DE2811414C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Dotieren eines Halbleiter-Substrats durch Im
plantation von Ionen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw. des Anspruchs 3.
Die Herstellung zahlreicher Halbleiterbauelemente erfor
dert eine Dotierung mittels Akzeptor- oder Donator-Verun
reinigungen bis nahe an die Löslichkeitsgrenze und bis
zu einer sehr geringen Tiefe, jedoch mit genau definier
ter Konzentration. So muß beispielsweise bei bestimmten
integrierten Schaltungen, bestimmten Dioden, Nuklear-
Strahlungsdetektoren und vor allem bei fotovoltaischen
Zellen die Oberflächenleitfähigkeit so hoch wie möglich
sein, um die ohmschen Umformungsverluste gering zu hal
ten. Die klassischen Verfahren der Oberflächendotierung
durch thermische Diffusion oder Ionenimplantation stoßen
auf Schwierigkeiten, wenn man dieses Ergebnis zu erzie
len versucht, insbesondere bei der Herstellung von foto
voltaischen Solarzellen. Das zuerst genannte Verfahren
ist nicht auf polykristalline Substrate anwendbar, weil
die Kornverbindungen die verfügbaren Verunreinigungen
konzentrieren. Eine direkte Ionenimplantation ist da
gegen kostspielig, weil die Einrichtung kompliziert
ist und die erzielbaren Ionenströme in der Regel eine
zu geringe Dichte aufweisen, um in einer annehmbaren
Zeit eine größere Oberfläche abzudecken.
US-PS 27 87 564 beschreibt ein Verfahren und eine Vor
richtung der eingangs beschriebenen Art. Das Substrat
ist fest auf einer leitenden Basis angeordnet. Die Be
schleunigungsspannung wird zwischen der Kathode einer
Entladungskammer und der das Substrat tragenden Basis
angelegt, so daß die aus der Entladungskammer austre
tenden Ionen über die gesamte Strecke bis zum Substrat
beschleunigt werden. Im Innern der Vorrichtung wird
ein Unterdruck aufrechterhalten, über dessen Größe nichts
ausgesagt ist. Diese Vorrichtung ermöglicht nur eine
geringe Produktivität.
Aus US-PS 35 07 709 ist es bekannt, ein Substrat gleich
zeitig mit Ionen und mit Elektronen zu beaufschlagen,
wobei letztere Ionenladungen auf dem Substrat neutrali
sieren sollen. Zu diesem Zweck liegt das Substrat an
Massepotential. Elektronenstrahlerzeuger sind an der
Innenseite eines an -40 V liegenden Zylinders angeordnet
und gegenüber der Ionenquelle durch eine mit dem Zylinder
verbundene Lochplatte abgeschirmt. Die lediglich als
Block dargestellte Ionenquelle gibt parallele Ionenstrah
len ab.
Generell ist es auch schon bekannt, Substrate kontinu
ierlich durch eine Implantationsvorrichtung hindurch
zu bewegen ("Solid State Technology", Dezember 1975,
Seiten 41 bis 48).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art
derart weiterzuentwickeln, daß eine gleichmäßige Implan
tation auch größerer Flächen möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3 gelöst.
Wegen der kontinuierlichen Bewegung lassen sich in Durch
laufrichtung beliebig große Flächen behandeln. Da das
Substrat nicht als Beschleunigungselektrode dient, spie
len Inhomogenitäten der Ladung an der Substratoberfläche
keine Rolle, wie sie leicht auftreten können, weil das
bewegte Substrat nicht fest an ein Potential angeschlos
sen werden kann. Ionen werden nur über eine kurze Strecke
und damit praktisch geradlinig beschleunigt. Sie fliegen
daher innerhalb eines sich konisch aufweitenden Ionen
strahlenbündels auf geraden Bahnen weiter. Es ergibt
sich auch quer zur Förderrichtung der Substrate eine
gleichmäßige Implantation über eine verhältnismäßig
große Breite. Dies steht im Gegensatz zu der bekannten
Anordnung, bei der die Ionen bis zum Auftreffen auf
das Substrat beschleunigt werden; denn bei einem groß
flächigem Substrat ergibt sich wegen der nach außen
hin längeren Feldlinien in den Randbereichen eine vermin
derte Implantation. Man kann die Implantation mit gerin
ger, aber genau definierter Dotierungstiefe vornehmen.
