用于改善注入束和源壽命性能的碳摻雜劑氣體和協(xié)流的制作方法
【專利摘要】描述了離子注入的方法和系統(tǒng)，其中使用碳摻雜劑源材料實(shí)施碳摻雜。描述了各種氣體混合物，包括碳摻雜劑源材料，以及用于所述碳摻雜劑的協(xié)流氣體結(jié)合物。描述了在碳摻雜劑源材料中提供原位清洗，以及描述了具體的碳摻雜劑源氣體、氫化物氣體、氟化物氣體、惰性氣體、氧化物氣體和其他氣體的結(jié)合物。
【專利說明】用于改善注入束和源壽命性能的碳摻雜劑氣體和協(xié)流
[0001]相關(guān)申請的互相參引
[0002]根據(jù)35USC119的規(guī)定，要求于2012年2月14日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/598，817號和于2012年4月17日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/625，571號的優(yōu)先權(quán)。美國臨時(shí)專利申請第61/598，817號和美國臨時(shí)專利申請第61/625，571號的公開內(nèi)容的全文在均通過參引的方式納入本說明書中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及離子注入(1n implantat1n)的方法和系統(tǒng)，更具體而言，涉及在所述方法和體系中用于碳離子注入的碳源材料。

【背景技術(shù)】
[0004]離子注入用于集成電路制造中以將可控量的摻雜劑雜質(zhì)準(zhǔn)確引入到半導(dǎo)體晶片中，并且，離子注入是微電子/半導(dǎo)體制造的方法之一。在這種注入系統(tǒng)中，離子源電離出所需的摻雜劑元素氣體，這些離子以所需能量離子束的形式從離子源提取出來。提取通過在適當(dāng)形狀的提取電極(extract1n electrode)兩端施加高壓而實(shí)施，所述提取使被提取的離子束的通路的孔隙合并在一起。隨后，離子束被引導(dǎo)至工件例如半導(dǎo)體晶片的表面，以將摻雜劑元素引入工件中。離子束穿透工件表面以形成所需導(dǎo)電性的區(qū)域。
[0005]在離子注入系統(tǒng)中使用幾種類型的離子源，所述離子源包括采用熱電電極且由電弧驅(qū)動(dòng)的Freeman型和Bernas型、使用磁控管的微波型、旁熱式陰極(IHC，indirectlyheated cathode)源以及RF等離子體源，所有這些離子源通常是在真空環(huán)境下運(yùn)行的。在任何系統(tǒng)中，離子源通過將電子引入到充滿摻雜劑氣體(通常被稱為“原料氣”)的真空電弧室中(以下簡稱“室”)產(chǎn)生離子。電子與摻雜劑氣體中的原子和分子的碰撞產(chǎn)生由正摻雜劑離子和負(fù)摻雜劑離子組成的電離等離子體。帶有正偏壓或負(fù)偏壓的提取電極將分別使正離子或負(fù)離子作為平行離子束通過孔隙，這可以加快到達(dá)目標(biāo)材料的速度。
[0006]在許多離子注入系統(tǒng)中，將碳——其已知可以抑制擴(kuò)散——注入到目標(biāo)材料中可以在集成電路器件中產(chǎn)生預(yù)期的效果。碳通常由進(jìn)料氣體如一氧化碳或二氧化碳注入。一氧化碳或二氧化碳?xì)怏w的使用會(huì)使位于離子注入機(jī)的等離子體源(電弧室)內(nèi)的金屬的表面發(fā)生氧化，也會(huì)產(chǎn)生沉積在電絕緣體上的碳?xì)埩粑?。這些現(xiàn)象會(huì)使離子注入機(jī)的使用性能下降，從而導(dǎo)致需要對其進(jìn)行頻繁的維護(hù)。氧化可導(dǎo)致注入過程中的低效。
[0007]預(yù)防性維護(hù)(PM)的頻率和持續(xù)時(shí)間是離子注入機(jī)的性能因素之一。一般的趨勢是，應(yīng)降低離子注入機(jī)的PM頻率和持續(xù)時(shí)間。離子注入機(jī)最需要維護(hù)的部分包括:離子源，離子源通常在工作約30至500h后就需要檢修，這取決于運(yùn)行環(huán)境；提取電極和高壓絕緣體，其通常在運(yùn)行幾百小時(shí)后就需要清洗；以及與離子注入機(jī)相關(guān)的泵和真空系統(tǒng)的真空管路。此外，離子源的燈絲是需要定期更換的。
[0008]理想情況下，投入電弧室中的進(jìn)料分子會(huì)被電離并成為碎片，而不與電弧室本身或離子注入機(jī)的任何其他部件實(shí)質(zhì)性相互作用。事實(shí)上，進(jìn)料氣體的電離和碎片化會(huì)導(dǎo)致一些不希望的效果，如電弧室組件的蝕刻或?yàn)R射、在電弧室表面的沉積、電弧室壁材料的再分布(redistribut1n)等。尤其是，一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w的使用會(huì)導(dǎo)致碳沉積在電弧室內(nèi)。這可造成離子束的不穩(wěn)定，并最終可能導(dǎo)致離子源過早失效。殘留物還會(huì)在離子注入機(jī)的高壓部件如源絕緣體或提取電極的表面形成，這導(dǎo)致高能(energetic)高壓火花派射。這些火花會(huì)同樣會(huì)造成離子束的不穩(wěn)定，并且，由這些火花釋放的能量會(huì)損壞靈敏的電子元件，從而導(dǎo)致設(shè)備故障增加以及故障之間的平均時(shí)間(MTBF)縮短。
[0009]因此，本領(lǐng)域持續(xù)探索克服上述缺陷的新的碳摻雜劑源材料和組合物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本公開涉及向基底中注入碳離子的方法和系統(tǒng)，所述基底例如半導(dǎo)體制品、平板顯示器制品或太陽能電池板制品。
[0011]一方面，本公開涉及一種離子注入的方法，包括:
[0012]使一種碳摻雜劑劑源組合物流入離子注入機(jī)中，所述離子注入機(jī)被配置為用于基底的碳摻雜劑；以及
[0013]操作離子注入機(jī)，以從碳摻雜劑源組合物中產(chǎn)生碳摻雜劑物質(zhì)并將碳摻雜劑物質(zhì)注入到基底中，
[0014]其中碳摻雜劑源組合物包括至少一種選自以下的碳摻雜劑源材料:
[0015]CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFw0yHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，Z大于或等于0，V大于或等于0，u大于或等于0，條件是w、y、z、v和u的至少一個(gè)為非零值；烴；燒烴(如CH4、C2H6等)；環(huán)烷烴(包括鉍bi 和多環(huán)化合物，如 C4H8、C5H10 等);烯烴(如 C2H4、C3H6、...CnH2n);環(huán)烯烴(如 C4H6、C5H8、CnH2n_2);多烯(如 C4H8 等);環(huán)多烯；炔烴(如 C2H2、C3H4、CnH2n_2);環(huán)炔烴；芳烴(如 C6H6、C10H8等)，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴(如CH2F2、CF4、C2H2F4、C2H3F3、C6F6等)；通式為R0H的醇，其中R為有機(jī)物部分(如CH30H、C2H50H等)；鹵代醇(如FCH20H、F2CHCH20H等)；醛(如 ch2o、ch3coh 等)；醚(如 ch3och3 等);齒代醚(如 fch2och2f 等)；酯(如 hcooch3、CH3COOCH3 等)；鹵代酯(如 f2chcooch3 等);伯胺(如 ch3nh2 等);仲胺(如:(ch3) 2nh 等)；叔胺(如:(CH3) 3N 等)；It代胺(如 CF3NH2、(CFH2) 3N 等)；N-1t代胺(如:CH3NF2、(CFH2) 2NF等)；硝基(RN02)和亞硝基(RN0)烷基和鹵代烷基化合物(如CH3N02、CH3NO, FH2CN0等)；鹵化物，其中碳原子數(shù)為 1 (如 chf3、coci2、ch2f2、ch2f2、ch3f、f3c-oh、f2hc-oh 等);含有兩個(gè)碳原子的鹵化物(如 F3C-C0H、F2HC-C0H、H3C-CH2F、H3C-CHF2、H3C-CF3, h2fc-cfh2 等);含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物(如c6H6、c6h5f、c6h4f2、c6h3f3、c6h2f4、c6hf5等);
