KR102075322B1 - 이온 주입 방법 및 장치 - Google Patents
이온 주입 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102075322B1 KR102075322B1 KR1020197005159A KR20197005159A KR102075322B1 KR 102075322 B1 KR102075322 B1 KR 102075322B1 KR 1020197005159 A KR1020197005159 A KR 1020197005159A KR 20197005159 A KR20197005159 A KR 20197005159A KR 102075322 B1 KR102075322 B1 KR 102075322B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- precursor
- ion source
- gas
- dopant
- ion
- Prior art date
Links
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 title claims description 156
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 97
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 132
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 129
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 129
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 109
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 94
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 78
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 50
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000012726 low-vapor-pressure dopant Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 301
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 216
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 174
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- -1 Gallium halides Chemical class 0.000 description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 19
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 18
- XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M chlorogallium Chemical compound [Ga]Cl XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 17
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 16
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 15
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 13
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 11
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- CKHJYUSOUQDYEN-UHFFFAOYSA-N gallium(3+) Chemical compound [Ga+3] CKHJYUSOUQDYEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 10
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 8
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 8
- 229910001439 antimony ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 229910005269 GaF 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 5
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RMSOEGBYNWXXBG-UHFFFAOYSA-N 1-chloronaphthalen-2-ol Chemical compound C1=CC=CC2=C(Cl)C(O)=CC=C21 RMSOEGBYNWXXBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- GUNJVIDCYZYFGV-UHFFFAOYSA-K antimony trifluoride Chemical compound F[Sb](F)F GUNJVIDCYZYFGV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- FAWGZAFXDJGWBB-UHFFFAOYSA-N antimony(3+) Chemical compound [Sb+3] FAWGZAFXDJGWBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004965 chloroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011538 cleaning material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 150000002258 gallium Chemical class 0.000 description 1
- 150000002259 gallium compounds Chemical class 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 150000002472 indium compounds Chemical class 0.000 description 1
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/20—Ion sources; Ion guns using particle beam bombardment, e.g. ionisers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/16—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0815—Methods of ionisation
- H01J2237/082—Electron beam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
낮은 증기압 도펀트원 물질을 이용하는 것을 가능하게 하는 방식으로 도펀트 종을 생성하는 이온원 장치가 제공된다. 이온원 장치(10)는 이온원 챔버(12) 및 이온원 챔버(12) 내의 또는 이온원 챔버(12)와 연계된 소모성 구조부를 포함하고, 상기 소모성 구조부는 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함한다. 예를 들어, 소모성 구조부는 고체 도펀트원 물질로 형성된 내부 층을 갖는 파이프 또는 도관을 포함하는 도펀트 기체 공급 라인(14)이다.
Description
관련 출원 상호 참조
본 출원에서는 2014년 10월 27일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/069,272, 62/069,259 및 62,069,233의 35 U.S.C. §119 하의 우선권을 주장한다. 미국 특허 가출원 번호 62/069,272, 62/069,259 및 62,069,233의 개시물은 각각의 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
분야
한 측면에서, 본 개시물은 도펀트 종이 이온 주입 장치의 이온원(ion source) 챔버에 제공되거나 또는 계내 생성되는 이온 주입 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또 다른 측면에서, 본 개시물은 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 조성물 및 그러한 조성물을 이용하는 이온 주입 장치 및 방법에 관한 것이다. 추가의 측면에서, 본 개시물은 안티모니의 이온 주입을 위한 이온 주입 시스템 및 방법에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
이온 주입을 위한 도펀트 종을 생성하는 이온화에 도펀트원 물질의 이용에서, 도펀트 종을 생성하기 위한 폭넓고 다양한 도펀트원 물질이 개발되었다.
많은 경우에서, 도펀트원 물질은 이온 주입 시스템의 이온원 챔버에 효율적인 전달을 위한 충분히 높은 증기압을 갖지 않는다. 따라서, 낮은 증기압을 갖는 그러한 도펀트원 물질의 이용은 도펀트원 물질을 충분히 휘발시키고 이온 주입 시스템의 유동 라인에서 그의 응축 및 침착을 방지하는 데 요구되는 고온에서의 전달을 가능하게 하기 위해 이온 주입 장치의 실질적인 도구 변경을 요구할 수 있다. 따라서, 그러한 고온 작업을 수용하는 기화기 및 유동 회로가 이용되어야 한다.
그러나, 고온 이용은 도펀트원 물질이 분해 및 부반응되기 쉽게 하여 이온 주입 공정을 허용가능한 공차 내에서 제어하기 어렵게 만들기 때문에, 이온 주입된 구조부 및 소자의 제조에서 문제가 된다. 추가로, 고온 이용은 제어 밸브의 이용을 제한하고, 이렇게 해서 증기 유동 제어에 불리한 영향을 미친다. 이 요인들은 결국 한 도펀트원 물질로부터 또 다른 도펀트원 물질로의 전환에 긴 시간이 걸리는 결과를 초래하고, 또한, 기화기의 설치 또는 교체/재충전 동안에 기화기가 주변 환경으로부터 격리되지 않을 때는 안전 위험을 야기할 수 있다.
이온 주입 시스템의 이온원 챔버에 효율적인 전달을 위한 충분히 높은 증기압을 갖는 공급 물질이 상대적으로 적기 때문에, 허용가능한 도펀트원 물질의 선택이 제한된 안티모니, 인듐 및 갈륨 같은 도펀트 종의 이온 주입에서 앞서 말한 문제에 부딪쳤다.
따라서, 관련 분야는 새로운 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 조성물을 계속 찾는다.
따라서, 상대적으로 적은 높은 증기압 도펀트 전구체가 존재하는 앞에서 언급한 안티모니, 인듐 또는 갈륨 도펀트 종의 경우에서처럼, 낮은 증기압 도펀트원 물질이 상응하는 도펀트 종을 주입하기 위한 이온 주입 응용에서 효율적으로 이용되는 것을 가능하게 하는 새로운 접근법을 제공하는 것은 관련 분야에서 실질적 진보일 것이다.
요약
또한, 본 개시물은 낮은 증기압 도펀트원 물질이 이용되는 것을 가능하게 하는 방식으로 도펀트 종을 생성하는 이온 주입 장치 및 방법에 관한 것이다.
한 측면에서, 본 개시물은 이온원 챔버, 및 이온원 챔버 내의 또는 이온원 챔버와 연계된 소모성 구조부를 포함하고, 상기 소모성 구조부가 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하는 것인, 이온 주입을 위한 이온원 장치에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온 주입을 위해 이온원 챔버에서 이온화된 도펀트 종을 생성하는 것을 포함하고, 여기서 이온원 챔버는 그와 연계된 소모성 구조부를 가지며, 여기서 소모성 구조부는 상기 이온화된 도펀트 종을 생성하는 이온원 챔버에서의 이온화를 위한 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하고, 상기 방법은 상기 이온화된 도펀트 종의 생성을 위해 소모성 구조부와 반응물 기체를 접촉시키는 것을 포함하는 것인, 이온 주입을 수행하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 개시물은 이온 주입 시스템의 이온원 챔버에서 이온화된 도펀트 종을 생성하는 것을 포함하고, 여기서 이온원 챔버는 그와 연계된 소모성 구조부를 가지며, 여기서 소모성 구조부는 상기 이온화된 도펀트 종을 생성하는 이온원 챔버에서의 이온화를 위한 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하고, 상기 방법은 상기 이온화된 도펀트 종의 생성을 위해 소모성 구조부와 반응물 기체를 접촉시키는 것을 포함하는 것인, 이온 주입 시스템의 빔 전류, 이온원 수명 및 글리치율(glitch rate) 특성 중 적어도 하나에 관하여 이온 주입 시스템의 성능을 개선하는 방법에 관한 것이다.
본 개시물의 추가의 측면은 공정 시스템에 안티모니, 인듐 또는 갈륨 전구체를 위한 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물을 제공하고, 상기 전구체를 위한 기체상 공반응물을 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물과 접촉시키며 유동시켜서 공정 시스템에서 상기 전구체를 계내 생성하는 것을 포함하는, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 전구체를 이들 전구체가 이용되는 공정 시스템에서 계내 생성하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 개시물은 이온 주입 및 다른 반도체 제조 및 산업적 응용을 위한 유용성을 갖는 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 조성물에 관한 것이다.
한 측면에서, 본 개시물은 이온 주입 시스템의 이온원 수명을 개선하는 데 효과적인 병류(co-flow) 기체를 이온 주입 시스템의 이온원 챔버로 병류시키는 것을 포함하고, 여기서 전구체 기체가 할로겐화되지 않았을 때는 병류 기체가 할로겐-함유 병류 기체를 포함하고, 여기서 전구체 기체가 할로겐-함유 전구체를 포함할 때는 병류 기체가 할로겐화되지 않고, 임의로, 여기서 전구체 기체, 및 공종(co-species) 기체를 포함할 때의 병류 기체 중 적어도 하나는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인, 상응하는 이온화된 도펀트 종의 생성을 위한 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 기체 중 적어도 하나를 받는 이온 주입 시스템의 이온원 수명을 개선하는 방법에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 개시물은 기체상 형태의 전구체를 분배하도록 구성된 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 중 적어도 하나를 함유하는 제1 기체 공급 패키지, 기체상 전구체와 함께 이온 주입기의 이온원으로 병류될 때 이온원 수명을 개선하는 데 효과적인 병류 기체를 함유하는 제2 기체 공급 패키지를 포함하고, 여기서 전구체가 할로겐화되지 않았을 때는 병류 기체가 할로겐-함유 병류 기체를 포함하고, 여기서 전구체 기체가 할로겐-함유 전구체를 포함할 때는 병류 기체가 할로겐화되지 않고, 임의로, 여기서 전구체 기체, 및 공종 기체를 포함할 때의 병류 기체 중 적어도 하나는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인, 이온 주입을 위한 기체 공급 키트에 관한 것이다.
추가의 측면에서, 본 개시물은 이온 주입 설비에 이용하기 위해 위에 서술된 기체 공급 키트를 공급하는 것을 포함하는, 이온 주입 설비에서 이온원 수명을 증진시키는 방법에 관한 것이다.
본 개시물의 추가의 측면은 갈륨 전구체를 이온화하여 갈륨 주입 종을 생성하고, 갈륨 주입 종을 기판에 주입하는 것을 포함하고, 여기서 갈륨 전구체가 (i) GaF3, GaCl3, GaCl2, GaBr2 및 GaI3로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 할라이드, (ii) GaH3, Ga2H6 및 화학식 -(GaH3)-의 반복 단위를 포함하는 중합체 갈륨 수소화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 수소화물, (iii) 화학식 L:GaR3 (여기서, L은 부가 기이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 갈륨 부가물, (iv) 화학식 GaR3 (여기서, R은 C1-C12 알킬임)의 알킬갈륨 화합물, (v) 화학식 GaClyR3 -y (여기서, y는 1 또는 2이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 클로로알킬갈란, 및 (vi) 69Ga 또는 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨을 포함하는 (i) 내지 (v)의 동위원소 농축된 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인, 갈륨 이온 주입 방법에 관한 것이다.
본 개시물의 추가의 측면은 이온원 챔버, 및 이온원 챔버에 갈륨 전구체를 전달하도록 구성된 갈륨 전구체원을 포함하고, 여기서 갈륨 전구체원이 (i) GaF3, GaCl3, GaCl2, GaBr2 및 GaI3로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 할라이드, (ii) GaH3, Ga2H6 및 화학식 -(GaH3)-의 반복 단위를 포함하는 중합체 갈륨 수소화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 수소화물, (iii) 화학식 L:GaR3 (여기서, L은 부가 기이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 갈륨 부가물, (iv) 화학식 GaR3 (여기서, R은 C1-C12 알킬임)의 알킬갈륨 화합물, (v) 화학식 GaClyR3 -y (여기서, y는 1 또는 2이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 클로로알킬갈란, 및 (vi) 69Ga 또는 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨을 포함하는 (i) 내지 (v)의 동위원소 농축된 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인, 갈륨 이온 주입을 위한 이온원 장치에 관한 것이다.
