KR101820421B1 - 작업물 내로 도펀트를 주입하는 방법 - Google Patents

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Abstract

이온 주입기에서 이온 빔 품질을 개선하기 위한 방법이 개시된다. 일부 이온 주입 시스템들에 있어, 이온 소스로부터의 오염물질들이 희망되는 이온들과 함께 추출되며, 이는 작업물에 오염물질들을 도입한다. 이러한 오염물질들은 이온 소스 챔버 내의 불순물들일 수 있다. 이러한 문제는 추출된 이온 빔의 질량 분석이 수행되지 않을 때 악화되며, 희망되는 공급가스가 할로겐을 포함할 때 더 악화된다. 이온 소스 챔버 내의 희석 가스의 도입이 챔버의 내부 표면들에 대한 할로겐의 유해한 영향을 감소시킬 수 있으며, 이는 추출되는 이온 빔의 오염물질들을 감소시킨다. 일부 실시예들에 있어, 희석 가스는 게르만 또는 실란일 수 있다.

Description

작업물 내로 도펀트를 주입하는 방법{METHOD OF IMPLANTING DOPANT INTO WORKPIECE}
본 출원은 2013년 7월 18일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련번호 61/847,776호에 대한 우선권을 주장하며, 이러한 출원의 개시내용이 참조로써 통합된다.
기술분야
본 개시의 실시예들은 이온 주입 시스템에서 이온 빔 품질을 개선하기 위한 방법들에 관한 것이며, 더 구체적으로, 붕소 이온 빔 품질을 개선하기 위한 방법들에 관한 것이다.
반도체 작업물들은 보통 희망되는 전도성을 생성하기 위하여 도펀트 종으로 주입된다. 예를 들어, 솔라 셀들은 방출 영역을 생성하기 위하여 도펀트 종으로 주입될 수 있다. 이러한 주입은 여러 가지의 상이한 메커니즘들을 사용하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어, 이온 소스가 사용된다. 이러한 이온 소스는 그 안에서 소스 가스들이 이온화되는 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 소스 가스들로부터의 이온들은, 하나 이상의 전극들을 사용하여 챔버 내에서 개구를 통해 추출될 수 있다. 이러한 추출된 이온들은 작업물을 향해 보내지며, 여기에서 이온들이 솔라 셀을 형성하기 위해 작업물 내로 주입된다.
프로세서 효율성을 개선하고 비용을 낮추기 위한 노력에 있어, 일부 실시예들에 있어, 이온 소스로부터 추출된 이온들이 어떤 질량 분석 없이 직접적으로 작업물을 향해 가속된다. 다시 말해서, 이온 소스 내에서 생성된 이온들이 가속되고 작업물 내로 직접적으로 주입된다. 질량 분석기는 이온 빔으로부터 희망되지 않는 종을 제거하기 위해 사용된다. 질량 분석기의 제거는, 이온 소스로부터 추출된 모든 이온들이 작업물 내로 주입될 것임을 의미한다. 결과적으로, 그러면 이온 소스 내에서 또한 생성될 수 있는 희망되지 않는 이온들이 작업물 내로 주입된다.
이러한 현상은, 소스 가스가 할로겐-기반 화합물, 예컨대 불화물일 때 가장 두드러질 수 있다. (준안정성 또는 여기된) 불소 이온들 및 중성입자들이 이온 소스의 내부 표면들과 반응할 수 있으며, 이는 이온들, 예컨대 실리콘, 산소, 탄소, 및 알루미늄 및 불순물 원소들로서 존재하는 원치 않는 중 금속들을 릴리즈(release)한다.
따라서, 빔 품질을 개선하는 방법, 특히 할로겐 기반 소스 가스들이 이용되는 실시예들에 대한 빔 품질을 개선하는 방법이 유익할 것이다.