[0016]其中碳摻雜劑源材料任選地與至少一種協(xié)流(co-flow)氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述的至少一種協(xié)流氣體或至少一種額外的氣體選自:H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0, z彡0 ;以及含氟氣體。
[0017]另一方面，本公開涉及使用碳摻雜劑將碳聚集(cluster)或分子注入到基底中的方法，所述碳摻雜劑選自:碳離子cx+，其中X大于1 ;和式CxFwOyHzClvNu+的離子，其中X大于或等于1，且其中w、y、z、v和u為0或大于0,但其中至少一個(gè)不為0。
[0018]另一方面，本公開涉及一種離子注入的方法，包括:通過使一種碳摻雜源組合物電離產(chǎn)生碳摻雜劑；并將碳摻雜劑物質(zhì)注入到基底中，
[0019]其中碳摻雜劑源組合物所包含選自以下的碳摻雜劑源材料:
[0020]CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFw0yHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，Z大于或等于0，V大于或等于0，且u大于或等于0，其條件為w、y、z、v和u中的至少一個(gè)為非零值；烴；烷烴(如CH4、C2H6等)；環(huán)烷烴(包括鉍bi和多環(huán)化合物，如C4H8、C5H1Q等);烯烴(如C2H4、C3H6、...CnH2n);環(huán)烯烴(如C4H6、C5H8、CnH2n_2);多烯(如 C4H8 等);環(huán)多烯；炔烴(如 C2H2、C3H4、CnH2n_2);環(huán)炔烴；芳烴(如 C6H6、C10H8等)，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴(如CH2F2、CF4、C2H2F4、C2H3F3、C6F6等)；通式為R0H的醇，其中R為有機(jī)物部分(如CH30H、C2H50H等)；鹵代醇(如FCH20H、F2CHCH20H等)；醛(如 ch2o、ch3coh 等)；醚(如 ch3och3 等);齒代醚(如 fch2och2f 等)；酯(如 hcooch3、CH3COOCH3 等)；鹵代酯(如 f2chcooch3 等);伯胺(如 ch3nh2 等);仲胺(如:(ch3) 2nh 等)；叔胺(如:(CH3) 3N 等)；It代胺(如 CF3NH2、(CFH2) 3N 等)；N-1t代胺(如:CH3NF2、(CFH2) 2NF等)；硝基(RN02)和亞硝基(RN0)烷基和鹵代烷基化合物(如CH3N02、CH3NO, FH2CN0等)；鹵化物，其中碳原子數(shù)為 1 (如 chf3、coci2、ch2f2、ch2f2、ch3f、f3c-oh、f2hc-oh 等);含有兩個(gè)碳原子的鹵化物(如 F3C-C0H、F2HC-C0H、H3C-CH2F、H3C-CHF2、H3C-CF3, h2fc-cfh2 等);含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物(如c6H6、c6h5f、c6h4f2、c6h3f3、c6h2f4、c6hf5等);
[0021]其中碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流(co-flow)氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述的至少一種協(xié)流氣體或至少一種額外的氣體選自:H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1;式CxFyHz的化合物，其中X彡0, y>0, z彡0 ;以及含氟氣體。
[0022]本公開的另一方面涉及一種離子注入系統(tǒng)，包括:
[0023]一個(gè)離子注入機(jī)，其被配置為接收碳摻雜劑源材料、由此產(chǎn)生碳摻雜劑并將碳摻雜劑物質(zhì)注入至基底中；以及
[0024]一個(gè)供應(yīng)組件，其被布置為將碳摻雜劑源材料輸送至離子注入機(jī)，
[0025]其中供應(yīng)組件包含選自以下的碳摻雜劑源材料:
[0026]CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFw0yHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，Z大于或等于0，V大于或等于0，且u大于或等于0，條件為w、y、Z、v和u中的至少一個(gè)為非零值；烴；燒烴(如CH4、C2H6等)；環(huán)烷烴(包括鉍bi和多環(huán)化合物，如C4H8、C5H1Q等);烯烴(如C2H4、C3H6、...CnH2n);環(huán)烯烴(如C4H6、C5H8、CnH2n_2);多烯(如 C4H8 等);環(huán)多烯；炔烴(如 C2H2、C3H4、CnH2n_2);環(huán)炔烴；芳烴(如 C6H6、C10H8等)，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴(如CH2F2、CF4、C2H2F4、C2H3F3、C6F6等)；通式為R0H的醇，其中R為有機(jī)物部分(如CH30H、C2H50H等)；鹵代醇(如FCH20H、F2CHCH20H等)；醛(如 ch2o、ch3coh 等)；醚(如 ch3och3 等);齒代醚(如 fch2och2f 等)；酯(如 hcooch3、ch3cooch3 等)；鹵代酯(如 f2chcooch3 等);伯胺(如 ch3nh2 等);仲胺(如:(ch3) 2nh 等)；叔胺(如:(CH3) 3N 等)；It代胺(如 CF3NH2、(CFH2) 3N 等)；N-1t代胺(如:CH3NF2、(CFH2) 2NF等)；硝基(RN02)和亞硝基(RNO)烷基和鹵代烷基化合物(如CH3N02、CH3N0、FH2CN0等)；鹵化物，其中碳原子數(shù)為 1 (如 chf3、coci2、ch2f2、ch2f2、ch3f、f3c-oh、f2hc-oh 等);含有兩個(gè)碳原子的鹵化物(如 F3C-C0H、F2HC-C0H、H3C-CH2F、H3C-CHF2、H3C-CF3, h2fc-cfh2 等);含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物(如c6H6、c6h5f、c6h4f2、c6h3f3、c6h2f4、c6hf5等);
[0027]其中碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流(co-flow)氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述的至少一種協(xié)流氣體或至少一種額外的氣體選自:H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1;式CxFyHz的化合物，其中X彡0, y>0, z彡0 ;以及含氟氣體。
[0028]本公開的另一方面涉及一種氣體結(jié)合組合物，其包含(A)本公開的一種或多種碳摻雜劑源氣體和至少一種額外的氣體，所述額外的氣體選自(B) —種或多種氟化物氣體、(C) 一種或多種惰性氣體、(D) —種或多種氧化物氣體，和(E)其他氣體(如N2。H2)。
[0029]本公開的另一方面涉及一種將碳離子注入至基底中的方法，包括使用本公開的氣體結(jié)合組合物對基底進(jìn)行碳摻雜。所述氣流結(jié)合組合物包含至少兩種不同的氣體化合物，并可能包含任何合適數(shù)量的氣體組分，如2、3或更多種組分。
[0030]本公開的另一方面涉及在碳離子注入過程中改善射束電流的方法，其中所述碳摻雜劑源材料與一種或多種氟化物氣體混合和/或以協(xié)流關(guān)系被輸送至離子注入機(jī)中，所述氟化物氣體選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式 XyFz 的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y > 1且z > 1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1;式CxFyHz的化合物，其中x彡0，y>0且z彡0。
[0031]本公開的另一方面涉及一種離子注入系統(tǒng)，包括:
[0032]離子注入機(jī)，其被配置為接收碳摻雜劑源材料、由此產(chǎn)生碳摻雜劑并將碳摻雜劑物質(zhì)注入至基底中；以及
[0033]供應(yīng)組件，其被布置為將碳摻雜劑源材料輸送至離子注入機(jī)中，
