JP2002170782A - プラズマドーピング方法およびプラズマドーピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い密度を持つプラズマを発生させることに
より高い真空度で、効率的にプラズマドーピングを実現
する。 【解決手段】 プラズマを用いて物質を被処理物の表面
近傍に導入するプラズマドーピング方法において、プラ
ズマ源としてヘリコン波プラズマを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体表面近傍に物質
を導入する技術分野の内、特にプラズマを用いたドーピ
ング技術に関係するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマドーピングのプラズマ源として
は原理的に各種のソースを用いて行われているが、たと
えばDCプラズマ源、高周波プラズマ源がその代表例とし
て挙げられる。特に高い真空度で高いプラズマ密度を発
生させるためには、ECRプラズマ源やヘリコンプラズマ
源を使用する。

【０００３】以下に発明者等が過去にＥＣＲ装置を使用
した例を記載した文献を引用して従来例を説明する。そ
の文献は、水野文二他、「０．５ミクロン以下のトレン
チ側壁へのプラズマドーピング方法」３１９〜３２２ペ
ージ、第１９回国際固体素子材料コンファレンス、エク
ステンデッド、アブストラクト、１９８７年開催（Bunj
i MIZUNO 他、Plasma Doping into the side-wall of a
sub-0.5 um width trench, pp319-322, Extended Abst
ract of the 19^th Conference on Slid StateDevices a
nd Materials, Tokyo, 1987, The Japan Society of Ap
plied Physics）である。

【０００４】この引用した文献によれば、反応真空槽の
真空度５X10^-4 Torrで十分なプラズマ密度を達成するた
めに、2.45GHｚのマイクロ波に加えて、825Gaussの磁場
を印加し、Electron Cyclotron Resonance ECRの状態を
実現している。

【０００５】高い真空度でプラズマドーピングを行う理
由は、被処理試料表面との反応を起こす、真空槽中の原
子、分子密度を下げて 所謂CVD（Chemical Vapor Depo
sition）の発生を優勢にさせずにドーピングを優勢に行
うために必要な条件である。

【０００６】そのような条件下でより高いドーピング効
率を発揮する為には、より高いプラズマ密度を実現する
事が有効である。その為に上述のECR条件を応用した
り、ICP（Inductance Coupling Plasma）を利用する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、高密度の
プラズマを発生させる為に開発されたプラズマ源を使用
しているが、より高真空で高密度のプラズマを発生させ
るには原理的、コスト的に限界がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するために、ヘリコン波のプラズマ源を使用して
プラズマドーピング装置を構成し、プラズマドーピング
を行うものである。

【０００９】ヘリコン波プラズマを使用する事によっ
て、極めて高密度のプラズマが高い真空度で達成でき
る。プラズマドーピング技術は、プラズマ中に含まれる
ドーパントのデポジション、インプランテーションの競
合過程である。両者のプロセスを制御して最適のドーピ
ングを実現する必要がある。先ず基本となるインプラン
テーションのプロセスを実現するためにはでポジション
より優勢にインプランテーションを生じさせる必要があ
る。高い真空度はデポジションを抑制し得る条件であ
る。その様な条件下で高いプラズマ密度が発生できるの
で、十分な量のイオンが被処理試料の表面に十分なエネ
ルギーを持って入射し、インプランテーションが可能と
なる。

【００１０】また、本発明ではヘリコン波プラズマ源を
使用した際に実際に付随するいくつかの改善策に関して
の発明を併せて記述している。実施形態に個々に詳しく
述べているが、ヘリコン波プラズマ源を使用するにあた
って、その特徴を最大限に引き出せるようにガスの導入
口の位置、最適なプラズマ条件、プラズマによる付随的
な汚染の防止、被処理物へのドーピングの均一性向上、
ドーピング量の定量的把握、ドーパントの同時処理など
に関して実施例を用いて説明する。

【００１１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１を参照しな
がら本発明の実施の形態１を説明する。高真空度で高密
度のプラズマを発生させ物質のドーピングに応用する為
にヘリコン波プラズマを採用した。１はセラミクス（例
えばガラス系の材料）でつくられた真空容器である。こ
の真空容器１に電力を加える為の電源２と導電線３を設
置する。被処理試料４を固定又は載置するための台５
（この図面では半導体や液晶を想定して平面型の試料を
記述している）を設け、これら試料４と台５を含めて真
空中に保持する反応用真空槽６を設備する。前記真空容
器１及び反応用真空槽６の間には遮蔽する為の可動バル
ブ７を設置しても良い。前記真空容器１及び反応用真空
槽６を真空に保持する為の、真空ポンプ８を必要に応じ
て１基もしくは複数基設備する。プラズマを発生させる
為に使用するガスを前記真空系に導入する必要がある
が、ガス導入口９の位置としては図１に示した通り、真
空容器１の端部付近、真空容器１と反応用真空槽６の中
間付近、反応用真空槽６に設置する。

