TW202220016A

TW202220016A - 電漿浸沒離子注入設備

Info

Publication number: TW202220016A
Application number: TW110141553A
Authority: TW
Inventors: 王桂濱; 韋剛
Original assignee: 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2021-11-08
Publication date: 2022-05-16
Also published as: WO2022100538A1; CN112376029B; CN112376029A; TWI806230B

Abstract

本發明實施例提供一種電漿浸沒離子注入設備，包括：製程腔，在製程腔中設置有基座，且製程腔的腔體接地，基座與偏壓電源電連接；介電質襯筒，設置在製程腔的頂部，且與製程腔連通；並且，介電質襯筒的內徑由上而下逐漸增大；勻氣部件，採用第一導電材料製成，且設置在介電質襯筒的頂部，並且勻氣部件的下表面具有暴露於介電質襯筒內部的勻氣區域，且勻氣區域中分布有複數出氣口，用以向介電質襯筒中輸送製程氣體；耦合線圈，環繞設置在介電質襯筒的外周，且與激發電源電連接；以及導電部件，分別與勻氣部件和製程腔的腔體電導通。本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備，其可以提高晶圓摻雜均勻性。

Description

電漿浸沒離子注入設備

本發明涉及半導體加工技術領域，具體地，涉及一種電漿浸沒離子注入設備。

近年來，積體電路正朝著高度整合化快速發展，電漿相關技術的應用在其中起到了至關重要的作用。電漿相關製程主要包括清洗、蝕刻、研磨、沉積及摻雜等，其中電漿摻雜被稱為電漿浸沒離子注入（Plasma Immersion Ion Implantation，簡稱PIII）。電漿浸沒離子注入設備已經被廣泛應用於現代電子及光學裝置的摻雜製程中。

電漿浸沒離子注入系統是將需要被摻雜的目標物直接浸沒在包含摻雜劑的電漿中，並藉由給目標物施加特定負電壓，使電漿中的摻雜劑離子進入到目標物表面。

對於現有的電漿浸沒離子注入系統，其製程腔的腔室壁接地，並且設置在製程腔中的基座與偏壓電源電連接，在進行製程時，偏壓電源、基座、在製程腔中形成的電漿和製程腔的腔室壁形成了偏壓通路。但是，由於置於基座上的晶圓在不同半徑上的位置點與距離該位置點最近的腔室壁之間的間距不同，這使得分佈在製程腔中的電漿對應晶圓在不同半徑上的位置點處的等效電流不同（即，電漿在製程腔的徑向上不同位置處的等效電流不同），從而降低了摻雜均勻性。

本發明旨在至少解決先前技術中存在的技術問題之一，提出了一種電漿浸沒離子注入設備，其可以提高晶圓摻雜均勻性，以及有效提升注入劑量的均勻性。

為實現上述目的，本發明實施例提供了一種電漿浸沒離子注入設備，包括：製程腔，在該製程腔中設置有基座，該基座包括用於承載晶圓的承載面，並且該製程腔的腔體接地，該基座與偏壓電源電連接；介電質襯筒，設置在該製程腔的頂部，且與該製程腔連通；勻氣部件，採用第一導電材料製成，且設置在該介電質襯筒的頂部，並且該勻氣部件的下表面具有暴露於該介電質襯筒內部的勻氣區域，且該勻氣區域中分布有複數出氣口，用以向該介電質襯筒中輸送製程氣體；耦合線圈，環繞設置在該介電質襯筒的外周，且與激發電源電連接；以及導電部件，分別與該勻氣部件和該製程腔的腔體電導通。

