TW201403684A - 惰性大氣壓預冷及後熱處理 - Google Patents

Abstract

離子植入系統向位於低於環境溫度夾盤上之處理腔室之處理環境中之工件提供離子。具有中間環境之中間腔室係與外部環境流體連通且具有用於冷卻且加熱該工件之冷卻站及加熱站。在該處理腔室與中間腔室之間提供裝載鎖腔室以將該處理環境與該中間環境隔離。正壓力源在中間腔室內於低於外部環境之露點的露點下向該中間腔室提供乾氣體。正壓力源經由乾氣體自中間腔室流動至外部環境將中間環境與外部環境隔離。

Description

惰性大氣壓預冷及後熱處理

本發明大體上係關於離子植入系統且更特定言之關於防止在離子植入系統之工件上形成冷凝。

靜電夾鉗或夾盤(ESC)通常用於半導體行業中在諸如離子植入、蝕刻、化學氣相沈積(CVD)等基於電漿或基於真空之半導體製程期間夾緊工件或基板。ESC之夾緊能力以及工件溫度控制已證實在處理半導體基板或晶圓(諸如矽晶圓)中非常有價值。典型ESC例如包含位於導電電極上方之介電層，其中半導體晶圓係置於ESC之表面上(例如該晶圓係置於介電層之表面上)。在半導體處理(例如離子植入)期間，典型地在晶圓與電極之間施加夾緊電壓，其中該晶圓藉由靜電力相對於夾盤表面夾緊。

對於某些離子植入製程而言，經由冷卻ESC來冷卻工件為合乎需要的。然而，在更冷的溫度下，當將工件自處理環境(例如真空環境)中之冷ESC轉移至外部環境(例如更高的壓力、溫度及濕氣環境)中時，可在工件上形成冷凝，或甚至可發生大氣水在工件表面上結冰。舉例而言，在將離子植入工件中之後，典型地將工件轉移至裝載鎖腔室中，且隨後使該裝載鎖腔室通風。當打開裝載鎖腔室自其移除工件時，該工件典型地暴露於環境大氣(例如在大氣壓下之溫「濕(wet)」空氣)，其中該工件上可發生冷凝。冷凝可使粒子在工件上沈積，及/或使殘餘物遺留在工件 上，其可對正面粒子(例如在有效區域上)具有不利作用，且可導致缺陷及產量損失。

因此，在此項技術中需要一種當工件自冷環境轉移至較溫暖之環境時減輕該工件上之冷凝的設備、系統及方法。

本發明藉由提供一種使冷凍之離子植入系統中之工件上的冷凝減少的系統、設備及方法來克服先前技術之侷限性。因此，以下呈現本發明之簡化概述，以便提供本發明一些態樣之基本理解。此概述並非本發明之詳盡綜述。其既不預期鑑別本發明之關鍵或至關重要之要素，亦不描繪本發明之範疇。其目的在於以簡化形式呈現本發明之一些概念以作為隨後呈現之更詳細描述的序言。

根據本發明，提供一種用於將離子植入冷工件之離子植入系統。該離子植入系統例如包含經組態以向位於處理腔室中之工件提供複數個離子的離子植入設備，其中該處理腔室具有與其相關聯之處理環境。在一個實施例中，使低於環境溫度之夾盤(諸如低溫冷卻靜電夾盤)經組態以在工件暴露於複數個離子期間支撐處理腔室內之工件。使低溫夾盤經進一步組態以將工件冷卻至處理溫度，其中該處理溫度低於外部環境之露點。

根據一個態樣，進一步提供與外部環境流體連通之中間腔室，其具有與其相關聯之中間環境。中間腔室例如包含經組態以使工件冷卻至第一溫度之冷卻站及經組態以使工件加熱至第二溫度之加熱站。第一溫度例如與處理溫度相關聯，且第二溫度與外部環境之外部溫度相關聯，其中該第二溫度大於該第一溫度。

進一步提供裝載鎖腔室，其中該裝載鎖腔室以可操作方式耦接至處理腔室及中間腔室。裝載鎖腔室經組態以將處理環境與中間環境隔離。裝載鎖腔室進一步包含經組態以在處理腔室與中間腔室之間轉移工件 期間支撐工件之工件支撐件。

