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.
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:
V oc = 500 bis 530 mV;
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.
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.
DE19782811414 1977-03-18 1978-03-16 Verfahren und vorrichtung zur dotierung eines halbleiter-substrats durch implantation von ionen Granted DE2811414A1 (de)

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