(57)【要約】【課題】熱処理炉を用いて、均一性の優れた熱処理を行う半導体ウェハの熱処理方法、太陽電池の製造方法及び熱処理装置を得ることを目的とする。【解決手段】半導体ウェハの熱処理方法において、筒状のプロセスチューブ１に、プロセスチューブ１の軸と平行に複数の半導体ウェハ５を設置する半導体ウェハ設置工程と、プロセスチューブ１の一方の端に設けられたガス導入口２から原料ガスを供給しながらプロセスチューブ１を加熱することによって、半導体ウェハ５を熱処理する熱処理工程とを備えた熱処理方法であって、ガス導入口２と半導体ウェハ５との間に、プロセスチューブ１の軸と垂直に配置され、プロセスチューブ１の内周と接する複数の仕切り板を有し、仕切り板に設けられた開口部を通して原料ガスを供給することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のプロセスチューブに、前記プロセスチューブの軸と平行に複数の半導体ウェハを設置する半導体ウェハ設置工程と、
前記プロセスチューブの一方の端に設けられたガス導入口から原料ガスを供給しながら前記プロセスチューブを加熱することによって、前記半導体ウェハを熱処理する熱処理工程とを備えた熱処理方法であって、
前記ガス導入口と前記半導体ウェハとの間に、前記プロセスチューブの軸と垂直に配置され、前記プロセスチューブの内周と接する複数の仕切り板を有し、前記仕切り板に設けられた開口を通して前記原料ガスを供給することを特徴とする半導体ウェハの熱処理方法。
【請求項２】
前記複数の仕切り板のうち、前記半導体ウェハに最も近い位置に設置されたウェハ側仕切り板が、前記原料ガスを分散させる複数の開口である分散開口を備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェハの熱処理方法。
【請求項３】
前記分散開口が、前記半導体ウェハを設置する領域である均熱領域に対応した領域に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハの熱処理方法。
【請求項４】
前記複数の仕切り板のうち、前記ガス導入口側に設置された導入口側第１仕切り板が、周方向の端部の第１位置の切欠きにより前記プロセスチューブの内周との間に形成された第１開口を備え、
前記前記導入口側第１仕切り板と隣り合って設置された導入口側第２仕切り板が、周方向の端部の前記第１位置とは異なる第２位置の切欠きにより前記プロセスチューブの内周との間に形成された第２開口を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体ウェハの熱処理方法。
【請求項５】
前記原料ガスが不純物拡散源を含み、前記熱処理により拡散処理を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体ウェハの熱処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の熱処理方法により前記複数の半導体ウェハに不純物拡散層を形成し、前記複数の半導体ウェハの内部にｐｎ接合を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体ウェハに対して熱処理を行う熱処理方法およびその半導体ウェハの熱処理方法を用いた太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型炉と称される一般的な横型熱処理炉では、プロセスチューブの外側に設置された加熱ヒーターによって加熱された半導体ウェハが、原料ガスと接触することで熱処理がなされる。複数の半導体ウェハに対して、熱処理が均一に実施されるように、加熱ヒーターはプロセスチューブの軸方向に複数ゾーンに分離され、各ゾーンに適切な電力を供給する工夫がなされる。
【０００３】
しかしながら、プロセスチューブの一方の端から導入される原料ガスは、室温に近い温度で導入されるため、半導体ウェハ温度を低下させる原因になる。したがって、プロセスチューブ内のガス導入側に設置された半導体ウェハ群の一端は、導入ガスで半導体ウェハ温度が低下し、熱処理が均一に行われないという課題がある。
【０００４】
