SILICON IMPLANTATION IN SUBSTRATES AND PROVISION OF SILICON PRECURSOR COMPOSITIONS THEREFORCompositions, systems, and methods are described for implanting silicon and/or silicon ions in a substrate, involving generation of silicon and/or silicon ions from corresponding silicon precursor compositions, and implantation of the silicon and/or silicon ions in the substrate.A method of implanting silicon and/or silicon ions in a substrate, comprising: generating silicon or silicon-containing ions from a composition comprising silicon precursor selected from the group consisting of:(a) monosilanes of the formula wherein each of R1, R2 , R3, and R4 can independently be: H; halogen (F, CI, Br, I); hydroxy; alkoxy; acetoxy; amino; alkyl of the formula CnH2n+i wherein n = 1 -10, optionally substituted with hydroxy, alkoxy, acetoxy, and/or amino; cycloalkyl, bi- and polycycloalkyl, of the formula CnH2n_i wherein n = 1 - 10, optionally substituted with hydroxy, alkoxy, acetoxy, and/or amino; alkenyl of the formula CnH2n including a C=C bond, wherein n = 1 -10, optionally substituted with hydroxy, alkoxy, acetoxy, and/or amino; aryl, including phenyl and aromatic moieties; alkylene including functionality of the formula =CH2 and C RlR2 wherein each of R1 and R2 is as specified above, optionally substituted with hydroxy, alkoxy, acetoxy, and/or amino; alkylyne, including functionalities of the formulae≡CH and≡CR wherein R is Ci-Cio alkyl, hydroxyl, halogen, or amino derivative of alkyl; or acyloxyl of the formula -OOCR wherein R is Ci-Cio alkyl, hydroxyl, halogen, or amino derivative of alkyl;(b) di- and polysilanes of the formula SinHy comprising at least one Si-Si bond, wherein n = 1-8, and y = 2n + 2 for unbranched and branched chains, and y = 2n for cyclic compounds and corresponding substituted di- and polysilanes of the formula SiJ^R2.. ^ wherein n = 1-8 and each of R2 .. . Ry is as specified for each of R1, R2 , R3, and R4 above;(c) bridged silicon precursors of the formula H3Si-X-SiH3, wherein X is -CR^2-, GeR^2-, -NR-, -PR-, -0-, -S-, -S R'R2-, and -Se-, wherein each of R, R1, and R2 is as specified above, and corresponding substituted silicon precursors of the formula R1R2R3Si-X-SiR4R5R6 wherein X is as described above and each of R1, R2 .. . R6 is as specified for each of R1, R2 , R3, and R4 above; (d) polybridged, branched and cyclic silicon precursors of the formula H3Si-X-SiH2-Y-SiH2-.. .Z- SiH3, or otherwise containing Si-Si bonds, wherein X is -CR R2-, GeR^R2-, -NR-, -PR-, -0-, -S-, - S R R2-, and -Se-, wherein each of R, R1, and R2 is as specified above, and corresponding substituted branched silicon precursors wherein X, Y, and Z = C or N, and corresponding cyclic silicon precursors;(e) silenes of the formula H2Si=SiH2, and corresponding substituted silenes of the formula R1R2Si=SiR3R4 wherein R1, R2 , R3, and R4 are as specified above; and(f) silynes of the formula HSi≡SiH, and correspondingly substituted silynes of the formula R1Si≡SiR2 wherein R1 and R2 are as specified above;(g) cluster silicon compounds;(h) premixtures or co-flow mixtures comprising one or more of the foregoing precursors; and(i) one or more of the foregoing precursors, wherein said composition comprises gas that is isotopically enriched above natural abundance in at least one isotope thereof; wherein said composition does not consist solely of (1) silicon tetrafluoride, (2) silane, (3) silicon tetrafluoride and silane mixture, or (4) silicon tetrafluoride, xenon and hydrogen; and implanting silicon or silicon ions in the substrate.
