CN101681782B - 具有气体混合的离子源的效能改良与生命期延长的技术 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示具有气体混合的离子源(202a)的效能改良与生命期延长的技术。在一特定例示性实施例中，所述技术可实现为离子注入机中的离子源的效能改良与生命期延长的方法。所述方法可包含将预定量的掺杂气体导入离子源腔室(206)内。所述掺杂气体可包含掺杂物质。所述方法亦可包含将预定量的稀释气体导入离子源腔室内。所述稀释气体可稀释掺杂气体以改良离子源的效能并延长离子源的生命期。所述稀释气体可进一步包含与掺杂物质相同的协同物质。
Description
技术领域
本揭示案大体而言涉及半导体制造设备，尤其涉及具有气体混合的离子源的效能改良与生命期延长的技术。
背景技术
离子注入为通过用赋能离子直接轰击基材而使化学物质沉积至基材内的方法。在半导体制造中，离子注入机主要用于改变目标材料的导电类型及导电位准的掺杂方法。积体电路(IC)基材及其薄膜结构中的精确掺杂分布通常为适当IC效能的关键所在。为实现所要的掺杂分布，可将一或多种离子物质以不同剂量且在不同能级下注入。
图1描绘现有离子注入机系统100。离子注入机系统100可包含离子源102及一系列被离子束10穿过的复杂组件。所述系列的组件可包括例如引出操控器104、过滤器磁体106、加速或减速管柱108、分析器磁体110、旋转体狭缝112、扫描器114及校正器磁体116。甚如一系列操控光束的光学透镜，离子注入机组件可在过滤并聚焦于离子束10后再将其导向终端站120。
终端站120在离子束10的路径中支撑一或多个工件，诸如工件122，以便将所要物质的离子注入工件122内。工件122可为(例如)半导体晶片或需要离子注入的其他类似目标物件。终端站120亦可包括压板124以支撑工件122。压板124可利用静电力或其他类似力紧固工件122。终端站120亦可包括机械工件扫描器(未图示)以便沿所要方向移动工件122。终端站120亦可包括其他组件，诸如将工件122导入离子注入机系统100内及在离子注入后将工件122移除的自动化工件操作元件。 离子注入机系统100亦可包括控制器(未图示)以控制离子注入机系统100的诸多子系统及组件。离子注入机系统100亦可包括诸多量测部件，诸如剂量控制法拉第杯(dose control Faraday cup)118、行进法拉第杯(traveling Faraday cup)128及设置法拉第杯(setup Faraday cup)126。所述部件可用于监视及控制离子束状况。所属领域技术人员应了解，离子束10所穿越的整个路径通常在离子注入期间抽空。
离子源102为离子注入机系统100的关键组件。各种各样不同的离子物质及引出电压(extraction voltage)需要离子源102产生界限分明的稳定离子束10。因此希望离子源102可长期操作而无需维护或维修。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的一个效能标准及离子注入机系统100效能的关键量度。
图2描绘离子注入机系统100的离子源102的一典型实施例。离子源102可为常用于高电流离子注入设备中的感应式加热阴极(inductively heated cathode，IHC)离子源。亦可使用其他不同的离子源。离子源102包括界定电弧室(即离子源腔室)206的电弧室外壳202。电弧室外壳202亦包括离子束10的引出孔204。阴极208及排斥电极210(或阳极)可安置于电弧室206内。排斥电极210可具有电绝缘性。阴极绝缘体212可相对于阴极208安置以使阴极208电绝缘且热绝缘于电弧室外壳202。阴极208亦可由真空间隙与绝缘体212隔开以控制热传导。灯丝214可安置于电弧室206外部，且紧邻阴极208以加热阴极208。撑杆216可支撑阴极208及灯丝214。阴极208可相对于灯丝214正偏压，以便使灯丝214所发射的电子加速移向阴极208。亦可提供一或多个离子源磁体220以便在电弧室206内在朝向阴极208的方向上(参见图2的箭头222)产生磁场B。