Die Herstellung ohmscher Kontakte und die Erzielung
einer hohen und homogenen Konzentration wird auf einfache
Weise ermöglicht.
Außerdem ist das Substrat in der Implantationskammer
leicht zugänglich, und es besteht eine gewisse Freizügig
keit bei der Wahl des Potentials, auf der das Substrat
liegt. Insgesamt ergibt sich eine kontinuierliche Her
stellung von Halbleitern mit hoher Geschwindigkeit und
einer entsprechend hohen Leistung bei gleichbleibender
Qualität.
Wegen der größeren Fläche treten höhere Ionenstromstär
ken auf. In diesem Zusammenhang ist der angegebene Druck
von etwa 13,33 bis 1333 Pa günstig. Es ist möglich,
um einige Größenordnungen höhere Ionenstromstärken zu
erzielen, als es bei der herkömmlichen Ionenimplantation
zulässig ist. Insbesondere kann die Dichte der Ionen
ströme zwischen etwa 0,1 mA/cm² bis etwa 1 mA/cm² lie
gen, zumindest wenn nur eine Austrittsöffnung vorgesehen
ist. Es ist jedoch auch möglich, eine Austrittselektrode
vorzusehen, die mehrere Austrittsöffnungen aufweist,
so daß sich die Gesamtstromdichte erhöht. Sodann können
mehrere Entladungskammern vorgesehen sein, die jeweils
ein Ionenstrahlbündel in die Implantationskammer lie
fern.
Abhängig von der vorgesehenen Anwendung des Substrats
ist es möglich, nur eine oder beide Seiten des Substrats
zu behandeln.
Zu den möglichen Anwendungsgebieten zählt die Herstel
lung fotovoltaischer Zellen durch Implantation von Ionen
in ein Substrat aus monokristallinem, polykristallinem
(der Regelfall) oder amorphem Silizium. Das Substrat
kann in Form eines Bandes vorliegen, was eine besonders
wirtschaftliche Herstellung ermöglicht, oder in Form
von Platten, die nacheinander und kontinuierlich zuge
führt werden.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die das Substrat
aufweisende Kammer, die Implantationskammer, mit Mitteln
zum Zuführen und Abführen des Substrats sowie mit Mit
teln zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks von etwa
1,33 bis etwa 0,0133 Pa versehen ist.
Die Entladungs- und Beschleunigungsspannungen liegen
jeweils etwa bei einigen Kilovolt und bei einigen 10 KV.
Die Ionenquelle ist sehr einfach und hat ein geringes
Gewicht. Sie kann so ausgebildet sein, daß sie als Gan
zes relativ zum Substrat verschiebbar ist, so daß die
Ionen in den wichtigen Flächen des Substrats durch mecha
nische Auslenkabtastung eingebracht werden können.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Art der Ionenerzeugung
kommt man ohne jeden Magneten zur Analysierung oder
Auswahl der Energie und ohne stabilisierte Hochspannungs
versorgung aus. Infolgedessen kann man eine verhältnis
mäßig einfache oder eine solche
Hochspannungsversorgungseinrichtung verwenden, bei der sich die
Ausgangsspannung so ändern läßt, daß es möglich ist, in
homogene Implantationsprofile in Abhängigkeit von den Er
fordernissen auszubilden.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden an
hand der schematischen Zeichnung eines bevorzugten Ausführungs
beispiels einer Vorrichtung zur Behandlung eines Bandes aus
polykristallinem Silizium beschrieben. Die Zeichnung stellt
einen vertikalen Axialschnitt längs der Achse der Vorrichtung
dar.
Die dargestellte Vorrichtung weist als wesentliches Element
eine Dotierungszelle 10 auf. Diese Zelle 10 kann getrennt ver
wendet werden. Es ist jedoch günstiger, insbesondere für eine
kontinuierliche Behandlung, verschiedene Zellen für Behandlungen
vor und nach der Implantation anzuschließen, wie es in der
Zeichnung dargestellt ist.
Die Dotierungszelle weist folgende Teile auf: ein Entladungsrohr
zur Erzeugung von Verunreinigungsionen, eine Beschleunigungs
einrichtung, die es gestattet, die Ionen aus dem Rohr abzuziehen
und ihnen eine hinreichend hohe Energie über eine kurze Distanz
zu erteilen, und eine Implantationskammer.
An die Dotierungszellen sind Anschlußeinrichtungen angeschlossen,
wie eine Versorgungseinrichtung, eine Regeleinrichtung und
eine Verschiebungseinrichtung.