根據本發明之另一態樣，進一步提供正壓力源，其中該正壓力源經組態以向中間腔室提供乾氣體。該乾氣體例如具有小於外部環境之露點的露點。因此，正壓力源結合中間腔室經由乾氣體自中間腔室流動至外部環境將中間環境與外部環境大體上隔離。因此，中間腔室提供一或多個工件可在外部環境與處理環境之間轉移期間滯留之中間環境。同樣地，在外部環境與處理環境之間提供有利的工件處理流。藉由中間加熱及冷卻工件且其在中間環境內排入佇列，習知裝載鎖腔室(例如，其中加熱及/或冷卻係在裝載鎖腔室內進行)中所耗費之時間藉由本發明有利地減少。

以上概述僅意欲給出本發明一些具體實例之一些特徵的簡單綜述，且其他具體實例可包含其他特徵及/或與上文所提及之特徵不同的特徵。特定言之，此概述不應理解為限制本申請案之範疇。因此，為實現前文及相關目的，本發明包含下文所述且尤其申請專利範圍中所指出之特徵。以下說明書及隨附圖式詳細闡述本發明某些說明性具體實例。然而，此等具體實例指示可採用本發明原理之各種方法中之若干種。當結合圖式來考慮時，本發明之其他目的、優勢及新穎特徵將自本發明之以下詳細描述而變得顯而易見。

圖1為根據本發明若干態樣包含離子植入系統之例示性真空系統的方塊圖。

圖2為根據本發明另一態樣與例示性離子植入系統有關之例示性中間腔室的方塊圖。

圖3展示了根據又一態樣在將離子冷植入工件中時減少冷凝之方法。

本發明大體上針對一種用於使離子植入系統中之工件上之冷凝減少的系統、設備及方法。因此，本發明現將參考圖式描述，其中通篇中之相同參考數字可用於指代相同要素。應瞭解，此等態樣之描述僅為說明性的且其不應以限制意義來解釋。在以下描述中，出於解釋之目的，闡述眾多具體細節以便提供對本發明之透徹理解。然而，熟習此項技術者將顯而易知，本發明可在無此等具體細節之情況下實踐。另外，本發明之範疇並不意欲受下文參考隨附圖式所述之具體實例或實施例限制，但意欲僅受其所附申請專利範圍及等效物限制。

亦注意，圖式係提供以說明本發明具體實例之一些態樣且因此應視為僅示意性的。特定言之，根據本發明之具體實例，圖式中所示要素彼此不一定按比例繪製，且各種要素在圖式中之置放係選擇以提供相應具體實例之清楚理解且不應理解為必定表示實施中各個組件之實際相對位置。此外，除非以其他方式特定指出，否則本文所述之各個具體實例及實施例之特徵可彼此組合。

亦應瞭解，在以下描述中，在圖式中所示或本文所述之功能區塊、裝置、組件、電路元件或其他實體或功能單元之間之任何直接連接或耦接亦可藉由間接連接或耦接來實施。此外應瞭解，圖式中所示功能區塊或單元在一個具體實例中可以各別特徵或電路形式來實施，且在另一具體實例中，亦可或者以共同特徵或電路來完全或部分地實施。舉例而言，若干功能區塊可以在共同處理器(諸如信號處理器)上運行之軟體形式來實施。進一步應瞭解，除非相反地指出，否則在以下說明書中基於電線所述之任何連接亦可以無線通信形式實施。

根據本發明之一個態樣，圖1展示了一種例示性真空系統100。本實施例中之真空系統100包含離子植入系統101，然而亦涵蓋各種 其他類型之真空系統，諸如電漿處理系統或其他半導體處理系統。離子植入系統101例如包含終端102、束線總成104及終點站106。

一般而言，將終端102中之離子源108耦接至電源110以使摻雜劑氣體離子化成複數個離子且形成離子束112。本實施例中之離子束112經由束轉向設備114定向且穿過孔徑116朝向終點站106。在終點站106中，離子束112轟擊工件118(例如諸如矽晶圓之半導體、顯示面板等)，該工件118經選擇性夾緊或安裝至夾盤120(例如靜電夾盤或ESC)。當嵌入工件118之晶格中時，所植入之離子改變工件之物理及/或化學性質。鑒於此，離子植入係用於半導體裝置製造及金屬表面處理，以及材料科學研究中之各種應用。

