507246 A7 ^__B7___ 五、發明說明（/ ) 發明之領域 本發明係大致上相關於離子植入系統，尤，+目_ 於一氣體輸送系統及用於在一離子植入系統或也 型態的設備供應氣體橫過一電壓間隙。 / 發明背景 離子植入機係用來以雜質植入或是“摻雜，，至@曰曰曰w 內以生產η或p型之雜質材質。該η及ρ型雜暂材晳可利 用在半導體積體電路之生產。就如其名稱所暗示，胃離子^ 植入機以一選定之離子種類摻雜至該晶圓內以生出所欲之 雜質材質。由源材質所產生之植入離子，比如錄，砷，或 是磷，將造成η型雜質材質的晶圓。如果吾人所欲之雜質 材質的晶圓爲Ρ型的話，源材質，比如：硼，鎵或是銦， 所產生之離子將被用來植入。 該離子植入機包括一用於自可離子化的源材質產生正 電荷離子之離子源。所產生的離子係形成爲一束並被加速 及沿著一預定的束路徑至一植入站。該離子植入機包括在 介於該離子源與該植入站間延伸之構成及整型結構。該構 成及整型結構係保持該離子束並且限制住一沿長的內部空 腔或是區域，而該離子束可穿過該內部空腔或是區域而通 過一路徑至該植入站。當操作該植入機時，該內部區域必 需要被抽真空以使該束路徑因爲與氣體分子碰撞的結果而 造成離子被偏彎的機率得以減少。 對於高電流離子植入機而言，在該植入站之晶圓係安 裝於一旋轉支架之一表面上。當該支架旋轉時，該晶圓穿 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
----I tr---------^9— · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507246 A7 B7 _ 五、發明說明（2 ) 透過該離子束。沿著該束路徑進行之離子撞擊該晶圓且被 植入該晶圓之內。一機械臂則自一晶圓匣中取出欲處理的 晶圓且將此晶圓置於該晶圓支架之表面上。經過處理後， 該機械臂則自該晶圓支架的表面將該晶圓移出並重新將此 被處理過的晶圓置回在原晶圓匣內。 圖1描繪一範例的離子植入機，一般標示在10處，該 離子植入機包括一用於來自一離子束14之射出電子的離子 源12，及一離子站16。控制用的電子電路11係被提供以 監測及控制在一處理腔17內部之該植入站處16所接收到 的離子劑量。該離子束14行經一介於該離子源12與該植 入站16間的距離。 該離子源12係包括一電漿腔18，其係定義一可被注 入源材質之內部區域。該源材質可以包括一可離子化氣體 或是可汽化之源材質。源材質若以固態形式則可以被沈積 至一對汽化器19之內。另外地，不論係爲存在高氣壓或是 低氣壓內之氣體源也可被使用。在離子植入中，該氣體之 氫化砷(AsHb)及磷化氫(PH3)係一般用來做爲砷(As)及磷(P) 之來源。由於它們具有毒性，如此之氣體源總是被保持且 侷限在該離子源12之低壓安全輸送系統（safe delivery system，SDS)瓶內。 該源材質係被注入該電漿腔內且電能被施加至該源材 質以在該電漿腔18內產生帶電荷離子。該電荷離子係自該 電漿腔離開並穿透過一在覆蓋板20中之橢圓弧形的細縫， 該覆蓋板係位於該電漿腔18之一開口側下方。 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 ---------—--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 __B7___ 五、發明說明（；） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該離子束行經過一自該離子源12至該植入站17之一 抽真空路徑，該植入Π也是經由，例如，真空幫浦21來 加以抽真空。在該電漿腔18內之離子係在穿過位於該電漿 腔覆蓋板20內之該弧形細縫而被抽取出，且藉由鄰近該電 漿腔覆蓋板20之一組電極24來加速並朝向一質量分析磁 鐵22。組成該離子束14之離子從該離子源口移動而進入 一由該質量分析磁鐵所安裝之磁場內。該質量分析磁鐵係 離子束構成及整型結構13之一部份且係被支撐在一磁鐵外 殼32之內。該磁場的強度係藉由該控制電子電路之調整通 過該磁場之纏繞線圏的電流來加以控制。該質量分析磁鐵 22將造成該沿著該離子束14行進的離子在一彎曲的路徑 中移動。只有那些具有一適當的原子量之離子可到達該離 子植入站16。