可選的，在該製程腔內設置有覆蓋該製程腔的整個內表面的絕緣保護部件，該絕緣保護部件用於保護該製程腔的腔體，並對該製程腔的腔體與該基座電隔離。

可選的，該絕緣保護部件採用非金屬絕緣材料製作。

可選的，該非金屬絕緣材料包括碳化矽或石英。

可選的，該勻氣區域在該承載面上的正投影與該承載面完全重合。

可選的，該第一導電材料包括非金屬導電材料。

可選的，該電漿浸沒離子注入設備還包括支撐組件，該支撐組件與該製程腔的腔體固定連接，且位於該介電質襯筒的外側，用以支撐該勻氣部件，並且該支撐組件採用第二導電材料製作，且用作該導電部件分別與該勻氣部件和該製程腔的腔體電導通。

可選的，該第二導電材料包括金屬或者表面鍍有導電層的金屬。

可選的，該支撐組件包括至少三個支撐件，且至少三個支撐件沿該勻氣部件的圓周方向均勻分佈在該介電質襯筒的周圍。

可選的，每個該支撐件均包括支撐本體，該支撐本體與該製程腔的腔體固定連接；且在該支撐本體上形成有水平支撐部，用於支撐該勻氣部件，並且在該水平支撐部上設置有限位部件，用以限定該勻氣部件在該水平支撐部件上的位置。

可選的，該勻氣部件與該基座同心設置，且該勻氣部件包括勻氣本體和形成在該勻氣本體中的勻氣腔、進氣孔和複數出氣孔，其中，

該進氣孔的進氣端與氣源連接，該進氣孔的出氣端與該勻氣腔連通；該出氣孔的進氣端用於與該勻氣腔連通，每個該出氣孔的出氣端用作該出氣口與該介電質襯筒的內部連通。

可選的，該介電質視窗的內徑由上而下逐漸增大。

可選的，在該介電質襯筒的軸向橫截面上，該介電質襯筒的內側壁與該介電質襯筒的軸線之間的夾角大於等於15°，且小於等於60°；該介電質襯筒的高度大於等於100mm，且小於等於210mm；該介電質襯筒的側壁厚度大於等於20mm，且小於等於40mm。

可選的，該電漿浸沒離子注入設備還包括啟動診斷裝置，該啟動診斷裝置包括：光敏感應器，用於即時檢測該製程腔中的光強，並回饋光強訊號；以及訊號處理單元，用於接收該光強訊號，並根據該光強訊號的變化判斷該製程腔中是否產生電漿，若是，則執行製程；若否，則發出警報。

可選的，該光敏感應器包括光敏電阻。

可選的，在該製程腔的腔體中設置有觀察視窗，該光敏感應器設置在該觀察視窗的外側。

可選的，該偏壓電源包括脈衝直流電源，該脈衝直流電源的脈衝頻率大於等於1kHz，且小於等於100kHz；該脈衝直流電源的脈衝週期中的上升沿時長和下降沿時長均小於10ns；該脈衝直流電源輸出的電壓大於等於0.5kV，且小於等於10kV。

本發明實施例的有益效果：本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備，其製程腔的腔體接地，且勻氣部件採用第一導電材料製成，且下表面具有暴露於介電質襯筒內部的勻氣區域，並且利用導電部件分別與勻氣部件和製程腔的腔體電導通，可以使製程腔的腔體、導電部件和勻氣部件相互電導通，從而在偏壓電源、基座、製程腔中形成的電漿、勻氣部件、導電部件和製程腔的腔體之間形成偏壓迴路，該偏壓迴路與先前技術相比，等效電流的路徑發生的變化，即至少一部分等效電流會經過勻氣部件和導電部件之後，才流入製程腔的腔體。這樣，可以使製程腔的徑向上不同位置對應的等效電流路徑相同，從而可以提高從基座上放置的晶圓表面到勻氣部件的勻氣區域之間，在製程腔的徑向上各個位置的等效電流的一致性，從而可以提高晶圓摻雜均勻性，以及有效提升注入劑量的均勻性。此外，上述勻氣部件還能夠藉由分佈在勻氣區域中的複數出氣口在製程腔的徑向上的不同位置同時向介電質襯筒中輸送製程氣體，從而可以提高電漿的分佈均勻性，進而可以進一步提高晶圓摻雜均勻性。

