负离子照射装置及负离子照射装置的控制方法与流程

本申请主张基于2018年7月18日申请的日本专利申请第2018-134880号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种负离子照射装置及负离子照射装置的控制方法。

背景技术：

以往，作为化合物半导体已知有专利文献1中所记载的化合物半导体。在构成这种化合物半导体的单晶基板上晶体缺陷增加。在专利文献1中，通过设计制造方法，欲减少单晶基板的晶体缺陷。

专利文献1：日本特开2014-22711号公报

然而，当制造单晶基板时，即使设计制造方法，也难以防止晶体缺陷的产生。此外，当在单晶基板上产生晶体缺陷时，并不存在用于填补该晶体缺陷的实用的方法。因此，以保持原样的状态使用单晶基板的晶体缺陷。单晶基板根据晶体缺陷的量决定等级(品质)，并根据等级决定用途。因此，存在如下问题，即，由于能够用于化合物半导体的单晶基板的数量有限，从而导致化合物半导体的制造效率降低。另一方面，存在如下问题，即，当将等级低的单晶基板用作化合物半导体时，化合物半导体的品质降低。

因此，本发明的目的在于提供一种能够提高化合物半导体的制造效率及品质的负离子照射装置及负离子照射装置的控制方法。

技术实现要素：

为了解决上述课题，本发明的负离子照射装置向化合物半导体照射负离子，所述负离子照射装置具备：腔室，在内部进行负离子的生成；气体供给部，供给包含与形成化合物半导体的离子相同的元素的气体；等离子体生成部，在腔室内生成等离子体及电子；配置部，配置化合物半导体；及控制部，进行负离子照射装置的控制，控制部控制气体供给部而向腔室内供给气体，控制部控制等离子体生成部而在腔室内生成等离子体及电子，并且，通过停止等离子体的生成，由电子和气体生成负离子，并将该负离子照射到化合物半导体。

在本发明的负离子照射装置中，控制部控制气体供给部而向腔室内供给气体。气体供给部供给包含与形成化合物半导体的离子相同的元素的气体。因此，在腔室内存在与形成化合物半导体的离子相同的元素。而且，控制部控制等离子体生成部而在腔室内生成等离子体及电子，并且，通过停止等离子体的生成，由电子和气体生成负离子，并将该负离子照射到化合物半导体上。由此，与形成化合物半导体的离子相同的元素的负离子被照射到化合物半导体。由此，负离子进入化合物半导体内的因阴离子引起的晶体缺陷，从而能够填补该晶体缺陷。如此能够填补化合物半导体的晶体缺陷，因此能够提高化合物半导体的品质。并且，在负离子照射前，即使作为化合物半导体的等级不充分的情况下，也能够通过负离子照射提高品质，因此能够减少预先筛选单晶基板的等级的必要性。根据以上，能够提高化合物半导体的制造效率及品质。

本发明的负离子照射装置的控制方法是向化合物半导体照射负离子的负离子照射装置的控制方法，负离子照射装置具备：腔室，在内部进行负离子的生成；气体供给部，供给包含与形成化合物半导体的离子相同的元素的气体；等离子体生成部，在腔室内生成等离子体及电子；配置部，配置化合物半导体；及控制部，进行负离子照射装置的控制，负离子照射装置的控制方法包括：气体供给工序，通过控制部控制气体供给部而向腔室内供给气体；及负离子照射工序，通过控制部控制等离子体生成部而在腔室内生成等离子体及电子，并且，通过停止等离子体的生成，由电子和气体生成负离子，并将该负离子照射到化合物半导体。

根据本发明的负离子照射装置的控制方法，能够获得与上述负离子照射装置相同的作用、效果。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够提高化合物半导体的制造效率及品质的负离子照射装置及负离子照射装置的控制方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的负离子照射装置的结构的概略剖视图，且是表示等离子体生成时的动作状态的图。

图2是表示图1的负离子照射装置的结构的概略剖视图，且是表示等离子体停止时的动作状态的图。

图3是表示本实施方式的负离子照射装置的控制方法的流程图。

图4是示意地表示负离子被照射到化合物半导体时的样子的图。

图5是作为比较例，示意地表示对化合物半导体注入正离子时的样子的图。

图6是示意地表示对化合物半导体注入负离子时的样子的图。

图中：1-负离子照射装置(负离子照射装置)，3-输送机构(配置部)，7-等离子体枪，10-真空腔室，11-化合物半导体，14-等离子体生成部，40-气体供给部，50-控制部，p-等离子体。