본 개시물의 또 다른 측면은 전구체를 이온화하여 주입 종을 생성하고, 주입 종을 기판에 주입하는 것을 포함하고, 여기서 전구체가 121Sb 및 132Sb 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체, 113In 및 115In 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 인듐 전구체, 및 69Ga 및 71Ga 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인, 이온 주입 방법에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온 주입 시스템에 이용하기 위해 121Sb 및 132Sb 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체, 113In 및 115In 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 인듐 전구체, 및 69Ga 및 71Ga 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 상응하는 전구체 물질을 공급하는 것을 포함하는, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 중 적어도 하나의 주입을 위한 이온 주입 시스템의 작업을 증진시키는 방법에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온원 챔버, 및 이온원 챔버에서의 상응하는 주입 종을 생성하는 이온화를 위해 상응하는 전구체 물질을 제공하도록 구성된 상응하는 전구체 물질원을 포함하고, 여기서 상응하는 전구체 물질원이 121Sb 및 132Sb 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체, 113In 및 115In 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 인듐 전구체, 및 69Ga 및 71Ga 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 상응하는 전구체 물질을 포함하는 것인, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 중 적어도 하나의 주입을 위한 이온 주입 시스템에 관한 것이다.
추가로, 본 개시물은 안티모니의 이온 주입, 및 상응하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
한 측면에서, 본 개시물은 주입을 위한 안티모니 이온의 생성을 위해 이온 주입 시스템의 이온원에 안티모니 전구체를 공급하는 것을 포함하고, 여기서 안티모니 전구체는 (i) SbH3 및 (ii) 그의 하나 이상의 중수소화된 유사체 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 안티모니 전구체가 SbH3를 포함할 때는, 안티모니 전구체를 분해가 최소화되거나 배제되는 온도에서 흡착된 상태로 유지하고 상기 공급을 위해 탈착시켜 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 안티모니 전구체를 공급하고, 안티모니 전구체가 SbH3의 하나 이상의 중수소화된 유사체를 포함할 때는 이온 주입 시스템이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하도록 구성되고, 임의로, 여기서 안티모니 전구체가 안티모니 전구체를 흡착된 상태로 유지하고 상기 공급을 위해 탈착시켜 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 공급되는 것인, 안티모니 이온 주입 방법에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온원 및 이온원에 안티모니 전구체를 공급하도록 배열된 안티모니 전구체의 패키지를 포함하고, 여기서 상기 패키지 내의 안티모니 전구체가 (i) SbH3 및 (ii) SbH3의 하나 이상의 중수소화된 유사체 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 안티모니 전구체가 SbH3를 포함할 때는 패키지가 안티모니 전구체를 흡착된 상태로 함유하고, 시스템이 분해를 최소화거나 또는 배제하는 온도에서 패키지 내의 안티모니 전구체를 유지하도록 구성된 냉장원을 포함하고, 패키지가 이온원에의 공급을 위해 안티모니 전구체의 탈착 및 패키지로부터 안티모니 전구체의 방출이 일어나도록 구성되고, 안티모니 전구체가 SbH3의 하나 이상의 중수소화된 유사체를 포함할 때는 이온 주입 시스템이 중성자 생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하도록 구성된 것인, 안티모니 이온 주입 시스템에 관한 것이다.
본 개시물의 다른 측면, 특징 및 실시양태는 뒤이은 설명 및 첨부된 청구범위로부터 더 충분히 명백할 것이다.
도 1은 아크 챔버에서의 이온화를 위해 아크 챔버에 도펀트원 기체를 공급하기 위한 기체 공급 라인을 갖는 아크 챔버를 포함하는 이온 주입 시스템의 개략도이다.
도 2는 그러한 시스템의 아크 챔버에서 플라즈마의 생성을 개략적으로 나타내는 도 1의 이온 주입 시스템의 단면도이다.
도 3은 이온원 장치 및 이온원 장치의 열 관리를 위한 히트 싱크(heat sink) 장치를 포함하는 이온원 어셈블리의 단면의 투시도이다.
도 4는 도시된 이온 주입 챔버에서 기판의 이온 주입 도핑을 위해 공급되는 기체를 함유하는 저장 및 분배 용기를 포함하는 이온 주입 공정 시스템의 개략도이다.
도 5는 이온 주입 시스템의 이온원의 단면도이다.
도 6은 공정 모니터링 및 제어 시스템을 포함하는 이온 주입 시스템의 개략도이다.
도 2는 그러한 시스템의 아크 챔버에서 플라즈마의 생성을 개략적으로 나타내는 도 1의 이온 주입 시스템의 단면도이다.
도 3은 이온원 장치 및 이온원 장치의 열 관리를 위한 히트 싱크(heat sink) 장치를 포함하는 이온원 어셈블리의 단면의 투시도이다.
도 4는 도시된 이온 주입 챔버에서 기판의 이온 주입 도핑을 위해 공급되는 기체를 함유하는 저장 및 분배 용기를 포함하는 이온 주입 공정 시스템의 개략도이다.
도 5는 이온 주입 시스템의 이온원의 단면도이다.
도 6은 공정 모니터링 및 제어 시스템을 포함하는 이온 주입 시스템의 개략도이다.
상세한 설명
본 개시물은 이온 주입, 및 다양한 측면에서, 낮은 증기압 도펀트원 물질을 이용하는 것을 가능하게 하는 방식으로 도펀트 종을 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
한 측면에서, 본 개시물은 이온원 챔버, 및 이온원 챔버 내의 또는 이온원 챔버와 연계된 소모성 구조부를 포함하고, 상기 소모성 구조부가 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하는 것인, 이온 주입을 위한 이온원 장치에 관한 것이다.
이온원 장치에서 소모성 구조부는 이온원 챔버 내에 배치되는 구조 부재, 예컨대 이온원 챔버의 라이너 또는 다른 구조 성분을 포함할 수 있거나, 또는 소모성 구조부는 이온원 챔버와 연계된 구조부, 예컨대 이온원 챔버에 커플링된 기체 전달 관, 또는 구조 성분과 접촉하는 반응성 기체와의 반응의 결과로 기체상 형태의 도펀트를 제공하도록 제작되고 배열된 연계된 특성의 다른 구조 성분일 수 있다. 이 구조부는 전구체 생성을 위해 반응물 기체와의 반응에 의해 소모될 수 있는 것이고, 이온원 장치 또는 부속 장비의 물리적 완전성에 불리한 영향을 미치지 않고, 즉, 비록 구조 부재가 완전히 소모된다고 하더라도 이온원 챔버 및 부속 장비는 그의 물리적 완전성을 유지할 것이다. 예를 들어, 소모성 구조부는 공반응물 기체 유동 통로와 동축인 관형 부재를 포함할 수 있고, 여기서 소모성 관형 부재의 소모는 소모성 관형 부재가 배치된 공반응물 기체 유동 통로의 물리적 완전성에 손상을 끼치지 않는다. 따라서, 소모성 구조부는 물리적 질량을 포함하고, 반응물 기체의 표적으로서 시트, 막대, 관, 고리, 원반, 또는 다른 적당한 형태일 수 있다.
이온원 장치에 이용되는 고체 도펀트원 물질은 안티모니, 인듐 및 갈륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 도펀트 성분을 포함할 수 있다. 이러해서, 고체 도펀트원 물질은 안티모니 도펀트 전구체, 인듐 도펀트 전구체 및/또는 갈륨 도펀트 전구체를 포함할 수 있다.
그러한 장치의 작업에 이용되는 반응성 기체는 고체 도펀트원 물질과 반응하여 기체상 형태의 도펀트를 이온원 챔버에 방출하는 데 효과적인 임의의 적당한 유형일 수 있다. 그러한 목적에 적당한 예시 기체는 플루오린화수소, NF3, 산소, 수소 및 앞서 말한 기체 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체를 포함한다.
따라서, 이온원 장치는 이온원 챔버에 기체 전달 관계로 커플링되는 반응성 기체원을 포함하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시양태에서 고체 도펀트원 물질은 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된, 동위원소 농축된 도펀트원 물질을 포함할 수 있다.
본 개시물의 추가의 측면은 이온 주입을 위해 이온원 챔버에서 이온화된 도펀트 종을 생성하는 것을 포함하고, 여기서 이온원 챔버는 그와 연계된 소모성 구조부를 가지며, 여기서 소모성 구조부는 상기 이온화된 도펀트 종을 생성하는 이온원 챔버에서의 이온화를 위한 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하고, 상기 방법은 상기 이온화된 도펀트 종의 생성을 위해 소모성 구조부와 반응물 기체를 접촉시키는 것을 포함하는 것인, 이온 주입을 수행하는 방법에 관한 것이다.
그러한 방법에서, 소모성 구조부는 이온원 챔버 내에 배치되는 구조 부재, 예컨대 이온원 챔버의 라이너 또는 다른 구조 부재를 포함할 수 있다. 별법으로, 또는 추가로, 소모성 구조부는 이온원 챔버와 연계된 구조부, 예컨대 이온원 챔버에 커플링된 기체 전달 관을 포함할 수 있다.
소모성 구조부 내에 포함된 고체 도펀트원 물질은 임의의 적당한 유형일 수 있고, 예를 들어, 안티모니, 인듐 및 갈륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 도펀트 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 고체 도펀트원 물질은 안티모니 도펀트 전구체, 갈륨 도펀트 전구체 또는 인듐 도펀트 전구체를 포함할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 소모성 구조부를 포함하는 고체 도펀트원 물질은 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 고체 도펀트원 물질을 포함한다.
소모성 구조부의 고체 도펀트원 물질과의 반응에 이용되는 반응성 기체는 이온 주입 시스템의 작업에서 이온화 및 그 다음의 주입을 위해 기체상 형태의 도펀트를 생성하기 위해 고체 도펀트원 물질과 반응성인 임의의 적당한 유형일 수 있다. 특정 실시양태에서, 반응성 기체는 플루오린화수소, NF3, 산소, 수소 및 앞서 말한 기체 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체를 포함할 수 있다.
본 개시물의 추가의 측면은 이온 주입 시스템의 이온원 챔버에서 이온화된 도펀트 종을 생성하는 것을 포함하고, 여기서 이온원 챔버는 그와 연계된 소모성 구조부를 가지며, 여기서 소모성 구조부는 상기 이온화된 도펀트 종을 생성하는 이온원 챔버에서의 이온화를 위한 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하고, 상기 방법은 상기 이온화된 도펀트 종의 생성을 위해 소모성 구조부와 반응물 기체를 접촉시키는 것을 포함하는 것인, 이온 주입 시스템의 빔 전류, 이온원 수명 및 글리치율 특성 중 적어도 하나에 관하여 이온 주입 시스템의 성능을 개선하는 방법에 관한 것이다.
그러한 방법에 이용되는 고체 도펀트원 물질은 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된, 동위원소 농축된 도펀트원 물질을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 공정 시스템에 안티모니, 인듐 또는 갈륨 전구체를 위한 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물을 제공하고, 상기 전구체를 위한 기체상 공반응물을 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물과 접촉시키며 유동시켜서 공정 시스템에서 상기 전구체를 계내 생성하는 것을 포함하는, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 전구체를 이들 전구체가 이용되는 공정 시스템에서 계내 생성하는 방법에 관한 것이다.
공정 시스템에서 전구체 반응물의 위치는 그러한 반응물이 기체상 공반응물과 반응하여 주입 종을 생성하는 이온화를 위한 전구체를 생성할 수 있는 임의의 적당한 위치일 수 있다. 이전에 서술한 바와 같이, 전구체 반응물은 공정 시스템 내에 구조적으로 구성될 수 있거나, 또는 다른 방식으로는, 적당한 주입 종을 생성하는 이온화를 위한 요망되는 전구체를 생성하는 반응을 위해 배치될 수 있거나 또는 제공될 수 있다.
다양한 실시양태에서, 공정 시스템은 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물이 이온 주입 시스템의 아크 챔버 내에, 구조 성분 내에, 또는 다른 방식으로는, 상응하는 전구체를 생성하는 반응을 위해 제공되는 반응물로서 포함되는 이온 주입 시스템을 포함할 수 있다.