이온 주입기에서 이온 빔 품질을 개선하기 위한 방법이 개시된다. 일부 이온 주입 시스템들에 있어, 이온 소스로부터의 오염물질들이 희망되는 이온들과 함께 추출되며, 이는 작업물에 오염물질들을 도입한다. 이러한 오염물질들은 이온 소스 챔버 내의 불순물들일 수 있다. 이러한 문제는 추출된 이온 빔의 질량 분석이 수행되지 않을 때 악화되며, 희망되는 공급가스가 할로겐을 포함할 때 더 악화된다. 이온 소스 챔버 내의 희석 가스의 도입이 챔버의 내부 표면들에 대한 할로겐의 유해한 영향을 감소시킬 수 있으며, 이는 추출되는 이온 빔의 오염물질들을 감소시킨다. 일부 실시예들에 있어, 희석 가스는 게르만 또는 실란일 수 있다.
일 실시예에 있어, 작업물 내로 도펀트를 주입하는 방법이 개시된다. 방법은, 이온 소스의 챔버 내로 공급가스 및 희석 가스를 도입하는 단계로서, 공급가스는 도펀트 및 불화물을 포함하는 분자들을 포함하며, 도펀트는 3 족 또는 5 족 원소를 포함하고, 희석 가스는 도펀트와 반대되는 전도성을 갖는 종 및 수소를 포함하는 분자들 또는 수소 및 4 족 원소를 포함하는 분자들을 포함하며, 도입되는 가스의 총 체적의 3% 내지 40% 사이가 희석 가스를 포함하고, 총 체적의 나머지가 공급가스를 포함하는, 단계; 챔버 내에서 공급가스 및 희석 가스를 이온화하는 단계; 및 챔버로부터 이온들을 추출하고 이온들을 작업물을 향해 가속하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어, 작업물 내로 붕소를 주입하는 방법이 개시된다. 방법은, 이온 소스의 챔버 내로 공급가스 및 희석 가스를 도입하는 단계로서, 공급가스는 붕소 및 불소를 함유하는 분자들을 포함하며, 희석 가스는 수소 및 V 족 원소를 함유하는 분자들을 포함하고, 도입되는 가스의 총 체적의 3% 내지 20% 사이가 희석 가스를 포함하며, 총 체적의 나머지가 공급가스를 포함하는, 단계; 챔버 내에서 공급가스 및 희석 가스를 이온화하는 단계; 및 챔버로부터 이온들을 추출하고 이온들을 작업물을 향해 가속하는 단계로서, 추출된 이온들이 작업물에 주입되기 전에 질량 분석되지 않는, 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어, 작업물 내로 붕소를 주입하는 방법이 개시된다. 방법은, 이온 소스의 챔버 내로 공급가스 및 희석 가스를 도입하는 단계로서, 공급가스는 붕소 및 불소를 함유하는 분자들을 포함하며, 희석 가스는 수소 및 게르마늄을 함유하는 분자들을 포함하고, 도입되는 가스의 총 체적의 10% 내지 20% 사이가 희석 가스를 포함하며, 총 체적의 나머지가 공급가스를 포함하는, 단계; 챔버 내에서 공급가스 및 희석 가스를 이온화하는 단계; 및 챔버로부터 이온들을 추출하고 이온들을 작업물을 향해 가속하는 단계로서, 추출된 이온들이 작업물에 주입되기 전에 질량 분석되지 않는, 단계를 포함한다.
본 개시의 더 양호한 이해를 위하여, 본원에 참조로써 포함되는 첨부된 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
도 1a 내지 도 1c는 상이한 실시예들에 따른 주입 시스템을 도시한다.
