CN103975092A - 在工件处理期间的电荷中和化的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种处理系统(10)可包含：等离子体源(12)，其用于提供等离子体；以及工件固持器(28)，其经布置以接收来自所述等离子体的离子。所述处理系统可还包含脉冲偏压电路(42)，所述脉冲偏压电路电耦合到所述等离子体源且可操作以将供应到所述等离子体源的偏压电压在高电压状态与低电压状态之间切换，在所述高电压状态中，所述等离子体源相对于接地处于正偏压，且在所述低电压状态中，所述等离子体源相对于所述接地处于负偏压。

Description

在工件处理期间的电荷中和化的装置及其方法

技术领域

本发明涉及工件的离子处理，尤其涉及用于在工件的离子处理期间的电荷中和化的方法和装置。

背景技术

可出于各种目的而执行工件(衬底)的离子束和等离子体处理，所述目的包含用于表面的离子注入、表面纹理(surface texturing)和蚀刻。尤其离子注入为用于将更改性质的杂质引入到衬底中的标准技术。在等离子体源中使所要杂质材料离子化，使离子加速以形成指定能量的离子束，且将所述离子束对准衬底的表面。所述离子束中的高能离子穿透到衬底材料的亚表面(sub-surface)中且嵌入到衬底材料的晶格中以形成具有所要电导率或材料性质的区域。

离子束处理中的一个挑战为需要消散工件处的电荷，所述电荷可在工件的离子注入期间发生，这是因为撞击于衬底上的离子天生携带电荷。在离子束包括正离子的情况下，正电荷可在工件暴露于离子束之后累积于工件上。为了使此电荷消散，工件固持器可接地，进而提供用于从工件表面传导电荷的导电路径。然而，如果工件自身为不良导体或电绝缘体，那么工件表面上的电荷可能不具有接地的导电路径，进而防止电荷消散。

因为暴露于离子束而在工件表面上累积的电荷的中和化也可通过提供极性与工件上的电荷相反的带电物质来实现。在采用使用正离子进行的脉冲离子注入(包含等离子体浸没离子注入)的典型已知离子注入系统中，等离子体可接近工件固持器而产生且周期性偏压可按照脉冲形式施加于等离子体与工件固持器之间。在“接通”周期期间，可通过在等离子体与工件固持器之间提供偏压来将正离子吸引到工件，其中工件固持器处的电位相对于等离子体为负性的。同时，等离子体中的电子可因为工件固持器相对于等离子体处于相对负电位而受工件固持器排斥。在注入系统不再将工件固持器设置为相对于等离子体处于负电位的“切断”周期期间，电子可朝工件漂移。然而，在这些“切断”周期期间，电子的通量可能不足以使工件的表面中和化且过量正电荷可保留。

图1A说明电压脉冲串100，其包含由“切断”周期104中断的一系列“接通”周期102。在“接通”周期102期间，正的高电压可施加到等离子体源，而工件接地，进而将工件设置为相对于等离子体处于高的负电位(电压)。因此，在图1A所示的实例中，正离子可在约10千伏的高能量下被吸引到工件。在“切断”周期104期间，当等离子体源的DC电压名义上处于接地电位时，原则上等离子体与工件之间的电压为约零。因此在“切断”周期104期间，一些电子可漂移出等离子体且朝工件漂移，进而倾向于使工件中和化。

图2提供可用以产生电压脉冲串100的电路202的说明。如图2所显示，等离子体源210耦合到电路202以向工件固持器212提供脉冲离子束214。电路202包含高电压电力供应器204和高电压开关206，高电压开关206可连接或断开高电压电力供应器204与等离子体源210。当等离子体产生于等离子体源210中时，可通过闭合高电压开关206来将等离子体源210加偏压到高的正电位(例如，图1A所说明的+10千伏)。此高的正电位用以从等离子体源210提取正离子214且使正离子214朝工件固持器加速。当高电压开关206断开且第二开关208闭合时，等离子体源接地且正离子不再被吸引向工件固持器212。因此，通过在开关206、208中的一个开关断开且另一个开关闭合的配置之间交替，可在“接通”周期202期间产生脉冲离子束214。

