TW200823972A

TW200823972A - Vaporizer

Info

Publication number: TW200823972A
Application number: TW096121253A
Authority: TW
Inventors: George Sacco; Douglas R Adams; Dror Oved; Thomas N Horsky; David John Hartnett
Original assignee: Semequip Inc
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-06-01
Also published as: JP2009540533A; CN101979706A; WO2007146888A2; KR20090024703A; EP2026889A2; WO2007146904A2; EP2027592A4; WO2007146942A3; EP2026889A4; TWI352610B; WO2007149738A2; TW200815077A; WO2007146888A3; JP2009540536A; EP2027395A2; US20090206281A1; WO2007146904A3; US20090179157A1; EP2027395A4; JP2009540535A

Description

200823972 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於傳至高真空腔室内之蒸汽接收裝置之蒸汽的產生及傳送。本發明亦關於可離子化蒸汽至高壓離子源之傳送，該等高壓離子源提供在半導體裝置及材料之製造' 中用於離子植入的離子束。纟發明具有與用於汽化及離子化形成分子離子（其含有相關物質之多個原子）之材料之系統及方法的特定相關性。【先前技術】在工業中，常常需要將以蒸汽形式之高毒性不穩定材料傳送至冋真空系統内之裝置或基板材料。必需週期性地服務該等裝置進行零件之清潔或替換，且再填充或替換蒸汽源及執行維護服務。再填充或服務之每一實例均需要分離及再嚙合真空密封部分，及執行再鑑定測試以確保安全性。具有許多嚴袼要求之該蒸汽傳送之特別重要的實例為用於生產半導體裝置之摻雜材料的處理。在此情形中，必需由在室溫下具有低蒸汽壓力之高毒性固體材料以精確受控之流ΐ來產生蒸汽流。此需要小心加熱固體以產生昇華，及小心處理蒸汽，此係由於解離、流徑中的不當凝結及若與其他物質接觸之蒸汽之反應的危險。亦需要用以確保人員安全之裝備。需要用於該蒸汽傳送之改良系統。特定而言’需要用於離子束植入系統之改良的蒸汽傳运’其中在離子源中離子化之蒸汽產生一離子束，該離子 121821.doc 200823972 ίί:速量分析及輸送至一目標基板。對於該等離子化糸、為：尤其需要滿足所有要求，同時延長可用時間，亦二務間之時間。實施此操作的有利方式為藉由提供使用兩反應性試狀“㈣之原位清潔，他安全顧慮。一八，需要安全且可靠之蒸汽傳送系統，該等系統使同一設傷能夠與具有不同汽化溫度之許多不同源材料—起使用。

一另外需要—種自獲得自供應者之饋入材料的傳送有效且女全地進行輯加料有饋人材料之汽化器之蒸汽接㈣統之連接的方式。較佳地以—標準化方式來實施此操作，以確保人員之熟悉度。在該等情況中，具有所有前述需要的為以適於執行離子束植入之流量來將十㈣及十人職蒸汽及碳㈣蒸汽之流提供至離子源以產生硼植入物的情形。較:般地，在提供用於半導體製造之大分子之蒸汽流中，忒等需要亦出現。實例包括以下分子的蒸汽流：（例如）砷及磷之用於η型摻雜之大分子；用於共植入製程之碳之大分子，其中碳抑制所植入之摻雜物質之擴散，或吸除 (截獲）雜質，或非晶化基板的晶格；碳之大分子或晶體結構之所明應力工程例如，針對PM〇s電晶體應用晶體壓縮’或針對NMOS電晶體應用晶體拉緊）之其他分子；及用於其他目的（包括在半導體製造中之退火步驟期間之熱預异及不當擴散的減少）之大分子。此等需要應用於使用離子束植入之建構，且在適用之情 121821.doc 200823972 況下，亦應用於硼及用於原子層沈積或產生其他類型之層或沈積物之其他物質的大分子沈積。用於此操作之技術可使用例如··電漿浸沒，其包括PLAD(電漿摻雜）、 PPLAD(脈衝電漿摻雜），及？13(電漿浸沒離子植入）；原子層沈積（ALD);或化學蒸汽沈積（Cvd)。在電腦晶片、電腦記憶體、平板顯示器、光伏打裝置及其他產品之製造中，剛描述之需要及現將描述的本發明態樣重要地應用於在半導體基板中以較淺深度之高密度半導體裝置（其包括CMOS及NMOS電晶體及記憶體ic)之製造。工業中的其他程序（其包含蒸汽或處理氣體之產生及將其傳送至蒸汽或氣體消耗裝置）亦可亦獲益於本文所呈現的特徵。【發明内容】本發明之一態樣為一種汽化器單元，其具有一加熱器且經構造以含有一固體饋入材料，且將該固體饋入材料加熱至一產生待離子化之蒸汽的溫度，該汽化器單元經構造以垂直懸掛且包含一具有一固體接收容積之罐主體及一可卸頂部閉合部件，該頂部閉合部件界定一在一安裝台處之該罐的安裝表面，及一允許自該罐至該安裝台之蒸汽流動的閥，其中用於汽化該罐之主體中之固體材料的該加熱器定位於該可卸頂部閉合部件中，且用以將該頂部閉合部件之該閥維持在高於該固體材料加熱至之溫度的溫度。建構可具有以下特徵中之一或多者：閥包含熱傳導鋁，且以與加熱器之傳導熱傳遞關係而安 12182l.doc 200823972 置，以將經由該閥的蒸汽通路維持之溫度高的溫度下。㈣在比正-化之固體材料汽化器具有一單一加熱區，其包含由頂部閉合部件所安裝之一或多個加熱元件。

加熱器包含在頂部閉合部件中之容器内的g式加熱器。用於在-安裝台處安裝汽化器之可卸緊固件與一可手動操作關閉裝置組合’該關閉裝置具有一防止自汽化器之墓 a流動的關閉位置’該關閉裝置與—近接防止裝置相關聯，該近接防止裝置防止工作人員對安裝之汽化器之可卸緊固件的近接’除了當該關閉裝置在關閉位置中時外，藉以防止當正卸下該汽化器時自該汽化器之毒性蒸汽的流動。可卸緊固件包含-與關聯於安裝台之配合配件可嚙合之固持螺釘或螺帽的型樣’且近接防止裝置包含一與關閉裝置之部件相依移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能對固持螺釘或螺帽的近接，其用於僅當該關閉裝置在關閉位置中時來拆卸汽化器。一彈簧負載氣動可操作閥安裝於該汽化器上，以允許自汽化器之蒸汽流動，且該關閉裝置為一機械越控裝置，該機械越控裝置經構造以不考慮氣動壓力之存在來將該氣動可操作閥推動至關閉位置。 /飞化為包括一正常關閉氣動閥，該正常關閉氣動閥用於回應於一汽化器控制系統來控制來自汽化器之蒸汽流動.，且針對氣動連接，該正常關閉氣動閥可連接至一用於與一 121821.doc 200823972 安裝合相關聯之壓縮空氣的通路，該安裝台具有一經調適以與該汽化器之對應密封表面配合的密封表面，以用於打開氣動閥之壓縮空氣之充分連接視對應密封表面之密封於一起雨定的方式，每一密封表面圍繞用於蒸汽流及用於壓縮氣兩者之埠，藉以防止該氣動閥在蒸汽可流動至大氣中之條件下而打開。几化态經構造用於搭配一經構造以與一組載運不同固體椅料之不同A化器一起使用的系統來使用，該汽化器具有一表示其内含物之特性實體特徵，該實體特徵適於由一辨識系統來辨識，使得一汽化器控制系統可在適於辨識之汽化器之内含物的條件下來操作。汽化器以視汽化器所專用於之内含物而定的獨特型樣载運一或多個開關致動器形成物，其適於與包含一組可致動開關之辨識系統來相互作用。汽化*器包含一組汽化器，該組汽化器分別專用於具有不同汽化溫度及用於辨識之不同特性實體特徵的不同固體饋入材料。該组中之一個汽化器專用於十硼烷且另一汽化器專用於十八硼烷。該組中之一個汽化器專用於硼烷，且該組中的另一汽化器專罔於碳硼烷。汽他器具有一溫度限制開關，該溫度限制開關經設定至一處於正常汽化溫度以上且在汽化器所專用於之各別固體材料之危險溫度以下的安全溫度。 12182I.doc -10- 200823972 該組巾之-個汽化料詩十職且另―汽化料用於十八硼燒，且該等限制開關的溫度設Μ別為㈣以 140 C 〇本發明之另一態樣為一種加熱汽化器單元，复可在降低之壓力下操作以汽化饋入材料且將蒸汽提該汽化器單元包含一且右由辟+咖4 置 /、土之内〇卩表面所界定之侧壁及

u壁的底部區、—饋入材料接收汽化空腔，及一界定一可移除閉合物及一用於自單元傳送蒸汽至另一裝置之蒸汽料的頂部區，該頂部區及底部區當組裝時經構造以^ ，汽緊密界面處唾合，其中汽化器罐單元之頂部區及底部區兩者包含熱傳導金屬’一電阻加熱器定位於該頂部區中^亥頂部區經構造且配置為一至與底部區之界面的熱分配:’該界面為熱傳導的’其經調適以將熱傳輸至底部區來汽化饋人材料’且底部區之側壁及底部錢構造以將自 :面所接收之熱分配至暴露於饋入材料之空腔的表面，以當㈣之數量減少時來加熱及汽化材料，該單元經構造以建立一自底部區之底部壁的汽化溫度至頂部區中之蒸汽出口通路處之較高溫度的大體正熱梯度。此態樣之建構可具有以下特徵中的一或多者·· 汽化器罐之至少底部區經構造以用作饋入材料之運輸容器〇汽化器之頂部區中的加熱器包含藉由緊密配合於頂部區，金屬主體中之開口中而安置的一組匣式加熱器元件，該等匣式加熱器元件大體上包含用於汽化底部區中之材料之 121821.doc 200823972 唯一熱源。存在駐留於底部區之空腔中的可汽化饋入材料，該材料包含在室溫下具有低蒸汽壓力的固體材料。可汽化固體材料包含具有硼、碳、磷或砷之多個原子的分子。固體材料為十硼烷（BwH!4)，該單元經構造以維持約5 c 之在底部區之底部壁與頂部區中之蒸汽出口通路間的溫差。 ⑩ 固體材料為十硼烷，該單元與一控制系統相關聯’该控制糸統經構造以在高達約4〇 C之操作限度之十爛烷汽化範圍内來加熱底部區的底部壁。固體材料為十硼烷（BwHm)，該單元與一具有約5〇 c之設定的過溫限制開關相關聯，該過溫限制開關經配置作為一安全裝置，以防止單元之頂部區的過度加熱。固體材料為十八爛烧（B1SH22)，該單元經構造以維持約 _ 10 C之在底部區之底部壁與頂部區中之蒸汽出口通路間的溫差。固體材料為十八硼烧（B18H22)，該單元與一控制系統相 - 關聯，該控制系統經構造以在高達約120 C之操作限度之 — 十八硼烷汽化範圍内來加熱底部單元的底部壁。固體材料為十八硼烷（B18H22)，該單元與一具有約140 C 之設定的過溫限制開關相關聯，該過溫限制開關經配置作為一安全裝置，以防止單元之頂部區的過度加熱。固體材料為碳硼烷。 121821.doc -12- 200823972 材料為C2B1GH12。材料為C4B12H22。組裝單元之界面由一真空密封部分界定，且藉由密切接觸分別由單元之頂部區及底部區所以的金屬表面而在穷封部分外，與歸因於該等匹配表面中之顯微缺陷^力顯微打開間隙所嗜合的該等金屬表面由來自大氣之空氣所填充’由唾合金屬表面所界定之界面的部分提供自頂部區至約束材料接收汽化空腔之底部區之表面的主要熱路徑。頂部區及底部區在界面處界定大體上平坦之匹配表面，該等匹配表面由-陣列之安裝螺釘而推動在—起，該底部區包含一大體圓柱形容器，該大體圓柱形容器具有」具^ 大體上均勻厚度的侧壁。一熱偵測器定位於單元之底部壁處且經調適被連接，以控制至頂部區中之加熱器的電力來致能維持將單元之底部壁的溫度維持在一選定設定點。一。一電“ 5虎導體自偵測器延伸至單元之頂部區與底部區間 =界面，該頂部區及底部區載運適當位置之匹配電連:二部分，以當頂部區及底部區的匹配表面集合在一起此自動嗔合。 4 導體凹進於底部區之熱傳導壁之表s中的向上延伸中。 9 回應於單元之底部壁處之熱偵測器的封閉迴路溫度抑制器控制至頂部區中之加熱器的電力，以致能將單元之底部 121821.doc -13- 200823972 的溫度維持在一選定設定點。一：熱:貝部區中之蒸汽通路具有經暴露以自汽化空腔接收条八之热&接收部分，初始部分大體向上延伸，接著一至大體橫向延伸之蒸汽傳送部分的彎曲。

加熱器包含大體平行於蒸汽通路之向上延伸部分延伸的匿式加熱器元件，至少一£式加熱器元件定位於蒸汽通路 ::向延伸傳送部分的每一侧上，且至少—£式加熱器元件疋位於與通路之橫向延伸傳送部分之方向相反的頂部區之侧上’該等加熱n元件處於與界定蒸汽料之表面的熱傳導關係中。許自早疋之蒸汽流動之閥常駐於蒸汽通路的彎曲區域中忒閥之表面處於與加熱器之熱傳導關係中。該閥為氣動可操作波紋管閥。 ^用於在另-蒸汽接收|置之安裝台處安裝單元的可卸 ’、件及可手動操作關閉裝置，該單元之關閉裝置且有一越控波紋”且防止經由蒸汽通路之蒸汽流動的關閉，置，該關閉裝置與—近接防止裝置相關冑，該近接防止 4置Ρ方止作人員對安裝之汽化器之可卸緊固件的近接，田該關Ρ4裝置在關閉位置中時外，藉以防止當正卸下 “單元日守自該單元之毒性蒸汽的流動。可卸緊固件包含一與關聯於安裝台之配合配件可嚙合之持累針的型才篆，且近接防止裝置包含一與關閉裝置之部 #相依移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能、子口持螺釘的近接，其用於僅當該關閉裝置在關閉位置中 121821.doc •14- 200823972 時來拆卸單元。瘵汽通路之傳送部分經由一外橫向突出物經構造以在另一谷器中互配合。向外橫向突出物延伸，該向蒸Ά接收裝置之預定構造的 ’且當突出物一蒸汽接收裝向外橫向突出物經構造以纟受單元之重量喷合於容器t時來用作其支撑物。