引出电极的组合的状态，诸如接地电极240及抑制电极242，可安 置于引出孔204前方。接地电极240及抑制电极242各自具有与引出孔204对齐的孔以便将界限分明的离子束10自电弧室206中引出以供离子注入机系统100使用。
引出电源248可在电弧室206与接地电极240之间提供引出电压以便将离子束10自电弧室206中引出。引出电压可根据离子束10的所要能量加以调整。抑制电源246可使抑制电极242相对于接地电极240负偏压，以便抑制离子束10内的电子损耗(回流至离子源102)。亦可向离子注入机系统100提供一或多个其他电源，诸如灯丝电源或电弧电源。灯丝电源(未图示)可向灯丝214提供电流以便加热灯丝，灯丝转而产生电子，使电子加速移向阴极208以便加热阴极208。电弧电源(未图示)可与电弧室外壳202耦联以促进电子自阴极208射入电弧室206内所形成的电浆20中。此电源可使阴极208相对于电弧室206偏压至负电位。
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可控制离子源的不同电源及/或亦可控制掺杂气体自掺杂气体源260进入电弧室206内的流速。离子源控制器250可为程式化控制器或专门用于特殊用途的控制器。在一实施例中，离子源控制器250被并入离子注入机系统100的主控制电脑中。
掺杂气体源260可经由气体流量控制器266将预定量的掺杂气体电弧室206内。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，掺杂元素可包括硼(B)、锗(Ge)、磷(P)、砷(As)或硅(Si)且可作为含氟气体提供，含氟气体诸如三氟化硼(BF3)、四氟化锗(GeF4)、三氟化磷(PF3)或四氟化硅(SiF4)。亦可使用其他不同的掺杂气体及/或掺杂元素，诸如惰性气体，包括氩气(Ar)、氙气(Xe)等。
离子源失效的常见起因为，在离子注入机系统100的长期使用期间， 某些物质在阴极表面上积聚。所积聚的物质倾向于使阴极表面的源离子的热离子发射速率降低。因此，不能获得所要离子束电流且必须更换离子源102以便维持离子注入机系统100的正确操作。此外，若沉积物具有导电性，则其会使阴极208与电弧室206之间产生短路，致使离子源102中可能不产生电浆且离子源需要更换或重建。此外，阴极208、排斥电极210或接地电极240的状况的所述变化可能导致极不需要的离子源102离子的不稳定输出。不稳定输出可能导致离子束电流漂移且在有些情况下可能导致较高频率的短时脉冲波形干扰(glitch)，两者皆为离子源效能的关键量度。因此，离子源102的效能下降及短生命期使得离子注入机系统100的生产率大大降低。
上述问题对于(但不限于)锗离子注入而言尤其明显。锗离子注入已在半导体工业中广泛用于硅晶片的预先非晶化(pre-amorphize)以防通道效应(channeling effect)。预计在未来半导体部件制造中对预先非晶化锗离子注入的需要会大大增加。锗离子束的最常用离子源气体之一为四氟化锗(GeF4)，因为四氟化锗化学性质稳定且具有经济效益。然而，已观测到用GeF4掺杂气体操作时离子源的生命期极短。
用于锗离子注入的离子源的短生命期可归因于电弧室206中因GeF4分子化学解离而存在过量的自由氟原子。特定而言，电弧室外壳202材料可能因与所述自由氟原子发生化学反应而被蚀刻掉。电弧室外壳202材料最终可能沉积于阴极208的表面，导致阴极208表面的电子发射减少。
应了解，尽管上文论述关于锗离子注入的问题，但其他含氟掺杂气体，诸如三氟化硼(BF3)、三氟化磷(PF3)及四氟化硅(SiF4)，亦可能因所述材料沉积于阴极208而呈现对离子源102的效能及生命期造成不利影响的类似问题。尽管诸如氩气、氙气等惰性气体可用作掺杂气体，但使用惰性气体(即便其不含氟)不可避免地导致离子束电流降低。因 此，诸如效能及生命期的离子源操作性仍大大降低。
