TW201523764A - 化學試劑的遠端輸送 - Google Patents

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Ying Tang
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Abstract

本發明描述用於流體之遠端輸送的流體儲存與分配系統及方法，以便將流體自較低電壓下的源容器提供至較高電壓下的一或更多個利用流體的工具，使得流體跨越關聯電壓間隙而沒有電弧、放電、過早遊離或其他異常行為，及使得當由遠端源容器供應多個利用流體的工具時，在獨立操作多個容器中之其他者期間於適宜壓力水平下將流體有效率地供應至多個工具中之各者。

Description

化學試劑的遠端輸送 【相關專利申請案之交叉引用】
本申請案根據美國專利法之條款主張以Joseph Sweeney、Edward E.Jones、Oleg Byl、Ying Tang、Joseph Despres及Steven Bishop之名於2013年7月23日提交申請之標題為「Remote Delivery of Chemical Reagents」之美國臨時專利申請案第61/857,587號之優先權權益。美國臨時專利申請案第61/857,587號之揭示內容在此出於所有目的以引用之方式全部併入本文。
本揭示案係關於將流體(例如，化學試劑)供應至工業處理設施(諸如包括離子植入設備的半導體製造工廠)的遠端輸送系統及方法。本揭示案進一步係關於將摻雜源氣體遠端供應至離子植入機用於材料(諸如半導體、光電及平板基板)之摻雜的系統及方法，及係關於利用此類遠端供應系統及方法的離子植入系統。
離子植入係微電子裝置產品之製造中的基本單元操作。在符合半導體製造設施中的離子植入操作的基本特徵及普遍性下，已作出且繼續作出大量努力來改良離子植入機設備的效率及有效性。
由於離子植入中所使用的幾乎所有習知摻雜原料氣體皆具有劇毒性及危險性特徵，故前述努力集中於增強供應、搬運及使用摻雜源材料時的安全性之目標。
在過去的15年中，可購自ATMI公司(丹伯裏，康涅狄格州，美國)商標為SDS類型的基於物理吸附劑的流體儲存與分配容器之離子植入系統的商業化及廣泛佈署已對此類安全性增強努力作出主要貢獻。藉由在流體儲存與分配容器中提供物理吸附介質作為毒性及危險性摻雜源流體(諸如砷、磷、矽烷及三氟化硼)的儲存介質，此類流體可在低(例如，次大氣)壓力下被吸附儲存於容器中及在分配狀態下自物理吸附劑輕易解除吸附。
因此，此類低壓儲存與分配容器克服了關於使用高壓氣體圓筒在大約3000至15000kPa之高超大氣壓力下容納相同摻雜源流體的危險。該等危險包括在圓筒主體破裂或高壓氣體圓筒之閥頭組件故障事件中的高壓毒性/危險性流體之災難性擴散的潛在危險。
離子植入系統在特徵上配置有氣體盒、用於遊離摻雜原料氣體的離子源單元、包括加速器及磁性分離零件的植入機及相關聯流動線路系統及儀錶。在典型離子植入系統 中，摻雜氣體供應容器位於系統之氣體盒中。氣體盒係連接至操作中的離子源單元且處於與離子源單元相同高電壓之外殼。
在此習知離子植入系統配置中，必須定期更換含有毒性/危險性摻雜原料氣體的供應容器及由充滿摻雜源氣體的新容器替換。為執行對位於離子植入系統氣體盒內部的氣體供應容器之此更換，技術者必須穿上自給式呼吸器(self-contained breathing apparatus；SCBA)單元，自氣體盒實體移除已耗盡的供應容器及在氣體盒中安裝新容器。在實施更換操作中，半導體製造設施中的離子植入系統附近必須沒有配備SCBA技術者以外的人員，以便減少與更換操作關聯的風險。
除與離子植入系統中的摻雜源氣體供應容器之此更換關聯的危險外，亦常常發生摻雜源氣體供應容器在生產操作期間的不方便時間中耗盡，使得離子植入系統必需關機。離子植入系統之此排程外停機可需要部分處理晶圓之高代價返工，及在一些情況中，由於處理的中斷，晶圓產品對於目標用途可為有缺陷或甚至無用的。此類事件又可嚴重不利地影響離子植入機系統及定位此離子植入機系統的半導體製造設施之經濟效益。
本技術繼續追求更安全的氣體封裝及輸送之開發，以提供安全、有效及可靠的氣體源用於工業利用流體製程。因此，本技術繼續尋求化學試劑之遠端輸送之改良。
本揭示案係關於將流體供應至工業處理設施(諸如包括離子植入設備的半導體製造工廠)的遠端輸送系統及方法。
在一態樣中，本揭示案係關於一種流體供應系統，該流體供應系統用於將流體自相對較低電壓下的流體供應源容器輸送至相對較高電壓下的至少一個利用流體的工具，其中經由相應電壓差傳遞流體，該流體供應系統包含流體供應源容器及選自由以下組成之群組中的至少一個流體管控設備：(a)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含：流體輸送管線，經調適成耦接至流體供應容器，以使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具；介電介面，經調適成耦接至流體輸送管線，以使流體輸送管線之較低電壓區段與較高電壓區段彼此分離；流體輸送管線之較低電壓區段中的第一壓力調節器及流動控制零件或組件；流體輸送管線之較高電壓區段中的第二壓力調節器，其中第一壓力調節器及第二壓力調節器適用於調節經由流體輸送管線自流體供應容器流動至利用流體的工具之流體的壓力以減小流動至利用流體的工具之流體的壓力變化；(b)電流監測器，適用於當耦接至流體輸送源容器時在流體輸送流動線路中介導流體之電弧、放電或過早遊離的電氣干擾事件中監測流體供應源容器中的電流及輸出與該電流相關的訊號，及聯鎖系統，適用於在電氣干擾的該事件中自電流監測器接收訊號及反應性致動補救動作以減輕電氣干擾或改良 該電氣干擾之效果；(c)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含經調適成耦接至流體供應容器的非線性流體輸送管線以提供非線性延伸長度流動路徑用於使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具，以抑制流體之電弧、放電或過早遊離；(d)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含經調適成耦接至流體供應容器的流體輸送管線以使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具，該流體輸送管線與對於該流體具有吸附親合性的可逆吸附介質流體連通且經配置吸附/解除吸附地調變經由流體輸送管線的流體流動以防止流體供應中斷；(e)控制系統，適用於監測及控制自流體供應容器流動至利用流體的工具之流體的供應壓力及/或所需流動速率，以減小流動至利用流體的工具之流體的壓力變化；(f)熱控制系統，適用於以足夠速率加熱或冷卻自流體供應容器流動至利用流體的工具之流體，以控制流體壓力以便減小流動至利用流體的工具之流體的壓力變化；(g)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含：流體輸送管線，經調適成耦接至流體供應容器，以使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具；及緩衝(surge)腔室，經耦接至流體輸送管線及適用於自流體輸送管線接收流體，以便提供氣體儲集器來防止氣體供應中斷；以及(h)機載容器，該機載容器與利用流體的工具關聯且在利用流體的工具之操作期間處於相對較高電壓下，該機載容器經調 適成在該操作期間或介於該操作之相繼時段之間藉由該流體供應源容器填充，且若適用於在該操作期間填充，則包含至少一個流體管控設備(a)-(g)。
在另一態樣中，本揭示案係關於一種將相對較低電壓下的流體輸送至相對較高電壓下的利用流體的工具之方法，其中經由對應電壓差傳遞流體，此方法包含操作如本文多方面描述之流體供應系統。
在進一步態樣中，本揭示案係關於一種提供用於製造設施之方法，該製造設施包含本文多方面描述之在升高電壓下操作之利用流體的工具、流體供應系統。
自後續描述及隨附申請專利範圍將更充分地顯而易見本揭示案之其他態樣、特徵及實施例。
1‧‧‧調節器
2‧‧‧調節器
3‧‧‧圓筒
4‧‧‧閥
5‧‧‧氣體盒
6‧‧‧閥
7‧‧‧介電隔板
8‧‧‧圓筒
9‧‧‧閥
10‧‧‧供應管線
11‧‧‧閥
12‧‧‧質量流動控制器
13‧‧‧閥
14‧‧‧閥
15‧‧‧離子源
16‧‧‧閥
17‧‧‧工具外殼/植入機外殼
20‧‧‧高電壓間隙
25‧‧‧電流監測器
30‧‧‧接地
35‧‧‧氣體圓筒
36‧‧‧閥
37‧‧‧閥
40‧‧‧第二供應管線
42‧‧‧利用流體的工具
44‧‧‧利用流體的工具
46‧‧‧利用流體的工具
50‧‧‧第二流體供應管線
52‧‧‧利用流體的工具
54‧‧‧利用流體的工具
56‧‧‧利用流體的工具
58‧‧‧緩衝站或容器
60‧‧‧工具陣列
62‧‧‧緩衝腔室
64‧‧‧分支管線
66‧‧‧閥
68‧‧‧閥
70‧‧‧工具陣列
110‧‧‧氣體輸送組件
112‧‧‧氣體箱組件
114‧‧‧流體供應源容器
116‧‧‧流體供應源容器
118‧‧‧產物氣體排出歧管管線
120‧‧‧淨化氣體歧管管線
122‧‧‧產物排出流動管線
124‧‧‧淨化氣體排出管線
