CN112376029A - 等离子体浸没离子注入设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种等离子体浸没离子注入设备，包括：工艺腔，在工艺腔中设置有基座，且工艺腔接地，基座与偏压电源电连接；介质筒，设置在工艺腔的顶部，且与工艺腔的内部连通；并且，介质筒的内径由上而下逐渐增大；匀气部件，采用第一导电材料制成，且设置在介质筒的顶部，并且匀气部件的下表面具有暴露于介质筒内部的匀气区域，且匀气区域中分布有多个出气口，用以向介质筒中输送工艺气体；以及耦合线圈，环绕设置在介质筒的外周，且与激励电源电连接；导电部件，分别与匀气部件和工艺腔的腔室壁电导通。本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备，其可以提高晶片掺杂均匀性。

Description

等离子体浸没离子注入设备
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种等离子体浸没离子注入设备。
背景技术
近年来，集成电路正朝着高度集成化快速发展，等离子体相关技术的应用在其中起到了至关重要的作用。等离子体相关制程主要包括清洗、刻蚀、研磨、沉积及掺杂等，其中等离子体掺杂被称为等离子体浸没离子注入(Plasma Immersion Ion Implantation，简称PIII)。等离子体浸没离子注入设备已经被广泛应用于现代电子及光学装置的掺杂制程中。
等离子体浸没离子注入系统是将需要被掺杂的目标物直接浸没在包含掺杂剂的等离子体中，并通过给目标物施加特定负电压，使等离子体中的掺杂剂离子进入到目标物表面。
对于现有的等离子体浸没离子注入系统，其工艺腔的腔室壁接地，并且设置在工艺腔中的基座与偏压电源电连接，在进行工艺时，偏压电源、基座、在工艺腔中形成的等离子体和工艺腔的腔室壁形成了偏压通路。但是，由于置于基座上的晶片在不同半径上的位置点与最近的腔室壁之间的间距不同，这使得分布在工艺腔中的等离子体对应晶片在不同半径上的位置点处的等效电流不同(即，等离子体在工艺腔的径向上不同位置处的等效电流不同)，从而降低了掺杂均匀性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种等离子体浸没离子注入设备，其可以提高晶片掺杂均匀性，以及有效提升注入剂量的均匀性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种等离子体浸没离子注入设备，包括：
工艺腔，在所述工艺腔中设置有基座，所述基座包括用于承载晶片的承载面，并且所述工艺腔接地，所述基座与偏压电源电连接；
介质筒，设置在所述工艺腔的顶部，且与所述工艺腔的内部连通；
匀气部件，采用第一导电材料制成，且设置在所述介质筒的顶部，并且所述匀气部件的下表面具有暴露于所述介质筒内部的匀气区域，且所述匀气区域中分布有多个出气口，用以向所述介质筒中输送工艺气体；以及
耦合线圈，环绕设置在所述介质筒的外周，且与激励电源电连接；
导电部件，分别与所述匀气部件和所述工艺腔的腔室壁电导通。
可选的，在所述工艺腔内设置有覆盖所述工艺腔的整个内表面的绝缘保护部件，所述绝缘保护部件用于保护所述工艺腔的腔室壁，并在所述工艺腔的腔室壁与所述基座之间对二者电隔离。
可选的，所述绝缘保护部件采用非金属绝缘材料制作。
可选的，所述非金属绝缘材料包括碳化硅或石英。
可选的，所述匀气区域在所述承载面上的投影与所述承载面完全重合。
可选的，所述第一导电材料包括非金属导电材料。
可选的，所述等离子体浸没离子注入设备还包括支撑组件，所述支撑组件设置在所述工艺腔的顶部，用以支撑所述匀气部件，并且所述支撑组件采用第二导电材料制作，且用作所述导电部件分别与所述匀气部件和所述工艺腔的腔室壁电导通。
可选的，所述第二导电材料包括金属或者表面镀有导电层的金属。
可选的，所述支撑组件包括沿所述匀气部件的圆周方向均匀分布的至少三个支撑件。
