(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池などの薄型の平板状半導体基板を公知の炉で処理するための改良された方法を提供する。【解決手段】太陽電池の処理方法は、互いに離隔された集積回路処理用の円形半導体ウェーハ６の配列を受容するために縦型炉１を用意するステップと、太陽電池用基板用６のプロセスチャンバ装填構成１４を構成するステップであって、互いに離隔された複数の太陽電池用基板６から成る配列１６をプロセスチャンバ１０内に収容できるように、処理対象の第１の表面に沿って延在する太陽電池用基板６のサイズが円形半導体ウェーハの対応サイズより小さい、ステップと、上記太陽電池用基板６を上記プロセスチャンバ１０内に装填するステップと、上記太陽電池用基板６を上記プロセスチャンバ１０内で処理にかけるステップと、を含む。【選択図】図１
2012009870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の処理方法であって、
バッチ処理用に構成された縦型炉を用意するステップであって、前記炉は、互いに離隔された集積回路処理用の円形半導体ウェーハの配列を受容するようになっている、鉛直方向に延在する、ほぼ円筒形のプロセスチャンバを備える、ステップと、
処理対象の第１の表面を有する太陽電池用基板用にプロセスチャンバ装填構成を構成するステップであって、前記第１の表面に沿って延在する前記太陽電池用基板のサイズは前記円形半導体ウェーハの対応サイズより小さく、前記装填構成は、太陽電池用基板の配列を複数含み、各配列はほぼ鉛直に向けられてほぼ水平方向に離隔された複数の太陽電池用基板を含み、前記それぞれの配列は前記縦型炉内の前記プロセスチャンバの中心軸に沿って位置する複数のレベルに配置され、前記プロセスチャンバ内に収容可能な太陽電池用基板の数は円形半導体ウェーハの数より大幅に多い、ステップと、
前記太陽電池用基板を前記プロセスチャンバ内に装填するステップと、
前記太陽電池用基板を前記プロセスチャンバ内で処理にかけるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記プロセスチャンバ内の前記太陽電池用基板は、薄膜を前記太陽電池用基板の表面に設けるために、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスにかけられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記配列は互いに離隔されてほぼ平行に配置された複数の太陽電池用基板から成るスタックである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
１つの配列の各太陽電池用基板の中心点は、前記太陽電池の表面に対してほぼ直角に延在する仮想線上に位置付けられ、前記それぞれの配列の前記仮想線は一定の相互間距離で、好ましくはほぼ平行に、延在する、請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスチャンバの前記中心軸に沿って前記複数のレベルに配置された前記複数の配列は共に第１の配列セットを形成し、前記装填構成は、少なくとも第２の配列セットをさらに含み、前記第２のセットも前記中心軸に沿って位置する複数のレベルに配置された複数の配列を備え、前記第１のセットおよび前記第２のセットは、互いに水平方向にずらされる、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
各配列は放射状構成を有し、各基板、少なくとも各基板の処理対象面、は前記それぞれの基板の前記中心点を通る前記仮想線がほぼ円形の形状を有するように、ほぼ半径方向に向けられる、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１の配列の太陽電池用基板が隣接する第２の配列内の隣接する２つの太陽電池用基板の間に少なくとも一部延在するように、前記装填構成内の隣接配列同士が一部重なり合う、請求項１乃至６に記載の方法。
【請求項８】
配列内の隣接太陽電池用基板間の間隔は５ｍｍより小さく、例えば３ｍｍより小さく、好ましくは約２ｍｍである、請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