そこで、上記課題を解決するために、横型炉のガス導入側に隣接した位置に予熱体を配置することにより、導入ガスの温度を昇温する熱処理炉が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９４９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の熱処理炉では、プロセスチューブの軸と垂直に半導体ウェハが設置されているため、半導体ウェハ内の中心部への原料ガスの供給が不足し、半導体ウェハの面内で、熱処理が均一に行われないという課題があった。また、プロセスチューブの軸方向に複数配置された半導体ウェハにおいて、ガス導入側の半導体ウェハの温度が低下する為、複数の半導体ウェハ間での温度の均一性が低下するという課題があった。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、熱処理炉を用いて、均一性の優れた熱処理を行う半導体ウェハの熱処理方法、太陽電池の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の熱処理方法は、プロセスチューブに、プロセスチューブの軸と平行に複数の半導体ウェハを設置する半導体ウェハ設置工程と、プロセスチューブの一方の端から原料ガスを供給しながらプロセスチューブを加熱することによって、半導体ウェハを熱処理する熱処理工程とを備えた熱処理方法であって、プロセスチューブの一方の端と半導体ウェハとの間に、プロセスチューブの軸と垂直に配置され、プロセスチューブの内周と接する複数の仕切り板を有し、仕切り板に設けられた開口部を通して原料ガスを供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体ウェハ内の中心部への原料ガスの供給を促すことにより、半導体ウェハの面内での熱処理の均一性を向上するとともに、プロセスチューブの軸方向に複数配置された半導体ウェハ間での温度の均一性を向上することで、半導体ウェハ間での熱処理の均一性を向上するができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に用いる熱処理炉の断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に用いるプロセスチューブの要部を示す斜視図である。
【図３】図３は、プロセスチューブの軸方向から導入口側第１仕切り板１１を見た平面図である。
【図４】図４は、プロセスチューブの軸方向から導入口側第２仕切り板２１を見た平面図である。
【図５】図５は、プロセスチューブの軸方向から中央開口仕切り板３１を見た平面図である。
【図６】図６は、プロセスチューブの軸方向からウェハ側仕切り板４１を見た平面図である。
【図７】図７は、半導体ウェハ５を設置した位置でのプロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面図である。
【図８】図８は、実施の形態２に用いるウェハ側仕切り板５１をプロセスチューブ１の軸方向から見た平面図である。
【図９】図９は、実施の形態３に用いるウェハ側仕切り板６１をプロセスチューブ１の軸方向から見た平面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  プロセスチューブ、２  ガス導入口、３  排気口、４  半導体ウェハ設置ボート、５  半導体ウェハ、６  ヒーター、７  均熱領域、８  熱処理炉、９  ガス導入端部、１１  導入口側第１仕切り板、１２  第１開口、２１  導入口側第２仕切り板、２２    第２開口、３１  中央開口仕切り板、３２  中央開口、４１  ウェハ側仕切り板、４２  分散開口、５１  ウェハ側仕切り板、５２  分散開口、６１  ウェハ側仕切り板、６２  分散開口
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる半導体ウェハの熱処理方法
およびその半導体ウェハの熱処理方法を用いた太陽電池の製造方法を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる熱処理方法に用いる熱処理炉８の構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１の熱処理方法に用いるプロセスチューブ１の要部を示す斜視図である。図１、図２に示すように、実施の形態にかかる熱処理炉８は、石英ガラス製の円筒状のプロセスチューブ１と、プロセスチューブ１の外周に配置された円筒状のヒーター６を有する。プロセスチューブ１は、軸方向に同一の断面形状を有する円筒状で、耐熱性を有し、内部に原料ガスが流される。プロセスチューブ１の一方の端はガス導入端部９によって閉塞されている。ガス導入端部９には、原料ガスを導入するガス導入口２が設けられており、ガス導入口２には、ガス導入用の配管が接続されている。プロセスチューブ１の他方の端は、半導体ウェハ５をプロセスチューブ１内に配置するために開放端となっており、扉が開閉可能に設置されている。プロセスチューブ１の開放端の周縁部にはガス排出口３が設けられている。