공정 시스템은 반도체 공정 시스템, 예를 들어 이온 주입 시스템, 또는 다른 공정 시스템, 예컨대 태양 패널 또는 평면 패널 디스플레이 제품을 제조하기 위한 공정 시스템을 포함할 수 있다.
예시 실시양태의 한 예로서, 전구체는 안티모니 반응물, 예컨대 안티모니 원소 (Sb) 또는 Sb2O3로부터 계내 생성되는 안티모니 전구체를 포함할 수 있다.
기체상 공반응물은 주입 종을 생성하는 이온화를 위한 전구체를 생성하기 위해 전구체 반응물과 반응성인 임의의 적당한 유형일 수 있다. 다양한 실시양태에서, 기체상 공반응물은 플루오린-함유 기체상 화합물, 예를 들어, XeF2, F2, NF3 및N2F4로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체상 화합물을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 기체상 공반응물은 염소-함유 기체상 화합물, 예를 들어 Cl2 또는 다른 클로로 화합물을 포함할 수 있다.
이러해서, 전구체는 예를 들어 SbF3, SbCl3, GaCl3 및 InCl3로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함할 수 있다.
앞에서 언급한 방법에서는, 기체상 공반응물의 유량을 제어하여 공정 시스템에서 반응 생성물로서 생성되는 전구체의 제어된 유량을 달성할 수 있다.
다양한 특정 실시양태에서, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물은 공정 시스템에서 반응기, 예를 들어 가열된 반응기에 함유될 수 있다. 상응해서, 공정 시스템은 이온 주입 시스템을 포함하고, 여기서는 반응기 온도 및 기체상 공반응물 유량을 제어하여 미리 결정된 이온 주입 빔 전류를 달성할 수 있다.
앞에서 언급한 방법은 계내 전구체 생성이 (i) 기체상 공반응물과 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물의 접촉에 의해 생성되는 전구체의 양의 측정; (ii) 기체상 공반응물과 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물의 접촉의 반응 생성물의 식별 및 정량화, (iii) 상기 접촉 후 미반응된 기체상 공반응물의 양의 검출, 및 (iv) 빔 전류의 검출 중 적어도 하나를 포함하는 제어 공정에 의해 제어되는 방식으로 수행될 수 있고, 여기서 공정 시스템은 이온 주입 시스템을 포함한다.
전용 반응기가 이용되는 다른 실시양태에서, 반응기는, 다수의 반응기 베드 중 하나가 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물 고갈의 종료점 상태에 도달했을 때 그로부터, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물을 함유하는 다수의 반응기 베드 중 또 다른 하나로 공반응물 기체 유동을 전환시키기 위해 배열된 다수의 반응기 베드를 포함할 수 있다.
그러한 다수의 베드 반응기 배열에서, 전환시키기 위한 종료점 상태는 다음 중 하나 이상에 의해 결정될 수 있다: 합계한 기체상 공반응물 유동의 미리 결정된 검출의 달성; 감소하는 빔 전류의 검출; 및 다수의 반응기 베드 중 가동 중인 베드로부터 존재하는 기체의 분석.
추가로, 위에 서술된 방법은 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 농축된 전구체 반응물, 예를 들어 안티모니, 인듐 또는 갈륨 반응물을 이용할 수 있다.
다른 실시양태에서, 위에 서술된 방법은 병류 기체, 예를 들어 희석제, 평형-유도 기체, 세정 기체 등을 요망되는 대로 공정 시스템으로 또는 공정 시스템을 통해 유동시켜서 수행될 수 있다.
이제, 도면에 관하여 설명하면, 도 1은 아크 챔버에서의 이온화를 위해 도펀트원 기체를 아크 챔버에 공급하기 위한 기체 공급 라인(14)을 갖는 아크 챔버(12) 이온 주입 시스템(10)의 개략적 표현이다. 이러해서, 아크 챔버(12)는 이온원 챔버를 제공하고, 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하는 소모성 구조부가 이온원 챔버 내에 또는 이온원 챔버와 연계되어 제공될 수 있다.
도 2는 도 1의 이온 주입 시스템(10)의 아크 챔버(12)에서 플라즈마(16)의 생성을 개략적으로 나타내는 도 1의 이온 주입 시스템(10)의 단면도이다. 이온 주입 시스템을 위한 열 관리 시스템의 이용과 관련해서 바람직할 수 있는 바와 같이, 공급 라인 및 아크 챔버에 들어가는 기체의 열 상태의 질을 결정하기 위해 모니터링 관계로 고정된 모니터링 열전쌍(TC1) 및 (TC2)을 갖는 도펀트 기체 공급 라인(14) 안으로 화살표(A)로 나타낸 방향으로 도펀트 기체가 유동한다. 도펀트 기체 공급 라인(14)은 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질로 형성된 내부 층을 갖는 파이프 또는 도관을 포함할 수 있다. 그러한 방식으로, 반응성 캐리어 기체가 도펀트 기체 공급 라인을 통해 유동할 수 있고, 반응에 의해 도펀트 종을 생성할 수 있다. 도펀트 종은 캐리어 기체에 의해 이온 주입 시스템의 이온원 챔버 안으로 운반된다.
도 3은 이온원 장치(70) 및 시스템의 열 관리를 위한 임의의 히트 싱크 장치(50)를 포함하는 이온원 어셈블리의 투시 단면도이다. 이 단면도는 기체 공급 플러그 내의 기체 유동 통로(84) 및 이온원과 연계된 기체 부싱 내의 기체 유동 통로(86)에 연결되는 도펀트원 기체 공급 라인(72)을 나타낸다.
도 3에 나타낸 이온원 장치는 이온원 챔버에 도펀트를 제공하는 계내 생성 접근법으로서, 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질로 형성될 수 있는 베이스 라이너(80)를 포함한다. 라이너(80)는 분해되기 쉬운 도펀트원 기체가 이용될 때 추가의 개선된 이온원 작업 수명을 제공하기 위해 개구(82)를 포함하도록 변경될 수 있다.
앞서 말한 배열은 이온원 챔버 내의 또는 이온원 챔버와 연계된, 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하는 소모성 구조부의 제공을 도시한다. 소모성 구조부는 작업 수명에 관하여 모니터링될 수 있고, 이온 주입 시스템의 소모성 성분으로서 진행 중인 유지관리 일정에 따라 교체될 수 있다.
도 4는 도시된 이온 주입 챔버(301) 내에서 기판(328)의 이온 주입 도핑을 위한 도펀트 종을 생성하기 위해 이온원 챔버 내에서 도펀트원 반응물과의 계내 반응을 위해 공급되는 공반응물 기체를 보유하는 저장 및 분배 용기(302)를 포함하는 이온 주입 공정 시스템(300)의 개략적 표현이다.
저장 및 분배 용기(302)는 공반응물 기체를 보유하는 내부 부피를 둘러싸는 용기 벽(306)을 포함한다.
용기는 기체만 보유하도록 배열된 내부 부피를 갖는 통상적인 유형의 기체 실린더일 수 있거나, 또는 별법으로, 용기는 공반응물 기체에 흡착 친화성을 갖는 흡착성 물질을 함유할 수 있고, 분배 조건 하에서 용기로부터 방출하기 위해 이 흡착성 물질로부터 공반응물원 기체가 탈착될 수 있다.
저장 및 분배 용기(302)는 방출 라인(312)과 기체 유동 소통하게 커플링된 밸브 헤드(308)를 포함한다. 라인(312) 내에 질량 유동 제어기(314)와 함께 압력 센서(310)가 배치된다. 다른 모니터링 및 감지 성분이 이 라인과 커플링될 수 있고, 제어 수단, 예컨대 액츄에이터, 피드백 및 컴퓨터 제어 시스템, 사이클 타이머 등과 인터페이스로 접속할 수 있다.
이온 주입 챔버(301)는 라인(312)으로부터 분배된 공반응물 기체를 받는 이온화기(316)를 함유하고, 공반응물 기체는 이온화기 챔버 내에서 이온화 조건 하에서 이온 빔(305)을 생성하는 도펀트 종을 생성하기 위해 이온화기 챔버 내에 또는 이온화기 챔버와 연계되어 제공된 도펀트원 반응물과 반응성이다. 이온 빔(305)은 필요한 이온을 선택하고 비선택된 이온을 거부하는 질량 분석기 유닛(322)을 통과한다.
선택된 이온은 가속 전극 어레이(324)를 통과한 다음에 편향 전극(326)을 통과한다. 결과적인 집속된 이온 빔은 스핀들(332) 상에 차례로 장착된 회전가능 홀더(330) 상에 배치된 기판 요소(328) 상에 충돌하여 도핑된 기판을 이온 주입 생성물로서 생성한다.
이온 주입 챔버(301)의 각 구역은 라인(318), (340) 및 (344)를 통해 각각 펌프(320), (342) 및 (346)에 의해 비워진다.
도 5는 도 4에 나타낸 유형의 이온 주입 시스템에서 유용하게 이용될 수 있는 이온원의 단면도이고, 그것은 2000년 10월 24일에 등록된 미국 특허 6,135,128(M.A. Graf 등)에서 더 충분히 서술된다.
이온원(112)은 플라즈마 챔버(122)를 한정하는 하우징, 및 이온 추출기 어셈블리를 포함한다. 도펀트원 반응물 및 공반응물 기체에 의해 생성된 이온화가능 도펀트 기체에 에너지를 부여하여 플라즈마 챔버(122) 내에서 이온을 생성한다. 일반적으로, 양이온이 생성되지만, 시스템은 음이온을 생성하도록 다르게 배열될 수 있다. 양이온은 플라즈마 챔버(122) 내의 슬릿을 통해 이온 추출기 어셈블리(124)에 의해 추출되고, 이온 추출기 어셈블리(124)는 복수의 전극(142)을 포함한다. 따라서, 이온 추출기 어셈블리는 추출 애퍼처 플레이트(146)를 통해 플라즈마 챔버로부터 양이온 빔을 추출하는 기능을 하고 추출된 이온을 질량 분석 자석(도 5에 나타내지 않음) 쪽으로 가속하는 기능을 한다.
공반응물 기체가 공반응물 기체원(166)으로부터 유동되어 질량 유동 제어기(168)를 함유하는 도관(170)을 통해 도펀트원 반응물을 함유하거나 또는 연계된 도펀트원 반응물을 갖는 플라즈마 챔버(122) 안에 주입된다. 공반응물 기체원(166)은 예를 들어 엔테그리스, 인크.(Entegris, Inc.)(미국 매사츄세츠주 빌러리카)로부터 SDS라는 상표명으로 상업적으로 입수가능한 유형의 흡착제-기재 기체 저장 및 공급 용기, 예를 들어 엔테그리스, 인크.(미국 매사츄세츠주 빌러리카)로부터 VAC라는 상표명으로 상업적으로 입수가능한 유형의 내부 기체 압력 조정기를 포함하는 압력-조정되는 용기를 포함할 수 있거나, 또는 고체 공반응물 물질이 이용될 때, 공반응물 기체원(166)은 예를 들어 엔테그리스, 인크.(미국 매사츄세츠주 빌러리카)로부터 프로이-뱁(ProE-Vap)이라는 상표명으로 상업적으로 입수가능한 유형의 고체원 용기를 포함할 수 있다. 플라즈마 챔버(122)는 도펀트원 반응물 및 공반응물 기체의 반응 생성물의 이온화를 위해 챔버 내부에 이온화 대역(420)의 경계를 정하는 전기전도성 챔버 벽(412), (414), (416)을 갖는다. 옆벽(414)은 플라즈마 챔버(122)의 중심축(415)에 대해 원 대칭이다. 분해 자석(resolving magnet)에 대면하는 전도성 벽(416)은 플라즈마 챔버 지지체(422)에 연결된다. 벽(416)은 이온들이 플라즈마 챔버(122)를 나간 다음에 다수의 이격된 전기적으로 격리된 추출 전극(124)으로부터 하류의 위치에서 조합하여 이온 빔을 생성하는 것을 허용하는 다수의 개구를 갖는 애퍼처 플레이트(146)를 지지한다. 애퍼처 플레이트(146)는 이격된 추출 전극(142)의 유사하게 구성된 다수의 애퍼처와 정렬하는, 명시된 패턴으로 배열된 많은 개구를 포함한다. 도 5에는 단 1개의 그러한 애퍼처를 나타낸다.
