[发明专利]提供离子源供料材料的技术

说明书

相关申请案

本专利申请案主张优先权为2007年1月11日提出申请的美国临时专利申请案No.60/872,447，其完整内容将以引用的方式并入本说明书中作为参照。

技术领域

本发明涉及半导体制程，且特别涉及提供离子源供料材料的技术。

背景技术

在半导体制程中，离子注入用以改变部分基板的材料特性。实际上，离子注入已经成为各种半导体(semiconductor-based)产品的生产过程中用以改变半导体晶片特性的标准技术。离子注入可用以导入可改变导电性的掺质(conductivity-altering impurities)(例如，掺质注入物)、可改变晶体表面(预非晶化/pre-amorphization)、可制造埋层(光晕注入物/haloimplant)、产生污染物吸收位置(gettering sites)以及产生扩散屏障(例如，氟与碳的共同注入物)。注入还可用于非晶体管应用中，例如合金化金属接触区域以及用于平面显示器制程与其他表面处理中。上述的离子注入应用可视为形成一材料特性修饰区域。

在一般的掺杂制程中，会离子化欲使用的掺质，接着，会加速所产生的离子以形成具有预定能量的离子束，并且将离子束导引到目标基板的表面，例如半导体的晶片。离子束中的高能离子会穿入晶片的整个半导体材料中并且嵌入半导体材料的晶格中，以形成具有想要的导电性的区域。

离子注入机系统通常包括用以产生离子的离子源。与离子源相连的可以是供应机构，其将可离子化的气体供应到离子源室或其他离子产生器(ionizer)内。可离子化的气体直接从气态供料材料(例如，压缩气体的罐或者安全输送系统(safe delivery system，SDS))中取得或间接从在蒸发器坩锅中蒸发的固体供料材料中取得。在任何一种情况下，希望供料材料具有稳定的高品质以确保离子注入结果的再现性。

有许多因素可能会影响到供料材料的品质。例如，供料材料在储存或运输过程中可能被污染。一旦供料材料暴露于大气中，可能会有湿气或其他污染物的存在。某些供料材料会随着时间而变质，并且在特定的一段时间后便不能安全地使用或者再使用。此外，有些供料材料会与共填充物(co-filler)或者添加物(additive)一起运输，供料材料可能会被共填充物或者添加物污染。当从蒸发器供应非气态供料材料时，蒸发器的内表面属性可能也会导致供料材料的变质或污染。例如，蒸发器坩锅在加热一段时间后可能被污染并且导致分子断裂(break-up)和/或其他不想要的制程。许多新型供料材料(例如，硼烷或者碳硼烷)可能还容易被污染，因而需要甚至更严格的控制。

然而，目前缺少一种系统化的方法，以有利地且有效地控制半导体制程环境中的离子源供料材料的供应。

承前所述，须提供一种克服上述不足与缺陷的提供离子源供料材料的技术。

发明内容

揭示提供离子源供料材料的技术。在一特定实施例中，此技术可实现为供应离子源供料材料的容器。容器可包括内腔，其预填充离子源供料材料。容器还可包括外主体，其配置为可载入对应的外罩内并可由外罩内移除，外罩经由喷嘴总成耦接至离子源室。容器还包括出口，以密封预填充的离子源供料材料，出口还配置成与喷嘴总成啮合，以在内腔与离子源室之间建立引流路径。容器可配置成抛弃式构件。

根据此特定实施例的一方面，容器还配置成作为蒸发器坩锅，以加热离子源供料材料。容器的外主体可包括热传导材料。

根据此特定实施例的一方面，出口可包括膜，其中出口与喷嘴总成的啮合使膜破裂，以建立引流路径。

根据此特定实施例的一方面，出口可包括弹簧加载阀，其中出口与喷嘴总成的啮合使阀打开。

根据此特定实施例的一方面，供料材料以非气态形式进行预填充。供料材料可包括碳硼烷。或者，供料材料可包括一种或多种硼烷。供料材料还可与有吸氢材料进行预混合。

根据此特定实施例的一方面，容器还包括机器可读标识，以对与容器的内容物有关的信息进行编码。

在一特定实施例中，此技术可实现为提供离子源供料材料的装置。此装置可包括外罩，以容纳预填充有供料材料的密封容器，外罩配置为使得密封容器可载入外罩内且可由外罩内移除。装置还可包括喷嘴总成，以将外罩耦接至离子源室。装置还可包括机构，使喷嘴总成与容器啮合而在容器与离子源室之间建立引流路径。