[0034]其中碳摻雜劑源材料與一種或多種氟化物氣體混合或呈協(xié)流的關(guān)系，所述氟化物氣體選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ；式 XyFz 的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y > 1且z > 1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1;式CxFyHz的化合物，其中x彡0，y>0且z彡0。
[0035]根據(jù)本公開內(nèi)容，碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外氣體混合流入離子注入機(jī)的使用可以用于提高離子注入機(jī)的操作特性，相比于未使用任何協(xié)流氣體或其他額外氣體的離子注入機(jī)的相應(yīng)操作而言，所述離子注入機(jī)的操作特性在組成轉(zhuǎn)換(recipe transit1n)、離子束穩(wěn)定性、離子源壽命、離子束均勻性、射束電流和購置成本的至少一個(gè)方面得到了改善。
[0036]另一方面，本發(fā)明的特征和實(shí)施方案將由以下公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求更加完整地呈現(xiàn)。
[0037]附圖簡要說明
[0038]圖1為離子注入系統(tǒng)的示意圖，其說明了本公開的操作模式，其中一種碳摻雜劑源材料被供給至用于向基底注入碳的離子注入機(jī)中。
[0039]圖2為在50mA的源射束電流下、以每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米計(jì)(seem)的碳摻雜劑物質(zhì)射束電流(C+束，以毫安計(jì))對nf3協(xié)流速率的變化繪制的圖。
[0040]圖3為在30mA的源射束電流下、以每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米計(jì)(seem)的碳摻雜劑物質(zhì)射束電流(C+束，以毫安計(jì))對nf3協(xié)流速率的變化繪制的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]本公開涉及向基底中注入碳的系統(tǒng)和方法，包括碳摻雜劑源材料和組合物。
[0042]如本說明書和所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”包括多個(gè)指示物，上下文另有明確說明的除外。
[0043]本說明書中化合物的有機(jī)部分和有機(jī)化合物本身可以為任何適用的類型，且可例如包含C、H和任選的雜原子如0、N、Si等。本公開的所述有機(jī)部分和有機(jī)化合物可以具有任何合適的碳數(shù)，例如q至C12，或者更高，該碳數(shù)與所述部分和有機(jī)化合物中的其他化學(xué)元素成化學(xué)計(jì)量比。
[0044]如本說明書中所使用的，碳數(shù)范圍如在(^_(:12內(nèi)的表示(idenficat1n)旨在包括在所述范圍內(nèi)的每個(gè)組成的碳數(shù)部分，從而涵蓋每個(gè)介于中間的碳數(shù)和任何其他指定的碳數(shù)，或涵蓋介于指定范圍內(nèi)的碳數(shù)，還應(yīng)理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在指定碳數(shù)范圍內(nèi)的碳數(shù)子區(qū)間可以獨(dú)立地被包含在較小的碳數(shù)范圍內(nèi)，并且明確排除一個(gè)碳數(shù)或多個(gè)碳數(shù)的碳數(shù)范圍被包括在本發(fā)明中，以及排除指定范圍的任一個(gè)或兩個(gè)碳數(shù)限值的子區(qū)間也包括在本發(fā)明中。因此，匕-(:12烷基旨在包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基，包括這種類型的直鏈和支鏈基團(tuán)。因此，應(yīng)理解，在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，碳數(shù)范圍如的確定——同樣可寬泛地適用于取代基部分——能夠使碳數(shù)范圍被進(jìn)一步限定為碳數(shù)范圍在取代基部分的更寬指定內(nèi)的子基團(tuán)部分。例如在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，碳數(shù)范圍如的烷基可以被具體限定于包括例如烷基、c2-c8烷基、c2-c4烷基、c3-c5烷基的子區(qū)間、或在寬碳數(shù)范圍內(nèi)的任何其他子區(qū)間。
[0045]在具體的實(shí)施方案中，本公開的化合物可以通過放棄(provis1)或限定而進(jìn)一步指定，所述放棄或限定為排除與本文中提出的指定及其例證相關(guān)的特定的取代基、基團(tuán)、部分或結(jié)構(gòu)。因此，本公開考慮限制性定義的化合物，例如其中紀(jì)為(^_(:12烷基的一種組合物，條件是，其中當(dāng)P為甲硅烷基時(shí)，R1古C4烷基。
[0046]本公開涉及使用不同類型的碳摻雜劑源材料的離子注入。本公開考慮使用下列碳摻雜劑源材料:C0 ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFw0yHzClvNu 的化合物，其中 x大于或等于l，w大于或等于0，y大于或等于0，z大于或等于0，v大于或等于0，u大于或等于0，條件是w、y、Z、v和u的至少一個(gè)為非零值；烴；烷烴(如CH4、C2H6等)；環(huán)烷烴(包括鉍bi和多環(huán)化合物，如C4H8、C5H1Q等);烯烴(如C2H4、C3H6、...CnH2n);環(huán)烯烴(如C4H6、C5H8、CnH2n_2);多烯(如 C4H8 等);環(huán)多烯；炔烴(如 C2H2、C3H4、CnH2n_2);環(huán)炔烴；芳烴(如 C6H6、C10H8等)，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴(如CH2F2、CF4、C2H2F4、C2H3F3、C6F6等)；通式為R0H的醇，其中R為有機(jī)物部分(如CH30H、C2H50H等)；鹵代醇(如FCH20H、F2CHCH20H等)；醛(如 ch2o、ch3coh 等)；醚(如 ch3och3 等)；齒代醚(如 fch2och2f 等)；酯(如 hcooch3、CH3COOCH3 等)；鹵代酯(如 f2chcooch3 等);伯胺(如 ch3nh2 等);仲胺(如:(ch3) 2nh 等)；叔胺(如:(CH3) 3N 等)；It代胺(如 CF3NH2、(CFH2) 3N 等)；N-1t代胺(如:CH3NF2、(CFH2) 2NF等)；硝基(RN02)和亞硝基(RNO)烷基和鹵代烷基化合物(如CH3N02、CH3NO, FH2CN0等)；鹵化物，其中碳原子數(shù)為 1 (如 chf3、coci2、ch2f2、ch2f2、ch3f、f3c-oh、f2hc-oh 等);含有兩個(gè)碳原子的鹵化物(如 F3C-C0H、F2HC-C0H、H3C-CH2F、H3C-CHF2、H3C-CF3, h2fc-cfh2 等);含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物(如c6H6、c6h5f、c6h4f2、c6h3f3、c6h2f4、c6hf5等)。
[0047]上述碳摻雜劑源材料可以以純的形式使用，或與不同的碳摻雜劑源材料混合，如用作氣體混合物。此外，本公開考慮使用這種結(jié)合了協(xié)流氣體的碳摻雜劑源材料。本公開中的這類與碳摻雜劑源材料一起使用的協(xié)流氣體包括氫化物、氟化物、惰性氣體、氧化物氣體和其他氣體。
[0048]在各個(gè)不同的實(shí)施例中，碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述的至少一種協(xié)流氣體或至少一種額外的氣體選自 H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡0 ;以及含氟氣體。
[0049]說明性的協(xié)流氫化物氣體包括H2、PH3、AsH3、CH4、GeH4、SiH4和NH3。
[0050]與本公開的碳摻雜劑源材料一起使用的說明性協(xié)流氟化物氣體包括F2、XeF2、BF3、SF6、GeF4、SiF4、NF3、HF、WF6 和 MoF6。