【００１２】真空容器１の頭部に、プラズマの分布を制
御する磁場を発生する磁石もしくは電磁石１０
（“（電）磁石”と表記）を図２に示すように設置す
る。

【００１３】被処理試料４の近傍のプラズマを制御する
ために前記試料４に電位を加える場合は台５を導電性と
して、この台５に電源１１を繋ぎ、電力を加える。この
電力は必要に応じて高周波（マイクロ波を含む）、低周
波、直流電圧を印加するものとする。半導体や液晶など
の電子機器を被処理対象とする場合には帯電による、被
処理試料４に内蔵された半導体装置の破壊を防ぐため
に、高周波もしくは低周波で用いる事が推奨される。
又、電力の替わりに磁場を用いてプラズマを制御する為
の磁石もしくは電磁石１０を台５近傍に設置する事もで
きる。先に設置したマイクロは印加用電源と併用する事
で、ECR条件下でプラズマを制御する事も可能である。
この組み合わせはコストパフォーマンスで決定される要
因が多い。

【００１４】次に、上記の基本構成を持つプラズマドー
ピング装置を用い、半導体装置を作成途中のシリコン基
板を被処理試料４として、ボロンをドーピングする際の
具体的な手法を説明する。真空ポンプ８を用いて、真空
容器１及び反応用真空槽６を例えば５X1０−７Torrの高
真空にする。被処理試料４としてのシリコン基板は事前
に反応用真空槽６に入れておいても良いし、所謂ロード
ロックと呼ばれる基板搬送用の予備室から高真空の反応
用真空槽６に導入しても良い。

【００１５】ドーピング用に使用するガスとして例えば
B2H6を採用し、これをHeで希釈して使用しても良い。希
釈は真空系にガスを導入する前に行っても良いし、ガス
導入口９を分けて行っても良い。先ずはHeによって５％
に希釈されたB2H6ガスシリコン基板に近いガス導入口９
から例えば毎分１０CCの量を導入する。その際に真空度
は大よそ２X１０−３Torrになる。この真空度やガス流
量、希釈率は求めるドーピングの結果。例えばドーパン
ト濃度やプロセス時間に関係するので、最適の条件を選
ぶことができる。真空容器１の導電線３に１３.56MHｚ
の高周波を例えば５００W印加してプラズマを発生させ
る。その際のプラズマ密度は１X10¹²ｃｍ ^-3であった。
プラズマを制御するために真空容器１頭部付近の電磁石
１０を５０Gaussに設定する。更にシリコン基板近傍の
プラズマを制御する為に例えば台５に低周波の電源を接
続し、６００ｋHｚの低周波を２００W印可する。その際
に典型的には約５００Vの電位差がプラズマとシリコン
基板の間に発生する。このポテンシャル差を感じたプラ
ズマ中のボロンを含むイオンが加速され、シリコン基板
に注入される。ボロンがシリコン基板の表面へどの程度
深く進入するかという事は前記の電位差を制御する事に
関係して制御される。同時にプラズマ中のラジカルなど
中性物質を中心とするボロンを含む物質がシリコン基板
表面に吸着する。これらの反応によってこの例ではボロ
ンがシリコン表面近傍にドーピングされる。約１０秒間
プラズマを照射した試料内のボロンの深さプロファイル
は図３の通りである。

【００１６】ここで記述したパラメータは一例であっ
て、装置の構成で述べた要素を変更させて種々の条件を
作り出すことができる。例えば、砒素や燐をドーピング
する際にはそれらを含むガスを用いる。２段構えで超高
密度のプラズマを実現するためには台５にマイクロ波を
印可して、更に基板近傍に磁場を加え、ＥＣＲ条件を実
現しても良い。又、別の実施例で説明を加えるが、プラ
ズマを用いて高いエネルギーを得ようとする際にはプラ
ズマをパルス化し、高い電位差が維持できる短い時間帯
で制御する事もできる。

【００１７】ところで前述した通り、ガスの導入口９は
何箇所かに設定することができる。それらのガス導入口
９を設けている理由は、ヘリコン波プラズマソースに電
力を印可する、導電線３近傍のドーパントガスの濃度を
制御しようとするものである。