本發明之離子束112可採用任何形式，諸如鉛筆形或點束、帶束、掃描束或使離子朝向終點站106定向之任何其他形式，且所有該等形式係涵蓋落在本發明之範疇內。

根據一個例示性態樣，終點站106包含處理腔室122，諸如真空腔室124，其中處理環境126係與該處理腔室相關聯。處理環境126一般存在於處理腔室122內，且在一個實施例中，包含藉由耦接至處理腔室且經組態以實質上抽空該處理腔室之真空源128(例如真空泵)產生之真空。

在使用離子植入系統101植入期間，隨著帶電離子與工件碰撞，能量可在工件118上以熱形式累積。缺乏防範措施，該等熱可潛在地使工件118翹曲或破裂，在一些實施例中其可致使工件無用(或價值顯著降低)。該熱可進一步造成傳遞至工件118之離子量與所需用量不同，其可改變所需功能性。舉例而言，若需要1×10¹⁷個原子/平方公分之量植入僅在工件118之外表面下方的極薄區域中，則不合需要之加熱可造成所傳遞之離子自此極薄區域向外擴散，使得實際上所達成之用量少於1×10¹⁷個原子/平方公分。實際上，不合需要之加熱可將所植入之電荷「塗污(smear)」在 比所需大之區域上，從而降低有效用量至低於所需用量。亦可由工件118之不合需要之加熱發生其他不合需要之效應。

此外，在一些情況下，希望不僅在植入期間冷卻工件118以防止熱累積，而且可進一步合乎需要地在低於或高於環境溫度之溫度下植入離子，以便允許工件118之表面合乎需要地非晶化，使得能夠在高級CMOS積體電路裝置製造中形成超淺接面。

因此，根據另一實施例，夾盤120包含低於環境溫度夾盤130，其中低於環境溫度夾盤經組態以在工件暴露於離子束112期間在處理腔室122內支撐工件118且將工件118冷卻或以其他方式維持在預定溫度。應注意，雖然在本實施例中將夾盤120稱作低於環境溫度夾盤130，但夾盤120可類似地包含超過環境溫度夾盤(圖中未示)，其中該超過環境溫度夾盤經組態以在處理腔室122內支撐且加熱工件118。低於環境溫度夾盤130例如為經組態以將工件118冷卻或冷凍至處理溫度之靜電夾盤，該處理溫度顯著小於周圍環境或外部環境132(例如亦稱作「大氣環境(atmospheric environment)」之環境或大氣溫度。類似地，在夾盤120包含上述超過環境溫度夾盤之情況下，該超過環境溫度夾盤可包含經組態以將工件118加熱至處理溫度之靜電夾盤，該處理溫度顯著高於周圍環境或外部環境132之環境或大氣溫度。可進一步提供冷卻系統134，其中在另一實施例中，該冷卻系統經組態以冷卻或冷凍低於環境溫度夾盤130，且因此使滯留於其上之工件118冷卻或冷凍至處理溫度。在另一實施例中且以類似方式，在超過環境溫度夾盤之情況下可進一步提供加熱系統(圖中未示)，其中該加熱系統經組態以將超過環境溫度夾盤及滯留於其上之工件118加熱至處理溫度。

在真空系統100之一些例示性操作中，處理溫度低於外部環境132之環境露點(例如8℃，亦稱作露點溫度)，諸如約-40℃之處理溫度。如下文將更詳細地討論，在該種操作中，因為處理溫度顯著低於外部環境 132之露點溫度，故在工件118暴露於外部環境之前不對其進行加熱的情況下，可在其上形成冷凝，從而潛在地有害地影響工件。

因此，根據本發明，進一步提供中間腔室136，其中該中間腔室係與外部環境132流體連通，諸如經由一或多個通風口137。中間腔室進一步具有與其相關聯之中間環境138，如下文將進一步詳細討論。本實施例中之中間腔室136進一步包含經組態以使工件118冷卻至第一溫度之冷卻站140及經組態以使工件加熱至第二溫度之加熱站142。