[0051]可以作為協(xié)流組分與本公開的碳摻雜劑源材料的使用的惰性氣體包括Ar、Ne、Kr、Xe 和 He。
[0052]可以與碳摻雜劑源材料一起使用的氧化物氣體協(xié)流組分包括02、03、H202和H20。
[0053]可作為作為協(xié)流組分用在本公開的碳摻雜劑源材料中的其他氣體包括Cl2、F2、N2和 HC1。
[0054]在一個(gè)實(shí)施方案中，一氧化碳(C0)被用作碳摻雜劑源氣體,其可以與協(xié)流氣體混合或共流，所述協(xié)流氣體例如氫化物(如H2、PH3、AsH3、CH4、GeH4、SiH4);氟化物氣體(如F2、XeF2、BF3、SF6、GeF4、CF4、SiF4);惰性氣體(如 Ar、Kr、Xe、He);氧化物氣體(如 02、03、H202和H20);和/或其他氣體如Cl2、C0F2、CH20或C2F4H2。在這些混合物或者協(xié)流布置中，多種上述氣體可以與C0以不同的混合比例或協(xié)流比例一起使用，以實(shí)現(xiàn)離子注入操作中的理想性能。
[0055]另一方面，本公開涉及碳摻雜劑氣體的(例如CF4、CH4、C0F2、CH20或C2F4H2)與氫化物(H2、PH3、AsH3、CH4、GeH4、SiH4);氟化物氣體(F2、XeF2、BF3、SF6、GeF4、CF4、SiF4);惰性氣體(Ar、Kr、Xe、He);或其他氣體(如Cl2、C0F2、CH20、C2F4H2、PF3、PF5)或其他含氟氣體的混合使用或協(xié)流使用。協(xié)流氣體可以包含多種具有不同協(xié)流比例的上述氣體，或碳摻雜劑氣體可以與多組分氣體混合物的多個(gè)成分結(jié)合使用，其中氣體組分的相對比例可以適當(dāng)變化以實(shí)現(xiàn)離子注入操作中的理想或所需的結(jié)果。
[0056]另一方面，本公開所考慮的特定氣體混合物或協(xié)流布置包含下述氣體:
[0057]C0+H2
[0058]C0+H2+XeF2
[0059]C0+CH4
[0060]C0+C0F2[0061 ] C0+C0F2+02+H2
[0062]C0+BF3
[0063]CO+PH3
[0064]C0+SF6
[0065]C0+SiF4
[0066]C02+H2
[0067]C02+H2+XeF2
[0068]C02+CH4
[0069]C02+C0F2
[0070]C02+C0F2+02+H2
[0071]C02+BF3
[0072]C02+PH3
[0073]C02+SF6
[0074]C02+SiF4
[0075]CxHy+02
[0076]CxHy+F2
[0077]CxHy+惰性氣體
[0078]C0F2+H2
[0079]其中x和y具有任何適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量比。
[0080]上述包括氣體混合物和協(xié)流氣體組分的碳摻雜劑源組合物可在離子注入操作中使用，以注入到用于制備相應(yīng)產(chǎn)品的多種不同的基底上。例如，使用本公開的碳注入的基底可以包括一種用于制造半導(dǎo)體制品的半導(dǎo)體器件、一種平板顯示器制品、LED制品、或一種太陽能電池板制品。該制品可以為成品制品的一個(gè)組件，一個(gè)部件或結(jié)構(gòu)部分。
[0081]本公開考慮在不同組合、濃度以及體積流率下的碳摻雜劑源氣體材料的使用，從而為離子注入系統(tǒng)提供所需的離子源壽命，或改善離子注入機(jī)的性能。
[0082]另一個(gè)方面，本公開考慮將少量清潔氣體與碳摻雜劑源材料混合中以實(shí)現(xiàn)清潔和將傳輸回離子源中的鎢絲，并且通過與系統(tǒng)中的沉積物反應(yīng)而形成揮發(fā)性氟化物或其他的揮發(fā)性物質(zhì)，從而使這些揮發(fā)的沉積物從系統(tǒng)中泵送出來。清潔氣體可以是任何合適類型的氣體，例如可以包括氟氣或cof2，或者其他任何含氧氣體，或任何其他含氟氣體，且惰性氣體可以任選地作為載體介質(zhì)以將清潔氣體運(yùn)送到離子注入機(jī)中。
[0083]原位清潔氣體的使用顯著地改善離子注入機(jī)的性能，延長離子注入系統(tǒng)的故障(MTBF)之間的平均時(shí)間，并增加正常運(yùn)行的時(shí)間和減少停機(jī)時(shí)間。
[0084]本公開進(jìn)一步考慮利用諸如上述氣體的碳摻雜劑源氣體或含有該碳摻雜劑源氣體的混合物或含有多組分摻雜劑源材料的氣體進(jìn)行聚集或分子注入。可僅利用碳離子Cx+進(jìn)行聚集或分子注入，其中X大于1。還可以利用式CxFw0yHzClvNu+的離子進(jìn)行聚集或分子注入，其中x大于或等于1，且其中w、y、z、v和u中的每個(gè)值均為0或大于0，但其中至少一個(gè)不為0。在其他實(shí)施方案中，可使用C6H6+進(jìn)行聚集注入。
[0085]現(xiàn)參照附圖，圖1為本公開的一種實(shí)施方式用于對基底碳摻雜的離子注入系統(tǒng)的示意圖。
[0086]如圖1所示，注入系統(tǒng)10包括離子注入機(jī)12，其被布置為接收摻雜劑源氣體14、16和18，用以將摻雜劑源氣體輸送至離子注入機(jī)中。
[0087]碳摻雜劑源氣體14包括一個(gè)含有碳摻雜劑源氣體的容器。該容器包括一個(gè)帶有出料口 24的閥頭組件22，該出料口 24連接至碳摻雜劑源氣體供料管線44。閥頭組件22配備有一個(gè)手輪38，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)閥頭組件中的閥門，從而根據(jù)需要調(diào)動(dòng)閥門至完全開啟或完全關(guān)閉的位置，以實(shí)現(xiàn)對容器20中所含氣體的的分配(dispensing)或密閉儲(chǔ)存。
[0088]協(xié)流氣體也包含于協(xié)流源16和18中，每一個(gè)都以類似于源14的方式構(gòu)建。協(xié)流源16包含一個(gè)配備有閥頭組件28的容器26，該閥頭組件28連接有手輪40。閥頭組件28包括一個(gè)連接至協(xié)流氣體供料管線52的出料口 30。
[0089]源18包括配備有閥頭組件34的容器32，該閥頭組件34連接有用于操作閥頭組件中的閥門的手輪42。閥頭組件34還包括一個(gè)連接至協(xié)流氣體供料管線60的出料口 36。
[0090]在所不布置中，可以任何所需組合供應(yīng)一種或多種摻雜劑源氣體，或一種或多種摻雜劑氣體，以及一種或多種非摻雜劑協(xié)流氣體。因此，該示意性結(jié)構(gòu)使得三種摻雜劑源氣體、或可選的一種摻雜劑源氣體和兩種協(xié)流氣體、或者可選的兩種摻雜劑源氣體和一種協(xié)流氣體能夠選擇性地分配流入到混合室68中。
[0091]為了控制來自各個(gè)源的流量，在各個(gè)氣體供料管線44、52和60上分別安裝流量控制閥46,54和62。
[0092]流量控制閥46配備有自動(dòng)閥門致動(dòng)器48，并具有將致動(dòng)器與CPU78相連接的信號傳輸線50，CPU78從而可將控制信號經(jīng)信號傳輸線50傳送至閥門致動(dòng)器以調(diào)節(jié)閥門46的位置，進(jìn)而相應(yīng)的控制從容器20流向混合室68的氣體流量。
[0093]以類似的方式，氣體排出管線52包括連接有閥門致動(dòng)器56的流量控制閥54，所述閥門致動(dòng)器56依次通過信號傳輸線58連接至CPU78。相應(yīng)地，氣體排出管線60中的流量控制閥62配備有閥門致動(dòng)器64，其通過信號傳輸線66連接至CPU78。
[0094]用這種方式，CPU可以有效地控制從相應(yīng)的容器20、26和30流出的各個(gè)氣體的流量。
[0095]在氣體同向流(協(xié)流)至混合室68的情況下，所得氣體隨后被排出至用于通向離子注入機(jī)12的供料管線70中。
[0096]相應(yīng)地，如果在分配模式僅運(yùn)行單一源14、16或18，則對應(yīng)的單一氣體隨后在通過配備的流量控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下流過混合室，并通過氣體供料管線70，進(jìn)入離子注入機(jī)中。