도 2는 희석 가스 농도의 함수로서 도펀트 전류 및 오염물질 레벨의 대표적인 그래프이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 불화물들과 같은 할로겐-기반 종의 이온화는 이온 소스의 내부 표면들로부터 릴리즈되는 입자들이 작업물 내로 주입되게 하는 것을 초래할 수 있다. 이러한 오염물질들은, 알루미늄, 탄소, 산소, 실리콘, 불소-기반 화합물들, 및 (불순물 원소들로서 존재하는 중 금속들을 포함하는) 다른 원치 않는 종을 포함할 수 있다. 자유 할로겐 이온들에 의해 초래되는 손상을 해결하기 위한 하나의 접근방식은 제 2 소스 가스를 도입하는 것일 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 제 2 소스 가스가 이온 소스(100)의 챔버(105)로 도입될 수 있는 다양한 실시예들을 도시한다. 이러한 도면들의 각각에 있어, 이온 소스(100)는, 흑연 또는 다른 적절한 재료로 구성될 수 있는 몇몇 벽들(107)에 의해 규정(define)되는 챔버(105)를 포함한다. 이러한 챔버(105)에, 소스 가스 컨테이너(170) 내에 저장된 하나 이상의 소스 가스들이 가스 주입구(110)를 통해 공급될 수 있다. 이러한 소스 가스는 RF 안테나(120) 또는 다른 메커니즘에 의해 활성화될 수 있다. RF 안테나(120)는, RF 안테나(120)에 전력을 공급하는 RF 전원 공급장치(미도시)와 전기적으로 연통한다. 석영 또는 알루미나 윈도우(window)와 같은 유전체 윈도우(125)는 RF 안테나(120)와 이온 소스(100)의 내부 사이에 배치될 수 있다. 이온 소스(100)는 또한 이온들이 통과할 수 있는 개구(140)를 포함한다. 네거티브(negative) 전압이, 챔버(105) 내로부터 개구(140)를 통해 그리고 작업물(160)을 향해 포지티브하게(positively) 대전된 이온들을 추출하기 위하여 개구(140) 외부에 배치된 추출 억제 전극(130)에 인가된다. 접지 전극(150)이 또한 이용될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 개구(140)는 유전체 윈도우(125)를 포함하는 측(side)에 대향되는 이온 소스(100)의 측 상에 위치된다. 챔버(105)로부터 추출되는 이온들이 이온 빔(180)으로 형성되며, 이온 빔은 작업물(160)을 향해 보내진다. 이상에서 설명된 바와 같이, 이온들이 작업물(160)과 충돌하기 전에 어떠한 질량 분석기도 이온들을 필터링하기 위해 사용되지 않는다. 도 1a에 도시된 특정한 일 실시예에 있어, 2차 소스 가스가 제 2 가스 컨테이너(175) 내에 저장되며, 제 2 가스 주입구(111)를 통해 챔버(105)로 도입된다. 도 1b에 도시된 다른 실시예에 있어, 2차 소스 가스가 제 2 가스 컨테이너(176) 내에 저장되며, 제 1 소스 가스에 의해 사용되는 것과 동일한 가스 주입구(110)를 통해 챔버(105)로 도입된다. 도 1c에 도시된 또 다른 실시예에 있어, 제 2 소스 가스는 단일 가스 컨테이너(178) 내에서 제 1 소스 가스와 혼합될 수 있다. 그런 다음 가스들의 이러한 혼합물이 가스 주입구(110)를 통해 챔버(105)로 도입된다.
이러한 실시예들 중 임의의 실시예에 있어, 제 1 소스 가스 및 제 2 소스 가스는 동시에 또는 순차적으로 챔버(105)로 도입될 수 있다.
공급 가스로도 지칭되는 제 1 소스 가스는 불소와 결합된 붕소와 같은 도펀트를 포함할 수 있다. 따라서, 공급 가스는 DFn or DmFn의 형태일 수 있으며, 여기에서 D는 도펀트 원자를 나타내고, 이는 붕소, 갈륨, 인, 비소, 또는 다른 3 족 또는 5 족 원소일 수 있다. 희석 가스로도 지칭될 수 있는 제 2 소스 가스는 XHn 또는 XmHn의 화학식을 갖는 분자일 수 있으며, 여기에서 H는 수소이다. X는 이상에서 설명된 것들 중 임의의 것과 같은 도펀트 종일 수 있다. 대안적으로, X는 또한 작업물(160)의 전도성에 영향을 주지 않는 원자일 수 있다. 예를 들어, 작업물(160)이 실리콘을 포함하는 경우, X는 실리콘 또는 게르마늄과 같은 4 족 원소일 수 있다.