中間腔室136更詳細地說明在圖2中，其中冷卻站140例如包含經組態以支撐工件118且將工件冷卻至第一溫度之冷卻板144。冷卻板144例如包含經組態以選擇性冷卻或冷凍工件118之冷卻元件146，其包含以下中之一或多者：帕爾貼(Peltier)冷卻器、膨脹腔室、低溫頭及循環製冷迴路。加熱站142例如包含經組態以支撐且加熱工件118之加熱站支撐件148。加熱站支撐件148例如包含以下中之一或多者：熱板、熱燈、熱氣體源及微波源。

應注意，雖然冷卻站140及加熱站142均描述為在中間腔室136內，但預期在不對工件主動加熱及/或冷卻之情況下，冷卻站及加熱站中之一個或兩個可省略及/或用經組態以支撐工件118之工件支撐件(圖中未示)替換。或者，如下文將討論，可在中間腔室136內提供其他冷卻站140及加熱站142用於額外輸送量效率。另外，根據另一實施例，冷卻站140及加熱站142在中間腔室內一般彼此隔離，諸如藉由使冷卻站與加熱站之間的熱傳遞降至最低的距離、護罩或其他設備或特徵而分開。

根據另一實施例，如圖2所示，中間腔室136進一步包含與冷卻站140及加熱站142中之一或多者相關聯之一或多個工件溫度監控裝置149A、149B。一或多個工件溫度監控裝置149A、149B經組態以量測相應冷卻站140及加熱站142上所滯留之工件118的溫度，從而在對工件冷卻及加 熱期間監控工件溫度且改善處理效率。

根據另一態樣，再次提及圖1，裝載鎖腔室150進一步以可操作方式耦接至處理腔室122及中間腔室136，其中裝載鎖腔室經組態以將處理環境126與中間環境138隔離。裝載鎖腔室150進一步包含經組態以在處理腔室122與中間腔室136之間轉移工件期間支撐工件118之工件支撐件152。當工件滯留於工件支撐件上時，工件支撐件152例如可經組態以進一步加熱及/或冷卻工件118。複數個裝載鎖門154A、154B以可操作方式將裝載鎖腔室150耦接至相應處理腔室122及中間腔室136，其中將裝載鎖腔室選擇性地以流體方式耦接至處理腔室及中間腔室且限定裝載鎖腔室環境156。

因此，裝載鎖腔室150經由裝載鎖腔室環境156中之變化維持真空系統100內之處理環境126(例如乾環境或真空環境)。裝載鎖腔室150內之壓力例如經組態以在處理環境126相關聯之真空與中間環境138相關聯之中間壓力之間變化，諸如經由裝載鎖腔室真空源158及裝載鎖腔室通風源160。可視情況提供裝載鎖加熱器162以及通風源160，其中與通風源相關聯之氣體係在使裝載鎖腔室150通風期間加熱。因此，裝載鎖腔室150允許工件118在不損害離子植入系統內之真空品質(例如處理環境126)的情況下轉移至離子植入系統101中且自其中轉移出來。

另外，根據另一例示性態樣，中間腔室136之中間環境138藉由門163與外部環境進一步選擇性隔離，其中該門經組態以選擇性可操作方式將工件輸送容器164(例如FOUP)耦接至中間腔室。工件輸送容器164例如經組態以轉移大氣環境134中之複數個工件118，諸如轉移至真空系統100及自其中轉移出來。應注意，工件118之該空氣中處理將工件暴露於大氣環境134之水分中。

本發明發明者瞭解，當工件比外部環境之露點溫度冷時，若將工件自離子植入系統101內之處理環境126轉移至外部環境，則在冷凍溫度(例如低於外部環境132之露點溫度的任何溫度)下進行之離子植入例如可造成在工件118上形成冷凝。若工件118之溫度低於水之凝固點，則例如當工件暴露於外部環境132之環境空氣中之環境水(例如濕氣)時可結霜(例如沈積冷凍之水蒸汽)。