可选的，每个所述支撑件均包括支撑本体，所述支撑本体与所述工艺腔的腔室壁固定连接；且在所述支撑本体上形成有水平支撑部，用于支撑所述匀气部件，并且在所述水平支撑部上设置有限位部件，用以限定所述匀气部件在所述水平支撑部件上的位置。
可选的，所述匀气部件与所述基座同心设置，且所述匀气部件包括匀气本体和形成在所述匀气本体中的匀气腔、进气孔和多个出气孔，其中，
所述进气孔的进气端与气源连接，所述进气孔的出气端与所述匀气腔连通；
所述出气孔的进气端与所述匀气腔连通，每个所述出气孔的出气端用作所述出气口与所述介质筒的内部连通。
可选的，所述介质窗的内径由上而下逐渐增大。
可选的，在所述介质筒的轴向横截面上，所述介质筒的侧壁与所述介质筒的轴线之间的夹角为15°-60°；所述介质筒的高度为100mm-210mm；所述介质筒的侧壁厚度为20mm-40mm。
可选的，所述等离子体浸没离子注入设备还包括起辉诊断装置，所述起辉诊断装置包括：
光敏感应器，用于实时检测所述工艺腔中的光强，并反馈光强信号；以及
信号处理单元，用于接收所述光强信号，并根据所述光强信号的变化判断所述工艺腔中是否产生等离子体，若是，则执行工艺；若否，则发出报警。
可选的，所述光敏感应器包括光敏电阻。
可选的，在所述工艺腔的侧部腔室壁中设置有观察窗，所述光敏感应器设置在所述观察窗的外侧。
可选的，所述偏压电源包括脉冲直流电源，所述脉冲直流电源的脉冲频率为1kHz-100kHz；所述脉冲直流电源的脉冲周期中的上升沿时长和下降沿时长均小于10ns；所述脉冲直流电源输出的电压为0.5kV-10kV。
本发明实施例的有益效果：
本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备，其工艺腔接地，且匀气部件采用第一导电材料制成，且下表面具有暴露于介质筒内部的匀气区域，并且利用导电部件分别与匀气部件和工艺腔的腔室壁电导通，可以使工艺腔的腔室壁、导电部件和匀气部件相互电导通，从而在偏压电源、基座、工艺腔中形成的等离子体、匀气部件、导电部件和工艺腔的腔室壁之间形成偏压回路，该偏压回路与现有技术相比，等效电流的路径发生的变化，即至少一部分等效电流会经过匀气部件和导电部件之后，才流入工艺腔的腔室壁。这样，可以提高从基座上放置的晶片表面到匀气部件的匀气区域之间，在工艺腔的径向上各个位置的等效电流的一致性，从而可以提高晶片掺杂均匀性，以及有效提升注入剂量的均匀性。此外，上述匀气部件还能够通过分布在匀气区域中的多个出气口在工艺腔的径向上的不同位置同时向介质筒中输送工艺气体，从而可以提高等离子体的分布均匀性，进而可以进一步提高晶片掺杂均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备的结构图；
图2为本发明实施例采用的匀气部件的俯视剖面图；
图3为本发明实施例采用的支撑部件的局部侧视图；
图4为本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备的偏压回路示意图；
图5为本发明实施例采用的介质筒和匀气部件的结构图；
图6为采用本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备获得的等离子体在径向上的密度分布图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备进行详细描述。
请参阅图1，本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入(PlasmaImmersion IonImplantation，以下简称PIII)设备，该PIII设备包括工艺腔1、介质筒4、匀气部件5、耦合线圈6和导电部件。其中，在工艺腔1中设置有基座2，该基座2包括用于承载晶片的承载面，并且工艺腔1接地；基座2与偏压电源3电连接；介质筒4设置在工艺腔1的顶部，且与工艺腔1的内部连通，具体来说，工艺腔1的顶部是敞开的，且在工艺腔1的腔室壁1a的顶部设置有环形转接件1b，该环形转接件1b用于支撑介质筒4，并且介质筒4的上端和下端均是敞开的，且介质筒4的下端与工艺腔1的上端连通。介质筒4例如为石英，其不包含金属元素，从而可以避免因等离子体腐蚀介质筒的内表面而引入金属污染。