由於自該質量分析磁鐵外殼32之高電壓至 該接地的植入腔之電位降，沿著自該質量分析磁鐵22至該 植入站16的離子行進路徑之該離子束14可藉該電位降而 進而被整型，抽真空及被加速。 該離子束構成及整型結構13更包括一四極組件，一可 移法拉第杯42及一離子束中化裝置44。該四極組件40包 括置於圍繞該離子束14之一組磁鐵46，該磁係藉由該控 制電子電路(圖中未示出)被施加電能以調整該離子束14之 高度。該四極組件係被支撐在一外殻50之內。 一離子束分解板52係耦合至該面對著該法拉第旗 (Farady fla~g)之四極組件40的一端。該分解板52係包括一 延長孔口 56且當在離子束14中該離子離開該四極組件40 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507246 A7 ____B7_ 五、發明說明（f ) 時，它們係穿透過該延長孔口。該分解板52也包括四個抗 穿孔的洞58。螺絲釘圖中未示出)將該分解板52固定至於 該四極組件40上。在該分解板52由該封口 D，和D”的寬度 所定義之離子束色散係在它的最小値，也就是說，該D’和 D”的寬度係在一最小値，此寬度係該離子束η穿透過該分 解板孔口 56。 該分解板52係作用爲和該質量分析磁鐵22相聯合以 消除在該離子束14中之不需要的離子種類。該四極組件 40係藉由一支撐架60及一支撐板62來加以支撐。該支撐 架60係耦合至該分解外殼50之一內部表面。 就如前面所述，離子源材質係以各式各樣的不同方式 而被提供至該離子源12。因爲固體源材質之交換係一較爲 費時的製程，故經常是利用到氣體源材質。因爲都份之氣 體源材質係有毒的，SDS瓶係經常被使用而該瓶並未被施 壓以加強萬一漏氣時之安全性。如此的容器基本上係被儲 存在一氣體盒內且該盒係靠近或是整合至一該離子植入機 之內。所以，爲了替換不同離子源材質之目的而更換SDS 瓶便需要進入該離子植入機所放置之淸潔室，如此將造成 機器閒置時間及潛在性的粒子污染。因此，就有必要去更 進一步改良目前之離子源輸送系統。 發明槪要 本發明係導向於一用於一離子植入機中之一氣體輸送 系統，其中一氣體離子源係被電性地隔離及/或被設置在遠 離該離子植入機。該離子源材質可以放在一遠離該離子植 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------—.—-----訂·—----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 __ B7_ 五、發明說明（t ) 入機之處，該處比如是一集中氣體倉且該處被維持在一第 一電壓電位比如是一接地電位。該氣體離子源材質然後被 輸送至該離子植入機之離子源，該輸送係經由一氣體輸送 網路而該離子源係位在一第二電位處，該氣體離子源材質 係經由一電性絕緣的連接器而耦合至該植入機。該連接器 係用來當做一介於被提供在該第一電壓電位之該氣體儲存 及/或輸送網路與該離子植入機之離子源之間的電壓隔離器 ，該離子源係在該第二電位下操作的。 本發明之氣體輸送系統可提供較習知技術之氣體輸送 系統的各種優點。例如，因爲該氣體離子源係來自一被儲 存及傳送之一遙遠位置處，例如，在該氣體倉中，相關於 該離子源材質種類改變之往下流動時間便可大量地減少。 更進而，因爲該離子源材質之替換可在遠離該離子植入機 之處完成，由於在該淸潔室處理氣體瓶所造成之該潛在性 粒子污染可被消除。而且，由於該氣體盒係靠近於該離子 植入機且每無需持有各別氣體瓶(即，SDS瓶），故該氣體 盒之尺寸可以大量地減少。 根據本發明之一構想，在此揭示一氣體輸送系統，其 包括在一第一電壓電位之一氣體源及一位在一第二電壓電 位之一離子源，且第二電壓電位係大於該第一電位。該氣 體輸送系統更進而包括一電性絕緣的連接器，其係在介於 該氣體源與該離子源間耦合且該連接器有助於介於該氣體 源與該離子源間之一流體連接，又該連接器係自該第二電 位隔離該第一電位。 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ------------裝 --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 ____ B7_______ 五、發明說明（6 ) 根據本發明之另一構想，在此揭示一氣體輸送高電壓 隔離器結構。