【００１４】
本実施の形態にかかる熱処理炉８では、石英ガラス製の半導体ウェハ設置ボート４に半導体ウェハ５を複数枚設置し、プロセスチューブ１に挿入する。半導体ウェハ５はプロセスチューブ１の軸方向に平行に設置する。ここで、半導体ウェハ５は例えば太陽電池を製造するためのシリコン基板である。半導体ウェハ５は小ボートにプロセスチューブ１の軸方向と平行に複数枚並べて設置されており、さらに小ボートはプロセスチューブ１の軸方向に複数個並べて半導体ウェハ設置ボート４の上に設置されている。
【００１５】
プロセスチューブ１の外周部には、半導体ウェハ５の均熱領域７を取り囲むようにヒーター６が設置される。なお、半導体ウェハ５の均熱領域７とは、プロセスチューブ１内の半導体ウェハ５が配置される領域である。
【００１６】
プロセスチューブ１のガス導入端部９側には原料ガスを導入するガス導入口２が備え付けられており、そこから窒素・酸素・オキシ塩化リンなどの混合ガスが原料ガスとして供給され、図１の矢印の方向に流れ、排気口３から排気される。
【００１７】
半導体ウェハ設置ボート４とガス導入端部９との間には、半導体ウェハ設置ボート４や半導体ウェハ５に干渉しないガス導入側空間があり、ガス導入側空間もヒーター６の影響を受けて高温になっている。そこに仕切り板を複数枚設置する。
【００１８】
図２では、熱処理炉８のうち、プロセスチューブ１、半導体ウェハ５、第１開口１１、導入口側第２仕切り板２１、中央開口仕切り板３１、ウェハ側仕切り板４１のみを斜視図で記載している。半導体ウェハ５は、プロセスチューブ１の軸方向と平行に複数枚並べて設置され、さらにプロセスチューブ１の軸方向と平行に複数枚並べたものを１組として、プロセスチューブ１の軸方向に複数組並べて設置される。
【００１９】
仕切り板は石英製であり、プロセスチューブ１の内周に溶接して固定される。あるいは、仕切り板間に仕切り板接続部材を配置して溶接して複数の仕切り板を固定し、プロセスチューブ１内のガス導入側空間に設置しても良い。
【００２０】
仕切り板は、半導体ウェハ設置ボート４とガス導入口２との間に、ガス導入口２側から、導入口側第１仕切り板１１Ａ、導入口側第２仕切り板２１Ａ、導入口側第１仕切り板１１Ｂ、導入口側第２仕切り板２１Ｂ、中央開口仕切り板３１、ウェハ側仕切り板４１、の順に、プロセスチューブ１の軸方向に垂直に、互いに平行に等間隔で設置される。仕切り板の板厚は例えば３ｍｍで、仕切り板の間隔は例えば２０ｍｍである。
【００２１】
図３に、プロセスチューブ１の軸方向から導入口側第１仕切り板１１Ａ、１１Ｂを見た平面図を示す。第１仕切り板１１Ａと１１Ｂとは同一の形状である。導入口側第１仕切り板１１Ａは、複数の仕切り板のうち、ガス導入口２に最も近い位置に設置される。導入口側第１仕切り板１１Ａ、１１Ｂは、石英製で、外径がプロセスチューブ１の内径と等しい円板状の外形形状であり、円周の一部を直線状に切断してＤ型形状とした第１Ｄ型切断部を有し、第１Ｄ型切断部を周方向の端部の第１位置である下部にしてプロセスチューブ内に設置することで、プロセスチューブ１の内周下部との間に第１開口１２を形成する。図３では、プロセスチューブ１を破線で示している。なお、第１位置を下部に設ける構成について説明したが、第１位置は下部に限らない。周方向の端部であればどの位置にあっても良い。
【００２２】
図４に、プロセスチューブ１の軸方向から導入口側第２仕切り板２１Ａ、２１Ｂを見た平面図を示す。第２仕切り板２１Ａと２１Ｂとは同一の形状である。導入口側第２仕切り板２１Ａ、２１Ｂは、石英製で、外径がプロセスチューブ１の内径と等しい円板状の外形形状であり、円周の一部を直線状に切断してＤ型形状とした第２Ｄ型切断部を有し、第２Ｄ型切断部を周方向の端部の第２位置である上部にしてプロセスチューブ内に設置することで、プロセスチューブ１の内周上部との間に第２開口２２を形成する。図４では、プロセスチューブ１を破線で示している。なお、第２位置を上部に設ける構成について説明したが、第２位置は上部に限らない。プロセスチューブの周方向の端部の第１位置とは異なる位置であって、プロセスチューブの軸方向から見て第２開口２２が第１開口１２と重ならない位置に設けられていれば良い。第１開口１２と第２開口２２とは、周方向で９０°以上ずれていることがより望ましい。第１開口１２と第２開口２２とは、周方向で１８０°ずれていることが最も望ましい。
【００２３】
図５に、プロセスチューブ１の軸方向から中央開口仕切り板３１を見た平面図を示す。中央開口仕切り板３１は、石英製で、外径がプロセスチューブ１の内径と等しい円板状であり、円板の中央部に１個の中央開口３２が開けられている。
【００２４】