°卜秩向犬出物之末端表面經構造以與另置的匹配表面來界定密封部分。累釘通路μ構造以接收安裝螺釘，該等安裝螺釘能夠旋 :至另-裝置中’以相抵於另一裝置之匹配表面推動末端 t面來建立一密封部分且提供穩定力。另一裝置維持在與汽化器單元之溫度不同的溫度下，其中熱絕緣防止經由向外橫向突出物之單元與另_裝置間之熱傳遞。熱絕緣包括一圍繞突出物的絕緣套筒部分，及一安置於突出物之末端與界定蒸汽接收裝置之蒸汽接收通路之壁間的絕緣末端部分。為了在單元與外部控制及電力電路間實施電連接，汽化器單元載運一在預定位置中之電連接器，以嚙合另一裝置上之預定位置的匹配連接器，汽化器單元上之連接器的預定位置藉由汽化器單元在使橫向突出物與另一裝置之容器喃合之方向上的移動來致能連接器的自動連接。連接器包括一連接元件，該連接元件用於將壓縮空氣連接至用於致動單元之氣動閥的單元。 121821.doc -15- 200823972 向外橫向延㈣出物具有—對準表面，該對準表造：可滑動地喃合另-裝置之容器之匹配對準表面，來二引單元與另一裝置的嚙合。 Ά化器單元經構造以立、力、 ^ 在'又有周圍熱絕緣之情況下用作一運輸罐’且在用作—汽化器期間安置s熱絕緣内。本=之另-態樣為—種單元，該單元經構造為一加熱釋，^或汽化器以釋放或汽化材料，且將釋放之氣體或蒸汽提供至另一裝置，該單元界定一經調適以由單元之電阻加熱器所加熱的材料接收區域，且界定一用於蒸汽自單元傳送至另一裝置之氣體或蒸汽通路，其中蒸汽通路之傳运部分經由—向外橫向延伸突出物延伸，該向外 =向：：突出物經構造以在氣體或蒸汽接收裝置之預定構 β '谷器中互配合，該橫向突出物經構造以承受單元之重量，且當突出物鳴合於容器中時來用作其支撐物，突出物 ::端表面經構造以與另一裝置之匹配表面來界定一密封部分’且其中為了在單元與外部控制及電力電路間實施電連=，該單元載運-在—敎位置中之電連接器，以嗜合另一裝置上之預定位置的匹配連接器，該單元上之連接器 :預疋位置藉由單元在使橫向突出物與另—裝置之容器响合之方向上的移動來致能連接器的自動連接。 ^發明之此態樣之建構可具有以下特徵中的一或多者：單元經構造為一用於待施配或汽化之材料的運輸罐。向外橫向延伸突出物具有-料表面，該對準表面經構造以可滑動地嗤合另-裝置之容器之匹配對準表面，來導 121821.doc -16- 200823972 引單70與另一裝置的嚙合。、匕括連接元件，該連接元件用於將壓接至用於致料元之氣動_單元。 ^孔連一氣動可操作波紋管閥沿通路安置。

提供-用於在另一裝置之安裝台處安裝單元的可卸緊固及—可手動操作關閉裝置，該單元之關閉裝置具有一官閥且防止經由通路之流動的關閉位置，該關閉、〃近接防止裝置相關聯，該近接防止裝置防止工作 2對安裝之單元之可卸緊固件的近接，㉟了當該關閉裝 _關閉位置中時外，藉以防止當正卸下該單元時自該單元之t性氣體或蒸汽的流動。口卩緊口件包含一與關聯於安裝台之配合配件可嚙人之 :: 夺螺釘的型樣，且近接防止裝置包含一與關閉裝置：部目：移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能 ^ 口持螺益丁的近招^ , -H' m JfcA 〇> 迎接其用於僅當該關閉裝置在關閉位置中 B守來拆卸單元。路輯造轉收安裝⑽τ，料安裝私能夠旋 Τ —裝置中’以相抵於另-裝置之匹配表面推動末端又面來建立一密封部分且提供穩定力。對於搭配維持在—與罐單元之溫度不同之溫度下之另— 袭置的使用，熱絕緣防止單元與另__裝置間之熱傳遞。在汽化器之形式中(該汽化器包含-具有由壁之内部表 2界&之侧壁及底部壁的底部區、一饋人材料接收汽化空腔，及一界定-可移除閉合物及-用於自單元傳送蒸汽 12182l.doc 200823972 至另-裝置之蒸汽通路組裝時經構造以在-in) 471部區及底部區當 ^ t 蒸α緊密界面處嚙合自頂邱S突屮夕向外橫向延伸的突出物。自頂WE1大出之本’X明之另-减為—種用於搭配—抽所使用之固體材料的汽化器單元，該單元二體接收汽化容積之底部區， 1疋該頂部單元及底邻嚴、閉合物之頂部區，含傳導金屬1於汽㈣的加熱

蜀疋位於頂部可卸閉合區中，其用於藉由越過頂部區，、底邛區間之界面且經由界之周邊侧壁及底部壁的”、、傳¥來加熱底部區之底部處的表面。本發明之此態樣之建構可具有以下特徵中的—或多者：加熱器包含安裝於金屬頂部區中之凹座中的一敎器。 …、蒸汽通路包括-軸向延伸之人口區，及—在頂部區内之閥，該等g式加熱器包含平行於入口區且在入口區旁延伸的狹長元件，且該閥處於與該等狹長元件之熱傳導關係中。本發明之另一態樣包含一系統，該系統包含— ^ 興一流動界面裝置組合的汽化器，該流動界面裝置界定— 〜用於可移除地接收汽化器且與汽化器連通的安|台，且—聯鎖系、统具有防止在安裝台處之毒性蒸汽意外流動至士友 v =八虱中的結構。本發明之此態樣之建構可具有以下特徵中的—赤夕土 '^夕者。汽化器包括一用於在安裝台處安裝汽化器之可卸緊固 121821.doc -18 - 200823972 件及一可手動操作關閉裝置，該關閉裝置具有一防止自 =化器之蒸汽流動的關閉位置’該關閉裝置與—近接防止 1置相關聯，該近接防止裝置防止工作人員對安裝之汽化器之可卸緊固件的近接，除了當該關閉裝置在關閉位置中 - 料，藉以防止當均下該汽化器時自該汽化器之毒性蒸汽的流動。可卸緊固件包含一與關聯於安裝台之配合配件可嚙合之 ®持螺釘或螺帽的型樣’錢接防止裝置包含—與關时置之部件相依移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能對固持螺針或螺帽的近接，其用於僅當該關閉裝置在關閉位置中時來拆卸汽化器。一彈簧負載氣動可操作閥安裝於該汽化器上，以允許自汽化器之蒸汽流動，且該關閉裝置為一機械越控裝置，該機械越控裝置經構造以不考慮氣動壓力之存在來將該氣動可操作閥推動至關閉位置。 • 界面裝置經構造以搭配一組不同汽化器來使用，該等汽化器載運具有不同汽化溫度之不同固體饋入材料，系統包括一辨識系統，該辨識系統經配置以辨識表示汽化器之内 • +物之安裝汽化器的特性實體特徵，且使汽化器控制系統 . 在適於辨識之汽化器之内含物的條件下操作。辨識系統包含當汽化器在安裝位置中時暴露於汽化器之 -組可致動開關’該組開關經調適以與一汽化器協作，該汽化器以視汽化器之内含物而定的獨特型樣載運一或多個開關致動器形成物。 121821.doc -19- 200823972 系充匕括、、且之一個以上汽化器單元，該組汽化器專 ::刀別合有具有不同汽化溫度之不同固體饋入材料，該等汽化器單元具有用於辨識之不同特性實體特徵。子源安衣力真空腔室内，該流動界面裝置經構造以傳輸用於離子源之蒸汽。離子源在一離子植入器系統中，以提供用於植入之離子0 離子源將離子提供：$ _ 4+ fk λα w m

抆供至射束線以用於植入在一目標基板中0 本發明之另一態樣包含前述描述中任一者之汽化器、汽化器單元或汽化器系統，其含有能夠形成包含—團鎮分子之可離子化蒸汽的固體饋入材料。本發明之另一態樣包含前述描述中任一者之汽化器、汽化裔單兀或 >飞化|§系統，其與一能夠離子化自包含一團簇分子之固體材料所產生之蒸汽的離子源相組合。本發月之另恶樣包含先前所描述之任何類型之汽化器、汽化器單元或汽化器系統，其含有包含Ci4Hi4、

Ci6H10 C16H12、c16H20、C18H14 或 c18H38 的固體饋入材料。本發明之另一恶樣包含先前所描述之任何類型之汽化〇σ /飞化器單元或汽化器系統，其含有包含一用於Ν型摻雜之化合物的固體饋入材料。本發明之另一恶樣包含先前所描述之任何類型之汽化器、汽化器單元或汽化器系、统，其含有包含一砷、磷或銻 121821.doc -20- 200823972 簇化合物的固體饋入材料。本發明之另一態樣包含先前所描述之任何類型之汽化器、汽化器單元或汽化器系統，其含有固體饋入材料，該固體饋入材料包含能夠形成AnHx+或AnRHx+形式之離子的砷或磷化合物，其中η及X為整數，其中η大於4且\大於或等於0,且Α為As或Ρ，且R為不含有磷或砷之分子且其對離子植入製程無害。本發明之另一態樣包含先前所描述之任何類型之汽化器、汽化器單元或汽化器系統，其含有固體饋入材料，該固體饋入材料包含一選自磷化氫、有機膦及磷化物所組成之群的磷化合物。本發明之另一態樣包含先前所描述之任何類型之汽化裔、汽化器單元或汽化器系統，其含有包含P7H7的固體饋入材料。本發明之另一態樣包含先前所描述之任何類型之汽化 1§、汽化器單元或汽化器系統，其含有固體饋入材料，該固體饋入材料包含銻化合物，該銻化合物包含三甲銻。本發明之另一態樣包含先前所描述之任何類型之汽化器、汽化器單7L或汽化器系統，其含有包含Sb(CH3)C3的固體饋入材料。本發明之另一恶樣包含一種處理一半導體裝置或材料之方法，其包含使用萷述申請專利範圍中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系統來產生團簇離子，及在處理中使用該等離子’該處理尤其為包含離子植入且尤其為離子束 121821.doc •21 - 200823972 植入之處理。或多個建構的，本發明的其在以下附圖及描述中闡明了前述特徵之一細節。藉由描述及圖式且藉由申請專利範圍他特徵、目標及優點將顯而易見。【實施方式】

參看圖卜界㈣統之流動界面裝置1G連接至高直、至20,且包含-定位於真空腔室外侧之部分8，及工至真空腔室中的延伸部分9。部分8提供—安裝㈣ Γ處裝台12處，一外部汽化器14可移除地安裝於-氣密界: 汽化器14具有罐型，其具有-含有待汽化之饋入材料之加枓的底部區，及-可移除之頂部部件。頂部部件盘㈣處所圖解展示之汽化器加熱器相關聯。界面系統包括一加，器控制電路33 ’該加熱器控制電路33控制至汽化器加熱器（其由饋人材料產生蒸汽）的電力Pi4<j蒸汽流㈣自汽化器經由界面I、經由鄰近之停止閥15、自此經由部分8及延 :部分9而延伸於界面裝置1〇中。延伸部分9在真空緊密之密封部分21處密封至真空腔室2〇的外殼。經密封之可分離連接形成於延伸部分9與高真空腔室内之蒸汽接收裝置22間。此連接點稱作界面π。藉由此配置，使得在不干擾流動界面裝置1〇至高真空腔室20之外殼之連接處的密封部分21的情況下，外部汽化器 14及蒸汽接收裝置22的迅速移除及服務為可能的。儘管為了執行蒸汽接收裝置22之服務而在界面„處之重複流動斷 121821.doc -22- 200823972 開及再連接，但界面„並不由於其位置而對潛在浅漏危險。在可能發生茂漏之任何程度上，浅漏= 束於南真空腔室20内，且由其真空果及關聯的流出系統25來移除。 & 1 在系統之較佳建構中，在界面„處，藉由蒸汽接收裝置之安裝移動來在高真空腔室内實施連接。在圖ι之實例中，藉由沿路徑A移動直到裝置22在密封可卸連接2^穷 =於真空腔請之表面上為止來安裝蒸汽接收裝置I : 藉由此運動來安裝蒸汽接收裝置時，蒸汽接收裝置22; 造以在界面Η處與延伸部分9嚙合且密封。舉例而言，藉由匹配緊密配合之表面，蒸汽接收裝置可經構造以有效开j成 -迷宮式真空密封部分。類似地’在不干擾流動界面裝置 H)與真空腔㈣之外殼㈣封部分21的情況下，以破壞界面II處之密封部分之方夫，雜、,丨、弋精由>口路徑A的相對運動來將蒸汽接收裝置22構造為可自真空腔室移除。、再次參看圖1，在輕伟读播由社竿乂仫建構中，流動界面裝置10經構造以接受含有待汽化之不同材料的汽化器。每一汽化器載運一溫度感測器，藉由盆咸制、★ π怒田，、感測邝化器之溫度丁丨4,且將溫度