該隔離器結構包括一被一第二電性絕緣管所 圍繞之一第一電性絕緣管，二者係以套筒狀來安排。該隔 離器結構在每一端係和一轉換器作終端連接，例如，一不 銹鋼金屬轉換器且該隔離器結構係被耦合，例如，藉由焊 接，至一 VCR型配件。該第一管攜帶該氣體離子源材質在 一第一壓力及一介於該第一及第二管間的距離攜帶一慣性 障礙氣體在一第二壓力，該第二壓力係不同於(或大於)該 第一壓力。該隔離器結構可以進而包括和該隔離器結構相 連接之一監測通道，其中該第二壓力可以被監測到且被用 來檢查和該隔離器結構相關之漏氣。該隔離器結構可以進 而顯示有一足夠防止介於每一終端間的電弧之長度，其中 該終端顯示有一橫過該終端之一電位差。 根據本發明之尙有另一構想，一種輸送氣體至一離子 植入系統之方法在此被揭露。'該方法包括在一儲存位置處 維持一源氣體在一第一電壓電位，其係小於在該離子植入 系統之該離子源處的一第二電壓電位。該方法更進而包括 從該儲存位置輸送該源氣體至該離子源。該輸送係藉由， 耦合一高電壓隔離器在介於一大量氣體輸送系統與該離子 源間而達成的。該大量氣體輸送系統係被維持在該第一電 位，例如，80KV。該隔離器結構允許遠離該植入系統之離 子源材質的儲存及替換，因而有助於該離子源材質之易於 替換及互換。 爲了達成前述和相關的目的，本發明包括特點，該特 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ------------------- I 訂—-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 __ B7___ r· .....， _賴_ 一一 .................... ........ 圓 " 麵 U 丨丨 __咖麵圖 五、發明說明（7 ) 點在後文中完全地描述且在申請專利範圍中特別地加以指 出。下面的描述及附加的圖式在本發明某些解說性實施例 中加以詳細地陳述。然而，這些實施例係在各種方式中之 一部份指示性的，這些方式中係使用到本發明之原理。本 發明之其他目的，優點及創新的特點可從下面之本發明的 詳述並考慮到倂同該圖式而更爲明顯。 圖式簡單說明 圖1爲一離子植入系統之習知技藝系統程度圖。 圖2爲根據本發明之一範例式構想的用於解說一離子 源材質輸送系統方塊圖。 圖3爲根據本發明之一構想，用於解說被維持在一第 一電壓電位之一離子源氣體輸送模組的一部份之槪要圖。 圖4爲根據本發明之一構想用於解說圖3之離子源氣 體輸送模組之槪要圖。 圖5爲一將立體圖與槪要圖組合之圖示，其解說在介 於二耗盡外殻間耦合之複數個高電壓隔離器結構，根據本 發明之一構想，該二外殻係被維持在不同的電壓電位。 圖6a爲根據本發明之一構想的一高電壓隔離器結構之 截面圖。 圖6b爲一分解截面圖，其用以解說根據本發明之一構 想的如圖6a所示之一高電壓隔離器結構的一終端部份。 圖7爲根據本發明之一構想的輸送一離子源材質至一 離子植入系統之方法的流程圖；及 圖8根據本發明之另一個輸送一離子源氣體從儲存位 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· I I I I--丨訂-----1--· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507246 A7 B7 五、發明說明（P ) 置至該離子源的方法之流程圖，其中該儲存位置及該離子 源係被維持在不同的電壓程度。 元件符號說明 10 離子植入機 14 離子束 12 離子源 16 離子站 11 電子電路 17 處理腔 16 植入站 18 電漿腔 19 汽化器 20 覆蓋板 22 質量分析磁鐵 24 電極 32 磁鐵外殻 42 可移法拉第杯 44 離子束中化裝置 40 四極組件 46 磁鐵 50 外殼 52 離子束分解板 56 延長孔口 58 抗穿孔洞 60 支撐架 62 支撐板 100 離子源材質輸送系統 102 氣體倉 104 大量氣體輸送系統 106 耗盡套件或氣體盒 108 高電壓隔離器 110a> 低電壓部份 110b 高電壓部份 120a,120b,120c,120d 氣體輸入線路 10 I -----------* I