具体实施方式

以下，参考附图并对本发明的一实施方式的负离子照射装置进行说明。另外，在图式中，对相同要件标注相同符号并省略重复说明。

首先，参考图1及图2，对本发明的实施方式的负离子照射装置的结构进行说明。图1及图2是表示本实施方式的负离子照射装置的结构的概略剖视图。图1表示等离子体生成时的动作状态，图2表示等离子体停止时的动作状态。

如图1及图2所示，本实施方式的负离子照射装置1是将用于所谓的离子镀法的成膜技术应用于负离子照射的装置。另外，为了便于说明，图1及图2中示出xyz坐标系统。y轴方向是输送后述的化合物半导体的方向。x轴方向是化合物半导体的厚度方向。z轴方向是与y轴方向及x轴方向正交的方向。

负离子照射装置1可以为如下所谓的卧式负离子照射装置，即，以化合物半导体11的板厚方向成为大致铅直方向的方式将化合物半导体11配置于真空腔室10内并输送。此时，z轴及y轴方向为水平方向，x轴方向成为铅直方向且板厚方向。另外，负离子照射装置1也可以为如下所谓的立式负离子照射装置，即，以化合物半导体11的板厚方向成为水平方向(图1及图2中为x轴方向)的方式，在使化合物半导体11直立或从使其直立的状态倾斜的状态下，将化合物半导体11配置于真空腔室10内并输送。此时，x轴方向为水平方向且化合物半导体11的板厚方向，y轴方向为水平方向，z轴方向成为铅直方向。本发明的一实施方式的负离子照射装置在下文中以卧式负离子照射装置为例进行说明。

负离子照射装置1具备真空腔室10、输送机构(配置部)3、等离子体生成部14、气体供给部40、电路部34、电压施加部90及控制部50。

真空腔室10是用于收纳化合物半导体11并进行成膜处理的部件。真空腔室10具有用于输送化合物半导体11的输送室10a、用于生成负离子的生成室10b及将从等离子体枪7以束状照射的等离子体p收纳到真空腔室10的等离子体口10c。输送室10a、生成室10b及等离子体口10c彼此连通。输送室10a沿规定的输送方向(图中的箭头a)(沿y轴)被设定。并且，真空腔室10由导电性材料组成且与接地电位连接。输送室10a中设置有用于加热化合物半导体11的加热部30。加热部30设置于比在输送室10a中比与生成室10b的连通部更靠输送方向的上游侧。因此，来自生成室10b的负离子被照射到已加热的状态的化合物半导体11。

生成室10b作为壁部10w具有：沿着输送方向(箭头a)的一对侧壁、沿着与输送方向(箭头a)交叉的方向(z轴方向)的一对侧壁10h、10i及与x轴方向交叉而配置的底面壁10j。

输送机构3沿输送方向(箭头a)输送以与生成室10b对置的状态保持化合物半导体11的化合物半导体保持部件16。输送机构3作为配置化合物半导体11的配置部发挥功能。例如，化合物半导体保持部件16是保持化合物半导体11的外周边缘的框体。输送机构3由设置于输送室10a内的多个输送辊15构成。输送辊15沿输送方向(箭头a)以等间隔配置，且支承化合物半导体保持部件16的同时沿输送方向(箭头a)输送。另外，化合物半导体11为板状的基板。对于化合物半导体11的材质等进行后述。

接着，对等离子体生成部14的结构进行详细说明。等离子体生成部14在真空腔室10内生成等离子体及电子。等离子体生成部14具有等离子体枪7、转向线圈5及炉缸机构2。

等离子体枪7例如为压力梯度型的等离子体枪，其主体部分经由设置于生成室10b的侧壁的等离子体口10c与生成室10b连接。等离子体枪7在真空腔室10内生成等离子体p。在等离子体枪7中所生成的等离子体p以束状从等离子体口10c出射到生成室10b内。由此，在生成室10b内生成等离子体p。

等离子体枪7的一端被阴极60封闭。在阴极60与等离子体口10c之间同心地配置有第1中间电极(栅格)61及第2中间电极(栅格)62。在第1中间电极61内内置有用于收敛等离子体p的环状永久磁铁61a。在第2中间电极62内也为了收敛等离子体p而内置有电磁体线圈62a。