Tl4發送至界面系統之汽化器加熱器控制電路33。儘管經展示為感測單元的頂部溫度’但可代替地將其定位以有效地感測底部附近之温度，或可監視兩者位置。每一汽化写專用於-特定源材料，且載運一識別符裝置3〇。流動界面裝置1〇具有一補充辨識裝置32。辨識裝置32將-控制信號 C14提供至汽化器加熱器控制電路33，回應於此，控制電 121821.doc -23- 200823972 路33建立一用於加熱各別饋人材料之安全溫度_，Μ 括一將電力施加至特定汽化器之加熱器的上限。作為一實例，在一較佳建構中，流動界面裝置10經構造以接收專用於分別含有十硼焓另+、 m 十/蝴焼之汽化器14 ’及14"。該等汽化器載運顯著不同之識別裝置3〇。當將一汽化器安裝至界面裝置10時，辨識裝置32辨識汽化器14，或14"，且提供各別&制L纟c14或Cl4"。在_適#建構中，例如，由十蝴職器所觸發之辨識信號c14，將加熱器控制電路33設定至用於几化十硼烷的適當加熱範圍，且陟止在約35(:以上之汽化器的加熱’而由十八硼烧汽化器所觸發之辨識信號C14”將加熱器控制電路33設定至一用於汽化十八職的適當加熱範圍，且防止在135〇以上之汽化器的加熱。專用於其他材#之其⑻汽化器載運其他可辨識的識別#，以導致界面控制單元來設定其他溫度或其他適#操作條件。在較佳建構中，流動界面裝置1〇包含一熱傳導主體，其例如由已切削之鋁塊形成部分來形成。當安裝閥時，熱傳導塊有效地用作該等閥的閥主體。經由主體之真空緊密蒸汽路徑自界面I延伸至界面Π。主體與在丨丨處所圖解展示之加熱器熱接觸，其由電路13來控制。電路13具有來自汽化器14之溫度輸入TM’及來自流動界面裝置10之傳導主體的溫度輸入τ1()。電路13經調適以控制加熱器丨丨來將傳導主體維持在一受控溫度下，例如，維持至各別汽化器14之溫度以上但在一安全溫度以下的溫度，例如，在正汽化之各別材料之解離溫度以下的溫度。 121821.doc -24- 200823972 册系統之加熱器可具有各種形式，例如，習知電的匡式或贡式加熱為’且可配置於一或一個以上加熱區中。舉例而 -有利i也可存在一用於將汽化器加熱至丁1之加熱區 1、用於加熱界面主體10的加熱區2,及用於蒸汽接收裝置匕2之加熱區3。加熱區包含各別加熱器元件及溫度感測 ”在個配置中，在蒸汽接收裝置中，沿著自汽化器至 *面之路仏該等加熱區之溫度自I增加至τ2，亦即 ’其中所有此等溫度均限於待汽化之材料之安全限度以下的溫度τ3。參看圖1Α，在較佳建構中，汽化器為一罐，其包含一作為底部區之熱絕緣罐主體！ 4 Α，及—可卸頂部部件i 4 Β。主體14A具有一頂部開口，及-(例如)1公升之容積，立用於固持待逐漸昇華之固體饋人材料的加料。可卸頂部部件 14B併有-閥^。頂部及底部部件（且較佳地以及該闊）包含例如銘之熱傳導材料。閥定位於頂部部分之主體14B 内’藉此大體上維持在主體之溫度。有利地’僅電加熱汽化器單元的頂部部件。藉由經由可卸頂部區與底部區間之接合及經由底部區之側壁及底部壁 (其由來自加熱器之傳導所加熱)的熱傳遞，來將罐主體内之固體材料加熱至-主要程度。以此方式，確保經由頂部部件之蒸汽通路的溫度1超過正昇華之固體源材料的溫度。如先前所提及，將加熱器置放於汽化器罐單元之可卸頂部閉合區中(而將在變化溫度下之待汽化材料的加料定位 121821.doc -25- 200823972 於單元之底部中）對於—般熟習此項技術者可能並不看似為優良實踐。可卸頂部區與底部區間之界面的熱電阻，及具有相關聯熱質量之熱傳輸的距離，及回應之緩慢度，以及至外部之熱損耗將顯現為不當的。然而，發現藉由此配置可獲得顯著優點，且在適#建構中發現也許看似為固有之缺點為可避免或無關緊要的。適當建構之實例說明於現將描述之諸圖中。所描述之系統確保由材料所產生之蒸汽遭遇增加溫度的通路，同時自產生之點經由閥¥1且至流動界面裝置1〇，且，由流動界面裝置1G來移動。類似地，在蒸汽利用點前之蒸汽接收裝置22的部分可界定另一加熱區，該加熱區經調適以遞增地保持在流動界面裝置1〇之溫度以上的溫度。參看圖1B及1C，展示外部汽化器14，經構造以亦用作一用於將固體饋人材料自_供應者輸送至其待汽化之位點的傳运罐。化器罐14’包含—熱傳導主體，該熱傳導主體由具有經_適以汽化材料之加熱器的頂部閉合區“A,及含有待汽化之材料之加料的底部區14B，所形成。橫向結構突出物34自化器之側（在此建構中自頂部區14八，）作為懸臂支架向外大出。突出物34經定位及配置以嚙合至固定蒸汽接二邠件36之匹配支撐容器35中，以在將單元鎖定至位置中 =對其疋位。突出物34藉由罐之蒸汽容積v來内部界定一蒸汽傳送通路37。支撐部件36界定一匹配蒸汽通路38,以將2 ’飞傳導至一利用點。由具有足夠剛度之結構材料來形成大出物及容器的匹配表面，使得僅藉由該等匹配表面之 121821.doc • 26 - 200823972 哨合’以一緊固方式來垂直支撐罐及其内含物的重量。此使技工得以有空執行緊固單元及完成蒸汽密封部分中的其他活動。因此，在自供應者之傳送後，汽化器罐14藉由向右移動： (前頭A)(其中對準突出物與容器）以達到圖1C的固定位置 ^ 來安裝。除了提供支撐力外，由容器3 5a及3 5b(其抵抗偏心支撐罐之扭轉）之上表面及下表面來產生箭頭1及11所指 _ 不的反作用力矩。在如此組裝後，緊固裝置施加力F以將罐鎖疋在適當位置處用於操作。一彈性〇形環提供於突出物34之末端表面與配合鄰接表面間，以提供防止蒸汽洩漏的密封部分，且以保持真空。在所說明之建構中，〇形環 3 9提供於突出物34之末端表面34&中的圓形凹槽中。在一壓縮條件中，〇形環39朝向支撐部件突出；當突出物完全安裝於容器中時，〇形環39壓縮於鄰接表面間以形成所要之密封部分。 • 如猶後參看圖13A_D所描述，在達成熱隔離之較佳建構中’-絕緣體插入於突出物末端與具有一額外密封部分的 • 支撐部件間。 : :導引特徵與突出物容器組合物相關聯，以確保垂直安 _ 冑汽化器罐。在圖職1<：之建構中，突出物34及容器35 具有圓形橫向橫截面，除了一軸向延伸扁平弦表面沿突出物34(其由容器35之匹配表面來鳴合）的上部分形成外。亦見圖13A-D。在一有利建構中，總成呈右力# &风，、有在仏化器罐之安裝移動期間 121821.doc -27· 200823972 嚙合之額外系統，例如， .^ 变細工乳連接糸統及機械程式馬糸、、充。如剛描述之由-扁平導引表面所建構的導引特徵同樣提供此等系統之大體對準。構的¥引特在_lc之建構中，汽化器經電加熱，包括一氣動 \且具有位置及溫度偵測器。此需要將電力、壓縮空氣及i吕號連接施加至軍开7功At 主早70以致此刼作。自罐接收蒸汽之支撐二件36亦載運必f之空氣、電力及信號線。在罐安裝運動 (箭頭A)_ ’支#部件36料接ϋ安裝在適當位置以與汽化器罐之補充連接器配合。此藉由安裝於支撐部件36上之多用途連接器43及安裝於罐上的補充多用途連接器料而說明於請中，該兩個連接器經對準以藉由罐之安裝運動 Α來嗜合。例如自德國町…价⑽GmbH Qf斷⑽可購得該連接器（圖12及12A中所示）。又，如在圖1A之汽化器的情況下，機械故障防護配置確保與由汽化器所載運之饋入材料之類型一致地來將適當程度之電力施加至汽化器。為此目的，支撐部件36載運兩個微開關32,（一者見於圖⑺中）。罐具有兩個對應位置，在該等位置中之一者或兩者處，視罐專用於之特定饋入材料之程式碼指示而定以預定方式來置放開關致動器。開關致動器30’展示於圖1B中。在汽化器罐至圖ic之組裝位置之方向A上的導引運動導致存在之彼等開關致動器3〇，嚙合且致動各別開關32’，其將存在之饋入材料的類型信號傳輸至控制系統；從而導致對汽化器之電力控制，以將汽化溫度適當調節至針對汽化器罐單元所專用於之選定饋入材料所設 121821.doc -28- 200823972 計的範圍。 μ圖1D-1H及圖12_12E及圖14展示了剛描述之汽化器罐特铽之杈佳建構的細節。本文隨後將描述此等圖。在此應充 ^注意：僅汽化器罐之可卸頂部區14B，,含有加熱器以及傳 : 泛L路及内邛閥，自汽化器主體作為懸臂支架突出之支撐 , 冑丨物34’由剛性銘構成，且與罐之頂部料的主體成- 體；且由罐所载運之連接器模組44，為一多用途單元，其在 —個外殼内提供用於電力A2、A3電信號的連接（十二個銷）及壓縮空氣管連接器50。包括導引銷52以確保在汽化器罐於圖1B之方向a上移動來提供路線對準後與配合模組或支擇部件的精確對準。圖1B及1(：之 >飞化器罐較佳地適於在於圖j中所示意性展不之系統中使用。為此目的，圖㈣流動界面裝置及本文隨後描述之類似圖式之流動界面裝置經修改以提供配合之凹形容器，以接收支撐突出物34，。 • 現參看圖2之平面圖，流動界面系統具有圖1之系統的所有特徵（某些特徵未展示），且亦界定多個汽化器安裝台。 • 展示了兩個安裝台：台12A及12B。 : 個別流徑16A及16B分別自安裝台12A及12B經由界面裝 . 置1〇八之°卩刀8的長度來部分地延伸。路徑16A與16B在接合點X處合併。一共同蒸汽流徑16C經由部分8八之其餘部分且經由界面裝置10A之延伸部分9延伸至界面n，其中將蒸汽傳迗至裝置22。裝置10中之停止閾15A及15B與個別流徑16A及16B相關聯。如由連接線17所指示，聯鎖閥15八 121821.doc •29· 200823972 與15B。以確保在可打開另一閥前必須關閉每一閥的方式來實施此操作。此防止自路徑16A及16B之同時流動。流動界面裝置10A從而提供在不干擾界面裝置1〇八與高真空腔室20之密封連接21的情況下對兩個汽化器之移除及服務的迅速近接；流動界面裝置1〇A允許服務或填充一個汽化器，而含有相同源材料之另一汽化器產生蒸汽，且允許針對選擇性使用來安裝兩種不同物質的汽化器。藉由在界面I處提供汽化器罐與系統之其餘部分之熱隔離，使一不活動單70能夠冷卻，使得該單元中剩餘之材料的任何加料大體上並不降級。多看0 3心1動界面糸統具有圖2之系統的所有特徵（某些特徵未展示）。又，在共同路徑16C中，圖3之流動界面裝置10B亦包括在壓力監視器26前之流量控制裝置或節流閥24。此等裝置連接至界面系統的流量及加熱器控制裝置 28。控制裝置28連接至用於各別汽化器14八與之溫度感測線丁與La及加熱器電力線匕^與ha。安裝台處之辨識裝置32Α及32Β與專用於特定源材料之汽化器ΜΑ及 14Β上的識別裝置3〇Α及30Β相互作用。辨識裝置將汽化器之類型的識別傳達至流量及加熱器控制系統28，其導致後者來選擇適當操作限度，及將適當電力施加至各別汽化器加熱器19。 /、同路仫C中之流量控制裝置24可包含一節流閥，諸如變化通路之蒸汽傳導率的蝶幵多閥。控制系統可經構造以根據在專利申請案wo 2005/060602中所描述之協定來操 121821.doc -30- 200823972 作該專利申清案公開於2〇〇5年7月7日，名為"C⑽⑽川叫 the Flow of Vapors Sublimated from Solids”，該案之全文以引用方式併入本文中。特定而言，操作該節流閥以傳送—所要流量視存在正產生之蒸汽的所要壓力而定。將注意在一給定汽化器溫度下、，所產生之蒸汽量（及因此其壓力）視待加熱至汽化溫度之適田位置所剩餘之饋人材料的加料量而定。為了補償材料之原始加料之逐漸耗盡，控制系統感測所傳送麼力且相應地增加汽化腔室的溫度。對於汽化器系統有利的為能夠當调諧操健力及加㈣統以達成總系統之所要效能時，在麵作期間（且尤其在㈣期間）達成新的溫度而無較遲。早机里控制裝置24(其位於共同路徑16c中）能夠選擇 =地，制來自各別安裝台處之兩個或兩個以上汽化器的流错由聯鎖（其包括如圖2中所描述之連接闕ΜΑ及⑽的選疋位置），防止系統一次加熱及傳輸來自一個以 ==;^^器'裝置刚及裝置22經構造以加熱度’例如，Τι<Τ2<Τ3’其中所有此等溫度均限於 :在化器中之特定材料之安全限度以下的此’確保在適於選定汽化器中之材料之預定安全範圍中來把加加熱’且確保適t控制與該材料相關之其他條件。 j看圖4，其展示—系統，該系統可具有圖2或圖3之系、、先的所有特徵（某些特徵未展示、清潔氣體源4〇, 1在m驻乂糸、、先具備一反應性，、在机動界面裝置i〇c之部分叱中與通路 121821.doc -31· 200823972 42連通。流動界面^^罢卸衣置之延伸部分9 A密封至高真空腔室 20A之侧壁，且穿ψ s 至Jjl至中至界面Η·A。其界定至蒸汽接收裝置22A的兩個3(君# a /- ^ ^ ^ 钔個獨立流徑，用於來自共同蒸汽路徑之 1、/飞之抓動的路徑16c及用於反應性清潔氣體之流動之平

打但獨立的路徑42。與蒸汽接收裝置22A之對應通路22V 及22G之孩封連接可移除地形成於界面η]處；每一者可藉由至真工腔^巾之流動界面裝置的傳送突出部分，由迷呂式饴封部分來形成。真空腔室2〇A可含有來自任一密封部分之洩漏。 S之界面破置1 〇c包括一閥聯鎖裝置5〇，該閥聯鎖裝置 50防止瘵汽及反應性清潔氣體同時流動至蒸汽接收裝置 22Α。在一較佳建構中，此藉由一可逆短管閥來達成，該可逆紐管閥確保在打開另一路徑前完全關閉每一路徑。筝看圖5，其展示了圖〗之通用機制的調適，其中蒸汽接收裝置包含一高壓離子源22Β，其具有一離子化腔室9〇，又控之蒸汽流引入至該離子化腔室9〇以離子化。藉由提取電極及最終能量總成94之靜電吸引來經由一提取孔92自離子化腔室9Ό抽取離子，以形成離子束96。離子束沿一束線引導至一離子植入器終端站（未圖示）。圖5的高真空腔室包含一離子源真空外殼70，其具備一高壓絕緣體62(例如，增強ί辰氧樹脂之高壓絕緣體）。絕緣體62將主要真空外殼部件7 1與高壓末端（在此安裝離子源22Β及其蒸汽饋入系統）隔離。真空緊密安裝環72提供於絕緣體62之高壓侧上。其提供一用於可移除地接收離子源22Β之安裝凸緣76 121821.doc -32- 200823972 且與安裝凸緣76密封的末端凸緣74。離子源沿轴線A自安裝凸緣軸向延伸至真空腔室中。如圖5中之所示，流動界面裝置10D之延伸部分叩在2以處密封至安裝環72，且突出至高真㈣t中至界面H-B。此界面可經定位以經由一有放形成一猃封部分的連接（例如，有效形成一迷宮式真玉崔封。卩分之緊密配合表面）來接收可移除離子源。