I I----訂 ---------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507246 A7 _ B7_ 五、發明說明（7 ) 122 氣體輸入線路 124a，124b，124c，124d 閥 126 隔離器 127a,127b,127c,127d 閥 128 壓力表或監測裝置 130 惰性氣體線路 132 外部容納管 134 配件 136 壓力開關 142 連接管 127a 閥 140 T型配件 138 連接管 126 手動關閉閥 142 連接管 150 內部含蓋管 121a,121b,121c,121d 閥 156 耦合器 158 外部管 162 外部管 160 內部管 164 第一端 166 第二端 168 耦合器 170 稱合器 174 填 172 間隔 176 空腔 178 端帽 180 管 184 過度部件 186 〇型環 188 蓋子 202 第一電壓電位 204 第二電壓電位 11 ------------------訂-----I--I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507246 A7 ___B7________ 五、發明說明（/。） 較佳實施例之詳細說明 現在本發明倂同該參考圖式將被詳細描述，其中類似 之參考數字係用來全部之類似元件。本發明係包括一系統 及當該儲存位置及該離子源係設在不同的電壓電位時’一 輸送一離子源氣體從一儲存位置至一離子植入系統之一離 子源處之方法。本發明之系統係包括一離子氣體源，例如 ，一壓縮氣體在保持於一儲存位置內之氣體罐內，該儲存 位置係遠離該離子植入系統，例如，一集中氣體倉。該離 子源係被維持在該儲存位置且在一第一電壓電位，例如’ 電路接地電位。 該離子源氣體然後經由一大量氣體分配網路而被傳送 至該離子植入系統且傳送方式係類似於將氣體傳送至其他 型式的製程設備。只要該離子源氣體係到達該離子植入系 統的局部附近，而此離子植入系統係設在一第二電壓電位( 即，太約80KV或更多），則該氣體經由一個或更多高電壓 隔離器結構而被耦合至該離子植入系統之氣體盒，而這些 隔離器結構可允許該離子源氣體可分別自該第一電壓電位 向上爬階至該第二電壓電位。然後該離子源氣體被提供至 就如需要的維持在該第二電壓電位之離子植入機。本發明 之系統及方法可允許該離子源氣體之遙遠儲存在一電壓電 位，該電壓電位係不同於在該離子植入系統之電壓電位， 因而有助於該離子源氣體之易於儲存，充塡及替換。 再回至圖式，圖2爲根據本發明之一範例性實施例的 一離子源材質輸送系統100之解說用方塊階級圖。該輸送 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I—《—------------訂---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 _______ _ B7 _ 五、發明說明（ff ) 系統100係包括一設置在遠離該離子植入系統處之一氣體 倉102 ’例如，在該離子植入系統放置處的淸潔室之外部 。根據本發明之一構想，該氣體倉丨〇2係一設置在製造設 施內部之一集中氣體儲存處，在該集中氣體儲存處放有用 於各樣製程階段所需要之各種製程氣體。該氣體倉丨〇2包 括用於多重罐及不同製程氣體之儲存空間，其中不同製程 氣體可以被包含在各種型態之罐內，比如壓縮罐，其係與 僅儲存在SDS型瓶內呈相反的。所以，替換一空的氣體罐 能夠簡單地藉由流體地隔離該罐及交換一新的罐而完成且 不需要中斷氣體的輸送。根據本發明之一示範性構想，在 該氣體倉102內之該製程氣體係被維持在一第一電壓電位 比如，電路接地電位。 該輸送系統100更進而包括一可操作地耦合至該氣體 倉102之大量氣體輸送系統104，該輸送系統係用於將來 自該倉102之製程氣體傳送至各種的不同製程設備部件， 例如，一離子植入系統。例如，該大量氣體輸送系統104 可以包括複數個含有相關閥，儀表等之氣體線路以將來自 該氣體倉102之製程氣體分配至該製程設備。例如，該大 量氣體輸送系統104係可操作的以將來自該氣體倉1〇2的 多重，不同型之離子源氣體以一平行型方式輸送至該離子 植入設備，以允許該不同的源氣體可被留置在該設備處而 有助於離子源氣體之簡單的互換(即，以允許自一”n”型摻 雜物至一”P”型摻雜物的交換）。