述容器内或容器输出口内。
[0031]本文公开内容的另一方面涉及含有如上所述类型的化合物的贮存和分配容器,其中所述容器进行压力调节以在低于大气压的压力下分配所述化合物。
[0032]本文公开内容在另一方面涉及用于AMU分离以生成用于离子注入的离子物质的离子化组合物,上述组合物来自除BF3外的硼前体化合物,其中上述硼前体化合物同位素富集至超过lt3B和11B之一的天然丰度,并且其中上述组合物包括一种或多种下列物质= B2F4+、B2F3+、B2F2+、BF3+、BF2+、BF+、B.、F+、B2F/+、B2F3++、B2F2++、BF3++、BF2++、BF++、B++、F++、B2F/++、B2F3+++、B2F2+++、BF3+++、BF2+++、BF+++、B+++和F+++,其中的含硼物质同位素富集至超过iqB和11B之一的天然丰度。
[0033]本文公开内容的另一方面涉及硼离子物质,其选自B2F4+、B2F3+、B2F2+、BF3+、BF2+、BF
+、B.、B2F4++、B2F3++、B2F2++、BF3++、BF2++、BF++、B++、B2F/++、B2F3+++、B2F2+++、BF3+++、BF2+++、BF+++和 B+++,并且同位素富集至超过lt3B和11B之一的天然丰度。
[0034]本文公开内容在另一方面涉及改进离子注入过程的射束电流的方法,其包括使用同位素富集的含硼化合物,与相应的非同位素富集的含硼化合物相比,所述化合物可有效形成产生这种改进的射束电流的同位素富集的离子物质。
[0035]本发明的其他方面、特征和实施方案将从随后的公开内容和所附权利要求中更加充分地体现。
【附图说明】
[0036]图1为根据本文公开内容的一个实施方案的半导体制造设备的示意图,所述制造设备包括配置用以接收来自前体提供容器的同位素富集的含硼前体的离子注入系统。
【具体实施方式】
[0037]本文公开内容涉及同位素富集的含硼化合物、组合物及其制备和使用方法。
[0038]在一方面,本文公开内容涉及同位素富集的含硼化合物,其包括两个或以上的硼原子和至少一个氟原子,其中至少一个硼原子含有所需的硼同位素,其浓度或比例高于其(所需同位素)的天然丰度浓度或比例。
[0039]所述含硼化合物可为任意合适的类型,并且可包括任意数量的硼原子。在一个实施方案中,所述含硼化合物含有至少两个硼原子和至少一个氟原子。在另一个实施方案中,所述含硼化合物含有2-80个硼原子,其包括二硼化合物(如B2F4、B2H6、H2B2F6、H2B2F203、H2B2F2O6、^PH2B2F4O2)、三硼化合物(如B3F6)、四硼化合物(H4B4FlQ,B(BF2)3CO和(FsB)3BC0)、五硼化合物、六硼化合物、七硼化合物、八硼化合物(如B8F12)、九硼化合物、十硼化合物(如B10F12)^一硼化合物、十二硼化合物等,最高至B8q化合物(如富勒烯的B8q类似物)。在其它实施方案中,所述含硼化合物可含有2、3、4、5、6、7、8、9、10或11个硼原子。其它实施方案可以包括簇硼化合物(cluster boron compound)。在其它实施方案中,所述含硼化合物可为二硼化合物。在其它实施方案中,所述含硼化合物可包括除特定含硼化合物物质外的二硼化合物(例如,除二硼烷外的二硼化合物)。因此可以理解的是本公开内容在含硼化合物的宽泛范围内预期各种各样类型的含硼化合物。
[0040]在一个同位素富集的含硼化合物的实施方案中,所需同位素为原子质量为10的硼,且其天然丰度浓度为约19.9%。在这样的硼化合物中,原子质量为10的硼同位素的浓度在具体的组成变型中可为例如高于19.9%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%或99.99%。例如,原子质量为10的硼同位素浓度可为20-25 %、25-30 %、30-35 %、35-40 %、40-45%、45_50%、50-55%、55-60%、60-65%、65-70%、70-75%、75-80%、80-85%、85-90%、90-95%、95-99%或95-99.9%。在其它的实施方案中,原子质量为10的硼同位素浓度可为20-30%、30-40%、40-50%、50-60%、60-70%、70-80%、80-90%或90-99%。在这些多种实施方案中的各含硼化合物中,其含有两个硼原子。