圖5之系統可便利地併入公開申請案w〇 2〇〇5/〇5994中所不之離子植入器系統中的每一者中，該公開申請案名為 ^Method and Apparatus for Extending Equipment Uptime Ion Implantation”，在此方面，該案之内容以如同本文全面闡明之方式以引用的方式併入本文中。參看圖6，離子源及類似於圖5之蒸汽傳送系統的蒸汽傳迗系統具有圖1-5之系統的所有特徵（某些特徵未展示）。針對用於產生可離子化蒸汽之固體汽化器14A及14B來界定兩個安裝台。系統具有至此所描述之所有聯鎖裝置及安全特欲及一控制系統’該控制系統經構造以控制汽化器之加熱及經由界面裝置10E的流量。亦提供一具有一與界面系統相關聯之管道102的可離子化氣體源100。其在聯鎖裝置 5〇的下游之點處實施與氣體通路42A的連接。氣體通路 42 A之下游部分從而替代地適用於引入用於提供其他摻雜劑物質之在室溫下為氣體的可離子化材料。當可離子化蒸汽或清潔氣體之流動發生時，聯鎖裝置（未圖示）防止可離子化源氣體的流動。圖6A之示意圖指示圖6之流動特徵經併入傳導塊12〇中。 I21821.doc -33- 200823972 亦併入塊中的為當加熱塊時致能沖洗塊（例如，藉由氬）之沖洗氣體通路。此可在服務系統前或在引入另一物質之蒸汽前來移除毒性或反應性蒸汽之殘餘物。不，此系統特定適於將硼氫化物蒸汽Βχ(例如圖6Α中所指如，十硼烧及十八硼烷）自汽化器瓶提供至離子植入器的離子源22Β。圖7 Α中所7^意性展示之系統與圖6中所示之系統相同（除了現將描述的内容）。

一個差異為根據圖10及ic來構造汽化器罐，其由自罐之懸臂支架突出物所支撐。χ，在界面!處形成至罐之所有連接。此包括用於供電汽化器加熱器之電力連接、用於信號傳輸溫度及汽化器狀態之其他參數的信號連接器，及用於控制罐内之氣動閥的壓縮空氣。與圖ό之另一差異為，類似於圖6A，在圖7中，針對來自兩個况化器之蒸汽通路來提供聯鎖閥¥3及V4。在圖7中，聯鎖裝置由閥元件V3及V4(其為類似於圖6中所使用之短管閥50之短管閥的部分）所建構。由圖7A、7b及圖中所示之特徵來建構連同沖洗氣體特徵之流處理系統。圖7A-7C展示了組合至此所描述之流動界面裝置之所有特徵的建構。呈包含一閥塊13〇之熱傳導主體之形式的流動界面裝置安裝於離子源22B之安裝及移除路徑A下方。閥塊130界定用於加熱罐形式之汽化器132及134的兩個安裝台，㈣由併入安冑台之頂部區中之安裝特徵而懸掛於流動界面裝置。閥塊130具有自此等安裝台之個別流動通路，該等流動通路合併成一引導至高真空腔室中的共同通 121821.doc •34· 200823972 路。併入閥塊130中的為g式加熱器及闕，其執行關於先前諸圖所描述之加熱器及閥的安全及流加熱及控制功能。外殼140圍繞此傳送總成，且且右 ^ 1具有可打開用於近接之罩蓋（包括汽化器罩蓋142)。由包含高星絕緣體之腳來支撐該外殼。因此’整㈣統經調適以維持在離子源之高麼電位下。 ί看0 9 11D Α化器單元13 2經展示具有一加熱器，且經構造以含有一固體饋入材料且將固體饋入材料（諸如，十硼烷或十八硼烷）加熱至產生待離子化之蒸汽的溫度。如在圖1A之單元的情況下，汽化器單元包含一具有一固體接收谷積（通常約一公升）之罐主體132A，及一可卸頂部閉合部件132B。其經構造以在一適當安裝台處自頂部閉合部件132B垂直懸掛。為此目的，頂部閉合部件1328界定一垂直安裝表面133，以與安裝台的對應表面匹配。頂部部件132B亦併有一允許自罐至安裝台之蒸汽流動的閥 137。頂部部件1323由熱傳導材料（例如，鋁）形成。此Ά化器之加熱器較佳地包含一組配合至頂部部件132Β 中所形成之容器中的匣式加熱器元件136。重要地，發現疋位於可卸頂部部件中之此加熱器提供足夠之熱來適當地使固體Ά化。藉由加熱器的位置，加熱器用以將頂部閉合部件之閥維持在高於固體材料所加熱至之溫度的溫度。有利地’為此目的，閥137之主體包含熱傳導鋁，且經由鋁頂部部件以與加熱器之傳導熱傳遞關係將其安置，以將經 121821.doc -35 - 200823972 由閥的蒸汽通路大體上維持在加熱器溫度下。在車X佳建構中，僅存在一個用於汽化器之受控加熱區。見將亦參看圖12_12E、13及14來詳細描述當前較佳之建構(圖ID-ie中所示的汽化器罐)。厂看諸圖，汽化器罐之主要主體包含兩個鋁片：底部區 4A及頂部區14B"。適當塑膠之罩蓋i4c"覆蓋總成之頂底#部分14A"界定-用於待汽化之固體材料的汽化容積、P ^刀14B具有用於接收三個垂直延伸加熱器閘13, 凹座136。該等閘具有與頂部鋁部分i4B"之緊密配合，且使頂部部分能夠執行熱分配功能，以加熱遠端固體饋入材料主要藉由、經由移除界面之至底部銘部分之壁^ 接著加熱固體饋入材料)的熱傳遞來發生。以藉由自頂部直接輻射至固體材料之次要方式來補充此加熱。

圖1E(垂直橫截面）、圖1F(側視圖）及圖俯視圖）展示了界定材料之加料所常駐之汽化空腔呂底部區⑽，。圖1H展不了向上引導之水平平坦安裝表面s。該水平平坦安裝表面S較尺寸用於與含有加熱器且衫可移除閉: 物及單元之蒸汽傳送通路之_部區的對應安裝表面嗜合。該㈣展示底部區之安裝表⑽中的〇形環凹勒，及 ^形環之外側的熱傳導金屬表面的主要徑向尺寸。，及〇形環之内部表面的次要尺寸❶此望等表面向上暴露以接收頂部區之相同尺寸之金屬表面。如（例如）藉由將〇形環外側的徑向尺寸η與沿汽化空腔V之高度之金屬圓柱形壁之横截 121821.doc -36 - 200823972 面的徑向厚度rt相比較所展示（圖1F)，在安裝界面處之熱傳遞面積大體上大於約束汽化空腔v之壁的水平横截面熱傳遞面積。厚度增加高達安裝表面之向上向内傾斜之壁區段14t提供兩橫截面間之熱傳遞過渡，使得總體上該單元 , 具有—相對低的熱質量，同時具有實質尺寸之熱傳遞界 t Φ。汽化器罐單元之頂部區與底部區間的界面由於某些複雜協作而提供一有效熱傳遞路徑。其較大面積偏移可歸因於配合表面中之顯微缺陷之熱電阻，同時，針對壓縮金屬至金屬的接觸，將配合金屬表面（在此為水平平坦表面）緊密地推動在一起，以減小顯微打開空間且改良熱接觸。在此，藉由可移除安裝螺釘之陣列來施加壓縮力（見圖 15Β)。對此補充，因為向〇形環密封部分g外定位主要金屬表面，所以配合表面之顯微表面缺陷處的間隙填充有來自大氣之二氣，其&供促進界面之熱傳遞效率之顯微間隙中的流體熱傳遞介質。 • 在圖11中圖解展示了自界面至汽化空腔V中之固體饋入材料之遠端加料的熱傳遞路徑。如由箭頭所指示，越過界 - 面流動之熱在單元之所有側上向下進行。在單元下之每一 : 點處，熱亦向内流動至約束汽化空腔的表面（見圖1J)。熱 - 流之向内移動的速率視藉由饋入材料之加料之自該區域的熱吸收速率而定。在數量減少之固體加料直接接觸空腔壁之點處，向内熱流的速率大大增加（由深色向内引導之箭頭指示）。達到侧壁之底部的熱經由底部壁之厚度tb向内徑向抓動，其中熱增量以基於藉由接觸固體材料之熱吸收的 121821.doc -37- 200823972 速率’向上移動至約束汽化空腔之底部的表面。因此，單元之最冷區域可靠地在底部壁之中心區域中，在此較佳建構中，接i«中心區域來定位用於控制頂部安裝之加熱器的RTD感測器（如圖所展示）。饋入材料之加料的大部分汽化發生於材料直接嚙合壁之處的區域中’或接近材料直接嚙合壁之處的區域中。固體饋入材料之粉粒間之較差熱接觸以及（在某些實例中）固體物貝自身之較差熱傳導性阻礙經由塊狀材料的優良熱傳遞。補充熱傳遞經由自單元之加熱上表面之輻射熱傳遞以及藉由加熱蒸汽的對流效應來發生。藉由組合中之此等特徵，發現在消耗加料時定位於汽化器罐之頂部區中的加熱器可產生下區中之遠端加料的有效汽化。發現該構造具有一足夠低之熱質量，使得可發生與設定溫度之可接受的快速平衡。當操作器調整參數以起始或調諧總系統之操作時，此允許適當操作及溫度設定之足夠迅速的改變。特定而言，發現該單元適用於基於壓力之節流閥（蝶形閥）蒸汽流量控制裝置24，其中在消耗饋入材料之加料時，必須逐漸增加汽化溫度以維持節流閥之上游的壓力 (參見圖3、6及7，及相關描述）。此外且極為重要地’參看圖1Η，藉由此熱傳遞配置可獲得之單元之自底部至頂部的正溫度梯度防止在蒸汽閥 VI(定位於自垂直至水平流之過渡處）及蒸汽傳送通路 37(向上入口通路37Α及水平傳送通路37Β)中之蒸汽凝結及 121821.doc -38- 200823972 不利沈積物的累積。此等特徵策略上接近於加熱器地定位 (如本文之進-步描述），其中溫度可#地高於遠端汽化空腔V之底部中之材料加料的溫度。頂部部分14B"亦包括整合懸臂支架支撐突出物34，且界定蒸汽出口通路。較詳細地，由終止於一水平闕座處之垂直管狀蓋板來界定上升通路37A。水平蒸汽通路37B接著自閥延伸經由懸臂支架突出物34,。頂部部分MB"放置氣動波紋管閥（圖6A中之VlsilV2)，及本文將結合圖^及^ 進-步描述之"打開允許"機構的一部分。罩蓋Μ"載運一，中心螺針’該巾心㈣當轉動時’其使”打開允許"機構在鎖疋”與"打開允許"位置間移動。由其他特定緊固螺針來緊固罩蓋14C，，（參見圖15及15A)。某些饋人材料若處理不#财危險性。出於未受訓練之 =員可能試圖拆卸汽化器罐單元的顧慮’具有5侧頭之特定緊固螺釘（圖12F及序列圖15_15D)用以將頂部部分i4B" 緊固至底部部分⑽，且將頂部罩蓋14E"緊固至頂部部分 14B’’°在饋入材料之供應者處實施此操作，該供應者亦採 =外預防措施來綠保使用具有校正溫度限制開關及底部區中正供應之特定饋人材料之程式碼指示的右頂部區。如下較詳細地解釋請·1Η之較佳建構的以下其他特彼： 1·加熱器閘 =汽化器罐單元之頂部閉合區14Β,·中之加熱器的電阻加熱㈣⑽具有㈣em高度及G.8em直徑之圓柱形形 121821.doc -39. 200823972 狀。每一加熱器閘延長大體上鋁頂部閉合主體14B，，之整個深度。鋁主體中之切削井136在頂部處打開，以用於插入具有緊密配合的加熱器閘，且在底部處略微打開，以在插入期間致能空氣通氣。如在圖1E及1H中之所示，自密封頂部區14A"及底部區14B”之〇形環G的位置向外徑向定位加熱器閘。因此，直接在暴露於大體中用於以空氣來填充配合表面中之顯微缺陷之半徑ri之主要熱界面部分的部分上方，定位加熱器閘之底部部分。圖1H及1K展示了此銘主體及匣式加熱器與主體及與經由主體延伸之蒸汽通路的關係。加熱器之軸線與蒸汽通路之垂直進氣區37八的軸線平行。水平蒸八傳送區3 7B在該等加熱器閘中之兩者間延伸，同時一第三加熱器閘定位於與通路之蒸汽傳送區的位置相對之側上（見圖1H)。藉此，在經由頂部區之鋁主體的較短熱傳遞路徑上，藉由自加熱器之直接傳導來加熱蒸汽通路。例如，自德國Tiirk & Hillinger可購得適當類型之匣式加熱器。可在閥塊流動界面裝置1 〇中使用類似匣式加熱器。 2·熱偵測器用於疋位在汽化器罐單元之底部處及系統中之別處的適田RTD(電阻式熱债測器）為（例如）可購自瑞士 Therffiocontrol。自此感測器之用於信號的傳導引線ε在汽化器罐單元之底部區14A，，之側上延伸至與頂部區14B，，之界面處的連接器CRTD。藉由使單元之頂部區之總安裝螺釘孔與底部區之彼等安裝螺釘孔對準以接收安裝螺釘，來將 121821.doc -40- 200823972 此連接器與頂部區的配合連接器橫向對準。喝人底邻时對準頂部區之向下移動將用於偵測器電路的連接器降2之底部區之匹配連接紅RTD上。連接器中所提供之彈使電連接能夠在最後固定頂部區及底部區前完成。誃’、2 接著使頂部區㈣向下移動另—增量，同時經緊密摔= 底部區。山τ ,、至 3·用於偵測器之傳導引線的凹槽如圖職圖12中之所示，用於導體L之垂直線路凹槽大體士凹入至側壁的厚度中。此致能(例如)在作為一傳送罐之單元之處理期間來保言蔓電導體。#管該@深凹人，但由於凹槽之狹窄，凹槽並未將顯著冷點引人至空腔壁。解釋地說，底部區中的熱傳遞主要自頂部區向了，熱流在恆定厚度之圓柱形壁周圍大體上均句地分配^ 了加熱相對於凹槽定位之空腔表面的狹窄部分，橫向熱傳遞路徑自來自全部厚度壁之鄰近部分之凹槽的雙侧延伸。因為較短，所以此等逐漸窄化之熱傳遞路徑提供極小之熱需要，且提供對必需熱傳遞之相對小的阻力。因此，發現溫度之大體橫向平衡發生’且凹槽之區域中之空腔表面的溫度大體上與壁之其餘部分―致。凹槽亦大體上對垂直方向上之正溫度梯度並無影響。 4·過溫開關在至圖12B中所不之加熱器之電力電路中的過溫開關 165八有_知之熱電耦類型，且經定位於單元之頂部區處過，皿開關的功能為感測區域溫度，且保護汽化器罐免 121821.doc -41- 200823972 於過度加熱(萬一經調節之加熱系統故障而使加熱器通電）。過溫開關直接感測頂部區14B，，之溫度，且在—預嗖定溫度下中斷至加熱器的電力，根據填充單元之特定饋: 材料來選擇該預設定溫度。當校正導致過度加熱之偏差時，可藉由以一通用方式推動一按鈕來重設開關。 5.操作溫度

