CN101589449A - 具有气体稀释的离子源的改善效能与延长生命期的技术 - Google Patents
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Abstract
揭示一种具有气体稀释的离子源(202a)的改善效能并延长生命期的技术。在一特定例示性实施例中，此技术可被实现为一种具有气体稀释的离子注入机中的离子源的改善效能并延长生命期的方法。此方法可包含：将预定量的掺杂气体释放至离子源腔室(202)中，及将预定量的稀释气体释放至离子源腔室中。稀释气体可包含用于稀释掺杂气体以改善离子源的效能并延长其生命期的含氙气体与含氢气体的混合物。
Description
技术领域
本揭示案大体上是关于半导体制造装备，且更特定言之，是关于具有气体稀释的离子源的改善效能与延长生命期的技术。
背景技术
离子注入为通过使用受激离子直接轰击基板而将化学物质沉积至基板中的制程。在半导体制造中，离子注入机主要用于变更目标材料的类型以及电导率水平的掺杂制程。集成电路(IC)基板以及其薄膜结构中的精确掺杂分布对于适当IC效能通常为至关重要的。为了达成所要掺杂分布，可能以不同剂量且在不同能级注入一种或多种离子物质。
图1显示现有技术离子注入机系统100。如对于多数离子注入机系统为典型的，系统100收容于高度真空环境中。离子注入机系统100可能包含离子源102以及一系列复杂组件，离子束10通过系列复杂组件。系列组件可能包括(例如)萃取操控器104、过滤磁铁106、加速或减速塔108、分析器磁铁110、旋转块狭缝(rotating mass slit)112、扫描仪114以及校正器磁铁116。与操控光束的一系列光学透镜极其类似，离子注入机组件在朝向末端台120导引离子束10之前可过滤并聚焦离子束10。
末端台120在离子束10的路径上支撑诸如工件122的一个或多个工件，使得所要物质的离子被注入工件122中。工件122可能为(例如)需要离子注入的半导体晶圆或其他类似目标物件。末端台120亦可能包括平台124以支撑工件122。平台124可能使用静电力或其他类似力来紧固工件122。末端台120亦可能包括用于在所要方向上移动工件122的扫描仪(未绘出)。末端台120亦可能包括额外组件，诸如用于将工件122引入至离子注入机系统100中且用于在离子注入的后移除工件122的自动工件处置元件。离子注入机系统100亦可能包括控制器(未绘出)以控制离子注入机系统100的各种子系统以及组件。离子注入机系统100亦可能包括若干量测器件，诸如剂量控制法拉第杯(Faraday cup)118、行进法拉第杯128以及设置法拉第杯126。此等器件可用以监视并控制离子束条件。本领域技术人员者应了解，通过离子束10横越的整个路径在离子注入期间被抽空。
离子源102为离子注入机系统100的关键组件。要求离子源102针对各种不同离子物质以及萃取电压而产生稳定的良好界定的离子束10。因此，需要在无需维护或修理情况下操作离子源102历时长期的时间周期。因此，离子源102的生命期或平均无故障时间(mean time betweenfailures，MTBF)为离子源102的一效能准则。
图2显示离子注入机系统100中的离子源102的典型实施例。离子源102可为感应加热阴极(inductively heated cathode，IHC)离子源，其通常用于高电流离子注入装备中。亦可能利用其他各种离子源。离子源102包括界定电弧腔室206的电弧腔室外壳202。电弧腔室外壳202亦包括用于离子束10的萃取孔204。阴极208以及斥拒电极(repellerelectrode)210(或阳极)可定位于电弧腔室206内。斥拒电极210可经电绝缘。阴极绝缘体212可相对于阴极208来定位以使阴极208与电弧腔室外壳202电绝缘并热绝缘。阴极208亦可通过真空间隙与绝缘体212隔开以控制热传导。细丝214可在电弧腔室206外部且紧密接近阴极208而定位以加热阴极208。支撑杆216可支撑阴极208以及细丝214。一个或多个源磁铁220亦可经提供以在朝向阴极208的方向(参见图2的箭头222)于电弧腔室206内产生磁场B。
诸如接地电极240以及抑制电极(compression electrode)242的萃取电极组态可定位于萃取孔204前方。接地电极240以及抑制电极242中的每一个具有与萃取孔204对准以用于自电弧腔室206萃取良好界定的离子束10来用于离子注入机系统100中的孔。