等离子体枪7在生成负离子时，在生成室10b内间歇地生成等离子体p。具体而言，通过后述控制部50，等离子体枪7被控制成在生成室10b内间歇地生成等离子体p。关于该控制，在控制部50的说明中进行详细叙述。

转向线圈5设置于安装有等离子体枪的等离子体口10c的周围。转向线圈5将等离子体p引导至生成室10b内。转向线圈5通过转向线圈用电源(未图示)被激励。

炉缸机构2是将来自等离子体枪的等离子体p引导至所期望的位置的机构。炉缸机构2具有主炉缸17及环炉缸6。当使用负离子照射装置1进行成膜时，主炉缸17作为保持成膜材料的阳极而发挥功能。但是，当进行负离子生成时，等离子体被引导至环炉缸6，以使等离子体p不被引导至成膜材料。因此，负离子照射装置1不进行成膜而仅进行负离子照射时，成膜材料可以不被主炉缸17保持。或者，炉缸机构2只要具有仅引导等离子体p的结构即可。

环炉缸6为具有用于感应(诱导)等离子体p的电磁体的阳极。环炉缸6配置于主炉缸17的填充部17a的周围。环炉缸6具有环状的线圈9、环状的永久磁铁部20及环状的容器12，线圈9及永久磁铁部20容纳于容器12中。在本实施方式中，从输送机构3观察时在x轴负方向上依次设置有线圈9、永久磁铁部20，但也可以在x轴负方向上依次设置有永久磁铁部20、线圈9。

气体供给部40配置于真空腔室10的外部。气体供给部40通过设置于生成室10b的侧壁(例如侧壁10h)的气体供给口41，向真空腔室10内供给气体。关于气体的具体例进行后述。

气体供给口41的位置优选为生成室10b与输送室10a的边界附近的位置。此时，由于能够将来自气体供给部40的气体供给到生成室10b与输送室10a的边界附近，因此在该边界附近进行后述的负离子的生成。因此，能够将生成的负离子适宜地注入于输送室10a内的化合物半导体11。另外，气体供给口41的位置不限于生成室10b与输送室10a的边界附近。

电路部34具有可变电源80、第1配线71、第2配线72、电阻器r1～r4及短路开关sw1、sw2。

可变电源80隔着位于接地电位的真空腔室10，向等离子体枪7的阴极60施加负电压，且向炉缸机构2的主炉缸17施加正电压。由此，可变电源80在等离子体枪7的阴极60与炉缸机构2的主炉缸17之间产生电位差。

第1配线71电连接等离子体枪7的阴极60与可变电源80的负电位侧。第2配线72电连接炉缸机构2的主炉缸17(阳极)与可变电源80的正电位侧。

电阻器r1的一端与等离子体枪7的第1中间电极61电连接，并且另一端经由第2配线72与可变电源80电连接。即，电阻器r1在第1中间电极61与可变电源80之间串联连接。

电阻器r2的一端与等离子体枪7的第2中间电极62电连接，并且另一端经由第2配线72与可变电源80电连接。即，电阻器r2在第2中间电极62与可变电源80之间串联连接。

电阻器r3的一端与生成室10b的壁部10w电连接，并且另一端经由第2配线72与可变电源80电连接。即，电阻器r3在生成室10b的壁部10w与可变电源80之间串联连接。

电阻器r4的一端与环炉缸6电连接，并且另一端经由第2配线72与可变电源80电连接。即，电阻器r4在环炉缸6与可变电源80之间串联连接。

短路开关sw1、sw2分别为通过接收来自控制部50的指定信号来切换成on/off状态的切换部。

短路开关sw1与电阻器r2并联连接。短路开关sw1在生成等离子体p时呈off状态。由此，第2中间电极62与可变电源80经由电阻器r2彼此电连接，因此电流难以在第2中间电极62与可变电源80之间流动。其结果，来自等离子体枪7的等离子体p被出射到真空腔室10内。另外，当将来自等离子体枪7的等离子体p出射到真空腔室10内时，可以代替使电流难以流向第2中间电极62的情况而使电流难以流向第1中间电极61。此时，短路开关sw1代替第2中间电极62侧连接于第1中间电极61侧。