在本实施例中，耦合线圈6环绕设置在介质筒4的外周，且通过匹配器7与激励电源8电连接。激励电源8用于向耦合线圈6加载激励功率，以使耦合线圈6产生激励能量，并通过介质筒4耦合至介质筒4的内部，以激发介质筒4内部的工艺气体形成等离子体。激励电源8例如为射频电源，其频率例如为13.56MHz。在一些实施例中，耦合线圈6包括多个单匝线圈，多个单匝线圈沿介质筒4的轴线间隔设置，且相互并联；并且，多个单匝线圈同轴设置，且与介质筒4之间的径向间距相同。这样设置，可以进一步提高等离子体在工艺腔1的边缘区域分布的密度。当然，在实际应用中，还可以采用其他任意结构的耦合线圈，例如圆锥柱状螺旋线圈。
匀气部件5设置在介质筒4的顶部，其采用第一导电材料制成，该第一导电材料包括非金属导电材料，例如硅，对于高频交流电来说，硅是导电的，而且不包含金属元素，从而可以避免因等离子体腐蚀匀气部件5的内表面而引入金属污染。如图2所示，该匀气部件5的下表面具有暴露于介质筒4内部的匀气区域55，该匀气区域55中分布有多个出气口54，用以在工艺腔1的径向上的不同位置向介质筒4中输送工艺气体，从而可以提高等离子体的分布均匀性，进而可以提高晶片掺杂均匀性。
在一些实施例中，如图1所示，匀气部件5与基座2同心设置，该匀气部件5包括匀气本体51和形成在该匀气本体51中的匀气腔52、进气孔53和多个出气孔(即用作出气口54)，其中，进气孔53的进气端与气源20连接，进气孔53的出气端与匀气腔52连通；每个出气口54的进气端与匀气腔52连通，每个出气口54的出气端与介质筒4的内部连通。由气源20提供的工艺气体经由进气孔53进入匀气腔52，然后经由各个出气口54均匀地进入介质筒4中。
在一些实施例中，为了保证介质筒4的内部和工艺腔1的内部处于封闭状态，在匀气部件5与介质筒4之间设置有第一密封圈16，用以对二者之间的间隙进行密封；并且，在介质筒4与工艺腔1(即，环形转接件1b)之间设置有第二密封圈17，用以对二者之间的间隙进行密封。
导电部件分别与匀气部件5和工艺腔1的腔室壁1a电导通。该导电部件的结构可以有多种，例如，在本实施例中，如图3所示，等离子体浸没离子注入设备还包括支撑组件9，该支撑组件9设置在工艺腔1的顶部，用以支撑匀气部件5，并且支撑组件9采用第二导电材料制作，且用作上述导电部件分别与匀气部件5(即，匀气本体51)和工艺腔1的腔室壁(例如，环形转接件1b)电导通。上述支撑组件9既能够起到支撑作用，又能够起到导电作用，简化了设备结构。在一些实施例中，第二导电材料包括金属或者表面镀有导电层的金属，以保证良好的导电性能。导电层可以为至少一层，且导电层例如为银或金等导电性能良好的材料。
上述支撑组件9的结构可以有多种，例如，如图2所示，支撑组件9包括沿匀气部件5的圆周方向均匀分布的至少三个支撑件，以能够稳定地支撑匀气部件5。每个支撑件的结构可以有多种，例如，如图3所示，每个支撑件均包括支撑本体91，该支撑本体91与工艺腔1的腔室壁(例如，环形转接件1b)固定连接，固定连接的方式例如为：在支撑本体91的下端设置凸台9b，该凸台9b叠置在环形转接件1b上，并通过第一螺钉19将凸台9b与环形转接件1b固定在一起。而且，在支撑本体91上形成有水平支撑部92，该水平支撑部92例如为形成在支撑本体91上端的弯折结构，用于支撑匀气部件5的匀气本体51，并且在水平支撑部92上设置有限位部件9a，用以限定匀气部件5的匀气本体51在水平支撑部件92上的位置。可选的，利用第二螺钉20将限位部件9a与匀气本体51固定在一起。
需要说明的是，在本实施例中，支撑组件9既能够起到支撑作用，又能够起到导电作用，但是，本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，也可以单独设置支撑组件和导电部件。