금속성 안테나(430)는 플라즈마 챔버(122) 내로 에너지를 방출하기 위해 챔버 내부 내에 노출된 금속 표면(432)을 갖는다. 플라즈마 챔버(122) 밖에 있는 전력 공급부(434)가 금속성 안테나(430)에 적당한 특성의 무선 주파수(RF) 신호, 예를 들어 대략 13.56 메가헤르쯔(MHz)의 RF 신호로 에너지를 공급해서 금속성 안테나에 교류 전류를 설정하여 플라즈마 챔버(122) 내에 이온화 전기장을 유도한다. 안테나의 전력은 특정 이온화 작업에 적당한 임의의 적당한 크기를 가질 수 있고, 예를 들어 500 - 3000 와트(W) 정도의 전력일 수 있다. 이온원 챔버의 압력은 예를 들어 1 - 10 밀리토르 정도일 수 있고, 따라서 이온원(112)은 저압 고밀도 유도원으로서 기능한다. 또한, 플라즈마 챔버(122)는 안테나(430)와 애퍼처 플레이트(146) 사이의 챔버 내부의 영역을 통해 연장되는 자석 필터 어셈블리(440)를 포함할 수 있다.
안테나(430)는 제거가능한 지지 플레이트(450)에 의해 플라즈마 챔버(122) 내에 위치할 수 있다. 지지 플레이트(450)는 원형 컷아웃(452)을 갖는 위치에서 옆벽(414)에 의해 지지되고, 원형 컷아웃(452)을 통해서 안테나가 연장된다. 안테나(430)의 지지 플레이트(450)는 안테나(430)의 노출된 U-형상 금속 부분(432)을 이온화 대역(420) 내에 위치시키면서 챔버 벽(414)의 컷아웃(452) 내에 끼워 맞춰지는 크기를 갖는다.
지지 플레이트(450)는 2개의 진공 압력 핏팅(fitting)(456)을 수용하는 2개의 통로를 한정한다. 안테나(430)의 기다란 다리 세그먼트(457)를 핏팅을 통해 밀어 넣은 후, 말단 캡(458)을 핏팅에 나사로 고정하여 핏팅(456)과 다리 세그먼트(457) 사이의 접촉 영역을 밀봉한다. 안테나(430)는 바람직하게는 그의 복사선-방출 영역에서 U-형상을 가지며, 예를 들어 알루미늄으로부터 제작될 수 있다. 관은 압력 핏팅(456)을 통과하도록 하는 치수를 갖는 외경을 갖는다. 사용 중, 안테나는 그의 주위로부터 열을 흡수한다. 이 열을 소산시키기 위해 관의 중심을 통해 루트를 따라 냉각제를 보낸다.
플레이트(450)는 플라즈마 챔버의 내부에 노출된 일반적으로 평면 표면(460)을 가지며, 챔버 내부에 대면하지 않는 평행한 외부 표면(462)을 포함한다. 플레이트(450)의 플랜지형 부분(464)은 연결자(472)에 의해 벽(414)에 부착된, 벽(414)의 컷아웃을 둘러싸는 링 자석(470) 위에 놓인다. 지지 플레이트(450)에 부착된 강자성 삽입물(474)이 자석(470) 위에 끼워 맞춰지고, 이렇게 하여 플레이트(450)가 컷아웃(452) 내에 위치할 때, 강자성 삽입물(474) 및 자석(470)이 서로 끌어당겨서 플레이트(450)를 안테나(430)가 챔버 내부 내로 연장되게 적당한 위치에 고정시킨다.
이온원의 작업 동안, 열이 발생되고, 이 열은 벽(412), (414), (416), (418)에 의해 흡수된다. 흡수된 열은 벽을 통하는 통로 내로 루트를 따라 물을 보내기 위한 핏팅(476)을 통해 도입되고 제2 배출 핏팅(나타내지 않음)에 의해 챔버로부터 떠나는 냉각제에 의해 챔버(122)로부터 제거될 수 있다. 이 배열에 의해, 벽의 온도가 100℃ 미만의 온도에서 유지될 수 있고, 이렇게 해서 이온원(112)은 차가운 벽을 갖는 이온원으로서 기능한다.
지지 플레이트(450) 근처의 안테나(430)의 영역은 특히 이온 주입기의 작업 동안 스퍼터링된 물질에 의해 피복되기 쉽다. 그러한 스퍼터링의 효과를 최소화하기 위해, 안테나를 지지 플레이트(450) 내에 삽입하기 전에 알루미늄 안테나에 2개의 차폐물(480)을 미끄러지듯 끼울 수 있다. 이 차폐물은 바람직하게는 알루미늄으로부터 제작되고, 차폐물과 안테나(430)의 노출된 알루미늄의 외부 표면 사이의 마찰 끼워맞춤에 의해 제자리에 유지된다.
이온원(112)의 작업 동안, 이온화 대역(420)의 경계를 정하는 내부 벽(412), (414) 및 (416) 상에 도펀트 원소의 침착물이 생성될 수 있다. 이온원(112)이 정상 작업 조건 하에서 작업할 때, 공반응물 기체와 동시에 세정 기체가 유동할 수 있다. 세정 기체원(482) 및 상응하는 질량 유동 제어기(484)가 제공될 수 있고, 질량 유동 제어기(484)의 세정 기체 출력은 플라즈마 챔버(122)에 전달되기 전에 도관(170)에서 질량 유동 제어기(168)의 공반응물 기체 출력과 조합된다. 별법으로, 공반응물 기체 및 세정 기체가 독립적으로 플라즈마 챔버에 전달될 수 있다. 추가의 대안으로서, 능동 이온 주입 작업 다음에 세정 기체가 플라즈마 챔버로 유동할 수 있다.
공반응물 기체원(166)은 공반응물 기체를 세정 물질 및/또는 다른 물질, 예컨대 희석제, 평형-유도 물질, 냉각제 등과 함께 함유할 수 있다
도 6은 이온원 챔버(544) 및 공정 모니터링 및 제어 시스템을 포함하는 이온 주입 시스템(500)의 개략적 표현이다.
나타낸 바와 같이, 이온 주입 시스템(500)은 유동 제어 밸브(524)를 갖는 분배 라인(518)에 커플링된 공반응물 기체 실린더(512), 유동 제어 밸브(526)를 갖는 분배 라인(520)에 커플링된 세정 유체 실린더(514), 및 유동 제어 밸브(528)를 갖는 분배 라인(522)에 커플링된 희석제 유체 실린더(516)를 포함하는 기체 공급 실린더가 배치된 기체 박스(510)를 포함한다. 이온원 챔버(544) 내에 또는 이온원 챔버와 연계되어 제공된 도펀트원 반응물과의 반응을 위해 실린더(512) 내에 공반응물 기체가 배열된다(도 6에는 나타내지 않음).
밸브(524), (526) 및 (528)는 각각 신호 전송 라인(530), (536) 및 (534)에 의해 중앙 처리 유닛(CPU)에 연결되고, 그래서 CPU가 작동하여 사이클 시간 프로그램, 또는 CPU에 의해 모니터링되는 공정 조건 및/또는 성분에 밸브-변조 응답을 제공하는 CPU의 다른 신호 생성 능력에 응답하여 특정한 정도로 각각의 밸브를 개방하거나 또는 폐쇄할 수 있다.
각각의 실린더에 커플링된 분배 라인(518), (520), (522)은 혼합 챔버(532)에서 종결하고, 이렇게 해서 요망되는 대로 각각의 공반응물 기체, 세정 유체 및 희석제 유체 중 다수를 선택적으로 서로 혼합할 수 있다. 별법으로, 챔버(532)로부터 압력 트랜스듀서(540) 및 질량 유동 제어기(MFC)(542)를 함유하는 공급 라인으로 및 이렇게 해서, 이온원 챔버(544)로의 유동을 위해, 단일의 실린더, 즉, 공반응물 기체 실린더(512)가 그의 내용물을 챔버(532)에 분배하도록 배열될 수 있다. 이온원 챔버(544)가 이온화 작업을 위해 배열되어 거기에서 공반응물 기체 및 도펀트원 반응물의 반응에 의해 생성된 도펀트원을 이온화한다. 이온화 작업을 수행하여 이온 빔을 생성하고, 이온 빔은 이온 주입기 챔버(546)에 전송된다. 이온 주입기 챔버(546)는 기판 내에 선택된 이온화된 도펀트 종의 주입을 위해 장착된 반도체 또는 다른 마이크로전자 소자 기판을 함유한다.
도 6의 이 예시 시스템에서는 이온원에 이르는 공급 라인 내의 압력 트랜스듀서(540)가 신호 전송 라인(538)에 의해 CPU에 신호 전송 관계로 연결된다. 또, 질량 유동 제어기가 신호 전송 라인에 의해 CPU에 신호 전송 관계로 연결된다. 압력 트랜스듀서의 이 배열에 의해, 공급 라인 내의 압력과 상관 있는 신호가 생성되고 모니터링 목적으로 라인(538)으로 CPU에 전송된다.
공반응물 기체가 이온원으로 유동하는 동안, 공급 라인의 압력이 압력 트랜스듀서(540)에 의해 감지되고 신호 전송 라인(538)으로 CPU에 전송된다.
그 다음, CPU는 이온원 챔버로 유동하는 공반응물 기체의 유동을 응답식으로 변조할 수 있다. 또한, CPU는 신호 전송 라인(536)으로 밸브에 보낸 제어 신호에 의해 유동 제어 밸브(526)를 개방함으로써 실린더(514)로부터 공급 라인으로의 세정 유체의 유동을 제어할 수 있다. 별법으로, 이온원에 보내는 아크 전력을 감소시킬 수 있다. 추가의 대안으로서, 공반응물 기체의 유량을 증가시킴으로써, 신호 전송 라인(530)으로 밸브에 전송된 제어 신호에 의한 밸브(524) 개방에 의해, 및/또는 세정 유체 및/또는 희석제 유체를 첨가함으로써 부피 유량의 전체 증가로 인해 유동 회로 및 이온원 챔버 내의 공반응물 기체의 체류 시간이 감소함으로써 공반응물 기체의 체류 시간을 감소시킬 수 있다. 이 방식으로, 적당한 이온 주입 시스템 작업을 제공하기 위해, 공반응물 기체와 도펀트원 반응물의 반응이 제어가능하게 변조될 수 있다.
또한, 본 개시물은 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 조성물, 및 안티모니, 인듐 및 갈륨 주입 종의 주입을 위해 이 조성물을 이용하는 이온 주입 장치 및 방법에 관한 것이다.
한 측면에서, 본 개시물은 이온 주입 시스템의 이온원 수명을 개선하는 데 효과적인 병류 기체를 이온 주입 시스템의 이온원 챔버로 병류시키는 것을 포함하고, 여기서 전구체 기체가 할로겐화되지 않았을 때는 병류 기체가 할로겐-함유 병류 기체를 포함하고, 여기서 전구체 기체가 할로겐-함유 전구체를 포함할 때는 병류 기체가 할로겐화되지 않고, 임의로, 여기서 전구체 기체, 및 공종 기체를 포함할 때의 병류 기체 중 적어도 하나는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인, 상응하는 이온화된 도펀트 종의 생성을 위한 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 기체 중 적어도 하나를 받는 이온 주입 시스템의 이온원 수명을 개선하는 방법에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "공종 기체"라는 용어는 전구체 기체와 동일한 도펀트 원자를 함유하는 기체를 나타낸다. 다시 말해서, 전구체 기체가 도펀트 종으로서 안티모니를 포함할 때, 그와 함께 이용되는 공종 기체는 기체상 안티모니 화합물을 포함할 것이다. 마찬가지로, 전구체 기체가 도펀트 종으로서 인듐을 포함할 때, 그와 함께 이용되는 공종 기체는 기체상 인듐 화합물을 포함할 것이고, 전구체 기체가 도펀트 종으로서 갈륨을 포함할 때, 그와 함께 이용되는 공종 기체는 기체상 갈륨 화합물을 포함할 것이다.