另一方面，当停止等离子体p时，短路开关sw1呈on状态。由此，第2中间电极62与可变电源80之间的电连接发生短路，因此电流在第2中间电极62与可变电源80之间流动。即，短路电流流向等离子体枪7。其结果，来自等离子体枪7的等离子体p不被出射到真空腔室10内。

当生成负离子时，通过控制部50以规定间隔切换短路开关sw1的on/off状态，由此，在真空腔室10内间歇地生成来自等离子体枪7的等离子体p。即，短路开关sw1是切换向真空腔室10内的等离子体p的供给和切断的切换部。

短路开关sw2与电阻器r4并联连接。短路开关sw2根据将等离子体p引导至主炉缸17侧还是引导至环炉缸6侧而由控制部50切换on/off状态。若短路开关sw2呈on状态，则由于环炉缸6与可变电源80之间的电连接发生短路，因此相较于主炉缸17，电流更容易流向环炉缸6。由此，等离子体p容易被引导至环炉缸6。另一方面，若短路开关sw2呈off状态，则环炉缸6与可变电源80经由电阻器r4电连接，因此相较于环炉缸6，电流更容易流向主炉缸17，从而等离子体p容易被引导至主炉缸17侧。另外，当生成负离子时，短路开关sw2保持在on状态。当负离子照射装置1不进行成膜时，短路开关sw2可以保持在on状态。

电压施加部90能够向成膜后的化合物半导体(对象物)11施加正电压。电压施加部90具备偏置电路35及滑接线18。

偏置电路35是用于对成膜后的化合物半导体11施加正的偏置电压的电路。偏置电路35具有对化合物半导体11施加正的偏置电压(以下，简称为“偏置电压”)的偏置电源27、电连接偏置电源27与滑接线18的第3配线73及设置于第3配线73的短路开关sw3。偏置电源27施加作为周期性地增加或减少的矩形波的电压信号(周期性电信号)来作为偏置电压。偏置电源27构成为能够通过控制部50的控制来改变所施加的偏置电压的频率。第3配线73的一端与偏置电源27的正电位侧连接，并且另一端与滑接线18连接。由此，第3配线73电连接滑接线18与偏置电源27。

短路开关sw3通过第3配线73在滑接线18与偏置电源27的正电位侧之间串联连接。短路开关sw3是切换有无对滑接线18施加偏置电压的切换部。短路开关sw3通过控制部50切换其on/off状态。短路开关sw3在负离子生成时在规定时机呈on状态。若短路开关sw3呈on状态，则滑接线18与偏置电源27的正电位侧彼此电连接，对滑接线18施加偏置电压。

另一方面，短路开关sw3在负离子生成时的规定时机呈off状态。若短路开关sw3呈off状态，则滑接线18与偏置电源27彼此电切断，且未对滑接线18施加偏置电压。

滑接线18为对化合物半导体保持部件16进行供电的架线。滑接线18在输送室10a内沿输送方向(箭头a)延伸而设置。滑接线18通过与设置于化合物半导体保持部件16的供电刷42接触而通过供电刷42对化合物半导体保持部件16进行供电。滑接线18例如由不锈钢制的金属丝等构成。

控制部50为控制负离子照射装置1整体的装置，具备统括管理装置整体的ecu[electroniccontrolunit：电子控制单元]。ecu为具有cpu[centralprocessingunit：中央处理单元]、rom[readonlymemory：只读存储器]、ram[randomaccessmemory：随机存取存储器]、can[controllerareanetwork：控制器区域网络]通信电路等的电子控制单元。在ecu中，例如通过将存储于rom的程序加载到ram，并由cpu执行加载到ram的程序来实现各种功能。ecu可以由多个电子单元构成。

控制部50配置于真空腔室10的外部。并且，控制部50具备控制基于气体供给部40的气体供给的气体供给控制部51、控制基于等离子体生成部14的等离子体p的生成的等离子体控制部52及控制基于电压施加部90的电压的施加的电压控制部53。

气体供给控制部51控制气体供给部40而向生成室10b内供给气体。接着，控制部50的等离子体控制部52将等离子体生成部14控制成在生成室10b内间歇地生成来自等离子体枪7的等离子体p。例如，控制部50以规定间隔切换短路开关sw1的on/off状态，由此在生成室10b内间歇地生成来自等离子体枪7的等离子体p。