因此，根據本發明之另一態樣，正壓力源166以可操作方式耦接至中間腔室136，其中該正壓力源經組態以在大於與外部環境132相關聯之大氣壓的中間壓力下向中間腔室提供乾氣體168。乾氣體168之露點例如低於工件118之溫度(例如亦稱作晶圓溫度)。在另一實施例中，乾氣體168之露點低於外部環境132之露點。藉由正壓力源166提供之乾氣體168可進一步藉由乾氣體加熱器169加熱。因此，由於中間環境與外部環境之間的壓力差，故正壓力源166一般經由自中間腔室136至外部環境之乾氣體168之流將中間環境138與外部環境132隔離。

在一個實施例中，乾氣體168包含惰性氣體，諸如乾氮氣。同樣地，提供乾氣體168之正壓力源166可包含用於固持/儲存乾氣體168之壓力槽或容器(圖中未示)。或者，乾氣體168實質上包含乾化大氣氣體，其中正壓力源166包含一或多個乾燥器(圖中未示)或其他設備以自與外部環境132相關聯之大氣氣體大體上移除濕氣。咸信，乾化大氣氣體相較於在壓力容器中傳遞之商業氣體可為有利的，因為乾化大氣氣體可比在壓力容器中傳遞之其他乾氣體更低本高效，因為大氣氣體可容易地獲得，且將不需要額外處理壓力容器。

在又一實施例中，轉移設備170A經組態以在中間環境138內轉移工件118。舉例而言，轉移設備170A經組態以將工件118自工件輸送容器164移除出來及/或返回至工件輸送容器164。轉移設備170A經進一 步組態以將工件118轉移至冷卻站140及加熱站142中之一或多者及/或自其中轉移出來。另外，轉移設備170A經組態以將工件118轉移至裝載鎖腔室150及/或自其中轉移出來。因此，在中間腔室136內轉移工件118使工件經由且在中間環境138內轉移。類似地，另一轉移設備170B經組態以轉移處理環境126內之工件118，諸如轉移至夾盤120及裝載鎖腔室150及自其中轉移出來。

根據另一態樣，如圖1所示，提供二級監控裝置172，其中該二級監控裝置經組態以至少量測外部環境132之外部溫度。同樣地，進一步提供控制器174且使其經組態以測定當工件118自中間腔室136轉移至外部環境132時，在該工件上不形成冷凝時工件之溫度。舉例而言，該測定至少部分係基於一或多個工件溫度監控裝置149A、149B及二級溫度監控裝置172之資料。

現將簡單地討論與真空系統100聯合之工件118之例示性流程圖或轉移，以便提供真空系統操作之許多操作實施例之一。應注意，本發明不限於所提供之例示性流程，且工件118轉移至真空系統中、自真空系統轉移出來及在真空系統內轉移之各種其他轉移涵蓋在本發明之範疇內。

在一個例示性工件流程中，工件118自工件輸送容器164轉移出來至預對準器站(圖中未示)，其中根據處理要求對準工件。隨後視需要低於環境抑或超過環境植入而定，將工件118轉移至中間腔室136內之冷卻站140及加熱站142中之一者。舉例而言，在低於環境植入(例如在低於環境溫度之溫度下植入)中，將工件118轉移至冷卻站140，其中使該工件預冷凍至接近處理溫度。當經由冷卻站140冷卻(或經由加熱站142加熱)至接近處理溫度時，將工件118轉移至裝載鎖腔室150中，其中相應地抽空裝載鎖腔室。當抽空時，將工件118自裝載鎖腔室150轉移至夾盤120，以 根據處理要求適當植入離子。

當植入完成時，將工件118自夾盤120移除且再次置放至裝載鎖腔室150中，其中使裝載鎖腔室通風。隨後再次視需要低於環境抑或超過環境植入而定，將工件118自裝載鎖腔室150轉移出來至中間腔室136內之冷卻站140及加熱站142中之一者。如上所述，在以上低於環境植入實施例中，工件118係轉移至加熱站142，其中在本實施例中，將工件加熱至大於外部環境132之露點溫度的溫度。舉例而言，當高於外部環境132之露點溫度時，將工件118轉移返回工件輸送容器164。