太陽電池用基板の配列は、前記プロセスチャンバ位置から水平方向に離れた位置においてボートに装填され、複数の基板が装填された複数のボートがその後に前記プロセスチャンバ内に装填される、請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ボートはラック内に配置されるか、または別のボートの上に積み重ねられる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記太陽電池用基板は円形または正方形の形状を有する、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
太陽電池の処理方法であって、
バッチ処理用に構成された縦型炉を用意するステップであって、前記炉は、互いに離隔された複数の集積回路処理用の円形半導体ウェーハから成る配列を受容するようになっている、ほぼ円筒形のプロセスチャンバを備える、ステップと、
処理対象の第１の表面を有する前記太陽電池用基板のためのプロセスチャンバ装填構成を構成するステップであって、前記第１の表面に沿って延在する前記太陽電池用基板のサイズは前記円形半導体ウェーハの対応サイズより小さく、前記装填構成は太陽電池用基板の配列を複数含み、各配列はほぼ水平に向けられてほぼ鉛直方向に離隔された複数の太陽電池用基板を含み、前記それぞれの配列は、前記縦型炉内の前記プロセスチャンバの中心軸にほぼ平行な方向に延在し、前記プロセスチャンバ内に収容可能な太陽電池用基板の数は円形半導体ウェーハの数より大幅に多い、ステップと、
前記太陽電池用基板を前記プロセスチャンバ内に装填するステップと、
前記太陽電池用基板を前記プロセスチャンバ内で処理にかけるステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
第１の配列の太陽電池用基板が隣接する第２の配列内の隣接する２つの太陽電池用基板の間に少なくとも一部延在するように、前記装填構成内の隣接配列同士が一部重なり合う、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池などの薄型の平板状半導体基板の処理の分野に関し、特に縦型炉における太陽電池用基板の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路処理用のほぼ円形のウェーハなど複数の基板を処理するために各種の炉を使用しうることは一般に公知である。第１の種類の炉は、ほぼ水平方向に延在するプロセスチャンバを有する横型炉を含む。上記円形ウェーハを処理するために、それぞれのウェーハがほぼ鉛直に向けられ、かつほぼ平行に配置されるように、ウェーハをプロセスチャンバ内に装填する。別の種類の炉は、プロセスチャンバの中心軸が炉の中心軸とほぼ一致するか、または少なくともほぼ同様の方向に延在するようにプロセスチャンバが炉内に配置される縦型炉を含む。複数のウェーハを縦型炉で処理するには、予め、これらのウェーハがほぼ水平に向けられ、かつ鉛直方向に互いに離隔し、かつ各ウェーハの中心点がプロセスチャンバのほぼ中心軸上に位置付けられる装填構成にウェーハを配置する。縦型炉の通常の装填サイズは、ウェーハ枚数で１００〜１５０であり、これらのウェーハは、それぞれのウェーハの処理中に各基板の表面全体の処理が可能であるように互いに離隔される。基板表面で反応および／または分解しうる１つ以上の揮発性前駆体に基板を曝露して所望の薄膜を生じさせるには、隣接基板間に一定の最小間隔を設ける必要がある。したがって、縦型炉の装填サイズは、炉内に配置された各ウェーハに薄膜を施すために用いられる処理の種類と炉のサイズとによって限定および決定される。同時に、縦型炉は、横型炉より容易に自動化可能である。
【０００３】
最新技術に関して、以下が注目される。
【０００４】
特許文献１は、酸素含有層を半導体の表面上に形成するために湿式酸化を行う方法を開示している。炉は、石英ボート上に支持された複数のウェーハを受容するようになっているプロセスチャンバを備える。上記ボートは、所定位置に切り込みが入れられた、または３つ以上の鉛直レールによって所定位置に保持された、石英製の複数の水平ウェーハ支持構造から成るはしご構成である。この石英ボートは、中心にある鉛直のガス導入柱の周囲に配置されて鉛直方向に離隔された１つ以上のウェーハ配列に１００枚と２００枚の間のウェーハを保持しうる。
【０００５】