当短路开关sw1呈off状态时(图1的状态)，来自等离子体枪7的等离子体p被出射到生成室10b内，因此在生成室10b内生成等离子体p。等离子体p将中性粒子、正离子、负离子(当存在氧气等负性气体时)及电子作为构成物质。因此，在生成室10b内生成电子。当短路开关sw1呈on状态时(图2的状态)，由于来自等离子体枪7的等离子体p不会出射到生成室10b内，因此生成室10b内的等离子体p的电子温度急剧下降。因此，电子容易附着于供给到生成室10b内的气体的粒子。由此，在生成室10b内有效地生成负离子。

控制部50控制基于电压施加部90的电压的施加。控制部50在规定时机(例如，停止等离子体p的时机)通过电压施加部90施加电压。另外，通过控制部50预先设定开始基于电压施加部90的电压的施加的时机。通过电压施加部90对化合物半导体11赋予正的偏置电压，从而真空腔室10内的负离子被引导至化合物半导体11。由此，负离子照射到化合物半导体。

在此，对化合物半导体11与负离子之间的关系进行说明。化合物半导体11由阳离子(cation)和阴离子(anion)形成。对于这种化合物半导体11照射包含与形成该化合物半导体11的阴离子相同的元素的负离子。并且，通过气体供给部40供给的气体包含与形成化合物半导体11的阴离子相同的元素。另外，气体还包含ar等稀有气体。

例如，化合物半导体11由zno、ga2o3等形成时，照射o^-等负离子。气体供给部40的气体包含o2等。化合物半导体11由aln、gan等形成时，照射nh^-等氮化物的负离子。另外，所注入的h通过退火被去除。气体供给部40的气体包含nh2、nh4等。此外，化合物半导体11由sic等形成时，照射c^-、si^-等负离子。气体供给部40的气体包含c2h6、sih4等。另外，化合物半导体11为sic时，si也能够作为负离子，因此阳离子侧也能够作为负离子进行照射。

另外，电子亲和力为正的原子、分子容易成为负离子。因此，当这种原子、分子的阴离子包含于化合物半导体11时，可以照射包含相同原子、分子的负离子。例如，作为容易负离子化的可列举h、he、c、o、f、si、s、cl、br、i、h2、o2、cl2、br2、i2、ch、oh、cn、hcl、hbr、nh2、n2o、no2、ccl4、sf6等。

接着，参考图3，对负离子照射装置1的控制方法进行说明。图3是表示本实施方式的负离子照射装置1的控制方法的流程图。另外，在此，化合物半导体11由zno形成，以照射o^-的负离子的情况为例进行说明。

如图3所示，负离子照射装置1的控制方法包括气体供给工序s10、等离子体生成工序s20(负离子照射工序的一部分)及电压施加工序s30(负离子照射工序的一部分)。各工序由控制部50执行。

首先，控制部50的气体供给控制部51控制气体供给部40而向真空腔室10内供给气体(气体供给工序s10)。由此，成为在真空腔室10的生成室10b内存在o2的气体的状态。然后，执行等离子体生成工序s20。

控制部50的等离子体控制部52通过控制等离子体生成部14而在真空腔室10内生成等离子体p及电子，并且，通过停止等离子体p的生成，由电子和气体生成负离子(等离子体生成工序s20)。若在真空腔室10的生成室10b内生成等离子体p及电子，则通过等离子体p进行“o2+e^-→2o+e^-”的反应。然后，若停止等离子体p的生成，则在生成室10b内，电子温度急剧降低，从而进行“o+e^-→o^-”的反应。在执行等离子体生成工序s20之后的规定时机执行电压施加工序s30。另外，严格来讲，在等离子体生成期间也生成负离子，且照射负离子时，还照射等离子体生成时所生成的负离子。

控制部50的电压控制部53控制电压施加部90并对化合物半导体11施加偏置电压(电压施加工序s30)。由此，生成室10b内的o^-的负离子81朝向化合物半导体11侧，并且照射到该化合物半导体11(参考图2及图4)。

