[发明专利]化学试剂的远程传送

说明书

相关申请的交叉引用

在此按照35USC119的规定要求享有以JosephD.Sweeney、 EdwardE.Jones、OlegByl、YingTang、JosephR.Despres和Steven E.Bishop的名义于2013年7月23日提交的题为“RemoteDelivery ofChemicalReagents”的美国临时专利申请No.61/857,587的优先 权权益。出于所有的目的，美国临时专利申请No.61/857,587的公开 内容在此以整体引用的方式纳入本文。

技术领域

本公开内容涉及用于将流体(例如，化学试剂)供应至工业处理 设施(诸如，包括离子注入装臵的半导体制造工厂)的远程传送系统 及方法。本公开内容还涉及将掺杂剂源气体远程供应至离子注入器以 在材料(诸如半导体基板、光电基板及平板基板)的掺杂中使用的系 统及方法，以及涉及利用这样的远程供应系统和方法的离子注入系统。

背景技术

离子注入是微电子设备产品的制造中的一个基本单元操作。在符 合半导体制造设施中的离子注入操作的基本特性和普遍性的情况下， 已作出且继续作出大量努力来改进离子注入器装备的效率和有效性。

由于在离子注入中所使用的几乎所有常规掺杂剂给料气体具有剧 毒性和危险性的特性，因此前述努力已经包括将目标集中于增强掺杂 剂源材料的供应、处理和使用中的安全性。

在过去的15年中，可购自ATMI公司(美国康涅狄格州丹伯里) 商标为SDS类型的基于物理吸附剂的流体存储与分配容器的离子注入 系统的商业化及广泛应用，已对这样的安全性增强努力作出重大贡献。 通过在流体存储与分配容器中提供一种物理吸附剂介质作为用于毒性 和危险性掺杂剂源流体(诸如，砷化氢、磷化氢、硅烷和三氟化硼) 的存储介质，这样的流体可以在低(例如低于大气压的)压力下被吸 附保留在容器中并且在分配条件下能够从物理吸附剂容易地解吸附。

因此，这样的低压存储和分配容器克服了使用高压气筒在大约 3000至15000kPa的超高大气压力下保持相同掺杂剂源流体时易发生 的危险。这些危险包括在筒体破裂或高压气筒的阀头组件失效的事件 中高压毒性/危险性流体的灾难性扩散的可能性。

离子注入系统的特征在于配置有气体箱、用于使掺杂剂给料气体 离子化的离子源单元、包括加速器和磁性分离部件的注入器以及相关 联的流动线路和仪器。在典型的离子注入系统中，掺杂剂气体供应容 器位于系统的气体箱内。气体箱是在操作中连接至离子源单元且处于 和离子源单元同样高的电压的一个封罩(enclosure)。

在此常规离子注入系统配置中，包含毒性/危险性掺杂剂给料气体 的供应容器不得不周期性地更换且由充有掺杂剂源气体的新容器替 换。为了执行位于离子注入系统气体箱内部的气体供应容器的上述更 换，技术人员必须穿上自给式呼吸装置(SCBA)单元，从气体箱中物 理地移除耗尽的供应容器且将新容器安装在气体箱内。在进行更换操 作时，半导体制造设施中的离子注入系统附近必须没有除装备了SCBA 的技术人员以外的人员，以便减少与更换操作相关联的风险。

除了与离子注入系统中的掺杂剂源气体供应容器的这样的更换相 关联的危险之外，亦通常发生的是，掺杂剂源气体供应容器在生产操 作期间的不合适的时间耗尽，使得离子注入系统必须关停。离子注入 系统的这样的计划外的关停可能需要对部分处理的圆晶进行昂贵返 工，并且在一些情况下，由于处理的中断，圆晶产品对于它们的设想 目的可以是有缺陷的或者甚至无用的。这样的事件可以进而严重不利 地影响离子注入器系统以及这样的离子注入器系统所位于的半导体制 造设施的经济效益。

本技术继续进行更安全的气体包装和传送的开发，以提供安全、 有效且可靠的气体源用于工业流体利用处理。因此，本技术继续寻求 化学试剂的远程传送中的改进。

发明内容

本公开内容涉及用于将流体供应至工业处理设施诸如包括离子注 入装置的半导体制造工厂的远程传送系统及方法。

在一个方面，本公开内容涉及一种流体供应系统，用于将流体从 处于相对较低电压的流体供应源容器传送到处于相对较高电压的至少 一个流体利用工具，其中流体经过一个相应的电压差，所述流体供应 系统包括所述流体供应源容器和至少一个流体管理装置，所述流体管 理装置选自由以下组成的组：