萃取电源248可向接地电极240提供萃取电压以用于自电弧腔室206萃取离子束10。可根据离子束10的所要能量而调整萃取电压。抑制电源246可偏置抑制电极242以禁止离子束10内的电子的运动。一个或多个额外电源亦可提供至离子注入机系统100，诸如细丝电源或电弧电源。细丝电源(未绘出)可向细丝214提供电流以用于加热细丝214自身，其又产生朝向阴极208加速以用于加热阴极208的电子。电弧电源(未绘出)可耦接至电弧腔室外壳202以使由阴极208所发射的电子加速进入形成于电弧腔室206内的等离子20中。
离子源控制器250提供对离子源102的控制。举例而言，离子源控制器250可能控制离子源的各种电源和/或亦可控制掺杂气体自掺杂气体源260至电弧腔室206中的流动速率。离子源控制器250可为可程序化控制器或专用控制器。在一实施例中，离子源控制器250被并入离子注入机系统100的主控电脑内。
掺杂气体源260可经由气体流动控制器266向电弧腔室206中注入预定量的掺杂气体。掺杂气体源260可提供含有所要掺杂元素的特定掺杂气体。举例而言，掺杂元素能包括：硼(B)、锗(Ge)、磷(P)或硅(Si)，且可通过提供为含氟气体，诸如三氟化硼(boron trifluoride，BF3)、四氟化锗(germanium tetrafluoride，GeF4)、三氟化磷(phosphoroustrifluoride，PF3)或四氟化硅(silicon tetrafluoride，SiF4)。亦可利用其他各种掺杂气体和/或掺杂元素，诸如包括氩气(Ar)、氙气(Xe)等的惰性气体。
离子源故障的普遍原因在于：在长期的离子注入制程期间某些材料积聚于阴极表面上。所积聚的材料倾向于降低源离子自阴极表面的热离子发射速率。因此，不能获得所要电弧电流，且离子源102可能必须被替代以维护正常离子源操作。结果，离子源102的效能降级以及短的生命期大大降低离子注入机系统100的生产力。
上述问题对于(但不限于)锗离子注入为尤其显著的。锗离子注入已广泛地使用于半导体工业中以预先非晶化硅晶片，从而防止通道效应。预先非晶化的锗离子注入的需求预期在将来半导体器件制造中大大增加。归因于四氟化锗(GeF4)的稳定化学性质及成本效果，用于锗离子束的最普及源气体中的一个为四氟化锗(GeF4)。然而，在以GeF4掺杂气体操作时，已观测到离子源的极短生命期。
锗离子注入中使用的离子源的短生命期可能归因于作为GeF4分子的化学分解的结果而在电弧腔室206中存在过量自由氟原子。具体言的，电弧腔室外壳202材料由于与此等自由氟原子的化学反应而可能被蚀刻掉。电弧腔室外壳202材料可能最终沉积于阴极208的表面上，从而导致自阴极208的表面的电子发射的降级。
应了解，虽然以上论述了锗离子注入的问题，但其他含氟掺杂气体(诸如，三氟化硼(BF3)、三氟化磷(PF3)以及四氟化硅(SiF4))可能显现类似问题：作为沉积于阴极208上的此等材料的结果而不利地影响离子源102的效能及生命期。虽然可使用诸如氩气、氙气等的惰性气体作为掺杂气体，但使用惰性气体(即使其并不含氟)不可避免地导致降低的射束电流。结果，仍大大降低离子源效能及生命期。
离子源故障的另一普遍原因通过阴极材料的剥离(或溅镀)而引起。举例而言，来自阴极208的金属材料(例如，钨(W)、钼(Mo)等)倾向于与朝向阴极208加速的来自电弧腔室206中的等离子20的离子反应。因为溅镀通过等离子20中的最重离子来支配，所以随着离子质量增加，溅镀效应可能恶化。实际上，材料的继续溅镀使阴极208“变薄”，且可能最终导致阴极208内的孔或开口。因此，当利用含有诸如锗(Ge)、砷(As)、氙(Xe)等的较重元素(与诸如硼(B)或碳(C)的较轻元素相对)的掺杂气体时，大大降低离子源102的效能及生命期。当使用氢化物(例如，AsH3、PH3、CH4等)、惰性气体(Ar、Xe等)或其混合物作为所要注入物质的源时，此等不利影响为尤其显著的。
鉴于前述内容，将需要提供一种用于改善离子源的效能并延长其生命期以克服上述不足及缺点的技术。
发明内容
揭示一种具有气体稀释的离子源的改善效能与延长生命期的技术。在一特定例示性实施例中，技术可被实现为一种具有气体稀释的离子注入机中的离子源的改善效能以及生命期的方法。方法可能包含：将预定量的掺杂气体释放至离子源腔室中，及将预定量的稀释气体释放至离子源腔室中。稀释气体可包含用于稀释掺杂气体以改善离子源的效能并延长其生命期的含氙气体与含氢气体的混合物。