离子源失效的另一常见起因由离子源操作期间阴极208的材料剥离(或溅射)引起。举例而言，阴极208的金属材料(例如钨(W)、钼(Mo)等)因电弧室206中来自电浆20的加速移向阴极208的离子的轰击而具有被移除的倾向。由于溅射速率由电浆20的离子质量决定，因此当离子质量增加时，溅射效应可能会更严重。实际上，材料的持续溅射使阴极208“变薄”且最终可能导致阴极208内出现孔或开口。因此，当使用含有诸如锗(Ge)、砷(As)、氙(Xe)、铟(In)、锑(Sb)等重元素的掺杂气体时，与诸如硼(B)或碳(C)的较轻元素相反，离子源102的效能及生命期大大降低。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材料时，所述的不利影响尤其明显。
鉴于以上所述，需要提供一种改良离子源的效能及延长离子源的生命期的技术，以克服上述不足之处及缺点。
发明内容
本发明揭示具气体混合的离子源的效能改良与生命期延长的技术。在一特定例示性实施例中，所述技术可实现为离子注入机中的离子源的效能改良与生命期延长的方法。所述方法可包含将预定量的掺杂气体释放至离子源腔室内。所述掺杂气体可包含第一协同物质与掺杂物质。所述方法亦可包含将预定量的稀释气体释放至离子源腔室内。所述稀释气体可稀释掺杂气体以改良离子源的效能并延长离子源的生命期，其中所述稀释气体包含第二协同物质与所述掺杂物质。
根据所述特定例示性实施例的其他方面，掺杂气体可包含含卤素气体且稀释气体可包含含氢气体。
根据所述特定例示性实施例的其他方面，掺杂气体可包含含氢气体 且稀释气体可包含含卤素气体。
根据所述特定例示性实施例的其他方面，所述方法可进一步包含将预定量的第二稀释气体释放至离子源腔室内，其中所述第二稀释气体包含含卤素气体、含氢气体及惰性气体中的至少一种。
根据所述特定例示性实施例的其他方面，掺杂物质与所述第一协同物质及所述第二协同物质不同。
根据另一例示性实施例，所述技术可实现为离子注入机中的离子源的效能改良及生命期延长的装置。所述装置可包含掺杂气体控制器以便将预定量地掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室内。掺杂气体可包含第一协同物质与掺杂物质。所述装置亦可包含第一稀释气体控制器以便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内。第一稀释气体可稀释掺杂气体以改良离子源的效能并延长离子源的生命期，其中所述稀释气体包含第二协同物质与所述掺杂物质。
根据另一例示性实施例，所述技术可实现为离子注入机中的离子源的效能改良及生命期延长的装置。所述系统可包含具有掺杂气体控制器以将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室内的离子源。掺杂气体可包含第一协同物质与掺杂物质。所述系统亦可包含一或多个稀释气体控制器以将预定量的一或多种稀释气体自一或多个稀释气体源释放至离子源腔室内。所述一或多种稀释气体可包含一或多种协同物质与所述掺杂物质。所述掺杂气体及所述一或多种稀释气体可形成互补性混合物以改良离子源的效能并延长离子源的生命期。
现将参考本揭示案的例示性实施例(如附随图式中所示)对本揭示案更详细地加以说明。尽管下文参考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。理解本文启示的一般所属领域技术人员可想到在如本文中所述的本揭示案范围内且本揭示案明显可应用的其他执 行方法、修改及实施例以及其他使用领域。
附图说明
为了便于更完全了解本揭示案，现参考附随图式，其中相同元件用相同数字表示。所述图式不应被视为对本揭示案构成限制，而仅意欲例示说明。