特許文献２は、ドーム形の堆積反応チャンバを有し、制御された温度状態をこの反応チャンバ内にもたらすために選択された複数の発熱体が互いに距離を置いて配置されている化学気相成長装置を示している。このチャンバは、チャンバベース上の複数のロッドに載っている複数のボート上に支持された、鉛直に向いた半導体ウェーハなどの基板を複数受容するようになっている。
【０００６】
さらに、特許文献３は、シリコンまたはガリウム砒素ウェーハまたは基板の処理のための、鉛直方向に向けられた熱処理装置を開示している。この処理装置は、ウェーハボートと、単一の配列に配置された複数のシリコンまたはガリウム砒素ウェーハまたは基板とを受容するようになっている装填チャンバを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，３３５，２９５号
【特許文献２】米国特許第４，５４５，３２７号
【特許文献３】米国特許第４，７３８，６１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の最新技術の各文献は、相対的に小さな太陽電池用基板を多数含む大きな装填サイズを縦型炉内で処理するために特に適した装填構成を開示していない。
【０００９】
太陽電池などの薄型の半導体基板の需要が増加していることから、このような縦型炉における基板の処理量の向上が望まれている。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、太陽電池などの薄型の平板状半導体基板を公知の炉で処理するための改良された方法を提供することである。特に、本発明の目的は、太陽電池を縦型炉でより高い処理量で処理する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの局面によると、太陽電池を処理する方法が提供される。本方法は、バッチ処理用に構成された縦型炉を用意することを含みうる。この縦型炉は、集積回路処理用の円形半導体ウェーハの配列を受容するようになっている、鉛直方向に延在する、ほぼ円筒形のプロセスチャンバを備えうる。
【００１２】
本方法は、処理対象の第１の面を有する太陽電池用基板に適したプロセスチャンバ装填構成を構成することをさらに含みうる。互いに離隔された複数の太陽電池用基板の複数の配列をプロセスチャンバ内に収容できるように、上記第１の面に沿って延在する太陽電池用基板のサイズは上記円形半導体ウェーハの対応サイズより小さい。この装填構成は、太陽電池用基板の複数の配列を含みうる。この場合、各配列は、ほぼ鉛直に向けられ、かつほぼ水平方向に離隔された複数の太陽電池用基板を含み、それぞれの配列は、縦型炉内のプロセスチャンバの中心軸に沿って位置する複数のレベルに配置される。プロセスチャンバ内に収容可能な太陽電池用基板の数は、円形半導体ウェーハの数より大幅に多くなりうる。本方法は、太陽電池用基板を縦型炉のプロセスチャンバに装填することをさらに含みうる。その後、太陽電池用基板をプロセスチャンバ内で処理にかけうる。
【００１３】
提案されている方法を太陽電池用基板の処理に用いると、工業用の大型縦型炉は、水平に向けられて鉛直方向に離隔された集積回路処理用の半導体ウェーハの単一配列の処理にのみ適しているという先入観が覆される。公知の縦型炉内に配置された鉛直方向に延在するプロセスチャンバに、驚くべきことに、太陽電池用基板の複数の配列を１回で処理しうるように装填しうるので、縦型炉の利点を維持しながら、同時に処理可能な基板表面の数を増やしうる。したがって、提供される本方法を用いると、単純な方法で自動化可能な炉を用いて費用効率の高い方法で太陽電池を製造しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】太陽電池用基板用の基板ラックを備えた、半導体ウェーハを処理するようになっている縦型炉の斜視図を示す。
【図２】太陽電池用基板の第１の装填構成例を有する図１の基板ラックの斜視図を示す。
【図３】図１および図２に示されているラックの太陽電池用基板が装填されたボートを示す。
【図４】太陽電池用基板の第２の装填構成例を有するラックの斜視図を示す。
【図５】図４の装填構成の断面図を示す。
【図６】太陽電池用基板の第３の装填構成例を有するラックの斜視図を示す。
【図７】図６の装填構成の断面図を示す。
【図８】太陽電池用基板の第４の装填構成例を有するラックの斜視図を示す。