[0097]供料管線70連接有一個(gè)由分流線(bypass line) 72和76組成的分流環(huán)路(bypassflow loop),該分流線連通著供料管線和氣體分析儀74。氣體分析儀74因而可接收來自供料管線70中的主流的一個(gè)支流，并響應(yīng)性地產(chǎn)生與氣流的濃度、流速等相關(guān)的監(jiān)測信號，并在使氣體分析儀74與CPU78相互連接的信號傳輸線中傳送監(jiān)測信號。用這種方式，CPU78接收來自氣體分析儀74的監(jiān)測信號、處理該監(jiān)測信號并響應(yīng)性地產(chǎn)生傳送至各個(gè)閥門致動(dòng)器48、56和64的輸出控制信號——或如果合適選擇它們中的一個(gè)或兩個(gè)，從而實(shí)現(xiàn)所需的氣體進(jìn)入到離子注入機(jī)中的分配操作。
[0098]離子注入機(jī)12產(chǎn)生廢氣，所述廢氣在排出管線80中流入廢氣處理單元82中，所述廢氣處理單元82可通過包括洗滌、催化氧化等的廢氣處理操作來處理廢氣，所產(chǎn)生的經(jīng)處理的氣體排出物從處理單元82經(jīng)放氣管線84排放出去，且可能會(huì)做進(jìn)一步的處理或其他處置。
[0099]CPU78可以是任何適合的類型，且可以不同程度地包括:通用可編程計(jì)算機(jī)、專用可編程計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、微處理器或有效用于上述監(jiān)測信號的信號處理和輸出控制信號或信號的產(chǎn)生的其他計(jì)算單元。
[0100]CPU由此可以程序化地配置，以實(shí)現(xiàn)包括來自源14、16和18中的兩種或三種氣體的同向流的循環(huán)操作。因此，任何流動(dòng)模式——包括氣體協(xié)流或混合流動(dòng)或者氣體順次流動(dòng)——均是合適的。
[0101]因此，應(yīng)理解，在離子注入機(jī)中對基底的碳摻雜可以任何不同的方式進(jìn)行，從而單獨(dú)使用碳摻雜劑氣體或與其他氣體物質(zhì)相結(jié)合使用。因此，應(yīng)理解，在如圖1所示的離子注入系統(tǒng)的各種實(shí)施方式中或在本公開的相應(yīng)配置用于操作的離子注入系統(tǒng)中，碳摻雜劑氣體可以與氫化物氣體、氟化物氣體、惰性氣體、氧化物氣體或其他氣體不同程度地結(jié)合。
[0102]在一個(gè)實(shí)施方案中，氣體混合物被用于離子注入操作中。例如采用多種碳摻雜劑氣體，例如最高達(dá)10種或更多，所用的氣體種類如前文所述。
[0103]可以使用碳摻雜劑源氣體與氫化物氣體、氟化物氣體、惰性氣體、氧化物氣體或其他氣體的混合物，其中，在不同的實(shí)施方案中，對于一個(gè)單獨(dú)的碳摻雜劑源氣體而言，氣體種類的數(shù)量可從1變化至20?；蛘?，如果使用多種碳摻雜劑源氣體，則使用的其他氣體的種類可選自氫化物氣體、氟化物氣體、惰性氣體、氧化物氣體或所描述的其他氣體，這些氣體種類的數(shù)量最高達(dá)20種以上。在這種多組分氣體混合物或多種氣體種類的協(xié)流中，可改變每種氣體相對于其他氣體種類的百分比。例如在混合物中，混合物中每種氣體的百分比可以獨(dú)立地在0.001體積％至99.999體積％的范圍內(nèi)，基于氣體混合物中各氣體的總體積計(jì)，同時(shí)要求混合物中所有氣體種類的體積百分比總計(jì)為100體積％。
[0104]因此，本公開考慮包含(A) —種或多種碳摻雜劑源氣體和至少一種額外的氣體的氣體結(jié)合組合物，所述額外的氣體選自(B) —種或多種氟化物氣體、(C) 一種或多種惰性氣體、(D) —種或多種氧化物氣體，和(E)其他氣體(如N2、H2等。)。一種或多種碳摻雜劑源氣體可包含本文中公開的任何碳摻雜劑源氣體。
[0105]在具體的實(shí)施方案中，氣體結(jié)合組合物包含(A) —種或多種碳摻雜劑源氣體和(B) 一種或多種氟化物氣體，其中碳摻雜劑源氣體㈧選自CO、C02、0)&和Ca0xHyFz，其中a 彡 l、x 彡 0、y 彡 0 且 z 彡 0，且氟化物氣體(B)選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1 ;和式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡0，如CF4、CF3H、CF2H2、CFH3等。在這種氣體結(jié)合組合物中，組
(A)和/或組(B)中可以為既含有碳原子又含有氟原子的氣體。
[0106]另一方面，本公開涉及包含(A) —種或多種碳摻雜劑源氣體和(B) —種或多種氟化物氣體的氣體結(jié)合組合物，所述氣體結(jié)合組合物被用于對基底例如半導(dǎo)體、太陽能、LED或平板基底的碳摻雜，所述摻雜相比較于在缺乏氟化物氣體下的相應(yīng)碳摻雜改善了離子注入性能。例如氟化物氣體可以導(dǎo)致更高的束電流，減少離子注入機(jī)中沉積的殘留物量，縮短故障之間的平均時(shí)間，降低需要維護(hù)的水平。
[0107]在這種氣體結(jié)合組合物中，碳摻雜劑源氣體㈧選自C0、C02、CF4、C0F2和Ca0xHyFz，其中 a 彡 1，X 彡 0，y 彡 0，z 彡 0，氟化物氣體(B)選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1(如CF4或C0F2)；和式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡0 (如CF4、CF3H、CF2H2、CFH3)。在這些氣體結(jié)合組合物中，組(A)和/或組(B)中可以為既含有碳原子又含有氟原子的氣體，條件是有至少兩種不同的氣體種類存在于組合物中。
[0108]在不同的具體實(shí)施方案中，氣體結(jié)合組合物可包含至少一種、最高達(dá)10種的組
(A)中的氣體，以及至少一種、最高達(dá)10種的組(B)中的氣體。
[0109]氣體結(jié)合組合物可以組(A)和(B)中的各個(gè)氣體的氣體混合物的形式存在，或各個(gè)氣體可以彼此呈協(xié)流關(guān)系。如本文中使用的，“協(xié)流關(guān)系”是指是組(A)的氣體與組(B)的氣體同時(shí)流入相同的離子注入機(jī)中，且期間所述流體的至少一部分與另一部分例如在不同的流道中彼此分離。因此，在一個(gè)含有組㈧和組⑶氣體的共有供應(yīng)容器中，組㈧和組(B)氣體最初可以以混合的形式存在。或者，組(A)氣體可以經(jīng)與組(B)氣體的供料管線不同的供料管線進(jìn)入離子注入機(jī)中。作為另一個(gè)替代方案，組(A)氣體的供料管線和組
(B)氣體的供料管線可以終止于離子注入機(jī)上游的流道，使得氣體在流道中相互混合，并且所得的氣體混合物從該流道進(jìn)入離子注入機(jī)中，使得各個(gè)組(A)和組(B)的氣體作為它們流體的一部分彼此分離地流入離子注入機(jī)中，并作為它們流體的一部分彼此混合地流入離子注入機(jī)中。
[0110]關(guān)于組(A)氣體和組(B)氣體的相關(guān)部分，基于組(A)氣體和組(B)氣體的總體積計(jì)，兩者各自的部分可以為0.001體積％至99.999體積％，且組(A)氣體和組(B)氣體在組合物中的的體積百分比總計(jì)為100體積％。
[0111]在一個(gè)實(shí)施例中，基于組㈧和組⑶氣體的總體積計(jì)，組⑶氣體在組㈧和組
(B)的結(jié)合組合物中的相關(guān)部分為0.001體積％至20體積％。
[0112]在另一個(gè)實(shí)施方案中，已說明，在將NF3作為組(B)氟化物與組(A)碳摻雜劑源氣體結(jié)合使用時(shí)，在NF3濃度為0.5體積％ -15體積％、更優(yōu)選為0.5體積％ -10體積％時(shí)，可顯著改善離子注入機(jī)中的射束電流。
[0113]因此，本公開考慮包含(A) —種或多種碳摻雜劑源氣體和(B) —種或多種氟化物氣體的氣體結(jié)合組合物，其中碳摻雜劑源氣體(A)選自CO、C02、CF4、C0F2和Ca0xHyFz，其中a 彡 l，x 彡 0，y 彡 0 且 z 彡 0，且氟化物氣體(B)選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1 ;和式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡0。在這種氣體結(jié)合組合物中，組⑷和/或組⑶中可為既含有碳原子又含有氟原子的氣體。