图1描绘现有离子注入机系统。
图2描绘图1的现有离子注入机系统中的现有离子源。
图3A描绘本揭示案的实施例的例示性离子源的组合的状态。
图3B描绘本揭示案的实施例的另一例示性离子源的组合的状态。
图3C描绘本揭示案的实施例的又一例示性离子源的组合的状态。
具体实施方式
本揭示案的实施例使具气体混合的离子源的效能改良及生命期延长。
图3A-3C分别描绘本揭示案的实施例的例示性离子源的组合的状态202a及202b。所属领域技术人员应了解，图3A-3C中并有图2中的所有元件。因此，应了解图3A-3C中的大部分元件与图2中的元件有关。
参考图3A，离子源202a可包含一或多个稀释气体源以将一或多种稀释气体释放至电弧室206内，从而稀释来自掺杂气体源260的掺杂气体。举例而言，稀释气体源262及相联气体流量控制器268可经由导管280向电弧室206提供预定量的稀释气体，以稀释来自掺杂气体源260的掺杂气体。
在一实施例中，如图3A中所示，所述掺杂气体及所述一或多种稀释气体可经由同一导管280供至电弧室206内。因而，可将所述一或多种稀释气体与所述掺杂气体在导管280中预先混合后再导入电弧室206。在另一实施例中，如图3B中所示，在离子源202b中，所述掺杂气体及 所述一或多种稀释气体可经由不同导管280a、280b供至电弧室206内。在所述情况下，将所述一或多种稀释气体与所述掺杂气体在电弧室206中混合。
视所要离子注入物而定，掺杂气体可包括多种掺杂物质(例如锗(Ge)、硼(B)、磷(P)、硅(Si)、砷(As)等)。在一实施例中，掺杂气体可以含卤素气体的形式自掺杂气体源260中释放。在另一实施例中，掺杂气体可以氢化物(或含氢)气体的形式自掺杂气体源260中释放。举例而言，表1说明对应于几种掺杂物质各者的一或多种氢化物气体及一或多种卤化气体。
表1：氢化物形式及卤化形式的注入物质
| 掺杂物质 | 氢化物形式 | 卤化形式 |
| As | AsH3 | AsF5、AsCl3 |
| B | B2H6、B10H18 | BF3、BI3、BCl3 |
| P | PH3 | PF3、PCl3、PF5 |
| Ge | GeH4 | GeF4 |
| Si | SiH4、Si2H6 | SiF4、SiCl4、HSiCl3 |
| C | CH4、C2H2、CO2、CnH2n+2 | CF4、C2F6、CCl4 |
| In | In(固体) | InCl3 |
| (任何物质) | H2 | F2、Cl2 |
| Gd | --- | GdCl3 |
在另一实施例中，掺杂气体亦可包括惰性气体，诸如氩气(Ar)或含氩气体、氙气(Xe)或含氙气体等。亦可考虑其他组合及不同掺杂气体。
或者，在另一实施例中，如图3C中所示，可包括加热器(未图示)的气体组件390使掺杂剂前驱物蒸发且经由导管280将掺杂剂前驱物 (蒸气形式)输送至电弧室206中。在一实施例中，气体组件390可为汽化器(vaporizer)。在所述情况下，加热器可加热汽化器内的(例如)固态源以使掺杂剂前驱物蒸发。在另一实施例中，气体组件390可为起泡器(bubbler)。在所述实例中，加热器可加热起泡器内的(例如)液态源以使掺杂气体蒸发。此外，起泡器亦可包括载气以有助于经由导管280将掺杂蒸气输送至电弧室206中。在又一实施例中，气体组件亦可使用掺杂物质本身的元素形式，例如磷、金属等且经由导管280将所述蒸气输送至电弧室206中。亦可提供其他不同实施例。
根据本揭示案的一实施例，稀释气体可包括氢气(H2)或含氢气体。在另一实施例中，稀释气体可包括卤素或含卤素气体(例如F2、Cl2等)。亦可使用其他组合及不同稀释气体。