在-個實例中，由遠端熱控制單元所控制之㈣溫度感測器之調節溫度範圍的頂部可經設定為對於匕汨"之如C

及對於BUH22之120 C，且對於一個實例，汽化器罐單元之頂部中之過溫限制開關可經設定為對於Βι〇Ηΐ4汽化器罐之 5〇 C及對於匕汨22汽化器罐之14〇 c。以其他饋入材料來使用類似溫度設定，特定值視所選材料的汽化性質而定。藉由單疋之熱設計，在汽化器罐之操作期間，汽化器罐的底部至頂部正熱梯度對ΜΒΐϋΗΐ4可為約5 c(其可例如為低至3 c)及對於B18H22為約10 C。 6·與蒸汽接收裝置之溫度隔離在操作期間（在某些實例中），將由汽化器罐所饋入的蒸汽接收裝置維持在一比汽化器高之溫度下。藉由引入一實質熱截斷來完成自蒸汽接收裝置至汽化器罐的熱遷移。熱截斷防止熱自蒸汽接收裝置進入及干擾汽化器罐單元之熱控制系統（或若操作比汽化器冷之蒸汽接收裝置，則防止熱自汽化器進入及干擾蒸汽接收裝置）。又，由於此熱截斷的存在，安裝之汽化器罐單元可在經去能且其外部熱絕緣經移除後相對快速地冷卻，儘管蒸汽接收裝置在切 121821.doc -42- 200823972 ?兴芏另一化器單元後於溫度下連續操作。因此，卜节 ==連續加熱狀態，但技工可立刻處理經= 適者位置J兀用於移除及#換。或者，可將冷卻單元留在實;熱2。，而不發生饋入材料之加料之任何其餘部分的 •M土建構中，熱截斷直接提供於汽化 =蒸汽接收裝置之容器的界面處。在該等圖= =中’由一末端向前熱截斷區及一園周熱截斷區來妒成此熱截斷。在圖1D中展示了此特徵之—個建構。^ 末端向前熱截斷中所示之較佳建構的末端向前熱截斷定位於掃向基有：突出物之末端處。在此建構中，末端向前熱截斷：緣體墊圈TBe的形式。絕緣塾圈安置於突出物之: :接=二收突出物之支撐容器之内部末端處的相對内部面間。該塾圏在其各別側上藉由各別〇形環密封至在圖之當前較佳設計中，墊圈 =接收裝置之容器總成的部分。藉由旋摔至蒸汽接收 =中之汽化器罐之安裝螺釘’將末端表面與絕緣塾圈推起。墊圈具有剛性材料且致能汽化器罐至蒸汽接收衣的穩疋連接。在一個較佳建構中，墊圈具有約4随之軸向厚度，且包含PEEK樹脂。蒸汽傳送突出物之圓周熱截斷及支撐在汽化器罐單元之蒸汽傳送突出物的圓柱形周邊周圍形成此熱截斷TBe。藉由剛性熱絕緣耐磨剛性樹脂之匹配圓 121821.doc -43- 200823972 柱形部件來提供此熱截斷TBe，在—個建構中，該執截斷 TBC一包含€氧類樹脂（—)Νυ樹脂之模製中八建構中，圓周熱絕緣體TBC|||定至蒸汽接收裝置，且經構造以可滑動地接收及支撐突_，且藉此，接收及支撐整個汽化器罐單元。提供導引表面來確保汽化器罐之垂直方位’同時容器的錨定防止其角位移。較佳地，藉由匹配該等配合組件上之可滑動導引表面▲完成導弓丨。^圖 13A-D中所示的特定建構中，導引表面仏為突出物之外部及圓柱形熱絕緣體之内部（導引表面滑動至其中）上的平坦形成物。藉由蒸汽傳送突出物及配合容器之導引表面（當後者集合時）’將用於電及壓縮空氣連接之汽化器罐及^ 汽接收裝置上所安裝的匹配複合型連接器導引至初始接觸中〇除了界定熱截斷外，圓柱形絕緣部件將剛性支撐提供至蒸汽傳送突出物，且藉此提供至汽化器罐單元。如先前關於圖1B&1C之描述，此安裝提供一用於穩定汽化器罐單元之偏心重量的反作用扭矩及支撐力。在另一建構中，末端向前絕緣部分與圓周部分整合模製。、 8·主要電連接器參看圖12A及12B，複合型連接器用以連接所有必需功能，例如，電力、電信號及壓縮空氣。如先前所提及，可自德國FCT Electrical GmbH of Munich購得該連接器。 9 ·連接器銷指派㈣44- 121821.doc 200823972 參看圖12B，連接器銷之指派如下：銷A2及A3連接至高壓連接，以祕將交流電提供至並聯連接之三個加熱器閘以界定加熱器。銷3、4、5連接至單元之底部處之rtd溫度感測器，以提供來自感測裔之直流電信號（如重複地展示至rtd感測器的較高電壓引線）。銷7 8為至疋位於汽化器罐單元之頂部區中之微開關的信號連接’其用於偵測手動關閉裝置之近接防止桿的位置微開關項取打開允許機構之頂部（抽取）位置，其表示機構在用於控制療汽流量之氣動閥之操作範圍的路線外。因此，開關之關閉指示氣動閥能夠自由適當操作。銷10、11及12指TF氣動闕V1之打開及關閉位£，鎖1〇為共用端子’且㈣及12分別指派至打開及關閉位置。銷i 及2為可用於其他感測功能(諸如，電表示單元中之饋入材料的類型）之備件。

10.壓縮空氣連接用於電連接之子連接器部分連同一壓縮空氣連接器管 51(其載運—用於密封之〇形環）併人圖^所示的複^型連接器44,中。亦提供㈣銷52，其用於㈣複合型連接器與蒸汽接收裝置上之配合連接器的最後嚙合。 11·自動連接器嚙合作如先前之描述，由於以一協調方式來安裝，當蒸汽傳送 :出：之導引表面Gs進入其蒸汽接收裝置上的匹配容器 τ藉由療π傳运突出物之導引表面Gs來提供複合型連接 121821.doc -45· 200823972 器之導引銷52與其容器的粗略對準。藉由連形導引鎖52之動作來提供所有功能鎖（電力、電二六與接收該等功能鎖之孔的較精確對準：彈'I 木虿美供於兩個連接器間，、、今接跄梦罢Ο 田祖策女裝螺針來相抵於蒸，飞接收裝置之容器内之熱截斷墊圈及送突出物時，首弈鉍处#從土 ®推進療A傳傳送突出物“ 时施連接，且允許蒸汽傳运大出物的進一步增量移動。 12·用作一傳送罐汽化器罐具有加固構造，其中送罐期間得以保護。將護 =在用作一傳至橫向突出物，… （未圖示）搭扣配合、、气化 m蔓其表面。在當前較佳建構中，用於 ’:麵作之熱絕緣經提供為一可移 -來傳送饋入材料時並不伴隨該單元。田運輸早安全系統當二包括一安全系統，該安全系統經構造以防止 ⑽包括—手動裝置^；；外料至大氣中。頂部部件元之可卸緊固件。、手動穿：在:裝台處安裝汽化器單外流動)3= 一閥或將其自身用作-閥來防止向人貝對所安裝汽化器之可卸緊固件的近接，除了二二動閥在其關閉位置中時外。因此，確保在可拆卸裝二閉汽化器罐’其防止自汽化器之毒性蒸汽㈣漏。圖W及11A-11F，在一較佳方案中，汽化器包括一 121821.doc -46 - 200823972 經構造以由一操作系統遠端控制之氣動操作閥137，及一螺紋手動越控裝置（關閉裝置）139，及可卸緊固件，該可卸緊固件包含用於在界面塊之安裝台處安裝汽化器的一對固疋螺釘141。越控裝置139具有一防止自汽化器之蒸汽流動的向下關閉位置。關閉裝置與一近接防止機構143相關聯，該近接防止機構143防止工作人員對所安裝汽化器之可卸緊固螺針141的近接，除了當該關閉農置在此關閉位

置中時外，藉以防止當正卸下該汽化器時自該汽化器之毒性蒸汽的流動。在一較佳形式中，近接防止裝置包含一與關閉裝置之部件相依移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能對固持螺釘（或螺帽）的近接，其用於僅當該關閉裝置在關閉位置中時來拆卸汽化器，1圖ιΐβ、仙及 11F。在所示之形式中，汽化器具有一彈簧負載氣動可操作閥其經安裝以允許自汽化器之蒸汽流動，且該關閉裝置為-機械越控裝置’該機械越控裝置經構造以不考慮氣動壓力之存在來將該氣動可操作閥推動至關閉位置。在較佳建構中’該閱為一彈簽負載正常關閉氣動閱，且針對氣動連接，該閥可連接至-用於與安I台相關聯之壓縮空氣的通路。參看圖1A及9,界面裝置之密封表面及汽化器之對應密封表面具有-密封部分，該密封部分以用於打開氣動閥之壓縮空氣之充分連接視對應密封表面之密封於一起而定的方式來圍繞用於蒸汽流及用於_空氣兩者0。此防止該氣動閥在蒸汽可流動至大氣中之條件下而打開。 121821.doc -47- 200823972 八化器、屋凋適用於搭配一經構造以盥_ έ A 同固體饋入材稱、以與組專用於載運不材枓之不同汽化器使用的界面系汽化器具備一表干1奎m人水使用該々、/、專用内含物之特性實體特徵，該實體特徵適於由界面裝置之辨識系統來辨識，使得 ^

㈣=在料所辨識汽化器之内含物的條件下來操;控在車乂Μ式中，汽化器以視汽化器所專用於之内含物而定的獨特錄載運-❹個微開關致動n形成物，其適於兵包3可致動微開關之辨識系統來相互作用。因此， Ub③及其他汽化器包含—組汽化器，該組汽化器分別專用於具有不同汽化溫度及用於辨識之不同特性實體特徵的不同固體饋入材料。舉例而言，該組中之一個汽化器專用於十删燒且另一汽化器專用於十八硼烷。在較佳形式中，汽化H具有—溫度限制開關，該溫度限制開關經設定至一處於正常汽化溫度以上且在汽化器所專用於之各別固體材料之危險溫度以下的安全溫度。所描述之系統適於由（諸如）十硼烷（Bl〇Hi4)及十八硼烷 (BuH22)之大分子硼氫化物（Βχχ)來安全生產離子束。已知此等材料包含化學危險性。舉例而言：蝴虱化物（BmHm、BwH22)若暴露於NF3中，則將產生衝擊敏感化合物。敏感化合物可能爆炸，其導致設備之嚴重損壞及潛在地生命損失。 ^1〇1114將在上升至高於60°C之溫度時在存在氧的情況下點燃。 6181122將在上升至高於1 80°C之温度時在存在氧的情況下 121821.doc -48- 200823972 點燃。 Β10ΗΜ&Β18Η22在室溫下為固體且對人類毒性極大。該材料容易經由皮膚被吸收。應防止對皮膚之暴露。夫存在若干似乎可能之條件，藉由該等條件，汽化器的不當操作或移除及替換可導致加壓至斕氫化物汽化器中。此條件可導致硼氫化物材料之爆炸。 =以上所描述之没備當與Βχχ材料一起使用時具有防止或最小化對人員及設備之危險的特徵。如所描述地，圖7之系統具有兩個氣體傳送源，來自反應丨生π /名氣體源之氣體與來自蒸汽傳送系統之棚氫化物。機械連接將NFs/F及Βχχ傳送至離子源之隔離閥¥7及V8(例如，藉由一短管閥單元來實現），使得此等兩個氣體流決不可交叉連接。如所展示，硼氫化物傳送系統具有兩個汽化器瓶（罐）。此4龜允許傳送BioH"* BUH22而無需近接高壓區域。由操作器依半導體製程配方來選擇瓶的類型。以下特徵消除了與蒸汽傳送及維護（瓶替換）相關聯之危險。八化器瓶具有一個或兩個串聯、冗餘、一個或整合過溫切斷開關S W1及SW2。此等開關可為非重設類型或致能手動重没之類型。對於專用於的瓶，一或多個開關之開關5又疋點為50 C ’且對於B1SH22 ’設定點為140。〇。此安全切斷將防止Bxx達到一若經由不當操作而引入氧則可能發生爆炸的溫度。用於汽化器之溫度控制器經配置以自汽化器限制開關之設定偏離約20%之安全裕度加熱汽化器。 121821.doc -49- 200823972 在一個實例中，在操作範圍内之頂部允許溫度對於十确烧為40 C，且對於十八硼烷為120 C。