【図９】図８の装填構成の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の上記および他の特徴および利点は、添付図面と組み合わせて以下に記載されている本発明の特定の実施形態についての詳細説明からより深く理解されるであろう。これらの図面は、例示を目的としたものであり、本発明を限定するものではない。
【００１６】
なお、さまざまな図面において同一の、または対応する、要素は同一の、または対応する、参照符号で示されていることに留意されたい。
【００１７】
図１には、集積回路処理用の円形半導体ウェーハのバッチ処理用の縦型炉１の一例が示されている。このような縦型炉１は、ほぼ円筒形のプロセスチャンバ１０を備える。プロセスチャンバ１０の中心軸１１は、縦型炉１の中心軸２とほぼ一致する。図示の縦型炉１のプロセスチャンバ１０は、集積回路処理用の複数の円形半導体ウェーハが処理されてこれらのウェーハの少なくとも片面に薄膜が設けられるように、円形半導体ウェーハの配列を受容するようになっている。したがって、プロセスチャンバ１０は、受容開口部１２をプロセスチャンバ１０の第１の端部１３に備える。一般的な縦型炉において、円形半導体ウェーハの配列は、単一のウェーハスタックを含み、これらのウェーハ、または少なくとも処理対象面、はプロセスチャンバ１０の中心軸１１に対してほぼ直角に延在する。縦型炉は、少なくとも横型炉よりは、容易に自動化されうる。さらに、縦型炉は、横型炉より占有面積が小さい。太陽電池の需要の増加と縦型炉の自動化が可能であるという事実とにより、太陽電池用基板６を公知の縦型炉１で処理する方法が望まれている。太陽電池用基板６の寸法は、集積回路処理用の上記ウェーハの寸法より小さい。本方法は、縦型炉１のプロセスチャンバ１０の内部空間９を最適に使用できるように、太陽電池用基板６に適した装填構成１４を構成することを提供する。太陽電池用基板６は、ほぼ円形または正方形の形状を有しうる。
【００１８】
図１には、提案される方法による第１の装填構成例１４が示されている。装填構成１４は、互いに離隔された複数の太陽電池用基板６から成る配列１６を複数含みうる（図２および図３も参照）。単一配列１６内の各太陽電池用基板Ｓの中心点Ｃが、これらの太陽電池用基板の処理対象面７に対してほぼ直角に延在する仮想線１７上に位置付けられるように、各配列１６を配置する。さらに、それぞれの配列１６の仮想線１７は、相互間距離ｄでほぼ平行に延在することが好ましい。換言すると、装填構成１４は、太陽電池用基板６の配列１６を複数備えうる。各配列１６は、ほぼ鉛直に向けられてほぼ水平方向に離隔された複数の太陽電池用基板６を含む。それぞれの配列１６は、縦型炉１内のプロセスチャンバ１０の中心軸１１に沿って位置する複数のレベルに配置される。提供される装填構成１４により、これら複数の配列１６をプロセスチャンバ１０内に同時に収容できるため、一回に処理される太陽電池用基板６の数は、縦型炉１内で通常一回で処理される集積回路処理用ウェーハの数より大幅に多くなる。驚くべきことに、プロセスチャンバ１０内に同時に配置される太陽電池用基板６の数が相対的に多いにも拘らず、これら基板６を所望の方法で処理可能であるため、所定の厚さおよび品質の薄膜が太陽電池用基板表面７に設けられる。仮想線１７は、図１〜図３の例に示されているように、ほぼ直線でもよい。
【００１９】
なお、本願明細書全体にわたって、用語「仮想線」は、さまざまな種類の線を指しており、例えば、ほぼ直線あるいは、ほぼ弧状または輪状線など、ほぼ曲線を指していることに留意されたい。したがって、用語「仮想線」は、広義に解釈されるべきであり、直線だけに限定されるものではない。さらに、２つの線が平行に配置されている場合、それぞれの線は、ほぼ同様の方向に一定の相互間距離で延在していると理解されたい。
【００２０】
図２に示されているように基板ラック２０を用いて装填構成１４を設けることもできる。基板ラック２０は、複数の太陽電池用基板６を含む単一ボート２４をそれぞれ受容するように配置された複数の受容位置２２を含みうる（図３を参照）。ラック２０は、ラック２０がプロセスチャンバ１０内に容易に収まるように相互に連結された複数のロッド２６から成る組み立て体を含みうる。複数の太陽電池用基板６をボート２４に挿入し、次にそれぞれのボート２４をラック２０に挿入する。その後、複数の太陽電池用基板６が装填されたボート２４を複数含むラック２０全体を挿入用開口部１２からプロセスチャンバ１０に挿入する。この装填構成１４により、プロセスチャンバの位置から水平方向に離れた位置において、例えば前の処理ステップにおいて、および／または縦型炉から遠く離れた別の製造場所において、複数の基板６を個々のボート２４に装填可能である。