126‧‧‧主氣體流動管線
128‧‧‧主氣體流動管線
130‧‧‧淨化管線
131‧‧‧管線
132‧‧‧淨化管線
134‧‧‧淨化氣體源
138‧‧‧氣體消耗設施
140‧‧‧排氣泵
142‧‧‧擦洗器盛筒
144‧‧‧旁路流動控制迴路
146‧‧‧旁路流動控制迴路
148‧‧‧中央處理單元/CPU
210‧‧‧自動切換組件
212‧‧‧氣體箱
216‧‧‧罩
220‧‧‧上頸部區域
222‧‧‧閥頭
224‧‧‧閥
226‧‧‧歧管管線
228‧‧‧氣體供應容器
230‧‧‧罩
236‧‧‧閥
240‧‧‧壓力接頭
242‧‧‧壓力接頭管線
248‧‧‧第二壓力接頭
250‧‧‧壓力接頭管線
252‧‧‧壓力接頭
254‧‧‧壓力接頭管線
260‧‧‧壓力接頭
264‧‧‧排出管線
266‧‧‧排出歧管管線
268‧‧‧氣體饋送管線
270‧‧‧質量流動控制器
272‧‧‧氣體饋送管線
274‧‧‧質量流動控制器
276‧‧‧氣體饋送管線
278‧‧‧質量流動控制器
280‧‧‧半導體製造設施
282‧‧‧區段
284‧‧‧區段
286‧‧‧區段
290‧‧‧流動控制閥
292‧‧‧閥致動器
294‧‧‧旁路迴路
296‧‧‧限流孔
298‧‧‧流動控制閥
300‧‧‧閥致動器
302‧‧‧旁路迴路
304‧‧‧限流孔
314‧‧‧氣體供應容器
318‧‧‧吸附劑
332‧‧‧上頸部區域
334‧‧‧閥頭
第1圖係根據本揭示案之一實施例利用摻雜饋送氣體供應配置的離子植入系統之示意性表示圖。
第2圖係根據本揭示案之另一實施例利用摻雜饋送氣體供應配置的離子植入系統之示意性表示圖。
第3圖係根據本揭示案之另一實施例利用摻雜饋送氣體供應配置的離子植入系統之示意性表示圖。
第4圖係根據本揭示案之進一步實施例利用摻雜饋送氣體供應配置的離子植入系統之示意性表示圖。
第5圖係根據本揭示案之一實施例的自動切換次大氣壓力氣體輸送系統之示意性表示圖。
第6圖係根據本揭示案之另一實施例的自動切換組 件之示意性表示圖。
本揭示案係關於以增強離子植入系統之操作效率及運轉時間之方式將摻雜源氣體供應至離子植入系統中的系統、設備及方法。本揭示案進一步係關於實現至離子植入機的氣體之安全遠端輸送之離子植入系統、設備及方法。
如本文所使用及在隨附申請專利範圍中所使用，除非上下文另有清楚指示，否則單數形式之「一」及「該」包括複數引用。
如在本文中就本揭示案之特徵、態樣及實施例的多方面陳述，在具體實施中可由包含一些或所有此類特徵、態樣及實施例以及經聚集以構成本揭示案之各種進一步實施例的元件及零件、由上述者組成或基本由上述者組成來構成本揭示案。本揭示案相應將以各種排列和組合的方式將此類特徵、態樣及實施例或此類特徵、態樣及實施例中的選定一者或多者涵蓋為處於本揭示案之範疇內。
在實施例中，本揭示案係關於離子植入系統中的摻雜源氣體供應，其中以提供電壓間隙之安全且有效率跨越之方式將摻雜源氣體自遠端供應容器提供至離子植入系統。
在典型離子植入系統中，摻雜氣體供應容器位於離子植入系統之氣體盒中。氣體盒係外殼，該外殼與操作中的離子源單元結構關聯且處於與該離子源單元相同的高電壓。若摻雜源氣體供應遠離離子植入機，則在植入機內所存在的電位與摻雜源氣體供應中所存在的電位之間將存在電位差。 因此，當氣體自摻雜源氣體供應到達植入機時，氣體必須跨越高能量植入機的高電壓間隙(例如，自1kV到至數百萬伏)。跨越此類電壓間隙係一項安全問題，因為可發生可能的電弧或放電，尤其是在用毒性、可燃性或腐蝕性氣體操作時可發生此類狀況。
本揭示案提供實現自植入機工具外殼外部的位置輸送摻雜源氣體時的效率及安全性之系統、方法及設備。在本文所揭示之離子植入系統的摻雜源氣體供應系統中，該系統包含摻雜源氣體供應容器，該容器適於定位在離子植入系統的遠端。此類摻雜源氣體供應容器可為適合於儲存及分配待使用的流體或化學試劑之任何類型。
在一實施例中，摻雜源氣體供應容器包含壓力調節氣體儲存與分配容器。已開發出壓力調節氣體儲存與分配容器，其中在具有流體壓力調節器的容器中含有流體，該流體壓力調節器安置於容器內部容積中(其中該調節器稱為「內部調節器」)。此配置對容許在高壓下儲存流體有效，其中僅當調節器曝露於低於調節器之設定點的下游壓力時，調節器操作以自容器排出流體。在Wang等人的美國專利案第6,101,816號及第6,089,027號中更完整地描述了此類內部安置調節器系統，且此類系統可在市場上以商標VAC購自ATMI公司(丹伯裏，康涅狄格州，美國)。
可用內部調節器之適宜設定點壓力配置此類型之壓力調節容器，以將低壓摻雜源氣體提供至對應離子植入系統，以在摻雜源氣體分配至關聯離子植入系統工具時提供增 強的安全性。經由說明之方式，供應容器可經壓力調節以在自65至90kPa之範圍內的壓力下將摻雜源氣體供應至離子植入機。
在另一實施例中，摻雜源氣體供應容器包含氣體儲存與分配容器，該氣體儲存與分配容器含有對於摻雜源氣體具有吸附親合性的物理吸附劑。在Tom等人的美國專利案第5,518,528號中描述此類氣體儲存與分配容器，其中氣體被吸附及儲存於流體儲存與分配容器中的物理吸附劑上且在分配狀態下自吸附劑解除吸附及自容器排出。在該等系統中，可在通常低於約700托之次大氣壓力水平下儲存及分配氣體。此類型基於物理吸附劑的系統可在市場上以商標SDS及SAGE購自ATMI公司(丹伯裏，康涅狄格州，美國)。
本揭示案之源氣體供應設備可經調適成與任何適宜摻雜源氣體或與用於離子植入系統之管線內清洗的清洗材料(例如，諸如NF3或XeF2之清洗劑)一起使用。舉例而言，摻雜源材料可包括選自由以下組成之群組中的摻雜源氣體：砷、磷、三氟化硼、四氟化二硼、鍺烷、二硼烷、一氧化碳、二氧化碳、四氟化鍺、四氟化矽及矽烷。本揭示案涵蓋摻雜材料之混合物以及除摻雜源氣體外含有共流動試劑的摻雜源氣體組合物。共流動試劑可包括氣體物質以增強摻雜源氣體之遊離之本質及程度、實現離子植入系統之清洗或有益於離子植入系統及離子植入系統中執行之離子植入製程之操作。在一實施例中，共流動試劑包括二氟化氙，以實現離子源之原位清洗。在其他實施例中，共流動試劑可包括氫、鹵素(例 如，氟或其他氟基物質)、氧、甲烷、氨、惰性氣體物質等中的一或更多者。
當自遠端輸送位置輸送摻雜源氣體時，可選擇較小毒性摻雜源氣體以增加總體操作之安全性。舉例而言，代替磷氫化物及砷氫化物(諸如磷及砷)，磷氟化物及砷氟化物(諸如PF3、PF5、AsF5或AsF3)可適合用於根據本揭示案的遠端輸送。氟化物之使用減小了可燃性危險及增加了一些健康危險指數。在各種實施例中，氟化物可與共流動試劑一起使用，該等共流動試劑諸如氫、氨或其他較小可燃性含氫氣體。在其他實施例中，氟化物可與氫、氨或其他較小可燃性含氫氣體混合使用。
本揭示案涵蓋一種流體供應系統，該流體供應系統用於將流體自相對較低電壓下的流體供應源容器輸送至相對較高電壓下的至少一個利用流體的工具，其中經由對應電壓差傳遞流體。此類流體供應系統包含流體供應源容器及選自由以下組成之群組中的至少一個流體管控設備：(a)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含：流體輸送管線，經調適成耦接至流體供應容器，以使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具；介電介面，經調適成耦接至流體輸送管線，以使流體輸送管線之較低電壓區段與較高電壓區段彼此分離；流體輸送管線之較低電壓區段中的第一壓力調節器及流動控制零件或組件；流體輸送管線之較高電壓區段中的第二壓力調節器，其中第一壓力調節器及第二壓力調節器適用於調節經由流體輸送管線自流體供應容 器流動至利用流體的工具之流體的壓力以減小流動至利用流體的工具之流體的壓力變化；(b)電流監測器，適用於當耦接至流體輸送源容器時在流體輸送流動線路中介導流體之電弧、放電或過早遊離的電氣干擾事件中監測流體供應源容器中的電流及輸出與該電流相關的訊號，及聯鎖系統，適用於在電氣干擾的該事件中自電流監測器接收訊號及反應性致動補救動作以減輕電氣干擾或改良該電氣干擾之效果；(c)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含經調適成耦接至流體供應容器的非線性流體輸送管線以提供非線性延伸長度流動路徑用於使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具，以抑制流體之電弧、放電或過早遊離；(d)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含經調適成耦接至流體供應容器的流體輸送管線以使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具，該流體輸送管線與對於該流體具有吸附親合性的可逆吸附介質流體連通且經配置吸附/解除吸附地調變經由流體輸送管線的流體流動以防止流體供應中斷；(e)控制系統，適用於監測及控制自流體供應容器流動至利用流體的工具之流體的供應壓力及/或所需流動速率，以減小流動至利用流體的工具之流體的壓力變化；(f)熱控制系統，適用於以足夠速率加熱或冷卻自流體供應容器流動至利用流體的工具之流體，以控制流體壓力以便減小流動至利用流體的工具之流體的壓力變化； (g)流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含：流體輸送管線，經調適成耦接至流體供應容器，以使流體自流體供應容器經由電壓差流動至利用流體的工具；及緩衝腔室，經耦接至流體輸送管線及適用於自流體輸送管線接收流體以便提供氣體儲集器來防止氣體供應中斷；以及(h)機載容器，該機載容器與利用流體的工具關聯且在利用流體的工具之操作期間處於相對較高電壓下，該機載容器經調適成在該操作期間或介於該操作之相繼時段之間藉由該流體供應源容器填充，且若適用於在該操作期間填充，則包含至少一個流體管控設備(a)-(g)。