[0114]在各個(gè)具體實(shí)施方案中，氣體結(jié)合組合物中可存在至少1種至最高達(dá)10種的組(A)氣體，所述組(A)氣體與至少1種至最高達(dá)10種的組(B)氣體相結(jié)合。在不同的實(shí)施方案中，可構(gòu)成不同的氣體結(jié)合組合物，以使組(A)氣體和組(B)氣體的濃度均在0.001體積％至99.999體積％范圍內(nèi)，基于兩者的總體積計(jì)，且所有組(A)氣體和組(B)氣體在組合物中的體積百分比總計(jì)為100體積％。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，組(B)氣體在組(A)氣體和組(B)氣體的結(jié)合組合物中的相關(guān)部分為0.001體積％至20體積％，基于組(A)氣體和組⑶氣體的總體積計(jì)，所有組㈧氣體和組⑶氣體在組合物中的體積百分比總計(jì)為100體積％。在一個(gè)實(shí)施例中，組⑶氣體包括NF3。NF3的濃度約為0.5體積％ -15體積％時(shí)，更優(yōu)選為0.5體積％ -10體積％，基于組(A)氣體和組(B)氣體的總體積計(jì)，所有組(A)氣體和組(B)氣體在組合物中的體積百分比總計(jì)為為100體積％。
[0115]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開涉及一種將碳離子注入至基底中的方法，包括使用上述氣體結(jié)合組合物對基底進(jìn)行碳摻雜。用于該方法中的基底可以為任何適合的類型。在不同的實(shí)施方案中，所述基底可包含微電子基板、光電子基板，光學(xué)基板、超導(dǎo)體基板、半導(dǎo)體基板，光電伏基板或其它類型的基底。在其他具體的實(shí)施方案中，基底可以包含選自半導(dǎo)體基板、太陽能電池板基板、LED基底和平板基板中的一種基底。
[0116]本公開的另一個(gè)方面涉及在碳離子注入過程中改善射束電流的方法，其中所述碳摻雜劑源材料與一種或多種氟化物氣體混合和/或以協(xié)流關(guān)系輸送至離子注入機(jī)中，所述氟化物氣體選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式 XyFz 的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y > 1且z > 1 ;式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡0且z彡1 ;和式CxFyHz的化合物，其中x彡0，y>0且z彡0。在這種方法的一個(gè)實(shí)施例中，氟化物氣體包括NF3。
[0117]本公開的另一個(gè)方面涉及一種離子注入系統(tǒng)，包括:
[0118]一個(gè)離子注入機(jī)，其被配置為接收碳摻雜劑源材料、由此產(chǎn)生碳摻雜劑并將碳摻雜劑物質(zhì)注入至基底中；以及
[0119]一個(gè)供應(yīng)組件，其被布置為將碳摻雜劑源材料輸送至離子注入機(jī)，
[0120]其中碳摻雜劑源材料與一種或多種氟化物氣體混合或呈協(xié)流關(guān)系，所述氟化物氣體選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式 XyFz 的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡1且z彡1，式Ca0xHyFz的化合物，其中a彡0，X彡0，y彡0且z彡1 ;和式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡0。在所述系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案中，碳摻雜劑源材料包括一種或多種選自以下的氣體:C0、C02、CF4、C0F2和Ca0xHyFz，其中a彡l，x彡0，y彡0且z彡0。在所述系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案中，氟化物氣體包括NF3。在本公開的其他實(shí)施方案中，氟化物氣體包括CF4或CFH3。在本公開的其他的實(shí)施方案中，碳摻雜劑源材料包括C02或C0H2。
[0121]根據(jù)本公開，碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)的使用可以用于提高離子注入機(jī)的操作特性，相比于未使用任何協(xié)流氣體或其他額外氣體的離子注入機(jī)的相應(yīng)操作而言，在組成轉(zhuǎn)換、離子束穩(wěn)定性、離子源壽命、離子束均勻性、射束電流和購置成本的至少一個(gè)方面得到了改善。
[0122]在本公開的實(shí)施中使用的用于輸送碳摻雜劑源氣體或協(xié)流氣體的容器可以為任何適合的類型，且可例如包括利用固體吸附劑介質(zhì)存儲(chǔ)相應(yīng)氣體的容器，該類氣體容器可以商品名SDS和SAGE購自ATMI，Inc.(美國康涅狄格州丹伯里)。
[0123]或另一方面，在本公開內(nèi)容的實(shí)施中使用的用于輸送碳摻雜劑源氣體和其他氣體的容器可包含這樣一種容器，其在容器的內(nèi)部空間內(nèi)置一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)器，其中每個(gè)調(diào)節(jié)器均設(shè)置在一個(gè)設(shè)定點(diǎn)下，從而當(dāng)與所述容器連接的外流線路處于低于設(shè)定點(diǎn)的壓力下時(shí)，分配處于設(shè)定點(diǎn)以下的氣體。這種類型的容器可以商品名VAC商購自ATMI，Inc.(美國康涅狄格州丹伯里)。
[0124]本公開的離子注入方法和系統(tǒng)可用于制造半導(dǎo)體產(chǎn)品制品、太陽能電池板或太陽能電池、LEDs、LED顯示器、平板顯示器、或這些產(chǎn)品的組件、部件或部分。
[0125]除了供應(yīng)本公開的特定的碳摻雜劑源氣體之外，本公開還考慮與離子注入操作相關(guān)的其他協(xié)流的氣體，例如，作為載體介質(zhì)。清潔氣體等的氪和氫的協(xié)流，或其他非摻雜劑氣體的流體或協(xié)流。
[0126]在各實(shí)施方案中，本文描述的碳摻雜劑源氣體包括同位素富集的摻雜劑氣體。
[0127]在各實(shí)施方案中，將鹵化物清潔劑與碳摻雜劑源氣體混合提供至離子注入機(jī)或其部件(如離子源、束線(beamline)、渦輪泵、低真空泵等)，以提供原位清潔功能。
[0128]參照以下的非限制性實(shí)施例，將更充分地描述本公開的離子注入方法和系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。
[0129]實(shí)施例
[0130]利用一個(gè)帶有IHC源的離子注入源試驗(yàn)臺進(jìn)行測試。在這些測試中，一氧化碳(C0)被用作碳摻雜劑源氣體，三氟化氮(NF3)和二氟化氙(XeF2)在每個(gè)測試運(yùn)行中作為與C0共同流入離子注入機(jī)中的氟物質(zhì)單獨(dú)使用。
[0131]在利用NF3作為氟物質(zhì)的測試中，在110V的弧電壓(ArcV)下測定離子注入的碳離子(C+)射束電流，在每個(gè)運(yùn)行中，射束電流為50mA和30mA。CO的流速保持在7sCCm。NF3協(xié)流的流速的變化范圍0至0.48sccm。測試結(jié)果顯示，在NF3協(xié)流的流速于0.2sccm至0.3sccm范圍內(nèi)時(shí)(對應(yīng)于基于NF3和C0的總流量約3體積％至4體積％的NF3)，射束電流達(dá)到最大值。測試結(jié)果如圖2和3所示，在每個(gè)圖中，碳摻雜劑物質(zhì)射束電流(C+束，以毫安計(jì))相對于即3協(xié)流速率(以每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米計(jì)(seem))作圖。
[0132]使用與C0碳摻雜劑源氣體共流的XeF2可獲得類似的結(jié)果。
[0133]因此，盡管在具體實(shí)施方案描述中闡述了本公開，但應(yīng)理解，本公開可對示出的實(shí)施方案進(jìn)行各種修改、變型和替代，且所有這些變型、修改和替代方案均應(yīng)視為落在本公開的寬泛范圍內(nèi)，所述范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種離子注入的方法，包括: 使一種碳摻雜劑劑源組合物流入離子注入機(jī)中，所述離子注入機(jī)被配置為用于基底的碳摻雜劑；以及 操作離子注入機(jī)，以從碳摻雜劑源組合物中產(chǎn)生碳摻雜劑物質(zhì)并將碳摻雜劑物質(zhì)注入到基底中， 其中碳摻雜劑源組合物包括至少一種選自以下的碳摻雜劑源材料:
CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；COF2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFwOyHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，z大于或等于0，V大于或等于0，u大于或等于0，條件是W、1、z、V和u的至少一個(gè)為非零值；烴；烷烴；環(huán)烷烴；烯烴；環(huán)烯烴；多烯；環(huán)多烯；炔烴；環(huán)炔烴；芳烴，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴；通式為ROH的醇，其中R為有機(jī)部分；鹵代醇-M ;醚滷代醚;酯;鹵代酯;伯胺；仲胺；叔胺;鹵代胺；N-細(xì)安;硝基(RNO2)和亞硝基(RNO)烷基和鹵代烷基化合物；鹵化物，其中碳原子數(shù)為I ;含有兩個(gè)碳原子的鹵化物；含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物；且其中碳摻雜劑源材料任選地與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述至少一種協(xié)流氣體或至少一種額外的氣體選自=H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；COF2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式 XyFz 的化合物，其中 X 為與 F 成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I ;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0, z彡O ;以及含氟氣體。
2.權(quán)利要求1的方法，其中碳摻雜劑源材料與至少一種選自以下的協(xié)流氣體共同流向離子注入機(jī)=H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；N2F4 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0, z彡O ;以及含氟氣體。
3.權(quán)利要求1的方法，其中碳摻雜劑源材料與至少一種選自以下的額外的氣體混合流入離子注入機(jī)=H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；N2F4 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；N2F4 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0, z彡O ;以及含氟氣體。
4.權(quán)利要求1的方法，其中碳摻雜劑源材料包括CO或CO2，并與至少一種選自以下的協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)=H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；02 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0, z彡O ;以及含氟氣體。
5.權(quán)利要求1的方法，其中碳摻雜劑源材料包含選自CO、CO2,CF4, CH4, COF2, CH2O和C2F4H2 的氣體與選自 H2、PH3> AsH3> SF6、CH4、GeH4' SiH4' F2、XeF2' BF3> GeF4' CF4、SiF4' Ar、Kr、Xe、He、Cl2, COF2, CH2O, C2F4H2, PF3> PF5和含氟氣體的氣體混合或協(xié)流。
6.權(quán)利要求1的方法，碳摻雜劑源材料與協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)，其中碳摻雜劑源材料和協(xié)流氣體結(jié)合物選自以下結(jié)合物:
CCHH2
C0+H2+XeF2
CCHCH4
C0+C0F2
C0+C0F2+02+H2
C0+BF3
C0+PH3
C0+SF6
CCHSiF4
C02+H2
C02+H2+XeF2
C02+CH4
co2+cof2
co2+cof2+o2+h2
co2+bf3
co2+ph3
co2+sf6
C02+SiF4
CxHy+02
CxHy+F2 CxHy+惰性氣體 C0F2+H2 其中X和y具有合適的化學(xué)計(jì)量值。
7.權(quán)利要求1的方法，其中基底選自半導(dǎo)體基板、平板顯示器基板、LED基板和太陽能電池板基板。
8.權(quán)利要求1的方法，用在制造半導(dǎo)體制品、平板顯示器制品、LED制品、LED顯示器制品或太陽能電池板制品中。
9.權(quán)利要求1的方法，其中碳摻雜劑源材料與清潔氣體混合流入離子注入機(jī)。
10.權(quán)利要求9的方法，其中碳摻雜劑源材料包括CO。
11.權(quán)利要求9的方法，其中清潔氣體包括氟氣或C0F2。
12.權(quán)利要求9的方法，其中清潔氣體包括含氧氣體。
13.權(quán)利要求9的方法，其中清潔氣體包括含氟氣體。
14.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括用清潔氣體清洗離子注入機(jī)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中清潔氣體包括氟氣或C0F2。
16.權(quán)利要求1的方法，其中碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外氣體混合流入離子注入機(jī)，由此提高離子注入機(jī)的操作特性，相比于未使用任何協(xié)流氣體或其他額外氣體的離子注入機(jī)的相應(yīng)操作而言，所述離子注入機(jī)的操作特性在組成轉(zhuǎn)換、離子束穩(wěn)定性、離子源壽命、離子束均勻性、射束電流和購置成本的至少一個(gè)方面得到了改善。
17.使用碳摻雜劑將碳聚集或分子注入到基底中的方法，所述碳摻雜選自碳離子Cx+，其中X大于I ;和式CxFwOyHzClvNu+的離子,其中X大于或等于1，且其中W、y、z、v和u為O或大于0，但其中至少一個(gè)不為O。
18.一種離子注入方法，包括: 通過使一種碳摻雜源組合物電離產(chǎn)生碳摻雜劑；并將碳摻雜劑物質(zhì)注入到基底中， 其中碳摻雜劑源組合物所包含選自以下的碳摻雜劑源材料:
CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFwOyHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，z大于或等于0，V大于或等于0，且u大于或等于0，其條件為w、y、z、v和u中的至少一個(gè)為非零值；烴；烷烴；環(huán)烷烴；烯烴；環(huán)烯烴；多烯；環(huán)多烯；炔烴；環(huán)炔烴；芳烴；和它們的衍生物；部分齒代和完全齒代的烴；通式為ROH的醇，其中R為有機(jī)部分；鹵代醇；醛；醚；鹵代醚；酯；鹵代酯；伯胺、仲胺、叔胺；鹵代胺；N-鹵代胺；硝基(RNO2)和亞硝基(RNO)烷基和鹵代烷基化合物；鹵化物，其中碳原子數(shù)為I ;含有兩個(gè)碳原子的鹵化物；以及含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物；且 其中碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述的至少一種協(xié)流氣體或額外的氣體選自以下物質(zhì):H2、PH3> AsH3' CH4, GeH4' SiH4' NH3> F2、XeF2' BF3> SF6、GeF4' SiF4' NF3> N2F4' HF、WF6、MoF6' Ar、Ne、Kr、Xe、He、N2, 02、O3> H2O2' H20、Cl2, HCl、C0F2、CH20、C2F4H2' PF3> PF5、CF4、CF3H, CF2H2, CFH3>B2F4 ;化學(xué)式為XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;化學(xué)式為CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I ;化學(xué)式為CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡O ;以及含氟氣體。