【００１８】例えば、基板近傍のガス導入口９を使用す
ると、ヘリコン波プラズマソースの導電線３近傍はガス
が希薄な状態となる。これによってより多くの中性粒子
が基板に付着する確率が高まる。又、真空容器１近傍の
ガス導入口９からドーパントガスを導入すると、ヘリコ
ン波プラズマソースの導電線３近傍はガスが濃厚な状態
になる。この事によりプラズマ化したガス中のイオンが
主たる反応成分となり、所謂イオン注入が支配的な反応
を実現できる。中間のガス導入口９を利用すると、その
中間の状態が得られ安くなる。

【００１９】基板近傍のガス導入口９と真空容器１近傍
のガス導入口９の両方からガスを導入するとイオンも中
性粒子も豊富な状態でのドーピングが実現できる。

【００２０】又、基板近傍のガス導入口９からドーパン
トガスを導入、真空容器１近傍のガス導入口９から例え
ば希ガスとしてＨｅを導入する事によって大量に発生す
るＨｅイオンの入射を積極的に利用して、シリコン基板
表面に吸着したボロン原子、分子を基板表面から叩き込
むノックオンを実現することもできる。この際にはヘリ
コン波プラズマソースの導電線３近傍にドーパントガス
が非常に希薄な為、真空容器１の汚染防止という付随す
る効果も期待できる。

【００２１】次に、被処理試料４と台５の寸法関係に関
して説明する。一般に試料４の表面の物性を変化させる
ために行うプラズマドーピングにおいては、必要な物質
のみを含むガスなどを真空系に導入してドーピングを実
施する。その際に台５は何らかの機械的な構造（強度な
ど）を有する物質で作成するために、必ずしもドーピン
グに必要な物質のみで構成できないことが多い。そこ
で、台５や真空系内部をも悪影響を与えない物質でコー
ティングする事がある。又、試料４と台５をプラズマか
ら見て、台５が試料４に隠れてしまう様な構成をとる事
によって台５がプラズマに直接曝されない様にできる。
この事によって台を構成する物質のプラズマ中への混入
を防ぐ事ができる。

【００２２】図４に示すものは円形のシリコンウエーハ
を想定した装置の例であるが、円形のウエーハに対して
やや径の小さい台５がハッチ付きで記載されている、ハ
ッチ付きの台５はプラズマから見ると、ウエーハの裏面
側に隠れていて、直接ウエーハに曝される事はない。ウ
エーハを固定するピン１２は、被処理試料４にドーピン
グされても問題の無い物質で表面をコーティングしてお
けば良い。例えば、被処理試料４がシリコン半導体であ
れば、ピンの表面をシリコンでコーティングすることも
有効である。

【００２３】次に、装置の真空系に関して図１を参照し
ながら説明する。図１はヘリコン波プラズマから始まっ
て真空ポンプ８に至るまでの配置図を記入したものであ
る。導入したガスを滞り無くポンプに流して、常に新鮮
なガスを反応に供する為に、ガス導入から排気までの全
体のコンダクタンスを１０００L/sec以上に設定してい
る。簡便には全体のコンダクタンスを上昇させる為に、
真空容器１、反応真空槽６、試料設置台５、真空ポンプ
８の夫々中心を１００ｍｍ以内のずれで留まる様に配置
している。

【００２４】次に、プラズマドーピングを行う際に、プ
ラズマと被処理試料４との相対的な位置関係を同一被処
理試料を処理する時間内に変動させる具体的な実施例に
ついて説明する。第１の実施例では、試料４を載置もし
くは保持する台５を動揺させる事である。図１では台５
と動揺用の器具を真空槽６を介して接続するための摺動
部１３を真空を破壊しない機構で設けている。この動揺
機構を用いて、例えば、図面の左右方向に毎秒１往復、
台５の自転方向に毎秒１回回転させる事によって、プラ
ズマとの相互運動を実現せしめ、被処理試料４へのドー
ピングの均一性を向上する。

【００２５】第２の実施例では、ヘリコン波プラズマ源
と反応用真空槽６との間を真空を保ちながら可動できる
摺動部１４を設け、並行方向及び回転方向に動かす。例
えば、これも並行方向に毎秒１往復、回転方向に毎秒１
回転させる事によってプラズマと被処理試料４との相互
運動を実現せしめ、被処理試料４へのドーピングの均一
性を向上する。