図６に、プロセスチューブ１の軸方向からウェハ側仕切り板４１を見た平面図を示す。ウェハ側仕切り板４１は、石英製で、外径がプロセスチューブ１の内径と等しい円板状であり、円板の全面に均等に配置され、原料ガスをプロセスチューブ１の軸方向に垂直な断面の全体に分散する複数の分散開口４２が開けられている。ウェハ側仕切り板４１は、平行に等間隔で複数枚設置された仕切り板のうち、半導体ウェハ５に最も近い位置に配置される。
【００２５】
図７に、半導体ウェハ５を設置した位置でのプロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面図を示す。半導体ウェハ５は、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向に平行に複数枚並べて設置される。半導体ウェハ５を囲んで均熱領域７が形成される。プロセスチューブ１は、例えば内径が２５０ｍｍ円筒状である。半導体ウェハ５は、例えば１辺が１５６ｍｍの正方形状で、厚さ０．２ｍｍの平板状である。半導体ウェハ５は、３．５ｍｍの間隔で、４１枚が平行に配置される。
【００２６】
次に、図１の原料ガスの流れ方について説明する。原料ガスはガス導入口２からプロセスチューブ１内に導入される。導入された原料ガスは、ガス導入端部９側に配置された導入口側第１仕切り板１１Ａに衝突し、導入口側第１仕切り板１１Ａの下部に形成された第１開口１２Ａを通って、導入口側第１仕切り板１１Ａと導入口側第２仕切り板２１Ａとの間に形成された空間に上向きに流れる。
【００２７】
次に原料ガスは、導入口側第２仕切り板２１Ａの上部に形成された第２開口２２Ａを通って、導入口側第２仕切り板２１Ａと導入口側第１仕切り板１１Ｂとの間に形成された空間に下向きに流れる。
【００２８】
次に原料ガスは、導入口側第１仕切り板１１Ｂの下部に形成された第１開口１２Ｂを通って、導入口側第１仕切り板１１Ｂと導入口側第２仕切り板２１Ｂとの間に形成された空間に上向きに流れる。なお、図１では導入口側第１仕切り板１１と導入口側第２仕切り板２１とを１組として、プロセスチューブ１の軸方向に２組並べた構成で説明したが、本発明はこれに限られるものではない。図２のように１組であってもよい。あるいは、３組以上であっても良い。
【００２９】
次に原料ガスは、導入口側第２仕切り板２１Ｂの上部に形成された第２開口２２Ｂを通って、導入口側第２仕切り板２１Ｂと中央開口仕切り板３１との間に形成された空間に下向きに流れる。
【００３０】
次に原料ガスは、中央開口仕切り板３１の中央部に設けられた中央開口３２を通って、中央開口仕切り板３１とウェハ側仕切り板４１との間に形成された空間に流れる。
【００３１】
次に原料ガスは、ウェハ側仕切り板４１の全面に均等に設けられた複数の分散開口４２を通って、プロセスチューブ１の軸方向に垂直な断面の全体に分散されて均熱領域７に流れる。
【００３２】
本発明の実施の形態１は、不純物拡散源を含む原料ガスを流しながら熱処理を行う事により、熱拡散処理を行う拡散炉に用いられる。熱処理炉内で拡散処理を行う熱拡散処理の例として、シリコン（Ｓｉ）の半導体ウェハにｎ型不純物のリン（Ｐ）を拡散させる場合は、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を気化させて窒素ガスや酸素ガスと混合して原料ガスとする。反応式は次の通りである。
２ＰＯＣｌ３＋（３／２）Ｏ２  →  Ｐ２Ｏ５＋３Ｃｌ２（１）
Ｐ２Ｏ５＋（５／２）Ｓｉ  →  ２Ｐ＋（５／２）ＳｉＯ２              （２）
【００３３】
上記式（１）、（２）の化学反応は８００℃〜１０００℃の炉中で行われる。
【００３４】
複数の半導体ウェハ５をプロセスチューブ１内に配置して同時に熱拡散処理を行う場合、複数の半導体ウェハ５に対して同一の条件で処理を行う事により、拡散の均一性を向上させることができる。熱拡散処理に影響を与える条件として、処理温度と原料ガスの供給量があげられる。複数の半導体ウェハ５に対して処理温度を均一化することにより、熱処理の均一性が向上する。
【００３５】
また、複数の半導体ウェハ５に対して原料ガスの供給量を均一化することにより、熱拡散処理の均一性が向上する。原料ガスの供給量については、原料ガスを供給する際のプロセスチューブ１の軸方向に垂直な断面での流速分布を均一化することにより、原料ガスの供給量の均一性が向上する。
【００３６】