위에서 논의된 방법에서, 할로겐-함유 병류 기체는 플루오린-함유 기체, 예를 들어 공종 플루오린-함유 기체, 예컨대, 전구체 기체가 안티모니 도펀트 종을 포함할 때는 안티모니 플루오라이드, 전구체 기체가 인듐 도펀트 종을 포함할 때는 인듐 플루오라이드, 및 전구체 기체가 갈륨 도펀트 종을 포함할 때는 갈륨 플루오라이드를 포함할 수 있다. 별법으로, 할로겐-함유 병류 기체는 비-플루오로 할로겐 기체, 예컨대 클로라이드, 아이오다이드, 또는 브로마이드 기체를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 전구체 기체는 안티모니 전구체, 예를 들어 Sb2O3를 포함할 수 있다. 그러한 안티모니 전구체는 안티모니 병류 기체, 예컨대 SbF3 또는 SbH3를 포함하는 병류 기체와 함께 이용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 전구체 기체는 인듐 전구체 또는 갈륨 전구체를 포함할 수 있고, 그러한 전구체 기체는 공종 기체를 포함하는 적당한 병류 기체와 함께 이용될 수 있다.
다양한 실시양태에서, 위에 서술된 방법은 병류 기체, 예컨대 NF3 또는 XeF2로 수행될 수 있다.
다른 실시양태에서는, 전구체 기체, 및 공종 기체를 포함할 때의 병류 기체 중 적어도 하나는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인 앞서 말한 방법이 수행될 수 있다. 예를 들어, 전구체 기체는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비 수준을 초과하여 동위원소 농축될 수 있다. 또 다른 예로서, 병류 기체는 공종 기체를 포함할 수 있고, 적어도 하나는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비 수준을 초과하여 동위원소 농축될 수 있다. 추가의 예로서, 전구체 기체, 및 공종 기체를 포함하는 병류 기체 둘 다는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축될 수 있다.
추가의 측면에서, 본 개시물은 기체상 형태의 전구체를 분배하도록 구성된 안티모니, 인듐 및 갈륨 전구체 중 적어도 하나를 함유하는 제1 기체 공급 패키지, 기체상 전구체와 함께 이온 주입기의 이온원으로 병류될 때 이온원 수명을 개선하는 데 효과적인 병류 기체를 함유하는 제2 기체 공급 패키지를 포함하고, 여기서 전구체가 할로겐화되지 않았을 때는 병류 기체가 할로겐-함유 병류 기체를 포함하고, 여기서 전구체 기체가 할로겐-함유 전구체를 포함할 때는 병류 기체가 할로겐화되지 않고, 임의로, 여기서 전구체 기체, 및 공종 기체를 포함할 때의 병류 기체 중 적어도 하나는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인, 이온 주입을 위한 기체 공급 키트에 관한 것이다.
그러한 기체 공급 키트의 예시 실시양태에서, 제1 기체 공급 패키지의 전구체는 Sb2O3를 포함할 수 있고, 제2 기체 공급 패키지의 병류 기체는 SbF3, NF3 및 XeF2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추가로, 본 개시물은 이온 주입 설비에 이용하기 위해 위에 서술된 기체 공급 키트를 공급하는 것을 포함하는, 이온 주입 설비에서 이온원 수명을 증진시키는 방법을 기도한다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 갈륨 전구체를 이온화하여 갈륨 주입 종을 생성하고, 갈륨 주입 종을 기판에 주입하는 것을 포함하고, 여기서 갈륨 전구체가 (i) GaF3, GaCl3, GaCl2, GaBr2 및 GaI3로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 할라이드, (ii) GaH3, Ga2H6 및 화학식 -(GaH3)-의 반복 단위를 포함하는 중합체 갈륨 수소화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 수소화물, (iii) 화학식 L:GaR3 (여기서, L은 부가 기이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 갈륨 부가물, (iv) 화학식 GaR3 (여기서, R은 C1-C12 알킬임)의 알킬갈륨 화합물, (v) 화학식 GaClyR3 -y (여기서, y는 1 또는 2이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 클로로알킬갈란, 및 (vi) 69Ga 또는 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨을 포함하는 (i) 내지 (v)의 동위원소 농축된 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인, 갈륨 이온 주입 방법에 관한 것이다.
갈륨 전구체가 (i) GaF3, GaCl3, GaCl2, GaBr2 및 GaI3로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 할라이드로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인 이 갈륨 이온 주입 방법이 수행될 수 있다.
다른 실시양태에서는, 갈륨 전구체가 (ii) GaH3, Ga2H6 및 화학식 -(GaH3)-의 반복 단위를 포함하는 중합체 갈륨 수소화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 수소화물로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인 이 갈륨 이온 주입 방법이 수행될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 그러한 갈륨 전구체는 전구체의 이온화 전에 냉장될 수 있고/있거나 흡착될 수 있다. 갈륨 전구체가 그의 이온화 전에 흡착되는 경우에는, 이온화 작업으로 유동하기 위해 전구체가 탈착된다.
앞서 말한 갈륨 이온 주입 방법은 (iii) 화학식 L:GaR3 (여기서, L은 부가 기이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 갈륨 부가물로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 갈륨 전구체로 수행될 수 있다. 부가 기 L은 임의의 적당한 유형일 수 있고, 예를 들어 루이스 염기를 포함할 수 있다. 갈륨 전구체는 예를 들어 (CH3)N:GaH3를 포함할 수 있다.
앞서 말한 갈륨 이온 주입 방법은 (iv) 화학식 GaR3 (여기서, R은 C1-C12 알킬임)의 알킬갈륨 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 갈륨 전구체로 수행될 수 있다. 그러한 유형의 갈륨 전구체는 Ga(CH3)3을 포함할 수 있다.
앞서 말한 갈륨 이온 주입 방법의 다른 실시양태에서는, 갈륨 전구체가 (v) 화학식 GaClyR3 -y (여기서, y는 1 또는 2이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 클로로알킬갈란으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함할 수 있다. 그러한 경우에 갈륨 전구체는 그의 이온화 전에 질소, 수소, 또는 다른 불활성 기체 하에서의 저장에 의해 안정화될 수 있다. GaCl2CH3는 이 클로로알킬갈란 갈륨 전구체 화합물의 예시적인 예이다.
앞서 말한 갈륨 이온 주입 방법의 다른 실시양태에서는, 갈륨 전구체가 (vi) 69Ga 또는 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨을 포함하는 (i) 내지 (v)의 동위원소 농축된 유사체로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시양태는 갈륨 전구체가 69Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인 방법, 및 갈륨 전구체가 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 것인 방법을 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온원 챔버, 및 이온원 챔버에 갈륨 전구체를 전달하도록 구성된 갈륨 전구체원을 포함하고, 여기서 갈륨 전구체원이 (i) GaF3, GaCl3, GaCl2, GaBr2 및 GaI3로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 할라이드, (ii) GaH3, Ga2H6 및 화학식 -(GaH3)-의 반복 단위를 포함하는 중합체 갈륨 수소화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 갈륨 수소화물, (iii) 화학식 L:GaR3 (여기서, L은 부가 기이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 갈륨 부가물, (iv) 화학식 GaR3 (여기서, R은 C1-C12 알킬임)의 알킬갈륨 화합물, (v) 화학식 GaClyR3 -y (여기서, y는 1 또는 2이고, R은 H 또는 C1-C12 알킬임)의 클로로알킬갈란, 및 (vi) 69Ga 또는 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨을 포함하는 (i) 내지 (v)의 동위원소 농축된 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인, 갈륨 이온 주입을 위한 이온원 장치에 관한 것이다.
이온원 장치는 (i) - (iv)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 갈륨 전구체원으로 구성될 수 있다. 다른 실시양태에서, 이온원 장치는 (v) 클로로알킬갈란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 갈륨 전구체원을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 이온원 장치는 69Ga 또는 71Ga가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨을 포함하는 (i) 내지 (v)의 동위원소 농축된 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 갈륨 전구체원을 포함할 수 있다.
본 개시물의 또 다른 측면은 전구체를 이온화하여 주입 종을 생성하고, 주입 종을 기판에 주입하는 것을 포함하고, 여기서 전구체가 121Sb 및 132Sb 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체, 113In 및 115In 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 인듐 전구체, 및 69Ga 및 71Ga 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전구체 물질을 포함하는 것인, 이온 주입 방법에 관한 것이다.
다양한 실시양태에서, 이 이온 주입 방법은 121Sb가 57.4% 초과로 동위원소 농축된 안티모니 전구체를 포함하는 전구체 물질로 수행될 수 있다. 예를 들어, 그러한 전구체의 안티모니 총량에서 121Sb의 양은 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 및 95% 중에서 선택되는 하한 및 하한보다 크고 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9% 및 100% 중에서 선택되는 상한을 갖는 범위 내일 수 있다. 특정한 실시양태에서, 전구체의 안티모니 총량에서 121Sb의 양은 60 내지 100%의 범위 내일 수 있다.
본원에서 언급하는 모든 그러한 동위원소 농축 백분율은 원자 백분율이다.
추가의 측면에서 앞서 광범위하게 서술된 이온 주입 방법은 132Sb가 46.6% 초과로 동위원소 농축된 안티모니 전구체를 포함하는 전구체 물질로 수행될 수 있다. 예를 들어, 그 전구체의 안티모니 총량에서 132Sb의 양은 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 및 95% 중에서 선택되는 하한 및 하한보다 크고 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9% 및 100% 중에서 선택되는 상한을 갖는 범위 내일 수 있다. 특정한 실시양태에서, 전구체의 안티모니 총량에서 132Sb의 양은 50% 내지 100%의 범위 내일 수 있다.
위에서 광범위하게 서술된 이온 주입 방법은 별법으로, 113In이 4.3% 초과로 동위원소 농축된 인듐 전구체를 포함하는 전구체 물질로 수행될 수 있다. 예를 들어, 그 전구체의 인듐 총량에서 113In의 양은 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 및 95% 중에서 선택되는 하한 및 하한보다 크고 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9% 및 100% 중에서 선택되는 상한을 갖는 범위 내일 수 있다. 특정한 실시양태에서, 전구체의 인듐 총량에서 113In의 양은 5% 내지 100%의 범위 내일 수 있다.
별법으로, 이온 주입 방법은 115In이 95.7% 초과로 동위원소 농축된 인듐 전구체를 포함하는 전구체 물질로 수행될 수 있다. 예를 들어, 그 전구체의 인듐 총량에서 115In의 양은 96%, 96.5%, 97%, 97.5%, 98%, 98.5%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9% 중에서 선택되는 하한 및 하한보다 크고 98%, 98.5%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9%, 99.95% 및 100% 중에서 선택되는 상한을 갖는 범위 내일 수 있다. 특정한 실시양태에서, 상기 전구체의 인듐 총량에서 115In의 양은 96% 내지 100%의 범위 내일 수 있다.
위에서 광범위하게 서술된 이온 주입 방법은 69Ga가 60% 초과로 동위원소 농축된 갈륨 전구체를 포함하는 전구체 물질로 수행될 수 있다. 예를 들어, 그 전구체의 갈륨 총량에서 69Ga의 양은 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 및 95% 중에서 선택되는 하한 및 하한보다 크고 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9% 및 100% 중에서 선택되는 상한을 갖는 범위 내일 수 있다. 다양한 실시양태에서, 전구체의 갈륨 총량에서 69Ga의 양은 65% 내지 100%의 범위 내일 수 있다.
별법으로, 위에서 광범위하게 서술된 이온 주입 방법은 71Ga가 40% 초과로 동위원소 농축된 갈륨 전구체를 포함하는 전구체 물질로 수행될 수 있다. 그러한 전구체의 갈륨 총량에서 71Ga의 양은 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 및 95% 중에서 선택되는 하한 및 하한보다 크고 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.5%, 99.8%, 99.9% 및 100% 중에서 선택되는 상한을 갖는 범위 내일 수 있다. 특정한 실시양태에서, 전구체의 갈륨 총량에서 71Ga의 양은 45% 내지 100%의 범위 내일 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온 주입 시스템에 이용하기 위해 121Sb 및 132Sb 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체, 113In 및 115In 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 인듐 전구체, 및 69Ga 및 71Ga 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 상응하는 전구체 물질을 공급하는 것을 포함하는, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 중 적어도 하나의 주입을 위한 이온 주입 시스템의 작업을 증진시키는 방법에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 개시물은 이온원 챔버, 및 이온원 챔버에서의 상응하는 주입 종을 생성하는 이온화를 위해 상응하는 전구체 물질을 제공하도록 구성된 상응하는 전구체 물질원을 포함하고, 여기서 상응하는 전구체 물질원이 121Sb 및 132Sb 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체, 113In 및 115In 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 인듐 전구체, 및 69Ga 및 71Ga 중 하나가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 갈륨 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 상응하는 전구체 물질을 포함하는 것인, 안티모니, 인듐 또는 갈륨 중 적어도 하나의 주입을 위한 이온 주입 시스템에 관한 것이다.