為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備進行詳細描述。

請參閱圖1，本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入（Plasma Immersion Ion Implantation，以下簡稱PIII）設備，該PIII設備包括製程腔1、介電質襯筒4、勻氣部件5、耦合線圈6和導電部件。其中，在製程腔1中設置有基座2，該基座2包括用於承載晶圓的承載面，並且製程腔1的腔體接地，具體地，製程腔1的腔體可以包括腔室壁1a和設置在該腔室壁1a頂部的環形轉接件1b，二者電導通，且腔室壁1a接地。基座2與偏壓電源3電連接；介電質襯筒4設置在製程腔1的頂部，且與製程腔1連通，具體來說，製程腔1的頂部是敞開的，上述環形轉接件1b用於支撐介電質襯筒4，並且介電質襯筒4的上端和下端均是敞開的，且介電質襯筒4的下端與製程腔1的上端連通。介電質襯筒4例如為石英，其不包含金屬元素，從而可以避免因電漿腐蝕介電質襯筒的內表面而引入金屬污染。

在本實施例中，耦合線圈6環繞設置在介電質襯筒4的周圍，且藉由匹配器7與激發電源8電連接。激發電源8用於向耦合線圈6加載激發功率，以使耦合線圈6產生激發能量，並藉由介電質襯筒4耦合至介電質襯筒4的內部，以激發介電質襯筒4內部的製程氣體形成電漿。激發電源8例如為射頻電源，其頻率例如為13.56MHz。在一些可選的實施例中，耦合線圈6包括複數單匝線圈，複數單匝線圈沿介電質襯筒4的軸線間隔設置，且相互並聯；並且，複數單匝線圈同軸設置，且與介電質襯筒4之間的徑向間距相同。這樣設置，可以進一步提高電漿在製程腔1的邊緣區域分佈的密度。當然，在實際應用中，還可以採用其他任意結構的耦合線圈，例如圓錐柱狀螺旋線圈。

勻氣部件5設置在介電質襯筒4的頂部，其採用第一導電材料製成，該第一導電材料包括非金屬導電材料，例如矽，對於高頻交流電來說，矽是導電的，而且不包含金屬元素，從而可以避免因電漿腐蝕勻氣部件5的內表面而引入金屬污染。如圖2所示，該勻氣部件5的下表面具有暴露於介電質襯筒4內部的勻氣區域55，該勻氣區域55中分布有複數出氣口54，用以在製程腔1的徑向上的不同位置向介電質襯筒4中輸送製程氣體，從而可以提高電漿的分佈均勻性，進而可以提高晶圓摻雜均勻性。

在一些可選的實施例中，如圖1所示，勻氣部件5與基座2同心設置，該勻氣部件5包括勻氣本體51和形成在該勻氣本體51中的勻氣腔52、進氣孔53和複數出氣孔（即用作出氣口54），其中，進氣孔53的進氣端與氣源20連接，進氣孔53的出氣端與勻氣腔52連通；每個出氣口54的進氣端與勻氣腔52連通，每個出氣口54的出氣端與介電質襯筒4的內部連通。由氣源20提供的製程氣體經由進氣孔53進入勻氣腔52，然後經由各個出氣口54均勻地進入介電質襯筒4中。

在一些可選的實施例中，為了保證介電質襯筒4的內部和製程腔1處於封閉狀態，如圖5所示，在勻氣部件5與介電質襯筒4之間設置有第一密封圈16，用以對二者之間的間隙進行密封；並且，在介電質襯筒4與製程腔1（即，環形轉接件1b）之間設置有第二密封圈17，用以對二者之間的間隙進行密封。

