이온 주입기가 개시된다. 하나의 이러한 이온 주입기는 산소, 질소, 헬륨, 또는 수소 이온을 특정 도우즈 범위를 갖는 이온빔으로 발생시키도록 배열되는 이온빔 소스, 및 상기 이온 빔으로부터 바람직하지 않은 종을 제거하도록 배열되는 분석기 자석을 포함한다. 상기 이온 주입기는 상기 이온 빔에 의해 절연체상 실리콘 주입용 단일 작업대상물을 유지하도록 배열되고, 상기 작업대상물을 대략 300℃ 내지 600℃의 범위의 온도로 냉각시키도록 배열되는 후면 가스 열적 결합을 갖는 정전기 척을 포함한다.