該大量氣體輸送系統104 之閥，儀表等可被使用來流體地隔絕該氣體輸送系統的區 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 ____B7___ 五、發明說明（A ) 域，監測氣體線路之漏氣，及淸洗氣體線路等。根據本發 明之一示範性實施例，含有相關之該大量氣體輸送系統 104的氣體線路係電性絕緣且維持穿過該線路之氣體輸送 在該第一電壓電位，且該另一電壓電位係相連至該氣體倉 102。 該離子源氣體係經由該大量氣體輸送系統104而被傳 送至一耗盡套件106,其係靠近於且相關於有些時候稱爲 離子植入機氣體盒之一離子植入機器（圖中未示出）。在該 套件或是氣體盒106之內，該離子源氣體係自該第一電壓 電位，例如，電路接地電位爬昇至一第二電位，而該離子 植入機係經由一氣體輸送高電壓隔離器結構108而被維持 在該第二電位(即大約80KV)。就如圖2中所示，一或多個 隔離器108可被使用以達成將各種不同型之離子源氣體耦 合至該離子植入機之目的。因此，該高電壓隔離器結構 108係以一種安全且可信賴的方式將該氣體盒之低電壓部 份ll〇a耦合至一高電壓部份ll〇b。 該高電壓隔離器結構108可允許離子源製程氣體可被 儲存且可維持在一適當的電壓電位，比如電路接地，而且 也允許該氣體方便地儲存，例如，在一高壓下儲存，藉此 離子源氣體之成本便可減少。 雖然圖2解說了該高電壓隔離器108係在兩個設在不 同電位之氣體盒間耦合，但其他系統的組態亦可以被使用 及被認爲係落在本發明之範疇內。例如，設在一高電壓且 相關於該離子植入機之單一氣體盒亦可以存在，且該隔離 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 ____ _B7____ 五、發明說明（〇 ) 器結構108可以將從在一低電壓的大量氣體輸送系統1〇4 耦合至該電壓氣體盒。另一種方式，一單一氣體盒可設在 一低電壓例如電路接地，且該隔離器結構1〇8可以將從在 一低電壓之氣體盒耦合至該離子源處，其係設在一高電壓 〇 圖3爲用於在圖2之系統100的一大量氣體輸送系統 104之一部份的示範性槪略圖。圖3之該大量氣體輸送系 統104解說一可提供4種不同型之離子源的系統，然而， 一可提供更多或更少種的離子源氣體之系統也可被使用且 被認爲是仍落在本發明之範疇內。該輸送系統104係包括 一組離子源氣體輸入線路120a-120d，其可攜帶離子源氣體 從該氣體倉102至相連至一離子植入系統之製造設施內部 的一區域處。請注意圖3之系統104係解說一分配至僅一 個離子植入系統，然而，輸送至多重離子植入系統也可以 被使用且被認爲係仍落在本發明之範疇內。 另一氣體輸入線路122亦可提供在該輸送系統104之 中以攜帶一惰性氣體，例如，氮氣可分別穿過一系列的閥 124a — 124d而至各種線路120a-120d。該惰性氣體線路122 亦藉由經過一隔離器檢查閥126及一檢查閥127a-127d而耦 合至每一個高電壓隔離器108。而且，該惰性氣體線路122 具有和它們相連之一壓力表128或是其他型的監測裝置， 使這些裝置可監測相關連該高電壓隔離108之漏氣，這種 情況將在下面中予以更詳細地敘述。 在圖4中解說一示範性，更詳細的離子源氣輸送系統 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ———------—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 ——— _B7 _ 五、發明說明（淨） 部份104’。因爲該四線路120a-120d的每一係以一類似的 方式來操作，故爲了簡單化及精簡的緣故僅討論其中之一 個線路。該離子源氣體線路120a係包括一被一外部容納管 132所圍繞之一惰性氣體線路130，該外部容納管係被提供 用來萬一該惰性氣體線路130遭遇漏氣時，可作爲安全的 保護。在上述的方式中，任何潛在性有毒的或腐触性離子 源氣體可安全地被包含住且該惰性氣體線路130係結構性 地被保镬。另一種方式，若需要的話，多重惰性氣體線路 可以設置在一單一容納管之內部。該離子源氣體線路120a 係附著至一耦合的配件134,而一壓力開關136係被耦合 至該裝配以監測/控制該離子源氣體之壓力。