導電部件分別與勻氣部件5和製程腔1的腔體電導通。該導電部件的結構可以有多種，例如，在本實施例中，如圖3所示，電漿浸沒離子注入設備還包括支撐組件9，該支撐組件9與製程腔1的腔體固定連接，例如固定在環形轉接件1b上，用以支撐勻氣部件5，並且支撐組件9採用第二導電材料製作，且用作上述導電部件分別與勻氣部件5（即，勻氣本體51）和製程腔1的腔體（例如，環形轉接件1b）電導通。上述支撐組件9既能夠起到支撐作用，又能夠起到導電作用，簡化了設備結構。在一些實施例中，第二導電材料包括金屬或者表面鍍有導電層的金屬，該導電層可以起到增加電導通性的作用，以保證良好的導電性能。導電層可以為至少一層，且導電層例如為銀或金等導電性能良好的材料。

上述支撐組件9的結構可以有多種，例如，如圖2所示，支撐組件9包括至少三個支撐件，且至少三個支撐件沿勻氣部件5的圓周方向均勻分佈在介電質襯筒4的周圍，以保證勻氣部件5的受力均勻，實現穩定地支撐勻氣部件5。每個支撐件的結構可以有多種，例如，如圖3所示，每個支撐件均包括支撐本體91，該支撐本體91與製程腔1的腔體（例如，環形轉接件1b）固定連接，固定連接的方式例如為：在支撐本體91的下端設置凸臺9b，該凸臺9b疊置在環形轉接件1b上，並藉由第一螺釘19將凸臺9b與環形轉接件1b固定在一起。而且，在支撐本體91上形成有水平支撐部92，該水平支撐部92例如為形成在支撐本體91上端的彎折結構，用於支撐勻氣部件5的勻氣本體51，並且在水平支撐部92上設置有限位部件9a，用以限定勻氣部件5的勻氣本體51在水平支撐部件92上的位置。可選的，利用第二螺釘20將限位部件9a與勻氣本體51固定在一起。

需要說明的是，在本實施例中，支撐組件9既能夠起到支撐作用，又能夠起到導電作用，但是，本發明實施例並不侷限於此，在實際應用中，也可以單獨設置支撐組件和導電部件。

在本實施例中，製程腔1的腔室壁1a、環形轉接件1b、支撐組件9和勻氣部件5相互電導通，且腔室壁1a接地，並且基座2與偏壓電源3電連接，從而在偏壓電源3、基座2、製程腔中形成的電漿、勻氣部件5、支撐組件9和製程腔1的腔室壁1a之間形成偏壓迴路，該偏壓迴路與先前技術相比，等效電流的路徑發生的變化，即至少一部分等效電流會經過勻氣部件5和支撐組件9之後，才流入製程腔1的腔室壁1a。這樣，可以使製程腔1的徑向上不同位置對應的等效電流路徑相同，從而可以提高從基座2上放置的晶圓表面到勻氣部件5的勻氣區域55之間，在製程腔1的徑向上各個位置的等效電流的一致性，從而可以提高晶圓摻雜均勻性，以及有效提升注入劑量的均勻性。

在一些可選的實施例中，在製程腔1內設置有覆蓋製程腔1的整個內表面的絕緣保護部件18，該絕緣保護部件18用於保護製程腔1的腔室壁1a，並且絕緣保護部件18採用非金屬絕緣材料製作，用於對製程腔1的腔室壁1a與基座2電隔離。這樣，在偏壓迴路中，基座2的絕大部分等效電流不會直接流入距離基座2最近的腔室壁1a，而是由下而上流動至勻氣部件5和支撐組件9之後，才流入製程腔1的腔室壁1a，從而可以進一步提高製程腔1的徑向上各個位置的等效電流的一致性。同時，由於絕緣保護部件18採用非金屬絕緣材料製作，可以避免因電漿腐蝕製程腔1的內表面而引入金屬污染。該非金屬絕緣材料例如包括碳化矽或石英等等。當然，在實際應用中，上述絕緣保護部件18也可以包括保護部件本體，並在該保護部件本體的整個內表面上覆蓋非金屬絕緣層。在這種情況下，保護部件本體可以根據具體需要選擇合適的材料製作，例如石墨、碳化矽或石英等的非金屬材料。非金屬絕緣層例如包括碳化矽或石英等等。

