[发明专利]杂质添加装置、杂质添加方法以及半导体元件的制造方法

权利要求书

1.一种杂质添加装置，其特征在于，具备：

支承台，其支承半导体衬底；

壁块，其相对于该支承台与所述半导体衬底相离地配置，在内部具有凹部以在所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面上形成存在包含杂质元素的溶液的局部区域，并且具有用于注入所述溶液的注入孔以及用于排出所述溶液的排出孔以在该凹部的内侧构成流通路径；以及

激光光学系统，其隔着被所述壁块包围的所述溶液向所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面照射激光，所述溶液沿着所述流通路径在所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面上移动，

其中，通过所述激光的照射而所述杂质元素被添加至所述半导体衬底的内部的一部分。

2.根据权利要求1所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述激光光学系统向与所述移动的所述溶液的移动方向相交的方向照射所述激光。

3.根据权利要求2所述的杂质添加装置，其特征在于，

还具备使所述支承台在X-Y方向上自由地移动的X-Y移动台，该X-Y方向是在与所述半导体衬底的主面平行的面内定义的。

4.根据权利要求3所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述溶液的沿着所述流通路径的移动方向与所述支承台在通过所述激光的照射来进行的激光掺杂中的移动方向是相同的方向。

5.根据权利要求4所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述壁块的所述半导体衬底侧的面与所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面平行，

所述杂质添加装置还具备驱动系统，该驱动系统使所述X-Y移动台沿与所述X-Y方向垂直的方向移动，以控制所述壁块的所述半导体衬底侧的面与所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面之间的间隔。

6.根据权利要求5所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述间隔被设定为所述溶液通过所述溶液的表面张力而不会流出到所述壁块的外侧的长度，所述溶液被保持于所述壁块的所述半导体衬底侧的面与所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面之间。

7.根据权利要求6所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述间隔为200μm以下。

8.根据权利要求7所述的杂质添加装置，其特征在于，

还具备循环系统，该循环系统使被所述壁块包围的所述溶液以与所述半导体衬底的同所述支承台相反的一侧的面接触的状态进行循环。

9.根据权利要求8所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述激光光学系统照射具有能量比所述半导体衬底的禁带宽度大的波长的激光。

10.根据权利要求9所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述壁块的所述半导体衬底侧的面具有防水性。

11.根据权利要求10所述的杂质添加装置，其特征在于，

所述壁块的所述凹部是贯通的，在该凹部还具备用于使所述激光透过并导入的窗构件。

12.一种使用权利要求1-11中任一项所述的杂质添加装置的杂质添加方法，其特征在于，包括以下步骤：

在半导体衬底的主面上形成存在包含杂质元素的溶液的局部区域；

使所述溶液在局部存在于所述半导体衬底的主面上的状态下在所述半导体衬底的主面上移动；以及

激光照射步骤，隔着所述溶液向所述半导体衬底的主面照射激光，

其中，向所述半导体衬底的内部的一部分添加所述杂质元素。

13.根据权利要求12所述的杂质添加方法，其特征在于，

向与所述溶液的移动方向相交的方向照射所述激光，来进行所述激光照射步骤。