다시 말해서, 공급 가스는 BF3 또는 B2F4일 수 있으며, 반면 희석 가스는, 예를 들어, PH3, SiH4, NH3, GeH4, B2H6, 또는 AsH3일 수 있다. 이러한 목록은 사용될 수 있는 일부 가능한 종을 나타낸다. 다른 공급 가스 종 및 희석 가스 종이 또한 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
공급 가스와 희석 가스를 결합함으로써, 불소 이온들의 유해한 효과들이 감소될 수 있다. 예를 들어, 임의의 특정 이론에 한정되지 않고, 수소의 도입이 유전체 윈도우(125) 상에 필름 또는 코팅을 생성할 수 있다. 이는 유전체 윈도우(125)를 보호하는데 기여하며, 이는 추출되는 이온 빔(180) 내에 포함되는 유전체 윈도우(125)로부터 기인하는 오염물질들의 양을 감소시킨다. 이에 더하여, 희석 가스는, 오염물질들의 다른 소스일 수 있는 챔버 벽들(107)의 내부 표면들을 코팅할 수 있다. 이러한 코팅은 불소 이온들과 챔버 벽들(107)의 내부 표면들 사이의 상호작용을 감소시킬 수 있으며, 이는 생성되는 오염물질들의 양을 감소시킨다.
희석 가스의 도입은, 오염물질들의 생성 및 이온 빔 내로의 이러한 오염물질들의 포함을 감소시킬 수 있다. 반대로, 많은 양의 희석 가스의 도입은 이온 빔 내에서 사용될 도펀트 이온들의 생성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 과도한 양의 희석 가스의 도입은 이온 소스에 의해 생성되는 도펀트 빔 전류를 감소시킬 수 있다.
의외로, 오염물질 감소가 증가되는 희석 가스 농도와 함께 비례적으로 감소하지 않는다는 것이 결정되었다. 다시 말해서, 희석제의 양이 어떤 문턱값 이상으로 증가하는 경우, 오염물질 전류 대 도펀트 전류의 비율이 실제로 증가한다. 이는, 어떤 문턱값 이상에서, 챔버 벽들(107)의 내부 표면들 상의 추가적인 코팅이 불소 이온들에 대한 추가적인 보호를 거의 제공하지 않거나 또는 제공하지 않는다는 사실에 의해 초래될 수 있다. 추가적으로, 고 플라즈마 전위와 같은 플라즈마 파라미터들이 희석 가스의 높은 퍼센트와 함께 변경될 것이며, 이는 희석 가스 이온들에 의한 챔버 벽들(107)의 추가적인 스퍼터링을 야기할 수 있다. 챔버 벽들(107)의 추가적인 스퍼터링은 증가된 오염 레벨을 야기할 수 있다. 따라서, 도펀트 전류가 희석 가스 농도의 함수로서 감소하고, 오염물질 농도가 어떤 문턱값 이후 일정하게 남아 있거나 또는 증가하는 경우, 이온 빔 내의 오염물질의 퍼센트는 필연적으로 증가한다.
도 2는, 이온 빔 내의 도펀트와 비교하여 도펀트 빔 전류 및 오염물질의 퍼센트 둘 모두에 대한 희석 가스 농도의 영향들을 보여주는 대표적인 그래프를 도시한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 오염물질은, 실리콘, 산소, 수소, 알루미늄, 탄소, 탄소-기반 화합물들, 불소, 불소-기반 화합물들, 또는 다른 비-도펀트 종을 함유하는 이온 종일 수 있다.