可由包含離子植入工具之利用流體的工具構成流體供應系統。此情況中的流體供應源容器可位於離子植入工具之外殼外部。流體供應源容器可遠離利用流體的工具(亦即，與此工具可為實體間隔分離關係)。舉例而言，流體供應源容器可與利用流體的工具實體分離至少0.6m之距離(例如，自0.6m至100m之範圍內的距離)。
如上文所論述的，流體供應源容器可包含壓力調節流體供應源容器，或替代地基於吸附劑的流體供應源容器，或替代地在內部容積中含有吸附介質的壓力調節流體供應源容器，或任何其他適宜類型流體供應源容器。
除具有任何適宜流體供應源容器類型外，流體供應源容器可適用於在任何適宜壓力下將流體供應至利用流體的工具。舉例而言，流體供應源容器可適用於在次大氣壓力、大氣壓力或低超大氣壓力下供應流體以便輸送至利用流體的 工具。在一些實施例中，流體供應源容器可適用於在780托至1800托(104kPa至240kPa)之範圍內的低超大氣壓力下供應流體。在其他實施例中，容器可適用於在10托至750托(1.33kPa至100kPa)之範圍內的次大氣壓力下分配流體。
流體供應源容器可界定用於流體儲存的內部容積，且該內部容積可含有在分配狀態下釋放流體的流體儲存介質。流體儲存介質可包含物理吸附劑、離子液體、可逆化學吸附介質及/或其他介質，在非分配狀態下流體可儲存於該介質中或介質上，及在分配狀態下流體可自該介質流出容器。 內部容積亦可含有用於自容器的流體之可控釋放的流體管控零件(例如，在預定或其他所欲壓力、流動速率下等)。此類流體管控零件可為任何適宜類型，且可例如包括流體壓力調節器、流動控制閥(諸如止回閥、真空致動閥、提動閥等)、玻璃料、過濾器、流動限制器、毛細管裝置、選擇性滲透膜、污染物收氣器及任何其他流體管控零件，該等零件適合於分配特定類型之流體及/或所分配流體特性。
在特定實施例中，流體供應源容器可包含基於吸附劑的流體供應源容器，該容器含有單體、顆粒狀或其他適宜形式的吸附劑(例如，碳吸附劑)。在其他實施例中，流體供應源容器可包含在內部容積中安置有一個、兩個或更多個壓力調節器裝置的容器，該等壓力調節器裝置使得容器能夠在升高超大氣壓力下儲存液體及在實質較低壓力(例如，次大氣壓力、大氣壓力或比容器中的流體之升高儲存壓力實質更低的超大氣壓力)下分配流體。在其他實施例中，流體供 應源容器可包含限流流體供應源容器，在該容器的內部容積中含有限流零件(諸如止回閥、壓力致動閥、毛細管流動限制器零件及上述之組合)。在其他實施例中，流體供應源容器可包含習知高壓圓筒，在該等高壓圓筒中含有升高超大氣壓力(例如，200psig至2000psig(1.37MPa至13.8MPa))下的流體。
本揭示案之流體供應系統可包含多個流體供應源容器，該多個流體供應源容器經配置用於在排放至多個容器之主動分配者之預定程度後自動切換，使得在含有流體的新容器被切換至分配流動線路系統中的情況下將該主動分配容器切換出系統，從而提供不中斷流體供應操作。出於此目的可使用任何適宜自動切換組件。
在一實施例中，自動切換組件包含：(a)多重氣體面板，該等氣體面板中之各者包含氣體流動線路系統，該氣體流動線路系統包括：產物氣體流動管線，可耦接至流體供應源容器用於經由該管線的分配氣體之流動；淨化氣體管線，可耦接至淨化氣體源用於經由該管線的淨化氣體之流動且可選地在淨化管線中具有淨化氣體顆粒過濾器；產物氣體流動管線中的壓力控制流動調節器；以及選擇性可致動閥，用於選擇性及獨立隔離面板之氣體流動線路系統中的產物氣體流動管線及淨化氣體管線之各者以防止經由該等管線的氣體之流動；(b)產物氣體歧管，與氣體面板之各者中的產物氣體流動管線互連，用於自該等氣體面板中的主動分配者之產物氣體流動 管線排出產物氣體；(c)淨化氣體歧管，與氣體面板之各者中的產物氣體流動管線及淨化氣體管線以氣體流動連通形式耦接；(d)選擇性可致動排氣驅動器，經配置以經由該淨化氣體歧管自該等氣體面板之非分配者之流動線路系統排放氣體；以及(e)中央處理單元(central processing unit；CPU)，經配置以選擇性致動：(1)在氣體面板之各者中，選擇性可致動閥，及(2)選擇性可致動排氣驅動器，使得在操作模式下順序、交替及反復操作氣體面板之各者，該等操作模式包括：(I)主動分配操作模式，在該模式中來自流體供應源容器的氣體經由產物氣體流動管線流動至產物氣體歧管，(II)淨化操作模式，在該模式中來自淨化氣體源的淨化氣體經由淨化氣體管線流動且流入產物氣體流動管線及淨化氣體歧管中，(III)排氣操作模式，在該模式中在排氣驅動器之作用下排空淨化氣體管線、產物氣體流動管線及淨化氣體歧管，及(IV)填充轉換至主動氣體分配狀態操作模式，在該模式中使產物氣體流動管線充滿來自產物氣體歧管的產物氣體及操作產物氣體流動管線中的壓力控制流動調節器以調節自流體供應源容器經由產物氣體流動管線至產物氣體歧管的產物氣體之流動，以便再次啟動(I)主動分配操作模式。
在另一實施例中，自動切換組件包含：氣體分配歧管；複數個流體供應源容器，每一該流體供應源容器經接合至氣 體分配歧管且包括容器閥，該容器閥選擇性可打開以建立流體供應源容器與氣體分配歧管之氣體流動連通及選擇性可封閉以終止流體供應源容器與氣體分配歧管之氣體流動連通；氣體分配歧管中的複數個流動控制閥，每一流動控制閥與複數個流體供應源容器之對應者關聯且定位於關聯流體供應源容器之容器閥下游的歧管中；複數個排放流動通道，每一排放流動通道與氣體分配歧管中的流動控制閥之對應者關聯且經配置以與關聯流動控制閥的旁路關係使氣體以相對於在關聯流動控制閥打開及氣體自關聯流體供應源容器經由該控制閥流動時經由關聯流動控制閥的氣體流動速率之受限的低流動速率經由該通道流動；以及控制器，經配置以選擇性操作流動控制閥，使得僅在以下情況後打開流動控制閥：(i)藉由打開關聯流體供應源容器之容器閥建立氣體流動，及(ii)經由與彼流動控制閥關聯的排放流動通道之氣體流動已引發歧管中的氣體壓力上升至氣體分配操作涉及氣體流出歧管之操作水平。
在各種實施例中，當流體供應源容器提供為適用於在次大氣壓力下分配流體之基於吸附劑的容器或其他容器時，流體供應源容器可與分配組件整合，該分配組件與該容器以氣體流動連通形式耦接，且該分配組件包含原動流體驅動器，該驅動器經配置以實現自容器的流體之抽取及經由分配組件的流體之流動。分配組件可例如包含原動流體驅動器，該驅動器包含選自由以下組成之群組中的裝置：泵、鼓風機、風扇、渦輪機、壓縮機、文氏管、噴射器、壓力建立 線路、波紋管、膜、蠕動捲筒線路、熱耦接氣體膨脹驅動器及真空抽取器。
上文寬泛描述之流體供應系統可包含流體管控設備(a)。流體管控設備可包含質量流動控制器，該質量流動控制器經配置以接收已藉由第二壓力調節器壓力調節之流體及以調變流動至利用流體的工具之流體的流動速率。第一流體壓力調節器及第二流體壓力調節器之各者可為固定設定點調節器，或替代地，各者可為可變設定點調節器，其中流體供應系統包含監測與控制組件，該組件經操作以回應於系統操作狀態動態調變一個或兩個調節器之設定點。作為更進一步替代，第一壓力調節器及第二壓力調節器之一可為固定設定點調節器及另一調節器可為可變設定點調節器。此類流體管控設備(a)中的流體輸送管線之流動控制零件或組件及較低電壓區段可為任何適宜類型且可例如包含流動控制閥、限流孔(restrictive flow orifice；RFO)、質量流動控制器或適用於控制流體輸送管線中的流體之流動的其他適宜裝置或組件。
上文寬泛描述之流體供應系統可包含流體管控設備(b)。在此類設備中，聯鎖系統可適用於在電氣干擾事件中終止自流體供應源容器至利用流體的工具之流體的流動。另外或或者，聯鎖系統可適用於在此電氣干擾事件中終止對利用流體的工具或對該工具的一或更多個部分供電。作為進一步替代或額外特徵，聯鎖系統可為一種類型，該類型適用於將指示電氣干擾的訊號傳輸至流體供應系統之安全性系統。
上文寬泛描述之流體供應設備可包含流體管控設備 (c)。在此類設備中，非線性流體輸送管線可具有任何適宜形狀(例如，波形、「Z」形、「S」形或線圈形)。
上文寬泛描述之流體供應設備可包含流體管控設備(d)。在此類設備中，可逆吸附介質可包含固相物理吸附劑(例如，包含選自由碳、矽石、分子篩沸石及巨網狀聚合物組成之群組中的吸附劑的固相物理吸附劑)。可在處於流體輸送管線中的容器內提供可逆吸附介質。可與流體輸送管線沿該管線長度以流體連通形式提供大量可逆吸附介質。因此，可逆吸附介質可沿流體輸送管線在相對較低電壓下或替代地在相對較高電壓下處於設備中的一位置。
可逆吸附介質可包含兩種或更多種吸附物質，例如，在一種情況中，多種流體彼此混合流動至利用流體的工具，或自單獨流體供應源容器提供吸附物質，在該等容器中各別吸附物質經安置與各別流體的單獨流體輸送管線連通。