尽管电路202可产生大体上如电压脉冲串所示的波形，但实际电压波形可不同于所要波形，在所要波形中，电压在“切断”周期期间为零。举例来说，高电压开关206和第二开关208可具有导致小的电压降落的内阻抗。因此，在等离子体源通过第二开关208连接到接地的“切断”周期104期间，第二开关208的小的内阻抗可导致等离子体源210不直接接地，而是以可为零以上的若干伏特的电位浮动。如显示一个“切断”周期104的扩大图的图1B所说明，等离子体源可因为内阻抗而实际上获取高达正的若干伏特的电位。在“切断”周期104期间，等离子体源210相对于工件固持器212处于正偏压，从而阻碍电子流向工件固持器212，这是因为工件固持器电位相比等离子体源电位且呈负性且相差若干伏特。因此，在这些“切断”周期期间，等离子体中具有足以克服工件的负电位的初始能量的电子的通量可能不足以使工件的表面中和化，以致过量正电荷可保留。

鉴于上文，应了解，在提供主要极性的带电物质的系统(例如，离子束系统)中提供电荷的中和化的改善可为有用的。

发明内容

提供此发明内容以按简化形式介绍概念的选择，下文在实施方式中进一步描述所述概念。此发明内容不希望确定所主张标的物的关键特征或基本特征，也不希望辅助确定所主张标的物的范围。

在一个实施例中，一种等离子体处理系统包含：等离子体源，其用于提供等离子体；工件固持器，其经布置以接收来自所述等离子体的离子；以及脉冲偏压电路，其可操作以将供应于所述等离子体源与所述工件固持器之间的偏压电压在高电压状态与低电压状态之间切换，在所述高电压状态中，所述等离子体源相对于工件处于正偏压，且在所述低电压状态中，所述等离子体源相对于所述工件处于负偏压。

在另一实施例中，一种在处理系统中处理工件的方法包括：使用等离子体源点燃等离子体；提供工件以接收来自所述等离子体源的离子；以及将电压脉冲串施加到所述等离子体源，所述电压脉冲串包括高电压状态和低电压状态，在所述高电压状态中，所述等离子体源相对于所述工件处于正偏压，且在所述低电压状态中，所述等离子体源相对于所述工件处于负偏压。

附图说明

为了更好地理解本揭露，参考附图，附图以引用的方式并入本文中：

图1A说明常规电压脉冲串；

图1B显示图1A的电压脉冲串的扩大图；

图2提供可用以产生图1A、图1B的电压脉冲串的电路的说明；

图3为描绘根据本发明实施例的处理系统的框图；

图4描绘脉冲偏压电路的一个实施例；

图5描绘示范性脉冲偏压电路的一种操作模式；

图6具体地描绘示范性脉冲偏压电路的另一操作模式；

图7提供示范性脉冲偏压电路的多种操作模式的综合说明；

图8A描绘电压脉冲串的一个实施例；

图8B描绘电压脉冲串的另一实施例；以及

图8C描绘电压脉冲串的又一实施例。

具体实施方式

本文中结合工件(衬底)的离子处理来描述系统和方法的实施例。在各种实施例中，此系统可与(例如)半导体衬底、位图案化介质、固态电池或平板(flat panel)或其他衬底一起使用。因此，本发明不限于下文描述的具体实施例。

在各种实施例中，处理系统包含：等离子体源；和开关电路，其用于相对于工件固持器提供等离子体源的脉冲偏压。在各种实施例中，开关电路可提供向工件(固持器)提供离子束和电子的交替脉冲的脉冲偏压。通过提供新颖脉冲偏压电路布置，通过正离子的脉冲离子处理而暴露于离子的工件可由在脉冲注入处理的切断周期期间供应的电子有效地中和化。在随后的论述中，可在文本和图式中提到工件固持器而不明确地提到工件。然而，应理解，除非另外指示，否则暗示工件可存在于仅描绘或描述工件固持器的情形或布置中。