在一些可選的實施例中，勻氣部件5的勻氣區域55在承載面上的投影與該承載面完全重合，例如，勻氣區域55為圓形，圓形的圓心與承載面的圓心相重合，且圓形的直徑與承載面的直徑一致。這樣設置，可以形成如圖4中曲線箭頭所示的等效偏壓迴路，該等效偏壓迴路中，從基座2上放置的晶圓表面到勻氣部件5的勻氣區域之間，在製程腔1的徑向上各個位置的等效電流一致，從而可以更有效地提高晶圓摻雜均勻性，以及可以使注入到晶圓表面的離子劑量也大致相同，進而可以有效提升注入劑量的均勻性。需要說明的是，上述基座2的承載面是指基座2上用於放置晶圓的區域，該區域的形狀和尺寸與晶圓的形狀和尺寸一致。

在一些實施例中，如圖5所示，介電質襯筒4的內徑由上而下逐漸增大，即，介電質襯筒4呈圓錐環體，這樣有助於擴大電漿在橫向上的擴散範圍，從而可以提高電漿在製程腔1的邊緣區域分佈的密度。在一些可選的實施例中，在介電質襯筒4的軸向橫截面上，介電質襯筒4的內側壁與介電質襯筒4的軸線之間的夾角a大於等於15°，且小於等於60°；介電質襯筒4的高度大於等於100mm，且小於等於210mm；介電質襯筒4的側壁厚度大於等於20mm，且小於等於40mm。在該尺寸範圍內，可以有效擴大電漿在橫向上的擴散範圍，從而可以提高電漿在製程腔1的邊緣區域分佈的密度。

如圖6所示，A曲線為採用現有的電漿浸沒離子注入設備獲得的電漿，其在製程腔中沿基座的徑向，自中心向邊緣方向的電漿密度分佈曲線；B曲線為採用本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備獲得的電漿，其在製程腔中沿基座的徑向，自中心向邊緣方向的電漿密度分佈曲線。對比曲線A和曲線B可知，曲線B在製程腔的邊緣區域的電漿分佈密度相對於曲線A有了顯著提高，從而減小了與製程腔的中心區域的電漿分佈密度之間的差異，進而提高了電漿分佈密度的均勻性。

在一些可選的實施例中，如圖1所示，電漿浸沒離子注入設備還包括啟動診斷裝置，該啟動診斷裝置包括光敏感應器10和訊號處理單元11，其中，光敏感應器10用於即時檢測製程腔1中的光強，並訊號處理單元11回饋光強訊號；訊號處理單元11用於接收該光強訊號，並根據光強訊號的變化判斷製程腔1中是否產生電漿，並將判斷結果發送至機台製程控制單元12；機台製程控制單元12用於在判斷結果為產生電漿時，執行製程；在判斷結果為未產生電漿時，發出警報。當然，在實際應用中，訊號處理單元11和機台製程控制單元12也可以整合在一起。藉由利用光敏感應器10和訊號處理單元11判斷製程腔1中是否產生電漿，可以作為是否執行接下來的製程流程的一個判斷依據，例如可以作為是否電漿啟動成功的判斷依據，保證在電漿啟動之前不會執行開啟偏壓電源的步驟，從而可以避免因未啟動時向基片施加高頻脈衝偏壓而造成的對晶圓及設備打火損傷問題。

在一些可選的實施例中，光敏感應器10例如包括光敏電阻。當製程腔1處於未啟動狀態時，製程腔1內的光強很弱，此時光敏電阻的阻值很高。當腔室啟動成功時，製程腔1內的光強瞬間增大，此時光敏電阻的阻值瞬間減小。基於此，訊號處理單元11可以根據用於光敏電阻回饋的阻值變化判斷是否電漿啟動成功，例如在光敏電阻的阻值降低到某一臨界值後，即判定電漿啟動成功。