上文寬泛描述之流體供應設備可包含流體管控設備(e)。此類流體管控設備可在將流體供應容器耦接至利用流體的工具之流體輸送流動線路系統中包含質量流動控制器，且流體輸送流動線路系統可包含經由質量流動控制器的旁路管線，該旁路管線可藉由流體管控設備對通氣管線、泵或排氣容積可控地打開以防止壓力驟增，及可藉由流體管控設備以抑制非所欲壓力瞬變之方式可控地封閉。
上文寬泛描述之流體供應設備可包含流體管控設備(f)。此類流體管控設備可包含溫度控制器，該溫度控制器適用於加熱或冷卻將流體供應容器耦接至利用流體的工具之流 體輸送流動線路系統中的至少一部分來以抑制瞬變之方式控制經由流動線路系統流動的流體之流體壓力。
上文寬泛描述之流體供應設備可包含流體管控設備(g)。此設備可包含可變容積緩衝腔室(例如，波紋管腔室)，該腔室經調適成可控制的膨脹與收縮以抵消該等壓力瞬變。
上文寬泛描述之流體供應設備可包含流體管控設備(h)，亦即，與利用流體的工具關聯的機載容器且在工具之操作期間處於相對較高電壓下，此機載容器經調適成在操作期間或在操作時段內藉由流體供應源容器填充，其中若此機載容器適用於在工具操作期間填充，則流體管控設備另外包含前述設備(a)-(g)中的一或更多者。
本揭示案相應地涵蓋將相對較低電壓下的流體輸送至相對較高電壓下的利用流體的工具之方法，其中經由對應電壓差傳遞流體，該方法包含操作根據上文所論述之實施例中的任一者之流體供應系統。在此方法中，流體可包含摻雜源氣體，及可進一步包含稀釋氣體及/或清洗氣體。如所論及，所輸送流體可包含自單獨流體供應源容器單獨輸送至利用流體的工具之共流動物質。
本揭示案進一步涵蓋一種提供用於製造設施中之方法，該製造設施包含在升高電壓下操作之利用流體的工具及本文所揭示實施例中的任一者之流體供應系統。
在進一步態樣中，本揭示案涵蓋一種離子植入系統，該離子植入系統包含上文在上文所論述之實施例中的任一者中多方面描述之流體供應系統。
在一方法態樣中，本揭示案涵蓋一種操作離子植入製程系統之方法，該方法包括上文在上文所論述之實施例中的任一者中多方面描述之流體供應系統之操作。
在特定實施例中，離子植入系統可包括系統外殼，在該系統外殼中安置離子植入系統之離子源、磁體、束線過道、泵及其他零件，使得該系統包括用於離子植入系統之至少主要零件之整體外殼。在此類實施例中，摻雜源氣體供應容器有利位於此整體外殼外部，但可或者位於此整體外殼內部。舉例而言，摻雜源氣體供應容器可位於半導體製造設施中之底板下拱頂中，及藉由適宜流動線路系統與離子植入系統耦接。或者，摻雜源氣體供應容器可位於半導體製造設施之主底板上的中央位置中，及藉由適宜流動線路系統與離子植入系統耦接。在各種實施例中，在離子植入系統之遠端位置處的氣體盒中提供摻雜源氣體供應容器。
作為另一替代，可藉由適宜流動線路系統操作性連接摻雜源氣體供應容器與半導體製造設施中的多個各別離子植入系統單元，使得藉由單個供應容器對多個植入工具供應摻雜源氣體。
用於將摻雜源氣體提供至一或更多個離子植入系統的摻雜源氣體供應容器可為任何適宜類型，該類型容器提供充足容量用於將摻雜源氣體供應至離子植入系統，該類型包括習知高壓氣體圓筒供應容器、壓力調節氣體儲存與分配供應容器、基於吸附劑的氣體儲存與分配供應容器及前述類型之兩者或更多者之組合。按需要構造及利用遠端摻雜源氣體 供應以將足夠流量及容量之摻雜源氣體提供至離子植入機用於持續操作，同時最小化植入機工具之中斷或停機時間。
摻雜源氣體供應容器可具有適合於將摻雜源氣體提供至一或更多個本端容器的任何適宜大小及容量，該一或更多個本端容器以接收流體關係耦接至供應容器。供應容器可例如具有超過40L(例如，50L、100L或以上)之體積容量，該體積容量在使用本揭示案之摻雜源氣體供應配置的給定半導體製造設施中可為必需或所要的。
根據本揭示案之摻雜源氣體供應容器位於離子植入機工具遠端，與該工具實體空間分離，且藉由摻雜源氣體與工具耦接，藉由包含供應管線的流動線路系統與該工具耦接而使摻雜源氣體自摻雜源氣體供應容器流動至離子植入機工具。摻雜源氣體供應容器與離子植入機工具之間的分離距離可具有任何適宜尺寸，此取決於安置離子植入機工具及摻雜源氣體供應容器的設施之實體結構及佈局。摻雜氣體源供應容器可位於離子植入機工具外殼的緊靠外部，或可距離離子植入機工具數公尺、數十公尺或甚至數百公尺。此類遠端安裝中的摻雜源氣體供應容器處於與離子植入機工具之操作電壓水平不同的電壓(例如，接地)。
本揭示案提供以安全且有效方式跨越摻雜源氣體供應容器與離子植入機工具之間的電壓間隙之摻雜源氣體。
參看圖式，第1圖圖示一實施例，其中在氣體盒5中提供摻雜源氣體供應容器3及可選共流動氣體供應圓筒8。供應管線10將氣體盒5與離子植入機之工具外殼17連接， 並經由高電壓間隙載送摻雜源氣體及載送至離子源15中。氣體盒中的各個閥4、6及16控制來自圓筒3及圓筒8的所供應氣體之流動。在植入機外殼中圖示閥9、11、13及14。取決於遠端輸送距離調諧及調整氣體盒中的調節器1及離子植入機外殼中的調節器2以允許摻雜源氣體經由介電隔板7的安全跨越。在各種實施例中，可將調節器設定成跨越高電壓間隙的任何適宜壓力水平或壓力設定點。舉例而言，當BF3為摻雜供應氣體時，可將調節器設定成低於760托(101.3kPa)、低於1510托(0.201MPa)、低於3020托(0.403MPa)或其他適宜壓力值以跨越高電壓間隙。在調節器2與離子源15之間定位質量流動控制器12。第1圖圖示閥及調節器之一配置，但可使用其他配置。
在一特定實施例中，第1圖系統中氣體盒與介電隔板7之間的氣體供應管線10之長度大約為3公尺(約10英尺)。在此系統中，調節器1及2之協調調諧建立調節器1及2之壓力設定點，使得避免離子植入機工具外殼中的離子源15之氣體上游之過早遊離以及電弧及/或放電，從而實現多種因素之適當平衡，該等因素包括來自供應管線10中的高壓圓筒之氣體壓力、供應管線10之長度及離子植入機工具外殼中相對於氣體盒電壓水平之電壓狀態。
調節器1及2可為固定(預置)設定點類型，針對使用氣體輸送系統的特定安裝之系統特徵將調節器之設定點固定在適宜值。或者，調節器可為可變設定點類型，其中藉由適宜監測及控制設備回應於系統操作狀態動態調變各別設 定點。作為更進一步替代，各別氣體盒及工具外殼調節器之一可為固定設定點調節器，及另一者為動態可調設定點調節器。
因此，在設定點處協調氣體盒及工具外殼調節器，使得此類調節器之間跨供應管線的壓力下降受到控制，從而避免過早遊離、電弧、放電或其他異常行為，下游質量流動控制器發揮作用提供氣體至離子源之適宜容積流動速率用於待實施的氣體之必要遊離。質量流動控制器12具有含有流動控制閥14的旁路管線。至離子源15的饋送氣體管線中的流動控制閥可操作以隔離質量流動控制器及經由旁路管線的流動饋送氣體(若需要操作步驟或狀態)。
可利用氣體盒5中的流體供應源容器將流體供應至多個利用流體的工具，其中各別利用流體的工具中之各者為相同類型或替代地為相對於其他者不同的類型。如第1圖所示，可使供應管線10分支，將第二供應管線40接合至該供應管線以便將流體供應至利用流體的工具42、44及46。
在另一實施例中，在第2圖中所示，在氣體圓筒35與接地30之間安裝電流監測器25。在正常操作中，電流應為零或低於背景雜訊。配置電流監測器25以偵測電流訊號。當發生諸如電弧或放電之事件時，電流計將偵測訊號及觸發聯鎖系統執行一或更多個動作以防止對系統的損害。一個此類動作可將關閉沿供應管線10的氣體供應管線閥或多個閥(例如，閥36、37)，該供應管線經由高電壓間隙20載送摻雜源氣體及載送至離子源15中。或者，聯鎖系統可關斷對植入單 元或系統或對植入機系統中的一或更多個部分的供電(諸如高壓電源、氣體盒電源、電弧電源、燈絲電源或其他)。另一替代可提供自電流監測器至其他安全性系統的監測訊號之傳輸用於回應。
應將認識到，可將上文參看第2圖所示之實施例描述之電流監測系統與第1圖所示之實施例之調節器控制系統組合利用。
在第2圖所示之流體供應配置之另一變化中，可使流體供應管線10分支，第二流體供應管線50經提供以將流體自氣體圓筒35供應至利用流體的工具52、54及56。
在另一實施例(第3圖)中，延伸供應管線之長度以在較低氣體壓力情況下增加氣體擊穿電壓。跨高電壓間隙20的供應管線10具有延伸長度。可藉由使用供應管線以(例如)波形：；「Z」或「S」形：；或線圈形： 獲得此長度。
其他形狀可適合於增加或延伸供應管線之總長度。藉由提供自摻雜源氣體供應容器35至離子源15的較長供應管線，將延伸高電壓間隙區段的間隙路徑，從而經由氣體消除電弧或擊穿，符合以下白仙定律(Paschen's law)：
其中：V係擊穿電壓，單位：伏特；p係壓力，單位：大氣壓或巴；d係間隙距離，單位：公尺，及a與b係常數，該等常數值取決於氣體之組合物。
因此，可使供應管線足夠長以允許高電壓間隙區域 中的壓力足夠低，以使得氣體能夠自遠端摻雜源氣體供應容器跨越高電壓間隙輸送而沒有發生電弧或擊穿。
亦可構造及配置跨電壓差輸送流體的供應管線，以用各種方式減少接近於電壓差沿所供應流體流動路徑發生電弧或擊穿。舉例而言，供應管線可包含雙倍或多倍含有的塑膠管線，諸如以同心管之陣列。供應氣體可包含高介電常數氣體組份以減少發生電弧或其他異常電氣行為，或可使用高介電常數氣體作為下游工具中待利用的供應流體之護罩流體。亦可構造高電壓間隙，以使得可選擇性隔離或循環淨化，使得維護能夠被實施。
