r>[0035] 本发明考虑任意类型的富集含Se的化合物。特定富集含Se的材料的选择将取决 于一些考量，其中一些包括所需的束流水平和其它离子源操作参数；Se离子剂量要求；一 或更多种稀释剂气体的存在；流率操作约束；W及所述离子源在其中运行的模式（即，专用 模式对比非专用模式)。在一实例中，可任选在稀释剂气体诸如氣化物气体或其混合物的存 在下使用富集的肥Se。相比于来自天然存在的肥Se的Se离子注入，富集的肥Se减少了含 Se的沉积物的量。
[0036] 在一优选实施方式中，所述富集含砸材料是SeF6。所述富集的SeF6可任选地与 任意类型的合适的含氨气体组合使用。W下的工作实施例显示了SeF6能意想不到地将含Se沉积物减少至低水平的能力，W至于实现灯丝或阴极增重的最小化，而无需显著降低束 流水平。富集的SeF6将含Se的沉积物的量W及性质减少至与一定水平的富集肥Se相比 显著更大的程度。
[0037] 尽管富集的SeF6是根据本发明的优选的含Se,其检测可具挑战性。一般而言，基 于热解器的检测装置通常已用于在天然存在的SeF6供应至工艺(例如离子室）时监控所述 天然存在的SeF6的泄露。然而将运样的检测装置并入目前使用的离子注入系统，可能需要 硬件修改。因此，不是进行复杂的设计修改W改造现有的离子注入系统，而是本发明考虑使 用含氨气体或其混合物，所述含氨气体或其混合物与富集的SeF6在单个源或容器(例如低 于大气压源)中预先混合，藉此所述含氨气体可用作为示踪材料，用于检测SeF6的泄露。例 如，可将PH3与富集的SeF6预先混合，并使用在所述离子注入系统上的PH3检测器来检测 富集的SeF6的泄露。其它合适的示踪气体包括，例如氨气、肿、错烧或硅烷。根据含氨气体 的浓度和类型，所述含氨示踪气体还可双重地用作为在所述离子注入工艺中的稀释剂。
[0038] 在使用富集的SeF6时消除或实质上减少沉积物，使能随后使用含面化物的渗杂 剂气体，而无需过早地缩短所述源寿命。所述工作实施例（图4)令人惊讶地掲示了所述天 然存在的肥Se。不受限于任何理论，在使用富集的SeF6时产生的所述非大量的含Se沉积 物允许能随后过渡至使用含面化物的渗杂剂气体源(例如BF3、SiF4等)，不会引起短的源寿 命。在一个实验中使用富集的SeF6W及在另一个实验中使用天然存在的肥Se的SOSe离 子注入完成之后，所述工作实施例使用SiF4作为在所述离子源室中流动的代表性含面化 物气体。在所述Se离子注入期间含Se沉积物的危害性不仅会缩短其源寿命，还会对在随 后的离子注入中注入来自在所述离子源室中的SiF4的离子化的Si离子的能力产生不利的 影响。
[0039] 在本发明的另一实施方式中，在运行期间，所述含富集砸的源材料可与一或更多 种材料按顺序流动或共同流动，W促进所述离子源的原位清洁。所述原位清洁材料可包括 但不限于&、Xe、Ar、Kr、Ne、成及其混合物，W及氣化物质，例如CF4、等。所述清洁源材 料可作为单独的进入所述离子室103的源被引入，可在引入所述离子室103之前与所述砸 源材料混合，或者W与在图2的低于大气压储存和递送设备201内的所述砸源材料预混合 的状态被提供。所述预混合的材料的实例可W是包含氨和砸化氨（HzSe)的混合物的储气瓶 包装（巧Iinderpackage),所述砸化氨（HzSe)被同位素富集至含有高于天然丰度水平的其 稳定质量同位素之一。具有富集的砸的其它共同流动的材料混合物也在本发明的考虑内。 根据(至少部分地）特定的砸注入工艺条件，可使用任意混合比率的含富集砸的源材料与共 同流动材料。
[0040] W气相提供所述含富集砸的渗杂剂组合物，从而消除来自汽化器的储存和递送的 需求。在一优选实施方式中，通过低于大气压递送和储存设备提供所述含富集砸的源材料 的供应，所述低于大气压递送和储存设备在加压状态下将所述含富集砸渗杂剂的气体源材 料保持在其内部容积内。所述含砸渗杂剂的源材料优选为气相，并且富集其天然存在的质 量同位素之一。所述递送设备排放流通路流体连通，其中所述递送设备被开动W响应于沿 着所述排放流通路获得的低于大气压条件，允许所述包含富砸渗杂剂的气体源材料从所述 设备的内部容积的受控流出。