返回参考图3A，当由相联电源将灯丝214加热至热离子发射温度时，灯丝214所发射的电子因阴极上存在相对于灯丝的正偏压(未图示)而加速进入阴极208内，从而将阴极208加热至热离子发射温度。接着阴极208所发射的电子因相对于电弧室的负电弧电压而加速离开阴极，且可使电弧室206内掺杂气体源260所提供的掺杂气体的气体分子电离(ionize)以产生电浆20。电弧室206内的电子因磁场B 222而可沿螺旋形轨迹而行，以使电离碰撞数增加。排斥电极210堆积负电荷以将电子经由电弧室206斥回，从而产生额外电离碰撞。在一实施例中，排斥电极210可使用其专有电源或与阴极208相同的电源独立地偏压，以确保电子受限于阴极208与排斥电极210之间以使原子有效电离。当使用含卤素(例如含氟)掺杂气体(诸如BF3、GeF4、PF3及SiF4)时，离子源202a的生命期可能会受到曝露于电浆20的电弧室组件上的金属成长(例如钨(W)沉积物)的限制。所述组件可包括阴极208及排斥电极210。特定而言，电弧室壁的钨(例如)可与氟组合形成WF6，WF6以气体形式滞留，除非曝露于高于电弧室外壳壁的温度及低于引出孔204、阴极208 及排斥电极210的温度。因此，WF6分子在最热表面上的分解会导致钨堆积在所述表面上。在热表面上的所述钨堆积可由经由电浆20中的氟(F)自由基的反应而自电弧室壁移除的钨量来测定。因此，钨自电弧室壁的移除速率因此可与电浆20中氟自由基的浓度有关。因此，控制电浆20中氟自由基的浓度可调控阴极208及排斥电极210上的钨堆积速率。因而，通过将预定量的一或多种稀释气体，诸如含氢稀释气体(或惰性气体)，以及预定量的掺杂气体释放至电弧室206内，可减小金属成长速率或钨堆积速率。
添加惰性稀释剂可降低电浆20中将电弧室壁的钨(或其他金属)氧化(或移除)的氟自由基的浓度。含氢稀释气体所产生的氢自由基可另外清除电弧室206中的过量自由氟分子，以减少WF6(或其他挥发性金属卤化物，视室壁构造材料而定)的形成。因此将一或多个氢原子、含氢稀释气体混合以掺杂气体释入可改良离子源的效能并延长离子源的生命期。
应了解当掺杂气体为非含氟的含卤素掺杂气体时，一或多种稀释气体亦可减少钨堆积。因此，添加一或多种稀释气体以稀释所述掺杂气体亦可使得离子源的效能改良及生命期延长。所述稀释气体可包括例如如上所述的惰性气体或含氢气体。
使用一或多种稀释气体(诸如氢气或含氢气体)存在若干优点。第一，与其他稀释气体相比，氢气或含氢气体更易得到。由此可使得改良离子源效能及延长离子源生命期的方法更经济有效。此外，含有氢气或含氢气体的稀释气体源相对而言较易并入多种离子源的组合的状态中。因此，使用氢气或含氢稀释气体亦可提供离子源的效能改良及生命期延长的简单方法。
然而，使用稀释气体(尤其含氢稀释气体)时可能会遇到的一个问题为离子束电流的减小。将具有掺杂物质的掺杂气体与具有不同于掺杂 物质的协同物质(co-species)的含氢稀释气体混合时，可能会发生离子束电流的减小。举例而言，当将含氢稀释气体(诸如AsH3)与GeF4掺杂气体混合时，自由氢与自由氟分子组合的有利效应会继续延长离子源生命期。然而，所要掺杂物质(在此情况下，为Ge)的离子束电流可能因电浆20的协同物质中缺乏任何掺杂剂(Ge)而减小。因此，当使用具有不同于掺杂气体物质的协同物质的含氢稀释气体时，注入Ge的离子束电流可能会减小。
根据本揭示案的另一实施例，可通过在离子注入期间使用掺杂气体-稀释气体的互补性组合(或混合)来防止离子束电流减小。此外，使用与掺杂气体互补的稀释气体时，仍可保留所有所要离子源生命期优点。举例而言，GeF4掺杂气体可含有特别需要的Ge掺杂物质。然而，导入具有不同于掺杂气体物质的协同物质的一或多种含氢气体会明显减小离子束电流。因此，在一实施例中，可将预定量的具有Ge协同物质的互补性稀释气体与具有Ge物质的GeF4掺杂气体混合以防止Ge离子束电流减小。参考表1，例如，GeH4稀释气体可为GeF4掺杂气体的互补性稀释气体。在所述实例中，GeH4稀释气体及GeF4掺杂气体具有相同受关注物质，在所述情况下，所述相同受关注物质为Ge。因此，所述气体一经混合，不仅自由氢与自由氟组合以改良离子源的生命期，而且来自掺杂气体与稀释气体的Ge物质的存在可防止任何离子束电流损失。
