이온 주입 시스템 및 방법 document_id 1020127013712

[청구항 2] 제 1 항에 있어서,상기 냉각 구조는 상기 도펀트 가스 공급 라인 및 상기 도펀트 가스 공급 라인을 통해 흐르는 도펀트 가스를 냉각시키도록 구성된 냉각 통로포함하는이온 주입 시스템. [청구항 3] 제 2 항에 있어서,상기 도펀트 가스 공급 라인은 말단부에서 상기 아크 챔버로 도펀트 가스를 방출하도록 구성되고, 상기 냉각 통로는 상기 도펀트 가스 공급 라인의 말단부위치되는이온 주입 시스템. [청구항 4] 제 3 항에 있어서,상기 이온 소스에 대한 수냉각 어셈블리를 더 포함하고,상기 수냉각 어셈블리는 상기 냉각 통로를 통해 물을 흐르게 하여, 상기 도펀트 가스 공급 라인 및 상기 도펀트 가스 공급 라인을 통해 흐르는 도펀트 가스를 냉각시키도록 상기 냉각 통로에작동가능하게커플링되는이온 주입 시스템. [청구항 5] 제 1 항에 있어서,상기 도펀트 가스 소스는 압력-조절 가스 저장 및 분배 용기포함하는이온 주입 시스템. [청구항 6] 제 5 항에 있어서,상기 압력-조절 가스 저장 및 분배 용기는 붕소 도펀트 가스있는이온 주입 시스템. [청구항 7] 제 6 항에 있어서,상기 붕소 도펀트 가스는 4불화2붕소포함하는이온 주입 시스템. [청구항 8] 제 7 항에 있어서,상기 냉각 구조는 상기 도펀트 공급 가스 라인에서의 4불화2붕소의 온도를 700℃아래유지하도록동작하는이온 주입 시스템. [청구항 9] 제 1 항에 있어서,상기 냉각 구조는 상기 도펀트 가스의 냉각을 실시하기 위해 냉각제가 흐를 수 있는 적어도 하나의 통로를 포함하는 열 싱크 바디를 포함하고,상기 열 싱크 바디는 기계적 고정에 의해상기도펀트가스공급라인고정되도록구성되는이온 주입 시스템. [청구항 10] 제 9 항에 있어서,냉각제가 순환되는 이온 소스 냉각류 회로를 포함하고, 상기 냉각류 회로는 상기 적어도 하나의 통로를 통한 냉각제의 흐름을 위해 상기 열 싱크 바디에 냉각제 공급 관계커플링되는이온 주입 시스템. [청구항 11] 제 10 항에 있어서,상기 이온 소스는 아크 챔버 베이스 라이너를 포함하고,상기 베이스 라이너는 상기 도펀트 가스 공급 라인과 가스 유동 연통하는 개구가지는이온 주입 시스템. [청구항 12] 제 1 항에 있어서,세정 가스 공급부, 희석 가스 공급부, 및 보충 재료 공급부 중 적어도 하나를 더 포함하고,상기 세정 가스 공급부가 제공될 때, 상기 이온 소스는 상기 도펀트 가스 소스로부터 상기 도펀트 가스의 상기 이온 소스에 의한 수용 동안, 및/또는 상기 이온 소스가 상기 도펀트 가스 소스로부터 상기 도펀트 가스를 수용하지 않을 때, 상기 세정 가스 공급부로부터 세정 가스를 수용하도록 구성되고,상기 희석 가스 공급부가 제공될 때, 상기 이온 소스는 상기 도펀트 가스 소스로부터 상기 도펀트 가스의 상기 이온 소스에 의한 수용 동안 상기 희석 가스 공급부로부터 희석 가스를 수용하도록 구성되며,상기 보충 재료 공급부가 제공될 때, 상기 이온 소스는 상기 도펀트 가스 소스로부터 상기 도펀트 가스의 상기 이온 소스에 의한 수용 동안 상기 보충 재료 공급부로부터보충재료수용하도록구성되는이온 주입 시스템. [청구항 13] 제 12 항에 있어서,상기 세정 가스는 xef2 및 nf3로부터 선택된 적어도 하나의 가스 종을 포함하고; 상기 희석 가스는 xef2, 불활성 가스들(inert gas), 비활성 가스(noble gas)들, bf3, h2, ar, n2, xe와 h2와의 혼합물, ch4 및 nh3로부터 선택된 적어도 하나의 희석 가스 종을 포함하며; 상기 보충 재료는 b+를 향해 이온화 반응 평형을 시프트하는데 효과적인 보충 재료, 수소, 메탄, 및 상기 아크 챔버에서, 상기 아크 챔버로 상기 도펀트 가스를 흐르게 하는 상기 도펀트 가스 공급 라인에서, 및/또는 상기 아크 챔버와 도펀트 가스 공급 라인 사이의 인터페이스의 영역에서 분해 종의 퇴적을 방지하는데 효과적인 재료 중 적어도 하나포함하는이온 주입 시스템. [청구항 14] 제 1 항에 있어서,제어기가 상기 아크 챔버에서 또는 상기 아크 챔버의 외벽에서, 상기 도펀트 가스 공급 라인에서, 또는 상기 아크 챔버와 도펀트 가스 공급 라인 사이의 인터페이스의 영역에서 퇴적을 방지하기 위해 소정의 온도를 유지하도록 구성되고;(ⅱ) 상기 아크 챔버가 방사 열 전달에 의해 열을 소산시키도록 구성되고;(ⅲ) 상기 아크 챔버가 열 소산 