本発明の実施の形態１では、導入口側第１仕切り板１１の第１開口１２と導入口側第２仕切り板２１の第２開口２２とがプロセスチューブ１の軸方向から見て重ならない位置に設けられている。原料ガスは、導入口側第１仕切り板１１と導入口側第２仕切り板２１との間で第１開口２１から第２開口２２まで、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向に流れる。このように開口部を設けて、原料ガスをプロセスチューブ１の軸方向と垂直方向に流すことにより、ヒーター６によって加熱される空間を流れる時間が長くなるので、仕切り板なしの場合に比べて原料ガスの温度が高くなり、均熱領域７の温度低下を抑制することができる。
【００３７】
なお、第１開口１２と第２開口２２とを周方向で１８０°ずれた位置に配置することにより、原料ガスが、導入口側第１仕切り板１１と導入口側第２仕切り板２１との間で第１開口１２から第２開口２２まで流れる距離を最も長くすることができる。
【００３８】
また、本発明の実施の形態１では、原料ガスは、導入口側第１仕切り板１１と導入口側第２仕切り板２１とが隣り合って設置されるので、第１位置と第２位置を、周方向で９０°以上ずらすことにより、ヒーター６によって加熱される空間を流れる時間をより長くすることができる。第１位置と第２位置を、周方向で１８０°ずらすことにより、ヒーター６によって加熱される空間を流れる時間を最も長くすることができる。
【００３９】
また、本発明では、半導体ウェハ５はプロセスチューブ１の軸方向に平行に設置されており、導入ガスが半導体ウェハ間を通過しやすいため、半導体ウェハ面内の均一性が向上するという効果がある。また、プロセスチューブ１の軸方向に複数個並べられた小ボート間での均一性が向上するという効果がある。
【００４０】
また、本発明の実施の形態１では、均熱領域７に最も近い側に設けられたウェハ側仕切り板４１において、複数の分散開口４２がウェハ側仕切り板４１の全面に均等に設けられているので、原料ガスを、複数の分散開口４２に均等に分散し、プロセスチューブ１の軸方向に垂直な断面の全体に分散して均熱領域７に流すという効果がある。これにより、プロセスチューブ１の軸方向に垂直な断面での原料ガスの流速分布を、断面全体で均一化することができるので、プロセスチューブ１の軸方向に垂直な方向に平行に複数配置された半導体ウェハ５において、半導体ウェハ間の均一性を向上させることができる。
【００４１】
また、本発明の実施の形態１では、ウェハ側仕切り板４１に隣り合う上流側に中央開口仕切り板３１が設けられているので、ウェハ側仕切り板４１の複数の分散開口４２に対して均等に原料ガスを分散する効果がある。
【００４２】
本発明によれば、半導体ウェハ内の中心部への原料ガスの供給を促すことにより、半導体ウェハの面内での熱処理の均一性を向上するとともに、プロセスチューブ１の軸方向に複数配置された半導体ウェハ間での温度の均一性を向上することで、半導体ウェハ間での熱処理の均一性を向上するができる。
【００４３】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１と比較して、ウェハ側仕切り板の形状が異なる。それ以外の構成は実施の形態１と同様である。図８に、実施の形態２に用いるウェハ側仕切り板５１をプロセスチューブ１の軸方向から見た平面図を示す。ウェハ側仕切り板５１は、平行に等間隔で複数枚設置された仕切り板のうち、半導体ウェハ５に最も近い位置に配置される。
【００４４】
ウェハ側仕切り板５１は、石英製で、外径がプロセスチューブ１の内径と等しい円板状であり、均熱領域７に対応する領域に、スリット状の分散開口５２が設けられる。分散開口５２は、開口の形状が例えば鉛直方向が半導体ウェハ５の一辺と同じ１５６ｍｍ、水平方向が１０ｍｍの長方形で、開口と開口との間の開口間保持部が１０ｍｍで、８個の開口が水平方向に並んで配置される。８個の開口と開口間保持部７個を水平方向に並べることで、鉛直方向１５６ｍｍ、水平方向１５０ｍｍの均熱領域７に対応する領域に開口を設ける。この場合、均熱領域７での分散開口５２の開口率は約５０％となる。また、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面に対する分散開口５２の開口率は約２５％となる。
【００４５】
なお、導入口側第１仕切り板１１の第１開口１２、導入口側第２仕切り板２１の第２開口２２、中央開口仕切り板３１の中央開口３２について、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面に対する開口率は、分散開口５２の開口率と同程度とすることが望ましい。
【００４６】
実施の形態２では、均熱領域７に対応する領域のみに開口部が設けられているので、原料ガスが主に均熱領域７に流れるため、原料ガスを半導体ウェハ５に効率的に供給するという効果がある。
【００４７】