したがって、時間効率の良い方法で複数の基板６をラック２０に装填することができる。各ボート２４は、複数の受容開口部（図示せず）を有する、例えば相互に連結された複数のロッドから成る、枠２５を備える。これらの開口部は、単一ボート２４内の１つの配列１６のそれぞれの太陽電池用基板６がほぼ鉛直に向けられて互いに水平方向に離隔された状態で、これらの太陽電池用基板６をそれぞれの開口部に受容できるように、配置される。基板６の片面７のみを処理する必要がある場合は、一対の太陽電池用基板６を背中合わせに、すなわち太陽電池用基板６の被覆不要な面を互いに接触させて、各ボート２４に装填することができる。このようなボート２４内で隣接する太陽電池用基板６間、または背中合わせに装填する場合は基板対間、のピッチｐは、小さくてよく、例えば約２ｍｍでよく、例えば２．３８ｍｍでもよい。図示の例のラック２０には、６つのボート２４を配置しうる。それぞれのボート２４の仮想線１７が鉛直距離ｄを置いて互いにほぼ平行に延在するように、それぞれのボート２４は互いに鉛直方向に離されている。各ボート２４は約２００の太陽電池用基板６を収容しうる。したがって、約１２００の太陽電池用基板６をプロセスチャンバ１０内に同時に収容しうる。ここではこれらのボートがラックによって支持されるように図示されているが、一代替設計においては、これらのボートを互いに縦に積み重ねることもできる。この場合、１つのボートはその直下のボートに接触して支持され、一番下のボートはベース上に支持される。
【００２１】
提案される方法は、太陽電池用基板６を原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスにかけることを含みうる。ただし、縦型炉１内に設けられた太陽電池用基板６をＰＯＣｌ３プレデポジションステップまたは焼鈍処理ステップなど他の処理にかけることも可能でありうる。ＡＬＤによって被膜層を太陽電池用基板６に設ける場合は、隣接基板６間の間隔ｐを制限可能である。ＡＬＤによる堆積では、薄膜層を精密に制御された方法で堆積可能である。ＡＬＤは、化学吸着によって一度に１つの原子層を、処理対象面が飽和するまで、堆積させる堆積プロセスであるという事実により、間隔ｐは、例えば５ｍｍより狭くてもよく、例えば３ｍｍより狭くてもよく、約２ｍｍでもよい。したがって、提案される方法による装填構成１４では、最大数の太陽電池用基板６を配置しうる。約２ｍｍの間隔ｐを用いると、多少湾曲しうる比較的薄い太陽電池用基板６でも所望の方法で扱いうる。
【００２２】
図４および図５は、提供される方法によるさらに別の装填構成例１１４において放射状構成に配置されている配列１１６の太陽電池用基板６を示す。明解にするために、ここでは、図１〜図３によって図示および説明したような例とは異なる要素のみを詳細に説明する。基板６の複数の配列１１６が単一ボート１２０内に配置される。ボート１２０はさまざまなレベルを含み、各レベルは基板６の１つの配列１１６を受容するように構成される。これらの基板６は、それぞれの基板６の中心点Ｃが仮想環状線１１７上に位置するように配置される。したがって、各基板の処理対象面７は半径方向に向けられてほぼ鉛直方向に延在する。これは、図５に明確に示されている。図示されている第２の装填構成例１１４においては、５つの配列１１６が同時に配置される。それぞれの配列１１６の仮想線１７が鉛直距離ｄを置いて互いにほぼ平行に延在するように、それぞれの配列１１６は互いに鉛直方向に離される。比較的多数の太陽電池用基板６を処理するためにこの装填構成１１４を用いると、一回に約１２００の太陽電池用基板６を処理しうる。第１および第２の例に関して言及した太陽電池用基板６の数は、ウェーハの直径が３００ｍｍであり、太陽電池の形状が１５６×１５６ｍｍの正方形である場合の、集積回路処理用の円形半導体ウェーハの処理用に設計された反応炉を有する縦型炉１に関する値である。４５０ｍｍのウェーハを処理するために設計された反応炉を設けると、縦型炉１のプロセスチャンバ１０内に同時に最大３０００の太陽電池用基板６を配置しうる。さらに、中心のガス供給路と放射状のガス流パターンとを有する、第２の例による太陽電池用基板６の放射状構成は、高速パージを可能にする。一代替実施形態においては、単一ボート１２０の代わりに、互いに積み重ねられた複数の独立ボートによってさまざまなレベルを形成しうる。
【００２３】