根據本發明之另一例示性態樣，圖3展示了提供了一種防止在工件上冷凝的例示性方法200。應注意，雖然在本文中以一系列動作或事件來說明且描述例示性方法，但應瞭解，本發明不受該等動作或事件之所示排序限制，如根據本發明，一些步驟可以與除本文所示且所述之外的其他步驟不同之順序發生及/或同時發生。另外，可不需要所有所示步驟來實施根據本發明之方法。另外應瞭解，該方法可聯合本文所說明且所述之系統以及聯合未說明之其他系統聯合來實施。

圖4之方法200始於動作202，其中在冷植入離子植入系統中之處理腔室之處理環境中提供工件。該工件例如在低於外部環境之環境露點的第一溫度下。在動作204中，將工件自處理腔室轉移至裝載鎖腔室，其中將壓力自與處理腔室相關聯之處理壓力升高至與外部環境相關聯之外部壓力。在動作206中，將工件自裝載鎖腔室轉移至具有與中間腔室相關聯之中間環境的中間腔室。根據本發明之一個實施例，該中間腔室係與外部環境流體連通。

在動作208中，乾氣體流動至中間腔室中。因此在中間腔室內建立關於外部環境之正壓力差。在一個實施例中，乾氣體流允許藉由與中間腔室相關聯之一或多個通風孔逸出中間腔室。在動作210中，在中間 腔室中將工件加熱至高於外部環境之環境露點的第二溫度。隨後，在動作212中，將工件自中間腔室移除且引入外部環境中，其中藉由如動作210中所進行之使工件溫度高於環境露點來減弱工件上之冷凝。

根據一個實施例，在處理腔室之處理環境中提供工件包含將工件自裝載鎖腔室轉移至處理腔室。在該轉移之前，使工件在中間腔室內冷卻至第一溫度，且將工件自中間腔室轉移至裝載鎖腔室，其中壓力自外部壓力降低至處理壓力。

因此，本發明提供圖1之離子植入系統101之產率增加。藉由在乾氣體圍繞之中間腔室136中加熱且冷卻工件118，裝載鎖腔室150內所耗費之時間降至最低，且輸送量達到最大。

雖然本發明已關於某一具體實例或各個具體實例顯示且描述，但應注意，上述具體實例僅充當實施本發明一些具體實例之實施例，且本發明之應用不受此等具體實例限制。特定關於由上述組件(總成、裝置、電路等)執行之各種功能而言，除非另外指示，否則用以描述此等組件之術語(包括提及「構件(means)」)意欲對應於執行所述組件之指定功能的任何組件(亦即，在功能上等效)，即使在結構上並不等效於執行本文中經說明為本發明之例示性具體實例之功能的所揭示結構。另外，雖然本發明之特定特徵也許已關於若干具體實例中之僅一者揭示，但若需要且對任何指定或特定應用有利，則該特徵可與其他具體實例之一或多個其他特徵組合。因此，本發明不限於上述具體實例，但意欲僅受所附申請專利範圍及其等效物限制。

118‧‧‧工件

132‧‧‧外部環境

136‧‧‧中間腔室

137‧‧‧通風口

138‧‧‧中間環境

140‧‧‧冷卻站

142‧‧‧加熱站

144‧‧‧冷卻板

146‧‧‧冷卻元件

149A‧‧‧溫度監控裝置

149B‧‧‧溫度監控裝置

154B‧‧‧裝載鎖門

163‧‧‧門

164‧‧‧工件輸送容器

166‧‧‧正壓力源

168‧‧‧乾氣體

169‧‧‧乾氣體加熱器

170A‧‧‧轉移設備

172‧‧‧二級監控裝置

Claims (20)