また、開口と開口間保持部とを同程度の長さとすることで、ウェハ側仕切り板５１の強度を保つという効果がある。また、開口と開口間保持部とを同程度の長さとすることで、５０％の開口率を得るという効果がある。すなわち、開口と開口間保持部とを同程度の長さとすることにより、強度を確保しつつ高い開口率を得ることができる。開口率を大きくすることにより、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面において、面内の原料ガスの流速分布を均等化することができる。
【００４８】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１と比較して、ウェハ側仕切り板の形状が異なる。それ以外の構成は実施の形態１と同様である。図９に、実施の形態３に用いるウェハ側仕切り板６１をプロセスチューブ１の軸方向から見た平面図を示す。ウェハ側仕切り板６１は、平行に等間隔で複数枚設置された仕切り板のうち、半導体ウェハ５に最も近い位置に配置される。
【００４９】
ウェハ側仕切り板６１は、石英製で、外径がプロセスチューブ１の内径と等しい円板状であり、均熱領域７に対応する領域に、円状の分散開口６２が千鳥状に複数配置される。分散開口６２は、開口の形状が外径１０ｍｍの円形で、１０ｍｍの開口間保持部を設けて水平方向に並べて均熱領域７の幅だけ配置される。鉛直方向には、開口間ピッチの半分だけ水平方向にずらして、上下に隣り合う開口の中心が鉛直方向に対して６０°の角度を持つような高さで配置される。このとき、上下に隣り合う開口の開口間保持部は、左右に隣り合う開口の開口間保持部と同じ長さになる。これにより、分散開口６２は中心位置が正三角形となる配置で配置される。これを鉛直方向に並べて、均熱領域７の高さ分だけ配置する。このようにに並べることで、鉛直方向１５６ｍｍ、水平方向１５０ｍｍの均熱領域７に対応する領域に開口を設ける。この場合、均熱領域７での分散開口６２の開口率は２３％となる。また、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面に対する分散開口６２の開口率は約１２％となる。
【００５０】
なお、導入口側第１仕切り板１１の第１開口１２、導入口側第２仕切り板２１の第２開口２２、中央開口仕切り板３１の中央開口３２について、プロセスチューブ１の軸方向と垂直方向の断面に対する開口率は、分散開口６２の開口率と同程度とすることが望ましい。
【００５１】
実施の形態３では、均熱領域７に対応する領域のみに開口部が設けられているので、原料ガスが主に均熱領域７に流れるため、原料ガスを半導体ウェハ５に効率的に供給するという効果がある。また、開口と開口間保持部とを同程度の長さとすることで、ウェハ側仕切り板６１の強度を保つという効果がある。また、開口部を６０°の千鳥配置の円形とすることで、２３％の開口率を得るという効果がある。
【００５２】
実施の形態３では、開口と開口間保持部とを同程度の長さとし、開口間ピッチの半分だけ水平方向にずらしてに並べる事により、ある高さ位置の列の水平方向の開口位置が隣り合う列の開口間保持部となり、ある高さ位置の列の水平方向の開口間保持部が隣り合う列列の開口位置となる。即ち、水平方向の各位置にに開口を設けることができるので、原料ガスを半導体ウェハ５に効率的に供給するという効果がある。
【００５３】
実施の形態４．
本発明の太陽電池セルの製造方法の実施の形態４について説明する。太陽電池セルを製造するには、例えば、ホウ素（Ｂ）が添加されたｐ型シリコンウェハに対して、上記実施の形態１の熱処理方法を用いてリンを拡散し、ウェハ表面にｎ型層を形成する。これによって、ｐ型シリコンウェハの表面にｐｎ接合が形成され、太陽光によって光起電力を発生させることができる。光起電力によって生じた電流を取り出すため、ｎ型層上に複数の細線電極を、ウェハ裏面全体に裏面電極を形成する。ｎ型層の上には反射防止層などを形成して、光利用効率を高めることができる。太陽電池モジュールを製造するには、複数の太陽電池セルをガラス基板上に配列して電気配線を行い、ＥＶＡ樹脂などで封止を行えばよい。
【００５４】
本発明によれば、太陽電池セルの製造方法において、均一に熱処理された半導体ウェハを用いることができるので、均一な太陽電池セルを得ることができるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、この発明にかかる熱処理方法は、複数の半導体ウェハに対して熱処理を行う熱処理方法に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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