Das Entladungsrohr weist ein isolierendes Gefäß mit einem Rohr
13, zum Beispiel aus durch Abschrecken gehärtetem Glas oder
Quarz, und einen ebenfalls isolierenden Boden auf, der von einer
Stange 14 a zur Lageeinstellung einer Entladungselektrode 14
durchsetzt ist, die aus einem Material besteht, das dem Ladungs
trägerbeschuß widersteht, dem es im Betrieb ausgesetzt ist,
zum Beispiel aus Wolfram, Tantal oder Molybdän. Unten ist das
Rohr 13 an einer Muffe 15 befestigt, die die zweite Entladungs
elektrode 16 trägt. Die Entladungselektrode 16 weist ein
durchgehendes Loch mit einem Querschnitt von einigen Quadrat
millimetern auf und bildet die Ionenaustrittselektrode. In
die von dem Gefäß gebildete Kammer 17 mündet eine Zuführein
richtung für ein n- oder p-leitendes zur Implantation verwendetes
Verunreinigungsgas.
Die Zuführeinrichtung weist ein mit einem lecksicheren Regel
ventil 18 versehenes Rohr auf, das im unteren Teil der Muffe 15
mündet. In der Dotierungszelle wird ein Unterdruck von etwa 13,33 Pa
durch Pumpwirkung aufrechterhalten,
sei es direkt und/oder, wie dargestellt, über die Elektrode 16.
Das zugeführte Gas ist im wesentlichen ein Verunreinigungs
halogenid, zum Beispiel BF₃ oder PCl₅. Eine Gleichspannungs
quelle 19 ermöglicht die Aufrechterhaltung einer Spannung
zwischen den Elektroden 14 und 16, die bei dem in der Kammer 17
herrschenden Druck eine elektrische Entladung bewirkt. Hierbei
kann der gesamte Bereich ausgenutzt werden, der zwischen einem
einfachen Auffangen der Ladungen (bei entsprechend schwachen
Strömen) und einer Bogenentladung liegt (die eine rasche Ab
nutzung des Geräts und Instabilitäten aufgrund der negativen
Widerstandscharakteristik von Lichtbögen zur Folge hat). In
der Regel wird man jedoch den Bereich der Bogenentladung
wählen, in dem sich leicht höhere Ionenstromstärken von mehr
als 10 mA erzielen lassen. Hierfür genügt eine Spannungsquelle
19 von einigen Kilovolt. Die Elektrode 14 ist mit Hilfe der
Stange 14 a zur Vermeidung von Zündschwierigkeiten verstellbar.
Vorzugsweise ist ein Strombegrenzungswiderstand 20 zum Schutz
der Spannungsquelle 19 vorgesehen.
Die Ionenbeschleunigungsvorrichtung wird über die Elektrode 16
an Spannung gelegt. Sie weist einen Isolator 21 zwischen der
Muffe 15 und einem Halter für eine Absaug- und Beschleunigungs
elektrode 22 auf. Zur Abdichtung sind Dichtringe vorgesehen.
Die Elektrode 22 ist konisch und endet in unmittelbarer
Nähe der Elektrode 16, und zwar in einem Abstand von etwa
10 mm. Eine Hochspannungsquelle 23 von einigen 10 KV liefert
die Beschleunigungsspannung zwischen den Elektroden 16 und 22.
Die Abmessungen der Löcher in den Elektroden bestimmen die
Divergenz des Ionenstrahlenbündels.
Wie man sieht, werden die aus der Kammer 17 austretenden Ionen
über eine kurze Strecke beschleunigt, so daß ein Anschlußgerät,
wie ein Magnet, entfallen kann. Dennoch kann, falls eine
Fokussierung zweckmäßig ist, ein magnetisches oder elektro
statisches Linsensystem vorgesehen sein.
Die Implantationskammer wird durch die Elektrode 22, ihren
Halter und einen Kasten 24, durch den das Substrat in Form
eines Bandes 25 hindurchlaufen kann, begrenzt.
Der Kasten 24 ermöglicht einen kontinuierlichen Durchlauf des
Substratbandes senkrecht zu den Ionenstrahlen. Zu diesem Zweck
weist er einen Rollen aufweisenden Bandförderer 26 auf. Das
Substrat 25 tritt in die Kammer durch eine Zuführöffnung ein,
die mit einer Lippendichtung 27 zur Leckminderung versehen ist.