다시, 도면에 관하여 설명하면, 도 4에 개략적으로 나타낸 이온 주입 시스템은 도시된 이온 주입 챔버에서 기판의 이온 주입 도핑을 위해 공급되는 전구체를 함유하는 저장 및 분배 용기를 이용해서 이용될 수 있고, 여기서 전구체는 본 개시물의 안티모니, 인듐 또는 갈륨 전구체 조성물을 포함한다.
그러한 실시양태에서, 도 4의 이온 주입 공정 시스템(300)은 이온 주입 챔버(301)에서 기판(328)의 이온 주입 도핑을 위한 도펀트 종을 생성하기 위해 이온원 챔버(316)에 공급되는 본 개시물의 안티모니, 인듐 또는 갈륨 전구체를 보유하는 저장 및 분배 용기(302)를 포함한다.
이전에 서술한 바와 같이, 저장 및 분배 용기(302)는 전구체 기체를 보유하는 내부 부피를 둘러싸는 용기 벽(306)을 포함한다.
용기는 기체만 보유하도록 배열된 내부 부피를 갖는 통상적인 유형의 기체 실린더일 수 있거나, 또는 별법으로, 용기는 전구체 기체에 흡착 친화성을 갖는 흡착성 물질을 함유할 수 있고, 분배 조건 하에서 용기로부터 방출하기 위해 이 흡착성 물질로부터 전구체 기체가 탈착될 수 있다.
저장 및 분배 용기(302)는 방출 라인(312)과 기체 유동 소통하게 커플링된 밸브 헤드(308)를 포함한다. 압력 센서(310)가 질량 유동 제어기(314)와 함께 라인(312) 내에 배치된다. 다른 모니터링 및 감지 성분이 이전에 논의된 바와 같이 라인(312)과 커플링될 수 있고, 제어 수단, 예컨대 액츄에이터, 피드백 및 컴퓨터 제어 시스템, 사이클 타이머 등과 인터페이스로 접속할 수 있다.
이온 주입 챔버(301)는 라인(312)으로부터 분배된 전구체 기체를 받는 이온원 챔버(316)를 함유하고, 이온원 챔버에서 전구체가 이온화되어 도펀트 종을 생성하고, 도펀트 종은 챔버에서 이온화 조건 하에서 이온 빔(305)을 생성한다. 이온 빔(305)은 질량 분석기 유닛(322)을 통과하고, 질량 분석기 유닛(322)은 필요한 이온을 선택하고 비선택된 이온을 거부한다.
선택된 이온은 가속 전극 어레이(324)를 통과한 다음, 편향 전극(326)을 통과한다. 결과적인 집속된 이온 빔이 스핀들(332) 상에 차례로 장착된 회전가능 홀더(330) 상에 배치된 기판 요소(328) 상에 충돌하여 도핑된 기판을 이온 주입 생성물로서 생성한다.
이온 주입 챔버(301)의 각 구역은 이전에 서술한 바와 같이 라인(318), (340) 및 (344)를 통해 각각 펌프(320), (342) 및 (346)에 의해 비워진다.
추가로, 본 개시물은 안티모니 이온 주입을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 개시물의 이온 주입 시스템 및 방법을 이하에서는 빔 라인 이온 주입 시스템 및 방법과 관련해서 주로 서술하지만, 본 개시물의 안티모니 전구체 접근법이 일반적으로 다른 이온 주입 시스템 및 방법, 예컨대 플라즈마 잠입 이온 주입에 적용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같이, "이온원"이라는 용어가 전구체의 이온화를 수행하여 이온 주입을 위한 주입 종을 생성하는 임의의 챔버, 반응기, 또는 대역을 포함하는 것으로 광범위하게 해석되는 것을 의도한다.
더 구체적으로, 본 개시물은 이온 주입을 위한 전구체로서 스티빈 및/또는 그의 중수소화된 유사체의 용도에 관한 것이다.
이제까지, 스티빈은 상업적으로 실행가능한 안티모니 전구체로 여기지 않았고, 대신에 그러한 용도에 이용하기에는 너무 불안정하다고 여겼다. 그러나, 그의 불안정한 특성에도 불구하고, SbH3는 상당한 증기압을 가진다.
본 개시물의 접근법은 안티모니 전구체를 분해가 최소화되거나 배제되는 온도에서 흡착된 상태로 유지하고 안티모니 주입 종을 생성하는 이온화를 위해 탈착시켜 이온 주입 시스템의 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 스티빈을 공급함으로써, 스티빈이 안티모니 주입을 위한 전구체로서 효과적으로 이용되는 것을 가능하게 한다.
관련된 측면에서, 본 개시물은 중수소화된 스티빈, 즉, SbH3 - xDx (여기서, x는 1 내지 3의 범위의 값을 가짐)을 안티모니 전구체로 이용한다. 본 개시물의 다양한 측면에서, 중수소화된 스티빈은 SbD3를 포함한다. 따라서, 본원에서 스티빈의 중수소화된 유사체의 언급은 앞서 말한 화학식 SbH3 - xDx의 중수소화된 스티빈을 나타내는 것으로 이해할 것이다. 그러한 중수소화된 스티빈은 중수소화된 스티빈 화합물의 혼합물, 예를 들어 SbH2D, SbHD2 및 SbD3의 혼합물을 포함할 수 있다.
중수소화된 스티빈의 이용에서, 그러한 전구체를 이용하는 이온 주입 시스템은 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업한다. 그러한 응용에서, 중수소화된 스티빈 전구체는 그러한 전구체를 흡착된 상태로 유지하고 안티모니 주입 종을 생성하는 이온화를 위해 탈착시켜 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 공급될 수 있다.
따라서, 본 개시물은 주입을 위한 안티모니 이온의 생성을 위해 이온 주입 시스템의 이온원에 안티모니 전구체를 공급하는 것을 포함하고, 여기서 안티모니 전구체는 SbH3 및 그의 중수소화된 유사체 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 (i) 안티모니 전구체가 SbH3를 포함할 때는 안티모니 전구체를 분해가 최소화되거나 배제되는 온도에서 흡착된 상태로 유지하고 상기 공급을 위해 탈착시켜 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 안티모니 전구체를 공급하고, (ii) 안티모니 전구체가 스티빈의 중수소화된 유사체를 포함할 때는 이온 주입 시스템이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하도록 구성되고, 임의로, 여기서 안티모니 전구체는 안티모니 전구체를 흡착된 상태로 유지하고 상기 공급을 위해 탈착시켜 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 공급되는 것인, 안티모니 이온 주입 방법을 기도한다.
안티모니 전구체가 스티빈을 포함하고, 흡착된 상태의 안티모니 전구체가, 분해가 최소화되거나 배제되는 온도로 극저온 냉각되는 것인 앞서 말한 방법이 수행될 수 있다. 그러한 맥락에서 사용되는 바와 같이, 분해가 최소화되는 온도는 그러한 흡착된 상태로 3 개월 저장 기간 동안 전구체의 1% 미만 분해가 일어나는 온도이다.
그러한 방법에서 안티모니 전구체는 전구체에 대해 흡착 친화성을 갖는 임의의 적당한 흡착 물질 상에 흡착된 상태로 있을 수 있다. 특정 응용에 잠재적으로 유용한 적당한 흡착 물질은 비제한적으로 실리카, 분자체, 거대 그물형(macroreticulate) 중합체, 탄소, 알루미나 등을 포함한다. 탄소가 바람직한 흡착 물질이고, 그러한 목적에 적당한 가역적 흡착 부하 용량을 갖는다. 적당한 특성의 탄소 물질은 적당한 기공도 특성 및 표면적을 갖도록 제조될 수 있고, 유체 저장 및 분배 패키지에 안티모니 전구체를 위한 저장 매체로서 배치될 수 있다. 그 다음, 안티모니 전구체는 분배 조건 하에서 이온 주입 시스템의 이온원 챔버로 유동하기 위해 압력-매개 탈착, 온도-매개 탈착, 질량 전달 구배-매개 탈착을 위한 캐리어 기체에 흡착된 물질을 함유하는 흡착제의 노출에 의한 탈착, 또는 그러한 탈착 양식 중 둘 이상의 조합을 포함하는 적당한 탈착 양식에 의해 흡착제로부터 탈착될 수 있다.
앞서 말한 방법은 스티빈의 중수소화된 유사체, 예컨대 SbD3로 수행될 수 있다. 그러한 이용에서, 이온 주입 시스템은 이온 주입 시스템의 추출 전압이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압보다 높을 경우에는 중수소화된 스티빈 전구체의 유동을 종결시키도록 작업할 수 있다.
안티모니 전구체에 중수소의 존재는 전구체 중의 중수소 원자가 주입기에서 다른 중수소 원자와 충돌할 때 원하지 않은 핵반응을 초래할 수 있다는 쟁점을 수반한다. 이 핵반응은 검출하기 어려운 중성자를 생성하지만, 어느 추출 전압 미만에서는 그러한 핵반응이 유의미한 수준으로 일어나지 않는다.
따라서, 본 개시물은 유해한 중성자를 생성하는 원하지 않은 핵반응을 예방하도록 구성된, 안티모니 주입을 위해 중수소화된 스티빈 전구체를 이용하는 이온 주입 시스템을 기도한다. 그러한 예방 특징은 이온 주입 도구가 미리 결정된 추출 전압 초과에서 작업하면 자동적으로 폐쇄되도록 배열된 공압 또는 솔레노이드-유형 제어 밸브 또는 다른 적당한 유형의 밸브가 구비된 중수소화된 스티빈 기체 공급 패키지의 이용을 포함한다. 이 자동 폐쇄는 소프트 또는 하드와이어식 인터락을 통해 또는 다른 적당한 방식으로 유발될 수 있다.
추가로, 중수소화된 스티빈 전구체 공급 패키지는 공급 패키지가 이온 주입기의 이온원 챔버에 중수소화된 스티빈 전구체의 운반을 위한 적절한 기체 전달 라인에만 연결될 수 있도록 특정 연결 구조로 제작될 수 있다.
추가로, 중수소화된 스티빈 전구체 패키지는 중수소화된 스티빈 전구체 공급 패키지가 설치될 때 이온 주입기 도구가 인식하도록 하기 위해 RFID 태그(tag)를 포함하도록 제작될 수 있다. 별법으로, 패키지가 설치될 때 폐쇄되는 물리적 접촉의 이용도 이용될 수 있다.
추가의 예방 안전 조치로서, 이온 주입 시스템은 중수소화된 스티빈 전구체 공급 패키지가 설치될 때, 미리 결정된 추출 전압 초과에서는 이온 주입 시스템에서 공정이 조업될 수 없도록 구성될 수 있거나, 또는 별법으로, 이온 주입 시스템은 이용되는 전구체와 무관하게, 미리 결정된 추출 전압 미만에서만 작업하도록 구성된다.
스티빈 전구체 그 자체와 관련해서 위에 서술된 동일한 방식으로, 중수소화된 스티빈 전구체는 이온 주입 도구에 공급을 위해 흡착되는 것 외에 추가로, 분해를 최소화하거나 배제하기 위해 냉각될 수 있다.
이러해서, 중수소화된 스티빈 전구체가 이용되고, 이온 주입 시스템의 추출 전압이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압보다 높으면 이온원으로의 전구체의 유동이 종결하는 앞에서 언급된 방법에서, 유동의 종결은 중수소화된 스티빈 전구체를 이온원으로 유동시키는 기체 전달 라인에서 유동 제어 밸브의 폐쇄에 의해 달성될 수 있다. 별법으로, 이 방법은 위에서 논의된 바와 같이 이온 주입 시스템이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하는 것을 가능하게 하는 기체 전달 라인에만 연결될 수 있도록 구성된 전구체원으로부터 중수소화된 스티빈 전구체가 공급되도록 수행될 수 있다.