根据此特定例示性实施例的其他方面，掺杂气体可为含氟气体或含卤素气体。
根据此特定例示性实施例的其他方面，含氙气体与含氢气体的混合物可在进入离子源腔室之前于管道中经预混合。
根据此特定例示性实施例的额外方面，含氙气体与含氢气体的混合物可能在进入离子源腔室之前于稀释气体源中经预混合。
根据此特定例示性实施例的其他方面，含氙气体与含氢气体的混合物可在离子源腔室中经混合。
根据此特定例示性实施例的额外方面，含氙气体与含氢气体的混合物可包含大致70％的氙气以及大致30％的氢气。
根据此特定例示性实施例的其他方面，稀释气体包含离子源腔室中的总气体的大致10％至40％。
根据此特定例示性实施例的额外方面，稀释气体包含离子源腔室中的总气体的大致20％，且掺杂气体包含离子源腔室中的总气体的大致80％。
根据另一例示性实施例，该技术可被实现为一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的装置。装置可包含用于将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室中的掺杂气体控制器，以及用于将预定量的第一稀释气体自第一稀释气体源释放至离子源腔室中的第一稀释气体控制器。第一稀释气体可包含用于稀释掺杂气体以改善离子源的效能并延长其生命期的含氙气体与含氢气体的混合物。
根据另一例示性实施例，该技术可被实现为一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的装置。装置可包含用于将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室中的掺杂气体控制器、用于将预定量的第一稀释气体自第一稀释气体源释放至离子源腔室中的第一稀释气体控制器，以及用于将预定量的第二稀释气体自第二稀释气体源释放至离子源腔室中的第二稀释气体控制器。第一稀释气体可包含用于稀释掺杂气体以改善离子源的效能并延长其生命期的含氙气体且第二稀释气体可包含用于稀释掺杂气体以改善离子源的效能并延长其生命期的含氢气体。
根据另一例示性实施例，该技术可被实现为一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的系统。系统可包含离子源，离子源包含掺杂气体控制器、一个或多个稀释气体控制器以及离子源腔室。掺杂气体控制器可将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室中。一个或多个稀释气体控制器可将预定量的稀释气体自一个或多个稀释气体源释放至离子源腔室中。稀释气体可至少包含用于稀释掺杂气体以改善离子源的效能并延长其生命期的含氙气体以及含氢气体。
现将参看如附图中所示的本揭示案的例示性实施例而更详细描述本揭示案。虽然以下参看例示性实施例描述本揭示案，但应了解，本揭示案并不限于此。能够获取本文中的教导的本领域普通技术人员将认识到在如本文中所述的本揭示案的范畴内的额外实施、修改以及实施例以及其他使用领域，且，本揭示案相对于额外实施、修改以及实施例以及其他使用领域可能具有显著效用。
附图说明
为了有助于对本揭示案的较全面理解，现参看附图，其中使用相同数字参考相同元件。此等图式不应理解为限制本揭示案，而是意欲仅为例示性的。
图1显示现有离子注入机系统。
图2显示现有离子注入机系统中的现有离子源。
图3A显示根据本揭示案的实施例的例示性离子源组态。
图3B显示根据本揭示案的实施例的例示性离子源组态。
图3C显示根据本揭示案的实施例的例示性离子源组态。
图4显示根据本揭示案的实施例的在不同稀释条件下离子源的组件上的沉积形成物的例示性说明性图形表示。
图5显示根据本揭示案的实施例的在可变稀释条件下离子束干扰的数目的例示性说明性图形表示。
具体实施方式
本揭示案的实施例改善具有气体稀释的离子源的效能且延长其生命期。
图3A-3C显示根据本揭示案的实施例的例示性离子源组态202a-202c。本领域技术人员应了解，图2的所有元件经并入图3A-3C中。结果，应关联图2中的元件而理解图3A-3C中的所有元件。