[0041] 优选地，所述递送设备在真空条件下被开动。优选将所述真空开动的递送设备 整体配置在储存器或储气瓶内。可采用多种机械设计，W实现所述含富集砸渗杂剂的气 体源材料的低于大气压递送。在一优选实施方式中，由Praxair?售卖的和如美国专利第 5,937,895; 6,045,115; 6,007,609; 7,708,028;和 7, 905, 247 号中所公开的Uptime液 递送设备可应用于本发明，W安全递送受控流率的含富集砸渗杂剂的气体源材料至用于砸 注入的离子装置，所有的上述美国专利的全部内容通过引用方式并入本文。该设备包括用 于连接加压气瓶的出口的通道主体。可移动阀元件被构造成在密封位置和开放位置之间移 动。在该密封位置，所述阀元件阻止所述加压的含富集砸渗杂剂的气体源材料从所述气瓶 的内部的流出。位于所述阀元件的下游的可膨胀隔膜可操作地连接该阀元件，用于W将所 述阀元件保持在上述密封位置直至该隔膜的内部和外部之间产生压力差为止的方式控制 该阀元件的移动。该隔膜在大气压或更大的压力下密封，并且连接所述流体排放通路。因 此，在所述隔膜外部的压力条件达到低于大气压条件时，所述隔膜在其内部和外部之间获 得压力差，其导致所述隔膜膨胀，并将所述阀元件移动至所述开放结构，产生流动通路，供 所述含富集砸渗杂剂的气体源材料从所述气瓶流出，流经所述流体排放管道，并流入在其 中发生砸注入的所述离子装置。可向所述阀元件添加流量限制器，W进一步控制并限制所 述含富集砸渗杂剂的气体源材料从该气瓶的流出。有利的是，不需要采用外部压力调节器 来将该气瓶压力降低至沿着所述流体排放管道使用的质量流量控制器可接受的压力。
[0042] 可设置上述止回阀配置，W可靠地防止所述阀元件的开放直至沿着所述流体排放 通路的压力下降至真空条件为止。由于典型的终端用户的离子装置在100torr或更小的 低于大气压下运行，因此在压力为例如500torr或更小的真空下分配所述含富集砸渗杂剂 的气体源材料可确保任何泄露仅泄露入在其中可快速检测它们的所述离子装置。因此，采 用上述低于大气压递送设备用于递送含富集砸渗杂剂的气体源材料的所述离子注入工艺 不需要验证泄露的不存在。
[0043] 其它合适的低于大气压递送设备可包括W各种设置方式设置的调压器、止回阀、 流量限制阀和限流孔。例如，可在所述气瓶内连续设置两个调压器，W将含富集砸渗杂剂的 气体源材料的所述气瓶压力调节至沿着所述流体排放管道所包含的下游质量流量控制器 可接受的预定压力。
[0044] 本领域技术人员将会认识到通过使用富集的砸可获得其它的益处，W及所述富集 不限于s°Se，而是可包括富集任意其它的天然存在的同位素。此外，所述富集水平的范围可 W从高于所述天然存在的丰度水平的值直至并包括100%。
[0045] 比较实施例1 (SiF4,不具有先前的Se离子注入） 作为基线测试，在离子源室中运行SiF4,且在该离子源室中不具有先前注入的Se。监 测作为时间的函数的灯丝电流，并在图4中显示结果。指定为"仅SiF4"的虚线显示在不具 有任何先前Se注入的Si离子注入期间的所述灯丝电流趋势。观察到灯丝电流在约10小 时内稳定增加至20A。在使用SiF4的所述Si离子注入期间，来自所述电弧室壁的W通过 F离子和自由基被蚀刻，并再沉积在所述热灯丝上。运逐渐地降低了所述灯丝的电子发射效 率，因此需要更高的电流来保持产生充足的电子，W在所述测试进行期间维持所述等离子 体。
[0046] 比较实施例2 (天然存在的HzSe) 进行实验W评估在使用HzSe作为所述渗杂剂气体源的Se离子注入期间的离子源性 能。选择SOSe作为用于离子注入的期望的质量同位素，原因在于SOSe表现为