Die Eintrittsseite des Kastens 24 ist dicht an einer Hilfskammer
28 angeschlossen, die eine Pufferkammer bildet, in die das
Substrat 25 ebenfalls durch eine Lippendichtung 29 hindurch
eintritt.
In ähnlicher Weise tritt das Substrat aus dem Kasten 24 in eine
Hilfskammer 29 a über eine Lippendichtung 30 ein.
Die Implantationskammer enthält ferner eine Blende 31, die in
unmittelbarer Nähe des Substrats (in einem Abstand von einigen
Millimetern) angeordnet und mittels eines Halters 32 und eines
Isolators 32 a zur Messung des Blendenstroms an der Wand des
Kastens 24 befestigt ist.
Der Kasten 24 ist mit einem Rohr 33 für den Anschluß einer
Vakuumpumpe zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks von etwa
1,33 bis etwa 0,0133 Pa versehen. Da die Entladungskammer 17
an der Implantationskammer über das Loch in der Elektrode 22
angeschlossen ist, braucht sie keine Mittel zur Ausbildung
des Unterdrucks zu enthalten.
Die Menge der vom Substrat aufgefangenen Ionen kann mit Hilfe
eines Milliampremeters 34 gemessen werden, das zwischen
Substrat und Masse liegt. Ein zweites Milliampremeter 35
kann zwischen Blende 31 oder Halter 32 und Masse geschaltet sein.
Die von der Entladungskammer und der Beschleunigungsvorrichtung
gebildete Anordnung ist nicht starr mit dem Kasten 24 ver
bunden, sondern über ein Wellrohr 36, das eine Verschiebung der
Anordnung relativ zum Kasten 24 ermöglicht. Diese Verschiebung
kann mit herkömmlichen Mitteln bewirkt werden, zum Beispiel
mittels des schematisch dargestellten Exzenters 37.
Die Dotierungsvorrichtung kann einen einzigen Kasten 24 aufweisen,
vorzugsweise weist sie jedoch zwei seitliche Kästen beziehungs
weise Kammern 28 und 29 a, die Leckverluste zur Atmosphäre hin
verringern, auf. Häufig muß das Substrat auch einer Vorbe
handlung unmittelbar vor der Implantation und/oder einer
Erweichungsbehandlung nach einer Implantation unterzogen werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle Be
handlungen kontinuierlich in derselben Vorrichtung ausgeführt.
So muß das Substrat häufig unmittelbar vor einer Ionenimplan
tation dekapiert (gebeizt) werden. Zu diesem Zweck besitzt die
dargestellte Vorrichtung eine Dekapiereinheit 11, die einen
dem Kasten 24 sehr ähnlichen Kasten 38 aufweist, der wie dieser
mit einem Förderer 39 und einer Lippendichtung 40 versehen ist.
Auf diesem Kasten ist ein Ionenerzeuger 41 dicht angebaut, der
über ein äußerst leckarmes Ventil 42 mit Argon und aus einer
geeigneten Spannungsquelle 43 versorgt wird. Anstelle eines
Argonionenerzeugers kann auch eine ähnliche Entladungskammer
wie die Implantationskammer oder ein anderes Dekapierverfahren
angewandt werden.
Wenn das Substrat aus polykristallinem Silizium besteht, muß
die Oberfläche, bei einer Temperatur von etwa 800° C bis 900° C,
angelassen werden, um den Oberflächenwiderstand bis auf einen
so geringen Wert zu verringern, wie er für eine fotovoltaische
Zelle erforderlich ist.
Dieses Anlassen oder Weichmachen geschieht mittels einer
Hilfseinheit 12, die einen den anderen ähnlichen Kasten 44
aufweist, der mit einem Elektronenerzeuger 45 zur Bestrahlung
des bandförmigen Substrats 25 versehen ist. Der Elektronen
erzeuger (auch Elektronenkanone genannt) kann durch einen Lang
wellen-Laser oder sogar eine Glühlampe oder einen elektrischen
Heizfaden ersetzt werden.
Schließlich weist die Vorrichtung zwei Abschlußkästen 46 auf,
deren einziger Zweck darin besteht, für einen möglichst
leckdichten Abschluß zu sorgen.