도 2에서 확인될 수 있는 바와 같이, 바 그래프에 의해 표현되는 도펀트 전류는 희석 가스가 존재하지 않을 때 최대이다. 이러한 예에 있어 GeH4인 희석 가스의 농도가 증가됨에 따라, 도펀트 전류의 거의 선형적인 감소가 존재한다. 이러한 그래프가 도펀트 전류와 희석 가스 농도 사이의 특정 관계를 도시하지만, 이러한 관계가 사용된 테스트 조건들에 특유할 수 있다는 것을 주의해야만 한다. 예를 들어, 플라즈마 챔버 내부의 상이한 희석 가스, 상이한 RF 전력 레벨, 또는 상이한 압력(또는 흐름 레이트(rate))이 상이한 결과들을 생성할 수 있다. 따라서, 이러한 바 그래프는 도펀트 전류와 희석 가스 농도 사이의 일반적인 경향을 나타내도록 의도된다.
라인(300)은 이온 빔 내의 도펀트와 비교하여 오염물질의 퍼센트로서 정의되는 빔 불순물의 측정을 도시하며, 여기에서 오염물질은 이상에서 식별된 종 중 하나 이상일 수 있다. 예상된 바와 같이, 빔 불순물은 희석 가스 농도가 0%로부터 10%로 증가됨에 따라 감소한다. 이상에서 언급된 바와 같이, 이는 희석 가스 내의 수소의 코팅 작용에 기인할 수 있다. 희석 가스 내의 다른 종이 코팅 작용에 영향을 미칠 수 있는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, GeH4의 경우에 있어, 수소 분자들이 가벼우며, 그에 따라 빠르게 밖으로 펌핑될 수 있다. 그러나, GeH4는 부착된 수소를 갖는 무거운 분자이며, 그에 따라 챔버 표면들과 반응하고 이러한 표면들을 코팅하기 위한 긴 체류 시간 및 높은 가능성을 가질 수 있다.
그러나, 의외로, 빔 불순물은 희석 가스 농도가 약 30%에 도달할 때까지 상대적으로 평평하게 남아 있는다. 다시 말해서, 더 많은 희석제 가스의 도입에도 불구하고, 도펀트의 양에 대하여 오염물질의 양이 상대적으로 일정하게 남아 있는다. 약 5% 내지 30%의 범위 전체에 걸쳐, 빔 불순물은 약 1% 미만이다. 놀랍게도, 희석 가스 농도가 약 30%를 넘어 증가되는 경우, 빔 불순물은 상당히 극적으로 증가하여, 가스 혼합물이 60% 희석 가스인 경우, 5%를 초과하는 레벨에 도달한다. 빔 불순물은 희석 가스의 농도가 5% 내지 30% 사이일 때 최소화될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 필요한 이온들을 생성하기 위한 RF 안테나(120) 및 RF 전원 공급장치를 갖는 이온 소스를 사용한다. 그러나, 다른 이온 소스들이 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 전자들의 열이온 방출을 야기하기 위해 열을 사용하는 간접 가열식 캐소드(indirectly heated cathode; IHC)가 또한 일부 실시예들에 있어 사용될 수 있다. 다른 이온 소스들이 또한 본 개시의 범위 내에 속한다.