該氣體線路 120a包括閥121a，例如，一空氣〇p型閥以允許該離子源 氣體之藉由一連接管142及該檢查閥127a而分別流體連接 至高電壓隔離器結構108。 一惰性氣體例如氮氣係被饋入該惰性氣體線路122及 被分配經由一 T型配件140。該惰性氣體可以被選擇地經 過該閥124a而被耦合至圖4中之該連接管138。一手動之 關閉閥126亦耦合至該惰性氣體線路122以藉由經過一連 接管142及該檢查閥127a而選擇地將該惰性氣體耦合至一 高電壓隔離器108之一外部部份。 該耦合之安裝可以用下列示範性方式來操作。當一離 子源氣體正被傳送至該離子植入機時，該閥121a係打開的 以藉此將該離子源氣體此流體的方式和該高電壓隔離器結 構108相連通。在此時，和線路120a相結合之該惰性氣體 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I------丨•裝·----丨—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 ___ _B7 _ 五、發明說明（/Γ ) 供應閥124a係被關閉的，該手動閥126已在先前被打開過 ，以允許該惰性氣體進入該高電壓隔離器結構丨〇8，例如 ，在該隔離器結構之一外部管之中。因此，位在該結構 108之一內部管中的該離子源氣體係經由該先前已打開的 閥126而被在一外部管之惰性氣體所圍繞。最佳地，該惰 性氣體壓力係大於該離子源氣體壓力以使得與該結構 之內部管相關的漏氣將造成該惰性氣體漏氣到該內部管上 ’因此’可避免從該內部管逸出之潛在性腐蝕的離子源氣 體之漏氣。甚而，任何如此的漏氣可經由該壓力表128， 一壓力換能器或是其他型分析監測工具來加以監測。若是 在線路142之惰性氣體壓力改變(即，減少），然後該惰性 氣體係自該高電壓隔離器結構1〇8之內部管中漏氣出去或 是進入該內部管。該惰性氣體壓力可以經由該表128及一 微控制器（圖中未示出)而被監測，就如若需要的話亦可助 於在監測及控制該各種閥之操作。例如，如果一壓力降係 經由該壓力表128被偵測到(指出示在圖5之該內部含蓋管 150有一裂縫），因此可消除源氣體及以惰性氣體加以稀釋 〇 若需要的話，該惰性氣體122亦可以被使用來淸洗該 離子源氣體線路。在如此一例子中，該離子源氣體線路閥 121a-121d係封閉的而該惰性氣體線路閥124a_124d係村開 的。然後’該惰性氣體系允許流經線路138而進入該高壓 隔離器結構108之一內部管區域內且因而自在該離子植入 機側上之該離子源氣體線路溢出。另一種方式，或是此外 17 ^紙張尺度翻㈣S家鮮（CNS)A4規格（210 X 297公爱) -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 一 _B7_ 五、發明說明（A ) ，另一組之離子源氣體線路閥（圖中未示出）可被關閉且該 惰性氣體可以流經線路120a-120d而回至該氣體倉102。在 任何事件中，圖3和4所提供之該氣體輸送系統104，104’ 可提供該離子源氣體至在一第一電壓電位之該高電壓隔離 器結構108,該第一電壓電位可以相等於該離子源氣體被 儲存在該氣體倉102中之電位。 圖5爲一更詳細地說明圖2之該氣體盒106的立體圖 。尤其是，圖5解說一種方式，該方式是一或多個高電壓 隔離器結構108可被使用來將來自設在一第一電壓電位(即 電路接地)之氣體盒的第一部份110a之離子源氣體耦合至 設在該第二電壓電位(即該離子植入機之工作電位）之氣體 盒的該第二部份110b。就如在圖5中所顯示的，該氣體輸 送系統104之一部份係進入該氣體盒106之該第一部份 ll〇a。該離子源氣體係經由一耦合器152，例如一 VCR型 的配件進入該高電壓隔離器之一內部管150之內。該耦合 器152係經由一金屬/絕緣體之轉換器154而與該內部管 150相連接。該內部管150係由一絕緣材所製成，例如， 玻璃，陶瓷，石英，玻璃/陶瓷或是其他之介電材質，以有 助於從該管150之另一端(第二部份110b)中將在他端之第 一電壓電位絕緣。 該高電壓隔離器結構108在該隔離器之另一端上亦可 具有一耦合器156,該耦合器可允許連接至該離子植入機 。