[0041]在同位素富集的含硼化合物的另一个实施方案中,所需同位素为原子质量为11的硼且其天然丰度浓度为约80.1 %。在这样的硼化合物中,原子质量为11的硼同位素浓度在具体的组成变型中可为例如高于80.1%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%或99.99%。例如,原子质量为11的硼同位素浓度可为81-85%、85-90%、90-95%、95-99%、95-99.9%。在一个具体的实施方案中,原子质量为11的硼同位素浓度可为81-90%或90-99%。在这些多种实施方案中的各含硼化合物中,其含有两个硼原子和至少一个氟原子,并且在其它化合物中,11B与lt3B的比例在4.1-10,000范围内。
[0042]在如上所述的同位素富集的含硼化合物的多种实施方案中,所述含硼化合物具有化学式B2F4。在如上所述的同位素富集的含硼化合物的多种实施方案中,所述含硼化合物具有化学式B2F6。
[0043]更概括地说,在本公开内容的同位素富集的含硼化合物中,在两个或以上的硼原子中所需同位素的浓度可彼此相同或不同。在本公开内容的同位素富集的含硼化合物的多种实施方案中,所述含硼化合物含有3、4、5、6、7、8、9、10或11个硼原子。
[0044]本公开内容在一方面涉及将硼注入基底中的方法,其包括电离在本说明书中各种描述的同位素富集的含硼化合物以生成硼离子,并且将硼离子注入基底。在该方法中,所述同位素富集的含硼化合物可以为在本说明书中以上部分所描述的任意合适的类型。在一个实施方案中,所述化合物具有化学式B2F4。在该方法的多种其它的实施方案中,所述同位素富集的含硼化合物具有化学式B2F6。
[0045]本公开内容在另一方面涉及束线离子注入、等离子体浸没离子注入或等离子体掺杂系统,其包括同位素富集的含硼化合物源,其中所述化合物可以为本说明书中以上部分所描述的任意类型。在一个实施方案中,所述化合物具有化学式B2F4。在该方法的多种其它实施方案中,所述同位素富集的含硼化合物具有化学式B2F6。在另一个实施方案中,本公开内容涉及离子注入,其中硼离子生成并且通过电场加速以撞击基底(如微电子器件基底)。该注入含硼离子的方法在一次实施中包括在至少15%的高电离效率下电离含硼掺杂剂物质,其使用的弧电压低于100伏,优选低于90伏,更优选低于80伏,并且最优选低于70伏,其使用常规热阴极离子源,或使用类似的电压并使用另一种离子源。在其它的实施方案中,所述离子注入特别地排除等离子体浸没过程。
[0046]上述束线离子注入、等离子体浸没离子注入或等离子体掺杂系统在其具体的实施中,包括适用于将同位素富集的含硼化合物输送至电离室的导管,其中所述导管维持在可有效地最小化或抑制导管阻塞和/或所述化合物在导管中的分解的温度。出于此目的,所述电离室和/或前体进料导管可具备有效冷却能力,如通过提供热交换流回路(heatexchange flow circuitry)用来降低进入电离室的流入掺杂剂气体的温度。
[0047]在将所述同位素富集的含硼化合物输送至离子注入器工具时,所述同位素富集的含硼化合物可以与(一种或多种)其它组分输送(如共流)至所述离子注入器工具,所述其它组分如惰性气体物质(如氩、氙、氮、氦等)、氢、氨、其它硼前体(如天然丰度硼前体、其它同位素富集的含硼前体)、其它掺杂剂前体(即无硼掺杂剂前体),或一种或多种前述组分。
[0048]在一个实施方案中,所述同位素富集的含硼化合物(例如富集的含有原子质量为11的硼同位素的B2F4)与富集的含有原子质量为11的硼同位素的BF3共流至所述离子注入器工具,其中用同位素富集的BF3稀释同位素富集的B2F4以加强所述前体料流抵抗进料管线对所述工具的阻塞的能力。在这种情况下,所述射束电流可维持在提供显著的良好操作并且同时最大化离子源使用寿命的水平。
[0049]在使用同位素富集的含硼前体的各种其它应用时,离子注入系统的操作可以与系统组件的原位清洁一起进行,如通过定期将清洁剂流入所述系统或其待清洁的特定组件中。在此操作中所使用的清洁剂可为任意合适的类型,例如二氟化氙、氟、三氟化氮或其它可有效接触在离子注入系统或其待清洁的特定组件中形成的沉积物的清洁剂,以至少部分去除所述沉积物。在所述离子注入系统中待通过此定期引入的清洁剂而清洁的位置可为气体管、电弧室、前级轨道或在所述工具或辅助设备中的可通过在离子注入操作中使用的化学物质而形成沉积物的其它任意位置或区域。
[0050]在使用同位素富集的含硼化合物作为前体的另一种应用中,使用同位素富集的原子质量为11的硼B2F4作为唯一掺杂剂前体来操作离子注入工具。在其它应用中,使用同位素富集的原子质量为11的硼B2F4作为掺杂剂物质在离子注入工具上进行离子注入,所述离子注入工具还用于进行包括掺杂剂前体的掺杂操作,所述掺杂剂前体选自胂、膦、二氧化碳、一氧化碳、四氟化硅和三氟化硼。
[0051 ]本公开内容的另一方面涉及气体贮存和分配容器,其包括在本说明书中多方面描述的任意类型的同位素富集的含硼化合物。此气体贮存和分配容器可以含有例如具有化学式B2F4的同位素富集的含硼化合物。所述气体贮存和分配容器在具体的实施方案中可以包括置于所