在各种实施例中，基于等离子体的离子注入系统可采用等离子体源来产生等离子体且可采用独立电路来控制等离子体与工件之间的偏压。除用于等离子体浸没离子注入系统中之外，本发明实施例还可用于使提取板(extractionplate)位于等离子体与工件之间以便提供具有独特性质集合的可控制离子束的处理系统中。

图3为描绘以多个角度向工件提供离子的处理系统的框图。处理系统10包含等离子体源12、提取板14(或鞘层工程板(sheath engineering plate))和处理腔室16。气体源18连接到等离子体腔室16。等离子体源12或处理系统10的其他组件也可连接到泵(未显示)，例如，涡轮泵。在各种实施例中，等离子体源12可为RF等离子体源、电感耦合等离子体(inductively-coupledplasma；ICP)源、间接加热阴极(indirectly heated cathode；IHC)、螺旋波(helicon)、辉光放电源(glow discharge source)或所属领域的技术人员已知的其他等离子体源。然而，在图3所示的实例中，等离子体源12可为RF等离子体源，其包含RF产生器20、RF匹配网络22和天线23。等离子体源12由外壳24环绕且绝缘体26分离外壳24与等离子体腔室16。如图所说明，工件固持器28可接地。

提取板14用以提取离子30以用于注入到工件(衬底)40中，工件(衬底)40可接地，如图所说明。提取板14可冷却。可对等离子体源12加偏压且可提供如下文描述的偏压电路来向等离子体源12提供连续或脉冲偏压以吸引离子30。提取板14可具有至少一个孔34，离子30通过孔34提供到工件40。

使用处理系统10从等离子体提取的离子束可在需要时用以同时以一角度范围向工件40提供离子30而不需要复杂掩蔽或光刻程序。产生离子的广角分布的这种能力促进具有三维特征的工件的处理，其中可需要同时提供从不同方向入射于所述特征上的离子。此外，可根据处理系统10中的离子束光学条件(参数)的具体集合而产生提供到工件40的离子30的确切角分布。可影响离子30的角分布的参数包含孔34的形状和大小、注入电压、提取板14与工件40之间的间隔，以及等离子体密度。因此，参数的具体集合可产生离子30的具体离子角分布。

处理系统10还包含脉冲偏压电路42，其可向导向工件40的带电粒子的所产生脉冲提供电压脉冲，如下文详细描述。根据本发明实施例，脉冲偏压电路42可产生在脉冲的“接通”周期期间向工件提供脉冲离子束的电压波形，以及在脉冲的“切断”周期期间用以使工件40中和化的电子。图3中还说明可设置控制信号以控制脉冲偏压电路42的操作的控制器44，如下文所描述。在一些实施例中，可提供例如移动台(movable stage)等机构46以沿着一个或一个以上相互正交的方向48、50、52移动工件固持器28。举例来说，工件固持器28的位置可沿着方向50改变以调整提取板14与工件固持器28之间的间距。工件固持器28也可在暴露于离子30时沿着方向48和/或方向52扫描以在工件40的所要区域上提供覆盖。

图4描绘大体上在图3处描绘的脉冲偏压电路42的一个实施例400。脉冲偏压电路400可如图所说明耦合到控制器44以接收指导脉冲偏压电路400的操作的控制信号。脉冲偏压电路400的输出402耦合到等离子体源12以控制施加于等离子体源12与工件固持器28之间的电压。如图4所描绘，工件固持器28可连接到接地，以使得工件固持器28与等离子体源12之间的电压差等于由脉冲偏压电路400设置的电压。

脉冲偏压电路400中包含高电压电路404和低电压电路406。高电压电路404可包含(例如)高电压电力供应器408、高电压开关412和电容器416且低电压电路406可包含低电压供应器410、低电压开关414和电容器418。