圖6 A之蒸汽傳送系統具有一類似於用於毒性氣體箱之技術的沖洗能力。瓶上之閥VI或V2經構造以遠端操作。可在遠端關閉閥以隔離汽化器瓶。聯鎖汽化器選擇器閥乂3及 V4(例如以短管閥單元之形式所實現）將蒸汽傳送路徑與瓶隔離。在瓶隔離閥與汽化器選擇器閥間形成一氣體空腔。此氣體空腔將含有Bxx蒸汽。在瓶移除前，藉由適當致動閥V5或V6’經由共同管線16 c以氬來循環沖洗空腔，以消除任何痕量的Βχχ蒸汽。已描述之汽化器瓶具有許多特徵：瓶隔離閥具有一遠端氣動操作器及-手動操作器’見圖13_13F。手動操作器具有兩個位置.打開允許及關閉。氣動操作器必須經加壓以打，，且在釋放氣動壓力後，即藉由彈簧回位來關閉。越過安裝台處之瓶界面來將加壓空氣用管道輸送至此致動器。必須將瓶適當㈣於界面中，以允許致動空氣加壓使閥打開。將手動閥操作器聯鎖至用於將瓶緊固於安裝台處的緊：裝置，使得在可將手動閱操作器重定位至打開允許位置前，必須將瓶完全緊固至 ^ 界面（亦即’蓋板與未固定 =緊固螺釘抵觸）。如此設計汽化器瓶，定關閉瓶隔離閥時，瓶為可移除田于動鎖含物決不可暴露於環境中。’、4特徵確保瓶之内饋入材料 A·應用 121821.doc -50- 200823972 大體而σ，在約2〇 (：與15〇 c間之溫度下可提供至少在工 seem範圍内之流κ的任何材料均為一候選材料，其用於在汽化器單元中且與根據上述原理構造之蒸汽傳送系統一起使用。已證明特定描述之汽化器H气傳送系统的實施例對於以適於執仃離子束植入之流量來將十硼烷及十八硼烷蒸汽及碳硼烷蒸汽之流提供至離子源來植入硼（其達成非晶化之私度）為特別有效的。該等原理較一般地適用於在半導體製造中之大量應用中提供許多描述之大分子蒸汽流。實例包括以下分子的蒸汽流：（例如）砷及磷之用於η型摻雜之大分子；用於共植入製程之碳之大分子，其中碳抑制所植入之摻雜物質之擴散，或吸除（截獲）雜質，或非晶化基板的晶格，·碳之大分子或晶體結構之所謂"應力工程”（例如，針對PM〇s電晶體應用晶體壓縮，或針對NMOS電晶體應用晶體拉緊）之其他分子；及用於其他目的（包括在半導體製造中之退火步驟期間之熱預算及不當擴散的減少）之大分子。已在實驗室中證明該等原理，以應用於硼烷、碳簇、碳硼烷、三甲銻 (亦即，Sb(CH3)C3)、砷及磷材料及其他材料。該等原理應用於離子束植入系統中之建構，且應用於硼及用於原子層沈積或產生其他類型之層或沈積物的其他物質的大分子沈積之系統，例如，藉由電漿浸沒，其（例如）包括PLAD(電漿摻雜）、PPLAD(脈衝電漿摻雜）Api3(電漿浸沒離子植入）、原子層沈積（ALD)或化學蒸汽沈積 -51- 200823972 (CVD) 〇 Β·用於團簇離子源之饋入材料（概述）適用的為有效植入含有電摻雜劑物質（諸如，元素B、 P As、Sb及In)之多個原子的分子離子，該等元素位於 C、Si、Ge及Sn之族群IV元素之任一側上的週期表中，且亦適用的為有效植入含有元素（諸如，c、SbtGe)之多個原子的分子離子，該等元素適用於修改半導體基板以實行 (例如）非晶化、摻雜劑擴散控制、應力工程或缺陷吸除。該等分子離子可適用於製造具有60nm及更少之臨界尺寸的積體電路。在下文中，該等離子將共同稱作"團簇，，離〇單電荷之團簇離子之化學組合物具有通式 MmDnRxH/ ⑴ 其中Μ為適用於基板之材料改質的原子，諸如c、以或 I D為用於將電荷載流子植人至基板中之摻雜原子，諸如’ B、P、As、Sb或In(其來自週期表之族群⑴或⑺；r 為自由基、配位基或分子；及Η為氫原子。一般地，μη 僅壬現為產生或形成_穩定離子所需要之完整化學結構的部分，且對於植人製程並非特定需要的。大體而言，_ 於植入製程並不顯著有害。R對於植入製程亦並不顯著有 "舉例而口，將不需要R含有諸如Fe之金屬原子，戋諸如仏之原子。在上式中my全部為大於或等於零的整數，其中m與n之總和大於或等於二，亦即，心^ 在離子植入中特別相關的為具有高Μ及/或D原子多重 121821.doc -52- 200823972 性之團簇離子（亦即，具有m+n 2 4的團簇離子），此由於該等團簇離子之低能量、高劑量植入之改良效率。可用於材料改質之團簇離子之實例為自鄰接苯環（諸如，C7V、C^IV、C^H/及 hH/)所衍生的團簇離子。可用於摻雜之團簇離子之實例為：硼氫化物離子：B18Hy+、B1QHy+。碳爛烧離子：C2B1GHy+及C4B18H/。石粦化氫離子·· P7H，、p5(siH3)5+、P7(SiCH3)3+。石申化氫離子：As5(SiH3)5+、As7(SiCH3)3+。一般热習此項技術者可暸解使用除了以上實例中所列出之團簇離子外之團簇離子的可能性，該等團簇離子包括：含有用於材料改質之Si&Ge之離子、具有不同量及不同同位素之摻雜劑原子的離子，及具有不同異構結構之離子。雙電荷團簇離子亦一般以顯著較小之良率而形成，在該情形中，該4團簇離子並不適用於高劑量、低能量的植入。舉例而言’已在美國專利第6,452,338號及美國專利第 6,686,595號中由Horsky等人描述了相對於十硼烷之團簇植入及團簇離子源之方法，該等專利以引用方式併入本文中。在Horsky等人的在申請中之美國專利申請案第 10/251，491號（經公開為美國專利申請案us· 2〇〇4/〇〇〇22〇2 A1)中揭示了在製造!>馗〇8裝置中之Βΐ8Ηχ+的使用，該申請案以引用方式併入本文中。 C·大碳硼烷分子在文獻中解釋了此等含硼材料及其離子的性質，參見例 121821.doc -53- 200823972 如 Vasyukova，Ν· I.【翻譯自 Izvestiya Akademii Nauk SSSR， Seriya Khimicheskaya 之 A.N. Neseyanov Institute of Heteroorganic Compounds，Academy of Sciences of the USSR，Moscow，第 1337-1340頁，第 6號，1985年 6月，原文呈遞於1984年3月13日，Plenum Publishing公司】。已成功汽化及離子化〇-C2B1QH12。在約42 C下可獲得優良蒸汽流。c4b18h2^：t、為適用材料。 D.碳的大分子大體而言，在所有比單體碳植入有益之情形中，任何具有CnHy形式（其中η》4且0)之化學式的烴將增加有效碳劑量率至矽中，且提供變化程度之非晶化。丙二烯嵌苐 (FluorantheneebHw在100 C之溫度下汽化，其較佳適於在電子碰撞離子源中使用。其汽化溫度類似於b18h22的汽化溫度。0.5 mA之射束電流使8 mA之碳的當量能夠以極低能量（約每碳原子1 keV)植入於晶圓上。簡單實現大於1 m A之離子束電。其他被族材料為適用的。舉例而言，可潛在使用以下烴： 2，6，一異丙基秦(C16 Η 2 〇) Ν-十八碳烯（C18H38) 對聯三苯（C18Hu) 聯苄基（c14h14) 1-苯基萘（c16h12), Ε·用於N型摻雜之大分子

As、Ρ及Sb為Ν型摻雜劑，亦即，，，供體”。 121821.doc •54· 200823972 對於Sb，三曱銻（trimethylstibine)為優良大分子候選饋入材料，例如，Sb(CH3)C3。對於As及P，該等離子具有AnHx+或AnRHx+形式，其中η 及X為整數，其中η大於4且X大於或等於0，且Α為As或Ρ，且R為不含有磷或砷之分子且其對植入製程無害。含麟化合物之化學性質化合物磷化氫（phosphane)、有機膦（organophosphane)及磷化物視為用於團簇磷分子及用於N型摻雜之隨後離子的潛在來源。實例包括（1)鱗化氫，例如，庚鱗化氫 (Heptaphosphane)P7H3 ，及環戊麟化氫 (Cyclopentaphosphane)P5H5，（2)有機膦，例如，四第三丁基六膦（Tetra-tertbutylhexaphosphane)tBu4P6、五甲基七麟 (Pentamethylheptaphosphane)Me5P7，（3)磷化物，例如，聚填化物：Ba3Pi4、Sr3P14，或單磷化物：Li3P7、Na3P7、 K3p7、Rb3p7、Cs3P7 〇環狀磷化氫顯現為有利於離子化及隨後植入之摻雜劑團簇的最有效來源，其中庚磷化氫Ρ7%顯現為具有提供用於離子束植入之簡單團簇源的最大潛力。在卩1|111及PnRHx化合物中用As替代Ρ 理淪化含填物質及支援合成技術以允許以砷直接替代磷原子來形成類似砷的物質，此係由於外部殼層電子組態之類似性及相同族群元素所展示的類似化學反應性。分子預測軟體亦指示砷替代磷之類似性。Ah%之預測分子結構幾乎與ΡγΗ3相同，其中差異限於磷及砷之個別原子半徑。 121821.doc -55- 200823972 外，因為 P7H3及As?H3之合成途徑為類似且可互換的。此

Si及Η兩者均對石夕晶圓上 /曰曰W上所形成之裝置無害，所以化合物穩定化合 aS7(Sih3)3及As5(SiH3)5極具吸引力，且經預測為物。

此外可以允許獨立於剩餘分子結構R選擇性移除含有碟或珅之部分方式來調配呈AnRHx形式之材料。此特性可用以增加安全輸送之程度，因為錯合物饋入材料較少揮發，因此，比純組份較不受發射影響。剩餘材料可留在輸送容器中，且在正常循環操作中"再加料，，。此外，以分^ 部分可在含有目標摻雜劑之物質之前經移除、排出或再循環，以在輸送期間提供增加之安全裕度。開發許多有機金屬化合物之合成途徑經較佳記錄且在此項技術内已知。其他相關之含As及含p化合物除了（P/As)6中之六員環外，已獲得五員環，其中 R=Me、Et、Pr、Ph、CF3、SiH3、GeH3，且出現四員環，其中 R-CF3、Ph，（Ν· Ν· Greenwood，A. Earnshaw，

Chemistry of the Elements ^ Butterworth and Heinemann Ltd，1984，637-697頁）。因此，如此項技術中所熟知，羰基與氫化矽為可直接互換的。此外，亦已識別麟化石夕·· SiUP5。此材料視為極適用於鹵基及S/D延伸部分之超淺接合形成中，且亦適用於多晶矽閘極摻雜。Sii2p5之質量為約491 amu。因此，可以此化合物來執行極淺植入。此外，因為Si常規地用於在傳導is[型汲極延伸部分植入前來預非晶化，所以SiuPs植入將自非晶化。可能將不存在由 12182I.doc -56- 200823972 匕植入所產生之有害射程末端缺陷，此係因為石夕將具有約與P原子相目的射程，此將損壞保持極》。因《當缺陷澄滅日守缺陷易於擴散至表面，所以可極有效地將該等缺陷退火。 F•汽化器之組及釋放容器單元如先4所指不，在較佳形式中，所描述之一組汽化器的一個早兀（或經構造用於用作運輸罐且用作加熱汽化器或釋放合為之一組汽化器的一個單元）專用於一種饋入材料且編碼至該饋入材料，且另一單元專用於另一饋入材料且扁馬至該另冑入材料。#由汽化器或釋放容器之程式碼 ^自動讀取所驗證，根據選定饋入材料來設定用於蒸汽傳 k加熱器的控制系統、安全切斷及其他參數。在一個情形中’該等材料為十硼烷、十八硼烷及一或多個選定碳硼烷。在另一情形中，自以上根據手上任務所識別之材料來選擇饋入材料。每一單元可併入一溫度限制開關，該溫度限制開關經設定至一處於正常汽化溫度以上且在單元中之各別材料之危險溫度以下的安全溫度。一在重要情形中，—組汽化器之單元專用於待按序執行之 ⑽連串離子植入的各別饋入材料，而不將晶圓自離子植入 2除’此為可具有顯著經濟益處之裝尤其對於批量，具）。為此目的，有利的為使用具有兩個汽化器台之該等圖的流動界面裝置，或類似地構造有兩個以上汽化器台之:個流動界面裝置。該組汽化器或釋放單元可安裝於各別汽化器台處，且該序列之植入可藉由按序選擇單元來進 121821.doc -57- 200823972 仃，同時藉由已描述之反應性清潔裝備來在每一植入間執订一清潔循環。在一個情形中，一組汽化器之單元可含有一用於硼植入的含硼大分子，且該組汽化器的另一單元可含有一用於抑制硼之擴散而待共植入之含碳大分子。在另一情形中，可藉由使用該等圖之流動界面裝置，按序植入在一對應（較佳經編碼之）汽化器中之三種或三種以上材科而不干擾》疋轉料架上的晶圓。藉由在轉換自第一汽化裔口至第一汽化器台等之使用冑，以一第三汽化器替換 (例如）第一汽化器來實施此操作。、已描述了本發明態樣之許多建構。然而，應理解可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下來實施各種修改。因此，其他建構在以下申請專利範圍之範疇内。【圖式簡單說明】圖1為包含一外部汽卜. I /飞化斋、一在南真空腔室内之蒸汽接收裝置及在此等組件間之流動界面系統之蒸汽傳送配置的示意性側視圖。圖1Α為適用於圖!之系統中之汽化器的示意性側視圖。回為另忒化器之侧視圖。圖1Β亦展示經定位以接支撐/飞化為之瘵Α接收支撐部件（其可為類似於圖工之流動界面裝置的流動界面裝置）之一部分。

圖1 C展不了當互相两产人1、/ «ΪΓ M A 序目配口以支撐汽化器時之圖1B的組件。 /圖為圖1B及1C之 >'化器之建構的侧視圖，其中以幻 y來展丁可私除熱絕緣體夾套，而圖π為經由汽化器中 121821.doc -58 - 200823972 心之汽化器的垂直橫截面。圖1F為一側視圖，且圖1G為此汽化器之底部區之俯視圖，而圖1H為在圖1E中之線1H-1H上所截取之汽化器的水平橫截面。圖π為一圖解透視圖，其中截去部分說明汽化器單元中之熱傳遞路徑，而圖1J為圖II之一部分的放大圖。圖2為具有一類似於圖1之流動界面系統之流動界面系統

之配置的示意性仰視平面圖，且該配置提供用於經由一共同蒸汽傳送路徑來供應蒸汽之兩個汽化器的安裝台。圖3為具有類似於圖2之流動界面系統之流動界面系統且併有一流量控制及汽化器加熱系統（藉由其可選擇性地維持來自兩個汽化器中之每一者的所要蒸汽流量）之配置的示意性仰視圖。圖4為具有類似於圖2之流動界面系統之流動界面系統之配置的示意性仰視圖，該配置併有一反應性氣體源及一防止流動之共連通的流動停止裝置。圖5為具有類似於圖1之流動界面系統之流動界面系統 (其展示為與高真空腔室内之離子源成—體）且具有一外部二應性清潔氣體產生器及—防止流動之共連通的流動停止裝置之配置的示意性側視圖。圖3之流量控制及雙的示意性仰視平面 —圖6為具有一離子源系統（其具有與汽化器特徵組合之圖5的特徵）之配置沖洗氣體配置之閥及通圖6A為建構圖6之特徵且包括一 121821.doc -59- 200823972 路示意性圖。圖7為類似於圖6之視圖，但展示經安裝之圖⑺至⑶中所：之類型的兩個汽化器。圖7亦示意性展示一致能一次僅選擇一個蒸汽通路之短管型閥。圖7A為—俯視圖，的水平橫裁面圖。且圖7B為圖7之流動傳送系統之建構