接着，对本实施方式的负离子照射装置1及其控制方法的作用、效果进行说明。

在本实施方式的负离子照射装置1中，控制部50控制气体供给部40而向真空腔室10内供给气体。气体供给部40供给包含与形成化合物半导体11的离子相同的元素的气体。因此，在真空腔室10内存在与形成化合物半导体11的离子相同的元素。而且，控制部50通过控制等离子体生成部14而在真空腔室10内生成等离子体p及电子，并且，通过停止等离子体p的生成，由电子和气体生成负离子，并将该负离子照射到化合物半导体11上。

例如，如图4(a)所示，与形成化合物半导体11的离子相同的元素的负离子81被照射到化合物半导体11。负离子81从化合物半导体11的表面11a进入内部。由此，负离子81进入化合物半导体11内的因阴离子引起的晶体缺陷85，从而如图4(b)所示，能够填补该晶体缺陷85。

在此，参考图5及图6，对相对于化合物半导体11照射负离子的优点进行说明。在图5及图6中，示出形成化合物半导体11的阳离子86及阴离子87的离子键合构造。图5是作为比较例，示意地表示对化合物半导体注入正离子83时的样子的图。如图5所示，若对化合物半导体11注入正离子83，则存在正离子83必须在阳离子86与阴离子87的库仑力的影响中通过，因此难以顺畅地进入化合物半导体11内部的问题。并且，若通过正离子83的注入而产生作为二次电子的电子82的释放，则导致基板进行充电的问题。

相对于此，若朝向化合物半导体11的负离子81(参考图6(a))到达该化合物半导体11，则如图6(b)所示，通过碰撞电子82容易脱离。因此，负离子81作为电子82已脱离的中性状态的粒子81a在离子键合之中行进。中性状态的粒子81a不受阳离子86与阴离子87的库仑力的影响而能够顺畅地进入化合物半导体11内部。因此，负离子81的能量可以为例如70ev以下的低能量。并且，当注入负离子81时，也不会产生基板的充电。另外，负离子81被注入到通过加热部30(参考图1)已加热的状态的化合物半导体11。因此，所期望的元素通过浓度扩散而进入化合物半导体11的里面，并且，通过热处理去除多余的元素，因此粒子81a能够仅填补晶体缺陷。

并且，例如，作为比较例，使用负离子源照射负离子时，能够照射负离子的面积小。另一方面，如本实施方式那样，具备等离子体生成部14的负离子照射装置1能够对化合物半导体11以大面积照射负离子。并且，例如，作为比较例，仅照射单一的能量的负离子时，负离子仅进入化合物半导体11的规定的深度位置，因此无法遍及深度方向的广范围来填补晶体缺陷。另一方面，本实施方式的负离子照射装置1能够生成范围广的能量的负离子，因此能够遍及深度方向的广范围来填补晶体缺陷。

如上所述，本实施方式的负离子照射装置1能够填补化合物半导体11的晶体缺陷，因此能够提高化合物半导体11的品质。并且，在负离子照射前，即使作为化合物半导体11的等级不充分的情况下，也能够通过负离子照射提高品质，因此能够减少预先筛选单晶基板的等级的必要性。根据以上，能够提高化合物半导体的制造效率及品质。

本实施方式的负离子照射装置1的控制方法包括：气体供给工序s10，控制气体供给部40而向真空腔室10内供给气体；负离子照射工序(等离子体生成工序s20、电压施加工序s30)，控制等离子体生成部14，在真空腔室10内生成等离子体p及电子，并且，通过停止等离子体p的生成，由电子和气体生成负离子，并将该负离子照射到化合物半导体11。

根据本实施方式的负离子照射装置1的控制方法，能够获得与上述负离子照射装置1相同宗旨的作用、效果。

以上，对本实施方式的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以在不改变各权利要求所记载的宗旨的范围内进行变形或应用于其他实施方式中。

并且，在上述实施方式中，对还具备作为离子镀型的成膜装置的功能的负离子照射装置进行了说明，但是，负离子照射装置也可以不具有成膜装置的功能。因此，等离子体p可以被引导至例如与等离子体枪对置的壁部的电极等中。

例如，在上述实施方式中，将等离子体枪7设为压力梯度型的等离子体枪，但是只要能够在真空腔室10内生成等离子体即可，则等离子体枪7并不限于压力梯度型的等离子体枪。

并且，在上述实施方式中，等离子体枪7与引导等离子体p的位置(炉缸机构2)的组在真空腔室10内仅设置有一组，但也可设置多组。并且，对于一个位置，可以从多个等离子体枪7供给等离子体p。