提案されているような方法は、二重バッチシステムを設けることによって太陽電池用基板６の処理量の増加をもたらすことができる。第１のバッチの太陽電池用基板６を処理することができる。処理後、冷却のために第１のバッチの基板６をプロセスチャンバ１０から取り出す。これらの基板６が十分に冷却されたら、これらの基板６を取り出し、処理対象の新しい基板６を装填できる。その一方で、第１のバッチの冷却中に処理対象の第２のバッチの基板６をプロセスチャンバ１０に挿入し、取り出し、および新しいバッチを装填する。
【００２４】
本方法による太陽電池用基板６の処理用の第３の装填構成例２１４が図６および図７に示されている。明解にするために、ここでは、図１〜図３によって図示および説明したような例とは異なる要素のみを詳細に説明する。
【００２５】
図６に示されているような装填構成２１４は、太陽電池用基板６の配列２１６を複数含む。各配列２１６は、互いに離隔されてほぼ平行に配置された複数の太陽電池用基板６から成るスタックを備える。ボート２２０には、１０の配列２１６が５つのレベル２２５に装填されている。各レベル２２５は、基板６の配列２１６を２つ含む。各配列２１６の太陽電池用基板６は、鉛直の向きに配置されて互いに鉛直方向に離隔されている。各配列２１６の中心点Ｃは、ほぼ直線の仮想線２１７上に位置付けられている。各レベル２２５において、隣接する２つの配列２１６の仮想線が水平距離Ｄを置いて互いにほぼ平行に延在するように、隣接配列２１６は水平方向に互いにずれている。したがって、図示の例による装填構成２１４は、配列２１６の第１のセットを含む。第１のセットは、プロセスチャンバ１０の中心軸１１に沿って互いに鉛直方向に離して位置付けられた５つの配列２１６を含む。さらに配列２１６の第２のセットが設けられる。第２のセットも、中心軸１１に沿って位置する５つのレベル２２５に配置された５つの配列２１６を含む。したがって、第２のセットのそれぞれの配列２１６も互いに鉛直方向に離れている。第１のセットおよび第２のセットのそれぞれの配列２１６の仮想線２１７が一定の水平距離を置いて互いにほぼ平行に延在するように、第１のセットと第２のセットとは互いに水平方向にずれている。
【００２６】
さらに、同じレベル２２５の隣接配列２１６同士は、図７にはっきりと見えるように、一部重なり合う。第１の配列の太陽電池用基板６は、第２の配列内の隣接する２つの太陽電池用基板６の間に一部延在する。したがって、重なり合った太陽電池用基板６間のピッチＰは、各配列２１６の太陽電池用基板６間のピッチｐより小さい。それぞれのレベル２２５は、ボート２２０内で上下に位置する。したがって、第１のレベル２２５の各配列の仮想線１７が第２のレベル２２５の各仮想線１７から鉛直距離ｄを置いて、好ましくはほぼ平行に、延在するように、それぞれのレベル２２５の配列２１６は鉛直方向に互いに離される。
【００２７】
図６および図７に示されている例においては、同じレベル２２５に配置されている２つの配列２１６の基板６同士が一部重なり合っているが、別の例においては、同じレベル２２５のそれぞれの配列２１６を重ね合わせずに互いに隣接させて配置してもよい。
【００２８】
上記の各例においては、太陽電池用基板６は常にほぼ鉛直に向けられている。太陽電池用基板６は相対的に薄く、したがって容易に湾曲しうるため、鉛直に向けることによって処理中の太陽電池用基板６の望ましくない破損を防止しうる。
【００２９】
太陽電池用基板の処理のために提供される方法の最後の装填構成例３１４が図８および図９に示されている。明解にするために、ここでは、以前の図によって図示および説明したような例とは異なる要素のみを詳細に説明する。図示の装填構成３１４は、互いに離隔されてほぼ平行に配置された複数の太陽電池用基板６から成る配列３１６を４つ含む。各配列３１６の基板６は、水平に向けられて互いに鉛直方向に離隔されている。各配列３１６の基板６の中心点Ｃは、それぞれの仮想線３１７上に位置付けられている。上記仮想線３１７は、プロセスチャンバ１０の中心軸１１にほぼ平行に延在する。したがって、それぞれの配列３１６は、上記中心軸１１にほぼ平行な方向に延在する。それぞれの配列３１６のそれぞれの仮想線３１７が鉛直距離Ｄを置いて互いにほぼ平行に延在するように、それぞれの配列３１６は互いに水平方向にずらされている。さらに、それぞれの配列３１６の基板６は、図９に示されているように、一部重なり合う。この例による構成３１４では、３００ｍｍの反応炉を用いた場合、同時に約１６００の太陽電池用基板６をプロセスチャンバ１０内に配置しうる。４５０ｍｍの反応炉を用いた場合、約４４００もの太陽電池用基板６を一回に処理しうる。ボート３２０の第１の端部３２７から第２の端部３２８まで延在するロッド３２６を少なくとも５つ備えたボート３２４に４つの配列３１６が配置される。各ロッド３２６は、ロッド３２６に沿って一定の相互間距離を置いて配置された複数の受容開口部３２９を備える。単一配列３１６のそれぞれの基板６は、隣接する基板６同士が間隔ｐで離隔されるように、図９から分かるように、少なくとも３つのロッド３２６の受容開口部３２９に受容される。