应了解，尽管将GeF4与GeH4论述为掺杂气体-稀释气体的一种互补性组合，但亦可使用其他多种组合。在一实施例中，如表1中所述，可将具有特定掺杂物质的任何卤化掺杂气体与具有与掺杂物质相同的协同物质的任何氢化物稀释气体互补或混合。在另一实施例中，掺杂气体可为氢化物形式且一或多种稀释气体可为卤化形式。举例而言，GeH4可为掺杂气体且GeF4可为稀释气体。亦可形成互补性掺杂剂-稀释剂混合物。在又一实施例中，氢气(H2)可作为额外稀释气体与任何掺杂剂- 稀释剂混合物一起释放以便延长离子源生命期而不减小离子束电流。视所混合的互补性掺杂剂-稀释剂组合而定，所述掺杂剂及一或多种稀释气体各者的浓度及量可改变。亦可考虑其他不同的混合物及组合。
应了解，尽管参考图3A-3B仅描述一种稀释气体，但可使用更多稀释气体、稀释气体源及稀释气体流量控制器。
改良离子源的稳定性及生命期的气体混合物的选择可利用上述技术实现。经由使用最优化互补性掺杂气体-稀释气体化学平衡及/或控制电浆20中反应性物质的浓度可提供经改良的离子源操作性。尽管上文揭示使用具有与稀释气体物质相同的物质的掺杂气体的优点，但应了解亦可使用具有不同负电性的协同物质平衡电浆20中蚀刻效应及/或沉积效应的净浓度。亦可使用掺杂气体与稀释气体的其他不同组合及混合物。
应了解，尽管本揭示案的实施例是关于导入一或多种稀释气体以便使特定离子注入机系统中的离子源的效能改良及生命期延长，但亦可提供其他执行方法。举例而言，一或多种稀释气体的导入技术可应用于其他多种类型的离子源，诸如Bernas、Freeman、感应式加热阴极(IHC)或其衍生型，或基于电浆的离子注入系统，诸如辉光放电电浆掺杂(glowdischarge plasma doping，GD-PLAD)系统或射频电浆掺杂(radiofrequency plasma doping，RF-PLAD)系统。亦可提供其他不同的执行方法。
除离子注入机系统中的离子源的效能改良及生命期延长外，本发明所揭示的在离子注入期间使用一或多种稀释气体的技术可具有其他优点。举例而言，由于使用本揭示案的经改良的稀释气体技术可减少及/或消除由与传统离子注入技术相关的无效、低效及多余步骤所致的过多时间及成本，因此可达成更高离子源使用效率。因此，本揭示案的实施例可提供使用气体混合的离子注入机系统中的离子源的经改良的操作 性(诸如增强的效能及延长的生命期)以扩大传统离子注入方法及系统的应用。
本揭示内容的范畴不受本文所述的特定实施例限制。事实上，除本文所述的内容外，本领域技术人员将自前述描述以及附图而显而易见本揭示内容的其他各种实施例以及修改。因此，其他实施例以及修改将属于本揭示内容的范畴。此外，虽然本文已在用于特定目的的特定环境中的特定建构的情形中描述本揭示内容，但普通本领域技术人员将认识到其效用不限于此且本揭示内容可在用于许多目的的许多环境中有益地实施。因此，应鉴于本文所述的本揭示内容的充分外延以及精神来解释本文陈述的权利要求。
Claims (21)
1.一种使离子注入机中的离子源的效能改良及生命期延长的方法，所述方法包含：
将预定量的掺杂气体导入离子源腔室，其中所述掺杂气体包含第一协同物质与掺杂物质；及
将预定量的稀释气体导入所述离子源腔室，其中所述稀释气体稀释所述掺杂气体以改良所述离子源的效能并延长所述离子源的生命期，其中所述稀释气体包含第二协同物质与所述掺杂物质。