在一些可選的實施例中，在製程腔1的腔體（例如腔室壁1a的側壁）中設置有觀察視窗（圖中未示出），光敏感應器10設置在該觀察視窗的外側，以避免被電漿腐蝕。

在一些可選的實施例中，為了使摻雜進入晶圓表面的離子能量分佈更加集中，有利於控制摻雜的離子能量，偏壓電源3包括脈衝直流電源，該脈衝直流電源3的脈衝頻率大於等於1kHz，且小於等於100kHz；脈衝直流電源3的脈衝週期中的上升沿時長和下降沿時長均小於10ns；脈衝直流電源3輸出的電壓大於等於0.5kV，且小於等於10kV。

在一些可選的實施例中，電漿浸沒離子注入設備還包括注入離子收集裝置13和電流訊號積分處理單元14，其中，注入離子收集裝置13例如為一法拉第杯，其外形類似圓杯狀，且設置在基座2的一側。電流訊號積分處理單元14用於即時計算離子注入劑量，併發送至機台製程控制單元12。借助注入離子收集裝置13和電流訊號積分處理單元14，可以準確地檢測獲得離子注入劑量。

綜上所述，本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備，其製程腔的腔體接地，且勻氣部件採用第一導電材料製成，且下表面具有暴露於介電質襯筒內部的勻氣區域，並且利用導電部件分別與勻氣部件和製程腔的腔體電導通，可以使製程腔的腔體、導電部件和勻氣部件相互電導通，從而在偏壓電源、基座、製程腔中形成的電漿、勻氣部件、導電部件和製程腔的腔體之間形成偏壓迴路，該偏壓迴路與先前技術相比，等效電流的路徑發生的變化，即至少一部分等效電流會經過勻氣部件和導電部件之後，才流入製程腔的腔體。這樣，可以使製程腔的徑向上不同位置對應的等效電流路徑相同，從而可以提高從基座上放置的晶圓表面到勻氣部件的勻氣區域之間，在製程腔的徑向上各個位置的等效電流的一致性，從而可以提高晶圓摻雜均勻性，以及有效提升注入劑量的均勻性。此外，上述勻氣部件還能夠藉由分佈在勻氣區域中的複數出氣口在製程腔的徑向上的不同位置同時向介電質襯筒中輸送製程氣體，從而可以提高電漿的分佈均勻性，進而可以進一步提高晶圓摻雜均勻性。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不侷限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。

1:製程腔 1a:腔室壁 1b:環形轉接件 2:基座 3:偏壓電源 4:介電質襯筒 5:勻氣部件 6:耦合線圈 7:匹配器 8:激發電源 9:支撐組件 9a:限位部件 9b:凸臺 10:光敏感應器 11:訊號處理單元 12:機台製程控制單元 13:注入離子收集裝置 14:電流訊號積分處理單元 16:第一密封圈 17:第二密封圈 18:絕緣保護部件 19:第一螺釘 20:氣源、第二螺釘 51:勻氣本體 52:勻氣腔 53:進氣孔 54:出氣口 55:勻氣區域 91:支撐本體 92:水平支撐部 a:夾角

圖1為本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備的結構圖；圖2為本發明實施例採用的勻氣部件的俯視剖面圖；圖3為本發明實施例採用的支撐部件的局部側視圖；圖4為本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備的偏壓迴路示意圖；圖5為本發明實施例採用的介電質襯筒和勻氣部件的結構圖；圖6為採用本發明實施例提供的電漿浸沒離子注入設備獲得的電漿在徑向上的密度分佈圖。