参看图3A，离子源202a可包含一个或多个稀释气体源以将一种或多种稀释气体释放至电弧腔室206中，从而稀释来自掺杂气体源260的掺杂气体。举例而言，氙气源262以及相关联气体流动控制器268可经由管道280向电弧腔室206提供预定量的氙气以稀释来自掺杂气体源260的掺杂气体，而氢气源264及相关联气体流动控制器270可经由同一管道280连同氙气向电弧腔室206提供预定量的氢气以稀释来自掺杂气体源260的掺杂气体。掺杂气体可包括含氟气体，诸如三氟化硼(BF3)、四氟化锗(GeF4)、四氟化硅(SiF4)等。掺杂气体亦可包括含卤素气体，诸如氩气(Ar)、氙气(Xe)等。亦可考虑其他组合以及各种掺杂气体。举例而言，稀释气体可包含氩气(Ar)或含氩气体、氙气(Xe)或含氙气体、氢气(H2)或含氢气体、氟气(F)或含氟气体或其组合中的至少一个。亦可利用其他组合以及各种稀释气体。
在一实施例中，如图3A中所显示的，掺杂气体以及一种或多种稀释气体可经由同一管道280而提供至电弧腔室206中。因此，一种或多种稀释气体可在进入电弧腔室206之前于管道280中经预混合。在另一实施例中，如图3B中所显示的，离子源202b中的掺杂气体以及一种或多种稀释气体可经由不同管道280a、280b、280c而提供至电弧腔室206中。在此状况下，一种或多种稀释气体在电弧腔室206中经混合。
返回参看图3A，当通过相关联电源加热细丝214至热离子发射温度时，来自细丝214的电子轰击阴极208以藉此又加热阴极208至热离子发射温度。通过阴极208发射的电子经加速且在电弧腔室206内离子化通过掺杂气体源260提供的掺杂气体的气体分子以产生等离子20。电弧腔室206内的电子可沿着磁场B 222的螺旋轨迹以增加离子化碰撞的数目。斥拒电极210累积负电荷以斥拒电子返回穿过电弧腔室206而产生额外离子化碰撞。当以含氟掺杂气体(诸如，BF3、GeF4、PF3以及SiF4)操作时，离子源202a的生命期可能受到暴露至等离子20的电弧腔室组件上的金属生长(例如，钨(W)沉积)的限制。此等组件可包括阴极208以及斥拒电极210。具体言之，经溅镀或蒸镀的钨(例如)可能与氟组合以形成WF6，除非暴露至高于电弧腔室外壳壁的温度的温度以及低于萃取孔204、阴极208以及斥拒电极210的温度的温度，否则WF6保持气体形式。结果，在最热表面上的WF6分子分解可能导致钨累积于此等表面上。因此，通过释放预定量的一种或多种稀释气体(诸如，氙气以及氢气)连同预定量的掺杂气体至电弧腔室206中，可能降低金属生长或钨累积的速率。
举例而言，氙气可能剥离(或溅镀)累积于暴露至等离子20的电弧腔室组件(诸如，阴极208以及斥拒电极210)上的钨。另外，氢气可能使电弧腔室206中的过量自由氟分子清除以降低WF6的形成。结果，氙气以及氢气稀释气体的组合可一起有益于改善离子源的效能以及生命期。在一实施例中，释放至电弧腔室206中的氙气与氢气的预定比率可包括大约70％比30％。亦可提供其他各种比率。在另一实施例中，一种或多种稀释气体可能包括电弧腔室206中的总气体的大约10％至40％。在又一实施例中，一种或多种稀释气体可能包括总气体的大约20％且掺杂气体可能为大约80％。
本领域技术人员应了解，当掺杂气体为含卤素掺杂气体而非含氟掺杂气体时，一种或多种稀释气体亦可能降低钨累积。因此，添加一种或多种稀释气体以稀释含卤素气体亦可导致离子源的改善的效能以及延长的生命期。
本领域技术人员应了解，一种或多种稀释气体亦可包括氩气(Ar)。虽然并不如氙气般相当有效，但氩气亦可有效地剥离(或溅镀)阴极208以及斥拒电极210(即使氩气稀释可能需要比氙气多的稀释)，以改善离子源的效能并延长其生命期。
图3C显示根据本揭示案的实施例的例示性离子源组态。不同于自独立稀释气体源(例如，氙气源262以及氢气源264)释放一种或多种稀释气体的图3A以及图3B，图3C显示具有一种或多种稀释气体的一个源302的离子源202c。举例而言，与显示于图3A以及图3B中的两个或两个以上独立源262、264相比，稀释气体源302可能已包括氙气以及氢气的混合物。相关联气体流动控制器304可控制经预混合的氙气以及氢气稀释气体的流动。在一实施例中，稀释气体源302可能以大约70％氙气以及30％氢气的预定比率而包括经预混合的氙气以及氢气。亦可考虑其他各种比率。对于来自掺杂气体源260与氙气/氢气源302的气体总量，氙气/氢气稀释气体可包含电弧腔室206中的总气体的大约10％至40％。在一实施例中，氙气/氢气混合物可为总气体的大约20％且掺杂气体可为大约80％。