在本实施例中，工艺腔1的腔室壁1a、环形转接件1b、支撑组件9和匀气部件5相互电导通，且腔室壁1a接地，并且基座2与偏压电源3电连接，从而在偏压电源3、基座2、工艺腔中形成的等离子体、匀气部件5、支撑组件9和工艺腔1的腔室壁1a之间形成偏压回路，该偏压回路与现有技术相比，等效电流的路径发生的变化，即至少一部分等效电流会经过匀气部件5和支撑组件9之后，才流入工艺腔1的腔室壁1a。这样，可以提高从基座2上放置的晶片表面到匀气部件5的匀气区域55之间，在工艺腔1的径向上各个位置的等效电流的一致性，从而可以提高晶片掺杂均匀性，以及有效提升注入剂量的均匀性。
在一些实施例中，在工艺腔1内设置有覆盖工艺腔1的整个内表面的绝缘保护部件18，该绝缘保护部件18用于保护工艺腔1的腔室壁1a，并且绝缘保护部件18采用非金属绝缘材料制作，用于在工艺腔1的腔室壁1a与基座2之间对二者电隔离。这样，在偏压回路中，基座2的绝大部分等效电流不会直接流入最近的腔室壁1a，而是由下而上流动至匀气部件5和支撑组件9之后，才流入工艺腔1的腔室壁1a，从而可以进一步提高工艺腔1的径向上各个位置的等效电流的一致性。同时，由于绝缘保护部件18采用非金属绝缘材料制作，可以避免因等离子体腐蚀工艺腔1的内表面而引入金属污染。该非金属绝缘材料例如包括碳化硅或石英等等。当然，在实际应用中，上述绝缘保护部件18也可以包括保护部件本体，并在该保护部件本体的整个内表面上覆盖非金属绝缘层。在这种情况下，保护部件本体可以根据具体需要选择合适的材料制作，例如石墨、碳化硅或石英等的非金属材料。非金属绝缘层例如包括碳化硅或石英等等。
在一些实施例中，匀气部件5的匀气区域55在承载面上的投影与该承载面完全重合，例如，匀气区域55为圆形，圆形的圆心与承载面的圆心相重合，且圆形的直径与承载面的直径一致。这可以形成如图4中曲线箭头所示的等效偏压回路，该等效偏压回路中，从基座2上放置的晶片表面到匀气部件5的匀气区域之间，在工艺腔1的径向上各个位置的等效电流一致，从而可以更有效地提高晶片掺杂均匀性，以及可以使注入到晶片表面的离子剂量也大致相同，进而可以有效提升注入剂量的均匀性。需要说明的是，上述基座2的承载面是指基座2上用于放置晶片的区域，该区域的形状和尺寸与晶片的形状和尺寸一致。
需要说明的是，在本实施例中，支撑组件9既能够起到支撑作用，又能够起到导电作用，但是，本发明实施例并不局限于此，在实际应用中，也可以单独设置支撑组件和导电部件。
在一些实施例中，如图5所示，介质筒4的内径由上而下逐渐增大，即，介质筒4呈圆锥环体，这样有助于扩大等离子体在横向上的扩散范围，从而可以提高等离子体在工艺腔1的边缘区域分布的密度。在一些实施例中，在介质筒4的轴向横截面上，介质筒4的侧壁与介质筒4的轴线之间的夹角a为15°-60°；介质筒4的高度为100mm-210mm；介质筒4的侧壁厚度为20mm-40mm。在该尺寸范围内，可以有效扩大等离子体在横向上的扩散范围，从而可以提高等离子体在工艺腔1的边缘区域分布的密度。
如图6所示，A曲线为采用现有的等离子体浸没离子注入设备获得的等离子体，其在工艺腔中沿基座的径向，自中心向边缘方向的等离子体密度分布曲线；B曲线为采用本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备获得的等离子体，其在工艺腔中沿基座的径向，自中心向边缘方向的等离子体密度分布曲线。对比曲线A和曲线B可知，曲线B在工艺腔的边缘区域的等离子体分布密度相对于曲线A有了显著提高，从而减小了与工艺腔的中心区域的等离子体分布密度之间的差异，进而提高了等离子体分布密度的均匀性。