이 방법은 이온 주입 시스템이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하도록 제약받도록 이온 주입 시스템과 작동식으로 배열된 RFID 태그 판독기와 소통하는 RFID 태그를 갖도록 구성된 전구체원으로부터 중수소화된 스티빈 전구체가 공급되게 수행될 수 있다. RFID 태그와 RFID 태그 판독기 사이의 소통 링크는 휴대용 RFID 태크 판독기, 예를 들어 그러한 링크를 유발하는 응용을 포함하는 스마트폰 또는 다른 개인 디지털 기기를 이용할 수 있거나, 또는 RFID 태그 판독기가 이온 주입 시스템에서 전구체 패키지의 설치 시에 전구체 용기 상의 RFID 태그를 판독하기 위해 공정 시스템에 고정형 기기로서 통합될 수 있다.
이 방법은 이온 주입기 도구에 전구체를 공급하기 위해 전구체원이 설치될 때 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하도록 이온 주입 시스템을 제약하도록 구성된 전구체원으로부터 중수소화된 스티빈 전구체가 공급되게 수행될 수 있다.
언급한 바와 같이, 주입 공정은 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 초과에서 작업할 수 없는 이온 주입 시스템에서 수행될 수 있다.
중수소화된 스티빈 전구체는 안티모니 전구체를 예를 들어 내부 부피에 흡착제를 함유하는 기체 저장 및 분배 용기에서 탄소 흡착제 상에 흡착된 상태로 유지하고 이온 주입기 도구에의 공급을 위해 중수소화된 스티빈 전구체를 탈착시켜 이온원으로 유동시키는 전구체원으로부터 공급될 수 있다.
흡착된 상태의 중수소화된 스티빈 전구체는 예를 들어 중수소화된 스티빈 전구체 저장 및 분배 패키지와 작동식으로 커플링된 액체 질소 냉장 회로에 의해 극저온 냉각될 수 있고, 이렇게 해서 그의 분해 억제와 일치하는 적당한 저온에서 흡착제가 유지된다.
더 일반적으로, 위에서 광범위하게 서술된 본 개시물의 안티모니 전구체 이온 주입 방법에서, 안티모니 전구체는 이온원 챔버의 이온원 수명을 개선하는 데 효과적인 병류 기체와 함께 이온원으로 병류될 수 있다. 병류 기체는 그러한 목적을 위한 임의의 적당한 유형일 수 있고, 특정 실시양태에서는 플루오린-함유 병류 기체를 포함할 수 있다. 그러한 병류 배열에서 안티모니 전구체는 전구체 조성물에 스티빈 및/또는 중수소화된 스티빈을 포함할 수 있다.
상응해서, 본 개시물은 이온원 및 이온원에 안티모니 전구체를 공급하도록 배열된 안티모니 전구체의 패키지를 포함하고, 여기서 상기 패키지 내의 안티모니 전구체가 SbH3 및 그의 중수소화된 유사체 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 (i) 안티모니 전구체가 SbH3를 포함할 때는 패키지가 안티모니 전구체를 흡착된 상태로 함유하고, 시스템은 패키지 내의 안티모니 전구체를 분해가 최소되거나 배제되는 온도에서 유지하도록 구성된 냉장원을 포함하고, 패키지가 이온원에의 공급을 위해 안티모니 전구체의 탈착 및 패키지로부터 안티모니 전구체의 방출이 일어나도록 구성되고, (ii) 안티모니 전구체가 중수소화된 스티빈 유사체를 포함할 때는 이온 주입 시스템이 중성자-생성 핵반응이 일어나는 추출 전압 수준 미만에서 작업하도록 구성된 것인, 안티모니 이온 주입 시스템에 관한 것이다.
이러해서, 주입 시스템에서 안티모니 전구체는 SbH3, 및/또는 중수소화된 스티빈 유사체(들), 예컨대 SbD3를 포함할 수 있고, 임의로, 여기서 패키지는 안티모니 전구체를 흡착된 상태로 함유하고, 추가로, 임의로, 여기서 시스템은 패키지 내의 안티모니 전구체를 분해가 최소화되거나 배제되는 온도에서 유지하도록 구성된 냉장원을 포함하고, 패키지는 이온원에의 공급을 위해 안티모니 전구체의 탈착 및 패키지로부터 안티모니 전구체의 방출이 일어나도록 구성된다.
추가의 변화로서, 본 개시물이 기도하는 안티모니 전구체는 그의 적어도 하나의 동위원소가 자연 존재비를 초과하여 동위원소 농축된 안티모니 전구체를 포함할 수 있다. 그러한 동위원소 농축된 스티빈 또는 중수소화된 스티빈 전구체는 이온 빔 전류, 이온원 수명, 및 이온 주입 시스템의 다른 작업 측면을 개선하기 위해 유용하게 이용될 수 있다.
본 개시물의 광범위한 실시에서 안티모니 전구체 기체는 스티빈 그 자체, 하나 이상의 중수소화된 스티빈 유사체, 또는 스티빈 및 중수소화된 스티빈의 혼합물을 포함할 수 있다.
다시, 도면에 관하여 언급하면, 도 4에 나타낸 공정 시스템은 도시된 이온 주입 챔버에서 기판의 이온 주입 안티모니 도핑을 위해 공급되는 스티빈 또는 중수소화된 스티빈 전구체를 함유하는 저장 및 분배 용기를 포함하는 안티모니 이온 주입 공정 시스템으로서 효율적으로 사용될 수 있다.
그러한 적응에서, 이온 주입 공정 시스템(300)은 도시된 이온 주입 챔버(301)에서 기판(328)의 이온 주입 안티모니 도핑을 위해 안티모니 도펀트 종을 생성하기 위해 이온원 챔버(316)에 공급되는 스티빈 또는 중수소화된 스티빈 전구체를 보유하는 저장 및 분배 용기(302)를 포함한다.
이전에 서술된 바와 같이, 저장 및 분배 용기(302)는 전구체 기체를 보유하는 내부 부피를 둘러싸는 용기 벽(306)을 포함한다.
용기는 안티모니 전구체 기체에 대해 흡착 친화성을 갖는 흡착 물질을 함유하는 내부 부피를 갖는 통상적인 유형의 기체 실린더일 수 있고, 분배 조건 하에서 용기로부터 방출을 위해 안티모니 전구체 기체가 그로부터 탈착될 수 있다.
저장 및 분배 용기(302)는 방출 라인(312)과 기체 유동 소통식으로 커플링된 밸브 헤드(308)를 포함한다. 압력 센서(310)가 질량 유동 제어기(314)와 함께 라인(312) 내에 배치된다. 앞에서 서술된 바와 같이, 다른 모니터링 및 감지 성분이 이 라인과 커플링될 수 있고, 제어 수단, 예컨대 액츄에이터, 피드백 및 컴퓨터 제어 시스템, 사이클 타이머 등과 인터페이스로 접속될 수 있다.
그러한 실시양태에서, 이온 주입 챔버(301)는 분배된 스티빈 및/또는 중수소화된 스티빈 전구체 기체를 라인(312)으로부터 받는 이온원 챔버(316)를 함유하고, 이온원 챔버에서 전구체가 이온화되어 안티모니 도펀트 종을 생성하고, 안티모니 도펀트 종은 그 챔버에서 이온화 조건 하에서 이온 빔(305)을 생성한다. 이온 빔(305)은 필요한 이온을 선택하고 비선택된 이온을 거부하는 질량 분석기 유닛(322)을 통과한다.
선택된 이온은 가속 전극 어레이(324)를 통과한 다음, 편향 전극(326)을 통과한다. 결과적인 집속된 이온 빔이 스핀들(332) 상에 차례로 장착된 회전가능 홀더(330) 상에 배치된 기판 요소(328) 상에 충돌하여 안티모니 도핑된 기판을 이온 주입 생성물로서 생성한다.
도 4 시스템의 이전에 서술된 이용에서처럼, 이온 주입 챔버(301)의 각각의 구역은 각각 펌프(320), (342) 및 (346)에 의해 라인(318), (340) 및 (344)을 통해 비워진다.
본 개시물의 또 다른 실시양태에 따라서, 도 6에 개략적으로 나타낸 이온 주입 시스템(500)은 이온원 챔버(544) 및 공정 모니터링 및 제어 시스템을 포함함으로써 또 다른 작업가능한 용도에 이용될 수 있고, 그것은 기판의 안티모니 도핑에 맞게 개조될 수 있다.
그러한 개조에서, 이온 주입 시스템(500)은 유동 제어 밸브(524)를 갖는 분배 라인(518)에 커플링된 스티빈 및/또는 중수소화된 스티빈 전구체 실린더(512), 유동 제어 밸브(526)를 갖는 분배 라인(520)에 커플링된 병류 기체 실린더(514), 및 유동 제어 밸브(528)를 갖는 분배 라인(522)에 커플링된 희석제 또는 세정 유체 실린더(516)를 포함하는 기체 공급 실린더가 배치된 기체 박스(510)를 포함한다. 실린더(512)에서 스티빈 및/또는 중수소화된 스티빈 전구체 기체는 그러한 용기에서 탄소 또는 다른 흡착제 상에 흡착된 상태로 유지될 수 있고, 용기는 적당한 냉장 장비(도 6에 나타내지 않음)에 의해 전구체 기체의 분해를 억제하기 위해 적당한 온도로 냉각될 수 있다.
이전에 서술된 바와 같이, 밸브(524), (526) 및 (528)는 각각 신호 전송 라인(530), (536) 및 (534)에 의해 중앙 처리 유닛(CPU)에 연결되고, 그래서 CPU가 작동하여 사이클 시간 프로그램, 또는 CPU에 의해 모니터링되는 공정 조건 및/또는 성분에 밸브-변조 응답을 제공하는 CPU의 다른 신호 생성 능력에 응답하여 특정한 정도로 각각의 밸브를 개방하거나 또는 폐쇄할 수 있다.
각각의 실린더에 커플링된 분배 라인(518), (520), (522)은 혼합 챔버(532)에서 종결하고, 이렇게 해서 요망되는 대로 각각의 전구체 기체, 병류 기체 및 희석제 또는 세정 유체 중 다수를 선택적으로 서로 혼합할 수 있거나, 또는 별법으로, 용기로부터의 각각의 유체가 순차적으로 혼합 챔버 및 그 다음에, 이온원 챔버로 유동할 수 있다. 특정 실시양태에서, 챔버(532)로부터 압력 트랜스듀서(540) 및 질량 유동 제어기(MFC)(542)를 함유하는 공급 라인으로 및 그 후에 이온원 챔버(544)로의 유동을 위해, 전구체 기체 실린더(512)가 병류 기체 실린더(514)로부터 그 챔버(532)로의 병류 기체 유동과 동시에 전구체를 챔버(532)에 분배하도록 배열될 수 있고, 그 다음에, 이온 주입 작업을 끝낸 후 이온원 챔버의 세정을 위해 실린더(516)로부터 이온원 챔버로 세정 유체의 유동이 일어난다.
이온원 챔버(544)는 이온화 작업을 위해 배열되고 그 곳에서 안티모니 도펀트원을 이온화한다. 이온화 작업이 수행되어 이온 빔을 생성하고, 이온 빔은 이온 주입기 챔버(546)에 전송된다. 이온 주입기 챔버(546)는 기판에 선택된 이온화된 도펀트 종의 주입을 위해 장착된 반도체 또는 다른 마이크로전자 소자 기판을 함유할 수 있다. 별법으로, 기판은 평면 패널 디스플레이 또는 태양 패널의 제조를 위한 기판을 포함할 수 있다.
