TWI557771B - 包括遠端摻雜劑來源的離子佈植器系統以及包含該離子佈植器系統之方法 - Google Patents

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Description

包括遠端摻雜劑來源的離子佈植器系統以及包含該離子佈植器系統之方法 【交互參照之相關申請案】
在此根據美國專利法法規主張以W. Karl Olander之名於西元2010年11月30日申請、名稱為「包括遠端摻質源的離子佈植器系統以及包含該離子佈植器系統之方法(Ion Implanter System Including Remote Dopant Source,and Method Comprising Same)」的美國臨時專利申請案第61/418,402號的優先權權益。美國臨時專利申請案第61/418,402號的全文為所有目的係以引用方式併入本文中。
本發明係關於供應摻質源氣體至離子佈植器的設備和方法，離子佈植器用於摻雜材料，例如半導體基板、平面顯示器基板、太陽能板基板等，且本發明係關於利用該設備和方法的離子佈植系統。
離子佈植係微電子裝置產品製造的基本單元操作。為符合根本特性及使離子佈植操作普及半導體製造設施，已付出相當努力並持續改善離子佈植器設備的效率和效力。
由於幾乎所有用於離子佈植的習知摻質進料氣體具有劇毒又有害，故前述努力包括致力於加強供應、搬運及使用摻質源材料的安全性。
過去15年來，取自ATMI公司(Danbury,CT,USA)、商標為SDS型的物理吸附劑基流體儲存及分配容器在商業化與推廣離子佈植系統方面針對安全性加強貢獻良多。藉由在流體儲存及分配容器中提供物理吸附劑介質做為有毒與有害摻質源流體(例如胂、膦、矽烷和三氟化硼)的儲存介質，可使該等流體在低壓(例如次大氣壓)下被吸附留在容器內，並使該等流體在分配條件下自物理吸附劑快速脫附。
故低壓儲存及分配容器可克服使用以3000千帕至15000千帕的超高大氣壓力容納相同摻質源流體的高壓氣瓶所伴隨的危險。危險包括發生瓶體破裂或高壓氣瓶的閥頭組件故障事件時，高壓有毒/有害流體可能會災難性地散佈。
離子佈植系統典型裝配有氣箱、用於離子化摻質進料氣體的離子源單元、包括加速器與磁性分離部件的佈植器、和相關流動線路與儀器。在離子佈植系統中，摻質氣體供應容器設在系統的氣箱內。氣箱係連接至離子源單元的封閉區，且以和離子源單元一樣的高電壓操作。
在習知離子佈植系統配置中，含有有毒/有害摻質進料氣體的供應容器必須定期更換成填充摻質源氣體的新容器。為更換設在離子佈植系統氣箱內的氣體供應容器，技術員必須戴上自給式呼吸器(SCBA)單元、把用完的供應容器物理性移出氣箱、及把新容器安裝到氣箱中。執行更換操作時，除配戴SCBA的技術員外，半導體製造設施中的離子佈植系統附近須淨空人員，以降低更換操作涉及的風險。
除更換離子佈植系統中的摻質源氣體供應容器相關的危險外，亦常發生摻質源氣體供應容器於製造操作期間的不便時刻用完，以致離子佈植系統必須關機的情況。離子佈植系統意外關機後需要很高的代價來重做部分處理晶圓，且在一些情況下，因處理中斷，故晶圓產品可能具有缺陷或甚至無法用於預期用途。該等事件進而對離子佈植器系統和離子佈植器系統所在的半導體製造設施的經濟效益造成嚴重的不良影響。
本發明係關於供應摻質源氣體至離子佈植系統的設備和方法，且本發明係關於利用該設備和方法的離子佈植系統。
在一態樣中，本發明係關於摻質源氣體供應設備，用以將摻質源氣體從氣箱輸送到離子佈植工具，氣箱相對接地處於高操作電壓，其中氣箱和離子佈植工具位於外封閉區，摻質源氣體供應設備以選自由下列設備配置方式(A)和(B)所組成群組的配置方式配置：設備配置方式，該設備配置方式包含：摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於與離子佈植系統的氣箱設成遠端關係且位於外封閉區外；摻質源氣體本地容器，該摻質源氣體本地容器適於設在氣箱內；以及供應管線，該供應管線依供應關係相互連接摻質源氣體供應容器與摻質源氣體本地容器，且供應管線適於只當離子佈植工具處於非操作狀態且氣箱不處於高操作電壓時，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器；以及設備配置方式，該設備配置方式包含：摻質源氣體容器，該摻質源氣體容器適於設在外封閉區且位於氣箱外；流動線路，該流動線路適於設在氣箱內，其中氣箱內不含摻質源氣體容器；以及電氣絕緣摻質源氣體供應管線，該供應管線配置以當氣箱處於高操作電壓時，接收來自摻質源氣體容器的摻質源氣體及輸送摻質源氣體至氣箱中的流動線路。
本發明的另一態樣係關於離子佈植系統，離子佈植系統包括外封閉區，外封閉區含有氣箱和離子佈植工具，離子佈植工具適於接收來自氣箱的摻質源氣體，其中離子佈植系統包含上述摻質源氣體供應設備。
本發明的又一態樣係關於離子佈植方法，方法包含使用上述摻質源氣體供應設備。
在另一態樣中，本發明係關於用於離子佈植系統的摻質源氣體供應設備，離子佈植系統包括氣箱，該設備包含：摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於與離子佈植系統的氣箱設成遠端關係；摻質源氣體本地容器，該摻質源氣體本地容器適於設在離子佈植系統的氣箱內；以及供應管線，該供應管線依供應關係相互連接摻質源氣體供應容器與摻質源氣體本地容器，且供應管線適於只當離子佈植系統處於非操作狀態時，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器。
在上述摻質源氣體供應設備的一實施例中，當離子佈植系統處於操作狀態時，排空或以惰性加壓氣體填充供應管線。
本發明的又一態樣係關於離子佈植系統，離子佈植系統包含上述摻質源氣體供應設備。
在再一態樣中，本發明係關於操作離子佈植處理系統的方法，離子佈植處理系統包括氣箱，該方法包含將摻質源氣體儲存及分配本地容器設在氣箱內、利用供應管線，耦接摻質源氣體儲存及分配本地容器與摻質源氣體供應容器，摻質源氣體供應容器與氣箱設成遠端關係，以及只當離子佈植處理系統處於非操作狀態時，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器。
本發明的其他態樣、特徵和實施例在參閱以下說明內容和所附申請專利範圍後，將變得更明顯易懂。
本發明係關於以提高操作效率和增加離子佈植系統運轉(on-stream)時間的方式供應摻質源氣體至離子佈植系統的設備和方法。摻質源氣體供應配置方式和方法將更充分描述於後，其中一或更多摻質源氣體供應容器設在離子佈植系統的外封閉區內，例如該封閉區的氣箱中。
在不同態樣中，本發明係關於摻質源氣體供應設備，用以將摻質源氣體從氣箱輸送到離子佈植工具，氣箱相對接地處於高操作電壓，其中氣箱和離子佈植工具位於外封閉區，摻質源氣體供應設備以選自由下列設備配置方式(A)和(B)所組成群組的配置方式配置：
(A)　設備配置方式，該設備配置方式包含：摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於與離子佈植系統的氣箱設成遠端關係且位於外封閉區外；摻質源氣體本地容器，該摻質源氣體本地容器適於設在氣箱內；以及供應管線，該供應管線依供應關係相互連接摻質源氣體供應容器與摻質源氣體本地容器，且供應管線適於只當離子佈植工具處於非操作狀態且氣箱不處於高操作電壓時，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器；以及
(B)　設備配置方式，該設備配置方式包含：摻質源氣體容器，該摻質源氣體容器適於設在外封閉區且位於氣箱外；流動線路，該流動線路適於設在氣箱內，其中氣箱內不含摻質源氣體容器；以及電氣絕緣摻質源氣體供應管線，該供應管線配置以當氣箱處於高操作電壓時，接收來自摻質源氣體容器的摻質源氣體及輸送摻質源氣體至氣箱中的流動線路。
在不同實施例中，摻質源氣體供應設備包含配置方式(A)。在其他實施例中，摻質源氣體供應設備包含配置方式(B)，例如其中該配置方式進一步包含摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於設在外封閉區外，並與設在外封閉區且位於氣箱外的摻質源氣體容器呈供應關係。
本發明的另一態樣係關於離子佈植系統，離子佈植系統包括外封閉區，外封閉區含有氣箱和離子佈植工具，離子佈植工具適於接收來自氣箱的摻質源氣體，其中離子佈植系統包含上述摻質源氣體供應設備，例如其中摻質源氣體供應設備係以配置方式(A)或配置方式(B)配置。
在又一態樣中，本發明係關於離子佈植方法，方法包含使用上述摻質源氣體供應設備。該方法例如可在製造製品的製程中施行，製品選自由半導體製品、平面顯示器製品和太陽能製品所組成的群組。
故本發明思忖離子佈植系統中的摻質源氣體供應，其中根據一實施例，摻質源氣體從遠端供應容器流向離子佈植系統的氣箱中的本地容器而提供至離子佈植系統。在此配置下，離子佈植系統的氣箱中的本地容器經適當調整尺寸以延長操作，遠端供應容器和本地容器則配置成只當離子佈植系統處於非操作狀態時，從遠端供應容器填充本地容器。
注意除非另行指明，否則內文和後附申請專利範圍所用的單數形式「一」和「該」包括複數個指稱物件。
在一實施例中，本發明係關於用於離子佈植系統的摻質源氣體供應設備，離子佈植系統包括氣箱。該設備包括：摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於與離子佈植系統的氣箱設成遠端關係；摻質源氣體本地容器，該摻質源氣體本地容器適於設在離子佈植系統的氣箱內；以及供應管線，該供應管線依供應關係相互連接摻質源氣體供應容器與摻質源氣體本地容器，且供應管線適於只當離子佈植系統處於非操作狀態時，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器。在不同實施例中，當離子佈植系統處於操作狀態時，亦適於排空或以惰性加壓氣體填充供應管線。
可以任何適當方式使供應管線適於只當離子佈植系統處於非操作狀態時，流入摻質源氣體，及適於當離子佈植系統處於操作狀態時，排空或以惰性加壓氣體填充供應管線。在一實施例中，此適應性係由包括中央處理單元(CPU)的組件實行，CPU配置以控制摻質源氣體流過供應管線。
為此，CPU可經適當方式配置，例如其中CPU操作耦接至少一閥，以控制摻質源氣體流過供應管線，例如供應管線中的至少一閥。或者或此外，至少一閥可包括摻質源氣體供應容器的閥頭中的流量控制閥。
藉由CPU產生控制訊號，控制訊號傳送到諸如閥、流量控制器等對應的控制部件，CPU適於監控離子佈植系統且適於當離子佈植系統切斷電源而處於非操作狀態時，實行氣箱中的本地容器填充，並防止離子佈植系統電力開啟，直到完成本地容器填充操作後為止。
供應管線可由任何適合材料製成，供應管線例如由絕緣材料製成，例如聚四氟乙烯或其他非導電聚合物、玻璃、陶瓷或複合材料。供應管線可包括單導管，或者供應管線可包含同軸雙導管或其他多導管排列。輸送摻質源氣體來填充離子佈植系統的氣箱中的本地容器後，提供氣體淨化組件，以清除供應管線的摻質源氣體。
本發明採用的供應容器和本地容器可為任何適合類型。在一實施例中，供應容器包含壓力調節式氣體儲存及分配容器。在另一實施例中，本地容器包含氣體儲存及分配容器，氣體儲存及分配容器含有對摻質源氣體具吸附親和力的物理吸附劑。在又一實施例中，供應容器包含壓力調節式氣體儲存及分配容器，且本地容器包含氣體儲存及分配容器，氣體儲存及分配容器含有對摻質源氣體具吸附親和力的物理吸附劑。
本發明的源氣體供應設備適於配合任何適合的摻質源材料或用於在線清潔離子佈植系統的清潔材料(例如清潔劑，例如三氟化氮(NF3)或二氟化氙(XeF2))使用。例如，摻質源材料可包括選自由胂、膦、三氟化硼、四氟化二硼、三氟化鍺、四氟化矽和矽烷所組成群組的摻質源氣體。本發明思忖摻質材料的混合物、和除摻質源氣體外含共流劑的摻質源氣體組成。共流劑包括氣體物種，以增強摻雜源氣體的本質和離子化程度，藉以清潔離子佈植系統或以其他方式有益離子佈植系統操作和離子佈植系統施行的離子佈植製程。在一實施例中，共流劑包括二氟化氙，以同位清潔離子源。
在再一態樣中，本發明提出離子佈植系統，離子佈植系統包含上述摻質源氣體供應設備。
在一方法態樣中，本發明提出操作離子佈植處理系統的方法，離子佈植處理系統包括氣箱，其中該方法包括將摻質源氣體儲存及分配本地容器設在氣箱內、利用供應管線，耦接摻質源氣體儲存及分配本地容器與摻質源氣體供應容器，摻質源氣體供應容器與氣箱設成遠端關係，以及只當離子佈植處理系統處於非操作狀態時，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器。
在一實施例中，方法包括在離子佈植處理系統操作而涉及供給離子佈植處理系統中的離子源能量期間，維持供應管線呈排空條件，或以加壓惰性氣體填充供應管線。方法可以包括壓力調節式氣體儲存及分配容器的供應容器實行。本地容器包含氣體儲存及分配容器，氣體儲存及分配容器含有對摻質源氣體具吸附親和力的物理吸附劑。該方法的較佳實施例包括提供壓力調節式氣體儲存及分配容器、利用供應管線與本地容器相連，本地容器含有對摻質源氣體具吸附親和力的物理吸附劑。可以任何適合的摻質源氣體物種來施行方法，例如胂、膦、三氟化硼、四氟化二硼等，並可一起使用供應容器供應的共流劑和上述摻質源氣體來施行方法。
在此，描繪用於填充離子佈植系統的氣箱中的本地容器的供應容器特徵的「遠端」一詞係指供應容器位於氣箱外且相距氣箱中的本地容器至少2公尺。在本發明的不同實施例中，供應容器相距離子佈植系統的氣箱中的本地容器至少5、10、15、20、25、30、40、50公尺或以上。
在不同實施例中，離子佈植系統包括系統封閉區，封閉區內設置氣箱、離子源、磁鐵、束線通道、泵和離子佈植系統的其他部件，為此系統包括單一外殼用於離子佈植系統的至少主要部件。在此實施例中，供應容器最好位於單一外殼外，但供應容器也可位於單一外殼內。例如，供應容器可設在半導體製造設施中的地下地窖，且由適當流動線路耦接離子佈植系統的氣箱中的本地容器。或者，供應容器可設在半導體製造設施中的主要地板中央位置上，且由適當流動線路耦接離子佈植系統的本地容器。
又或者，供應容器可由適當流動線路操作連結半導體製造設施中各離子佈植系統單元的多個本地容器，如此單一供應容器可供應摻質源氣體至多個佈植工具。
相互連接供應容器與離子佈植系統的氣箱中的本地容器的供應管線適於只當離子佈植系統處於非操作狀態時，讓摻質源氣體從供應容器流向氣箱中的本地容器，以從遠端供應容器填充本地容器。「非操作狀態」一詞係指離子佈植系統未供給離子源能量且離子佈植系統處於實質接地電壓條件的情況。
由於摻質源氣體從供應容器流向本地容器期間，供應容器與離子佈植系統的氣箱中的本地容器、和相互連接供應容器與本地容器的供應管線處於接地電壓狀態，摻質源氣體可以極低壓力(例如次大氣壓)從供應容器輸送到本地容器，因而在供應管線中無電弧與電漿放電的風險；若本地容器處於高電壓且供應容器處於接地電位，以致在摻質源氣體供應管線各處產生對應的高電壓梯度，則可能產生電弧與電漿放電的風險。
摻質源氣體只當離子佈植系統處於非操作狀態時輸送，故以接地電壓將摻質源氣體從供應容器輸送到氣箱中的本地容器時，並無電弧與電漿放電的風險。
完成將摻質源氣體從供應容器經由供應管線輸送到氣箱中的本地容器後，可使供應管線排空成低真空壓力位準，以供後續電力啟動及離子佈植系統操作，其中氣箱處於離子源的高電壓位準。
或者，完成將摻質源氣體從供應容器經由供應管線輸送到氣箱中的本地容器後，可在夠高壓力下以惰性氣體填充供應管線，以提供離子源的後續高電壓操作及氣箱與內含本地容器的對應高電壓條件。
在任一情況下，即排空成低真空壓力或以加壓惰性氣體填充，氣箱本地容器填充完成後，供應管線維持在該等條件下，以防供應管線在離子佈植系統後續運轉操作期間產生電弧或電漿。
供應管線可由任何適合材料製成，且供應管線可具適合上述流體輸送結構應用的任何適當構造。在不同實施例中，供應管線由適應離子佈植系統高電壓操作的絕緣材料製成。供應管線例如由單導管或同軸雙導管構造製成，且供應管線可由聚合材料(例如聚四氟乙烯、聚碸、聚縮醛等)、或適合的玻璃或陶瓷材料、或其他具絕緣性的適合組成材料製成。在同軸雙導管構造中，經由內部導管輸送摻質源氣體時，各導管間的環狀體積可排空、以適當壓力填充惰性氣體或持續淨化。
利用前述配置方式，於佈植器操作期間，相互連接供應容器與離子佈植系統的氣箱中的本地容器的供應管線可維持呈足夠真空或高壓惰性氣體填充條件，而容許在適當電壓下安全操作離子佈植系統，電壓例如為10千伏(kV)至500kV或以上。在一實施例中，將摻質源氣體從供應容器輸送到離子佈植系統的氣箱中的本地容器後，泵抽及排空供應管線，接著在至少110千帕(例如120千帕至150千帕)的壓力下填充氮氣(或其他適合的惰性氣體)，以供後續離子佈植系統操作。
離子佈植系統運轉操作期間，維持供應管線排空或以惰性加壓氣體填充的條件。隨後，當切斷離子佈植系統電源而進行定期排定維修或以其他方式離線時，可在如CPU監測及控制操作下操作本發明的摻質源氣體供應設備和方法，以施行氣箱本地容器的填充。例如，若離子佈植系統運轉操作期間先維持呈真空條件，則可在切斷離子佈植系統電源後，打開供應管線讓摻質源氣體自摻質源氣體供應容器流入，使摻質源氣體從供應容器流向氣箱中的本地容器。或者，若先以惰性氣體加壓供應管線，則可利用離子佈植系統的真空泵或其他專用真空泵來排空供應管線的惰性氣體，隨後打開供應管線讓摻質源氣體自摻質源氣體供應容器流入，使摻質源氣體從供應容器流向氣箱中的本地容器。
接著在離子佈植系統的非操作狀態下施行填充操作，以摻質源氣體補充氣箱中的本地容器，使本地容器具有適當存量而得以延長離子佈植系統操作，直到進行下一排定維修關機、低溫泵再生或離子佈植系統其他排定的中斷操作。
本發明的摻質源氣體供應配置方式包含適於只在離子佈植系統的非操作狀態期間輸送摻質供應氣體的部件。該等部件可為任何適合類型，且例如包括下列部件：供應管線中的流量控制閥、或供應容器及/或本地容器的相關流動線路；離子佈植系統電力開啟後即自動啟動以防流體流過供應管線的連鎖裝置；中央處理單元(CPU)，例如微處理器、可程式邏輯控制器(PLC)、就對應操作程式化配置的特定用途電腦、或控制其他部件的其他處理器/控制器裝置，用以只在離子佈植系統的非操作狀態期間，讓摻質源氣體從供應容器流向本地容器，及當離子佈植系統操作且離子源氣箱處於高電壓操作條件時，防止摻質源氣體從供應容器流向本地容器；供應管線隔離結構，隔離結構選擇性啟動以隔離供應管線的流體流動能力；惰性淨化氣體沖洗系統；真空泵；供應容器隔離部件等。
離子佈植系統的氣箱中的本地容器期為物理吸附劑基流體儲存及分配容器，該容器能使摻質源氣體以吸附狀態儲存於容器內，並使摻質源氣體在分配條件下自吸附劑脫附。物理吸附劑例如包含具適當吸附量的珠狀或熱解單晶型活性碳吸附劑，以於需從供應容器再裝填本地容器前，延長離子佈植系統操作。此類物理吸附劑基流體儲存及分配容器可取自ATMI公司(位於美國康乃迪克州Danbury)販售的「SDS」商標產品。較佳為物理吸附劑基容器，因為該容器能在低壓(例如3千帕至95千帕的次大氣壓)下使摻質源氣體以吸附狀態儲存於吸附劑上，故可提高離子佈植系統操作的安全性。
本地容器可具適當尺寸和摻質源氣體儲存量，以延長離子佈植系統涉及分配摻質源氣體的操作。本地容器的尺寸和摻質源氣體儲存量例如經選擇而符合離子佈植系統例行排定維修操作週期。
當單一供應容器供應摻質源氣體至複數個本地容器時，亦可應用本發明的摻質源氣體供應設備和方法。在此方面，半導體製造設施可包括許多離子佈植系統做為設施中的個別處理工具，系統各具相關維修排程，維修頻率取決於工具類型、所用特定摻質源氣體、離子源操作條件和其他相關處理系統變數。
離子佈植系統的定期維修排程週期可為數天至數週，根據本發明，相應選擇特定離子佈植系統中的本地容器，以提供符合排定維修事件週期的容量。排定維修事件間的離子佈植系統運轉操作期間，本地容器例如經調整尺寸及供給吸附劑，吸附劑可容納2至4週待分配至離子源的摻質源氣體供應量。
雖然前述主要係以離子佈植系統的氣箱中的一個本地容器為例說明，但應理解根據本發明，氣箱可含有由一個供應容器供給的多個本地容器。為此，多個本地容器可設置歧管或以其他方式配設適合線路，如此當第一本地容器近乎用完時，可停用該本地容器及更換氣箱中的容器，接著放置填充摻質源氣體的第二本地容器，第二本地容器並運轉而供應離子佈植系統的離子源。
在此多個本地容器配置下，供應容器設在氣箱外，供應管線耦接歧管而使各本地容器相連，藉以在後續運轉操作中，同時填充摻質源氣體至本地容器，第一容器達預定用完程度時，原自氣箱中的第一容器分配的摻質源氣體變成自第二容器分配。
雖然氣箱中的本地容器可為任何適合類型，包括習知高壓氣瓶、壓力調節式氣體儲存及分配容器或吸附劑基氣體儲存及分配容器，但應理解基於安全性考量，以上述吸附劑基氣體儲存及分配容器做為本地容器尤佳。
因此，氣箱中的本地容器可提供2至4週的摻質源氣體存量，摻質源氣體在次大氣壓條件下儲存於本地容器內的吸附劑上。本地容器可配置用於溫度與壓力監測，且容器可設計成促進容器的熱管理散熱。容器可永久安裝於氣箱，或者容器可為可拆式。
雖然本文描述簡化的單一供應容器配置，且單一供應容器僅於停機時間耦接連通離子佈植系統的氣箱中的單一本地容器，但應理解本發明不限於此。本發明亦涵蓋在離子佈植系統的氣箱中設置多個本地容器用於不同氣體(例如胂、膦、三氟化硼等)的配置方式，離子佈植器系統停機時，可利用供應管線來同時再裝填氣體，供應管線為此配設多個分離通道。在一實施例中，供應管線包含圍住中央棒結構的導管，其中中央棒結構內含多個通道讓多個氣流流過各通道。
或者，可提供多個分離供應管線，各供應管線相互連接單一供應容器與氣箱中的單一本地容器。
又或者，氣箱中的多個本地容器適於接收相同氣體，然後利用適當閥、歧管與切換系統，將氣體連續分配至離子源，該系統可使第一容器用於離子佈植系統運轉操作期間的第一時段，當第一容器消耗預定量的氣體時，切換系統將切換第一容器並開始自第二容器分配相同氣體，以延長離子佈植系統運轉操作期間的分配能力。
用以提供摻質源氣體至一或更多離子佈植系統中的一或更多本地容器的供應容器可為任何適合類型，只要容器能提供適當量而供應摻質源氣體至離子佈植系統的本地容器，供應容器包括習知高壓氣瓶供應容器、壓力調節式氣體儲存及分配供應容器和吸附劑基氣體儲存及分配供應容器。
在不同較佳實施例中，供應容器係取自ATMI公司(位於美國康乃迪克州Danbury)、商標為「VAC」型的壓力調節式氣體儲存及分配容器，該容器包括一或多個內設氣壓調節器。此類壓力調節式容器配設具適當設定點壓力的內部調節器，藉以低壓供應摻質源氣體至對應離子佈植系統的本地容器，進而加強分配摻質源氣體至相關離子佈植系統工具的氣箱中的容器時的安全性。舉例來說，供應容器經壓力調節而以65千帕至90千帕的壓力供應摻質源氣體至氣箱中的本地容器。
為進一步加強安全性，供應容器可設在氣櫃內，通風氣體按適當速率流貫而使氣櫃通風，以掃掠任何氣櫃洩漏物，例如傳至半導體製造設施的空氣排氣處理單元的氣流。供應容器另可耦接分配歧管，分配歧管經建構及配置以於發生過壓情況時隔離供應容器。可採用美國專利案第6,857,447號所述的過壓流體儲存及分配容器隔離配置類型。
供應容器可具任何適當尺寸和適合提供摻質源氣體至本地容器的容量，本地容器依流體接收關係耦接供應容器。如同採用本發明摻質源氣體供應配置方式的特定半導體製造設施所需或所期，供應容器的體積容量例如超過40公升(L)，例如50L、100L或以上。
故根據本發明，可在次大氣壓條件下，從遠端中央供應容器將摻質源氣體補充到離子佈植系統的氣箱中，並可把補充動作排定/整合成與維修週期、低溫泵再生週期或當切斷離子佈植系統電力且處於非操作狀態的其他時間一致。利用此配置方式，流體補充輸送將與離子佈植系統的停機時間一致，且於離子佈植系統的氣箱相對接地不處於高電位時進行流體補充。
因此，顯然本發明的摻質源氣體供應配置方式能大幅提升在涉及離子佈植的半導體製造操作中提供、搬運及使用摻質源氣體的安全性。摻質源氣體可在第一情況下由遠離離子佈植系統的供應容器提供，並集中及供給半導體製造設施中的一或更多離子佈植系統。摻質源氣體供應管線可永久安裝，是以在離子佈植系統的定期排定維修事件間不需切斷毒氣管線、戴上SCBA設備或提前清潔設施。另外，填充離子佈植系統的氣箱中的機載(on-board)容器可協調成與定期排定維修事件一致，如此在非操作條件下，將填充足夠量的摻質源氣體至氣箱容器而延長操作，直到發生下一後繼定期排定維修事件。藉此，離子佈植系統無需伴隨氣箱中的流體容器更換而進行非排定關機，故可持續且連續操作。
現參照圖式，第1圖為離子佈植系統10的示意圖，離子佈植系統10採用根據本發明一態樣的摻質進氣供應配置方式。離子佈植系統10包括離子佈植系統封閉區20，封閉區20含有離子佈植處理腔室12與粒子束發射器14、控制櫃16、氣箱22、和終點站、儲料器與微型環境18。
所示氣箱22流體連通入口導管68。入口導管68和摻質源氣體饋給管線36一起構成供應管線，讓摻質源氣體從供應容器24流向氣箱22中的本地容器，此將參照第2圖詳述於後。
摻質源氣體供應容器24為適合裝配內設調節組件的類型，調節組件相對調節組件中的一或更多調節裝置的壓力設定點而回應容器排放口的壓力。此類容器可取自ATMI公司(位於美國康乃迪克州Danbury)販售的「VAC」商標產品。
或者，容器可為內部容積包括物理吸附材料的類型，摻質源氣體儲存於物理吸附材料上，摻質源氣體並在分配條件下自物理吸附材料脫附及從容器分配。此類容器可取自ATMI公司(位於美國康乃迪克州Danbury)販售的「SDS」商標產品。
又或者，摻質源氣體供應容器24可包含高壓氣瓶。
雖為便於描述而未繪示，但當明白摻質源氣體供應容器24可設在氣櫃或氣體供應地窖內、或半導體製造設施的其他隔離區域。
所示摻質源氣體供應容器24包括容器殼體26，殼體頸部固接閥頭28，閥頭28包括閥元件(未圖示)，閥元件可在完全打開與完全關閉位置間轉換，以調節容器排放的摻質源氣體流量。閥致動器30耦接閥頭28，閥致動器30配置以啟動閥頭28中的閥元件。閥致動器30受控於來自CPU 34的訊號傳輸線，例如訊號傳輸線32。
摻質源氣體饋給管線36耦接至閥頭28的排放口，且饋給管線36含有饋給管線流量控制閥38(該饋給管線流量控制閥由訊號傳輸線40依控制關係耦接至CPU 34)、質量流量控制器42(該質量流量控制器由訊號傳輸線44依控制關係耦接至CPU 34)、壓力監測裝置46(例如壓力轉換器，該壓力監測裝置由訊號傳輸線56依訊號傳輸關係耦接至CPU 34，藉以監測壓力及發送指示饋給管線36中的摻質源氣體壓力的監測訊號至CPU)、和饋給管線控制閥54(該饋給管線控制閥由訊號傳輸線60依控制關係耦接至CPU 34)。
摻質源氣體饋給管線36連通淨化管線50，淨化管線50內含流量控制閥48。淨化管線50含有真空泵52，以協助淨化饋給管線36及經由通風管線53將淨化氣體流出物排出系統。應理解除淨化饋給管線的能力外，供應及/或本地容器亦適於如利用閥、歧管、流動管線等來淨化及再裝填「新」材料。
可使用出自氮淨化饋給管線58中的氮源66的氣流來淨化饋給管線36，氮淨化饋給管線58內含流量控制閥62。訊號傳輸線64依控制關係耦接流量控制閥62與CPU 34，藉以利用出自CPU 34且沿著訊號傳輸線64傳送到流量控制閥的對應控制訊號，打開流量控制閥62，使氮氣流入饋給管線36而開始淨化，並於完成淨化後，關閉流量控制閥62。
雖為便於描述而未繪示，但CPU 34最好耦接至離子佈植系統，以當切斷離子佈植系統電源而定期排定維修、低溫泵再生、或發生涉及中斷離子佈植系統操作的其他事件時，產生輸入至CPU。CPU 34接著操作以打開供應容器24的閥頭28中的閥(藉由將對應控制訊號傳送到訊號傳輸線32中的致動器來啟動閥致動器30)，及將控制訊號傳送到各訊號傳輸線40、60中的閥而打開流量控制閥38、54，以開始補充氣箱22中的本地摻質氣源容器。同時，質量流量控制器42由來自CPU 34且沿著訊號傳輸線44傳送到控制器的控制訊號調節。壓力監測器46監測饋給管線36中的摻質源氣體壓力，壓力監測訊號相應產生及沿著訊號傳輸線56傳送到CPU 34，CPU 34利用對應訊號傳輸線中的適當傳送訊號而回應調節閥頭28中的閥、流量控制閥38、54和質量流量控制器42。
此時關閉流量控制閥62、48。摻質源氣體從供應容器24流過饋給管線36和入口導管68，以補充氣箱22中的本地容器的摻質源氣體存量，且離子佈植系統處於非操作狀態。
依需求填充氣箱22中的本地容器後，CPU 34沿著訊號傳輸線32、40、60傳送控制訊號，以關閉閥頭28中的相關閥和流量控制閥38、54。CPU 34接著操作以打開先前關閉的閥62、48(第1圖未圖示從CPU 34到流量控制閥48的訊號傳輸線)，使氮淨化氣體從氮源66流經氮淨化氣體饋給管線38、摻質源氣體饋給管線36，並流過淨化氣體排放管線50中的真空泵52，而由通風管線53排放淨化氣體流出物。
淨化後，以出自氮源66的氮氣填充摻質源氣體饋給管線36，及關閉流量控制閥48，藉以利用氮氣加壓饋給管線。以氮氣填充饋給管線達預定壓力位準，可防止饋給管線36於後續離子佈植系統運轉操作期間形成電弧與電漿。接著關閉流量控制閥62，以維持饋給管線36中的加壓氮條件用於後續離子佈植系統運轉操作。
或者，可關閉流量控制閥62及關閉流量控制閥38、54，但打開流量控制閥48，真空泵52操作以泵抽流量控制閥38與54間的饋給管線36，直到達適當低真空壓力位準為止。排空後，關閉流量控制閥48及關閉泵52。依此，在後續離子佈植系統運轉操作期間，可維持饋給管線36中的真空壓力條件，以防饋給管線36中產生電弧與電漿。
利用上述配置方式，可只當離子佈植系統處於非操作狀態的停機期間，以摻質源氣體補充氣箱22中的本地容器，且在後續離子佈植系統運轉操作期間，供應容器24不供應摻質源氣體。
第2圖為第1圖所示離子佈植系統的氣箱22的局部示意圖，第2圖圖示機載摻質源氣體儲存及分配容器82和涉及在離子佈植系統停機期間供應摻質源氣體至儲存及分配容器的部分流動線路。
如圖所示，氣箱22設在離子佈植系統封閉區20的內部容積72。本地容器82置於氣箱22的內部容積74。本地容器包括耦接至入口導管68的填充口80，以當離子佈植系統處於非操作狀態時，補充摻質源氣體，此如同以上第1圖所述。本地容器82包括閥頭84，閥頭84耦接閥致動器86。閥頭包括排放口88，排放口88耦接摻質源氣體排放管線90，供摻質源氣體流入離子佈植系統的離子源(第2圖未圖示)。閥致動器86耦接至CPU，例如第1圖的CPU 34，用以控制摻質源氣體流入離子佈植系統的離子源的流率。
第3圖為供應管線的示意圖，供應管線容納多個供應容器和多個本地容器，該等容器相互連通，其中供應管線包含圍住中央棒結構的導管，其中中央棒結構內含多個通道讓多個氣流流過各通道。
如圖所示，供應管線100包括含有棒狀物106的導管102。棒狀物與導管102的內部容積同軸，並和導管一同構成環狀容積104。棒狀物106內含通道108、110、112、114。棒狀物中的通道各自可讓不同摻質源氣體流貫，故可容納多個供應容器和多個本地容器。離子佈植系統運轉操作期間，當供應容器不輸送氣體至本地容器時，可排空棒狀物106與導管102間的環狀容積104，或以惰性氣體加壓環狀容積104。離子佈植系統停機期間，棒狀物106與導管102間的環狀容積104亦可做為另一通道，讓供應容器輸送摻質源氣體至離子佈植系統的氣箱中的本地容器。
第3圖供應管線100的導管102和棒狀物106可由聚四氟乙烯或其他適合組成材料製成。
在第1圖及第2圖所示離子佈植系統的示例性實施例中，系統可配置成停機時，供應2至4週的摻質源氣體，使摻質源氣體從供應容器流向氣箱中的本地容器。就採用胂做為砷摻質源的系統類型而言，2至4週的摻質源氣體供應量為30克至100克的胂。就採用膦做為磷摻質源的對應系統而言，2至4週的摻質源氣體供應量為12克至100克的膦。就三氟化硼而言，2至4週的摻質源氣體供應量為70克至200克的BF3。
應理解有關上述特定結構與配置和方法，可依許多方式修改本文所述示例性流體供應系統。例如，離子佈植系統的氣箱可提供通風能力，使空氣排氣或其他氣體(例如清淨乾空氣(CDA))流過氣箱而掃掠任何摻質源氣體或氣箱中的其他氣體洩漏物。在此系統配置下，通風設備適於提高停機填充氣箱中的本地容器時的通風氣體流率，以供填充操作進行，或是在填充與後續離子佈植系統運轉操作期間，以其他方式調節掃掠氣體流率。
在另一修改例中，供應管線適於各種定向流動操作，包括使淨化氣體朝與填充操作期間摻質源氣體從供應容器流向氣箱中的本地容器相反的方向，逆流流過供應管線，及使吸收氣體逆流以讓吸收氣體離開氣箱中的本地容器，以如當離子佈植系統的離子佈植操作製程配方(摻質)改變時，更換氣箱中含吸收劑的本地容器內的吸收材料、或移除本地容器內的吸收氣體。
離子佈植系統停機期間，填充操作開始前，需至少部分冷卻離子佈植系統。若含吸附劑的本地容器內的物理吸附劑在運轉操作前即遭顯著加熱，則尤其期望進行冷卻。在此情況下，物理吸附劑冷卻將增加吸附劑對摻質源氣體的吸附量。為此，提供冷惰性淨化氣流進出本地容器而移除容器和物理吸附劑的熱，及/或使冷卻摻質源氣體從遠端供應容器經由供應管線流至本地容器，以補償任何熱問題及最大化本地容器內含的物理吸附劑吸附力係有利的。
可以任何適當方式停機填充含物理吸附劑的本地容器。例如，可施行填充製程，直到容器達特定預定壓力，隨後暫時停止讓摻質源氣體流入本地容器而容許吸附達平衡。此時，監測容器中的壓力，例如絕對壓力或壓力隨時間變化率，當壓力或壓降率達特定值時，讓摻質源氣體重新開始流入本地容器，並繼續直到達特定壓力或壓降率，且若有需要，持續反覆此製程，直到完成填充操作為止。
應理解在相關吸附劑吸收摻質源氣體、熱吸附作用消散、熱平衡方面，填充操作可採取各種流率-時間-壓力關係，以達物理吸附劑的預定流體負載量和本地容器的預定摻質源氣體存量而供後續離子佈植系統運轉操作。
第4圖為根據本發明另一實施例的離子佈植系統200的示意圖，離子佈植系統200採用機載摻質源氣體儲存及分配容器208，容器208設在離子佈植器外封閉區204的內部容積206內且位於高電壓終端封閉區220外，高電壓終端封閉區220含有氣體歧管222，氣體歧管222配置使摻質進氣流入離子源腔室228。
摻質源氣體儲存及分配容器208可為耦接至閥頭組件210的圓筒容器部分。閥頭組件可包括手動手輪，手輪經啟動而打開閥頭中的閥，使摻質源氣體流入氣體饋給管線212。或者，閥頭組件可包括自動閥致動器，閥致動器從而連接監測及控制組件(第4圖未圖示)且配置以打開閥頭中的閥，使摻質源氣體流入氣體饋給管線212。
氣體饋給管線212配置讓摻質源氣體流入絕緣氣體供應管線216的入口214，使得摻質源氣體流過氣體供應管線而至高電壓終端封閉區220。氣體歧管設在高電壓終端封閉區220，且氣體歧管配置以輸送氣體至輸送管線226而流入離子源。在離子源中，摻質源氣體經離子化而產生離子束。產生的離子束進入離子佈植器並經電場加速而將離子植入基板中。
利用第4圖所示的示例性配置方式，能提供摻質源氣體至佈植系統外封閉區204內，且氣體維持呈接地電位。絕緣氣體供應管線由電氣絕緣材料製成，如此摻質源氣體可「跳過電壓隙(voltage gap)」而進入高電壓終端封閉區和內部氣體歧管流動線路，隨後並輸送到離子源腔室。
第4圖實施例的摻質源氣體可為任何適合類型，摻質源氣體例如包括四氟化二硼(B2F4)、二硼烷或摻質源氣體混合物(例如B2F4與二硼烷的混合物)。摻質源氣體可富含同位素或含有具至少一富含同位素成分的摻質源氣體混合物。
前述配置方式可克服在離子佈植系統中儲存高電壓電位供應的離子源摻質氣體的問題。問題包括：原系統設備製造商必須在離子佈植系統中設計奢侈的高電壓終端封閉區空間；相應限制高電壓終端封閉區中摻質源氣體供應容器的尺寸和重量；及需手動更換高電壓終端封閉區的摻質源氣體供應容器，包括戴上自給式呼吸器(SCBA)和淨空本地區域。就消耗大量摻質源氣體且需高體積流率的離子源而言，例如用於大表面積佈植應用(例如平面顯示器或太陽能板)的離子源，則問題將特別嚴重。
上述方式能以接地電位將一或更多摻質源氣體供應容器設在佈植器外封閉區內、而非高電壓終端封閉區內。供應容器可為任何適合類型，供應容器例如包含吸附劑基容器，其中摻質源氣體以吸附狀態儲存，並在分配條件下自吸附劑脫附。此類容器可取自ATMI公司(位於美國康乃迪克州Danbury)販售的「SDS」商標產品。或者，供應容器可包含內部壓力調節式摻質源氣體供應容器，例如取自ATMI公司(位於美國康乃迪克州Danbury)販售的「VAC」商標產品。和容器可用於在次大氣壓下輸送摻質源氣體。
故第4圖所示摻質源氣體供應容器可配置以在次大氣壓下輸送摻質源氣體，供應容器連接至絕緣氣體供應管線，供應管線能使氣體越過電壓隙而進入高電壓終端。氣瓶與絕緣氣體供應管線間的連接管線最好很短，以免造成過度壓降。
在此配置下，佈植器外封閉區內可有供應一種氣體的一或更多摻質源氣體供應容器，或有供應多種氣體的多個摻質源氣體供應容器和多個連接管線與多個絕緣氣體供應管線，藉以輸送多個摻質源氣體的特定一者或不同摻質源氣體的特定混合物至高電壓終端封閉區的歧管。所有摻質源氣體供應容器可位於佈植器外封閉區內，或者，一些摻質源氣體供應容器可位於佈植器外封閉區內，其他供應容器則位於高電壓終端封閉區內。換言之，高電壓終端封閉區可做為第2圖實施例所述一般配置類型的氣箱，其中一或更多本地供應容器置於氣箱中，遠端供應容器輸送再裝填摻質源氣體至本地供應容器，相較於第2圖實施例，遠端供應容器係設在佈植器外封閉區內。
絕緣氣體供應管線內的壓力最好為次大氣壓，以加強安全性，但壓力仍須夠高，以確保不會發生高電壓崩潰。視摻質源氣體類型、絕緣氣體供應管線長度和施加電壓而定，在特定實施例中，絕緣氣體供應管線內的壓力可為0.1至0.95大氣壓。
由於氣體連接管線(例如第4圖的氣體饋給管線212)為金屬，絕緣氣體供應管線由電氣絕緣材料(例如玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等)製成，因此兩種材料間需提供適當密封件。故需適當選擇密封件(例如玻璃-金屬、陶瓷-金屬、O形環等)的本質，以將洩漏及/或破裂的風險和危險降至最低，特別是使用劇毒或腐蝕性摻質氣體時。
上述第4圖構造的安全性優勢包括：(i)金屬供應管線和絕緣氣體供應管線中的壓力為次大氣壓，故只會從外面往氣體供應系統洩漏，而不會從氣體供應處往周圍環境洩漏；(ii)摻質源氣體供應容器係配置成次大氣壓供應流體，且洩漏率本質上有限；以及(iii)整個氣體供應及輸送系統係設在現有通風封閉區內，即佈植器的外接地封閉區。
當氣箱中的本地供應容器配合遠端主體供應容器使用時，遠端供應容器配置以於「無電壓」操作期間(即氣箱相對接地電位不處於高電位時)，填充氣箱中的本地供應容器，使用內部壓力調節式容器(例如前述容器)做為遠端容器，及以吸附劑基流體供應容器(例如上述流體供應容器)為本地摻質氣體供應容器係有利的，其中摻質供應氣體吸附留在容器內的吸附介質上，並於分配操作時自吸附劑脫附釋出。
或者，遠端供應容器和本地機載容器均為吸附劑基流體供應容器。
不論容器類型為何，提供流體至氣箱中的機載容器的遠端供應容器可設在氣櫃內做為分離封閉區部件，封閉區部件可置於鄰接離子佈植系統的佈植設施中。氣櫃中的容器可配置成連續分配操作，以當氣櫃中的一容器用完或達預定消耗點時，切換成由第二容器(或相繼容器)分配，以提供分配連續性來填充佈植系統的氣箱中的本地容器。
因此，應理解本發明當涵蓋輸送摻質源氣體至離子佈植工具的各種可能配置方式，且前述配置方式的組合是可能。該等配置方式包括將摻質源氣體容器置於氣箱中和佈植器外封閉區內和封閉區外，以從主體供應器或來源容器填充機載容器。在此亦包含在高電壓操作週期(其中氣箱處於高電位)之間填充機載氣箱容器的配置方式、和將摻質源氣體從氣箱中的容器連續供應至離子佈植工具，並從機載供應容器補充氣箱中的容器的配置方式，以及包含多個配置方式，其中氣箱僅合流動線路，氣箱外的來源容器供應的氣體「跳過電壓隙」而通過絕緣摻質源氣體供應通道，且該等配置方式選擇性具有適於設在外封閉區外的另一摻質源氣體供應容器，摻質源氣體供應容器與設在外封閉區外且位於氣箱外的來源容器呈供應關係。
本文在特殊實施方式中提及的各種特徵、態樣和實施例可建構成包含、由或實質由部分或所有特徵、態樣與實施例、和其聚集構成本文其他實施方式的元件與部件組成。在本發明的保護範圍內，本發明涵蓋對特徵、態樣和實施例作各種變更與組合。故揭示標的可具體指明為包含、由或實質由該等特定特徵、態樣與實施例的任何組合或變更、或一或更多選定特徵、態樣與實施例組成。
雖然本發明已以特定態樣、特徵和示例性實施例揭露如上，然當明白本發明的應用不限於此，而是擴及涵蓋本發明領域的一般技藝人士依據所述內容所推衍的眾多其他變化、修改和替代實施例。同樣地，後附申請專利範圍主張的本發明擬廣泛推斷及解釋成包括內文的所有變化、修改和替代實施例。
10．．．離子佈植系統
12．．．處理腔室
14．．．粒子束發射器
16．．．控制櫃
18．．．微型環境
20．．．封閉區
22．．．氣箱
24．．．供應容器
26．．．殼體
28．．．閥頭
30．．．閥致動器
32、40、44．．．傳輸線
34．．．CPU
36、58．．．饋給管線
38、48．．．流量控制閥
42．．．質量流量控制器
46．．．壓力監測裝置
50、53．．．管線
52．．．真空泵
54、62．．．流量控制閥
56、60、64．．．傳輸線
66．．．氮氣源
68．．．導管
72、74．．．內部容積
80．．．填充口
82．．．容器
84．．．閥頭
86．．．閥致動器
88．．．排放口
90．．．排放管線
100．．．供應管線
102．．．導管
104．．．容積
106．．．棒狀物
108、110、112、114．．．通道
200．．．離子佈植系統
204、220．．．封閉區
206．．．內部容積
208．．．容器
210．．．閥頭組件
212、216、226．．．管線
214．．．入口
222．．．歧管
228．．．離子源腔室
230．．．離子佈植器
第1圖為離子佈植系統的示意圖，離子佈植系統採用根據本發明一實施例的摻質進氣供應配置方式。
第2圖為第1圖所示離子佈植系統的氣箱的局部示意圖，第2圖圖示機載摻質源氣體儲存及分配容器和涉及在離子佈植系統停機期間供應摻質源氣體至儲存及分配容器的部分流動線路。
第3圖為供應管線的示意圖，供應管線容納多個供應容器和多個本地容器，該等容器相互連通，其中供應管線包含圍住中央棒結構的導管，其中中央棒結構內含多個通道讓多個氣流流過各通道。
第4圖為根據本發明另一實施例的離子佈植系統的示意圖，離子佈植系統採用機載摻質源氣體儲存及分配容器，該容器設在離子佈植器外封閉區內且位於高電壓終端封閉區外，高電壓終端封閉區含有氣體歧管，氣體歧管配置使摻質進氣流入離子源腔室。
10．．．離子佈植系統
12．．．處理腔室
14．．．粒子束發射器
16．．．控制櫃
18．．．微型環境
20．．．封閉區
22．．．氣箱
24．．．供應容器
26．．．殼體
28．．．閥頭
30．．．致動器
32、40、44、56、60、64．．．傳輸線
34．．．CPU
36、50、53、58．．．管線
38、48、54、62．．．流量控制閥
42．．．質量流量控制器
46．．．壓力監測裝置
52．．．真空泵
66．．．氮氣源
68．．．導管

Claims (30)

  1. 一種摻質源氣體供應設備，用以將一摻質源氣體從一氣箱輸送到一離子佈植工具，該氣箱相對接地處於一高操作電壓，其中該氣箱和該離子佈植工具位於一外封閉區，該摻質源氣體供應設備包括：一摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於與一離子佈植系統的該氣箱設成一遠端關係且位於該外封閉區外；一摻質源氣體本地容器，該摻質源氣體本地容器適於設在該氣箱內；以及一供應管線，該供應管線依一供應關係相互連接該摻質源氣體供應容器與該摻質源氣體本地容器，且該供應管線適於只當該離子佈植工具處於一非操作狀態且該氣箱不處於該高操作電壓時，讓一摻質源氣體從該供應容器流向該本地容器。
  2. 一種摻質源氣體供應設備，用以將一摻質源氣體從一氣箱輸送到一離子佈植工具，該氣箱相對接地處於一高操作電壓，其中該氣箱和該離子佈植工具位於一外封閉區，該摻質源氣體供應設備包括一摻質源氣體容器，該摻質源氣體容器適於設在該外封閉區且位於該氣箱外；一流動線路，該流動線路適於設在該氣箱內，其中該氣箱內不含該摻質源氣體容器；以及一電氣絕緣摻質源氣體供應管線，該供應管線配置以當該氣箱處於該高操作電壓時，接收來自該摻質源氣體容器的一摻質源氣體及 輸送該摻質源氣體至該氣箱中的該流動線路。
  3. 如請求項2之摻質源氣體供應設備，進一步包含一摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於設在該外封閉區外，並與設在該外封閉區且位於該氣箱外的該摻質源氣體容器呈一供應關係。
  4. 一種離子佈植系統，該離子佈植系統包括一外封閉區，該外封閉區含有一氣箱和一離子佈植工具，該離子佈植工具適於接收來自該氣箱的一摻質源氣體，該離子佈植系統包含如請求項1或請求項2之該摻質源氣體供應設備。
  5. 如請求項4之離子佈植系統，包括如請求項1之該摻質源氣體供應設備。
  6. 如請求項4之離子佈植系統，包括如請求項2之該摻質源氣體供應設備。
  7. 一種離子佈植方法，該方法包含使用如請求項1或請求項2之該摻質源氣體供應設備。
  8. 如請求項7之方法，其中該離子佈植係在製造一製品的一製程中施行，該製品選自由一半導體製品、一平面 顯示器製品和一太陽能製品所組成的一群組。
  9. 一種用於一離子佈植系統的摻質源氣體供應設備，該離子佈植系統包括一氣箱，該設備包含：一摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器適於與該離子佈植系統的該氣箱設成一遠端關係；一摻質源氣體本地容器，該摻質源氣體本地容器適於設在該離子佈植系統的該氣箱內；以及一供應管線，該供應管線依一供應關係相互連接該摻質源氣體供應容器與該摻質源氣體本地容器，且該供應管線適於只當該離子佈植系統處於一非操作狀態時，讓一摻質源氣體從該供應容器流向該本地容器。
  10. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應管線適於利用一組件，從而只當該離子佈植系統處於一非操作狀態時，流入一摻質源氣體，及當該離子佈植系統處於一操作狀態時，排空或以一惰性加壓氣體填充該供應管線，該組件包含一中央處理單元，該中央處理單元配置以控制氣體流過該供應管線。
  11. 如請求項10之摻質源氣體供應設備，其中該中央處理單元操作耦接至少一閥，以控制氣體流過該供應管線。
  12. 如請求項11之摻質源氣體供應設備，其中該至少一 閥包含該供應管線中的至少一閥。
  13. 如請求項11之摻質源氣體供應設備，其中該至少一閥包含該摻質源氣體供應容器的一閥頭中的一流量控制閥。
  14. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應管線係由一絕緣材料組成。
  15. 如請求項14之摻質源氣體供應設備，其中該絕緣材料包含聚四氟乙烯。
  16. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應管線包含一單導管。
  17. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應管線包含一同軸雙導管。
  18. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應管線包含多個氣流通道。
  19. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，進一步包含一氣體淨化組件，用以清除該供應管線的一摻質源氣體。
  20. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應容器包含一壓力調節式氣體儲存及分配容器。
  21. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該本地容器包含一氣體儲存及分配容器，該氣體儲存及分配容器含有對該摻質源氣體具吸附親和力的一物理吸附劑。
  22. 如請求項20之摻質源氣體供應設備，其中該本地容器包含一氣體儲存及分配容器，該氣體儲存及分配容器含有對該摻質源氣體具吸附親和力的一物理吸附劑。
  23. 如請求項9之摻質源氣體供應設備，其中該供應容器含有一摻質源氣體，該摻質源氣體選自由胂、膦、三氟化硼和矽烷所組成的一群組。
  24. 一種離子佈植系統，該離子佈植系統包含如請求項*之該摻質源氣體供應設備。
  25. 一種操作一離子佈植處理系統的方法，該離子佈植處理系統包括一氣箱，該方法包含將一摻質源氣體儲存及分配本地容器設在該氣箱內、利用一供應管線，耦接該摻質源氣體儲存及分配本地容器與一摻質源氣體供應容器，該摻質源氣體供應容器與該氣箱設成一遠端關係，以及只當該離子佈植處理系統處於一非操作狀態 時，讓一摻質源氣體從該供應容器流向該本地容器。
  26. 如請求項25之方法，包含在該離子佈植處理系統操作而涉及供給該離子佈植處理系統中的一離子源能量期間，維持該供應管線呈一排空條件，或以一加壓惰性氣體填充該供應管線。
  27. 如請求項25之方法，其中該供應容器包含一壓力調節式氣體儲存及分配容器。
  28. 如請求項25之方法，其中該本地容器包含一氣體儲存及分配容器，該氣體儲存及分配容器含有對該摻質源氣體具吸附親和力的一物理吸附劑。
  29. 如請求項27之方法，其中該本地容器包含一氣體儲存及分配容器，該氣體儲存及分配容器含有對該摻質源氣體具吸附親和力的一物理吸附劑。
  30. 如請求項25之方法，其中該供應容器含有一摻質源氣體，該摻質源氣體選自由胂、膦、三氟化硼和矽烷所組成的一群組。
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