Alle dargestellten Kästen oder Kammern sind mit einem Anschluß
rohr für eine Saugpumpe versehen. In bestimmten Fällen ist es
möglich, diese Anschlüsse wegzulassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren braucht nicht mehr ausführlich
beschrieben zu werden, da es sich bereits im wesentlichen aus
der Beschreibung der Vorrichtung ergibt. Sobald in der Vor
richtung der erforderliche Unterdruck ausgebildet worden ist,
werden die Argonionenerzeugungseinrichtung, die Anlaß-Elektronen
erzeugungseinrichtung, die Implantationseinrichtung und die
Förderer eingschaltet, die Entladung durch Annäherung der
Elektroden 14 und 16 gezündet, anschließend die Elektroden
wieder bis auf den erforderlichen Abstand voneinander ent
fernt und die Ionenerzeuger durch Regulierung der Hochspannungs
quelle 19 eingestellt, wobei die Einstellung mittels des
Milliampremeters 34 überwacht werden kann.
Unter den zahlreichen Anwendungsgebieten der Erfindung sind
die folgenden besonders hervorzuheben:
Ausbildung von pn-Übergängen durch Implantation von Donator- oder Akzeptor-Ionen in ein Material mit n- oder p-Leitfähigkeit.
Ausbildung ohmscher Kontakte durch Implantation eines n- oder p-Dotierungsmittels in ein Substrat, das bereits n- oder p- Leitfähigkeit besitzt.
Ausbildung von pn-Übergängen durch Implantation von Donator- oder Akzeptor-Ionen in ein Material mit n- oder p-Leitfähigkeit.
Ausbildung ohmscher Kontakte durch Implantation eines n- oder p-Dotierungsmittels in ein Substrat, das bereits n- oder p- Leitfähigkeit besitzt.
Dies ist bei der Herstellung eines pn-Übergangs durch An
schließen einer oder mehrerer Hilfseinrichtungen an die
Substrat-Förderstrecke der Anlage möglich.
Sodann ist es möglich, durch eine Ionenimplantation Legierungen
oder chemische Oberflächenverbindungen mit einem Metall zu
bilden, um dessen Korrosionsfestigkeit oder mechanische Wider
standsfähigkeit zu verbessern.
Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich besonders zur
Herstellung fotovoltaischer Sonnenzellen, auch Foto-Spannungs
zellen oder Foto-Elemente genannt, durch Implantation von Ober
flächenverunreinigungen oder Dotierung mit Verunreinigungen
mit einem Gehalt, der die Löslichkeitsgrenze einer Verunreinigung
oder von Verunreinigungen in einem monokristallinen, poly
kristallinen oder sogar amorphen bandförmigen oder platten
förmigen Silizium-Substrat erreicht.
So sind beispielsweise fotovoltaische Sonnenzellen mit pn-
Übergang in einer Atmosphäre aus BF₃ und PF₅ mit einer Ent
ladungsspannung von 9 kV hergestellt worden. Die Dosis betrug
jeweils 10 und 7 (mA/cm²) min. Die auf diese Weise herge
stellten Zellen lieferten bei einer Bestrahlung mit 100 mW/cm²:
im Falle der in einer Atmosphäre aus BF₃ dotierten Zelle:
im Falle der in einer Atmosphäre aus BF₃ dotierten Zelle:
V oc = 500 bis 530 mV;
I sc = 32 bis 35 mA/cm²
I sc = 32 bis 35 mA/cm²
und im Falle der in der PF₅-Atmosphäre dotierten Zelle:
V oc = 500 bis 510 mV;
I sc = 28 bis 29 mA/cm².
I sc = 28 bis 29 mA/cm².
Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels liegen im
Rahmen der Erfindung. So können mehrere aufeinanderfolgende
Behandlungen (Dakapierung, Implantation und Anlassen) im
selben Gefäß bei Unterdruck durchgeführt werden.
Claims (15)
1. Verfahren zum Dotieren eines Halbleiter-Substrats
durch Implantation von Ionen, die durch eine Entladung
in einer Atmosphäre aus einem Verunreinigungsgas
erzeugt werden, bei dem die Ionen als Strahlenbündel
durch ein elektrisches Feld aus dieser Atmosphäre
durch wenigstens eine Öffnung hindurch in eine Implan
tationskammer extrahiert und über eine Strecke be
schleunigt werden, um sie auf das Substrat auszu
stoßen, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat
quer zu dem Ionenstrahlenbündel in kontinuierlicher
Weise befördert wird, und zwar in einem wesentlich
größeren Abstand von der Öffnung als es der Länge
der Strecke entspricht, über die die Ionen beschleu
nigt werden, und daß die Gasatmosphäre in der die
Entladung bewirkt wird, unter einem Druck von etwa
13,33 bis etwa 1333 Pa gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein auf das Substrat gerichteter Ionenstrom mit
einer Stärke von etwa 0,1 mA/cm² bis etwa 1 mA/cm²
erzeugt wird.