따라서, 2개의 소스 가스들을 사용함으로써 감소된 빔 불순물을 갖는 추출되는 이온 빔(180)이 생성될 수 있다. 제 1 소스 가스, 또는 공급 가스는, BF3 또는 B2F4와 같은 붕소 및 불소 둘 모두를 함유하는 종일 수 있다. 제 2 소스 가스, 또는 희석 가스는, 실란(SiH4) 또는 게르만(GeH4)과 같은 실리콘 또는 게르마늄 중 하나 및 수소를 함유하는 종일 수 있다. 이러한 2개의 소스 가스들은, 이들이 이온화되는 이온 소스(100)의 챔버(105) 내로 동시에 또는 순차적으로 도입된다. 이온 소스는 RF 안테나(120)에 의해 생성되는 RF 에너지를 사용할 수 있다. 다른 실시예에 있어, 이온 소스는 IHC를 사용하여 전자들의 열이온 방출을 사용할 수 있다. 가스를 이온화하는 다른 방법들이 또한 이온 소스에 의해 사용될 수 있다. 이러한 2개의 소스 가스들은, (체적으로) 총 가스의 5%-30%가 희석 가스가 되고 동시에 나머지가 공급가스가 되도록 도입될 수 있다. 둘 모두의 소스 가스들로부터의 이온들은 전극들(130, 150)의 사용을 통해 개구(140)를 통해 추출되고 작업물(160)을 향해 가속되며, 여기에서 이들이 작업물(160) 내로 주입된다. 이상에서 설명된 바와 같이, 이러한 이온들은 질량 분석되지 않을 수 있으며, 이는 추출된 모든 이온들이 작업물(160) 내로 주입된다는 것을 의미한다.
다른 예에 있어, 희석 가스는 반대되는 전도성을 갖는 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 소스 가스, 또는 공급 가스는, BF3 또는 B2F4와 같은 붕소 및 불소 둘 모두를 함유하는 종일 수 있다. 제 2 소스 가스, 또는 희석제는, 인, 질소 또는 비소와 같은 V 족 원소 및 수소를 함유하는 종일 수 있다.
이상의 개시는 가스의 총 체적의 약 5%-30% 사이의 범위의 희석 가스를 논의한다. 그러나, 일부 실시예들에 있어, 이러한 범위가 상이할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에 있어, 희석 가스 농도는, 1-10%, 2-10%, 3-10% 또는 5-10%와 같이 10%에 이를 수 있다. 다른 실시예에 있어, 희석 가스 농도는, 1-15%, 2-15%, 3-15%, 5-15%, 또는 7-15%와 같이 15%에 이를 수 있다. 다른 실시예에 있어, 희석 가스 농도는, 2-20%, 3-20%, 5-20%, 7-20%, 또는 10-20%와 같이 20%에 이를 수 있다. 다른 실시예에 있어, 희석 가스 농도는, 3-30%, 5-30%, 7-30%, 10-30% 또는 15-30%와 같이 30%에 이를 수 있다. 다른 실시예에 있어, 희석 가스 농도는, 3-40%, 5-40%, 7-40%, 10-40%, 15-40% 또는 20-40%와 같이 40%에 이를 수 있다. 다른 실시예에 있어, 희석 가스 농도는, 5-50%, 7-50%, 10-50%, 15-50%, 20-50%, 또는 25-50%와 같이 50%에 이를 수 있다. 마지막으로, 다른 실시예에 있어, 희석 가스 농도는, 5-60%, 7-60%, 10-60%, 15-60%, 20-60%, 25-60% 또는 30-60%와 같이 60%만큼 높을 수 있다.
본 개시는 본원에서 설명된 특정 실시예에 의해 범위가 제한되지 않는다. 오히려, 본원에서 설명된 실시예들에 더하여, 본 개시의 다른 다양한 실시예들 및 이에 대한 수정예들이 이상의 설명 및 첨부된 도면들로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예들 및 수정예들이 본 개시의 범위 내에 속하도록 의도된다. 추가로, 본 개시가 본원에서 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현예의 맥락에서 설명되었지만, 당업자들은 이의 유용함이 이에 한정되지 않으며, 본 개시가 임의의 수의 목적들을 위한 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이하에서 기술되는 청구항들은 본원에서 설명된 바와 같은 본 개시의 완전한 폭과 사상의 관점에서 해석되어야만 한다.

