植入機100包括離子源腔室102以產生所需物種的離子。此腔室具有組合的熱陰極，此熱陰極藉由電源供應器101供電以離子化被引入腔室102的供給氣體以形成等離子體，此等離子體包括含有離子與自由電子的離子化氣體。熱陰極可例如是受熱細絲或間熱式陰極。
[0029]提供不同的供給氣體至來源腔室以產生具有特殊摻質特性的離子。離子可經由標準三(3)提取電極配置而從來源腔室102提取，其中標準三提取電極配置被使用來產生所需的電場以聚焦由來源腔室102所提取的離子束95。束95通過具有磁鐵的質量分析器腔室106，其中磁鐵的功用在于只使具有所需荷質比的離子通過解析孔。特別的是，此分析器磁鐵可包括曲線路徑，在曲線路徑中的束95暴露于施加的磁場，其中施加的磁場導致具有非所需荷質比的離子偏離束路徑。減速臺108(也可被稱為減速透鏡)可包括多個(例如是3個)帶有定義孔的電極且經裝配以輸出離子束95。磁鐵分析器110設置于減速臺108的下游處，并且經裝配以使離子束95偏轉成具有平行軌跡的帶狀束。經由磁場線圈可利用磁場以調整離子的偏轉。
[0030]離子束95被導向工件，其中工件貼附在支座或平板114。也可利用附加的減速臺112，其中減速臺112配置于準直儀磁性室110與支座114之間。減速臺112(也可作為減速透鏡)被定位于接近平板114上的目標基材，且減速臺112可包括多個(例如是3個)電極以將離子以所需能階植入目標基材內。因為當離子在基材中與電子及原子核碰撞時離子會損失能量，所以離子會依據加速能量而在基材內所需深度處停止移動。離子束可藉由束掃描、藉由使用平板114來移動基材或藉由束掃描與基材移動的結合而分布在目標基材。等離子體流槍(PFG)116可在束剛撞擊基板之前，立即定位于平板114的上游處以施加等離子體給離子束。雖然被說明為用于和圖1的高電流離子植入器100—起使用，等離子體流槍116可和其他高電流離子植入器以及任何其他的離子植入器一起使用，例如是中電流(medium current；MC)離子植入器以及高能量(high energy;HE)離子植入器。
[0031]參照圖2至圖5，所示的例示性等離子體流槍116通常包括外殼118、定位于外殼的第一端部122的凸緣120以及第一孔124與第二孔126，其中正離子和/或自由電子可由第一孔124與第二孔126放射。凸緣120可使等離子體流槍116與合適的控制系統121耦接以控制射頻功率的施加，這將在之后更加詳細描述。如在圖3A與3B中可看出，一對等離子體回路組件128(圖4與圖5)可配置于外殼118內，每一個等離子體回路組件的出口部分130突出在至少一部分的第一孔124與第二孔126范圍內以使得在等離子體回路組件內產生的等離子體可從出口流出并與離子束95的離子接合。如圖所示，雖然例示性等離子體流槍116具有一對等離子體回路組件128以及第一孔124與第二孔126，但可根據例如是離子束95的寬度來使用所需的較多或較少的等離子體回路組件與孔。
[0032]參照圖4與圖5，其中一個例示性的等離子體回路組件128包括絕緣塊部分132、第一導電塊部分138與第二導電塊部分140。絕緣塊部分132具有基座部分134及中心體部分136。第一導電塊部分138與第二導電塊部分140配置于基座部分上以及中心體部分的相對兩側上。一對導電帶142A與142B耦接第一導電塊部分138與第二導電塊部分140(如圖6A與圖6B中所示)，因此橋接絕緣塊部分132的中心體部分136的第一側144與第二側146。其中一個導電帶142A與射頻電源供應器804耦接(如圖10所示)，然而另一個導電帶142B橋接第一導電塊部分138與第二導電塊部分140以完成回路。提供端蓋148在第一導電塊部分138的末端150上。在一非限定的例示性實施例中，絕緣塊部分132包括陶瓷材料。適當陶瓷材料的非限定實例包括是氧化鋁、石英以及氮化硼。第一導電塊部分138、第二導電塊部分140與端蓋148可包括鋁、碳(即石墨)或其他適合的導電材料。在圖示的實施例中，使用例如是螺旋蓋的適當的扣件來將各別的組件耦接在一起。然而，可以理解的是這并非一定必要的，部件之間的連接也可藉由焊接、使用適當的黏著劑或類似物來完成。