一外部管158係圍繞該高電壓隔離器結構108之該內部 管150且係被流體地耦合至該惰性氣體線路142,其係流 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I —------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 _ B7__ 五、發明說明（丨1 ) 動著一具有在該惰性氣體線路內之一預定壓力之惰性氣體 。就如在前面所討論的，該惰性氣體係被用來緩和在該內 部管150中之漏氣的負面影響且該壓力儀表128或是其他 監測裝置係有助於對任何漏氣之易於監測。 圖6a解說根據本發明之一示範性構想之高電壓隔離器 結構108的截面圖。就如前面所討論，該高電壓隔離器結 構108可以包括一延長且大致呈圓柱狀管’該管具有被一 大致呈圓柱狀外部管部份162(相當於圖5之管158)所圍繞 之一大致呈圓柱狀內部管部份16〇(其相當於圖5之管150) 。該內部管部份160係攜帶該惰性源氣體從管160之一第 二端166穿過該管至一第一端164。尤其是，該第一端164 在一耦合器168例如一 VCR型配件中結束且將該高電壓隔 離器108耦合至在該氣體盒106之低電壓部份110a處的該 氣體輸送系統104。甚而，該第二端166在一耦合器170例 如一 VCR型配件中結束且經由該氣體盒106之高電壓部份 ll〇b而將該隔離器108耦合至該離子植入機。 該內部管160係由一電性絕緣材質所組成，例如，硼 矽玻璃。然而，另一種方式是其他電性絕緣材質亦可被使 用且被認爲係落在本發明之範疇內。例如，其他示範性材 質可以包括，但不受限於一鋁矽玻璃，陶瓷材質，等(即例 如像Pyrex，Duran，Conning 7740商標等）。該外部管 162係以一套筒之方式圍繞該內部管160且具有一大於該 內部管16D之一直徑，藉此而定在該內外管間的一間隔 172。該間隔172可允許讓一惰性氣體在該外部管162之內 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' " ----------I ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 _____B7___ 五、發明說明) 且在該內部管160之外流動並且，當其壓力係維特在一壓 力不同於(即大於)與在該內部管160內之離子源氣體相結 合的壓力時，該間隔172可操作以防止離子源氣體漏氣而 逸自該內部管160逸出。該外部管162亦係由一電性絕緣 材質所組成，例如，聚丙嫌，鐵氟龍等。 圖6a之該高電壓隔離器108亦包括一與該外部管相結 合之一璋174，其可允許一惰性氣體，例如氮氣可被抽取 並經由，例如在圖5之氣體線路142而進入該間隔172之 內。一示範性埠的構成係在圖6b中更詳細地解說，該圖 6b代表該端164之一示範性截面圖。該埠174包括一個由 一孔洞及一端帽178所定義之空腔176。該空腔176匹配一 管180，例如，一耦合至該惰性氣體線路142之可彎曲管 〇 該介於內部管160與該外部管162之開隔172係經由 該端帽178而被密封。該端帽178具有一與該端帽相結合 之一內部管182,其係圍繞或是連結一與該內部管160相 結合之玻璃至金屬的過度部件184且該端帽容納穿透該端 帽之該耦合器。該端帽配件178亦包括一個或更多之〇型 環186，該0型環作用係連接該外部管162，該端帽178及 附著至該端帽之一蓋子188，該0型環可提供一流體性地 密封以防止與該高電壓隔離器108相關之漏氣。另一種方 式，如此部件可以被焊接在一起。 該高壓隔離器108係操作以有助於對該離子源氣體自 一第一電位至一第二電位之電壓上的設定。例如，該離子 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------_裝--------訂---------Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507246 A7 ____B7__ 五、發明說明（f?) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 源氣體係可在在該氣體倉102中之儲存並設定在一電路接 地電位且被傳送至在該儲存電位（即該第一電位）之離子植 入機的氣體盒106之該第一部份ll〇a。