆中的其它离子相互结合产生新的物质而改变电浆的性质，进而影响持续由电浆被拉出的离子束的组成、电流大小以及电流形状等性质，其也可能与电浆中的其它离子相互结合产生新的物质，沉积在电弧室底部而产生颗粒污染(particle contaminant)，使得过程中需要花时间来清洁电弧室，进而缩短电弧室可使用的效率。氧或氟的离子或原子也可能与电弧室的一或多硬件组件的材料发生反应而形成新的物质在这些硬件组件的表面上，进而影响这些硬件组件的正常运作并缩短这些硬件组件的使用寿命。举例来说，像是电弧室的壳体，用来萃取离子束的电极，用来激发与维持电浆的电极，或是电弧室壳体的内表面用以防治腐蚀的垫层(liner)等等硬件都有可能会与氧或氟进行反应，使得电弧室的使用寿命缩短。
本发明所提出的镧系元素离子源的产生方法的基本概念是在电弧室中另外输入由惰性气体，例如氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)或是氡(Rn)，或前述任一或多种惰性气体所组成的支持气体，借以提高电弧室中分子碰撞的机率，来改善因为上述反应所产生的副产品所导致的种种问题。次要的，除了增加撞击来清除电弧室的内表面以及反应电极上的副产品外，在电弧室中加入支持气体也可降低电弧室中混合气体的热导率，进而缩短低温启动(cold start)的时间，使得镧系元素离子束可以更快的被萃取出来。另外，本发明所提出的镧系元素离子源的产生方法所选用的支持气体应具有低游离能的特性，使得所选用的支持气体于电弧室中加热时，可以释放出大量的热电子，以加速电浆的形成，进而增加电浆的稳定性，使得离子束可以持续并且足量地自电浆中抽离。再者，本发明所提出的镧系元素离子源产生方法所选用的支持气体可具有低热导率，使得电弧室中的热能不易散失，使得低温启动的时间缩短，进而加速镧系元素离子源的产生。
本发明所使用的支持气体，可以是单一种的惰性气体，例如氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)或是氡(Rn)，也可以是其中两种或兩種以上惰性气体的混成，其中惰性气体混成的比例与方式在本发明中并不设限。首先，选用惰性气体作为支持气体是要利用惰性气体的低化学活性来避免因为加入中间介质而产生副产品的可能性，当电浆的温度加热支持气体时，支持气体的动能与动量皆会增加，电弧室中分子碰撞的机率会大幅的提升，使用低化学活性的惰性气体作为支持气体可减少因分子碰撞产生负产品的可能性，并且得以进而利用分子的碰撞来破坏已生成副产品的结构，使其不能紧密堆积在电弧室内部，以达成对电弧室的内表面以及反应电极进行清洁的效果。在一较佳的实施例中，本发明选用惰性气体的平均原子/分子量不小于18amu，例如单一的氩、氪、氙、氡或其中两者以上的混成，作为支持气体。当支持气体的平均原子/分子量不小于不小于18amu时，可以显著的看到对电弧室中具有清洁的效果，堆积于电弧室底部的白色粉末明显减少，剥蚀(peeling)的现象也几乎消失。
其次，选用惰性气体作为支持气体是要利用惰性气体最外层电子数较多，因此惰性气体经过加热时有机会释放出较多的热电子。由于热电子持续碰撞布植气体有利于电浆的形成，因此惰性气体作为支持气体可以稳定电弧室中的电浆，当电浆可以持续形成的时候，离子束便可以持续地自电浆中抽离形成离子源；此外，热电子也有维持电弧室中温度的效果，可以有效提升电弧室的热效能，缩短离子源低温启动的时间。从另一方面来说，选用惰性气体作为支持气体也是利用惰性气体的低游离能的特性，当惰性气体被加热时，惰性气体所吸收的能量超过惰性气体的游离能时，惰性气体最外层的电子便会松脱离开原本的原子而形成热电子，因此惰性气体低游离能的特性也同样意味着使用惰性气体作为支持气体较容易形成热电子。在一较佳的实施例中，本发明选用惰性气体的平均第一游离能不高于1600KJ/mol，例如单一的氩、氪、氙、氡或其中两者或兩者以上的混成，作为支持气体。当支持气体的平均第一游离能不高于1600KJ/mol时，释放进入电弧室的热电子数量足以显著提升电弧室的热效能，可以将离子源低温启动的时间缩短多达50％。
再者，选用惰性气体作为支持气体是要利用惰性气体低热导率的特性(低于镧系化合物气体的热导率)，当惰性气体经过加热时，惰性气体的低热导率会使得电弧室中的热量不易向外传开，进而能减少热量的散失，提升电弧室的热效能，缩短离子源低温启动的时间。在一较佳的实施例中，本发明选用惰性气体的平均热导率不高于0.02W/mK，例如单一的氩、氪、氙、氡或其中两者或两者以上的混成，作为支持气体。当支持气体的平均热导率不高于0.02W/mK时，支持气体的加入能显著提升电弧室的热效能，有效地缩短从加热开始到可以萃取出镧系元素离子束之间的时间。
不同的变化，皆不违反本发明的精神，而是取决于实际应用时怎样可以达到将副产品影响极小化以尽量延长离子源使用寿命的目的。在本发明未特别详述的实施例中，熟悉该项技艺者当可使用其他具有相同性质的气体来作为支持气体，例如低化学活性的气体，或是低游离能，或是低热导率的气体。换句话说，本发明的精神在于将化学活性低、具有低游离能且/或热导率低的气体加入装有气态的镧系元素化合物的电弧室中，来提供清洁电弧室内壁以及反应电极的效果，并且加速并且稳定电弧室中电浆的产生，使得所萃取的镧系元素离子束的电流得以稳定，因此本发明所使用的支持气体并不以单一或混合的惰性气体为限，只要化学物理性质相似的气体皆可以达到本发明的效果。
另外，镧系元素化合物气体与支持气体二者的流量/速比例是可以调整，在尽量不影响到自电弧室中的电浆抽出离子束的数量的前提下，本领域具有通常知识者当可以通过调整这二者的流量比来尽可能地降低副产品对硬件所造成的剥蚀。
本发明所提出的镧系元素离子源的产生方法所使用的离子源产生装置可概述如图1A所示的示意图。请参考图1A，图1A为本发明镧系元素离子源的产生方法所使用的离子源产生装置100的实施例的方框示意图。离子源产生装置100包含有电弧室110、蒸发器120以及支持气体供应装置130。蒸发器120与支持气体供应装置130分别连接到电弧室110。蒸发器120用来放置固态的镧系元素化合物，并且对其加热，使固态的镧系元素化合物转换为气态的镧系元素化合物气体，在通过蒸发器120之间的连结传送至电弧室110。电弧室110用来将镧系元素化合物气体进行解离，使其形成含有镧系元素离子的电浆，如此便可通过离子束萃取装置(图中未显示)将镧系元素离子自电弧室110中抽出，形成可用来进行布植的镧系元素离子源。支持气体供应装置130用来将支持气体加入电弧室110中来加速并且稳定电浆的形成。
在另一实施例中，用来实现本发明镧系元素离子源产生方法的离子源产生装置可以具有不同的结构。请参考图1B，图1B为本发明镧系元素离子源产生方法所使用的离子源产生装置100’的另一实施例的方框示意图。如图1B所示，离子源产生装置100’与离子源产生装置100不同之处在于蒸发器120与支持气体供应装置130是先连接在一起，然后再一并连接到电弧室110，与离子源产生装置100中蒸发器120与支持气体供应装置130分别连接到电弧室110不同。请注意，上述实施例仅作为范例说明之用，并非作为本发明的限制条件，本发明镧系元素离子源的产生方法对所使用的离子源产生装置的硬件结构不做限制，只要结构上能够让支持气体以及镧系元素化合物气体都能进入电弧室110就可以用来实现本发明镧系元素离子源产生方法。
本发明所提出的离子源的产生方法可以概述如图2A所示的流程。首先，如步骤201所示，提供镧系元素化合物气体与支持气体至电弧室18。支持气体可以是化学活性低、具有低游离能且/或低热导率的的气体，例如单一或是两种以上惰性气体的混成。接着，如步骤203所示，在电弧室18中解离至少部分镧系元素化合物气体以产生电浆。然后，如步骤205所示，将离子束自电浆引出电弧室18形成离子源。当然，本发明所提出的镧系元素离子源产生方法，也可以概述如图2B所示的流程。图2B与图2A大致相似，主要的差别是在图2B的步骤204中，镧系元素化合物气体与支持气体皆至少部分被解离而在电弧室18形成电浆。
另外，由于支持气体是要用来改善因为布植气体被解离成电浆所产生的副产品所引起的问题，本发明也可于镧系元素化合物气体与支持气体输入电弧室的顺序上加以变化，例如可以在镧系元素化合物气体被激发成电浆之前便将支持气体传输至电弧室；在另一变化中，也可以在镧系元素化合物气体已经被激发成电浆之后才将支持气体输入至电弧室；在又一变化中，也可以在镧系元素化合物气体不再被激发成电浆时仍输入支持气体至电弧室。
必须强调的是，本发明并没有限制要通过怎样的方式来调整与控制这些镧系元素化合物气体与这些支持气体之间的比例。举例来说，本发明可以是由离子布植机的操作人员，人为操控镧系元素化合物气体与支持气体分别被传输进入电弧室的时间关系与流量大小关系。在本发明的未绘示的实施例中，也可通过内建的/外接的集成电路，或计算机界面，或轫体(firmware)来控制镧系元素化合物气体与支持气体之间的比例。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其他为脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围。