[0033]如在圖6A與圖6B中可看出，第一導電塊部分138、第二導電塊部分140與絕緣塊部分132的中心體部分136具有形成于其中的各自的內部的凹處152A、凹處152B與凹處152C，而當部件耦接在一起時內部的凹處152A、凹處152B與凹處152C會形成三維密閉回路等離子體腔室154。在圖示的實施例中，密閉回路等離子體腔室具有第一部分156與第二部分158。第一部分156定向在平行于絕緣塊部分132的基座部分134的平面。而當從等離子體回路組件128的側面來看，第二部分158則垂直于第一部分。在圖示的實施例中，第一部分156形成一般U形的腔室，然而這并非一定必要的，第一部分156可假設為其他例如是V形、半分方形、半分矩形及類似的形狀。
[0034]密閉回路等離子體腔室154的第二部分158配置于第二導電塊部分140中。第二部分158的中心區域配置于等離子體回路組件128的出口部分130中(圖4)。在一實施例中，出口部分130包含孔徑板131。于孔徑板131中提供出口孔160。出口孔160可與密閉回路等離子體腔室154的第二部分158連接，這將在之后更加詳細描述。如在圖4中可看出，等離子體回路組件128的出口部分130(包括孔徑板131)突出絕緣塊部分132的基座部分134中的開口135。在操作中，在密閉回路等離子體腔室154內產生的等離子體由出口孔160放射，且來自這新形成的等離子體的帶電粒子可進入被鄰近的離子束95所占據的區域。
[0035]如圖6B、圖7與圖8所示，密閉回路等離子體腔室154的第一部分156具有等離子體腔室寬度“PCW”與等離子體腔室高度“PCH”。在圖示的實施例中，等離子體腔室寬度“PCW”與等離子體腔室高度“PCH”實質上相同，然而這并非一定必要的，在不同的實施例中，等離子體腔室寬度“PCW”可大于或小于等離子體腔室高度“PCH”。如在圖7中最能看出，密閉回路等離子體腔室154的第二部分158—般會由第一部分156頸縮以形成“緊縮”區域162。圖7顯示移除光徑板131后緊縮區域162的結構。當緊縮區域162組裝時，緊縮區域162將定位于鄰接孔徑板131中的出口孔160(即直接在孔徑板131中的出口孔160上)(見圖9A與圖9B)，以使得當等離子體經由緊縮區域所“擠壓”時，一部分的等離子體會經由出口孔160形成。
[0036]如在圖7中可看出，密閉回路等離子體腔室154的第二部分158包括一對腳部164，此一對腳部164在緊縮區域162處會合。當從等離子體回路組件128的側面來看，此一對腳部164定向在垂直于密閉回路等離子體腔室154的第一部分156。如在圖7中可看出，當從等離子體回路組件128的末端來看，此一對腳部164也以相對于密閉回路等離子體腔室154的第一部分156的傾斜角度來定向。圖8是包括緊縮區域162的第二導電塊部分140的一部分的反面透視圖。再一次，為了清楚顯示，孔徑板131并未在此圖示出。圖9A與圖9B顯示出帶有出口孔160的孔徑板131的相對位置，其中出口孔160直接定位于鄰接緊縮區域162。緊縮區域162顯示為定位于出口孔160“正上方”，然而可以理解的是，特定方位并非是重要的，且當然還必須依據等離子體流槍116設置的方位。例如，如果等離子體回路組件128從水平面旋轉90度，緊縮區域162可位于出口孔160的“旁邊”(還是仍鄰接出口孔160)。能夠挑選緊縮區域的方位提供了能夠緊密封裝在現行系統中的優勢。
[0037]如在圖4與圖9A中最能看出，出口孔160的輪廓為有相對小的直徑與相對大的直徑的圓錐形，其中相對小的直徑配置成直接鄰接于緊縮區域162，而相對大的直徑則配置在孔徑板131的出口側161上。藉由在孔徑板131的出口側161處提供較大的直徑以及在最小的直徑處提供短的長度，更多等離子體可被傳送至離子束區域95內。圓錐形狀并非是一定必要的。例如，以平滑的錐形區段來取代，出口孔160可具有一系列的階梯，或其他可造成出口孔快速“開裂”的形狀。在一些實施例中，在出口側161處的出口孔160是圓柱形，且其下方部分打開成圓錐形。此出口孔的圓柱形部分的長度應當充分地薄以允許等離子體“凸”起。在出口偵U161處的出口孔160的輪廓可以為圓錐橢圓形。所述橢圓形可對應緊縮區域162的寬度“PRW”。所述橢圓形可垂直于離子束95行