19.一種尚子系統(tǒng)，包括: 一個(gè)離子注入機(jī)，其被配置為接收碳摻雜劑源材料、由此產(chǎn)生碳摻雜劑并將碳摻雜劑物質(zhì)注入至基底中；以及 一個(gè)供應(yīng)組件，其被布置為將碳摻雜劑源材料輸送至離子注入機(jī)，其中供應(yīng)組件包含選自以下的碳摻雜劑源材料:
CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ;CH20、C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFwOyHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，z大于或等于0，V大于或等于0，且u大于或等于0，條件為W、1、z、V和u中的至少一個(gè)為非零值；烴；烷烴；環(huán)烷烴；烯烴；環(huán)烯烴；多烯；環(huán)多烯；炔烴；環(huán)炔烴；芳烴，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴；通式為ROH的醇，其中R為有機(jī)部分適代醇；醒；醚滷代醚；酯滷代酯；伯胺；仲胺；叔胺滷代胺；N-齒代胺；硝基(RNO2)和亞硝基(RNO)烷基和鹵代烷基化合物；鹵化物，其中碳原子數(shù)為I ;含有兩個(gè)碳原子的鹵化物；含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物；且 其中碳摻雜劑源材料與至少一種協(xié)流氣體共同流入離子注入機(jī)或與至少一種額外的氣體混合流入離子注入機(jī)，其中所述至少一種協(xié)流氣體或額外的氣體選自=H2 ；PH3 ；AsH3 ；CH4 ；GeH4 ；SiH4 ；NH3 ；F2 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；NF3 ；HF ；WF6 ；MoF6 ；Ar ；Ne ；Kr ；Xe ；He ；N2 ；O2 ；03 ；H202 ；H20 ；C12 ；F2 ；HC1 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；PF3 ；PF5 ；PF ；CF4 ；CF3H ；CF2H2 ；CFH3 ；B2F4 ；式XyFz的化合物；其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I ;式CxFyHz的化合物，其中x彡0，y>0且z彡O ;以及含氟氣體。
20.一個(gè)氣體結(jié)合組合物，包含:(A) —種或多種碳摻雜劑源氣體和至少一種選自(B)一種或多種氟化物氣體的額外氣體、(C) 一種或多種惰性氣體、(D) 一種或多種氧化物氣體和(E)選自隊(duì)和仏的其他氣體，所述碳摻雜劑源氣體選自:
CO ；C02 ；CF4 ；CH4 ；C0F2 ；CH20 ；C2F4H2 ；C2H6 ;式 CxFwOyHzClvNu 的化合物，其中 x 大于或等于1，w大于或等于0，y大于或等于0，z大于或等于0，V大于或等于0，u大于或等于0，條件是w、y、z、V和u的至少為非零值；烴；燒烴；環(huán)烷烴；烯烴；環(huán)烯烴；多烯；環(huán)多烯；炔烴；環(huán)炔烴；芳烴，及其衍生物；部分鹵代和完全鹵代的烴；通式為ROH的醇，其中R為有機(jī)物部分；鹵代醇-M ;醚滷代醚;酯滷代酯;伯胺、仲胺、叔胺；鹵代胺;N-細(xì)安;硝基(RNO2)和亞硝基(RNO)烷基和鹵代烷基化合物；鹵化物，其中碳原子數(shù)為I ;含有兩個(gè)碳原子的鹵化物；含有多個(gè)碳原子的鹵化物和氫化物。
21.權(quán)利要求20的氣體結(jié)合組合物，包含(A)—種或多種碳摻雜劑源氣體和(B) —種或多種氟化物氣體，其中碳摻雜劑源氣體㈧選自:C0 ；C02 ；C0F2和CaOxHyFz，其中a彡1，X 彡 0，y 彡 O且z 彡 O ;氟化物氣體(B)選自 F2 ；C0F2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式XyFz的化合物，其中X為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y > I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I ;和式CxFyHz的化合物，其中x彡0，y>0 且 z > O。
22.權(quán)利要求21的氣體結(jié)合組合物，包含至少一種且最高達(dá)10種的源自組的(A)氣體，以及至少一種且最高達(dá)10種的源自組(B)氣體。
23.權(quán)利要求21的氣體化合物組分，組(A)氣體和組⑶氣體各自的濃度在0.001體積％至99.999體積％的范圍內(nèi)，基于組(A)氣體和組(B)氣體的總體積計(jì)，所有組(A)氣體和組(B)氣體在組合物中的的體積百分比總計(jì)為100體積％。
24.權(quán)利要求21的氣體結(jié)合組合物，其中，在組(A)和組(B)的結(jié)合組合物中，組(B)氣體的相對比例為0.001體積％至20體積％，基于組(A)和組(B)氣體的總體積計(jì),所有組(A)氣體和組(B)氣體在組合物中的的體積百分比總計(jì)為100體積％。
25.權(quán)利要求24的氣體結(jié)合組合物，其中組(B)氣體包括NF3。
26.權(quán)利要求25的氣體結(jié)合組合物，其中，NF3的濃度為0.5體積％ -15體積％，更優(yōu)選為0.5體積％ -10體積％，基于組(A)氣體和組(B)氣體的總體積計(jì)，所有組(A)氣體和組(B)氣體在組合物中的體積百分比總計(jì)為為100體積％。
27.—種使碳離子注入基底的方法，包括使用權(quán)利要求20-26任一項(xiàng)所述的氣體結(jié)合組合物對基底進(jìn)行碳摻雜。
28.權(quán)利要求27的方法，其中基底包括半導(dǎo)體基板、太陽能電池板基板、LED基板或平板基體。
29.—種在碳離子注入過程中改善射束電流的方法，其中碳摻雜劑源材料與一種或多種氟化物氣體混合和/或以協(xié)流關(guān)系被輸送至離子注入機(jī)中，所述氟化物氣體選自F2 ；COF2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式 XyFz 的化合物，其中 X 為與F成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且Z彡I ;式CxFyHz的化合物，其中X彡O，y>0且Z彡O。
30.權(quán)利要求29的方法，其中氟化合物氣體包括NF3。
31.一種離子注入系統(tǒng)，包括: 離子注入機(jī)，其被配置為接收碳摻雜劑源材料、由此產(chǎn)生碳摻雜劑并將碳摻雜劑物質(zhì)注入至基底中；以及 供應(yīng)組件，其被布置為將碳摻雜劑源材料輸送至離子注入機(jī)中，其中碳摻雜劑源材料與一種或多種氟化物氣體混合或呈協(xié)流的關(guān)系，所述氟化物氣體選自F2 ；COF2 ；CF4 ；MoF6 ；B2F4 ；NF3 ；N2F4 ；XeF2 ；BF3 ；SF6 ；GeF4 ；SiF4 ；WF6 ;式 XyFz 的化合物，其中 X 為與 F 成化學(xué)計(jì)量比的任何元素，y彡I且z彡I ;式CaOxHyFz的化合物，其中a彡0，x彡0，y彡O且z彡I;式CxFyHz的化合物，其中X彡0，y>0且z彡O。
32.權(quán)利要求31的離子注入系統(tǒng)，其中碳摻雜劑源材料包括一種或多種選自以下的氣體:C0、CO2, COF2 和 CaOxHyFz，其中 a 彡 l，x 彡 0，y 彡 O且z 彡 O。
33.權(quán)利要求31的離子注入系統(tǒng)，其中氟化物氣體包括NF3。
34.權(quán)利要求31的離子注入系統(tǒng)，其中氟化物氣體包括CF4。
35.權(quán)利要求31的離子注入系統(tǒng)，其中氟化物氣體包括CFH3。
36.權(quán)利要求31的離子注入系統(tǒng)，其中碳摻雜劑源材料包括C02。
37.權(quán)利要求31的離子注入系統(tǒng)，其中碳摻雜劑源材料包括C0F2。
【文檔編號】H01J37/317GK104272433SQ201380019986
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】O·比爾, E·A·斯特姆, 唐瀛, S·N·耶德衛(wèi), J·D·斯威尼, S·G·瑟吉, B·L·錢伯斯 申請人:先進(jìn)技術(shù)材料股份有限公司