圖7 c為-封閉系統之透視圖’其說明打開該封閉系統之罩蓋乂近接女裝於該系統中的兩個汽化器。圖8為封閉體經移除之圖7C之系統的透視圖。圖9及10為自用於流動傳送系統中之汽化器之相反方向的透視圖。圖11A至圖11F為一冑串說明氣動閥及手動越控裝置及汽化器之緊固螺釘之不同位置的圖。圖12為圖1D&1E之汽化器之外部的透視圖，而圖12A為連接特徵之軸線方向上的部分垂直側視圖，圖i2B為圖 12A中所示之電連接銷之組的詳圖，圖為正交於圖12 所截取之圖丨2及圖12A之汽化器的垂直側視圖，圖12D為汽化器之俯視圖，及圖12E為用以將一罩蓋組裝至汽化器之頂部部分及將頂部部分組裝至汽化器的底部部分之機器螺釘的透視圖。圖13為圖1D之化器之垂直橫截面圖，其亦展示流動界面裝置的一部分（汽化器安裝至此）。圖13 Α為在蒸汽接收裝置（諸如圖13之蒸汽接收裝置）中包含汽化器之突出部件之支撐熱絕緣連接之部分的分解簡 121821.doc -60- 200823972 圖，而®13B展示了經組裝之部分，且圖说及ud分別為如圖13A中所示之截取之突出部件及圓周絕緣部件的端視圖。圖14及14A為在圖12D之線14-14及14A-14A上所截取之圖12之汽化器的正交圖解垂直剖視圖，其展示打開允許桿與將汽化器緊固至流動界面裝置之水平螺釘的關係。圖15-15D為一系列說明拆卸圖id及ιέ之汽化器以致能在傳送至客戶前之再填充之步驟的透視圖。【主要元件符號說明】 8 部分 8A 部分 8C 部分 9 延伸部分 9A 延伸部分 9B 延伸部分 10 流動界面裝置、銷 10A 流動界面裝置 10B 流動界面裝置 10C 流動界面裝置 10D 流動界面裝置 10E 界面裝置 11 加熱器、銷 12 安裝台、銷 12A 安裝台 121821.doc • 61 · 200823972 12B 安裝台 13 電路 14 外部汽化器 141 汽化器 14" 汽化器 14A 熱絕緣罐主體、汽化器 14Af 頂部閉合區 14A" 底部區

14B 可卸頂部閉合部件、汽化器 14B1 底部區 14BM 頂部區 14CM 罩蓋 14t 壁區段 15 停止閥 15A 停止閥 15B 停止閥 16 蒸汽流徑 16A 流徑 16B 流徑 16C 共同蒸汽流徑區段 17 連接線 19 汽化器加熱器 20 高真空腔室 20A 高真空腔室 121821.doc -62- 200823972 21 密封部分 22 蒸汽接收裝置 22A 蒸汽接收裝置 22B 高壓離子源 22G 對應通路 22V 對應通路 23 可卸連接 24 節流閥、流量控制裝置

25 流出物處理系統 26 壓力監視器 28 流量及加熱器控制裝置 30 識別符裝置 30· 開關致動器 30A 識別裝置 30B 識別裝置 32 補充辨識裝置 32’ 開關 32A 辨識裝置 32B 辨識裝置 33 汽化器加熱器控制電路 34 橫向結構突出物 34* 支撐突出物 35 容器 35a 容器 121821.doc -63- 200823972

35b 容器 36 蒸汽接受部件、支撐部件 37 蒸汽傳送通路 37A 向上入口通路 37B 水平傳送通路 38 匹配蒸汽通路 39 0形環 40 反應性清潔氣體源 42 通路 42A 反應性氣體通路 43 多用途連接器 44 補充多用途連接器 44» 連接器模組 50 閥聯鎖裝置、壓縮空氣管連接器 51 壓縮空氣連接器管 52 導引銷 62 高壓絕緣體 70 離子源真空外殼 71 真空外殼部件 72 真空緊密安裝環 74 末端凸緣 76 安裝凸緣 90 離子化腔室 92 提取孔 121821.doc -64· 200823972 94 提取電極及最終能量總成 96 離子束 100 可離子化氣體源 102 管道 120 傳導塊 130 閥塊 132 汽化器 132A 罐主體

132B 可卸頂部閉合部件 133 垂直安裝表面 134 汽化器 136 匣式加熱器元件 136A 電阻加熱器閘 137 氣動操作閥 139 螺紋手動越控裝置 141 固定螺釘 142 汽化器罩蓋 143 近接防止機構 A 路徑 A2 電力 A3 電力

Bx 蝴氫化物蒸汽

Ci4 控制信號

Crtd 連接器 121821.doc -65- 200823972

D 摻雜原子 F 力 G O形環凹槽 GS 導引表面 I 氣密界面 L 傳導引線、導體 P 14 電力 P 14A 加熱器電力線 P 14B 加熱器電力線 ΪΊ 徑向尺寸、半徑 rt 徑向厚度 RTD 電阻式熱偵測器 S 安裝表面 SW1 過溫切斷開關 SW2 過溫切斷開關 T 箭頭 t，箭頭 Ti〇溫度輸入 T|4 溫度輸入 Tl4A 溫度感測線 Tl4B 溫度感測線 tb 底部壁之厚度 TBc 熱截斷 Tbe 熱絕緣體墊圈 121821.doc -66- 200823972 汽化空腔 v 蒸汽容積 VI 閥 V2 閥 V3 聯鎖閥 V4 聯鎖閥 V5 閥 V6 閥 V7 隔離閥

V8 隔離閥 X 接合點

121821.doc -67-

Claims

200823972 十、申請專利範圍：種八化為早儿，其具有一加熱器且經構造以含有-固體饋入材料且將該固體饋人材料加熱至—產生待離子化之療汽之温度’該汽化器單元經構造以垂直懸掛且包含 -具有-固體接收容積之罐主體及一可卸頂部閉合部件’該頂部閉合部件界定一在一安裝台處之該罐的安裝表面’及-允許自該罐至該安裝台之蒸汽流動的閥，

良處為其中用於汽化該罐之該主體中之固體材料的 s 、器疋位於該可卸頂部閉合部件中，且用以將該頂 '閉合部件之該閥維持在高於該固體材料加熱至之溫度的溫度。 2.如請求们之汽化器單元，其中該閥由熱傳導鋁構成，且以與該加熱器之傳導熱傳遞關係而安置，以將通過該閥的》亥蒸八通路維持在比正在汽化之該固體#料之溫度高的溫度下。 X 月长項1之汽化器單元，其具有一包含由該頂部閉合部件所安裝之一或多個加熱元件的單一加熱區。 4·如明求項2之汽化器，其中該加熱器包含在該頂部閉合部件中之容器内的匣式加熱器。口 5·如明求項1之汽化器，其包括一用於在一安裝台處安裝該汽化器之可卸緊固件及一可手動操作關閉裝置，該關閉裝置具有一防止自該汽化器之蒸汽流動的關閉位置，該關閉裝置與一近接防止裝置相關聯，該近接防止裝置防止工作人員在該關閉裝置不處於關閉位置時對一已安 121821.doc 200823972 農之汽化器之該可卸緊固件的近接，藉以防止當正在卸下該汽化器時自該汽化器之毒性蒸汽的流動。月求頁5之〉飞化器，其中該等可卸緊固件包含-與關聯於該安裝台之配合配件可嗔合之固持螺料螺帽的型、 #，且該近接防止裝置包含一與該關閉裝置之一部件相、 =動之接近防止盍板，該蓋板經構造且配置以致能對該等固持螺針或螺帽的近接，隸僅當該關閉I置在關 _ 閉位置中時來拆卸該汽化器。一月长頁6之傳达系統，其中一彈簧負載氣動可操作閥女4於該汽化器上’以允許來自該汽化器之蒸汽流動， =該關閉裝置為—機械越控裝置，該機械越控裝置經構 I 乂误視氣動壓力之存在強制將該氣動可操作閥推動至關閉位置。 8·:哨求項1之傳送系統’其中該汽化器包括一正常關閉氣動閥，該正常關閉氣動閥用於回應於一汽化器控制系 • 統$控制來自該汽化器之蒸汽流，且針對氣動連接，該吊關閉氣動閥可連接至一用於與一安裝台才目關聯之壓广氣的通路，g亥安裝台具有一經調適以與該汽化器之 ' —對應密封表面配合的密封表面’每-密封表面以用於 - 打開該氣動閥之該壓縮空氣之充分連接係取決於該等對 2密封表面之密封於一起而定的方式來圍繞用於該蒸汽 :及用於該壓縮空氣兩者之埠，藉以防止該氣動閥在蒸 >飞可流動至大氣中之一條件下而打開。 9.如請求項1之汽化器，其經構造用於搭配一經構造以與 121821.doc -2 - 200823972 -組載運不同固體饋入材料之不同汽化器一起使用的系統來使用’該汽化器具有一表示其内含物之特性實體特徵’該實體特徵適於由-辨識系統來辨識，使得一汽化器控制系統可在適於經辨識之汽化器之該等内含物的條件下來操作。 10·如明求項9之汽化器，其以視該汽化器所專用於之該内 3物而疋的獨特型樣載運一或多個開關致動器形成物，八I於/、包含一組可致動開關之辨識系統來相互作用。 11·:請求項9之汽化器，該汽化器及其他汽化器包含一組八化态，該組汽化器分別專用於具有不同汽化溫度及用於辨識之不同特性實體特徵的不同固體饋入材料。 12·如明求項1 i之汽化器，其中該組中之一個汽化器專用於十硼燒且另一汽化器專用於十八爛烷。 13 ·如#求項11之汽化器，其中該組中之一個汽化器專用於硼烷，且該組中的另一汽化器專用於碳硼烷。 14·如請求項i之汽化器，其具有一溫度限制開關，該溫度限制開關經設定至一處於正常汽化溫度以上且在該汽化器所專用於之該各別固體材料之一危險溫度以下的安全溫度。 15·如请求項14之汽化器，其中該組中之一個汽化器專用於十棚燒且另一汽化器專用於十八硼烷，且該等限制開關之該溫度設定分別為約5〇 C及140 C。 16· —種加熱汽化器單元，其可在降低之壓力下操作以汽化 121821.doc 200823972 饋入材料且將蒸汽提供至另一裝置，該汽化器單元包含一具有由内部表面所界定之側壁及底部壁的底部區、一饋入材料接收汽化空腔，及一界定一可移除閉合物及一用於自該單元傳送蒸汽至該另一裝置之蒸汽通路的頂部區’該頂部區及該底部區經構造為當組裝時在一蒸汽緊密界面處嗜合，其中該汽化器罐單元之該頂部區及該底部區兩者由熱傳導金屬構成，一電阻加熱器定位於該頂部區中，忒頂邛區經構造且配置為一至與該底部區之界面的熱分配器，該界面為熱傳導的，其經調適以將熱傳輸至該底部區來汽化該饋入材料， “底彳區之w亥側壁及该底部壁經構造以將自該界面接收之熱分配至暴露於該饋入材料之該空腔的表面，以 17. 18. ^該㈣之數量減少時來加熱及汽化該材料，該單元經構造以建立一自兮念、w & 自該底部區之該底部壁的汽化 ▲度至該頂部區中之該墓汽出 “、、通路處之一較高溫度的大體正熱梯度。如請求項16之汽化器單元，1中 ^ "、千至少該底部區經構造以作該饋入材料之一運輸容器。如請求項16之汽化器單元，其中該頂部區中的該加熱器包A鞋错由緊密配合於該頂部區之至屬主體中之開口中而安菩& 女置的一組匣式加熱器元 121821.doc 200823972 件，該等ϋ式加熱器元件大體 ^ t 上匕s用於汽化該底部區中之該材料的唯一熱源。 19·如請求項16之汽化器單元，斗〜 /、甲存在駐留於該底部區之該空腔中的可汽化饋入材料，及材枓包含在室溫下具有低療汽壓力的固體材料。 20.如請求項19之汽化器單元，其中該可汽化固體材料包含具有硼、碳、磷或砷之多個原子的分子。儿如請求項2G之汽化器m中該固體材料為十魏 (B 一丨4)，該單元經構造以在該底部區之該底部壁與該頂部區中之該蒸汽出口通路間維持—約5⑽溫差。 22· 4明求項2〇之斤化器單元，《中該固體材料為十硼烷 (ΒιοΗ!4)，δ亥單元與一控制系統相關聯，該控制系統經構k以在一至多約4〇 c之一操作限度之十硼烷汽化範圍内來加熱該底部區的該底部壁。 23·如靖求項2〇之汽化器單元，其中該固體材料為十硼烷 (BigHu)，該單元與一具有約5〇 c之設定的過溫限制開關相關聯，該過溫限制開關經配置作為一安全裝置，以防止該單元之該頂部區的過度加熱。 24.如請求項20之汽化器單元，其中該固體材料為十八硼烷 (B iSH22) ’該單元經構造以在該底部區之該底部壁與該頂部區中之該蒸汽出口通路間維持一約1〇 c的溫差。 25·如請求項20之汽化器單元，其中該固體材料為十八现烷 (BuH22)，該單元與一控制系統相關聯，該控制系統經 121821.doc 200823972 構造以在一至多約120 C之一操作限度之十八硼烷汽化範圍内來加熱該底部單元的該底部壁。 26.如請求項20之汽化器單元，其中該固體材料為十八硼烷 (B18¾2)，該單元與一具有約14〇 c之設定的過溫限制開關相關聯，該過溫限制開關經配置作為一安全裝置，以防止該單元之該頂部區的過度加熱。 27·如請求項20之汽化器單元，其中該材料為碳硼烷。 28·如請求項27之汽化器單元，其中該材料為c2Bl〇Hl2。 29·如請求項27之汽化器單元，其中該材料為C4b12H22。 3〇·如請求項16之汽化器單元，其中該組裝單元之該界面由一真空密封部分界定，且藉由密切接觸分別由該單元之該頂部區及該底部區所界定的金屬表面而在該密封部分外’與歸因於該等匹配表面中之顯微缺陷之壓力顯微打開間隙所嗜合的該等金屬表面由來自大氣之空氣所填充’由該等嚙合金屬表面所界定之該界面的部分提供自該頂部區至約束該材料接收汽化空腔之該底部區之表面的主要熱傳遞路徑。 31·如請求項30之汽化器單元，其中該頂部區及該底部區界定該界面處之大體上平坦的匹配表面，該等匹配表面由一陣列之安裝螺釘而推動在一起，該底部區包含一大體圓柱形容器，該大體圓柱形容器具有一具有大體上均勻厚度的侧壁。 32.如請求項16之汽化器單元，其包括一熱偵測器，該熱偵測器定位於該單元之該底部壁處且經調適被連接，以控 12182I.doc 200823972 制至該頂部區中之該加熱器的電力來致能將該單元之該底部壁的溫度維持在一選定設定點。 33· ^明求項32之&化||單元，其包括一電信號導體，該電信號導體自該偵測器延伸至該單元之該頂部區與該底部區間之該界面，帛頂部區及該底部區載運適當位置之匹配電連接器π分’以當該頂部區及該底部區的該等匹配表面集合在一起時來彼此自動嚙合。