【００２６】第３の実施例では、プラズマ源と台５をそ
れぞれ動かして、更に均一性を高めるものである。この
際には、夫々の動きが同期しないように動かす事が肝要
である。

【００２７】次に、パルス状のプラズマを形成して高電
圧のプラズマを形成したり、特定のイオン種を活性化し
たりする実施例に関して述べる。先にも述べた通り、パ
ルスプラズマは高電圧を実現するのに便利な方法であ
る。ヘリコン波プラズマ源を使用し、更に被処理試料台
５に電力を印可する際に、パルス電力を印可し、プラズ
マをパルス的に発生させる。パルスの間隔などは必要と
する高電圧の値による。又、ヘリコン波プラズマ源に印
可する電力をパルス的にしたり、被処理試料台８に加え
る電力をパルス状にしたり、又は被処理試料台５付近に
与える磁場をパルス状にする事によって導入ガスに含ま
れる物質の種類の内、共鳴するなどの効果で優先的に励
起することが可能となり、プラズマの制御に応用する事
ができる。

【００２８】更に拡散磁場について説明を行う。プラズ
マドーピングで半導体装置を作るための不純ドーピング
を行う際の留意点として、プラズマの異方性を高める必
要がある。これは半導体装置が微細化しているために横
方向の寸法精度を高める為に必要な事である。ヘリコン
波プラズマ源で発生したプラズマは拡散して被処理試料
４の表面に到達する時には次第に横方向の運動量を有す
る様になる。この状態からイオンの異方性を高めるため
に、真空容器頭部付近に磁石又は電磁石１０を複数設置
し、この組み合わせにより、発散磁場印可して、プラズ
マの面積を高めると共に磁場が被処理試料４の表面の法
線に従って入射する様にし、異方性を制御する。

【００２９】（実施の形態２）ここでは、ドーピングさ
れるドーパントの量を測定し、正確にドーピングする装
置構成と処理方法に関する実施の形態２を説明する。図
５はヘリコン波を用いた装置の基本構成に、プローブ２
１を設置した装置の構成を示すもので、図１に対応する
部分には同符号を付している。正イオンを集めるプロー
ブ２１、このプローブ２１を保護する絶縁管、プローブ
２１に負電位を与える電源、その他に電流計、電圧計、
測定された電流からドーパント全量を計算する積算器を
設備する。勿論これらが一体になった形の電源２２であ
っても構わない。電源２２からプローブ２１に負電位を
与えて、プラズマ中のイオン量をプローブ２１に流れ込
む電流の積算値の関数として演算し、所定のドーズ量に
到達したら、プラズマを遮断するなどの制御を行う。

【００３０】プラズマは夫々の原子、分子、イオンの状
態に応じて電子遷移に伴い、発光する。典型的な波長で
の発光はプラズマの本質的な性質と関係が深いので、ド
ーピングされたドーパントの量を間接的に測定する事が
できる。ここでは、ヘリコン波プラズマを用いた際にプ
ラズマから発生する特有の光を検出するために、既に実
施形態１で説明した基本的な構成の装置に光を検出する
ためのビューイングポート２３を設備する。ビューイン
グポート２３には真空を保持したまま所望の波長の光を
透過する物質を選択する。例えば石英ガラスをはめ込
み、真空系外部に光ファイバーの光導入口もしくはスペ
クトルを分光するための分光器を設置する。いづれにし
ても光電子増倍管や光検出半導体素子などを含めた光測
定系２４を経て光強度を測定する。測定した光の総量と
ドーピングされるドーパントの量には相関関係があるの
で、必要なドーズのドーパント量を光測定によって制御
できる。そのための光量積算計や設定した光量に達した
ら、プラズマの発生を停止するなどの制御を実施するた
めの装置を光測定系に組み込んでも良い。

【００３１】（実施の形態３）ここでは、プラズマによ
って被処理物表面にもたらされた物質を、電離放射線の
照射効果によって物理的、化学的に活性にし、所望の反
応結果を得る実施例に関する実施の形態３について説明
する。図６は既に実施例で説明した基本的な装置の構成
に電離放射線を照射する為の機能を付加したもので、図
５に対応する部分には同符号を付している。被処理物と
ドーピングされる物質の物性によって光励起や光化学反
応は千差万別であるが、一般に金属以外の固体物質に電
離放射線が入射すると固体を構成する原子分子よりなる
結晶あるいはアモルファスの構造と電離放射線が相互作
用をして、エネルギーが移動する。移動したエネルギー
は固体を原子分子レベルで励起し、格子振動が励起され
たり、原子分子自体の移動や夫々の化学反応が促進され
たりする。