在第3圖實施例中，可提供緩衝腔室62，藉由接合至供應管線10的分支管線64向該緩衝腔室供應來自氣體供應容器35的流體。分支管線64中含有流動控制閥66，使得一旦充滿來自氣體供應容器35的流體則可視需要藉由封閉閥66隔離緩衝腔室62，以當氣體供應容器耗盡及藉由新氣體供應容器替換時或當需要維護遠端流體供應源時在卸下氣體供應容器35期間提供流體之後備供應。或者，閥66可保持在打開位置中，以允許緩衝腔室62緩衝供應管線10中的流體之流動，從而最小化流至離子源15的流體流動中的壓力波動。供應管線10中亦可含有流動控制閥68，以調變經由管線10的流體之流動。各別閥66及68可為可操作地連接至閥控制器，該等閥控制器又以訊號傳輸關係耦接至監測與控制處理器，該處理器亦接收來自各種系統感測器或監測器的訊號輸入，使得回應於製程系統狀態自動操作閥66及68。
作為進一步變化，除將流體供應至植入機外殼17中的離子源15外，供應管線10可將流體饋送至額外工具，以虛線表示圖示為工具陣列60。
在另一實施例中，可在離子植入單元中的摻雜源氣體供應容器與離子源之間沿供應管線提供緩衝站(供應管線10經由高電壓間隙20載送摻雜源氣體及載送至離子源15中)。如第4圖所示，緩衝站或容器58可位於植入機外殼內部沿供應管線10的任何位置或可位於植入機單元外部沿供應管線10的位置。如第4圖所示，可存在一個緩衝站或多個緩衝站。緩衝站可含有適合於可逆吸附氣體的任何材料。舉例而言，緩衝站可含有碳材料。可自緩衝站抽取或經由緩衝站抽取氣體。在操作期間或在閒置時間期間，緩衝站可充滿來自主氣體供應的氣體。可使用緩衝站維持流至植入機單元的穩定壓力或流動，尤其是當自摻雜源氣體供應容器至離子植入機單元或系統的摻雜源氣體之流動期間存在壓力變化時可使用該等緩衝站。
因此，可配置緩衝器，使得當壓力減小時緩衝器吸附介質上的所吸附摻雜源氣體被解除吸附，解除一定量的吸附以補償含有緩衝器的管線中的壓力減小，使得管線中的壓力增加。反之，若含有緩衝器的管線中的壓力增加，則管線中的摻雜源氣體將按一定量吸附於吸附介質上，用以減小管線壓力，從而緩解過壓狀態。
緩衝器將相應具有吸附介質，該吸附介質對於正流動至植入機的氣體具有可逆吸附性。若氣體混合物正流動至 植入機，則緩衝器可適合含有對於混合物之單獨氣體具有吸附親合性的吸附介質，使得同時吸附及解除吸附各別氣體以將壓力狀態及氣體組合物維持在可允許限制內。因此，緩衝器中的吸附介質可包含吸附材料之混合物，該等吸附材料之各者對於正流動至離子植入機工具的氣體混合物中的不同氣體具有吸附親合性。若氣體正在各別供應管線(例如，針對摻雜氣體的第一供應管線及針對載氣的第二供應管線)中單獨流動，經由高電壓間隙傳遞每一供應管線，則可在各別氣體供應管線之各者上提供緩衝器，各別緩衝器之各者中具有適宜吸附介質。
可將緩衝器僅提供作為含有適宜吸附介質的管線內容器。吸附介質可為任何適宜類型，且緩衝器可例如含有吸附材料(諸如碳、矽石、分子篩沸石等)。
作為第4圖系統之進一步變化，除將流體供應至植入機外殼17中的離子源15外，供應管線10可將流體饋送至額外工具(以虛線表示圖示為工具陣列70)。
在正將氣體自集中位置輸送至離子植入工具或系統的遠端輸送應用中，需要對植入機執行氣體之穩定、一致的供應。在單個遠端摻雜源氣體供應容器將氣體輸送至一個以上植入機工具的安裝中，自中央摻雜源氣體供應容器流動的氣體中斷將使得多個植入機不可操作。為了避免此情況，可將摻雜源氣體供應容器與機載植入機的較小供應容器耦接。機載供應容器將提供氣體之緩衝容積，該緩衝容積在集中的摻雜源氣體供應中斷時將用於維持處理。機載供應容器可充 滿吸附劑(諸如碳、矽石、分子篩沸石等)，且該機載供應容器經定大小以在診斷及補救遠端摻雜源氣體供應容器問題的同時，容納氣體之足夠庫存以供植入機繼續執行。可將此機載供應容器連接至控制系統且該機載供應容器經配置以使得在偵測到來自摻雜源氣體供應容器的氣體流動的故障或影響遠端供應容器的其他事件後，氣體供應自遠端摻雜源氣體供應容器切換至機載氣體供應容器。
離子植入系統的摻雜源氣體供應系統可包括眾多監測系統。如第2圖所示及參看第2圖所描述，可在系統中使用電流監測器偵測電氣事件。在其他實施例中，可使用控制系統監測及控制流動至連接到摻雜源氣體供應容器之離子植入機或多個植入機的氣體之供應壓力及/或所需流動速率。可提供控制系統以監測及控制耦接至各個植入機之供應管線的氣體分佈歧管中的供應壓力及/或流動速率，以便防止可對個別離子植入機之效能產生不利影響的壓力瞬變。為了慮及可由工具停止操作或改變工具製程所引發的流動減少或改變，可對通氣管線、泵或排氣容積打開經由質量流動控制器的旁路管線以將輸送系統之總流動速率維持在適宜水平以便防止壓力驟增。旁路管線中的流動可隨後以避免壓力瞬變之方式緩慢遞減至零流動。此方法之替代可為實施溫度控制以快速加熱或冷卻分佈歧管中的一部分，從而控制氣體壓力。在進一步實施例中，在分佈系統中可提供大型專用容積以最小化任何壓力瞬變之幅度。此容積可(例如)將波紋管合併入結構中以使得可改變系統之容積來抵消壓力瞬變。
當使用機載供應容器時，可以任何適宜方式再填充此容器。為了減少再填充時間，可使用快速填充配置，諸如機載容器上的高導通性填充埠或延伸至機載容器之內部容積的填充管道，該填充管道具有線圈形、環形、蛇形、「S」形或其他非直線形狀，且沿管道長度具有氣體排出開口，允許氣體流入內部容積之眾多部分中(例如，當機載容器含有針對氣體的吸附介質時，流入吸附劑之眾多部分中)。
儘管已將吸附介質(諸如固相物理吸附劑)描述為針對供應及機載容器中的氣體之可逆儲存介質，但本揭示案亦涵蓋其他可逆儲存介質(諸如離子液體儲存介質)。
可使用本揭示案之流體供應系統以提供流體之穩定供應至利用流體的設施中的多個工具(例如，半導體製造設施中的多個離子植入工具)或提供至用於生產平板顯示器或光電電池的設施中的多個工具。
當使用本揭示案之遠端流體源跨各別電壓差供應多個利用流體的工具時，多個工具中之一或更多者之流動速率的改變對剩餘工具之流動穩定性不產生不良影響。隨後，每一工具中具有額外調節器使得壓力能夠「逐步下降」至大體上出於安全性原因需要的所欲壓力水平(例如，離子植入工具情況中的次大氣壓力)，及以避免可引發植入機零件之腐蝕的機外洩漏。植入機內的此類額外調節器亦用來減少任何上游壓力干擾。
舉例而言，在包括來自含有單個調節器的氣體盒之多個流體供應管線的一配置中，可將流動至多個工具之所有 各別者的流體之壓力控制至預定水平，以最小化由於流體跨越通道中的電壓差至各別工具之各者而導致的流體之電弧、放電或過早遊離之發生。
第5圖係根據本揭示案之一實施例的自動切換次大氣壓力氣體輸送組件之示意性表示圖。
如第5圖所示，次大氣壓力氣體輸送組件110包含氣體箱組件112，該氣體箱組件112係用虛線表示來示意性描繪且包括連接至彼此的兩個個別氣體箱外殼，每一此類外殼中安放兩個氣體面板之各別者。每一面板的氣體箱可包含整體外殼且配備有進入門、氣體供應容器固定構件等，如技術中已知。
如圖所示之氣體輸送組件110包括各別氣體面板組件，在第5圖中表示為「面板A」及「面板B」，該等氣體面板組件大體上彼此對稱，包含管道、閥、流動控制與處理監測手段，用於操作之氣體輸送、淨化及排氣模式。如上文中所描述的，面板A處於第一氣體箱中及面板B處於第二氣體箱中，將氣體箱之各者連接至彼此。氣體面板之各者可與單個中央處理單元(CPU)148整合(互動式耦接)。
各別氣體面板組件與產物氣體排出歧管管線118耦接，產物排出流動管線122接合至該歧管管線。產物排出流動管線122又連接至氣體消耗設施138，該氣體消耗設施可包含例如半導體製造工具或其他製程單元。
在氣體輸送組件110中，自動閥係由字首「AV-」後面跟隨特定閥單元數字表示。限流孔元件用於系統中且由 字首「RFO-」後面跟隨特定限流孔單元數字表示。顆粒過濾器係由字首「PF-」後面跟隨特定顆粒過濾器單元數字表示。壓力傳感器元件係由字首「PT-」後面跟隨特定壓力傳感器單元數字表示。壓力控制流動調節裝置係由字首「FR-」後面跟隨特定壓力控制流動調節裝置數字表示。
如圖所示，面板A包括與淨化氣體源134耦接的淨化管線130。淨化氣體源134可包含圓筒或其他供應容器，或淨化氣體之「外殼」大容量淨化源用於經由淨化管線130的淨化氣體之選擇性流動。淨化管線130含有自動閥AV-1、限流孔RFO-1及可選顆粒過濾器PF-1。面板A主氣體流動管線126使產物氣體排出歧管管線118與流體供應源容器114以及淨化氣體歧管管線120互連，該流體供應源容器可例如包含次大氣壓力流體圓筒或或者超大氣壓力流體圓筒(例如，含有一或更多個壓力調節器)。將淨化管線130經由管線131耦接至面板B之淨化管線132，使得淨化氣體源134服務面板A及面板B兩者。
在流體分配模式中，氣體自流體供應源容器114經由主氣體流動管線126、產物氣體排出歧管管線118及產物排出流動管線122流動至氣體消耗設施138，該氣體消耗設施可包含CVD工具(例如，以用於在微電子裝置結構之製造中所使用的薄膜基板中沉積及合併砷及磷原子)。
藉由包括閥AV-00的閥頭組件將主氣體流動管線126耦接至流體供應源容器114。主氣體流動管線126含有壓力傳感器PT-1、自動閥AV-2、壓力控制流動調節裝置FR-1 及自動閥AV-04，且此管線126與含有自動閥AV-05的可選旁路流動控制迴路144耦接。