因爲該離子植入機 係操作在一較高的電位（即大約80KV)，該高電壓隔離器 108提供一結構，藉此結構使該離子源氣體能夠係安全地 且可忍受該兩端之一電位差而不會在兩端間產生弧光。一 拇指之通用法則係允許每大約10KV之電位差爲大約1英 吋之長度。因此，如果在介於兩端164，166存在之電位差 爲大約80KV，則將會需要大約8英吋之長度或是更多。然 而，任何可以防止弧光之長度可以被使用且係被認爲仍落 在本發明之範疇內。 根據本發明之另一構想，一個輸送離子源氣體至一離 子植入系統之方法係揭露如在圖7中所顯示者，且以參考 數字200來指定。該方法200包括維持一離子源氣體在一 第一電壓電位202之一儲存位置處，且然後輸送該離子源 氣體至設置在一第二電壓電位之該離子源204。例如，該 離子源可以被儲存在如圖2之氣體倉102中，該氣體倉係 在一電路接地電位且然後被輸送至該操作在在一較高電壓( 即大約80KV)之離子植入系統的離子源處。 根據本發明之示範性實施例，輸送該離子源氣體(步驟 204)可以根據圖8之流程圖而完成。該離子源氣體係從它 的儲存位置被輸送至與該離子植入系統相結合之氣體盒處 ，例如，使用如圖2之該大量氣體輸送系統104，且被耦 合至一在步驟206之高電壓隔離器結構(即如圖6a及6b之 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507246 A7 _____B7 ___ 五、發明說明（/ ) 結構108)。該高電壓隔離器被耦合至該離子植入系統之該 離子源，該耦合係提供在步驟208中穿透該隔離器的離子 源氣體之傳送至該離子植入系統。該高電壓隔離器有助於 該離子源氣體之一在電位上的爬昇，其係從該第一電位以 一安全、可信賴的方式而昇而該第二電位，其係大致上靠 近於該離子植入系統的位置處，例如，在該系統氣體盒之 中(即如圖2之氣體盒106)。 在步驟210之該離子源氣體輸送可被監測以保證該氣 體輸送不會在一漏氣系統條件下繼續輸送氣體。例如，該 高電壓隔離器可以被以和圖6a及圖6中之結構1〇8類似的 方式所建構’其中含有一惰性氣體之一外部管係圍繞一內 部管。在該外部管中之惰性氣體係然後被維持一壓力，其 係大於在該內部管中之離子源的壓力。因此，如果任何與 該內部管相關之漏氣逸出的話，該離子源氣體將會包含在 外部管之內。藉由監測在該外部管中之惰性氣體的壓力， 若是該壓力減少則表示一漏氣係被偵測出，例如，如果該 壓力降低至小於一預定的臨限値。 如果該壓力已降低至小於該預定的臨限値時，將可決 定與該隔離器相關之漏氣已逸出。然後，該離子源氣體之 輸送便會基於在步驟212之決定而被中斷，例如，藉由關 閉與如圖2之該大量氣體輸送系統104相結合之傳送閥。 雖然本發明已對於某些實施例加以揭示及描述，但吾 人應仍重視對於那些本行業者根據本說明書及附圖之詳讀 及了解所作之等效的更換及修正仍會發生。尤其是關於藉 22 -----------裝--------—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 507246 A7 ____ B7___ 五、發明說明（w) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由上述元件（組件，元件，線路，系統等）所完成之各種功 能’該名詞（包括一”裝置”的參考詞），其係用來描述如此 元件’除了另有指明外，該名詞係對應可完成該元件之特 定功能之任何元件（意即功能性地等效），上述之對應係不 論其結構是否等效於本發明之示範性實施例所解說之可完 成的功能。而且，雖然本發明之一特點是已揭示在相對於 數個施例中之唯一例中，但若需要的話如此特點可和其他 實施例之一或多個特點及任何給定的或特定的應用之優點 相結合。甚而，該名詞”包括”，”具有”，及這些名詞之變 化詞皆被使用在詳細之敘述或申請專利範圍，這些名詞係 欲用來做爲一類似”包括”的槪括性用詞語。 工業上之應用 本發明之系統及方法可以用在半導體製程之領域中， 心如可提供安全，有效率及有效成本之源氣體輸送的離子 植入至一離子植入系統。 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）