2.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且所述稀释气体为含氢气体。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂气体为含氢气体且所述稀释气体为含卤素气体。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包含将预定量的第二稀释气体释放至所述离子源腔室内。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二稀释气体包含含卤素气体、含氢气体及惰性气体中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二稀释气体包含第二掺杂气体及第三稀释气体中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂物质与所述第一协同物质及所述第二协同物质不同。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂气体包含所述掺杂物质的氢化物且所述稀释气体包含相同掺杂物质的卤化物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂气体包含所述掺杂物质的卤化物且所述稀释气体包含相同掺杂物质的氢化物。
10.一种使离子注入机中的离子源的效能改良及生命期延长的装置，所述装置包含：
掺杂气体控制器，以便将预定量的掺杂气体自掺杂气体源释放至离子源腔室内，其中所述掺杂气体包含第一协同物质与掺杂物质；及
第一稀释气体控制器，以便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内，其中所述第一稀释气体稀释所述掺杂气体以改良所述离子源的效能并延长所述离子源的生命期，其中所述稀释气体包含第二协同物质与所述掺杂物质。
11.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且所述稀释气体为含氢气体。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述掺杂气体为含氢气体且所述稀释气体为含卤素气体。
13.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置还包含将预定量的第二稀释气体释放至所述离子源腔室内。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二稀释气体包含含卤素气体、含氢气体及惰性气体中的至少一种。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二稀释气体包含第二掺杂气体及第三稀释气体中的至少一种。
16.根据权利要求10所述的装置，其中所述掺杂物质与所述第一协同物质及所述第二协同物质不同。
17.根据权利要求10所述的装置，其中所述掺杂气体包含所述掺杂物质的氢化物且所述稀释气体包含相同掺杂物质的卤化物。
18.根据权利要求10所述的装置，其中所述掺杂气体包含所述掺杂物质的卤化物且所述稀释气体包含相同掺杂物质的氢化物。
19.一种使离子注入机中的离子源的效能改良及生命期延长的系统，所述系统包含：
离子源，所述离子源包含掺杂气体控制器、一或多个稀释气体控制器及离子源腔室；
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内，其中所述掺杂气体包含第一协同物质与掺杂物质；
其中所述一或多个稀释气体控制器将预定量的一或多种稀释气体自一或多个稀释气体源释放至所述离子源腔室内，其中所述一或多种稀释气体包含一或多种协同物质与所述掺杂物质；且
其中所述掺杂气体与所述一或多种稀释气体形成互补性混合物以改良所述离子源的效能并延长所述离子源的生命期。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述掺杂物质与一或多种协同物质中的至少一种相同。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所述一或多种稀释气体包含含卤素气体与含氢气体中的至少一种。
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