在一些实施例中，如图1所示，等离子体浸没离子注入设备还包括起辉诊断装置，该起辉诊断装置包括光敏感应器10和信号处理单元11，其中，光敏感应器10用于实时检测工艺腔1中的光强，并信号处理单元11反馈光强信号；信号处理单元11用于接收该光强信号，并根据光强信号的变化判断工艺腔1中是否产生等离子体，并将判断结果发送至机台工艺控制单元12；机台工艺控制单元12用于在判断结果为产生等离子体时，执行工艺；在判断结果为未产生等离子体时，发出报警。当然，在实际应用中，信号处理单元11和机台工艺控制单元12也可以集成在一起。通过利用光敏感应器10和信号处理单元11判断工艺腔1中是否产生等离子体，可以作为是否执行接下来的工艺流程的一个判断依据，例如可以作为是否等离子体起辉成功的判断依据，保证在等离子体起辉之前不会执行开启偏压电源的步骤，从而可以避免因未起辉时向基片施加高频脉冲偏压而造成的对晶片及设备打火损伤问题。
在一些实施例中，光敏感应器10例如包括光敏电阻。当工艺腔1处于未起辉状态时，工艺腔1内的光强很弱，此时光敏电阻的阻值很高。当腔室起辉成功时，工艺腔1内的光强瞬间增大，此时光敏电阻的阻值瞬间减小。基于此，信号处理单元11可以根据用于光敏电阻反馈的阻值变化判断是否等离子体起辉成功，例如在光敏电阻的阻值降低到某一阈值后，即判定等离子体起辉成功。
在一些实施例中，在工艺腔1的腔室壁1a(例如侧壁)中设置有观察窗(图中未示出)，光敏感应器10设置在该观察窗的外侧，以避免被等离子体腐蚀。
在一些实施例中，为了使掺杂进入晶片表面的离子能量分布更加集中，有利于控制掺杂的离子能量，偏压电源3包括脉冲直流电源，该脉冲直流电源3的脉冲频率为1kHz-100kHz；脉冲直流电源3的脉冲周期中的上升沿时长和下降沿时长均小于10ns；脉冲直流电源3输出的电压为0.5kV-10kV。
在一些实施例中，等离子体浸没离子注入设备还包括注入离子收集装置13和电流信号积分处理单元14，其中，注入离子收集装置13例如为一法拉第杯，其外形类似圆杯状，且设置在基座2的一侧。电流信号积分处理单元14用于实时计算离子注入剂量，并发送至机台工艺控制单元12。借助注入离子收集装置13和电流信号积分处理单元14，可以准确地检测获得离子注入剂量。
综上所述，本发明实施例提供的等离子体浸没离子注入设备，其工艺腔接地，且匀气部件采用第一导电材料制成，并且利用导电部件分别与匀气部件和工艺腔的腔室壁电导通，可以使工艺腔的腔室壁、导电部件和匀气部件相互电导通，从而在偏压电源、基座、工艺腔中形成的等离子体、匀气部件、导电部件和工艺腔的腔室壁之间形成偏压回路，该偏压回路与现有技术相比，等效电流的路径发生的变化，即等效电流经过匀气部件和导电部件之后，才流入工艺腔的腔室壁。同时，匀气部件的下表面具有暴露于介质筒内部的匀气区域，该匀气区域在承载面上的投影至少完全覆盖承载面，这可以使从基座上放置的晶片表面到匀气部件的匀气区域之间，在工艺腔的径向上各个位置的等效电流相同，从而可以提高晶片掺杂均匀性，以及有效提升注入剂量的均匀性。此外，上述匀气部件还能够通过分布在匀气区域中的多个出气口在工艺腔的径向上的不同位置同时向介质筒中输送工艺气体，从而可以提高等离子体的分布均匀性，进而可以进一步提高晶片掺杂均匀性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，包括：
工艺腔，在所述工艺腔中设置有基座，所述基座包括用于承载晶片的承载面，并且所述工艺腔接地，所述基座与偏压电源电连接；
介质筒，设置在所述工艺腔的顶部，且与所述工艺腔的内部连通；
匀气部件，采用第一导电材料制成，且设置在所述介质筒的顶部，并且所述匀气部件的下表面具有暴露于所述介质筒内部的匀气区域，且所述匀气区域中分布有多个出气口，用以向所述介质筒中输送工艺气体；以及
耦合线圈，环绕设置在所述介质筒的外周，且与激励电源电连接；
导电部件，分别与所述匀气部件和所述工艺腔的腔室壁电导通。
2.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，在所述工艺腔内设置有覆盖所述工艺腔的整个内表面的绝缘保护部件，所述绝缘保护部件采用非金属绝缘材料制作，用于在所述工艺腔的腔室壁与所述基座之间对二者电隔离。