도 6의 이 예시 시스템에서, 이온원에 이르는 공급 라인 내의 압력 트랜스듀서(540)는 신호 전송 라인(538)에 의해 CPU에 신호 전송 관계로 연결된다. 또, 질량 유동 제어기가 신호 전송 라인에 의해 CPU에 신호 전송 관계로 연결된다. 압력 트랜스듀서의 이 배열에 의해, 공급 라인 내의 압력과 상관 있는 신호가 생성되고 모니터링 목적으로 라인(538)으로 CPU에 전송된다.
안티모니 전구체가 이온원으로 유동하는 동안, 공급 라인의 압력은 압력 트랜스듀서(540)에 의해 감지되고 신호 전송 라인(538)으로 CPU에 전송된다.
그 다음, CPU는 이온원 챔버로 유동하는 병류 기체의 유동을 변조할 수 있다. 또한, CPU는 신호 전송 라인(536)으로 밸브에 보낸 제어 신호에 의해 유동 제어 밸브(526)를 개방함으로써 실린더(514)로부터 공급 라인으로 유동하는 세정 유체의 유동을 제어할 수 있다. 별법으로, 이온원에 보내는 아크 전력을 감소시킬 수 있다. 추가의 대안으로서, 전구체 기체의 유량을 증가시킴으로써, 신호 전송 라인(530)으로 밸브에 전송된 제어 신호에 의한 밸브(524) 개방에 의해, 및/또는 병류 기체 및/또는 희석제 유체를 첨가함으로써 부피 유량의 전체 증가로 인해 유동 회로 및 이온원 챔버 내의 안티모니 전구체 기체의 체류 시간이 감소함으로써 전구체 기체의 체류 시간을 감소시킬 수 있다. 이 방식으로, 적당한 이온 주입 시스템 작업을 제공하기 위해, 안티모니 전구체 기체 및 병류 기체의 유량이 제어가능하게 변조될 수 있다.
본 개시물을 본원에서는 특정한 측면, 특징 및 예시 실시양태와 관련해서 제시하지만, 본 개시물의 유용성이 이렇게 제한되지 않고, 오히려, 본원의 설명에 기초하여 본 개시물의 분야의 보통의 기술을 가진 자에게 제시되는 바와 같이 많은 다른 변화, 변경 및 대안적 실시양태에까지 미치고 그것을 포함한다는 것이 인식될 것이다. 상응해서, 이후에 청구되는 본 개시물이 그의 정신 및 범위 내에 모든 그러한 변화, 변경 및 대안적 실시양태를 포함하는 것으로 광범위하게 해석되고 설명되는 것을 의도한다.
Claims (6)
- 이온원 챔버, 및
이온원 챔버 내에 배치된 소모성 구조부
를 포함하는 이온 주입을 위한 이온원 장치이며,
소모성 구조부는 이온원 챔버의 구조 부재를 한정하고, 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하고,
기체상 형태의 도펀트는 소모성 구조부에 포함된 고체 도펀트원 물질과 이온원 챔버 내로 도입된 반응성 기체의 반응에 의하여 이온원 챔버 내에서 생성되는 것인, 이온원 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 소모성 구조부가 이온원 챔버 내의 라이너를 포함하는 것인 이온원 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 고체 도펀트원 물질이 안티모니, 인듐 및 갈륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 도펀트 성분을 포함하는 것인 이온원 장치.
- 이온 주입을 위해 이온원 챔버에서 이온화된 도펀트 종을 생성하는 것을 포함하는 이온 주입을 수행하는 방법으로, 여기서 이온원 챔버는 내부에 배치된 소모성 구조부를 가지며, 소모성 구조부는 이온원 챔버의 일부를 한정하고, 소모성 구조부는 상기 이온화된 도펀트 종을 생성하는 이온원 챔버에서의 이온화를 위한 이온원 챔버에의 기체상 형태의 도펀트의 방출을 위해 반응성 기체와 반응하기 쉬운 고체 도펀트원 물질을 포함하고, 상기 방법은 상기 이온화된 도펀트 종의 생성을 위해 소모성 구조부와 반응물 기체를 접촉시키는 것을 포함하고, 기체상 형태의 도펀트는 소모성 구조부에 포함된 고체 도펀트원 물질과 이온원 챔버 내로 도입된 반응성 기체의 반응에 의하여 이온원 챔버 내에서 생성되는 것인, 방법.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462069272P | 2014-10-27 | 2014-10-27 | |
| US201462069233P | 2014-10-27 | 2014-10-27 | |
| US201462069259P | 2014-10-27 | 2014-10-27 | |
| US62/069,259 | 2014-10-27 | ||
| US62/069,233 | 2014-10-27 | ||
| US62/069,272 | 2014-10-27 | ||
| PCT/US2015/057444 WO2016069516A1 (en) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | Ion implantation processes and apparatus |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177014037A Division KR101952698B1 (ko) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 이온 주입 방법 및 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190022906A KR20190022906A (ko) | 2019-03-06 |
| KR102075322B1 true KR102075322B1 (ko) | 2020-02-07 |
Family
ID=55858229
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020197005159A KR102075322B1 (ko) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 이온 주입 방법 및 장치 |
| KR1020177014037A KR101952698B1 (ko) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 이온 주입 방법 및 장치 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177014037A KR101952698B1 (ko) | 2014-10-27 | 2015-10-27 | 이온 주입 방법 및 장치 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10497532B2 (ko) |
| KR (2) | KR102075322B1 (ko) |
| CN (2) | CN110010433A (ko) |
| TW (1) | TWI674614B (ko) |
| WO (1) | WO2016069516A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110010433A (zh) | 2014-10-27 | 2019-07-12 | 恩特格里斯公司 | 离子植入工艺及设备 |
| US9620376B2 (en) * | 2015-08-19 | 2017-04-11 | Lam Research Corporation | Self limiting lateral atomic layer etch |
| US11098402B2 (en) | 2017-08-22 | 2021-08-24 | Praxair Technology, Inc. | Storage and delivery of antimony-containing materials to an ion implanter |
| US10597773B2 (en) | 2017-08-22 | 2020-03-24 | Praxair Technology, Inc. | Antimony-containing materials for ion implantation |
| US10217654B1 (en) | 2018-02-12 | 2019-02-26 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Embedded features for interlocks using additive manufacturing |
| US11062873B2 (en) * | 2018-05-11 | 2021-07-13 | Axcelis Technologies, Inc. | Hydrogen bleed gas for an ion source housing |
| US10892136B2 (en) | 2018-08-13 | 2021-01-12 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion source thermal gas bushing |
| US10892137B2 (en) * | 2018-09-12 | 2021-01-12 | Entegris, Inc. | Ion implantation processes and apparatus using gallium |
| TWI733275B (zh) * | 2018-12-15 | 2021-07-11 | 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 | 氟離子植入方法及系統 |
| US11527380B2 (en) * | 2020-04-01 | 2022-12-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Ion implanter toxic gas delivery system |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2061608B (en) * | 1979-08-08 | 1983-03-02 | Atomic Energy Authority Uk | Ion sources |
| JPS6295820A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-02 | Hitachi Ltd | イオン打込み方法 |
| WO1989001988A1 (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-09 | Santa Barbara Research Center | In-situ generation of volatile compounds for chemical vapor deposition |
| US5085885A (en) * | 1990-09-10 | 1992-02-04 | University Of Delaware | Plasma-induced, in-situ generation, transport and use or collection of reactive precursors |
| US5262652A (en) * | 1991-05-14 | 1993-11-16 | Applied Materials, Inc. | Ion implantation apparatus having increased source lifetime |
| US5518528A (en) | 1994-10-13 | 1996-05-21 | Advanced Technology Materials, Inc. | Storage and delivery system for gaseous hydride, halide, and organometallic group V compounds |
| DE19537759C1 (de) * | 1995-10-10 | 1996-11-28 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Implantation von Dotierstoff |
| US5837027A (en) * | 1996-05-20 | 1998-11-17 | Advanced Technology Materials, Inc. | Manufacturing process for gas source and dispensing systems |
| CA2225221C (en) | 1996-05-20 | 2009-01-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Fluid storage and delivery system comprising high work capacity physical sorbent |
| US6001172A (en) * | 1997-08-05 | 1999-12-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | Apparatus and method for the in-situ generation of dopants |
| US6146608A (en) * | 1997-11-24 | 2000-11-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | Stable hydride source compositions for manufacture of semiconductor devices and structures |
| US6005127A (en) * | 1997-11-24 | 1999-12-21 | Advanced Technology Materials, Inc. | Antimony/Lewis base adducts for Sb-ion implantation and formation of antimonide films |
| JP3595442B2 (ja) * | 1998-02-10 | 2004-12-02 | 日本原子力研究所 | Ｓｆ６プラズマを用いたイオン生成方法 |
| US6135128A (en) | 1998-03-27 | 2000-10-24 | Eaton Corporation | Method for in-process cleaning of an ion source |
| TW473833B (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-21 | Chartered Semiconductor Mfg | N type impurity doping using implantation of P2+ ions or As2+ ions |
| US6583544B1 (en) * | 2000-08-07 | 2003-06-24 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion source having replaceable and sputterable solid source material |
| GB0131097D0 (en) * | 2001-12-31 | 2002-02-13 | Applied Materials Inc | Ion sources |
| US7791047B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-09-07 | Semequip, Inc. | Method and apparatus for extracting ions from an ion source for use in ion implantation |
| US6998626B1 (en) * | 2004-12-20 | 2006-02-14 | Applied Materials, Inc. | Method of producing a dopant gas species |
| GB0505856D0 (en) * | 2005-03-22 | 2005-04-27 | Applied Materials Inc | Cathode and counter-cathode arrangement in an ion source |
| JP2011512015A (ja) * | 2008-02-11 | 2011-04-14 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド | 半導体処理システムにおけるイオン源の洗浄 |
| US8796131B2 (en) * | 2009-10-27 | 2014-08-05 | Advanced Technology Materials, Inc. | Ion implantation system and method |
| TWI689467B (zh) * | 2010-02-26 | 2020-04-01 | 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 | 用以增進離子植入系統中之離子源的壽命及性能之方法與設備 |
| US8188448B2 (en) * | 2010-04-05 | 2012-05-29 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Temperature controlled ion source |
| JP5317038B2 (ja) | 2011-04-05 | 2013-10-16 | 日新イオン機器株式会社 | イオン源及び反射電極構造体 |
| US9064795B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-06-23 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Technique for processing a substrate |
| CN110010433A (zh) | 2014-10-27 | 2019-07-12 | 恩特格里斯公司 | 离子植入工艺及设备 |
-
2015
- 2015-10-27 CN CN201910160534.3A patent/CN110010433A/zh active Pending
- 2015-10-27 CN CN201580066887.7A patent/CN107004550B/zh active Active
- 2015-10-27 KR KR1020197005159A patent/KR102075322B1/ko active IP Right Grant
- 2015-10-27 KR KR1020177014037A patent/KR101952698B1/ko active IP Right Grant
- 2015-10-27 WO PCT/US2015/057444 patent/WO2016069516A1/en active Application Filing
- 2015-10-27 US US15/522,490 patent/US10497532B2/en active Active
- 2015-10-27 TW TW104135270A patent/TWI674614B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170338075A1 (en) | 2017-11-23 |
| TW201628046A (zh) | 2016-08-01 |
| KR101952698B1 (ko) | 2019-02-28 |
| CN110010433A (zh) | 2019-07-12 |
| US10497532B2 (en) | 2019-12-03 |
| KR20170073677A (ko) | 2017-06-28 |
| TWI674614B (zh) | 2019-10-11 |
| CN107004550A (zh) | 2017-08-01 |
| KR20190022906A (ko) | 2019-03-06 |
| WO2016069516A1 (en) | 2016-05-06 |
| CN107004550B (zh) | 2019-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102075322B1 (ko) | 이온 주입 방법 및 장치 | |
| US9111860B2 (en) | Ion implantation system and method | |
| CN101473073B (zh) | 半导体加工系统的清洁 | |
| SG183248A1 (en) | Method and apparatus for enhanced lifetime and performance of ion source in an ion implantation system | |
| US20190103275A1 (en) | Phosphorus or arsenic ion implantation utilizing enhanced source techniques | |
| TW201514095A (zh) | 基板內矽佈植及其之矽前驅物組合物之供給 | |
| KR102367048B1 (ko) | 갈륨을 이용한 이온 주입 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |