專利名稱：等離子體摻雜方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雜質(zhì)導(dǎo)入層、結(jié)、其他被處理物，尤其涉及在用于半導(dǎo)體裝置或者太陽能電池等的半導(dǎo)體基板上用于形成電子元件的結(jié)的形成方法、或者、用于液晶面板或者太陽能電池等并且在基板表面形成了半導(dǎo)體薄膜的基板上用于形成電子元件的結(jié)形成方法中的用于進(jìn)行雜質(zhì)導(dǎo)入的等離子體摻雜方法以及裝置。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體基板上形成元件區(qū)域時，使用許多pn結(jié)。此外，在基板表面隔著絕緣膜形成了硅薄膜的SOI (Silicon On hsulator，絕緣層上硅)基板廣泛應(yīng)用于DRAM等各種半導(dǎo)體裝置。此外，在基板表面形成了半導(dǎo)體薄膜的玻璃基板，通過在該半導(dǎo)體薄膜中集成包括薄膜晶體管(TFT =Thin Film Transistor)的液晶的驅(qū)動電路，從而實(shí)現(xiàn)液晶面板的小型化以及高速化，而被關(guān)注。此外，作為太陽能電池，廣泛采用在半導(dǎo)體基板或者在基板表面形成了半導(dǎo)體薄膜的基板中形成了 Pn結(jié)的半導(dǎo)體器件。如此，在形成各種半導(dǎo)體器件時，使用pn結(jié)。作為這種pn結(jié)的形成方法，以往采用如下方法通過離子注入在η型硅基板或者η型硅薄膜中導(dǎo)入硼等P型雜質(zhì)后，或者通過離子注入在P型硅基板或者P型硅薄膜中導(dǎo)入磷等η型雜質(zhì)后，利用鹵素?zé)暨M(jìn)行電氣活性化。作為在固體樣品的表面導(dǎo)入雜質(zhì)的技術(shù)，除了離子注入法之外，還已知等離子體摻雜法，其使雜質(zhì)離子化之后通過較低的能量將其導(dǎo)入固體中(例如，參照專利文獻(xiàn)1(美國專利4912065號公報))。圖22示出所述專利文獻(xiàn)1所記載的作為現(xiàn)有雜質(zhì)導(dǎo)入方法的等離子體摻雜法中使用的等離子體摻雜裝置的概略構(gòu)成。在圖22中，在真空容器51內(nèi)設(shè)置有基板電極1，作為用于載置作為基材的硅基板2的基材載置臺。在真空容器51的內(nèi)側(cè)設(shè)置了石英室52。通過一邊從氣體供應(yīng)管53向真空容器51內(nèi)供應(yīng)包含期望元素的摻雜原料氣體(例如&Η6)，一邊通過排氣口 M對真空容器51內(nèi)的內(nèi)部進(jìn)行排氣，從而能夠使真空容器51內(nèi)保持預(yù)定壓力。通過微波波導(dǎo)管55，經(jīng)由石英室52的上部向真空容器51內(nèi)放射微波。通過該微波與由真空容器51外的電磁鐵56形成的直流磁場的相互作用，有磁場微波等離子體(電子回旋加速器共振等離子體)57被形成在真空容器51內(nèi)。在基板電極1 上經(jīng)由電容器25連接高頻電源58，構(gòu)成為能夠控制基板電極1的電位。通過從冷卻水入口 59導(dǎo)入并從冷卻水出口 60排出的冷卻水，對基板電極1進(jìn)行水冷。此外，通過電壓計(jì)61， 監(jiān)測基板電極1的直流電位。在這種結(jié)構(gòu)的等離子體摻雜裝置中，導(dǎo)入真空容器51內(nèi)的摻雜原料氣體(例如 B2H6)，通過由微波波導(dǎo)管55以及電磁鐵56構(gòu)成的等離子體發(fā)生單元而被等離子體化，等離子體57中的硼離子通過高頻電源58被導(dǎo)入基板2的表面。此外，作為等離子體摻雜方法，提出了不使用摻雜原料氣體，而通過物理性地濺射固體的雜質(zhì)源，從而得到摻雜原料的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2 (JP特開平09-115851號公報)、專利文獻(xiàn)3(JP特開2004-47695號公報))；或者使用大氣壓等離子體的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)4 (JP特開2005-260139號公報))。作為使被導(dǎo)入的硼離子等的離子電氣活性化的方法，除了照射鹵素?zé)艄庵猓?還已知有照射氙閃光燈光、全固體激光器光、或者受激準(zhǔn)分子激光器光的方法等，此外， 還提出了使用DC等離子體噴射的方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)1 (K. Matsumoto et al.、 "Activation of B and As in Ultrashallow Junction During Millisecond Annealing Induced by Thermal Plasma Jet IrradiationJapanese Journal of Applied Physics 4iK2010)04DA02))。提出了 DC等離子體噴射也可以利用于硅薄膜的結(jié)晶化(例如，參照專利文獻(xiàn)5 (JP特開2008-53634號公報))。但是，現(xiàn)有的等離子體摻雜方法存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜這樣的問題。在現(xiàn)有例所示的專利文獻(xiàn)1所記載的等離子體摻雜方法中，需要使用作為特殊高壓氣體的危險的摻雜原料氣體(例如氏禮)，需要防止以及檢測氣體泄露等的附帶設(shè)備。此夕卜，除了摻雜工序，還需要活性化工序(使用另外的設(shè)備)。 此外，在現(xiàn)有例所示的專利文獻(xiàn)2以及3所記載的等離子體摻雜方法中，雖然能夠避免使用特殊高壓氣體，但是需要分別進(jìn)行摻雜工序和活性化工序(使用另外的設(shè)備)。此外，在現(xiàn)有例所示的專利文獻(xiàn)4所記載的等離子體摻雜方法中，需要使用特殊高壓氣體。此外，雖然在摻雜工序中不需要使用真空設(shè)備，但是在摻雜工序之外，另外需要活性化工序(使用另外的設(shè)備)。另外，非專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)5所記載的DC等離子體噴射，是關(guān)于活性化以及結(jié)晶化的，其目的與本發(fā)明不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的課題而開發(fā)，其目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的等離子體摻雜方法以及裝置，更具體而言，提供一種不需要使用危險的摻雜原料氣體、而且不需要與摻雜工序另外設(shè)置活性化工序的等離子體摻雜方法以及裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明如下構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一種方式，提供一種等離子體摻雜方法，通過由等離子體的熱引起的升華、或者由等離子體中的活性種引起的化學(xué)蝕刻，從固體產(chǎn)生原子或者分子，通過對表面是半導(dǎo)體的基材( 照射所述等離子體，從而向所述半導(dǎo)體摻雜所述原子或者分子的同時，將所述半導(dǎo)體加熱到可活性化溫度從而活性化。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)成簡單的等離子體摻雜方法，并且在進(jìn)行摻雜的同時可以使所述半導(dǎo)體活性化。因此，不需要與摻雜工序另外地再設(shè)置活性化工序，就能夠?qū)崿F(xiàn)等離子體摻雜方法。此外，優(yōu)選所述原子或者分子含有硼、鋁、磷和砷中的任意一種，所述半導(dǎo)體是硅。通過這種結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體裝置、太陽能電池、液晶面板等中能夠用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)pn結(jié)。此外，優(yōu)選所述等離子體是通過使包含氫的氣體電離而得到的等離子體。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)摻雜處理的質(zhì)量提高以及高速化。此外，可以在產(chǎn)生所述等離子體的空間內(nèi)導(dǎo)入含有所述原子或者分子的粉狀體。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠長期間地進(jìn)行穩(wěn)定的處理。此外，還提供一種等離子體摻雜方法，優(yōu)選一邊向筒狀室內(nèi)供應(yīng)氣體一邊從所述室內(nèi)形成的縫隙狀的開口部向所述基材噴出氣體，并且對線圈供應(yīng)高頻電力，從而使所述室內(nèi)產(chǎn)生所述等離子體，其中，一邊在與所述開口部的縱向垂直的方向上使所述室和所述基材相對移動，一邊處理所述基材的表面。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)摻雜處理的質(zhì)量提高以及高速化。此外，可以劃定產(chǎn)生所述等離子體的空間的部件的一部分，由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成，對所述半導(dǎo)體部分地?fù)诫s所述原子或者分子。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠僅在期望的部分進(jìn)行摻雜?；蛘?，也可以劃定產(chǎn)生所述等離子體的空間的部件的一部分，由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成，所述部件的與所述一部分不同的一部分由含有與所述原子或者分子不同的原子或者分子的材料構(gòu)成，對所述半導(dǎo)體部分地?fù)诫s所述原子或者分子， 并且對所述半導(dǎo)體在與所述一部分不同的一部分摻雜與所述原子或者分子不同的原子或者分子。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Χ鄠€部分分別摻雜不同的物質(zhì)。此外，優(yōu)選劃定產(chǎn)生所述等離子體的空間的部件的大致全部，由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠長期間地進(jìn)行穩(wěn)定的處理。根據(jù)本發(fā)明的另一種方式，提供一種等離子體摻雜裝置，具備筐體，其形成具有縫隙狀的開口部的筒狀室，并且平行地配置所述開口部的縱向和所述筒狀室的縱向；氣體供應(yīng)裝置，其向所述室內(nèi)供應(yīng)氣體；線圈，其使所述室內(nèi)發(fā)生高頻電磁場；高頻電源，其對所述線圈供應(yīng)高頻電力；基材載置臺，其與所述開口部對置配置，并且載置基材；移動裝置，其能夠使所述室和所述基材載置臺在與所述開口部的縱向垂直的方向上相對移動；以及長條部件，其設(shè)置在所述筒狀室的內(nèi)壁面的至少一部分上、或者所述筒狀室與所述基材載置臺之間，沿所述筒狀室的縱向延伸，并且由含有摻雜用的原子或者分子的材料構(gòu)成，在構(gòu)成所述基材的表面的半導(dǎo)體中摻雜所述原子或者分子。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單的等離子體摻雜裝置。在本發(fā)明的該另一種方式的等離子體摻雜裝置中，優(yōu)選所述線圈是電磁鐵線圈 (螺線管)，平行地配置所述線圈的延伸方向和所述開口部的縱向。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)摻雜處理的質(zhì)量提高或者高速化。或者，也可以所述線圈，通過與所述筒狀室的縱向垂直地配置的導(dǎo)體聯(lián)片連接與所述筒狀室的縱向平行地配置的多個導(dǎo)體棒而形成，所述導(dǎo)體棒插入到電介質(zhì)筒內(nèi)，所述電介質(zhì)筒的一部分被配置為露出到所述筒狀室內(nèi)部的空間中。 通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)摻雜處理的質(zhì)量提高或者高速化。此外，可以是所述筒狀室的內(nèi)壁面的一部分由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成，所述筒狀室的內(nèi)壁面中與所述一部分不同的一部分由含有與所述原子或者分子不同的原子或者分子的材料構(gòu)成。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Χ鄠€部分分別摻雜不同的物質(zhì)。此外，優(yōu)選所述筒狀室的內(nèi)壁面的大致全部由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠長期間地進(jìn)行穩(wěn)定的處理。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單的等離子體摻雜方法以及裝置，更具體而言，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要使用危險的摻雜原料氣體、而且不需要與摻雜工序另外地再設(shè)置活性化工序的等離子體摻雜方法以及裝置。


本發(fā)明的上述以及其他目的和特征，通過針對添付的附圖的與優(yōu)選實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的以下的記述，將變得明確。在該附圖中，圖IA是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面?zhèn)纫晥D；圖IB是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面主視圖；圖IC是本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的等離子體處理裝置的一例的電感耦合型等離子體炬單元及其移動裝置的立體圖；圖ID是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面?zhèn)纫晥D；圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖4A是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面?zhèn)纫晥D；圖4B是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面主視圖；圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖7A是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面?zhèn)纫晥D；圖7B是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面主視圖；圖8是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖9是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖10是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖11是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖12是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的立體圖；圖13是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖14是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖15是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖16是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖17A是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖17B是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式的變形例所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖18是表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖19A是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面?zhèn)纫晥D；圖19B是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面主視圖；圖19C是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式的第1變形例所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖19D是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式的第2變形例所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖20A是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖20B是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式的變形例所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖21A是表示本發(fā)明的第11實(shí)施方式所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖21B是表示本發(fā)明的第11實(shí)施方式的變形例所涉及的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖；圖22是表示現(xiàn)有例中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖。
具體實(shí)施例方式在繼續(xù)本發(fā)明的記述之前，在附圖中對相同的部件標(biāo)注相同的參照符號。以下，使用附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置。(第1實(shí)施方式)以下，參照圖1 圖3來說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，作為等離子體摻雜裝置的一例，例示了使用電感耦合型等離子體炬(torCh)T的裝置。圖IA示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T的長(條)方向垂直的面切開的剖視圖。圖IB是沿圖IA的虛線A A’切開的剖視圖，是沿包含電磁鐵線圈(螺線管)3的中心軸并且與基材2的表面垂直的面切開的剖視圖。另外，圖IA是沿圖IB的虛線B B’切開的剖視圖。此外，圖2是圖IA 以及圖IB所示的電感耦合型等離子體炬單元T的裝配構(gòu)成圖，是排列了各部件的立體圖的圖。此外，圖3是從下觀察構(gòu)成電感耦合型等離子體炬單元T的蓋6的立體圖。在圖IA 圖3中，電感耦合型等離子體炬T具備長條的導(dǎo)電性的筐體5、氣體供應(yīng)裝置(由等離子體氣體供應(yīng)裝置90和保護(hù)氣體供應(yīng)裝置92和鞘氣(sheath gas)供應(yīng)裝置97構(gòu)成的氣體供應(yīng)裝置)、線圈3、高頻電源91、接地的四邊形盤狀的基材載置臺1、移動裝置94和控制裝置95。在基材載置臺1上載置基材2。在電感耦合型等離子體炬單元T中，作為電介質(zhì)筒或者電介質(zhì)管的一例的長條的石英管4，其縱剖面為縱長的長方形并且下面成為彎曲成圓弧形狀的彎曲面，在其下部具有貫穿縱向(長方向)的圓形貫穿孔如。此外，石英管4的縱向的兩端部分別具有沿縱向突出的圓筒部4c，圓筒部如分別嵌入黃銅塊17的大的貫穿孔17b。形成電磁鐵線圈的螺旋形的導(dǎo)體棒3貫穿石英管4而配置在石英管4的內(nèi)部的貫穿孔4a中。在石英管4的周圍，隔著預(yù)定間隔配置長條的黃銅塊5，該長條的黃銅塊5作為提供筒狀室7的壁面的導(dǎo)電性的筐體或者裝置主體塊的一例，此外，石英管4的上側(cè)與作為一例的黃銅制的長條的蓋6接觸。在黃銅塊5的與石英管4對置的面(黃銅塊5的內(nèi)側(cè)的面， 構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分)，沿石英管4的外形形成具有平坦部和彎曲部的內(nèi)壁面。因此，筒狀室內(nèi)部的空間(筒狀室)7是由石英管4、黃銅塊5、蓋6和配置在黃銅塊5的縱向的兩端部的一對黃銅塊17包圍的、在石英管4的縱向上長條的筒狀的細(xì)長的U 字狀的空間。也就是說，在沿與導(dǎo)體棒3的延伸方向垂直的面切開筒狀室7的剖面形狀中， 筒狀室7的內(nèi)部的空間是U字狀。另外，所謂導(dǎo)體棒3的延伸方向，是指導(dǎo)體棒3形成的電磁鐵線圈的中心軸的方向(圖IB的左右方向)，指的是線圈延伸的方向。另外，因?yàn)辄S銅塊5以及黃銅蓋6接地，所以能夠有效地防止高頻的泄露(噪聲)，并且能夠有效地防止不好的異常放電等。在筒狀室7的內(nèi)部空間產(chǎn)生的等離子體，由筒狀室7中的縫隙狀的作為開口部的一例的等離子體噴出口 12，向基材2朝下噴出。此外，筒狀室7的縱向(長方向) 和等離子體噴出口 12的縱向(長方向)被配置為相互平行。等離子體噴出口 12是與石英管4的筒狀室7的下端開口相同大小的開口，形成在黃銅塊5的下端部。如圖3所示，在黃銅蓋6的下表面的中央部并且與石英管4的中央部的上表面相對置的面上，設(shè)置沿黃銅蓋6的縱向延伸的成為等離子體氣體歧管(Hianifold)S的槽。在等離子體氣體歧管8的縱向的中央部，從黃銅蓋6的上方連接等離子體氣體供應(yīng)配管41， 通過等離子體氣體供應(yīng)配管41能夠從等離子體氣體供應(yīng)裝置90向等離子體氣體歧管8內(nèi)供應(yīng)等離子體氣體。而且，連接等離子體氣體歧管8和筒狀室7的多個成為等離子體氣體供應(yīng)孔9的槽，在黃銅蓋6的下表面的中央部沿與石英管4的縱向正交的左右方向(圖IA 的左右方向)每隔例如預(yù)定間隔形成在等離子體氣體歧管8的兩側(cè)。在該蓋6的黃銅塊5 側(cè)的內(nèi)面，設(shè)置成為鞘氣歧管10的锪孔，在與黃銅塊5組合時，成為被黃銅塊5和蓋6包圍的空間作為封閉的空間來劃定鞘氣歧管10的構(gòu)造。此外，在黃銅塊5上，形成從鞘氣歧管 10沿黃銅塊5的橫向(寬度方向)延伸從而連通到筒狀室7內(nèi)的成為鞘氣供應(yīng)孔11的槽。 在各個鞘氣歧管10上連接鞘氣供應(yīng)裝置97，可以從由控制裝置95控制的鞘氣供應(yīng)裝置97 向鞘氣歧管10供應(yīng)鞘氣(電介質(zhì)筒保護(hù)用氣體)。供應(yīng)到鞘氣歧管10的鞘氣從鞘氣供應(yīng)孔11導(dǎo)入筒狀室7內(nèi)。作為鞘氣的一例，可以使用Ar氣體、Ar和H2的混合氣體、N2氣體寸。此外，在靠近基材載置臺1的部分(換言之，在黃銅塊5與基材載置臺1之間)，夾著等離子體噴出口 12配置一對保護(hù)氣體噴嘴(nozzle) 13，作為保護(hù)氣體供應(yīng)部件的一例。
9作為一例，一對保護(hù)氣體噴嘴13由未圖示的支撐臂1 支撐而固定在黃銅塊5上。在各保護(hù)氣體噴嘴13的等離子體噴出口 12側(cè)的面上，形成沿縱向配置的許多保護(hù)氣體導(dǎo)入口 13a，在各保護(hù)氣體噴嘴13的內(nèi)部設(shè)置分別對保護(hù)氣體供應(yīng)裝置92和許多氣體導(dǎo)入口 13a 進(jìn)行連接的保護(hù)氣體歧管14。如此，準(zhǔn)備等離子體氣體和鞘氣和保護(hù)氣體的3系統(tǒng)的氣體導(dǎo)入，分為適于生成等離子體的等離子體氣體和保護(hù)黃銅塊5的內(nèi)壁面的鞘氣，通過對氣體種類或者氣體流量等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的等離子體處理，并且通過另外供應(yīng)保護(hù)氣體，能夠降低向等離子體照射面混入處理中不需要或者帶來壞影響的氣體，例如大氣中的氧氣或者二氧化碳等。配置有導(dǎo)體棒3的石英管4的貫穿孔如的內(nèi)部浸入作為絕緣性流體的水中，并且通過從冷媒供應(yīng)裝置98供應(yīng)的作為絕緣性流體的冷媒(制冷劑)的水在貫穿孔如內(nèi)流過， 構(gòu)成冷卻導(dǎo)體棒3的結(jié)構(gòu)。此外，在黃銅塊5以及蓋6上設(shè)置許多個沿縱向貫穿的作為冷媒配管的一例的冷卻水配管15。這些水路(冷媒流路)與作為冷媒歧管的冷卻水歧管22 連通，冷卻水歧管22由設(shè)置在分別配置在黃銅塊5的縱向的兩端的端部黃銅塊17的外側(cè)的樹脂套(case) 18的凹部與端部黃銅塊17之間的空間形成。在樹脂套18中各設(shè)置一個分別與冷媒供應(yīng)裝置98連接的作為冷媒導(dǎo)入口以及冷媒排出口的冷卻水出入口 Ma、Mb， 水冷配管到電感耦合型炬單元T的回路(布線)變得非常簡單，能夠構(gòu)成小型的炬。即，成為如下結(jié)構(gòu)在筒狀室7的縱向的兩側(cè)具備兩個冷媒歧管22，在構(gòu)成筒狀室7的各部件上具備與兩個冷媒歧管22連通的許多冷媒流路15。另外，石英管4的內(nèi)部的貫穿孔如也是冷媒流路。此外，成為如下結(jié)構(gòu)全部冷媒流路15、如并列地與冷媒歧管22連接，一個冷媒導(dǎo)入口 2 和一個冷媒排出口 24b分別設(shè)置在兩個冷媒歧管22中的一方。此外，冷媒歧管22與各冷媒流路的連接部、或者冷媒流路本身的流路截面面積不一樣，設(shè)置在黃銅塊5以及蓋6上的冷媒流路15或者其連接部(設(shè)置在黃銅塊17上的小的許多貫穿孔17a)的截面面積較小，石英管4的貫穿孔如的內(nèi)徑(冷媒流路的直徑)或者其連接部(設(shè)置在黃銅塊17上的一個大的貫穿孔17b)的截面面積較大。通過這種結(jié)構(gòu)， 構(gòu)成為需要較強(qiáng)的冷卻的部件即石英管4的貫穿孔如的流路截面面積變大，從而能夠使合計(jì)的冷媒流量變小。導(dǎo)體棒3通過設(shè)置在樹脂套18上的高頻導(dǎo)入端子孔沈以及接地端子孔27而與銅塊19連接，通過銅板20經(jīng)由高頻整合電路93與高頻電源91連接。在石英管4的外表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分)4h上涂敷包含要向基材2摻雜的元素的物質(zhì)例如厚度IOOnm以上。例如，在要摻雜硼(B)的情況下，可以涂敷硼玻璃 (B2O3)例如厚度IOOnm以上?；蛘?，在要摻雜鋁(Al)的情況下，可以在石英管4的外表面 4h涂敷氧化鋁(Al2O3)例如厚度IOOnm以上。或者，在要摻雜磷(P)的情況下，可以在石英管4的外表面4h涂敷磷玻璃(P2O5)、偏磷酸鋁(Al (PO3)3)、或者LaP5O14例如厚度IOOnm以上?；蛘?，在要摻雜砷(As)的情況下，可以在石英管4的外表面4h涂敷砷玻璃(As2O5)例如厚度IOOnm以上。如此，適當(dāng)采用涂敷法或者蒸鍍法或者濺射法等，在石英管4的外表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分，并且是劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分)4h上形成含有要摻雜的原子或者分子的絕緣性的材料例如厚度IOOnm以上?；蛘?，代替形成在石英管4的外表面4h上，可以用這些絕緣性材料構(gòu)成石英管4本身(在該情況下，部件名不采用“石英管”，而采用帶有所使用的材料名的名稱)。或者，作為包含要摻雜的元素的物質(zhì)，在使用導(dǎo)電性材料的情況下，可以在導(dǎo)電性的黃銅塊5的內(nèi)側(cè)的面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分)5h上涂敷該材料例如厚度IOOnm以上從而形成涂敷層70(參照圖1D)。這是因?yàn)?，若將?dǎo)電性材料涂敷到絕緣性石英管4的表面，則由電磁鐵線圈3產(chǎn)生的高頻電磁場會被屏蔽。在該情況下，例如，在要摻雜硼(B)、鋁 (Al)、磷(P)、砷(As)的情況下，可以分別在黃銅塊5的內(nèi)側(cè)的面上涂敷金屬硼(B)、金屬鋁 (Al)、金屬磷(P)、金屬砷(As)例如厚度IOOnm以上。如此，適當(dāng)采用涂敷法或者蒸鍍法或者濺射法等，在黃銅塊5的內(nèi)側(cè)的表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分，并且是劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分)上形成例如厚度IOOnm以上的含有要摻雜的原子或者分子的導(dǎo)電性材料?；蛘?，代替形成在黃銅塊5的內(nèi)側(cè)的表面上，可以用這些導(dǎo)電性材料構(gòu)成黃銅塊5本身(在該情況下，部件名不采用“黃銅塊”，而采用帶有所使用的材料名的名稱)。在第1實(shí)施方式中，使用了電感耦合型等離子體炬T，所以從等離子體生成的原理出發(fā)，黃銅塊5的表面不需要具有導(dǎo)電性。因此，可以適當(dāng)使用涂敷法或者蒸鍍法或者濺射法等，在黃銅塊5的表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分，并且是劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分)上形成含有要摻雜的原子或者分子的絕緣性材料?；蛘撸嫘纬稍邳S銅塊5的內(nèi)側(cè)的表面，可以用這些絕緣性材料構(gòu)成黃銅塊5本身(在該情況下，部件名不采用 “黃銅塊”，而采用帶有所使用的材料名的名稱)。在黃銅塊5的下端中央部，設(shè)置與筒狀室7連通的長方形的縫隙狀的等離子體噴出口 12 (有時將其稱為“開口部”)，與等離子體噴出口 12對置地配置基材載置臺1(或者基材載置臺1上的基材i)。在該狀態(tài)下，一邊向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)氣體，一邊從等離子體噴出口 12向基材2噴出氣體，并且通過高頻電源91向構(gòu)成電磁鐵線圈的導(dǎo)體棒3供應(yīng)高頻電力，由此在室7內(nèi)產(chǎn)生高頻電磁場，在筒狀室7內(nèi)產(chǎn)生等離子體，通過從等離子體噴出口 12 向基材2照射等離子體，從而可以在基材2上的薄膜16中等離子體摻雜期望的原子或者分子。在本結(jié)構(gòu)中，特征在于筒狀室7的縱向(長方向)、線圈3的延伸方向、和開口部 12的縱向(長方向)全部平行地配置，通過移動裝置94使室7和基材載置臺1在與開口部 12的縱向垂直的方向(優(yōu)選是與開口部12的縱向垂直的方向并且是與等離子體裝置的設(shè)置面大致平行的方向)上相對移動，從而對基材2進(jìn)行處理。也就是說，使電感耦合型等離子體炬單元T或者基材載置臺1向圖IA的左右方向、圖IB的與紙面垂直的方向移動。在圖IC中示出使等離子體炬單元T相對于被固定的基材載置臺1上的基材2勻速移動的移動裝置94的一例。在圖IC中，移動裝置94由以下部件構(gòu)成固定等離子體炬單元T的兩端的黃銅塊17的上端的支架94b ；沿移動裝置94的移動方向(與等離子體炬單元T或者黃銅塊5的縱向正交的方向)延伸的軌道94c ；和移動臺94e，其固定支架94b， 并且使作為移動驅(qū)動裝置的一例而具備的移動驅(qū)動用電機(jī)94d正反旋轉(zhuǎn)，使支架94b沿固定了與電機(jī)94d嚙合的絲杠軸的軌道Mc勻速移動。因此，能夠基于控制裝置95的控制， 通過移動驅(qū)動用電機(jī)94d正旋轉(zhuǎn)從而移動臺Me沿軌道Mc勻速前進(jìn)或后退，通過支架94b 使等離子體炬單元T相對于基材2移動。如此，在控制裝置95的控制下，能夠利用移動裝置94使等離子體炬單元T3在基材2上勻速移動的同時，進(jìn)行等離子體處理。在利用移動裝置94使等離子體炬單元T3在基材2上移動時，移動方向可以是一個方向，也可以是往返移動。該移動裝置94也可以適用于后述的其他實(shí)施方式或者變形例?？刂蒲b置95分別控制氣體供應(yīng)裝置(由等離子體氣體供應(yīng)裝置90、保護(hù)氣體供應(yīng)裝置92和鞘氣供應(yīng)裝置97構(gòu)成的氣體供應(yīng)裝置)、保護(hù)氣體供應(yīng)裝置92、高頻電源91、移動裝置94、和冷媒供應(yīng)裝置98等的動作，進(jìn)行控制使得進(jìn)行期望的等離子體處理。通過由等離子體的熱引起的升華，從作為石英管4的外表面4h或者筒狀室7的內(nèi)壁的固體產(chǎn)生要摻雜的期望的原子或者分子?；蛘?，也可以向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)包含氫的氣體，使通過使氫氣體電離而得到的作為活性種的氫自由基作用于石英管4的外表面4h或者筒狀室7的內(nèi)壁，通過化學(xué)蝕刻，從作為石英管4的外表面4h或者筒狀室7的內(nèi)壁的固體產(chǎn)生期望的原子或者分子。尤其在要摻雜硼(B)、磷(P)、砷(As)的情況下，通過化學(xué)蝕亥IJ，分別從作為石英管4的外表面4h或者筒狀室7的內(nèi)壁的固體在筒狀室7內(nèi)產(chǎn)生氫化硼 (BxHy)、氧化磷(PxHy)、氧化砷(AsxHy),所以能夠摻雜作為這些的分解物的硼、磷、砷等。通過這種方式，通過向表面為半導(dǎo)體的基材2照射等離子體，能夠向基材2的半導(dǎo)體摻雜原子或者分子。作為向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)的等離子體氣體，可以使用各種氣體，但是考慮到等離子體的穩(wěn)定性、可燃性、以及暴露在等離子體中的部件的壽命等，優(yōu)選惰性氣體主體。在惰性氣體中，典型地是使用Ar氣體。在僅由Ar產(chǎn)生等離子體的情況下，等離子體變得相當(dāng)高溫 (10, 000K以上)，在向基材2的表面的半導(dǎo)體薄膜16摻雜期望的原子或者分子的同時，可以將半導(dǎo)體薄膜16加熱到可活性化溫度從而活性化。通過采用這種方法，具有在摻雜工序之外不需要另外設(shè)置活性化工序這樣的特別效果。此外，若添加H2，則如已經(jīng)敘述的那樣，除了帶來化學(xué)蝕刻的作用之外，伴隨等離子體的溫度上升，通過供應(yīng)高頻電力，能夠?qū)雽?dǎo)體加熱到例如600°C以上的可活性化溫度，所以提高與摻雜同時進(jìn)行的活性化的溫度，提高掃描速度，從而有利于減小熱擴(kuò)散長。 熱擴(kuò)散長變小后，通過被摻雜的原子或者分子活性化，擴(kuò)散的距離變短，能夠?qū)崿F(xiàn)更淺的pn 結(jié)。此外，通過添加H2,變得硼或者磷出來得更多，可以實(shí)現(xiàn)高摻雜濃度(dosage)。相反， 若使用He，則等離子體的溫度變低，能夠?qū)崿F(xiàn)比較弱的活性化狀態(tài)?；蛘?，也可以進(jìn)行不伴隨活性化的摻雜處理。此外，作為基材的一例使用Si基板的情況下，為了活性化而需要800°C以上的高溫。因此，為了僅通過等離子體照射而達(dá)到800°C以上，需要(1)以等離子體成為相當(dāng)高溫的條件運(yùn)轉(zhuǎn)、或者( 使掃描速度變慢、或者C3)減小從等離子體噴出口到基材之間的距離。存在如下副作用(1)裝置的消耗嚴(yán)重；(2)處理能力(流量)惡化；(3)相對于從等離子體噴出口到基材之間的距離的富裕度(margin)變窄(需要更準(zhǔn)確地設(shè)置預(yù)定距離)。為了降低這些副作用，將基材2預(yù)先加熱到預(yù)定溫度的方法是有效的。若該預(yù)定溫度為600°C 以下，則Si的結(jié)晶化以及活性化幾乎不產(chǎn)生，所以優(yōu)選例如，將基材2預(yù)備加熱到預(yù)定溫度 (400 550°C左右)之后，進(jìn)行等離子體處理。在該實(shí)現(xiàn)中，例如，可以在基材載置臺1上配置加熱器86，通過控制裝置95在加熱器控制部85的控制下利用加熱器86加熱基材2， 或者可以在基材載置臺1的下方配置燈等熱源(未圖示)，通過控制裝置95在加熱器控制部85的控制下，利用熱源從下方照射基材載置臺1從而加熱基材2，或者可以利用其他預(yù)備加熱裝置對基材2進(jìn)行預(yù)備加熱之后，在基材2變冷之前載置到基材載置臺1上來進(jìn)行等離子體處理。下面，對氣體供應(yīng)的構(gòu)造進(jìn)行說明。等離子體氣體供應(yīng)配管41和鞘氣供應(yīng)配管42 設(shè)置在蓋6上，通過蓋6的內(nèi)部的貫穿孔分別與等離子體氣體歧管8和鞘氣歧管10連通。 如圖3所示，在蓋6的下面形成成為歧管8、10或者氣體供應(yīng)孔9、11的槽。成為歧管8、10 的槽較深，沿筒狀室7的縱向平行地開鑿得較長，用于氣體積存。成為氣體供應(yīng)孔9、11的槽較淺，沿筒狀室7的縱向平行地開鑿得較短，數(shù)量較多。構(gòu)成為從蓋6的凸部與石英管4 之間的微小間隙，等離子體氣體從下方滲出，即，沿從炬單元T的筒狀室7內(nèi)向基材2的方向滲出。同樣地構(gòu)成為，從蓋6的凸部與黃銅塊5之間的微小間隙，鞘氣從下方滲出，即，沿從炬單元T的筒狀室7內(nèi)向基材2的方向滲出。若將等離子體氣體和鞘氣向筒狀室7內(nèi)滲出的部位分別稱為氣體導(dǎo)入口，則構(gòu)成為氣體導(dǎo)入口被設(shè)置為與開口部12的縱向平行，并且被設(shè)置在與開口部12相對置的面上。通過這種結(jié)構(gòu)，筒狀室7內(nèi)的氣體的流動、和從開口部即氣體噴出口 12向基材載置臺1的氣體的流動都變得順暢，容易層流化，可以進(jìn)行穩(wěn)定的等離子體處理。另一方面，保護(hù)氣體，從與保護(hù)氣體歧管14連通的許多孔13a、或者單一的槽向開口部12與基材2之間噴出。此時，通過對孔或者單一的槽的朝向下工夫，可以使氣體噴出的朝向面向開口部12、或者面向基材2的表面，可以根據(jù)處理的種類來適當(dāng)選擇。此外，在本結(jié)構(gòu)中，等離子體噴射口 12的縱向的長度為基材2的寬度以上，所以能夠利用一次掃描(使炬單元τ和基材載置臺1相對移動)，處理基材2的表面附近的薄膜 16的整體。在這種等離子體摻雜裝置中，通過氣體導(dǎo)入口向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)Ar或者Ar+H2氣體作為等離子體氣體和鞘氣，從保護(hù)氣體導(dǎo)入口 13a供應(yīng)N2氣體作為保護(hù)氣體，同時從等離子體噴出口 12向基材2噴出等離子體氣體和鞘氣的同時，通過高頻電源91向構(gòu)成電磁鐵線圈的導(dǎo)體棒3供應(yīng)13. 56MHz的高頻電力，由此使筒狀室7內(nèi)產(chǎn)生等離子體，通過由等離子體的熱引起的升華、或者由等離子體中的活性種引起的化學(xué)蝕刻，從作為石英管4的外表面4h或者筒狀室7的內(nèi)壁的固體產(chǎn)生要向基材2摻雜的期望的原子或者分子。然后， 通過從等離子體噴出口 12向基材2照射等離子體并進(jìn)行掃描，不需要使用危險的摻雜原料氣體，就能夠向基材2的半導(dǎo)體薄膜16摻雜期望的原子或者分子。此外，同時通過僅由例如Ar產(chǎn)生等離子體，半導(dǎo)體能夠被加熱到可活性化溫度從而進(jìn)行半導(dǎo)體的活性化。而且， 在半導(dǎo)體裝置、太陽能電池或者液晶面板等中，能夠利用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)pn結(jié)。在第1實(shí)施方式中使用的電感耦合型等離子體炬中，在將電磁鐵線圈3的中心軸的方向、等離子體噴出口 12的縱向、和基材載置臺1平行地配置的情況下，利用移動裝置94 使筒狀室7和基材載置臺1在與等離子體噴出口 12的縱向垂直的方向上相對移動，所以可以構(gòu)成為要生成的等離子體的長度與基材2的處理長度大致相等。此外，將筒狀室7沿與其中心軸垂直的面切開的剖面的寬度(圖IB中的室7的內(nèi)部空間的寬度)，比等離子體噴出口 12的寬度(圖IB中的間隙的長度)略大即可。也就是說，可以使要生成的等離子體的體積極小。其結(jié)果，本方式在電力效率上優(yōu)越。
此外，在筒狀室7的內(nèi)部空間中，能夠沿中心軸的朝向生成比較均勻的等離子體， 所以在長條方向上等離子體均勻，能夠均勻地處理基材2。以下，說明摻雜處理的數(shù)值例。首先，使等離子體噴出口 12的長度(縱向)為130 1200mm。為了處理當(dāng)前主流的結(jié)晶Si型太陽能電池基板1張的寬度126mm，最低需要130mm的長度。另一方面，為了處理薄膜Si型太陽能電池基板1張的寬度1100mm，最大為1200mm的長度就足夠。使從等離子體噴出口 12到基材2之間的距離為3 50mm。使電感耦合型炬單元T的掃描速度為50 3000mm/so使產(chǎn)生等離子體用的等離子體氣體的總流量為1 100SLM，使H2濃度為0. 01 10%。使作為保護(hù)氣體的一例的N2的總流量為1 100SLM。使高頻電力(13.56MHz)為 0.5 10kW。另外，氣體流量以及電力是每噴出口長度IOOmm的數(shù)值例。對于這些參數(shù)，可以適當(dāng)采用與長度成比例的量。(第2實(shí)施方式)下面，參照圖4A 圖6來說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。圖4A是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的圖，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T2的長條方向垂直的面切開的剖視圖。圖4B是沿圖4A的虛線 A A’切開的剖視圖，是沿包含電磁鐵線圈3的中心軸并且與基材2的表面垂直的面切開的剖視圖。另外，圖4A是沿圖4B的虛線B B’切開的剖視圖。此外，圖5是圖4A以及圖 4B所示的電感耦合型等離子體炬單元T2的裝配構(gòu)成圖，是排列了各部件的立體圖的圖。此夕卜，圖6是從下方觀察構(gòu)成電感耦合型等離子體炬單元T2的蓋6B時的立體圖。本在發(fā)明的第2實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式相比，僅是石英管4B和蓋6B的形狀不同，所以省略這之外的說明。除了用于對黃銅塊17的大的貫穿孔17b進(jìn)行定位和密封的突出部(一部分的外徑變大的部分)4Ba之外，石英管4B是外徑一樣的圓筒，制作非常容易，這一點(diǎn)比本發(fā)明的第1實(shí)施方式優(yōu)越。即，石英管4B的突出部4Ba緊貼嵌合在黃銅塊17的大的貫穿孔17b 內(nèi)。此外，為了通過填埋石英管4B的上方的空間，實(shí)現(xiàn)氣流的層流化，蓋6B的下端的中央部6Ba的下方向下形成較大的凸部。而且，該凸部6Ba的前端(下端面)沿著石英管4B的外表面彎曲形成圓弧狀。此外，因?yàn)樵谕共?Ba上也可以形成冷卻水配管15，所以能夠進(jìn)行比第1實(shí)施方式高效的水冷。等離子體氣體供應(yīng)配管41和鞘氣供應(yīng)配管42設(shè)置在蓋6B上，通過蓋6B的內(nèi)部的貫穿孔分別與等離子體氣體歧管8和鞘氣歧管10連通。如圖6所示，在蓋6B的下表面分別形成成為歧管8、10以及氣體供應(yīng)孔9、11的槽。成為歧管8、10的槽較深，沿筒狀室7 的縱向平行地開鑿得較長，用于氣體積存。成為氣體供應(yīng)孔9的槽較淺，沿筒狀室7的縱向平行地開鑿得較長，數(shù)量是一個。成為氣體供應(yīng)孔11的槽較淺，沿筒狀室7的縱向平行地開鑿得較短，數(shù)量較多。成為氣體供應(yīng)孔9的槽沿縱向開鑿得較長這一點(diǎn)，與第1實(shí)施方式有較大的不同。在第2實(shí)施方式這樣的結(jié)構(gòu)中，也可以使用沿縱向開鑿得較短的許多淺槽， 相反在第1實(shí)施方式那樣的結(jié)構(gòu)中，也可以使用沿縱向開鑿得較長的一個淺槽。該結(jié)構(gòu)，是從蓋6B的凸部6Ba與石英管4B之間的微小間隙(淺槽)，等離子體氣體從下方滲出，即，沿從炬單元T2向基材2的方向滲出的結(jié)構(gòu)。同樣地構(gòu)成為，從蓋6B的凸部6Ba與黃銅塊5之間的微小間隙，等離子體氣體從下方滲出，即，沿從炬單元T向基材2的方向滲出。(第3實(shí)施方式)下面，參照圖7A 圖12來說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。圖7A是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的圖，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T3的長條方向垂直的面切開的剖視圖。圖7B是沿圖7A的虛線 A A’切開的剖視圖，是沿包括導(dǎo)體棒3C的中心軸并且與基材2的表面垂直的面切開的剖視圖。另外，圖7A是沿圖7B的虛線B B’切開的剖視圖。此外，圖8是圖7A以及圖7B 所示的電感耦合型等離子體炬單元T3的裝配構(gòu)成圖，是排列了各部件的立體圖。此外，圖9 是圖7B的C部的放大剖視圖。此外，圖10是表示導(dǎo)體棒3C的周邊構(gòu)造的立體圖，圖11是表示長的導(dǎo)體棒3C的周邊構(gòu)造的立體圖，圖12是表示導(dǎo)體棒3C和導(dǎo)體聯(lián)片(link) 23的配置的立體圖。在圖7A 圖8中，在基材載置臺1上載置基材2。在電感耦合型等離子體炬單元 T3中，線圈3Cb，由與筒狀室7的縱向垂直地配置的導(dǎo)體聯(lián)片(導(dǎo)電性的聯(lián)結(jié)器或者連接器)23連接與筒狀室7的縱向平行地配置的多個導(dǎo)體棒3C而構(gòu)成，整體構(gòu)成螺旋形，是該螺旋的內(nèi)部空間與筒狀室7的內(nèi)部空間重合的構(gòu)造。例如，如圖7A所示，右側(cè)上端的導(dǎo)體棒3C的一端(圖7B的右端)和左側(cè)上端的導(dǎo)體棒3C的一端(圖7B的右端)通過導(dǎo)體聯(lián)片23電連接，左側(cè)上端的導(dǎo)體棒3C的另一端(圖7B的左端)和右側(cè)中間的導(dǎo)體棒3C的另一端(圖7B的左端)通過導(dǎo)體聯(lián)片23電連接，右側(cè)中間的導(dǎo)體棒3C的一端(圖7B的右端)和左側(cè)下端的導(dǎo)體棒3C的一端(圖7B的右端)通過導(dǎo)體聯(lián)片23電連接，左側(cè)下端的導(dǎo)體棒3C的另一端(圖7B的左端)和右側(cè)下端的導(dǎo)體棒3C的另一端(圖7B的左端) 通過導(dǎo)體聯(lián)片23電連接，右側(cè)下端的導(dǎo)體棒3C的另一端(圖7B的右端)和左側(cè)上端的導(dǎo)體棒3C的另一端(圖7B的右端)成為線圈3Cb的兩端，通過高頻整合電路93與高頻電源 91電連接，從而向線圈3Cb施加高頻電力。這里，由導(dǎo)體棒3C和導(dǎo)體聯(lián)片(導(dǎo)電性的聯(lián)結(jié)器或者連接器)23構(gòu)成線圈3Cb。多個導(dǎo)體棒3C分別貫穿石英管4C配置在作為電介質(zhì)筒的一例的石英管4C的內(nèi)部的貫穿孔4Ca中。在石英管4C的周圍，配置提供筒狀室7的壁面的作為筐體或者裝置主體塊的一例的黃銅塊5C，此外，石英管4C的外側(cè)與黃銅塊5C接觸。 換言之，黃銅塊5C將兩個縱剖面J字形狀的分割塊5Ca合在一起構(gòu)成縱剖面T字形狀，形成在與黃銅塊5C的縱向正交的橫向的中央并且跨縱向全長沿縱向延伸的從下端開口向上凹陷的凹部5Cb。在該凹部5Cb內(nèi)，3個石英管4C的外側(cè)的一半分別嵌入凹部5Cb的兩側(cè)面的彎曲凹部(電介質(zhì)筒嵌合用凹部)5Cc，以此狀態(tài)被固定。此時，圖7A的左右的3個石英管4C不是在相同的高度對齊固定，而是例如，被固定在右側(cè)的3個石英管4C比左側(cè)的3 個石英管4C高半徑尺寸左右的位置，6個石英管4C被配置在相互不同的高度。因此，筒狀室7的內(nèi)部的空間，是由石英管4C、黃銅塊5C、配置在黃銅塊5C的縱向兩端的黃銅塊17包圍的筒狀的細(xì)長空間。也就是說，被配置為石英管4C的一部分(內(nèi)側(cè)的半圓柱部分)露出到筒狀室7的內(nèi)部的空間，形成壁面的一部分。在構(gòu)成黃銅塊5C的各分割塊5Ca的凹部5Cb的上方形成成為等離子體氣體歧管 8的槽，并且形成使等離子體氣體歧管8和凹部5Cb即室7連通的成為作為氣體導(dǎo)入口的一例的等離子體氣體供應(yīng)孔9的槽。因此，在組合兩個分割塊5Ca構(gòu)成黃銅塊5C時，形成這些槽分別相匹配而閉合的空間，是分別劃定等離子體氣體歧管8和等離子體氣體供應(yīng)孔9的構(gòu)造。此外，在與黃銅塊5C的縱向正交的橫向的外側(cè)，分別配置長方形板狀的蓋6。在該蓋6的黃銅塊5C側(cè)的內(nèi)面，設(shè)置成為鞘氣歧管10的锪孔，在與黃銅塊5C組合時，作為被黃銅塊5C和蓋6包圍的空間閉合的空間而劃定鞘氣歧管10。此外，在黃銅塊5C上，形成從鞘氣歧管10沿黃銅塊5C的橫向延伸到達(dá)石英管4C的外表面的成為鞘氣供應(yīng)孔11的貫穿孔。在各個鞘氣歧管10上連接鞘氣供應(yīng)裝置97，可以從由控制裝置95控制的鞘氣供應(yīng)裝置97向鞘氣歧管10供應(yīng)鞘氣(電介質(zhì)筒保護(hù)用氣體)。供應(yīng)到鞘氣歧管10的鞘氣從鞘氣供應(yīng)孔11到達(dá)石英管4C的外表面，從彎曲凹部5Cc與石英管4C的間隙環(huán)繞石英管4C的外表面而向室7內(nèi)導(dǎo)入鞘氣。此外，在蓋6的下方并且靠近基材載置臺1的部分(換句話講，蓋6和基材載置臺 1之間)，夾著等離子體噴出口 8配置作為保護(hù)氣體供應(yīng)部件的一例的一對保護(hù)氣體噴嘴 13。作為一例，一對保護(hù)氣體噴嘴13，通過支撐臂(參照第1實(shí)施方式的支撐臂13b)被黃銅塊5C支撐固定。在各保護(hù)氣體噴嘴13的等離子體噴出口 8側(cè)的面，形成沿縱向配置的許多保護(hù)氣體導(dǎo)入口 13a，在保護(hù)氣體噴嘴13內(nèi)部設(shè)置分別連接保護(hù)氣體供應(yīng)裝置92和許多噴嘴的保護(hù)氣體歧管14。如此，準(zhǔn)備等離子體氣體和鞘氣和保護(hù)氣體這3系統(tǒng)的氣體導(dǎo)入，通過分成對適于產(chǎn)生等離子體的等離子體氣體和保護(hù)石英管4C的外壁面的鞘氣，適當(dāng)調(diào)整氣體種類或者氣體流量等，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的等離子體處理，而且通過另外供應(yīng)保護(hù)氣體，能夠降低大氣中的氧氣或者二氧化碳等處理中不需要的或者產(chǎn)生壞影響的氣體混入等離子體照射面。配置了導(dǎo)體棒3C的石英管4C的內(nèi)部的貫穿孔4Ca內(nèi)，與冷媒供應(yīng)裝置98連接， 浸入作為絕緣性流體的一例的水，并且通過流動作為冷媒的一例的水，成為石英管4C和導(dǎo)體棒3C被冷卻的結(jié)構(gòu)。而且，導(dǎo)體棒3C是中空的管狀，在導(dǎo)體棒3C的內(nèi)部的貫穿孔3Cg中也流入從冷媒供應(yīng)裝置98供應(yīng)的作為絕緣性流體的一例的水，成為導(dǎo)體棒3C被冷卻的結(jié)構(gòu)。S卩，通過在導(dǎo)體棒3C的外壁面與石英管4C的內(nèi)壁面之間的空間流入作為冷媒的一例的絕緣性流體， 導(dǎo)體棒3C以及石英管4C被冷卻，導(dǎo)體棒3C是中空的管狀，通過在導(dǎo)體棒3C構(gòu)成的管的內(nèi)部空間流入作為冷媒的一例的絕緣性流體，成為導(dǎo)體棒3C被冷卻的結(jié)構(gòu)。此外，在黃銅塊5C上，在凹部5Cb的附近設(shè)置貫穿黃銅塊5C的作為冷媒流路的冷卻水配管15，與冷媒供應(yīng)裝置98連接。詳細(xì)而言，這些水路(冷媒流路)通過設(shè)置在黃銅塊17的外側(cè)的樹脂套18與黃銅塊17之間的空間構(gòu)成的冷卻水歧管22與冷媒供應(yīng)裝置98 連通。在樹脂套18中各設(shè)置一個分別與冷媒供應(yīng)裝置98連接的作為冷媒導(dǎo)入口以及冷媒排出口的冷卻水出入口 Ma J4b，水冷配管到電感耦合型炬單元T3的回路變得非常簡單， 能夠構(gòu)成小型的炬。即，成為如下結(jié)構(gòu)在筒狀室7的縱向的兩側(cè)具備兩個冷媒歧管22，在構(gòu)成筒狀室7的各部件上具備與兩個冷媒歧管22連通的冷媒流路15。另外，導(dǎo)體棒3C和石英管4C的內(nèi)壁之間的空間、以及導(dǎo)體棒3C的內(nèi)部也是冷媒流路。此外，全部冷媒流路并列地與冷媒歧管22連接，一個冷媒導(dǎo)入口 2 和一個冷媒排出口 24b分別設(shè)置在兩個冷媒歧管22中的一方。此外，冷媒歧管22與各冷媒流路的連接部、或者冷媒流路本身的流路截面面積不一樣，設(shè)置在黃銅塊5C上的冷媒流路或者其連接部(設(shè)置在黃銅塊17上的小的許多貫穿孔17a)的截面面積較小，石英管4的內(nèi)徑(冷媒流路的直徑)或者其連接部(設(shè)置在黃銅塊17上的6個大的貫穿孔17b)的截面面積較大。
通過這種結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為需要較強(qiáng)的冷卻的部件即石英管4C的流路截面面積變大， 從而能夠使合計(jì)的冷媒流量變小。導(dǎo)體棒3C中的相當(dāng)于線圈3Cb的兩端的2個長的導(dǎo)體棒3Ca(圖7A中的右側(cè)上端的導(dǎo)體棒3C和左側(cè)下端的導(dǎo)體棒3C)通過設(shè)置在樹脂套18上的高頻導(dǎo)入端子孔沈以及接地端子孔27而與銅塊19連接，通過銅板20經(jīng)由高頻整合電路93與高頻電源91連接。在石英管4C的外表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分)涂敷包含要向基材2摻雜的元素的物質(zhì)例如厚度IOOnm以上。例如，在要摻雜硼(B)的情況下，可以在石英管4C的外表面涂敷硼玻璃(B2O3)?；蛘?，在要摻雜鋁(Al)的情況下，可以在石英管4C的外表面上涂敷氧化鋁(Al2O3)例如厚度IOOnm以上?；蛘?，在要摻雜磷⑵的情況下，可以在石英管4C 的外表面涂敷磷玻璃(P205)、偏磷酸鋁(Al (PO3) 3)、或者LaP5O1JiJ如厚度IOOnm以上。或者， 在要摻雜砷(As)的情況下，可以在石英管4C的外表面涂敷砷玻璃(As2O5)例如厚度IOOnm 以上。如此，適當(dāng)采用涂敷法或者蒸鍍法或者濺射法等，在石英管4C的外表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分，并且是劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分)上形成含有要摻雜的原子或者分子的絕緣性的材料?；蛘?，代替形成在石英管4C的外表面上，可以用這些絕緣性材料構(gòu)成石英管4C本身(在該情況下，部件名不采用“石英管”，而采用帶有所使用的材料名的名稱)。或者，作為包含要摻雜的元素的物質(zhì)，在使用導(dǎo)電性材料的情況下，可以在導(dǎo)電性的黃銅塊5C的內(nèi)側(cè)的面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分)上涂敷該材料例如厚度IOOnm以上。這是因?yàn)?，若將?dǎo)電性材料涂敷到絕緣性石英管4C的外表面，則由線圈3Cb產(chǎn)生的高頻電磁場會被屏蔽。在該情況下，例如，在要摻雜硼⑶、鋁(Al)、磷(P)、砷(As)的情況下， 可以分別在黃銅塊5C的內(nèi)側(cè)的面上涂敷金屬硼(B)、金屬鋁(Al)、金屬磷(P)、金屬砷(As) 例如厚度IOOnm以上。如此，適當(dāng)采用涂敷法或者蒸鍍法或者濺射法等，在黃銅塊5C的內(nèi)側(cè)的表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分，并且是劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分) 上形成含有要摻雜的原子或者分子的導(dǎo)電性材料。或者，代替形成在黃銅塊5C的內(nèi)側(cè)的表面上，可以用這些導(dǎo)電性材料構(gòu)成黃銅塊5C本身(在該情況下，部件名不采用“黃銅塊”，而采用帶有所使用的材料名的名稱)。在第3實(shí)施方式中，使用了電感耦合型等離子體炬，所以從等離子體生成的原理出發(fā)，黃銅塊5C的表面不需要具有導(dǎo)電性。因此，可以適當(dāng)使用涂敷法或者蒸鍍法或者濺射法等，在黃銅塊5C的內(nèi)側(cè)的表面(構(gòu)成筒狀室7的壁面的部分，并且是劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分)上形成含有要摻雜的原子或者分子的絕緣性材料?；蛘?，代替形成在黃銅塊5C的內(nèi)側(cè)的表面，可以用這些絕緣性材料構(gòu)成黃銅塊5C本身(在該情況下， 部件名不采用“黃銅塊”，而采用帶有所使用的材料名的名稱)。在黃銅塊5C的中央下端，設(shè)置與室7連通的長方形的縫隙狀的等離子體噴出口 12(有時將其稱為“開口部”)，與等離子體噴出口 12對置地配置基材載置臺1(或者基材載置臺1上的基材幻。在該狀態(tài)下，一邊向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)氣體，一邊從等離子體噴出口 12 向基材2噴出氣體的同時，從高頻電源91經(jīng)由高頻整合電路93向構(gòu)成線圈3Cb的導(dǎo)體棒 3C供應(yīng)高頻電力。據(jù)此，在筒狀室7內(nèi)產(chǎn)生等離子體，通過從等離子體噴出口 12向基材2 照射等離子體，從而可以對基材2上的薄膜16進(jìn)行等離子體處理。