【００３２】特に半導体装置を作成しようとするときに
は、シリコン半導体に伝記的に活性となる、所謂不純物
（ドーパントと呼ぶ）をドーピングして、結晶格子を再
結晶化させて電気的に活性にする。その目的の為に、装
置の構成として、ひとつはヘリコン波プラズマ源の上部
からもしくは反応用真空槽６に設けた電離放射線導入口
３１から電離放射線源３２より発生した、例えばX線又
は紫外線や可視光を含むレーザを照射する。ドーパント
を含んだ半導体基板に電離放射線を照射すると、半導体
の結晶やアモルファスの格子の振動が励起され、ドーパ
ントの再配置が促進される。この再配置はドーパントを
電気的に活性名位置に移動させる効果を発揮して、半導
体装置製造に必要なドーピング層が形成される。電離放
射線の照射はプラズマドーピングと同時に行えば良い
が、プラズマドーピング終了後プラズマ源に印可するパ
ワーを終了して後もドーパントの再配置を促進するに十
分な時間（これは半導体やドーパントの物性に関わる
が）、例えばシリコン基板にボロンを導入した場合な
ど、１０秒程度の電離放射線照射を引き続き行うことは
有効である。

【００３３】

【発明の効果】以上の様に 本発明によれば、高い真空
度の領域で高密度のプラズマを発生する事によって被処
理試料表面への物質の堆積と不純物ドーピングの競合過
程を制御することができ、効率的にプラズマドーピング
を行う事ができる。又実施例に説明した通り、下記の様
な効果を発揮する。

【００３４】１ ヘリコン波プラズマ源とガス供給口の
位置関係によって、更に詳細に被処理試料表面への物質
の堆積と不純物ドーピングの競合過程を制御できる。

【００３５】２ 被処理試料を載置する台に別途電力を
印可もしくは台付近に磁場を発生させる事によって被処
理試料近傍のプラズマの状態を制御することができる。

【００３６】３ 被処理試料を載置する台やプラズマ源
を動揺させる事によってドーピングの均一性を向上する
ことができる。

【００３７】４ ヘリコン波を用いた、プラズマの状態
を電気的プローブや光発光を測定する事によって、ドー
ピングされた物質の量を測定することができる。

【００３８】５ プラズマドーピングと同時あるいは連
続して電離放射線を照射することによって、ドーピング
された物質のアニールなど、結晶状態や物性を制御する
事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１におけるプラズマドーピン
グ装置の概略構成図

【図２】同装置におけるヘリコン波プラズマ源に付随す
る発散磁場の磁石の配置状態を示す図

【図３】同装置における試料内のボロンの深さプロファ
イルを示す図

【図４】同装置における試料台の平面図

【図５】本発明の実施形態２におけるプラズマドーピン
グ装置の概略構成図

【図６】本発明の実施形態３におけるプラズマドーピン
グ装置の概略構成図

【符号の説明】

１ 真空容器 ２ 電源 ３ 導電線 ４ 被処理試料 ５ 台 ６ 反応用真空槽 ７ 可動バルブ ８ 真空ポンプ ９ ガス導入口 １０ （電）磁石 １１ 電源

フロントページの続き (72)発明者 水野 文二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高瀬 道彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中山 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川浦 廣 東京都大田区南六郷３丁目19番地２号 株 式会社シー・ヴィ・リサーチ内