34_如請求項33之汽化器單元，其中該導體凹進於該底部區之熱傳導壁之表面中的一向上延伸凹槽中。月求項32之化器單元，其與一封閉迴路溫度控制器相關聯，該封閉迴路溫度控制器回應於該單元之該底部壁處的該熱偵测器，以控制至該頂部區中之該加熱器的電力來致能將該單元之該底部的該溫度維持在一選定設定點。叹 36.如請求項16之汽化器單元，其中該加熱頂部區中之該蒸汽通路具有—經暴露以自該汽化空腔接收蒸汽之某汽接收部分，初始部分大體向上延伸，接著一至一大體橫向延伸之蒸汽傳送部分的彎曲。 37.如請求項36之汽化器單^，其中該加熱器包含大體平行於該蒸通路之該向上延伸部分延㈣g式加熱器元件’至少式加熱器元件定位於該蒸汽通路之該橫向延伸傳送部分的每一側上’且至少一匿式加熱器元件定，於與該通路之該橫向延伸傳送部分之方向相反的該頂部區之側上，該等加熱器元件處於與界定該蒸汽通路之 121821.doc 200823972 表面的熱傳導關係中。 38·如請求項36之汽化器單、长紅 /、中允許自該單元之菽汽肌動之閥常駐於該茱汽 …、只…、α通路的該彎曲區域面處於盥兮‘勒也匕Α甲，該閥之表处於與δ亥加熱益之熱傳導關係中。 39.如請求項38之汽化器單元，苴紋管閥。，、中^閥為一乳動可操作波 40.如請求項39之汽化器 ™ 其包括一用於在另一蒸汽接

收裝置之一安裝台處安褒該單元的可卸緊固件，及—可手動操作關閉裝置，該單元之該關閉裝置具有一越控該波紋管閥且防止經由該蒸汽通路之蒸汽流動的關閉位置’該近接防止裝置相關聯’該近接防止裝置防止工作人員在該關閉裝置不處於關閉位置時對一安裝之汽化器之該可卸緊固件的近接，藉以防止當正在卸下該單元時自該單元之毒性蒸汽的流動。 41·如請求項40之汽化器單元，其中該可卸緊固件包含一與關聯於該安裝台之配合配件可嚙合之固持螺釘的型樣，且該近接防止裝置包含一與該關閉裝置之一部件相依移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能對該等固持螺釘的近接，用於僅當該關閉裝置在關閉位置中時來拆卸該單元。 42.如請求項16之汽化器單元，其中該蒸汽通路之該傳送部分經由一向外橫向突出物延伸，該向外橫向突出物經構造以在另一蒸汽接收裝置之預定構造的一容器中互配合。 121821.doc 200823972 43·如請求項42之汽化器單元，其中該向外橫向突出物經構造以承受該單元之重量，且當該突出物嚙合於該容器中時來用作其支撐物。 ° 44·如請求項42之汽化器單元，其中該向外橫向突出物的一末端表面經構造以與該另一蒸汽接收裝置之一匹配表面來界定一密封部分。 45·如請求項44之汽化器單元，其具有經構造以接收安裝螺釘的螺釘通路，該等安裝螺釘能夠旋擰至該另一裝置中，以迫使該末端表面相抵於該另一裝置之該匹配表面來建立一密封部分且提供穩定力。 46.如請求項42之汽化器單元，其搭配一另一裝置而使用，該另一裝置維持在一與該汽化器單元之溫度不同的溫度下，其中熱絕緣防止經由該向外橫向突出物之該單元與該另一裝置間之熱傳遞。 47·如請求項46之汽化器罐單元，其中該熱絕緣包括一圍繞該突出物的絕緣套筒部分，及一安置於該突出物之末端與一界定該蒸汽接收裝置之一蒸汽接收通路之壁間的絕緣末端部分。 48·如請求項42之汽化器單元，其中為了在該單元與外部控制及電力電路間實施電連接，該汽化器單元載運一在一預疋位置中之電連接器，以嚙合該另一裝置上之預定位置的一匹配連接器，該汽化器單元上之該連接器的該預定位置藉由該汽化器單元在使該橫向突出物與該另一裝置之該容器嚙合之方向上的移動來致能該等連接器的自 121821.doc -9- 200823972 動連接。 49.如請求項48之汽化器罐單元，其中該連接器包括一連接 :該連接元件用於將壓縮空氣連接至用於致動該單元之一氣動閥的單元。 50·如清求項48之汽化器罐單元，其中該向外橫向延伸突出物具有一對準表面，該對準表面經構造以可滑動地嚙合該另一裝置之該容器的一匹配對準表面，來導引該單元與該另一裝置之該嚙合。 51.如請求項16之汽化器單元’其經構造以在沒有周圍熱絕緣之情況下用作一運輸罐，且在用作一汽化器期間安置於熱絕緣内。 52· —種單元，其經構造為一加熱釋放容器或汽化器以釋放或汽化材料且將該釋放之氣體或蒸汽提供至另一裝置，該早το界定-經調適以由該單元之_電阻加熱器加熱的材料接收區域，且界定一用於將氣體或蒸汽自該單2傳送至该另一裝置之氣體或蒸汽通路，其中該蒸汽冑路之一傳送部分經由一向外橫向延伸突出物延伸，該向外橫向延伸突出物經構造以在一氣體或蒸汽接收裝置之預定構造的一容器中互配合，該橫向突出物經構造以承受該單元之重量，且當該突出物嚙合於該容器中時用作其支撐物’該突出物的一末端表面經構造以與該另一裝置之一匹配表面來界定一密封部分，且其中為了在該單元與外部控制及電力電路間實施電連接’該單元載運-在-預定位置中之電連接器，以喃 121821.doc -10- 200823972 二之職位置的—匹輯㈣，該單元上之該連接器的該預定位置藉由與該另-裝置之該容…之方：=使杨向突出物 ^ 口方向上的移動來致能該等運接為的自動連接。 ·· 53.如喷求項52之單元’其經構造為-用於待施配η 材料的運輸罐。肖於待施配或汽化之對=項52之早几，其中該向外橫向延伸突出物具有一 • w之二：：該對準表面經構造以可滑動地嗜合該另一裝裝置之該喷合。#表面，以導引該單元與該另一 55.=求：52之單元，其中該連接器包括一連接元件，該，接，件用於將壓❹氣連接至該單元心致動該單元之一氣動閥。 56·如請求項55之單元，苴 > ^ ^ /、中一乳動可操作波紋管閥沿該通路女置。 57·如請求項56之單元，並隱，、匕括一用於在該另一裝置之一安狀署处^ Γ ^亥早凡的可卸緊固件’及一可手動操作關閉 _ “單儿之°亥關閉裝置具有一越控該波紋管閥且防由該通路之机動的關閉位置，該關閉裝置與一近接防止裝置相關聯，該近接防止裝置防止工作人員在該關閉裝置不處於關閉位置時對一已安裝之單元之該可卸緊口 ^的近接’藉以防止當正在卸下該單元時來自該單元之毒性氣體或蒸汽的流動。 5 8·如請求項57之單元，甘士》，、中该可卸緊固件包含一與關聯於 121821.doc -11 - 200823972 該安裝台之配合配件可嚙合之固持螺釘的型樣，且該近接防止，置包含-與該關閉裝置之—部件相依移動=接近防止盍板，該蓋板經構造且配置以致能對該等固持螺釘的近接’其用於僅當該關閉裝置在關閉位置卸該單元。 59.如靖求項52之單元，其具有經構造以接收安裝螺釘的螺釘通路，該等安裝螺釘能夠旋擰至該另一裝^中，以迫，該末端表面相抵於該另—裝置之該匹配表面來建立^ 密封部分且提供穩定力。月求項52之單疋’其搭配維持在一與該罐單元之溫度同之/皿度下之另一裝置使用，且熱絕緣防止該單元盥該另一裝置間之熱傳遞。 /、 61.^求項52之單元，其呈—汽化器之形式，該汽化器包〇 ~有由土之内部表面所界定之側壁及底部壁的底部區、-饋入材料接收汽化空腔’及一界定一可移除閉合物及-用於自該單元傳送蒸汽至該另—裝置之蒸汽通路的頂部區’該頂部區及底部區經構造為當組裝時在一蒸汽緊密界面處唾合自該頂部區突出之該向外橫向延伸的突出物。 ~ @ w用於搭配一抽空蒸汽接收系統使用之固體材料汽化益單^該單7^具有一界定一固體接收汽化容積之底部區，及一界定一ΒΒ Λ w 一 ^疋閉合物之頂部區，該頂部單元及底部單 n傳i屬構成，一用於該汽化器的加熱器單獨定位員。p可卸閉合區中，其用於藉由越過該頂部區與該 121821.doc •12- 200823972 底部區間之-界面且經由界定該底部區之周邊側壁及底部壁的熱傳導來加熱該底部區之底部處的表面。 63. 如請求項62之汽化器單元，其中該加熱器包含安裝於該金屬頂部區中之凹座中的匣式加熱器。 64. 如請求項63之汽化器單元，其中-蒸汽通路包括一轴向延伸之人口區，及—在該頂部區内之閥，該等£式加熱器包含平行於該入口區且在該入口區旁延伸的狹長元件，且該閥處於與該等狹長元件之熱傳導關係中。、t 65· -種系統’其包含一汽化器與一界定一用於可移除地接收該汽化器且與該汽化器連通之安裝台之流動界面裝置 2合，_1_-聯鎖系統具有防止在該安裝台處之毒性蒸 Ά意外流動至大氣中的結構。 66·如請求項65之系統，其中該汽化器包括一用於在該安裝台處安裝該汽化器之可却緊固件，及一可手動操作關閉裝置，該關閉裝置具有-防止自該汽化器之蒸汽流動的 • 關閉位置，該關閉裝置與一近接防止裝置相關聯，該近 ^防止裝置防止工作人貢在該關閉裝置不處於關閉位置 ’ 肖對-已安裝之汽化器之該可卸緊固件的近接，藉以防 • 胃正在卸下m器時來自該汽化器之毒性蒸汽的流動。 67.如请求項66之系統，其中該等可卸緊固件包含一與關聯於該安裝台之配合配件可嚙合之固持螺釘或螺帽的型樣，且該近接防止裝置包含一與該關閉裝置之一部件相依移動之接近防止蓋板，該蓋板經構造且配置以致能對 121821.doc •13- 200823972 该等固持螺釘或螺帽的近接，火關閉位置中時來拆卸該汽化器Γ ;"該關閉裝置在於該汽二7:系統’其中—彈簧負载氣動可操作閥安裝 00上’以允許自該汽化哭、f、知閉裝置為—機H -之0斤&動，且該關 … 裝置’該機械越控裝置經構造以漠視巩動壓力之存在來將該氣動可：… 位置。 4诛邗闕強制推動至關閉 :項65之系統’其中該界面裝置經構造以 :=器來使用’該等汽化器載運具有不同汽化溫度系統經人材m统包括-辨識系統，該辨識 :二二配置以辨識表示一已安裝汽化器之内含物的性實體特徵， —、士抑、 ^态工制系統在適於該辨識之汽斋之該等内含物的條件下操作。 7〇. ^求項69之系統，其中該辨識系統包含當—汽化器在女衣位置中時暴露於該汽化器之'组可致動開關，該組開關經調適以與一汽化器協作’該汽化器以視該汽化器之内3物而定的獨特型樣載運—或多個開關致動器形成物。 71·如請求項69之系統’其包括—組之一個以上汽化器單元，該級汽化器專用於分別含有具有不同汽化溫度之不同固體饋人材料，該等汽化器單元具有用於辨識之不同特性實體特徵。 72.如請求項65之系統，其中一離子源安裝於一真空腔室内，該流動界面裝置經構造以傳輸用於該離子源之蒸 121821.doc -14- 200823972 汽。 73·如明求項65之系統，農 t ^ /、中該離子源在一離子植入器系統 T 乂楗供用於植入之離子。 74·如請求項π 金線，二’:：子源將離子提供"束系：述吻求項中任-項之汽化器、汽化器單元或汽化器 /、、、， ’其含有能夠形成可離子化蒸汽且包化合物的固體饋入材料。族刀子 α:求項75之汽化器、汽化器單元或汽化器系統，其與一能夠離子化自該固體材料所產生之蒸汽的離子源組合0 77·如刖述睛求項中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系統’其含有由 Ci4Hi4、C16H10、C16H12、C16H20、 ClsHl4或Ci#38構成之固體饋入材料。 78·如請求項1β76中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系統’其中該固體饋入材料包含一用於N型摻雜的化合物。 79·如請求項丨_76中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系統’其中該固體饋入材料包含砷、磷或銻簇化合物。 80·如請求項i_76中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系統’其中該固體饋入材料包含一能夠形成AnHx+或 AnRHx形式之離子的珅或填化合物，其中η及X為整數，其中η大於4且X大於或等於〇，且Α為As或Ρ，且R為一不含有磷或砷之分子且其對一離子植入製程無害。 121821.doc •15· 200823972 8 1.如凊求項1 -76中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化琴糸統’其中該固體饋入材料包含一選自鱗化氫類、有機膦類及磷化物類所組成之群的磷化合物。 82·如請求項卜76中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系統’其中該固體饋入材料包含P7H7。 83-如請求項1-76中任一項之汽化器、汽北器單元或汽化器系統，其中該固體饋入材料包含一包含三甲銻之銻化合物0

A化器單元或汽化器 84·如請求項1-76中任一項之汽化器、系統’其中該固體饋入材料包含Sb(CH3)C3。 85. -種處理一半導體裝置或材料之方法.，其包含使用如前述請求項75-84中任一項之汽化器、汽化器單元或汽化器系、·先來產生團簇離子，且在該處理中使用該等離子。 86. 如印求項85之方法，其中該處理方法包含一離子植入。 87. 如請求項85^法，其㈣處^法包含—離子束植入0 I21821.doc -16-