根据本发明实施例，高电压电路404可将等离子体源12的电压设置为相对于工件固持器28处于高的正电位。如图所说明，高电压电路404包含高电压(HV)电力供应器408，高电压电力供应器408可输出约100伏特或100伏特以上的正电压，且明确地说可输出500伏特到50千伏特的正电压。因此，当高电压供应器408经由高电压开关412连接到等离子体源12时，等离子体源12可达到约+100伏特到+50千伏特的电位，从而使从等离子体源12提取的正离子针对单一带电离子以从100电子伏特到50千电子伏特范围内的能量朝工件固持器28加速。如下文详细描述，高电压电路404可操作以间歇地电连接和断开高电压供应器408与等离子体源12，进而在高电压下对等离子体源12间歇地施加脉冲，这可朝工件固持器28驱动离子脉冲。

根据本发明实施例，低电压电路406可将等离子体源12的电压设置为相对于工件固持器28处于小的负电位。如图所说明，低电压电路406包含低电压供应器410，低电压供应器410可输出约-2伏特或-2伏特以上的负电压，且明确地说可输出-2伏特到-100伏特的负电压。因此，当低电压供应器410经由低电压开关414连接到等离子体源12时，等离子体源可达到约-2伏特到-100伏特的电位，从而防止等离子体源12中的离子朝工件固持器28加速，而同时使等离子体源12中的电子以低能量(也就是，小于或等于约100电子伏特的能量)朝工件固持器28加速。如下文详细描述，低电压电路406可操作以间歇地电连接和断开低电压供应器410与等离子体源12，进而在小的负电压下对等离子体源12间歇地施加脉冲，这可朝工件固持器28以脉冲形式驱动电子(未图标)。

现参看图5，显示将正离子导向工件固持器28的脉冲偏压电路400的一种操作模式。在图5所描绘的情形中，高电压开关412闭合，进而将高电压供应器408耦合到等离子体源12。在图5所描绘的操作模式中，低电压开关414断开，进而将低电压供应器410与等离子体源12去耦。在此情形中，等离子体源12可充电到由高电压供应器408供应的正电位(电压)。因此，离子420可朝工件固持器28加速。在等离子体源12的各种实施例中，离子420可形成离子束(例如，离子束430)，所述离子束包含以一角度范围导向工件固持器28的离子。根据各种实施例，控制器44可指导高电压开关412周期性地断开和闭合以便将离子420作为离子脉冲提供到工件固持器28。

为了防止过量正电荷累积于工件固持器28上，脉冲偏压电路400可间歇地切换到第二操作模式，如图6所说明。图6描绘高电压开关断开进而断开高电压供应器408与等离子体源12的情形。另外，低电压开关414闭合，这将低电压供应器410连接到等离子体源12，且因此可如上文所论述向等离子体源12提供小的负偏压。在此情形中，等离子体源可达到由低电压供应器410设置的负电压，从而使电子422从等离子体源12加速且撞击于工件固持器28上，工件固持器28可接地，如图所示。

在各种实施例中，控制器44可指导脉冲偏压电路400在图5和图6所描绘的配置之间交替，以使得正电压(>100伏特)的一系列脉冲施加到等离子体源12，正电压的一系列脉冲与负电压(-100伏特到约-2伏特)的一系列脉冲交替。因此，脉冲偏压电路可交替地闭合高电压开关412而同时断开低电压开关414，和断开高电压开关412同时闭合低电压开关414。这可产生与电子422的脉冲交替的离子420的一系列脉冲，两种物质都从等离子体源加速且入射于工件固持器上，如图7所说明。

图7提供通过交替离子420和电子422的脉冲进行的工件(未明确显示)的处理的说明。如所指出，离子420可在高电压开关412闭合(且低电压开关414断开)时加速，而电子422可在高电压开关412断开(且低电压开关414闭合)时加速。因此，尽管图7的视图中描绘离子420和电子422的多个脉冲，但应易于了解，在任何给定时刻，仅离子420或电子422的脉冲可入射于工件固持器28上。