1:製程腔

1a:腔室壁

1b:環形轉接件

2:基座

3:偏壓電源

4:介電質襯筒

5:勻氣部件

6:耦合線圈

7:匹配器

8:激發電源

9:支撐組件

10:光敏感應器

11:訊號處理單元

12:機台製程控制單元

13:注入離子收集裝置

14:電流訊號積分處理單元

18:絕緣保護部件

20:氣源

51:勻氣本體

52:勻氣腔

53:進氣孔

54:出氣口

Claims

一種電漿浸沒離子注入設備，其特徵在於，包括：一製程腔，在該製程腔中設置有一基座，該基座包括用於承載晶圓的一承載面，並且該製程腔的腔體接地，該基座與一偏壓電源電連接；一介電質襯筒，設置在該製程腔的頂部，且與該製程腔連通；一勻氣部件，採用一第一導電材料製成，且設置在該介電質襯筒的頂部，並且該勻氣部件的下表面具有暴露於該介電質襯筒內部的一勻氣區域，且該勻氣區域中分布有複數出氣口，用以向該介電質襯筒中輸送製程氣體；一耦合線圈，環繞設置在該介電質襯筒的外周，且與激發電源電連接；以及一導電部件，分別與該勻氣部件和該製程腔的腔體電導通。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，在該製程腔內設置有覆蓋該製程腔的整個內表面的一絕緣保護部件，該絕緣保護部件採用一非金屬絕緣材料製作，用於對該製程腔的腔體與該基座電隔離。
如請求項2所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該非金屬絕緣材料包括碳化矽或石英。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該勻氣區域在該承載面上的正投影與該承載面完全重合。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該第一導電材料包括非金屬導電材料。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該電漿浸沒離子注入設備還包括一支撐組件，該支撐組件與該製程腔的腔體固定連接，且位於該介電質襯筒的外側，用以支撐該勻氣部件，並且該支撐組件採用一第二導電材料製作，且用作該導電部件分別與該勻氣部件和該製程腔的腔體電導通。
如請求項6所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該第二導電材料包括金屬或者表面鍍有導電層的金屬。
如請求項6所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該支撐組件包括至少三個支撐件，且至少三個支撐件沿該勻氣部件的圓周方向均勻分佈在該介電質襯筒的周圍。
如請求項8所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，每個該支撐件均包括一支撐本體，該支撐本體與該製程腔的腔體固定連接；且在該支撐本體上形成有一水平支撐部，用於支撐該勻氣部件，並且在該水平支撐部上設置有限位部件，用以限定該勻氣部件在該水平支撐部件上的位置。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該勻氣部件與該基座同心設置，且該勻氣部件包括一勻氣本體和形成在該勻氣本體中的一勻氣腔、一進氣孔和複數出氣孔，其中，該進氣孔的進氣端用於與氣源連接，該進氣孔的出氣端與該勻氣腔連通；該出氣孔的進氣端與該勻氣腔連通，每個該出氣孔的出氣端用作該出氣口與該介電質襯筒的內部連通。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該介電質視窗的內徑由上而下逐漸增大。
如請求項11所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，在該介電質襯筒的軸向橫截面上，該介電質襯筒的內側壁與該介電質襯筒的軸線之間的夾角大於等於15°，且小於等於60°；該介電質襯筒的高度大於等於100mm，且小於等於210mm；該介電質襯筒的側壁厚度大於等於20mm，且小於等於40mm。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該電漿浸沒離子注入設備還包括一啟動診斷裝置，該啟動診斷裝置包括：一光敏感應器，用於即時檢測該製程腔中的光強，並回饋一光強訊號；以及一訊號處理單元，用於接收該光強訊號，並根據該光強訊號的變化判斷該製程腔中是否產生電漿，若是，則執行製程；若否，則發出警報。
如請求項13所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該光敏感應器包括光敏電阻。
如請求項13所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，在該製程腔的腔體中設置有一觀察視窗，該光敏感應器設置在該觀察視窗的外側。
如請求項1所述的電漿浸沒離子注入設備，其中，該偏壓電源包括一脈衝直流電源，該脈衝直流電源的脈衝頻率大於等於1kHz，且小於等於100kHz；該脈衝直流電源的脈衝週期中的上升沿時長和下降沿時長均小於10ns；該脈衝直流電源輸出的電壓大於等於0.5kV，且小於等於10kV。