在本構(gòu)成中，特征在于筒狀室7的縱向、導(dǎo)體棒3C的縱向、和開口部12的縱向全部平行地配置，通過移動裝置(與第1實(shí)施方式同樣的移動裝置)94使室7和基材載置臺1 在與開口部12的縱向垂直的方向上相對移動，從而對基材2進(jìn)行處理。也就是說，使電感耦合型等離子體炬單元T3或者基材載置臺1向圖7A的左右方向、圖7B的與紙面垂直的方向移動。通過由等離子體的熱引起的升華，從作為筒狀室7的內(nèi)壁的固體產(chǎn)生要摻雜的期望的原子或者分子?；蛘?，也可以向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)包含氫的氣體，使通過使氫氣體電離而得到的作為活性種的氫自由基作用于筒狀室7內(nèi)壁，通過化學(xué)蝕刻，從作為筒狀室7的內(nèi)壁的固體產(chǎn)生期望的原子或者分子。尤其在要摻雜硼(B)、磷(P)、砷(As)的情況下，通過化學(xué)蝕刻，分別從作為筒狀室7的內(nèi)壁的固體在筒狀室7內(nèi)產(chǎn)生氫化硼(BxHy)、氫化磷(PxHy)、 氫化砷(AsxHy)，所以能夠摻雜作為這些的分解物的硼、磷、砷等。通過這種方式，通過向表面為半導(dǎo)體的基材2照射等離子體，能夠向基材2的半導(dǎo)體摻雜原子或者分子。在現(xiàn)有例中公開了，使用真空等離子體濺射固體靶(target)的技術(shù)，但是在第3 實(shí)施方式中，因?yàn)槭褂么髿鈮旱入x子體，所以具有裝置構(gòu)成極為簡單的優(yōu)點(diǎn)。此外，在濺射固體靶的情況下，因?yàn)樾枰w濺的粒子均勻地到達(dá)基材2的表面，所以對于靶或者基材2的配置需要特別下工夫，但是在第3實(shí)施方式中，因?yàn)槔猛ㄟ^升華或者化學(xué)蝕刻而產(chǎn)生的雜質(zhì)，所以通過對氣流等下工夫使得長條方向的摻雜濃度分布變得均勻，并不困難，此外， 利用移動裝置(與第1實(shí)施方式相同的移動裝置)94使炬T3和基材2相對移動來進(jìn)行掃描，處理基材2整個面，所以在原理上能夠支持掃描方向的均勻性，與現(xiàn)有例相比，是容易確保均勻性的等離子體摻雜方法。作為供應(yīng)到筒狀室7內(nèi)的等離子體氣體，可以使用各種氣體，但是考慮到等離子體的穩(wěn)定性、可燃性、以及暴露在等離子體中的部件的壽命等，優(yōu)選惰性氣體主體。在惰性氣體中，典型地是使用Ar氣體。在僅由Ar產(chǎn)生等離子體的情況下，等離子體變得相當(dāng)高溫 (10, 000K以上)，在向基材2的表面的半導(dǎo)體薄膜16摻雜期望的原子或者分子的同時，可以使半導(dǎo)體薄膜16活性化。通過采用這種方法，具有在摻雜工序之外不需要另外設(shè)置活性化工序這樣的特別效果。此外，若添加H2，則如已經(jīng)敘述的那樣，除了帶來化學(xué)蝕刻的作用之外，通過供應(yīng)高頻電力，將半導(dǎo)體加熱到可活性化溫度，伴隨等離子體的溫度上升，所以提高與摻雜同時進(jìn)行的活性化的溫度，或者提高掃描速度，從而有利于減小熱擴(kuò)散長。熱擴(kuò)散長變小后，通過被摻雜的原子或者分子活性化而擴(kuò)散的距離變短，能夠?qū)崿F(xiàn)更淺的pn結(jié)。相反，若使用 He,則等離子體的溫度變低，能夠?qū)崿F(xiàn)比較弱的活性化狀態(tài)?；蛘?，也可以進(jìn)行不伴隨活性化的摻雜處理。下面，對氣體供應(yīng)的構(gòu)造進(jìn)行說明。等離子體氣體供應(yīng)配管41設(shè)置在法蘭 (flange) 25上，使法蘭25與黃銅塊5C的上端面組合，通過等離子體氣體供應(yīng)配管41和黃銅塊5C的上端面的貫穿孔，等離子體氣體供應(yīng)配管41與等離子體氣體歧管8連通。此外， 鞘氣供應(yīng)配管42分別設(shè)置在蓋6上，通過蓋6內(nèi)部的貫穿孔與鞘氣歧管10連通。成為等離子體歧管8的槽較深，沿筒狀室7的縱向平行地開鑿得較長，用于氣體積存。成為等離子體氣體供應(yīng)孔9的槽較淺，沿筒狀室7的縱向平行地開鑿得較短，數(shù)量較多。構(gòu)成為從黃銅
18塊5C的凹部5Cb和石英管4C之間的微小間隙，等離子體氣體從側(cè)方滲出，即，沿與從炬單元T3向基材2的方向垂直的方向滲出。若將氣體向筒狀室7內(nèi)滲出的部位稱為氣體導(dǎo)入口，則構(gòu)成為氣體導(dǎo)入口被設(shè)置為與開口部12的縱向平行。另一方面，保護(hù)氣體從與保護(hù)氣體歧管14連通的許多孔13a、或者單一的槽向開口部12和基材2之間噴出。此時，通過對孔或者單一的槽的朝向下工夫，可以使氣體噴出的朝向面向開口部12、或者面向基材2 的表面，可以根據(jù)處理的種類來適當(dāng)選擇。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠利用較少的氣體流量來保護(hù)作為電介質(zhì)筒的一例的石英管4C的外壁面。下面，來說明冷卻水的流動方式。在圖9中，黃銅塊17具有擔(dān)當(dāng)石英管4C的位置定位的功能，在黃銅塊17上根據(jù)石英管4C的數(shù)量來設(shè)置貫穿孔17b。在貫穿孔17b從兩側(cè)形成锪孔17c、17d，在內(nèi)側(cè)的锪孔17c配置用于防止漏水的0形環(huán)28，并且嵌入石英管4C 的外徑變粗的部分4Cc。如圖9以及圖10所示，在石英管4C的兩端的前端附近設(shè)置矩形的貫穿孔^a，在嵌入黃銅塊17時，貫穿孔29a被配置在外側(cè)的锪孔17d中。石英管4C的兩端，通過用于使導(dǎo)體棒3C和石英管4C的中心軸一致的襯套21而被封閉。因此，構(gòu)成為冷卻水從一方的冷卻水歧管22通過一方的黃銅塊17的外側(cè)的锪孔 17d和貫穿孔^a，從一端側(cè)流入石英管4C的內(nèi)部的貫穿孔4Ca，在貫穿孔4Ca的另一端側(cè)， 通過貫穿孔29a和另一方的黃銅塊17的外側(cè)的锪孔17d，流出到另一方的冷卻水歧管22。 另一方面，在襯套21的中心，設(shè)置使導(dǎo)體棒3C貫穿而突出的貫穿孔21g，可以從一方的冷卻水歧管22向?qū)w棒3C的內(nèi)部的貫穿孔3Cg的一端內(nèi)流入冷卻水，從貫穿孔3Cg的另一端流出到另一方的冷卻水歧管22。其中，較長的導(dǎo)體棒3Ca的各端，穿過設(shè)置在樹脂套18 上的高頻導(dǎo)入端子孔26以及接地端子孔27，為了在其內(nèi)部使水連通，如圖11所示，在較長的導(dǎo)體棒3Ca的一端側(cè)的附近設(shè)置貫穿孔^b，通過使貫穿孔29b面對一方的冷卻水歧管 122，從而構(gòu)成為在一方的冷卻水歧管22和貫穿孔29b之間流通冷卻水。也就是說，冷卻水從設(shè)置在一方的樹脂套18上的锪孔內(nèi)的一方的冷卻水歧管22，通過貫穿孔^b，流入較長的導(dǎo)體棒3Ca的內(nèi)部的貫穿孔3Cg的一端內(nèi)，從較長的導(dǎo)體棒3Ca的內(nèi)部的貫穿孔3Cg的另一端，通過貫穿孔和另一方的黃銅塊17的外側(cè)的锪孔17d，流出到設(shè)置在另一方的樹脂套18上的锪孔內(nèi)的另一方的冷卻水歧管22。此外，如圖12所示，多個導(dǎo)體棒3C通過導(dǎo)體聯(lián)片23而連接，整體上構(gòu)成3圈的螺旋形，成為該螺旋的內(nèi)部空間和筒狀室7的內(nèi)部的空間重合的構(gòu)造。在本結(jié)構(gòu)中，等離子體噴射口 12的縱向的長度尺寸為基材2的寬度尺寸以上，所以可以通過一次掃描(使炬單元T3和基材載置臺1相對移動)對基材2的表面附近的薄膜16的整體進(jìn)行等離子體處理。在這種等離子體處理裝置中，通過等離子體氣體供應(yīng)孔9和鞘氣供應(yīng)孔11向筒狀室7內(nèi)供應(yīng)Ar或者Ar+H2氣體作為等離子體氣體和鞘氣，一邊從保護(hù)氣體導(dǎo)入口 13a供應(yīng) N2氣體作為保護(hù)氣體，一邊從等離子體噴出口 12向基材2噴出等離子體氣體和鞘氣，并且從高頻電源91向構(gòu)成線圈3Cb的導(dǎo)體棒3C供應(yīng)13. 56MHz的高頻電力，由此在筒狀室7內(nèi)產(chǎn)生等離子體，通過從等離子體噴出口 12向基材2照射等離子體的同時進(jìn)行掃描，從而能夠針對基材2的期望的被處理區(qū)域整體，向半導(dǎo)體薄膜16摻雜期望的原子或者分子。此外， 同時，能夠進(jìn)行半導(dǎo)體的活性化。而且，在半導(dǎo)體裝置、太陽能電池、或者液晶面板等中，能夠用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)pn結(jié)。
19
在第3實(shí)施方式中使用的電感耦合型等離子體炬中，在平行地配置等離子體噴出口 12的縱向和基材載置臺1的表面的情況下，使筒狀室7和基材載置臺1在與等離子體噴出口 12的縱向垂直的方向上相對移動，所以可以構(gòu)成為要生成的等離子體的長度尺寸與基材2的處理長度尺寸大致相等。此外，將筒狀室7沿與其中心軸垂直的面切開的剖面的寬度尺寸(圖7B中的室7的內(nèi)部空間的寬度尺寸)，比等離子體噴出口 12的寬度尺寸(圖 7B中的間隙的長度尺寸)略大即可。也就是說，能夠使要生成的等離子體的體積極小。其結(jié)果，本方式在電力效率上優(yōu)越。此外，在筒狀室7的內(nèi)部空間中，能夠在中心軸的方向上生成比較均勻的等離子體，所以在長條方向上等離子體變得均勻，能夠均勻地處理基材。(第4實(shí)施方式)下面，參照圖13來說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。圖13是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的圖，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T4的長條方向垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中，與第3實(shí)施方式相比，僅導(dǎo)體棒3C和石英管4C的個數(shù)不同，所以省略這之外的說明。在圖13中，導(dǎo)體棒3C僅有2個(S卩，圖13的右側(cè)下端和左側(cè)下端的2個導(dǎo)體棒 3C)，而且，2個導(dǎo)體棒3C都是較長的導(dǎo)體棒3Ca。這2個導(dǎo)體棒3Ca利用導(dǎo)體聯(lián)片23而電連接從而構(gòu)成1圈線圈。在該結(jié)構(gòu)中，等離子體的產(chǎn)生體積與第3實(shí)施方式相比變小，能夠?qū)崿F(xiàn)功率效率優(yōu)越的炬單元T4。(第5實(shí)施方式)以下，參照圖14來說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。圖14是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的圖，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T5的長條方向垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第5實(shí)施方式中，與第4實(shí)施方式相比，僅導(dǎo)體棒3C和石英管4C的配置不同，所以省略這之外的說明。在圖14中，2個導(dǎo)體棒3C被配置在相同高度的位置，由此被配置在離噴出口 12相同的距離，通過利用導(dǎo)體聯(lián)片23進(jìn)行連接，構(gòu)成1圈線圈。在該結(jié)構(gòu)中，等離子體的發(fā)生的體積比第4實(shí)施方式變小，能夠?qū)崿F(xiàn)功率效率優(yōu)越的炬單元T5。(第6實(shí)施方式)下面，參照圖15 圖16來說明本發(fā)明的第6實(shí)施方式。圖15是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的圖，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T6的長條方向垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第6實(shí)施方式中，與第3實(shí)施方式相比，僅導(dǎo)體棒3C和石英管4C的配置不同，所以省略這之外的說明。在圖15中，6個導(dǎo)體棒3C，通過將左右各3個導(dǎo)體棒3C分別配置在相同的高度，從而每2個成對地配置在離噴出口 12相同的距離，通過用導(dǎo)體聯(lián)片23連接，構(gòu)成3圈線圈。或者，通過每2個成對地連接于不同的高頻電源，從而能夠獨(dú)立地控制供應(yīng)給各個對的電力。而且，如圖16的電感耦合型炬單元T6A所示，可以按各個對分系統(tǒng)地構(gòu)成鞘氣歧管10和鞘氣供應(yīng)孔11。通過這種結(jié)構(gòu)，可以按各個對流過必要最小限度的鞘氣流量。