应了解，虽然参看图3A-3C描述仅两种稀释气体，但本领域普通技术人员将认识到，可实施较大数目的稀释气体、稀释气体源以及稀释气体流动控制器。
图4描绘根据本揭示案的实施例的在不同稀释条件下离子源的组件(例如，阴极208以及斥拒电极210)上的沉积形成物的例示说明性图形表示。
针对三个不同条件用图解表示阴极208以及斥拒电极210的以克(g)为单位的增重。增重可为形成于阴极208以及斥拒电极210上的金属沉积物(诸如，钨沉积物)的量的指示。相对较高的增重可能直接与较低离子源生命期以及降低的离子效能相关联。
对于三个所说明的条件中的每一个而言，GeF4为掺杂气体。在第一条件402中，所使用的稀释气体为氩气。在预定时间周期上，对于氩气而言，所得增重针对阴极208高达45克且针对斥拒电极210达到将近15克。在第二条件404中，所使用的稀释气体为氙气。在类似于第一条件402的时间周期上，第二条件404的增重相比而言小于第一条件402。当使用氙气作为稀释气体时，离子源组件的增重针对阴极208达到大致22克且针对斥拒电极210达到大致8克。然而，如第三条件406中所说明的，当利用氙气以及氢气的组合作为与本揭示案的实施例一致的一种或多种稀释气体且在类似于第一条件402以及第二条件404的时间周期的时间周期上，阴极208的增重为大致8克且斥拒电极210的增重为大致2克。因此，在图4中所说明的三个条件中，通过包含氙气-氢气稀释气体混合物的一种或多种稀释气体测得最低增重。
图5描绘根据本揭示案的实施例的在可变稀释条件下离子束“故障”的数目的例示说明性图形表示。离子束10的束电流中断可能被称为“故障”。结果，需要最小化故障率以用于增加离子源效能以及生命期。曲线502绘制在一种或多种稀释气体为仅氙气时在大约每30分钟的增加中的故障的数目的图表。曲线504绘制在一种或多种稀释气体包括与揭示案的实施例一致的氙气-氢气稀释混合物时故障数目的图表。在此图形表示中，具有氙气-氢气稀释混合物的曲线504的故障数目大大低于具有仅氙气稀释的曲线502的故障数目。
应了解，虽然本揭示案的实施例是针对引入一种或多种稀释气体从而改善传统离子注入机系统中的离子源的效能以及生命期，但亦可提供其他实施。举例而言，用于引入一种或多种稀释气体的技术可应用至基于等离子的离子注入系统，诸如辉光放电等离子掺杂(glow dischargeplasma doping，GD-PLAD)或射频等离子掺杂(radio frequency plasmadoping，RF-PLAD)系统。亦可提供其他各种实施。
除改善离子注入机系统中的离子源的效能以及生命期外，用于在离子注入期间使用一种或多种稀释气体的当前揭示的技术可能具有其他优点。举例而言，可达成离子源的使用的较大效率，此是因为归因于与传统离子注入技术相关联的无效、效率差且冗余的步骤的过量时间以及成本可能使用本揭示案的改善的稀释气体技术而得以降低和/或消除。
因此，本揭示案的实施例可使用气体稀释而提供离子注入机系统中的离子源的改善的效能以及延长的生命期，从而扩展应用传统离子注入方法及系统。
本揭示案并不限于本文中所述的特定实施例的范畴。实际上，除本文中所述的实施例外，本揭示案的其他各种实施例以及对本揭示案的修改自前述描述以及附图对于本领域普通技术人员将为显而易见的。因此，此等其他实施例以及修改意欲在本揭示案的范畴内。另外，虽然本文中已在特定用途的特定环境中的特定实施的情形下描述了本揭示案，但本领域普通技术人员将认识到，其效用有并不限于此且本揭示案可有利地实施于任何的用途的任何的环境中。因此，应鉴于如本文中所述的本揭示案的完整范围(breadth)及精神而理解本文阐述的权利要求。
Claims (23)
1、一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的方法，所述方法包含：
将预定量的掺杂气体释放至离子源腔室中；以及
将预定量的稀释气体释放至所述离子源腔室中，其中所述稀释气体稀释所述掺杂气体以改善所述离子源的所述效能并延长其所述生命期，其中所述稀释气体为包含含氙气体与含氢气体的混合物。
2、根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂气体为含氟气体。
3、根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂气体为含卤素气体。
