[发明专利]用于改善在硼离子注入期间离子束电流和性能的含硼掺杂剂组合物、系统和其使用方法

权利要求书

1.一种操作离子源的方法，所述方法包括∶

提供包含以下的组合物：含量在约0.1%-10%范围内的B2H6；约5%-15%的H2以及剩余为以硼质量同位素11同位素富集的三氟化硼(11BF₃)，并且此外其中所述组合物特征为基本上缺乏由通式BxHy表示的高级硼烷，其中x是3或更大，并且y是7或更大；

将所述组合物以约0.5-5 sccm范围内的流速引入所述离子源；

在不大于110V的弧电压下操作；

电离所述组合物以产生11B离子；

生成束电流；和

将所述11B离子注入基件中。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述束电流大于11BF3单独用作掺杂气体时，用以硼质量同位素11同位素富集的BF3(11BF3)生成的束电流。

3.如权利要求1所述的方法，还包括操作所述离子源以使得在操作所述离子源达100小时或更多的源寿命时，假信号率不大于每分钟2个假信号。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述离子源的所述弧电压比11BF3单独用作掺杂气体时用11BF3产生的弧电压小约5-10%。

5.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在100小时或更多的源寿命内生成约8-13 mA的束电流，从而在所述源寿命期间具有小于每分钟1个假信号的平均假信号率，其中弧电压设置在80-110 V之间。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述流速在约3-4 sccm之间。

7.如权利要求3所述的方法，其中在所述源寿命期间，所述假信号率不大于每分钟1个假信号。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述同位素富集的三氟化硼是11BF3，并且所述11B离子基本上衍生自11BF3。

9.一种操作离子源的方法，所述方法包括∶

提供包含以下的组合物：含量在0.1%-10%范围内的B2H6；约5%-15%范围内的H2以及剩余为以硼质量同位素11同位素富集的三氟化硼(11BF₃)；

将所述组合物引入所述离子源中；

在小于11BF3单独用作掺杂气体时所使用的对应功率的功率下操作；

电离所述组合物以产生11B离子；

生成与单独使用所述11BF3作为掺杂气体时所产生的束电流相比基本上相同或更高的束电流；和

将所述11B离子注入工件以实现所需剂量。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述离子源寿命与11BF3单独用作掺杂气体时所述11BF3的源寿命相比长至少50%，并且所述束电流高于单独使用所述11BF3作为掺杂气体时产生的束电流。

11.如权利要求9所述的方法，其中在低于仅使用11BF3作为掺杂气体时的功率的水平下操作所述功率来生成所述束电流，所述束电流高于单独使用所述11BF3作为掺杂气体时生成的束电流。

12.如权利要求9所述的方法，其中通过在与单独使用所述11BF3以生成所述束电流时的所用弧电流相比更低的弧电流下操作来设置所述功率，其中所述束电流与单独使用所述11BF3作为所述掺杂气体时产生的所述束电流基本上相同。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述工件包含注入其中的预定剂量的大体上11B离子，并且此外其中与所述11BF3单独用作掺杂气体时生成的W基污染物相比，所述工件具有至少低40%的量的W基污染物。

14.如权利要求9所述的方法，其还包括操作所述离子源达到与单独使用所述11BF3作为掺杂气体时的源寿命相比长至少50%的源寿命。

15.如权利要求11所述的方法，其中在与单独使用所述11BF3作为掺杂气体时的功率相比低5-10%的水平下操作所述功率。