1. 一種離子植入系統，其包含：處理腔室，其具有與其相關聯之處理環境；離子植入設備，其經組態以向位於該處理腔室中之工件提供複數個離子；低於環境溫度夾盤，其經組態以在該工件暴露於該複數個離子期間在該處理腔室內支撐該工件，其中該低於環境溫度夾盤經進一步組態以使該工件冷卻至處理溫度；中間腔室，其具有與其相關聯之中間環境，其中該中間腔室係與外部環境流體連通，且其中該中間腔室包含經組態以使該工件冷卻至第一溫度之冷卻站及經組態以使該工件加熱至第二溫度之加熱站；裝載鎖腔室，其以可操作方式耦接至該處理腔室及該中間腔室，其中該裝載鎖腔室經組態以將該處理環境與該中間環境隔離，且其中該裝載鎖腔室包含工件支撐件，該工件支撐件經組態以在該工件在該處理腔室與該中間腔室之間轉移期間支撐該工件；及正壓力源，其經組態以向該中間腔室提供乾氣體，其中該乾氣體之露點低於該外部環境之露點，且其中該正壓力源經由該乾氣體自該中間腔室流動至該外部環境將該中間環境與該外部環境大體上隔離。
2. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該乾氣體包含惰性氣體。
3. 如申請專利範圍第2項之離子植入系統，其中該惰性氣體包含乾氮氣。
4. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該乾氣體實質上包含乾化大氣氣體。
5. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該冷卻站包含冷卻 板，該冷卻板經組態以支撐該工件且將該工件冷卻至該第一溫度。
6. 如申請專利範圍第5項之離子植入系統，其中該冷卻板包含以下中之一或多者：帕爾貼(Peltier)冷卻器、膨脹腔室、低溫頭及循環製冷迴路。
7. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該加熱站包含加熱站支撐件，其包含以下中之一或多者：熱板、熱燈、熱氣體源及微波源。
8. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其進一步包含真空泵，其中該處理腔室包含真空腔室，且其中該真空泵經組態以實質上抽空該處理腔室。
9. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該中間腔室包含門，其中該門將該中間腔室與該外部環境選擇性隔離。
10. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其進一步包含經組態以使該工件在該處理腔室、裝載鎖腔室、中間腔室及外部環境之間轉移的一或多個轉移設備。
11. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該離子植入設備包含：離子源，其經組態以形成離子束；束線總成，其經組態以對該離子束進行質量分析；及終點站，其包含該處理腔室。
12. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該低於環境溫度夾盤包含經組態以冷凍該工件之靜電夾盤，其中該處理溫度低於該外部環境之大氣露點。
13. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該加熱站及冷卻站在該中間腔室內大體上彼此隔離。
14. 如申請專利範圍第1項之離子植入系統，其中該中間腔室進一步包含與該加熱站及冷卻站中之一或多者相關聯之一或多個工件溫度監控裝置。
15. 如申請專利範圍第14項之離子植入系統，其進一步包含：二級監控裝置，其中該二級監控裝置經組態以至少量測該外部環境之外部溫度；及控制器，其經組態以測定當該工件自該中間腔室轉移至該外部環境時，在該工件上不形成冷凝時該工件之溫度，其中該測定係至少部分基於一或多個工件溫度監控裝置及該二級溫度監控裝置之資料。
16. 一種用於防止在工件上冷凝之方法，該方法包含：在冷植入離子植入系統中之處理腔室之處理環境中提供工件，其中該工件係在低於外部環境之環境露點的第一溫度下；將該工件自該處理腔室轉移至裝載鎖腔室，其中將壓力自與該處理腔室相關聯之處理壓力升高至與該外部環境相關聯之外部壓力；將該工件自該裝載鎖腔室轉移至中間腔室，該中間腔室具有與其相關聯之中間環境，其中該中間腔室係與該外部環境流體連通；使乾氣體流動至該中間腔室中，其中在該中間腔室內提供關於該外部環境之正壓力差；及在該中間腔室中將該工件加熱至高於該外部環境之環境露點的第二溫度。
17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中在處理腔室之處理環境中提供該工件包含將該工件自該裝載鎖腔室轉移至該處理腔室，該方法進一步包含：在該中間腔室內將該工件冷卻至該第一溫度；及將該工件自該中間腔室轉移至該裝載鎖腔室，其中壓力自該外部壓力降低至該處理壓力。
18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中冷卻該工件包含將該工件置放於冷卻板上，該冷卻板包含以下中之一或多者：帕爾貼冷卻器、膨脹腔室、 低溫頭及循環製冷迴路。
19. 如申請專利範圍第16項之方法，其中加熱該工件包含將該工件置放於加熱站支撐件上，該加熱站支撐件包含以下中之一或多者：熱板、熱燈、熱氣體源及微波源。
20. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該乾氣體流動至該中間腔室中包含惰性氣體、乾氮氣及實質上乾化大氣氣體中之一或多者流動至該中間腔室中。