3.根据权利要求2所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述非金属绝缘材料包括碳化硅或石英。
4.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述匀气区域在所述承载面上的投影与所述承载面完全重合。
5.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述第一导电材料包括非金属导电材料。
6.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述等离子体浸没离子注入设备还包括支撑组件，所述支撑组件设置在所述工艺腔的顶部，用以支撑所述匀气部件，并且所述支撑组件采用第二导电材料制作，且用作所述导电部件分别与所述匀气部件和所述工艺腔的腔室壁电导通。
7.根据权利要求6所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述第二导电材料包括金属或者表面镀有导电层的金属。
8.根据权利要求6所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述支撑组件包括沿所述匀气部件的圆周方向均匀分布的至少三个支撑件。
9.根据权利要求8所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，每个所述支撑件均包括支撑本体，所述支撑本体与所述工艺腔的腔室壁固定连接；且在所述支撑本体上形成有水平支撑部，用于支撑所述匀气部件，并且在所述水平支撑部上设置有限位部件，用以限定所述匀气部件在所述水平支撑部件上的位置。
10.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述匀气部件与所述基座同心设置，且所述匀气部件包括匀气本体和形成在所述匀气本体中的匀气腔、进气孔和多个出气孔，其中，
所述进气孔的进气端与气源连接，所述进气孔的出气端与所述匀气腔连通；
所述出气孔的进气端与所述匀气腔连通，每个所述出气孔的出气端用作所述出气口与所述介质筒的内部连通。
11.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述介质窗的内径由上而下逐渐增大。
12.根据权利要求11所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，在所述介质筒的轴向横截面上，所述介质筒的侧壁与所述介质筒的轴线之间的夹角为15°-60°；所述介质筒的高度为100mm-210mm；所述介质筒的侧壁厚度为20mm-40mm。
13.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述等离子体浸没离子注入设备还包括起辉诊断装置，所述起辉诊断装置包括：
光敏感应器，用于实时检测所述工艺腔中的光强，并反馈光强信号；以及
信号处理单元，用于接收所述光强信号，并根据所述光强信号的变化判断所述工艺腔中是否产生等离子体，若是，则执行工艺；若否，则发出报警。
14.根据权利要求13所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述光敏感应器包括光敏电阻。
15.根据权利要求13所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，在所述工艺腔的侧部腔室壁中设置有观察窗，所述光敏感应器设置在所述观察窗的外侧。
16.根据权利要求1所述的等离子体浸没离子注入设备，其特征在于，所述偏压电源包括脉冲直流电源，所述脉冲直流电源的脉冲频率为1kHz-100kHz；所述脉冲直流电源的脉冲周期中的上升沿时长和下降沿时长均小于10ns；所述脉冲直流电源输出的电压为0.5kV-10kV。
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