연장 표면을 포함하고;(ⅳ) 상기 아크 챔버가 텅스텐 또는 몰리브덴으로 형성된 구조체를 포함하고;(ⅴ) 상기 아크 챔버 및/또는 공급 튜브가 퇴적 방지 코팅 또는 차폐부를 포함하고;(ⅵ) 상기 아크 챔버가 상기 아크 챔버의 구성의 재료 보다 더 높은 방사율(emissivity) 재료로 코팅되거나, 랩핑되거나 커버되고;(ⅶ) 상기 아크 챔버가 적어도 2개의 구성 재료로 형성되고, 상이한 방사율을 갖는 재료들을 포함하고;(ⅷ) 제어기가 상기 아크 챔버 및/또는 도펀트 가스 공급 라인에서 퇴적을 방지하는 공정 조건을 유지하도록 구성되고;(ⅸ) 상기 아크 챔버가 적어도 하나의 그라파이트 벽 및/또는 텅스텐 벽을 포함하고;(ⅹ) 상기 아크 챔버가 0.7 내지 0.8의 방사율을 갖는 적어도 하나의 벽을 포함하고;(ⅹⅰ) 상기 아크 챔버가 0.1 내지 0.2의 방사율을 갖는 적어도 하나의 벽을 포함하고;(ⅹⅱ) 상기 아크 챔버가 적어도 하나의 텅스텐 벽을 포함하고;(ⅹⅲ) 제어기가 상기 이온 소스의 동작에서 방사율을 제어하도록 구성되고;(ⅹⅰⅹ) 제어기가 냉각기를 포함하고;(ⅹⅹ) 상기 도펀트 가스 공급 라인과 아크 챔버 사이의 열적 비전도성 어댑터;(ⅹⅹⅰ) 상기 도펀트 가스 공급 라인과 아크 챔버 사이의 동축 어댑터;(ⅹⅹⅱ) 상기 도펀트 가스 공급 라인 및 아크 챔버 중 적어도 하나의 구성의 재료와는 상이한 도전율 및/또는 방사율인 상기 도펀트 가스 공급 라인과 아크 챔버 사이의 어댑터;(ⅹⅹⅲ) 소스 튜브와 아크 챔버 사이의 방사 실드;(ⅹⅹⅳ) 상기 도펀트 가스 공급 라인이 상기 아크 챔버의 구성의 재료 보다 낮은 열 전도율을 갖는 재료로 구성되고;(ⅹⅹⅴ) 상기 아크 챔버가 원통형 돌출부, 및 선택적으로, 상기 원통형 돌출부들 중 하나에 연결된 아크 챔버와 상기 도펀트 가스 공급 라인 사이에 배치되고, 상기 돌출부에서 분자 유동 영역(flow regime)을 제공하도록 구성된 어댑터를 포함하고;(ⅹⅹⅵ) 상기 도펀트 가스 공급 라인이 동축 튜브를 포함하고;(ⅹⅹⅶ) 상기 도펀트 가스 공급 라인이 0.635cm 보다 큰 직경을 가지며;(ⅹⅹⅷ) 상기 아크 챔버로의 도펀트 가스의 흐름을 위한 다중의 인렛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 특징들 중 적어도 하나더 포함하는이온 주입 시스템. [청구항 15] 제 1 항에 있어서,상기 이온 주입 시스템의 흐름 통로는 상기 이온 주입 시스템의 동작에서 상기 도펀트 가스로부터 유래하는 고체들의 퇴적에 영향을 받기 쉽고,상기 흐름 통로에서 상기 도펀트 가스로부터 유래하는 퇴적 고체들의 축적을 검출하고 이를 나타내는 출력을 제공하도록 구성된 모니터링 디바이스; 및 상기 이온 주입 시스템의 후속 동작에서 상기 도펀트 가스로부터 유래하는 상기 퇴적 고체들의 축적을 방지하고, 감소시키거나 반전시키기 위해, 상기 이온 주입 시스템의 작동을 조정하도록 상기 모니터링 디바이스의 상기 출력에 응답하는 제어 어셈블리를 포함하는 고체 퇴적 모니터링 및 제어 시스템더 포함하는이온 주입 시스템. [청구항 16] 제 15 항에 있어서,상기 고체 퇴적 모니터링 및 제어 시스템은,(ⅰ) 상기 모니터링 디바이스가 상기 흐름 통로에서의 압력을 모니터링하도록 구성된 압력 트랜스듀서(pressure transducer)를 포함하고;(ⅱ) 상기 모니터링 디바이스가 질량 흐름 제어기의 밸브 위치를 나타내는 신호를 출력하도록 구성된 상기 질량 흐름 제어기를 포함하고, 상기 밸브 위치를 규정하는 밸브가 상기 흐름 통로를 통한 소정의 유량을 유지하기 위해 상기 흐름 통로에서의 고체 축적에 응답하여 개방하고;(ⅲ) 상기 제어 어셈블리가 상기 흐름 통로를 통한 도펀트 가스의 흐름을 조정하도록 동작가능한 흐름 제어 밸브를 포함하고;(ⅳ) 상기 제어 어셈블리가 상기 흐름 통로를 통한 세정 유체의 흐름을 조정하도록 동작가능한 흐름 제어 밸브를 포함하고;(ⅴ) 상기 제어 어셈블리가 상기 흐름 통로를 통한 희석 유체의 흐름을 조정하도록 동작가능한 흐름 제어 밸브를 포함하고;(ⅵ) 상기 제어 어셈블리가 상기 이온 주입 시스템의 상기 이온 소스 및/또는 상기 흐름 통로에서의 상기 도펀트 가스의 체류 시간을 조정하도록 동작가능하며;(ⅶ) 상기 제어 어셈블리가 상기 이온 소스의 상기 아크 챔버로의 전력 입력을 조정하도록 동작가능한 특징들 중 적어도 하나특징으로 하는이온 주입 시스템.