通过交替离子420和电子422的脉冲，结合脉冲偏压电路400操作的处理系统(例如，处理系统10)可用一剂量的离子420有效地处理位于工件固持器28上的工件(见图3中的工件40)，同时防止过量正电荷累积。在各种实施例中，电子422和/或离子420的脉冲的持续时间可为约几毫秒或更少，且明确地说可为约1微秒到10毫秒。取决于包含由离子420放置于工件固持器28上的正电荷的剂量、由低电压供应器410设置的负电压和低电压开关414保持闭合的持续时间的一个或一个以上因素，电子422的脉冲可在离子420的每一剂量之间使工件固持器上的任何正电荷中的一些或全部中和化，如下文关于图8进一步论述。

为了确保在高电压开关412闭合的“接通”状态与高电压开关412断开的“切断”状态之间来回地有效切换，脉冲偏压电路还包含高电压电路电容器416和低电压电路电容器418。高电压电路电容器416可存储电荷，所述电荷可在高电压开关412闭合时以快速脉冲放电到等离子体源12中。以此方式，电压可快速地累积于等离子体源12中，从而促进高电压供应器408使等离子体源快速达到由高电压供应器408设置的实际电压的能力。这在等离子体源12的组件相对大且需要大量电荷来将电位调整到所要电压的处理系统中可尤其有用。

另一方面，低电压电路电容器418可在低电压开关414闭合且高电压开关断开时促进等离子体源12的放电。因为在“接通”周期期间相对大的电荷可存在于等离子体源12的组件上，所以为了及时且有效地产生由低电压供应器410设置的负电压，将等离子体源12组件迅速放电可为有利的。

等离子体源12在“切断”周期期间达到的实际电压可不同于由低电压供应器410设置的电压。因此，归因于内电路阻抗，等离子体源12可保持于相对于标称电压稍显正性的电位，如上文所论述。因此，本发明实施例可通过将低电压供应器410设置为比等离子体源12实际上所要的电压大的负电压来对此进行调整。举例来说，如果需要提供在入射于工件40上时具有约5电子伏特(eV)的能量的电子，那么低电压供应器410可设置为-10伏特以考虑+5伏特的偏移，+5伏特的偏移可存在于设置电压与等离子体源12上达到的电压之间。以此方式，等离子体源12的电位可实际上达到约-5伏特，进而通过等离子体源12与工件固持器28处的接地电位之间的5伏特的场来加速带负电的电子。

在各种实施例中，脉冲偏压电路400可调整“接通”周期、“切断”周期和“切断”周期期间设置的负电压，以及其他因素，以优化工件的处理。举例来说，可使用包含例如第一“接通”周期、第一“切断”周期和第一负电压等分量的第一电压脉冲串来处理工件，此后可监视工件处的积累电荷。可基于所监视积累电荷而调整电压脉冲串的上述分量中的任一者。图8A描绘可由脉冲偏压电路(例如，脉冲偏压电路400)输出的电压脉冲串802的一个实施例。电压脉冲串802包含输出正偏压的“接通”部分804，所述正偏压可对应于施加到等离子体源的正偏压。“接通”部分804与输出小的负偏压电压的“切断”部分806交替。在此实例中，“接通”部分806的占空比(duty cycle)可为50％，此意味“接通”部分和“切断”部分806具有相等的持续时间。如上文所指出，脉冲偏压电路400可包含促进等离子体源12的充电和放电的电容器，以使得电压脉冲串802可粗略地(但未必相同地)对应于等离子体源12上的实际电压变化。因此，等离子体源12处的电压可构成一系列方形波脉冲，其顶部对应于高的正电压，且其波谷对应于小的负电压。当经受50％的占空比时，工件可相应地在总处理时间的一半内暴露于离子处理，且可在总处理时间的一半期间暴露于电子。尽管为了较快速地完成所要离子处理可能需要增大占空比，但增大工件暴露于离子的时间的百分比可导致过量正电荷累积于工件上。因此，在一些处理条件下，在“接通”部分804期间产生的正电荷可在“切断”部分806期间未完全中和化。

为了解决此情形，可增大在“切断”部分806期间施加的负电压以从等离子体源吸引较高通量的电子，进而提供工件上的正电荷的较快中和化。然而，如果工件为用于制造电子组件的半导体衬底，那么此将伴随有增大的电子能量可引起的可能损坏。