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマを用いて物質を被処理物の表面
   近傍に導入するプラズマドーピング方法において、プラ
   ズマ密度が１E１２cm-3を越える超高密度プラズマ源を
   使用する事を特徴とするプラズマドーピング方法。
2. 【請求項２】 プラズマを用いて物質を被処理物の表面
   近傍に導入するプラズマドーピング方法において、プラ
   ズマ源としてヘリコン波プラズマを用いる事を特徴とす
   るプラズマドーピング方法。
3. 【請求項３】 被処理試料と真空チャンバー間に高周波
   もしくは低周波あるいは直流の電源を設置し、電力を供
   給する事によって被処理試料と真空チャンバー間に電位
   差を発生させる事を特徴とする請求項２記載のプラズマ
   ドーピング方法。
4. 【請求項４】 被処理試料と真空チャンバー間に磁場を
   加える事を特徴とする請求項２記載のプラズマドーピン
   グ方法。
5. 【請求項５】 被処理試料と真空チャンバー間に磁場と
   電場を共通に加え、電子サイクロトロン共鳴状態（EC
   R）を用いる事を特徴とする請求項２記載のプラズマド
   ーピング方法。
6. 【請求項６】 反応室の真空度を0.1ｍTorr〜100ｍTor
   r、ドーピングガスの流量を0.1ｓｃｃｍ〜100ｓｃｃｍ
   とすることを特徴とする請求項1または請求項2または請
   求項3または請求項4または請求項5のいずれかに記載の
   プラズマドーピング方法。
7. 【請求項７】 プラズマに使用するガスとしてB、As、
   P、Sb、Alを含むガスを用いる事を特徴とする請求項２
   記載のプラズマドーピング方法。
8. 【請求項８】 電力を印加するコイルの遠方でガスを導
   入し、ドーパントとなるガスを低圧力領域で解離させる
   事を特徴とする請求項２記載のプラズマドーピング方
   法。
9. 【請求項９】 ヘリコンプラズマ源の中心から１５CM以
   上離れた個所にガス導入口を設定する事を特徴とする請
   求項８記載のプラズマドーピング方法。
10. 【請求項１０】 電力を印加するコイルの近傍でガスを
    導入し、ドーパントとなるガスを高圧力領域で解離させ
    る事を特徴とする請求項２記載のプラズマドーピング方
    法。
11. 【請求項１１】 電力を印加するコイルの近傍から不活
    性ガスを導入し、被処理試料近傍からドーパントガスを
    導入する事を特徴とする請求項２記載のプラズマドーピ
    ング装置及びプラズマドーピング方法。
12. 【請求項１２】 ヘリコン波プラズマ源にパルス状の電
    磁場を加えてプラズマをパルス状に発生させる事を特徴
    とする請求項２記載のプラズマドーピング方法。
13. 【請求項１３】 被処理試料を設置する装置に印加する
    高周波、低周波、直流のパワーに更に電磁場によるパル
    ス状のパワーを加えてプラズマをパルス状に発生させる
    事を特徴とする請求項２記載のプラズマドーピング方
    法。
14. 【請求項１４】 ヘリコン波プラズマ源もしくは反応真
    空槽の被処理基板表面に照射可能な方向から電離放射線
    を照射する事を特徴とする請求項２記載のプラズマドー
    ピング方法。
15. 【請求項１５】 電離放射線として紫外線を用いる事を
    特徴とする請求項１４記載のプラズマドーピング方法。
16. 【請求項１６】 プラズマを用いて物質を被処理物の表
    面近傍に導入するプラズマドーピング装置において、プ
    ラズマ源としてヘリコン波プラズマ源を用いる事を特徴
    とするプラズマドーピング装置。
17. 【請求項１７】 被処理物を載置する台が前記被処理物
    より小さいことを特徴とする請求項１６記載のプラズマ
    ドーピング装置。
18. 【請求項１８】 ヘリコン波プラズマ源、反応真空室、
    排気ポート、などの位置関係を全体のコンダクタンスが
    1000L／秒以上であることを特徴とする請求項１６記載
    のプラズマドーピング装置。
19. 【請求項１９】 ヘリコン波リアクター、ウエーハ載置
    ステージ、排気ポートが同軸中心線から１００ｍｍ以内
    に配置される事を特徴とする請求項１８記載のプラズマ
    ドーピング装置。
20. 【請求項２０】 バイアス印加ステージにおいてプラズ
    マ処理中に基板の揺動機能を備えていることを特徴とす
    る請求項１６記載のプラズマドーピング装置。
21. 【請求項２１】 ヘリコン波プラズマ源と反応真空チャ
    ンバーの間に真空又は高圧を保持できる機構の摺動部を
    設け、プラズマ源を動揺させる事によってプラズマを攪
    拌する機構を有する事を特徴とする請求項１６記載のプ
    ラズマドーピング装置。
22. 【請求項２２】 発生するプラズマ中のイオンの方向を
    被処理試料表面の法線に従って入射するように制御する
    磁場発生用のマグネットを装備する事を特徴とする請求
    項１６記載のプラズマドーピング装置。
23. 【請求項２３】 真空槽側面にプラズマ密度等のプラズ
    マの状態を測定する測定針を挿入する構成を備えたこと
    を特徴とする請求項１６記載のプラズマドーピング装
    置。
24. 【請求項２４】 ドーピングガスやキャリアガスに特徴
    的なプラズマからの発光を測定し、その光量の累積を計
    算する事によってドーピングされた元素の量を推測する
    手段を備えた事を特徴とする請求項２３記載のプラズマ
    ドーピング装置。