4、根据权利要求1所述的方法，其中所述含氙气体与所述含氢气体的所述混合物在进入所述离子源腔室中之前于管道中经预混合。
5、根据权利要求1所述的方法，其中所述含氙气体与所述含氢气体的所述混合物在进入所述离子源腔室中之前在稀释气体源中经预混合。
6、根据权利要求1所述的方法，其中所述含氙气体与所述含氢气体的所述混合物在所述离子源腔室中经混合。
7、根据权利要求1所述的方法，其中所述含氙气体与所述含氢气体的所述混合物包含大致70％的氙气以及大致30％的氢气。
8、根据权利要求1所述的方法，其中所述稀释气体包含所述离子源腔室中的总气体的大致10％至40％。
9、根据权利要求8所述的方法，其中所述稀释气体包含所述离子源腔室中的所述总气体的大致20％，且所述掺杂气体包含所述离子源腔室中的所述总气体的大致80％。
10、一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的装置，所述装置包含：
掺杂气体控制器，其用于将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室中；以及
第一稀释气体控制器，其用于将预定量的第一稀释气体自第一稀释气体源释放至所述离子源腔室中，其中所述第一稀释气体稀释所述掺杂气体以改善所述离子源的所述效能并延长其所述生命期，且其中所述第一稀释气体为包含含氙气体与含氢气体的混合物。
11、根据权利要求10所述的装置，其中所述掺杂气体为含氟气体。
12、根据权利要求10所述的装置，其中所述掺杂气体为含卤素气体。
13、根据权利要求10所述的装置，其中所述含氙气体与所述含氢气体的所述混合物在进入所述离子源腔室中之前于所述稀释气体源中经预混合。
14、根据权利要求10所述的装置，其中所述含氙气体与所述含氢气体的所述混合物包含大致70％的氙气以及大致30％的氢气。
15、根据权利要求10所述的装置，其中所述稀释气体包含所述离子源腔室中的总气体的大致10％至40％。
16、根据权利要求15所述的装置，其中所述稀释气体包含所述离子源腔室中的所述总气体的大致20％，且所述掺杂气体包含所述离子源腔室中的所述总气体的大致80％。
17、一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的装置，所述装置包含：
掺杂气体控制器，其用于将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室中；
第一稀释气体控制器，其用于将预定量的第一稀释气体自第一稀释气体源释放至所述离子源腔室中，其中所述第一稀释气体稀释所述掺杂气体以改善所述离子源的所述效能并延长其所述生命期，且其中所述第一稀释气体包含含氙气体；以及
第二稀释气体控制器，其用于将预定量的第二稀释气体自第二稀释气体源释放至所述离子源腔室中，其中所述第二稀释气体稀释所述掺杂气体以改善所述离子源的所述效能并延长其所述生命期，且其中所述第二稀释气体包含含氢气体。
18、根据权利要求17所述的装置，其中所述第一稀释气体以及所述第二稀释气体在进入所述离子源腔室中之前于管道中经预混合。
19、根据权利要求17所述的装置，其中所述第一稀释气体以及所述第二稀释气体在所述离子源腔室中经混合。
20、根据权利要求17所述的装置，其中所述第一稀释气体以及所述第二稀释气体形成包含大致70％的氙气以及大致30％的氢气的稀释气体组合。
21、根据权利要求20所述的装置，其中所述稀释气体组合包含所述离子源腔室中的总气体的大致10％至40％。
22、根据权利要求21所述的装置，其中所述稀释气体组合包含所述离子源腔室中的所述总气体的大致20％，且所述掺杂气体包含所述离子源腔室中的所述总气体的大致80％。
23、一种用于改善离子注入机中的离子源的效能并延长其生命期的系统，所述系统包含：
离子源，所述离子源包含掺杂气体控制器、一个或多个稀释气体控制器以及离子源腔室；
其中所述掺杂气体控制器将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至所述离子源腔室中；
其中所述一个或多个稀释气体控制器将预定量的稀释气体自一个或多个稀释气体源释放至所述离子源腔室中；以及
其中所述稀释气体至少包含含氙气体以及含氢气体以稀释所述掺杂气体，从而改善所述离子源的所述效能并延长其所述生命期。
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