【００３０】
これらの基板は、ウェーハの前面と裏面との間にｐ／ｎ接合が形成される通常の半導体ウェーハでもよい。あるいは、これらの基板は、米国特許出願公開第２００４／００９７０１２号に記載されているようなスリバー技術による半導体ウェーハでもよい。この技術においては、一連の半導体条片またはスリバー（極細条片）を形成するために、複数の細長い平行スロットが半導体ウェーハを少なくとも一部貫通して形成される。スロットの深さと条片の厚さとは、ウェーハの厚さがスロットの深さと条片の厚さの合計より厚くなるように、選択される。この方法によって製造された電池は、両面受光型である。すなわち、これらの電池は、太陽光がどちらの面に当たった場合でも等しく十分に応答する。スリバーの処理は、スリバーがウェーハ内に支持されているときに行われることが好ましい。ＡＬＤは、このプロセスの自己限定性により、幅の狭いスロットの下方までスリバーの両側壁面に均一な不動態化層を形成するために適した技術である。このプロセスの完了後、スリバーをウェーハから切り取って平らに並べると、太陽電池の表面積が元の半導体ウェーハより大きくなる。
【００３１】
添付図面を一部参照して本発明の例示的実施形態を上で説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことを理解されたい。当業者は、図面、開示、および添付の特許請求の範囲を検討されることにより、開示されている各実施形態の変形例を理解し、特許請求されている本発明の実施に当たって実行できる。例えばボートまたはラックの特定の設計により、あるいは処理対象の太陽電池用基板の種類、形状、および寸法に応じて、例えば複数の配列を異なる構成で配置できることは明らかであろう。さらに、ラックまたはボートを別の構成にしてもよい。例えば、それぞれの太陽電池用基板を受容するようになっている異なる受容開口部と異なる数のロッドとを備えた異なるロッド組み立て体を設けることもできる。さまざまな隣接配列の太陽電池用基板を重ね合わせなくともよく、あるいは少なくとも部分的に重ね合わせることもできる。薄膜を太陽電池用基板の表面に設けるために用いられる処理の種類に応じて、隣接する太陽電池用基板間のピッチまたは間隔を決めてもよい。ボートまたはラックの装填および取り出しは、縦型炉が処理ステップを提供する製造プロセスに応じて、さまざまな方法で行われうる。
【００３２】
本明細書全体にわたって「１つの実施形態」または「一実施形態」への言及は、その実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、この明細書全体にわたってさまざまな箇所で出現する句「１つの実施形態において」または「一実施形態において」は、全てが必ずしも同じ実施形態に言及しているとは限らない。さらに、明示的に記載されていない新規実施形態を形成するために、１つ以上の実施形態の特定の特徴、構造、または特性を何れか適した方法で組み合わせうることに留意されたい。
【符号の説明】
【００３３】
１  縦型炉
２、１１  中心軸
６  太陽電池用基板
７  太陽電池用基板の表面
１０  プロセスチャンバ
１２  挿入用開口部
１３  第１の端部
１４、１１４、２１４、３１４  装填構成
１６、１１６、２１６  配列
１７、２１７、３１７  仮想線
２０  ラック
２２  受容位置
２４、１２０、２２０、３２０  ボート
２５  枠
１１７  仮想環状線
２２５  レベル
３２６  ロッド
３２９  受容開口部
【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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【外国語明細書】
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