图8B显示提高工件的中和化的另一方式。在图8B的实施例中，电压脉冲串812包括与“切断”部分816交替的一系列“接通”部分814，“切断”部分816的持续时间比“接通”部分814的持续时间长。因此，高电压脉冲占空比比图8A的情形低，进而使电子在“切断”部分816期间有相对较多的时间来使工件上的正电荷中和化，而不必增大电子能量。

图8C描绘另一实施例，其中电压脉冲串822可包括与图8A相同的占空比(50％)，进而通过维持离子处理时间与总处理时间的相同比例来提供与图8A相同的工件生产量。然而，“接通”部分824和“切断”部分826的持续时间比电压脉冲串802的对应部分长，这是因为电压脉冲串822的频率比另一电压脉冲串802的频率低。即使“切断”部分806和826的时间比例相同，但较长的“切断”部分826尤其可比“切断”部分806有效地使正电荷中和化。这是因以下事实所致：等离子体源在从高的正电压切换之后需要衰减时间(由电压衰减曲线830显示)以达到所要负电位，所述衰减时间可为约几百到几千毫微秒(nanosecond)。这因此缩短在“切断”部分826期间等离子体源处于所要负电位且电子朝工件加速的实际时间t_NEGATIVE，如图8A所示。在图8C的情况下，与所要“切断”部分806的比例相比，t_NEGATIVE可占据“切断”部分826的较大比例，在切断”部分806中，电压衰减曲线830消耗总“切断”部分806的较大部分。

然而，如果负电压施加到等离子体源的“切断”部分的持续时间足够长，那么工件40可因为过度暴露于电子而产生负电荷，此后电子可不再从等离子体源加速。因此，取决于包含等离子体功率、气体压强和等离子体源电压的各种其他操作参数，可界定电压脉冲串的“切断”部分的持续时间的最佳范围。

本文中描述的方法可通过(例如)将指令程序有形地体现于能够由能够执行指令的机器读取的计算机可读存储媒体上而自动化。通用计算机为这种机器的一个实例。此项技术中众所熟知的适当存储媒体的非限制性示范性列表包含例如可读或可写CD、闪存芯片(例如，拇指驱动器(thumb drive))、各种磁性存储媒体等组件。

明确地说，用于向等离子体源提供电压脉冲串的步骤可至少部分由电子处理器、计算机可读内存和/或计算机可读程序的组合执行。计算机内存可经进一步配置以接收、显示和存储与等离子体系统的操作相关联且由所存储电压值例示的处理历史信息。

本揭露在范围上不受本文中描述的具体实施例限制。实际上，除本文中描述的实施例之外，根据上述描述和附图，本发明的其他各种实施例和修改对于所属领域的技术人员而言将为明显的。因此，这些其他实施例和修改希望落入本发明的范围内。此外，尽管本文中已在特定实施方案的上下文中在特定环境中针对特定目的描述了本发明，但所属领域的技术人员应认识到，其用处不限于此且本发明可有益地在任何数目个环境中针对任何数目个目的而实施。因此，本文阐述的权利要求应鉴于如本文中描述的本发明的全宽度和精神来解释。

Claims (18)

1.一种处理系统，其包括：

等离子体源，其用于提供等离子体，

工件固持器，其经布置以接收来自所述等离子体的离子；以及

脉冲偏压电路，其电耦合到所述等离子体源，所述脉冲偏压电路可操作以将供应到所述等离子体源的偏压电压在高电压状态与低电压状态之间切换，在所述高电压状态中，所述等离子体源相对于接地处于正偏压，且在所述低电压状态中，所述等离子体源相对于所述接地处于负偏压。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其还包括安置于所述等离子体源与所述工件固持器之间的提取板，所述提取板经布置以在所述高电压状态期间界定离子束。

3.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述脉冲偏压电路包括高电压电路，所述高电压电路包含用于在所述偏压电压切换到所述高电压状态时将电流放电到所述等离子体源中的电容器。