或者，還可以同時按各個對分系統(tǒng)地構(gòu)成獨(dú)立地控制供應(yīng)給各個對的電力；以及按各個對分系統(tǒng)地構(gòu)成鞘氣歧管10和鞘氣供應(yīng)孔11。在該情況下，通過對各系統(tǒng)供應(yīng)不同的氣體種類，并按照電力平衡來控制其電離度，從而能夠進(jìn)行控制性更優(yōu)異的等離子體處理。(第7實(shí)施方式)下面，參照圖17A來說明本發(fā)明的第7實(shí)施方式。圖17A是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的電感耦合型等離子體炬單元T7的構(gòu)成的圖，是沿包含電磁鐵線圈3的中心軸并且與基材2的表面垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第7實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式相比，僅石英管4的表面構(gòu)造不同，所以省略這之外的說明。在圖17A中，在石英管4E的表面的一部分(圖17A的從炬中央起左半邊的部分) 形成了硼玻璃膜D。通過用這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行等離子體摻雜處理，能夠僅對半導(dǎo)體薄膜16的一半摻雜硼原子。也就是說，劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分由含有原子或者分子的材料構(gòu)成，構(gòu)成為針對半導(dǎo)體部分地?fù)诫s原子或者分子。這里，例示了在石英管4E的表面的一部分形成硼玻璃膜D，摻雜硼原子的情況， 但是毋庸置疑也可以在黃銅塊5的表面的一部分形成硼膜，或者根據(jù)要摻雜的原子或者分子，可以適當(dāng)選擇用于形成在石英管4E或者黃銅塊5的表面的一部分的材料。此時，在作為半導(dǎo)體薄膜16采用了 η型半導(dǎo)體膜的情況下，通過等離子體摻雜處理，僅半導(dǎo)體膜的一半被重整為P型，所以能夠形成在基材的單面露出了 η型以及P型的半導(dǎo)體的構(gòu)造的太陽能電池，所謂的背接觸型的太陽能電池。圖17Β是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式的變形例中的等離子體摻雜裝置的電感耦合型等離子體炬單元Τ7Α的構(gòu)成的圖，是沿包含電磁鐵線圈3的中心軸并且與基材2的表面垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第7實(shí)施方式的變形例中，與第7實(shí)施方式相比，僅石英管4的構(gòu)造不同，所以省略這之外的說明。在圖17Β中，在石英管4Ε的一部分(圖17Β的從炬中央起左半邊的部分)含有硼。 用不同的陰影4ΕΒ表示含有硼的部分。通過用這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行等離子體摻雜處理，可以僅使半導(dǎo)體薄膜16的一半摻雜硼原子。也就是說，劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分由含有原子或者分子的材料構(gòu)成，構(gòu)成為針對半導(dǎo)體部分地?fù)诫s原子或者分子。通過僅使石英管4Ε的縱向的一半的部分含有雜質(zhì)，可以同時進(jìn)行全面結(jié)晶化以及活性化等和摻雜，能夠制造背接觸型的太陽能電池。此外，通過線狀地涂敷B以及P，對于ρ基板可以同時形成 P+以及η+。此外，可以導(dǎo)入B以及P的粉末，涂敷在等離子體發(fā)生部整體。通過這種方式， 能夠提高摻雜濃度量(dosage)再現(xiàn)性。(第8實(shí)施方式)下面，參照圖18來說明本發(fā)明的第8實(shí)施方式。圖18是表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的電感耦合型等離子體炬單元T8的構(gòu)成的圖，是沿包含電磁鐵線圈3的中心軸并且與基材2的表面垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第8實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式相比，僅石英管4的表面構(gòu)造不同，所以省略這之外的說明。在圖18中，在石英管4的表面的一部分?jǐn)嗬m(xù)地形成硼玻璃膜D。通過用這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行等離子體摻雜處理，能夠僅對半導(dǎo)體薄膜16的一部分條紋狀地?fù)诫s硼原子。這里，例示了在石英管4的表面的一部分形成硼玻璃膜D，摻雜硼原子的情況，但是毋庸置疑也可以在黃銅塊5的表面的一部分?jǐn)嗬m(xù)地形成硼膜，或者根據(jù)要摻雜的原子或者分子，適當(dāng)選擇用于斷續(xù)地形成石英管4或者黃銅塊5的表面的一部分的材料。此時，作為半導(dǎo)體薄膜16采用了 η型半導(dǎo)體膜的情況下，通過等離子體摻雜處理， 僅半導(dǎo)體膜的一部分條紋狀地重整為P型，所以能夠形成在基材2的單面露出了 η型以及 P型的半導(dǎo)體的構(gòu)造的太陽能電池，所謂的背接觸型的太陽能電池?；蛘?，在石英管4的表面的一部分?jǐn)嗬m(xù)地形成硼玻璃膜D的同時，在石英管4的表面的其他部分?jǐn)嗬m(xù)地形成磷玻璃膜，由此可以條紋狀地?fù)诫s硼原子以及磷原子。也就是說可以構(gòu)成為，劃定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分由含有原子或者分子(硼)的材料構(gòu)成，所述部件的與一部分不同的一部分由含有與所述原子或者分子不同的原子或者分子 (磷)的材料構(gòu)成，對所述半導(dǎo)體部分地?fù)诫s所述原子或者分子(硼)，并且對所述半導(dǎo)體在與所述部分不同的部分摻雜與所述原子或者分子不同的原子或者分子(磷)。通過這種結(jié)構(gòu)，可以對多個部分分別摻雜不同的物質(zhì)。此時，作為半導(dǎo)體薄膜16采用了 η型半導(dǎo)體膜的情況下，通過等離子體摻雜處理而導(dǎo)入了硼的部分被條紋狀地重整為ρ型，并且其他部分被條紋狀地重整為η+型。也就是說，能夠形成在基材2的單面露出了 η型以及ρ+型的半導(dǎo)體的構(gòu)造的太陽能電池，所謂的背接觸型的太陽能電池。(第9實(shí)施方式)下面，參照圖19Α以及圖19Β來說明本發(fā)明的第9實(shí)施方式。圖19Α是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面?zhèn)纫晥D，是沿與電感耦合型等離子體炬單元Τ9的長條方向垂直的面切開的剖視圖。圖19Β是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的縱剖面主視圖，是沿圖19Α的虛線A Α’切開的縱剖面主視圖。在本發(fā)明的第9實(shí)施方式中，增加了作為長條部件的一例的雜質(zhì)棒Ε，僅這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同，所以省略這之外的說明。在圖19Α以及圖19Β中，在電感耦合型等離子體炬單元Τ9和基材2之間設(shè)置從電感耦合型等離子體炬單元Τ9上由雜質(zhì)棒用支撐部件80支撐的雜質(zhì)棒Ε。雜質(zhì)棒E是沿炬 Τ9的長條方向(縱向)延伸的棒，比等離子體噴出口 12長，由含有要向基材2摻雜的期望的雜質(zhì)原子或者分子的物質(zhì)構(gòu)成。在該情況下，在筒狀室7的內(nèi)壁面不需要涂敷例如厚度 IOOnm以上的含有期望的雜質(zhì)原子或者分子的物質(zhì)，通過對雜質(zhì)棒E照射從等離子體噴出口 12噴出的等離子體，產(chǎn)生升華或者化學(xué)蝕刻，在氣相中供應(yīng)期望的原子或者分子，可以對基材2的表面的半導(dǎo)體薄膜16進(jìn)行摻雜。在這種結(jié)構(gòu)中具有如下優(yōu)點(diǎn)不會引起筒狀室7的內(nèi)壁面的涂敷由于蝕刻等而劣化時會產(chǎn)生的摻雜濃度的變化。雜質(zhì)棒E配置在炬Τ9的外側(cè)而不是炬Τ9的筒狀室7內(nèi)， 所以伴隨處理的進(jìn)行(經(jīng)過)，能夠簡單地進(jìn)行交換，而且支撐為相對于炬Τ9可以沿長條方向移動，沿長條方向漸漸送出，可以構(gòu)成為總是使新的雜質(zhì)面暴露在等離子體中。在第9實(shí)施方式中，例示了使雜質(zhì)棒E從等離子體噴出口 12的正下方稍微偏離的方式，但是通過這種結(jié)構(gòu)，具有如下優(yōu)點(diǎn)較少地?cái)_亂從等離子體噴出口 12向基材2的等離子體的流動。當(dāng)然，根據(jù)處理的性質(zhì)，也可以將雜質(zhì)棒E配置在等離子體噴出口 12的正下方(參照圖19C的第9實(shí)施方式的第1變形例)。此外，例示了配置兩個雜質(zhì)棒E的方式， 但是也可以配置一個(參照圖19C)或者3個以上。此外，可以在雜質(zhì)棒E的內(nèi)部埋入加熱器，一邊加熱一邊進(jìn)行處理。相反，也可以在雜質(zhì)棒E的內(nèi)部設(shè)置冷媒流路，一邊冷卻一邊進(jìn)行處理。此外，圖19D是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式的第2變形例中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖，是沿與電感耦合型等離子體炬單元T9A的長條方向垂直的面切開的剖視圖。在本發(fā)明的第9實(shí)施方式的變形例中，將1個雜質(zhì)棒E配置在筒狀室7內(nèi)的下部，僅這一點(diǎn)與第9實(shí)施方式不同，所以省略這之外的說明。與第9實(shí)施方式同樣地，雜質(zhì)棒E是沿炬T9A的長條方向(縱向)延伸的棒，由含有要向基材2摻雜的期望的雜質(zhì)原子或者分子的物質(zhì)構(gòu)成。在該情況下，也不需要在筒狀室7的內(nèi)壁面涂敷例如厚度IOOnm以上的含有期望的雜質(zhì)原子或者分子的物質(zhì)，通過從等離子體噴出口 12噴出之前的等離子體接觸雜質(zhì)棒E，產(chǎn)生升華或者化學(xué)蝕刻，在氣相中供應(yīng)期望的原子或者分子，通過對基材2的表面的半導(dǎo)體薄膜16照射從等離子體噴出口 12 噴出的等離子體，從而可以進(jìn)行摻雜。在這種結(jié)構(gòu)中具有如下優(yōu)點(diǎn)不會引起筒狀室7的內(nèi)壁面的涂敷由于蝕刻等而劣化時會產(chǎn)生的摻雜濃度的變化。雜質(zhì)棒E作為另外的部件配置在筒狀室7內(nèi)，而不是炬T9A 的筒狀室7內(nèi)的內(nèi)壁面的涂敷，所以伴隨處理的進(jìn)行(經(jīng)過)，能夠比較簡單地進(jìn)行交換。此外，可以在雜質(zhì)棒E的內(nèi)部埋入加熱器，一邊加熱一邊進(jìn)行處理。相反，也可以在雜質(zhì)棒E的內(nèi)部設(shè)置冷媒流路，一邊冷卻一邊進(jìn)行處理。(第10實(shí)施方式)下面，參照圖20A來說明本發(fā)明的第10實(shí)施方式。圖20A是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖。在圖20A中，構(gòu)成等離子體摻雜裝置的DC炬單元31包括陰極32、與該陰極32離開預(yù)定距離對置配置的陽極33。陰極32例如由硼構(gòu)成。陽極33例如由銅等導(dǎo)電體構(gòu)成。此外，陽極 33形成為中空，構(gòu)成為可以在該中空部分中通過水進(jìn)行冷卻。此外，在陽極33上設(shè)置了噴出孔(噴嘴)34。在陰極32和陽極33之間施加直流(DC)電壓時在兩極間產(chǎn)生電弧放電。 通過用硼制造陰極32，通過電弧等離子體的熱產(chǎn)生升華，從作為陰極32的固體產(chǎn)生要摻雜的期望的原子(硼)。如此，還可以使用DC炬?？梢栽陉枠O33的表面涂敷例如厚度IOOnm 以上的硼玻璃等包含期望的原子的物質(zhì)。此外，如圖20B中作為變形例示出的那樣，可以僅使陰極32的前端部分3 含有要向基材2摻雜的雜質(zhì)(例如硼)，而不是用硼制造陰極32整體。(第11實(shí)施方式)下面，參照圖2IA來說明本發(fā)明的第11實(shí)施方式。圖21A是表示本發(fā)明的第11實(shí)施方式中的等離子體摻雜裝置的構(gòu)成的剖視圖。在圖21A中，在作為基材載置臺的基板電極1上載置作為基材的一例的硅基板2。與基板電極1相對置地設(shè)置對置電極43，在對置電極43中設(shè)置簇射(shower)電極44以及簇射板 45。在簇射電極44以及簇射板45上在相互對應(yīng)的位置設(shè)置有簇射孔(貫穿孔)46。從氣體供應(yīng)裝置47通過配管48向設(shè)置在對置電極43和簇射電極44之間的空間即氣體積存處 49供應(yīng)氣體，通過與氣體積存處49連通的簇射孔46，由氣體積存處49供應(yīng)的氣體向基板2上噴出。在該狀態(tài)下，通過從高頻電源50對基板電極1供應(yīng)13. 56MHz的高頻電力，在簇射板45和基板2之間產(chǎn)生等離子體。上述各構(gòu)成要素處于大氣壓中，不需要真空容器那樣的完全密閉型的堅(jiān)固的容器以及真空泵。簇射板45和基板2之間的間隙G優(yōu)選為0. 3mm 5mm。間隙G過窄或過寬，放電都有可能不點(diǎn)火。在簇射板45的表面(確定產(chǎn)生等離子體的空間的部件的一部分)，作為包含要向基材2摻雜的元素(硼)的物質(zhì)，涂敷硼玻璃例如厚度IOOnm以上。作為氣體使用包含氫的氣體，由此使通過使氫氣體電離而得到的活性種即氫自由基作用于簇射板45的表面，通過化學(xué)蝕刻，從作為簇射板45的表面的固體產(chǎn)生BxHy。因此，能夠摻雜作為這些的分解物的硼。如此，還可以使用平行平板型大氣壓等離子體源。但是，在該構(gòu)造中，不能期待產(chǎn)生熱等離子體，所以難以同時進(jìn)行活性化。此外，如圖21B中作為變形例所示的那樣，可以使簇射板45本身含有要向基材2 摻雜的雜質(zhì)的元素(例如硼)，來代替涂敷。以上，在第1實(shí)施方式到第11實(shí)施方式所敘述的等離子體摻雜方法以及裝置僅僅是例示了本發(fā)明的適用范圍中的典型例。例如，劃定產(chǎn)生等離子體的空間(筒狀室7)的部件的大致整體可以由含有期望的原子或者分子的材料構(gòu)成。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠抑制不受歡迎的雜質(zhì)的混入(污染)，能夠長期間地進(jìn)行穩(wěn)定的處理。例如，代替使劃定產(chǎn)生等離子體的空間(筒狀室7)的部件含有或者涂敷包含期望的元素的物質(zhì)，還可以從粉狀體供應(yīng)裝置84(參照圖1A)對產(chǎn)生等離子體的空間(筒狀室 7)供應(yīng)含有期望的原子或者分子的粉狀體。具體而言，可以從粉狀體供應(yīng)裝置84(參照圖 1A)向等離子體氣體供應(yīng)裝置90供應(yīng)含有期望的原子或者分子的粉狀體，與氣體一起從等離子體氣體供應(yīng)裝置90內(nèi)向筒狀室7供應(yīng)含有期望的原子或者分子的粉狀體。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠抑制等離子體發(fā)生裝置的消耗，所以能夠長期間地進(jìn)行穩(wěn)定的處理。此外，可以利用移動裝置94相對于被固定的基材載置臺1掃描等離子體炬單元 T T9，但是也可以利用移動裝置相對于被固定的等離子體炬單元T T9掃描基材載置臺
Io如上所述，本發(fā)明涉及雜質(zhì)導(dǎo)入層、結(jié)、其他被處理物，尤其對于在用于半導(dǎo)體裝置或者太陽能電池等的半導(dǎo)體基板上用于形成電子元件的結(jié)的形成、在用于液晶面板或者太陽能電池等的基板表面形成了半導(dǎo)體薄膜的基板上用于形成電子元件的結(jié)形成等，是有用的發(fā)明。另外，本發(fā)明中可以通過適當(dāng)組合上述各種實(shí)施方式中的任意實(shí)施方式，來實(shí)現(xiàn)各自具有的效果。本發(fā)明一邊參照附圖一邊對優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了充分記載，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，自然可以進(jìn)行各種變形或者修正。只要沒有脫離基于附帶的權(quán)利要求書的本發(fā)明的范圍，那樣的變形或者修正也應(yīng)被理解為包含在本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種等離子體摻雜方法，其中，通過由等離子體的熱引起的升華或者由等離子體中的活性種引起的化學(xué)蝕刻，從固體產(chǎn)生原子或者分子，通過對表面是半導(dǎo)體的基材( 照射所述等離子體，從而向所述半導(dǎo)體摻雜所述原子或者分子的同時，將所述半導(dǎo)體加熱到可活性化溫度從而活性化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，所述原子或者分子含有硼、鋁、磷和砷中的任意一種，所述半導(dǎo)體是硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，所述等離子體是通過使包含氫的氣體電離而得到的等離子體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，在產(chǎn)生所述等離子體的空間內(nèi)導(dǎo)入含有所述原子或者分子的粉狀體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，一邊向筒狀室(7)內(nèi)供應(yīng)氣體一邊從所述室內(nèi)形成的縫隙狀的開口部(1 向所述基材噴出氣體，并且對線圈( 供應(yīng)高頻電力，從而使所述室內(nèi)產(chǎn)生所述等離子體，一邊在與所述開口部的縱向垂直的方向上使所述室和所述基材相對移動，一邊處理所述基材的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，劃定產(chǎn)生所述等離子體的空間(7)的部件的一部分，由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成，對所述半導(dǎo)體部分地?fù)诫s所述原子或者分子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，劃定產(chǎn)生所述等離子體的空間(7)的部件的一部分，由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成，對所述半導(dǎo)體部分地?fù)诫s所述原子或者分子，并且，所述部件的與所述一部分不同的一部分由含有與所述原子或者分子不同的原子或者分子的材料構(gòu)成，對所述半導(dǎo)體在與所述一部分不同的一部分摻雜與所述原子或者分子不同的原子或者分子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體摻雜方法，其中，劃定產(chǎn)生所述等離子體的空間(7)的部件的大致全部，由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成。
9.一種等離子體摻雜裝置，具備筐體(5)，其形成具有縫隙狀的開口部(12)的筒狀室(7)，并且所述開口部的縱向和所述筒狀室的縱向平行配置；氣體供應(yīng)裝置(90、97)，其向所述室內(nèi)供應(yīng)氣體；線圈(3)，其使所述室內(nèi)發(fā)生高頻電磁場；高頻電源(91)，其對所述線圈供應(yīng)高頻電力；基材載置臺(1)，其與所述開口部對置，并且載置基材O)；移動裝置(94)，其能夠使所述室和所述基材載置臺在與所述開口部的縱向垂直的方向上相對移動；以及長條部件(E)，其設(shè)置在所述筒狀室的內(nèi)壁面的至少一部分上、或者所述筒狀室與所述基材載置臺之間，沿所述筒狀室的縱向延伸，并且由含有摻雜用的原子或者分子的材料構(gòu)成，并且，在構(gòu)成所述基材的表面的半導(dǎo)體中摻雜所述原子或者分子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體摻雜裝置，其中，所述線圈是電磁鐵線圈，所述線圈的延伸方向和所述開口部的縱向平行配置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體摻雜裝置，其中，所述線圈，通過與所述筒狀室的縱向垂直地配置的導(dǎo)體聯(lián)片連接與所述筒狀室的縱向平行地配置的多個導(dǎo)體棒(3C)而形成，所述導(dǎo)體棒插入到電介質(zhì)筒內(nèi)，所述電介質(zhì)筒的一部分露出到所述筒狀室內(nèi)部的空間中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體摻雜裝置，其中，所述筒狀室的內(nèi)壁面的一部分由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成，所述筒狀室的內(nèi)壁面中與所述一部分不同的一部分由含有與所述原子或者分子不同的原子或者分子的材料構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體摻雜裝置，其中，所述筒狀室的內(nèi)壁面的大致全部由含有所述原子或者分子的材料構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9 13中任意一項(xiàng)所述的等離子體摻雜裝置，其中，從所述高頻電源對所述線圈供應(yīng)高頻電力，通過由等離子體的熱引起的升華或者由等離子體中的活性種引起的化學(xué)蝕刻，從固體產(chǎn)生所述原子或者分子，通過對表面是半導(dǎo)體的基材(2)照射所述等離子體，從而向所述半導(dǎo)體摻雜所述原子或者分子的同時，將所述半導(dǎo)體加熱到可活性化溫度從而活性化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單的等離子體摻雜方法以及裝置，在等離子體炬單元(T)中，螺旋形的導(dǎo)體棒(3)配置在表面涂敷了硼玻璃的石英管(4)的內(nèi)部，在其周圍配置了黃銅塊(5)。一邊向筒狀室內(nèi)供應(yīng)氣體一邊對導(dǎo)體棒(3)供應(yīng)高頻電力，從而使筒狀室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，對基材(2)進(jìn)行照射。
文檔編號H01J37/32GK102468143SQ20111034377
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者中山一郎, 北岡太郎, 奧村智洋, 齋藤光央 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社