기재내 규소 주입 및 이를 위한 규소 전구체 조성물의 제공상응하는 규소 전구체 조성물로부터의 규소 및/또는 규소 이온의 생성 및 기재에의 상기 규소 및/또는 규소 이온의 주입을 수반하는, 기재내 규소 및/또는 규소 이온의 주입을 위한 조성물, 시스템 및 방법이 기술되어 있다.기재내 규소 및/또는 규소 이온의 주입방법으로서,(a) 식 SiR1R2R3R4의 모노 실란 [여기서, 각각의 R1, R2 ,R3, 및 R4는 독립적으로 H, 할로겐(F, Cl, Br, I), 하이드록시, 알콕시, 아세톡시, 아미노, 식 CnH2n+1의 알킬(여기서, n은 1 내지 10이며, 이는 임의적으로 하이드록시, 알콕시, 아세톡시 및/또는 아미노로 치환됨), 식 CnH2n-1의 사이클로알킬, 바이- 및 폴리사이클로알킬(여기서 n은 1 내지 10이며, 이는 임의적으로 하이드록시, 알콕시, 아세톡시 및/또는 아미노로 치환됨), C=C 결합을 포함하는 식 CnH2n의 알케닐(여기서, n은 1 내지 10이며, 이는 임의적으로 하이드록시, 알콕시, 아세톡시 및/또는 아미노로 치환됨), 아릴, 예를 들면 페닐 및 방향족 잔기, 식 =CH2 및 C R1R2의 작용기를 포함하는 알킬렌 (여기서, 각각의 R1 및 R2는 상기에 명시된 바와 같으며, 이는 임의적으로 하이드록시, 알콕시, 아세톡시 및/또는 아미노로 치환됨), 식 ≡CH 및 ≡CR의 작용기를 포함하는 알킬린 (여기서, R은 C1-C10 알킬, 하이드록실, 할로겐 또는 알킬의 아미노 유도체임), 또는 식 -OOCR의 아실옥실(여기서, R은 C1-C10 알킬, 하이드록실, 할로겐 또는 알킬의 아미노 유도체임)이다],(b) 하나 이상의 Si-Si 결합을 포함하는 식 SinHy의 다이- 및 폴리실란[여기서, n은 1 내지 8이고, y는 비분지쇄 및 분지쇄의 경우 2n+2이고 환형 화합물의 경우 2n이다] 및 식 SinR1R2…Ry의 상응하는 치환된 다이- 및 폴리실란[여기서, n은 1 내지 8이고, 각각의 R1, R2…Ry는 각각의 R1, R2 ,R3, 및 R4에 대해 상기에서 명시한 바와 같다],(c) 식 H3Si-X-SiH3의 가교된 규소 전구체 [여기서, X는 -CR1R2-, GeR1R2-, -NR-, -PR-, -O-, -S-, -S R1R2-, 또는 -Se-이고, 각각의 R, R1, 및 R2는 상기 명시한 바와 같다], 및 식 R1R2R3Si-X-SiR4R5R6의 상응하는 치환된 규소 전구체 [여기서, X는 상술한 바와 같고, 각각의 R1, R2… R6는 각각의 R1, R2 ,R3, 및 R4에 대해 상기에서 명시한 바와 같다],(d) 식 H3Si-X-SiH2-Y-SiH2-…Z-SiH3의, 또는 달리 Si-Si 결합을 함유하는, 다중가교된 분지형 및 환형 규소 전구체 [여기서, X는 -CR1R2-, GeR1R2-, -NR-, -PR-, -O-, -S-, -S R1R2-, 및 -Se-이고, 각각의 R, R1, 및 R2는 상기 명시한 바와 같다], 및 상응하는 치환된 분지형 규소 전구체 [여기서, X, Y 및 Z는 C 또는 N임], 및 상응하는 환형 규소 전구체,(e) 식 H2Si=SiH2의 실렌(silene), 및 식 R1R2Si=SiR3R4의 상응하는 치환된 실렌[여기서, R1, R2 ,R3, 및 R4는 상기에서 명시한 바와 같다],(f) 식 HSi≡SiH의 실린(silyne), 및 식 R1Si≡SiR2의 상응하는 치환된 실린[여기서, R1 및 R2는 상기에서 명시한 바와 같다],(g) 클러스터(cluster) 규소 화합물,(h) 전술된 전구체 중 하나 이상을 포함하는 예비혼합물 또는 공-유동 혼합물, 및(i) 전술된 전구체 중 하나 이상으로 이루어진 군 중에서 선택된 규소 전구체를 포함하는 조성물이되, 하나 이상의 동위원소가 자연 존재비보다 많은 양으로 동위원소-풍부한(isotopically enriched) 기체를 포함하며 (1) 사불화 규소, (2) 실란, (3) 사불화 규소와 실란 혼합물, 또는 (4) 사불화 규소, 제논 및 수소 만으로는 이루어지지 않는 조성물로부터, 규소 또는 규소-함유 이온을 생성하는 단계, 및기재 내로 규소 또는 규소-함유 이온을 주입하는 단계를 포함하는 방법.