3. Vorrichtung zum Dotieren eines Halbleiter-Substrats
(25) durch Implantation von Ionen, mit einer Entla
dungskammer (17), die eine Atmosphäre mit einem Ver
unreinigungsgas enthält, und mit Mitteln zur Ausbil
dung einer elektrischen Entladung in der Atmosphäre
zwischen zwei Elektroden (14, 16), von denen die
eine eine Ionenaustrittselektrode (16) bildet und
von wenigstens einer Austrittsöffnung zur Extraktion
der Ionen mittels eines elektrischen Feldes zwischen
der Ionenaustrittselektrode (16) und einer Beschleu
nigungselektrode (22) in eine Implantationskammer
durchsetzt ist, in der das Substrat (25) angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungs
elektrode (22) eine Austrittsöffnung aufweist und
in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnung der Ionen
austrittselektrode liegt, daß wenigstens ein Mittel
(26) zur kontinuierlichen Beförderung des Substrats
(25) quer zum Ionenstrahlenbündel in einem Abstand
von der Austrittsöffnung der Beschleunigungselektrode (22)
vorgesehen ist, der wesentlich größer als die Länge
der Strecke ist, über die die Ionen zwischen der
Ionenaustrittselektrode (16) und der Beschleunigungs
elektrode (22) beschleunigt werden, und daß die Vor
richtung ein Mittel zur Aufrechterhaltung der At
mosphäre unter einem Druck von etwa 13,33 bis etwa
1333 Pa aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschleunigungselektrode (22) auf dem gleichen
Potential wie das Substrat (25) liegt.
5. Vorrichtung nach, Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beschleunigungselektrode (22) von
der Austrittselektrode einen Abstand in der Größen
ordnung von 1 cm hat und auf einem Potential von
mehreren 10 kV relativ zu dieser liegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die das Substrat aufweisende
Kammer, die die Implantationskammer bildet, mit Mit
teln (33) zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks
von etwa 1,33 bis ertwa 0,0133 Pa ver
sehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mehrere Entladungskammern
aufweist, die jeweils ein Ionenstrahlenbündel erzeu
gen, das auf das Substrat in der Implantationskammer
gerichtet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entladungskammer und die
Elektroden eine Anordnung bilden, die an der Implan
tationskammer durch Mittel befestigt ist, die ihr
eine Verschiebung gestatten, und daß Mittel vorgese
hen sind, die es gestatten, dieser Anordnung eine
Schwenkbewegung zu erteilen, um eine Auslenkabtastung
des Substrats zu bewirken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat (25) in Form eines Bandes durch
die Kammer senkrecht zur Richtung des Ionenstrahlen
bündels befördert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bahn des Bandes vor dem Eintritt in die
Implantationskammer Hilfsmittel zum Dekapieren (Bei
zen) der Oberfläche des Substrats durch kathodische
Pulverisierung oder Entladung angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Bahn des Bandes nach dem Aus
tritt aus der Implantationskammer Hilfsmittel (38,
41) mit einer Vorrichtung zum Weichmachen der Ober
fläche des Substrats durch Elektronen- oder Foto
ionenbestrahlung oder durch Erwärmung angeordnet
sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hilfsmittel in Kammern vorgesehen
sind, die von der Implantationskammer durch Dich
tungen (27) getrennt sind, die von dem Substrat
durchlaufen werden und einen leckarmen Weg zur At
mosphäre bilden, wobei die Kammern (28, 29 a) mit
Pumpmitteln versehen sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungselektro
de mit eine Parallelverschiebung zur Substratober
fläche gestattenden Mitteln (37) versehen ist.
14. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
zur Herstellung eines pn-Übergangs durch Implanta
tion von n-p-Verunreinigungen in einem Material,
vorzugsweise in p- oder n-leitendem polykristallinem
Silicium.
15. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
zur Herstellung von fotovoltaischen Sonnenzellen
in einem Substrat, vorzugsweise einem Silicium-Band,
durch Implantation von Verunreinigungen in der Ober
fläche in einer Konzentration nahe der Löslichkeits
grenze von Verunreinigungen in Silicium.
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D2 | Grant after examination | ||
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