關於面板A相應構造面板B。面板B包含淨化管線132，淨化管線132經由接合至淨化管線130的管線131與淨化氣體源134耦接，如圖所示。所提及之淨化氣體源134可包含其中具有適宜淨化氣體的圓筒或其他供應容器。淨化氣體源134供應經由淨化管線132選擇性可流動的淨化氣體。或者，淨化氣體源134可包含與各別面板A及面板B之各者直接關聯的單獨淨化氣體源，而非為單一源，來自該單一源的淨化氣體按序列選擇性可分配至淨化管線130及132之各者。在此類單獨淨化氣體源情況下，面板B中的淨化氣體管線132將經配置類似於面板A中的淨化氣體管線130，且淨化氣體管線132可包括如面板A中的淨化氣體管線130所示之限流孔及可選顆粒過濾器。
淨化管線132含有自動閥AV-11。面板B主氣體流動管線128使產物氣體排出歧管管線118與次大氣壓力氣體供應容器116以及淨化氣體歧管管線120互連。
藉由包括閥AV-10的閥頭組件將主氣體流動管線128耦接至流體供應源容器116。主氣體流動管線128含有壓力傳感器PT-2、自動閥AV-12、壓力控制流動調節裝置FR-2及自動閥AV-14。管線128亦具有可選旁路流動控制迴路146，該迴路含有自動閥AV-15。
淨化氣體歧管管線120與主氣體流動管線126及128互連，如圖所示。在淨化氣體歧管管線120之面板A及面板 B區段中分別提供自動閥AV-03及AV-13。淨化氣體歧管管線120又接合至含有排氣泵140及可選擦洗器盛筒142的淨化氣體排出管線124。擦洗器盛筒142可包含管線內濾罐，該濾罐含有適宜化學吸附劑或淨化劑材料，用於在自氣體箱112排放淨化氣體前實現自淨化氣體移除非所欲氣體組份。可傳送所排放淨化氣體以自系統排放、在系統中再循環及/或全部或部分經處理，以便減輕系統中的污染物。
就此而言，淨化氣體排出管線124中的整合擦洗盛筒142起作用以自排氣真空泵140擷取殘餘排放。
排氣泵140可適宜包括真空泵，但可使用其他裝置(例如，噴射器、排出器、低溫泵、風扇、鼓風機等等)。隔離閥(自動閥AV-03及AV-13)將真空驅動零件(排氣泵140)與面板排氣線路系統隔離。個別面板允許局部泵淨化、局部排氣及隔離圓筒改變。
製程輸送管線包含：每一圓筒(針對面板A的供應容器114；針對面板B的供應容器116)處的指示壓力傳感器(面板A中的PT-1；面板B中的PT-2)；高流動性(亦即，高CV)閥(針對供應容器114的AV-00；針對供應容器116的AV-10)；以及下游壓力控制裝置(面板A的AV-2、FR-1及AV-4；面板B中的AV-12、FR-2及AV-14)，包括可選旁路迴路(迴路144含有面板A中的AV-05；迴路146含有面板B中的AV-15)。
使用流動控制裝置FR-1及FR-2確保在各別面板A與面板B中次大氣壓力圓筒自空至滿切換期間的平穩過渡。 亦即，流動控制裝置FR-1及FR-2防止滿圓筒中的壓力使下游輸送系統及因此使製程工具失效。流動控制裝置FR-1及FR-2可各個包含市售裝置，諸如MKS 640系列壓力控制器(可購自MKS Instruments,Inc.)或包含下游壓力傳感器、可變設定(比例)控制閥及PID控制器之組合的壓力控制組件，該裝置可包括在系統之總體製程控制系統中。較佳流動控制裝置包括可在市場上購自Integrated Flow Systems,Inc.(聖克魯茲，加州)的型號SR-3及型號SR-4次大氣壓力調節器，該等調節器可選擇性設定在壓力設定值(例如，自約20至約50托之範圍內的壓力)下。
氣體輸送組件110亦可在氣體箱中包含中央處理單元(CPU)48，該CPU可操作性連接至系統中的閥、控制器及致動器，以便根據循環時間控製程式或以其他自動控制方式控制此類系統零件。為了達到此目的，CPU可包含可程式化電腦、微處理器或其他微電子單元。較佳地，CPU包含可程式化邏輯控制器(programmable logic controller；PLC)。
或者，CPU可位於箱112之外部且以適宜方式(例如，藉由訊號傳輸電線、無線(例如，紅外)連接等)操作性連接至系統之閥、控制器及致動器。
現描述第1圖之氣體輸送組件110之典型自動切換操作，其中面板A處於「操作」模式及面板B處於「候用」模式，且將圓筒114及116連接至各別面板A及面板B組件。
在面板A中，來自圓筒114的氣體經由打開閥AV-00在主氣體流動管線126中流動，亦打開閥AV-2及AV-04，使 得所供應氣體傳遞進入產物氣體排出歧管管線118及自氣體箱112排出進入產物排出流動管線122以便流動至氣體消耗設施138。
在面板A中的此分配操作期間，閥AV-1及AV-3為封閉。壓力傳感器PT-1監測來自次大氣壓力供應圓筒14的所分配氣體之壓力，及出於控制目的將監測到的壓力輸入至CPU 148，同時壓力控制流動調節裝置FR-1根據設施需求控制流至氣體消耗設施138的所分配氣體之流動。
當連接至面板A的圓筒114接近空狀態時，面板B在CPU 148的控制下自動就緒以進行切換。可由終端使用者藉由程式化CPU界定圓筒之空狀態及接近空狀態，或如所提供給終端使用者的，可在CPU中預設各別空設定點及接近空設定點。
使面板B就緒以供切換需要執行淨化及排氣循環及使面板B充滿氣體。在該等製程步驟期間，將使用自CPU 148的直接數位訊號(例如，藉由此CPU之系統可程式化邏輯控制器(PLC))完全關閉壓力控制流動調節裝置FR-2。
在面板B之淨化中，來自淨化氣體源134的淨化氣體自管線131進入淨化管線132流動至淨化氣體歧管管線120，並在排氣泵140作用下在淨化氣體排出管線124中從氣體箱112排放。在淨化步驟期間，閥AV-11、AV-13及AV-20為打開，及閥AV-10、AV-12及AV-14為封閉。來自源134的淨化氣體在管線130中經由限流孔RFO-1流動以防止發生壓力驟增及調節淨化流動線路中的壓力下降。或者，在淨化 操作中，可順序切換各別閥AV-11及AV-13，以選擇性增壓面板B中的管線132之相應區段(或相應地，面板A中的類似序列中的閥AV-1及AV-3)，隨後自管線真空抽取淨化氣體。
在淨化步驟後，封閉閥AV-11，且在排氣泵140之繼續作用下排空包含淨化氣體排出管線124及淨化氣體歧管管線120的淨化流動線路。在已完成排氣後，封閉閥AV-13及AV-20，且使面板B之氣體分配線路系統(包含主氣體流動管線128)再充滿產物氣體及進入主動分配狀態。
為了實現面板B之氣體分配線路系統之再填充用於主動分配，在主氣體流動管線128中打開閥AV-14且面板B之壓力控制流動調節裝置FR-2之壓力傳感器曝露於輸送管線壓力中，該壓力為連接至面板A且仍處於主動分配模式中的容器114之彼壓力。
當產物排出流動管線122中的壓力達到較低或「空」設定點時(由面板B之壓力控制流動調節裝置FR-2之壓力傳感器所感測到)，隨後打開面板B之閥AV-10及AV-12。在此點處，終止封閉壓力控制流動調節裝置FR-2控制閥的數位訊號，及開始操作壓力控制流動調節裝置FR-2以將面板B之壓力保持在10托內，處於面板A之彼壓力以上。同時，封閉面板A中的閥AV-2及AV-4且泵/淨化循環開始以自面板A移除殘餘氣體。
壓力控制流動調節裝置FR-2以一方式緩慢打開調節裝置FR-2之比例控制閥至「完全打開」狀態，以使得輸送 管線中的製程氣體之上升速率小於20托/分鐘，該速率為大多數質量流動控制器(MFC)可承受而不損害流動穩定性之速率。
一旦壓力控制流動調節裝置FR-2上的輸送管線壓力等於壓力傳感器PT-2所決定的容器116之彼壓力，可完全打開壓力控制流動調節裝置FR-2以提供非限制流動。
在此點處，面板A為「離線」(相對於產物氣體之分配為非作用的)及可經歷上文針對面板B所描述之淨化/排氣及填充序列。在面板A之此淨化/排氣及填充序列期間，面板B繼續分配產物氣體。
在面板A中的閥AV-00在面板A中的淨化/排氣及填充序列期間封閉的情況下，當面板B中的容器排空及實施前述自動切換過程時，可卸下(亦即，移除及由新(滿)容器替換)面板A中的「已使用」容器114，以便面板A作為氣體輸送系統之主動氣體分配面板之後續再生操作。
較佳避免使用壓力控制流動調節裝置FR-2作為固定調節器，以便向終端使用者提供將氣體消耗設施138中的質量流動控制器(MFC)用作供應產物氣體至設施的容器中之剩餘產物氣體之量測的能力。終端使用者可例如記錄MFC之閥電壓示數及使用此閥電壓示數作為容器接近「空」狀態的量測。隨著次大氣壓力氣體供應容器中的壓力減小，MFC閥電壓成比例增加，且從MFC精確度立場來看較佳在較高基本壓力(例如，>20托)下操作。
儘管已參看利用兩個氣體面板(面板A及面板B)的氣體輸送組件說明性圖示及描述第5圖實施例，但應將瞭 解，本揭示案並不受限於此方面，且在給定最終使用應用中可使用兩個以上氣體面板，其中每一面板按相對於組成氣體面板自動切換的一序列經歷剛才所描述的循環步驟(主動氣體分配、淨化、排氣及填充轉換至分配狀態)。
因此，應將看到，自動切換氣體輸送組件容許發生連續分配操作，其中多個氣體面板之一為主動分配面板，及其他面板按序列經淨化、排放及填充轉換。
此自動切換組件防止大壓力波因空圓筒與滿圓筒之間的自動切換而經由輸送管線傳播。此自動切換系統確保應用中的氣體之連續輸送，在該等應用中可貯存可替換氣體圓筒以提供圓筒庫存，由此可在卸下給定氣體面板期間輕易安裝新圓筒。
另外，氣體輸送組件之操作防止在自動切換操作期間發生壓力尖峰及從而將該操作用來最小化自個別系統零件脫落的顆粒。因此，將藉由氣體輸送組件所分配的氣體純度維持在高水平，此為氣體消耗操作(諸如半導體製造)中所必需，在該等操作中與設定點純度水平的偏差可產出對於所欲目的為缺陷或甚至無用的半導體產品。