Claims (18)
1.一种镧系元素离子源的产生方法，包括下列步骤：
加热一种或多种非气态的镧系元素化合物，使得该一种或多种非气态的镧系元素化合物转变为一种或多种气态镧系元素化合物；
传送该一种或多种气态镧系元素化合物至一电弧室；
传送至少一种支持气体至该电弧室；
提供能量予该电弧室，使含有镧系元素离子的电浆形成于该电弧室中；
以及
将镧系元素离子自含有镧系元素离子的该电浆中萃取出来形成镧系元素离子束。
2.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于,该至少一种支持气体用以提高该电弧室中分子碰撞的机率，并释放热电子以稳定该电弧室中的电浆，以及避免该电弧室中副产品的产生。
3.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体包含单一种惰性气体。
4.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体是两种以上惰性气体的混成。
5.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体的平均原子/分子量不小于18原子质量单位a.m.u.。
6.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体的平均第一游离能不高于1600KJ/mol。
7.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体的平均热导率低于该一种或多种气态的镧系元素化合物的热导率。
8.根据权利要求7所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体的平均热导率不高于0.02W/mK。
9.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体也被激发而在该电弧室中形成电浆。
10.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体在该一种或多种气态镧系元素化合物被激发成电浆之前被传输至该电弧室。
11.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，其中该支持气体在该一种或多种气态镧系元素化合物被激发成电浆后才被输入至该电弧室。
12.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，该支持气体为氙(Xe)。
13.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于,该支持气体为氩(Ar)。
14.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于,该一种或多种气态镧系元素化合物为含镱(Yb)元素化合物。
15.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于,该一种或多种气态镧系元素化合物为含镱(Yb)元素化合物，且该支持气体为氙(Xe)。
16.根据权利要求1所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于,该一种或多种气态镧系元素化合物为含镱(Yb)元素化合物，且其中该支持气体为氩(Ar)。
17.一种镧系元素离子源的产生方法，其特征在于，包括下列步骤：
加热一种或多种非气态的镧系元素化合物，使得该一种或多种非气态的镧系元素化合物转变为一种或多种气态镧系元素化合物，其中，该一种或多种非气态的镧系元素化合物为含镱(Yb)元素之化合物；
将该一种或多种气态镧系元素化合物传送至一电弧室；
将至少一种支持气体传送至该电弧室，其中，该支持气体系选自于氩(Ar)、氪(Kr)及氙(Xe)所构成支持气体群组中之至少一种支持气体；
提供能量予该电弧室，使含有镧系元素离子的电浆形成于该电弧室中；以及
将镧系元素离子自含有镧系元素离子的该电浆中萃取出来形成镧系元素离子束。
18.根据权利要求17所述的镧系元素离子源的产生方法，其特征在于,该至少一种支持气体用以提高该电弧室中分子碰撞的机率，并释放热电子以稳定该电弧室中的电浆，以及避免该电弧室中副产品的产生。
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