4.根据权利要求3所述的处理系统，所述高电压电路包括：高电压电力供应器，其供应正电压；以及高电压开关，其可操作以交替地连接和断开所述高电压电力供应器与所述等离子体源。

5.根据权利要求4所述的处理系统，其包括低电压电路，所述低电压电路包含：

低电压电力供应器，其输出负电压；以及

低电压开关，其可操作以交替地连接和断开所述低电压供应器与所述等离子体源。

6.根据权利要求3所述的处理系统，由所述等离子体源界定的所述高电压状态相对于所述工件固持器具有+100伏特以上的电位。

7.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述脉冲偏压电路包括低电压电路，所述低电压电路包含用于在所述偏压电压切换到所述低电压状态时将电流从所述等离子体源放电的电容器。

8.根据权利要求7所述的处理系统，由所述等离子体源界定的所述低电压状态相对于所述工件固持器具有约-2伏特与-100伏特之间的电位。

9.根据权利要求1所述的处理系统，其还包括指导所述脉冲偏压电路输出包括所述高电压状态和所述低电压状态的交替部分的电压脉冲串的控制器，所述控制器可操作以改变所述电压脉冲串的占空比。

10.一种在处理系统中处理工件的方法，其包括：

使用等离子体源点燃等离子体；

将工件固持器接地以接收来自所述等离子体的离子；以及

将电压脉冲串施加到所述等离子体源，所述电压脉冲串包括高电压部分和低电压部分，在所述高电压部分中，所述等离子体源相对于接地处于正偏压，且在所述低电压部分中，所述等离子体源相对于接地处于负偏压。

根据权利要求10所述的方法，其包括引导电子通过安置于所述等离子体源与所述工件固持器之间的提取板，其中所述离子界定包括以一角度范围朝所述工件固持器入射的离子的离子束。

11.根据权利要求10所述的方法，其包括在偏压电压切换到高电压状态时将电流从电容器放电到所述等离子体源中。

12.根据权利要求10所述的方法，其包括在所述偏压电压切换到低电压状态时将电流从所述等离子体源放电到电容器中。

13.根据权利要求10所述的方法，其包括将等离子体源电位设置为相对于所述工件固持器处于+100伏特以上的所述高电压状态。

14.根据权利要求10所述的方法，其包括将等离子体源电位设置为相对于所述工件固持器处于约-2伏特与-100伏特之间的所述低电压状态。

15.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

在所述电压脉冲串施加到所述等离子体源之后监视所述工件处的电荷；以及

通过响应于所述电荷而改变以下各者中的一者或一者以上来设置第二电压脉冲串：所述高电压状态中的设置电压、所述低电压状态中的设置电压、所述高电压状态的持续时间以及所述低电压状态的持续时间。

16.一种离子注入系统，其包括：

等离子体源；

可移动工件固持器，其耦合到接地以在移动所述工件固持器的同时接收来自由所述等离子体源供应的等离子体的离子；

提取板，其安置于所述等离子体源与所述工件固持器之间且经布置以将离子以一角度范围导向所述工件固持器；以及

脉冲偏压电路，其可操作以将供应到所述等离子体源和所述工件固持器的偏压电压在高电压状态与低电压状态之间切换，在所述高电压状态中，所述等离子体源相对于接地处于正偏压，且在所述低电压状态中，所述等离子体源相对于接地处于负偏压。

17.根据权利要求17所述的离子注入系统，其中所述脉冲偏压电路包括：

高电压电路，其包含用于在所述偏压电压切换到所述高电压状态时将电流放电到所述等离子体源中的电容器；以及

低电压电路，其包含用于在所述偏压电压切换到所述低电压状态时将电流从所述等离子体源放电的电容器。

18.根据权利要求18所述的离子注入系统，由所述等离子体源界定的所述高电压状态相对于接地具有+100伏特以上的电位，且由所述等离子体源界定的所述低电压状态相对于接地具有约-2伏特与-100伏特之间的电位。