Claims (15)

  1. 작업물 내로 붕소를 주입하는 방법으로서,
    이온 소스의 챔버 내로 공급가스 및 희석 가스를 도입하는 단계로서, 상기 공급가스는 붕소 및 불화물을 함유하는 분자들을 포함하며, 상기 희석 가스는 수소 및 게르마늄을 함유하는 분자들을 포함하며, 도입되는 가스의 총 체적의 10% 내지 20%가 상기 희석 가스를 포함하고, 도입되는 가스의 상기 총 체적의 나머지가 상기 공급 가스인, 단계;
    상기 챔버 내에서 상기 공급가스 및 상기 희석 가스를 이온화하는 단계; 및
    상기 챔버로부터 이온들을 추출하고 상기 이온들을 상기 작업물을 향해 가속하는 단계로서, 상기 추출된 이온들은 상기 작업물 내로 주입되기 이전에 질량 분석되지 않으며, 게르마늄은 상기 챔버의 벽을 코팅하는, 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급가스는 BF3을 포함하는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급가스는 B2F4를 포함하는, 방법.
  4. 작업물 내로 붕소를 주입하는 방법으로서,
    이온 소스의 챔버 내로 공급가스 및 희석 가스를 도입하는 단계로서, 상기 공급가스는 붕소 및 불소를 함유하는 분자들을 포함하며, 상기 희석 가스는 게르마늄을 포함하고, 도입되는 가스의 총 체적의 미리 결정된 양이 상기 희석 가스를 포함하며, 도입되는 가스의 상기 총 체적의 나머지가 상기 공급 가스인, 단계;
    상기 챔버 내에서 상기 공급가스 및 상기 희석 가스를 이온화하는 단계; 및
    상기 챔버로부터 이온들을 이온 빔으로서 추출하고 상기 이온들을 상기 작업물을 향해 가속하는 단계로서, 상기 추출된 이온들은 상기 작업물 내로 주입되기 전에 질량 분석되지 않는, 단계를 포함하며,
    상기 미리 결정된 양은 5% 내지 30% 사이이며, 이는 희석 가스가 사용되지 않을 때 존재하는 오염물질들의 양에 비하여 상기 이온 빔 내의 오염물질들의 양을 감소시키도록 선택되고, 상기 공급가스는 B2F4를 포함하는, 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 미리 결정된 양은 10% 내지 20% 사이인, 방법.
  8. 작업물 내로 붕소를 주입하는 방법으로서,
    이온 소스의 챔버 내로 공급가스 및 희석 가스를 도입하는 단계로서, 상기 이온 소스는 상기 챔버 외부에 배치된 RF 안테나 및 상기 챔버 내부와 상기 RF 안테나 사이에 배치된 유전체 윈도우를 포함하고, 상기 공급가스는 붕소 및 불소를 함유하는 분자들을 포함하며, 상기 희석 가스는 수소 및 게르마늄을 함유하는 분자들을 포함하고, 도입되는 가스의 총 체적의 미리 결정된 양이 상기 희석 가스를 포함하며, 도입되는 가스의 상기 총 체적의 나머지가 상기 공급 가스이고, 상기 미리 결정된 양은 5% 내지 30% 사이인, 단계;
    상기 챔버 내에서 상기 공급가스 및 상기 희석 가스를 이온화하는 단계로서, 게르마늄이 상기 유전체 윈도우를 코팅하는, 단계; 및
    상기 챔버로부터 이온들을 추출하고 상기 이온들을 상기 작업물을 향해 가속하는 단계로서, 상기 추출된 이온들은 상기 작업물 내로 주입되기 전에 질량 분석되지 않으며, 상기 게르마늄은 추출되는 이온 빔에 존재하는 상기 유전체 윈도우로부터 기인하는 오염물질들의 양을 감소시키는, 단계를 포함하는, 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 공급가스는 BF3을 포함하는, 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 공급가스는 B2F4를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 미리 결정된 양은 10% 내지 20% 사이인, 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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