第6圖係根據本揭示案之另一實施例的自動切換組件210之示意性表示圖。在第6圖實施例中，氣體箱212(在圖式中示意性地由相應編號虛線表示)含有兩個氣體供應容器314及228，該等氣體供應容器藉由氣體箱歧管管線226彼此歧管連接。
如圖所示之氣體供應容器314包括上頸部區域220 處的罩216，該罩提供有閥頭222，該閥頭具有關聯閥224(MV-1)。閥224可為手動操作(例如，手輪類型)閥或可或者為具有關聯閥致動器及控制器(未圖示)的自動操作閥。
氣體供應容器314含有對於物理吸附之氣體具有吸附親合性的吸附劑318之床。吸附劑可為吸附負載氣體的材料，諸如沸石、矽石、氧化鋁、碳(例如，珠粒活性碳)或類似者。氣體可為針對半導體製造所分配的氣體，諸如氫化物氣體、鹵化物氣體及氣態有機金屬化合物及錯合物。特定氣體物質可包括(例如)砷、磷、三氟化硼、三氯化硼、二硼烷、矽烷、鹵矽烷等。
類似地構造第二次大氣壓力氣體供應容器228，該容器包括具有上頸部區域332的罩230，將閥頭334緊固至該上頸部區域，閥頭裝有閥236(MV-2)。
藉由適宜耦接或配合手段(未圖示)將氣體供應容器314及228各自接合至歧管管線226。歧管組件包括藉由壓力接頭管線242接合至歧管管線226的壓力接頭240(PT-1)。下游為藉由壓力接頭管線250連接至歧管管線226的第二壓力接頭248(PT-2)。
與第二氣體供應容器228關聯的歧管管線226之部分包括藉由壓力接頭管線254連接至歧管管線的壓力接頭252(PT-3)及藉由壓力接頭管線262連接至歧管管線的壓力接頭260(PT-4)。
將歧管管線226連接至排出管線264，該排出管線又連接至排出歧管管線266。排出歧管管線266與三個氣體饋 送管線268、272及276耦接，該等氣體饋送管線分別含有質量流動控制器270(MFC-1)、274(MFC-2)及278(MFC-3)，如圖所示。
將三個氣體饋送管線268、272及276以氣體供應關係分別耦接至半導體製造設施280之區段282、284及286。半導體製造設施之各別區段282、284及286示意性表示半導體製造設施中的不同工具或使用位置，應理解，所示配置僅出於說明性目的，且大體而言，可將任何數目之適宜氣體饋送管線連接至氣體箱212。
替代特定描述之半導體製造設施，可將任何其他氣體消耗製程設施用作藉由氣體供應組件所供應的氣體之使用者。
可以任何適宜方式將第6圖組件與本揭示案之流體供應系統整合。第6圖組件包括流動控制閥290及298，該等閥之各者與含有限流孔的旁路迴路關聯。因此，在歧管管線226中安置流動控制閥290(AV-1)，其中閥之歧管管線上游及下游經接合至含有限流孔296(RFO-1)的旁路迴路294。閥290(AV-1)之閥致動器292又耦接至適宜類型之CPU，或經可控配置在歧管中用於自動切換。
相應地，在歧管管線226中安置流動控制閥298(AV-2)，其中閥之歧管管線上游及下游經接合至含有限流孔304(RFO-2)的旁路迴路302。同樣將閥298(AV-2)之閥致動器300耦接至CPU，或可控配置在歧管中。
可選擇性決定各別氣體流動孔之尺寸而無需過多努 力，以實現氣體經由與各別閥290(AV-1)及298(AV-2)關聯的並聯流動路徑(旁路流動迴路294及302)中的限流孔296(RFO-1)及304(RFO-2)流動之所欲流動導通性。最主要由氣體特性決定孔之大小，但直徑可例如處於約0.004至約0.020吋之範圍內。
在第6圖系統之操作中，假定氣體供應容器314在主動氣體供應操作中已處於運轉狀態，閥224(MV-1)打開，使得氣體經由歧管管線226流動至半導體製造設施280，自容器314所分配的氣體之壓力隨正在進行的操作中容器耗盡氣體而下降，最終達到更換壓力水平(例如，大約20托)。同時，在閥236(MV-2)封閉的情況下，將新容器228於大約650托之壓力下在氣體供應系統中耦接至歧管管線226。
當更換時，藉由封閉閥224(MV-1)切斷已耗盡容器314，及打開新容器228上的閥236(MV-2)。
可根據預定時間特徵之操作循環手動實施閥224(MV-1)及236(MV-2)之打開/封閉，或替代地可將閥224(MV-1)及236(MV-2)藉由適宜致動器及訊號傳輸手段(未圖示)可控連接至CPU，使得可根據儲存於CPU中或以其他方式由CPU提供的循環時間程式自動操作各別容器之閥頭上的閥。
由於閥224(MV-1)及236(MV-2)之狀態改變，及旁路迴路294、旁路迴路302、限流孔296、限流孔304及閥290及閥298之作用，氣體將自容器228經由閥頭334之閥頭通道流動至歧管管線226中，從而逐漸增加在壓力接頭252 (PT-3)及260(PT-4)處所量測之氣體供應歧管之壓力。
控制壓力之增加速率，使得壓力升高不影響質量流動控制器270(MFC-1)、274(MFC-2)及278(MFC-3)之可操作性，且在自動切換操作之過程中實現所分配氣體之穩態、不中斷流動。
可閥動(藉由閥元件之操作)配置第6圖系統之歧管以便藉由各種歧管及容器閥之適宜控制順序更換串接之氣體供應容器，使得在歧管中維持適宜分配壓力以防止發生質量流動控制器之不穩定擾動。
在第6圖系統中，可藉由提供限流孔元件作為可變限制元件來在氣體供應系統中提供額外靈活性，使得在系統之使用期間可選擇性修改旁路迴路流動之流動導通性，以適應不同次大氣壓力水平、下游氣體消耗操作及氣體類型。
此外，可多方面配置自動切換組件以提供流體供應系統中的監測元件及儀錶之整合，以提供設定點的反饋調整能力或系統之最佳化操作。舉例而言，可將壓力接頭(PT-1、PT-2、PT-3及PT-4)可控連接至CPU及經使用以改變各個系統閥之循環時間及致動。可獨立或相依地配置質量流動控制器以關於各別設定點進行調整。CPU循環可隨系統及關聯溫度調整反饋組件中的各別位置處經由熱電偶感測的溫度補償而程式化改變。許多其他修改及變化為可能的。
應將認識到，可用自動切換組件之不同類型及配置實施本揭示案之流體供應系統以使得流體能夠連續流動提供至利用流體的製程及設備。
因此，本揭示案之流體供應系統可包含多個流體供應源容器，且該系統可進一步包含自動切換組件，該自動切換組件與多個流體供應源容器操作性耦接，以便在流體分配操作中藉由自已耗盡容器切換至多個流體供應源容器中的含流體的新容器來維持流體之連續流動。
應將相應瞭解，本揭示案提供各種途徑及技術用於實現氣體遠端輸送至比遠端輸送氣體源所存在電壓更高的電壓下操作的工具，且本揭示案涵蓋此類途徑及技術之各種組合。
參看以下實例進一步說明本揭示案之優勢及特徵，該實例不應視為以任何方式限制本揭示案之範疇，而是說明特定應用中的本揭示案之一實施例。
實例：
用含有B2F4的壓力調節摻雜源氣體供應容器(VAC®氣體供應封裝，可在市場上購自ATMI公司(丹伯裏，康涅狄格州，美國))評估第1圖中示意性圖示之類型的系統。在高電壓關閉情況下針對壓力下降測試系統，且評估該系統以決定該系統輸送來自如第1圖所示之氣體盒中的摻雜源氣體供應容器之至多20sccm之流動的能力。表1展示結果：
結果證明氣體盒5與質量流動控制器12之間極少的壓力下降。因此，壓力調節容器能夠在約385托之動態輸送壓力下輸送20sccm之B2F4。
用含有B2F4的壓力調節容器進行高電壓間隙測試。此評估涉及將不同壓力添加至電壓間隙隔板7中及隔離摻雜源氣體供應容器。隨後增加高電壓及經由漏電流監測擊穿。如表2所示，下至390托且上至40keV未發生電壓擊穿。
儘管已參看本揭示案之特定態樣、特徵及說明性實施例描述本揭示案，但應將瞭解，本揭示案之實用性並未因此受限，而是延伸出且含有眾多其他變化、修改及替代實施例，本揭示案領域中的熟習技術者將基於本文之揭示案而想到該等變化、修改及替代實施例。相應地，下文中所主張之本發明意欲為寬泛分析及解讀的，包括本發明之精神及範疇內的所有此類變化、修改及替代實施例。
1‧‧‧調節器
2‧‧‧調節器
3‧‧‧圓筒
4‧‧‧閥
5‧‧‧氣體盒
6‧‧‧閥
7‧‧‧介電隔板
8‧‧‧圓筒
9‧‧‧閥
10‧‧‧供應管線
11‧‧‧閥
12‧‧‧質量流動控制器
13‧‧‧閥
14‧‧‧閥
15‧‧‧離子源
16‧‧‧閥
17‧‧‧工具外殼/植入機外殼
40‧‧‧第二供應管線
42‧‧‧利用流體的工具
44‧‧‧利用流體的工具
46‧‧‧利用流體的工具

Claims (47)

  1. 一種流體供應系統，該流體供應系統用於將流體自一相對較低電壓下的一流體供應源容器輸送至一相對較高電壓下的至少一個利用流體的工具，其中經由一相應電壓差傳遞該流體，該流體供應系統包含該流體供應源容器及選自由以下組成之群組中的至少一個流體管控設備：(a)一流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含：一流體輸送管線，經調適成耦接至該流體供應容器，以使流體自該流體供應容器經由該電壓差流動至該利用流體的工具；一介電介面，經調適成耦接至該流體輸送管線，以使該流體輸送管線之較低電壓區段與較高電壓區段彼此分離；該流體輸送管線之該較低電壓區段中的一第一壓力調節器及一流動控制零件或組件；該流體輸送管線之該較高電壓區段中的一第二壓力調節器，其中該第一壓力調節器及該第二壓力調節器適用於調節經由該流體輸送管線自該流體供應容器流動至該利用流體的工具之流體的壓力以減小流動至該利用流體的工具之流體的壓力變化；(b)一電流監測器，適用於當耦接至該流體輸送源容器時在一流體輸送流動線路中介導該流體之電弧、放電或過早遊離的電氣干擾之一事件中監測該流體供應源容器中的電流及輸出與該電流相關的一訊號，及一聯鎖系統，適用於在電氣干擾的該事件中自該電流監測器接收該訊號及反應性致動一補救動作以減輕該電氣干擾或改良該電氣干擾之一效果； (c)一流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含經調適成耦接至該流體供應容器的一非線性流體輸送管線以提供一非線性延伸長度流動路徑用於使流體自該流體供應容器經由該電壓差流動至一利用流體的工具，以抑制該流體之電弧、放電或過早遊離；(d)一流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含經調適成耦接至該流體供應容器的一流體輸送管線以使流體自該流體供應容器經由該電壓差流動至該利用流體的工具，該流體輸送管線與對於該流體具有吸附親合性的一可逆吸附介質流體連通且經配置吸附/解除吸附地調變經由該流體輸送管線的流體流動以防止流體供應中斷；(e)一控制系統，適用於監測及控制自該流體供應容器流動至該利用流體的工具之流體的供應壓力及/或該所需流動速率，以減小流動至該利用流體的工具之流體的壓力變化；(f)一熱控制系統，適用於以足夠速率加熱或冷卻自該流體供應容器流動至該利用流體的工具之流體，以控制流體壓力以便減小流動至該利用流體的工具之流體的壓力變化；(g)一流體輸送流動線路，該流體輸送流動線路包含：一流體輸送管線，經調適成耦接至該流體供應容器，以使流體自該流體供應容器經由該電壓差流動至該利用流體的工具；及一緩衝腔室，經耦接至該流體輸送管線及適用於自該流體輸送管線接收流體以便提供一氣體儲集器來防止氣體供應中斷；以及 (h)一機載容器，該機載容器與該利用流體的工具關聯且在該利用流體的工具之操作期間處於該相對較高電壓下，該機載容器經調適成在該操作期間或介於該操作之相繼時段之間藉由該流體供應源容器填充，且若適用於在該操作期間填充，則包含至少一個流體管控設備(a)-(g)。
  2. 如請求項1所述之流體供應系統，其中該利用流體的工具包含一離子植入工具。
  3. 如請求項2所述之流體供應系統，其中該流體供應源容器處於該離子植入工具之一外殼外部。
  4. 如請求項1所述之流體供應系統，其中該流體供應源容器遠離該利用流體的工具。
  5. 如請求項4所述之流體供應系統，其中該流體供應源容器經配置以將流體供應至多個利用流體的工具。
  6. 如請求項4所述之流體供應系統，其中該流體供應源容器與該利用流體的工具實體分離自0.6m至100m之一範圍內的距離。
  7. 如請求項1所述之流體供應系統，其中該流體供應源容器包含一壓力調節流體供應源容器。
  8. 如請求項1所述之流體供應系統，其中該流體供應源容器包含一基於吸附劑的流體供應源容器。
  9. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(a)。
  10. 如請求項9所述之流體供應系統，該系統進一步包含一質量流動控制器，該質量流動控制器經配置以接收已藉由該第二壓力調節器壓力調節之流體及以調變流動至該利用流體的工具之流體的流動速率。
  11. 如請求項9所述之流體供應系統，其中該第一壓力調節器及該第二壓力調節器之各者係一固定設定點調節器。
  12. 如請求項9所述之流體供應系統，其中該第一壓力調節器及該第二壓力調節器之各者係一可變設定點調節器，及其中該系統包含一監測與控制組件，該組件經操作以回應於系統操作狀態動態調變一個或兩個調節器之設定點。
  13. 如請求項9所述之流體供應系統，其中該第一壓力調節器及該第二壓力調節器中之一者係一固定設定點調節器及另一調節器係一可變設定點調節器。
  14. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(b)。
  15. 如請求項14所述之流體供應系統，其中該聯鎖系統適用於在該電氣干擾之事件中終止自該流體供應源容器至該利用流體的工具之流體的流動。
  16. 如請求項14所述之流體供應系統，其中該聯鎖系統適用於在該電氣干擾之事件中終止對該利用流體的工具或對該工具的一或更多個部分供電。
  17. 如請求項14所述之流體供應系統，其中該聯鎖系統適用於將指示該電氣干擾的一訊號傳輸至該流體供應系統的一安全性系統。
  18. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(c)。
  19. 如請求項18所述之流體供應系統，其中該非線性流體輸送管線具有一波形、一「Z」形、一「S」形或一線圈形。
  20. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(d)。
  21. 如請求項20所述之流體供應系統，其中該可逆吸附介質包含一固相物理吸附劑。
  22. 如請求項21所述之流體供應系統，其中該固相物理吸附劑包含選自由碳、矽石、分子篩沸石及巨網狀聚合物組成之群組中的一吸附劑。
  23. 如請求項20所述之流體供應系統，其中該可逆吸附介質處於一容器中，該容器處於該流體輸送管線中或經耦接至該流體輸送管線。
  24. 如請求項20所述之流體供應系統，其中提供大量該可逆吸附介質與該流體輸送管線沿該管線長度流體連通。
  25. 如請求項20所述之流體供應系統，其中該可逆吸附介質處於該相對較低電壓下。
  26. 如請求項20所述之流體供應系統，其中該可逆吸附介質處於該相對較高電壓下。
  27. 如請求項20所述之流體供應系統，其中該可逆吸附介質包含兩種或更多種吸附物質。
  28. 如請求項20所述之流體供應系統，其中多種流體經流動至該利用流體的工具，各流體來自一各別流體供應源容器。
  29. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(e)。
  30. 如請求項29所述之流體供應系統，其中流體管控設備(e)在將該流體供應容器耦接至該利用流體的工具之流體輸送流動線路系統中包含一質量流動控制器，且該流體輸送流動線路系統包含經由該質量流動控制器的一旁路管線，該旁路管線可藉由該流體管控設備對一通氣管線、泵或排氣容積可控地打開以防止壓力驟增，及可藉由該流體管控設備以抑制該壓力變化之一方式可控地封閉。
  31. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(f)。
  32. 如請求項29所述之流體供應系統，其中該流體管控設備(f)包含一溫度控制器，該溫度控制器適用於加熱或冷卻將該流體供應容器耦接至該利用流體的工具之流體輸送流動線路系統的至少一部分來以抑制該壓力變化之一方式控制經由該流動線路系統流動的該流體之該流體壓力。
  33. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(g)。
  34. 如請求項33所述之流體供應系統，其中該流體管控設備(g)包含一可變容積緩衝腔室。
  35. 如請求項34所述之流體供應系統，其中該可變容積緩衝腔室包含一波紋管腔室，該波紋管腔室經調適成可控膨脹與收縮以抵消該等壓力瞬變。
  36. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含流體管控設備(h)。
  37. 如請求項1所述之流體供應系統，該系統包含多個流體供應源容器。
  38. 如請求項37所述之流體供應系統，該系統進一步包含一自動切換組件，該自動切換組件與該多個流體供應源容器操作性耦接，以便藉由自一已耗盡容器切換至該多個流體供應源容器中之含流體的一新容器來維持流體之連續流動。
  39. 一種將相對較低電壓下的流體輸送至相對較高電壓下的至少一個利用流體的工具之方法，其中經由一相應電壓差傳 遞該流體，該方法包含以下步驟：操作如請求項1至38中任一項所述之一流體供應系統。
  40. 如請求項39所述之方法，其中該流體包含一摻雜源氣體。
  41. 如請求項40所述之方法，其中該流體進一步包含一稀釋氣體。
  42. 如請求項40所述之方法，其中該流體進一步包含一清洗氣體。
  43. 如請求項39所述之方法，其中該流體包含自一流體供應源容器單獨輸送至該利用流體的工具之共流動物質。
  44. 如請求項39所述之方法，其中將流體自該流體供應系統輸送至多個利用流體的工具。
  45. 一種提供流體用於包含升高電壓下操作的至少一個利用流體的工具之一製造設施之方法，該方法包含以下步驟：以與在該製造設施中的該至少一個利用流體的工具之流體供應關係安置如請求項1至38中任一項所述之一流體供應系統。
  46. 如請求項45所述之方法，其中該流體供應系統經配置以將流體供應至該製造設施中的多個利用流體的工具。
  47. 如請求項45所述之方法，其中該製造設施適用於製造選自由半導體產品、平板顯示器產品及光電面板產品組成的群組中之產品。
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