JP6946381B2 - 太陽電池用蒸着装備及びこれを用いた蒸着方法 - Google Patents

Description

〔関連技術〕
本発明は、韓国特許出願第１０−２０１８−００８６２３８号（出願日：２０１８年７月２４日）、韓国特許出願第１０−２０１８−０１１６４３７号（出願日：２０１８年９月２８日）、及び韓国特許出願第１０−２０１８−０１１６４４６号（出願日：２０１８年９月２８日）に基づくパリ条約４条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。
〔発明の分野〕
本発明は、太陽電池用蒸着装備及びこれを用いた蒸着方法に関する。

最近石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予測されながらこれらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり続いている。その中でも、太陽電池は、太陽エネルギーから電気エネルギーを生産する電池として、エネルギー資源が豊富であり、環境汚染の問題がなくて注目されている。

一般的な太陽電池は、ｐ型とｎ型のように、互いに異なる導電型（conductive type）の半導体からなる基板（substrate）とエミッタ部（emitter layer）、それと基板とエミッタ部にそれぞれ接続された電極を備える。このとき、基板とエミッタ部の界面には、ｐ−ｎ接合が形成されている。

このような太陽電池に光が入射されれば半導体で複数の電子―正孔対が生成され、生成された電子―正孔対は電子と正孔にそれぞれ分離され、電子と正孔はｎ型の半導体とｐ型の半導体の方向にたとえばエミッタ部と基板の方向に移動し、基板とエミッタ部と電気的に接続された電極によって収集され、この電極を電線で接続して電力を得る。

最近では、太陽電池の開放電圧（Ｖｏｃ）を向上させるために、太陽電池のシリコン半導体基板の表面に不純物を含有したシリコン層を蒸着した構造の太陽電池が開発中である。

しかしながら、このような構造の太陽電池において、太陽電池の所望する効率と開放電圧を得るためには、太陽電池の表面に蒸着されるシリコン層の厚さが均一しなければならない。

しかし、太陽電池の半導体基板表面に不純物を含有したシリコン層を蒸着するにあたり、不純物ガスの散布が均一でない場合、半導体基板の部分でのシリコン層蒸着速度に差が生じ、半導体基板に蒸着されるシリコン層の厚さが均一でなくて、太陽電池の効率が低下し、所望するくらいの効率と開放電圧を確保できない問題がある。

本発明の目的は、太陽電池用半導体基板の表面に蒸着される不純物を含有した多結晶シリコン層の厚さ均一度を改善することができる太陽電池用蒸着装備及びこの装備を用いた蒸着方法を提供することにある。
〔本発明の一の態様〕
〔１〕 太陽電池用蒸着装備であって、
複数のシリコンウエハが垂直に配置される内部空間を備えたチャンバと、
シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスを前記複数のウェハの側面の方向に注入するための複数のシャワーノズルと、を備えてなる、太陽電池用蒸着装備。
〔２〕 前記複数のシャワーノズルは、前記複数のウェハの両側側部にそれぞれ形成されてなる、〔１〕に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔３〕
前記複数のシャワーノズルのそれぞれは、前記混合ガスを注入するための複数のホールを備えてなる、〔２〕に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔４〕
前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスの流速量をそれぞれ制御して前記混合ガスを前記複数のシャワーノズル部に供給する流速量制御部を更に備えてなる、〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔５〕 前記流速量制御部は、前記不純物ガスが混合されない前記蒸着ガスを選択的に前記複数のシャワーノズル部に供給する、〔４〕に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔６〕 前記チャンバの内部空間は第１方向に長く形成され、
前記第１方向の前面側には、前記複数のシリコンウエハが出入りするドアが備えられ、
前記第１方向の後面側には、ガスが排気されるベント（vent）が備えられ、
前記複数のシャワーノズルは、前記混合ガスを噴射するホールを備え、
前記複数のシャワーノズルは、前記チャンバと前記複数のシリコンウエハの側面との間に位置する、〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔７〕 前記複数のシャワーノズルのそれぞれは、前記チャンバの外部から内部に前記第１方向に長く延長され、前記混合ガスを供給する配管に接続され、
前記配管には、前記ホールが備えられておらず、
前記複数のシャワーノズルのそれぞれは、前記配管の先端に接続されて、前記複数のシリコンウエハを中心に前記チャンバの壁面に沿って前記第１方向と交差する第２方向に長く延長されてなる、〔６〕に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔８〕 前記複数のシャワーノズルのそれぞれは、前記配管の先端から前記チャンバの壁面に沿って前記第２方向に丸い形を有し、前記複数のシャワーノズルのそれぞれの長さ方向に沿って前記複数のホールが離隔されて備えられてなる、〔７〕に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔９〕 前記複数のホールの開口方向は、前記複数のシャワーノズルそれぞれの表面の内に、前記チャンバの内部空間の中心部の方向に備えられる、〔７〕又は〔８〕に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔１０〕 前記チャンバ内に配置され、前記第１方向に長く形成されたボートをさらに備えてなり、
前記複数のシリコンウエハは、前記ボートに前記第１方向に離隔されて前記第２方向に立てられた状態で配置されてなる、〔１〕〜〔９〕の何れか一項に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔１１〕 前記複数のシャワーノズルは、
前記ボートの中で、前記ドア側に隣接する前端部分に前記混合ガスを噴射する第１サブシャワーノズルと、
前記ボートの中央部分に前記混合ガスを噴射する第２サブシャワーノズルと、
前記ボートの内に、前記ベント側に隣接する後端部分に前記混合ガスを噴射する第３サブシャワーノズルとを備えてなる、〔１〕〜〔１０〕の何れか一項に記載の太陽電池用蒸着装備。
〔１２〕
太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法であって、
太陽電池用蒸着装備のチャンバ内に複数のウェハを垂直に位置させる段階と、
シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階と、を含んでなる、太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１３〕 前記不純物ガスを除外した前記シリコン蒸着ガスのみ前記シャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされないポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階を更に含んでなる、〔１２〕に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１４〕 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を活性化させて前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を前記不純物がドーピングされないポリシリコン層にドーピングする熱処理工程をさらに含んでなる、〔１３〕に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１５〕 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層を蒸着する段階において、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを適正な割合で混合するように流速量を調整して、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを前記シャワーノズルに同時に供給する、〔１３〕又は〔１４〕に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１６〕 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の蒸着温度は、前記不純物がドーピングされないポリシリコン層の蒸着温度より低い温度である、〔１３〕〜〔１５〕の何れか一項に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１７〕 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さは、前記不純物がドーピングされないポリシリコン層の厚さより薄い、〔１３〕〜〔１６〕の何れか一項に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１８〕 太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法であって、
太陽電池用蒸着装備のチャンバ内に複数のウェハを垂直に位置させる段階と、
シリコン蒸着ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階と、
シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記複数のウェハの第１ポリシリコン層の上に蒸着する段階と、
シリコン蒸着ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされない第２ポリシリコン層を前記複数のウェハの不純物がドーピングされたポリシリコン層の上に蒸着する段階と、を含んでなる、太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔１９〕 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を活性化させて前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を前記第１ポリシリコン層及び第２ポリシリコン層にドーピングする熱処理工程を更に含んでなる、〔１８〕に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
〔２０〕 前記複数のウェハそれぞれはボートに垂直に積載された状態で、チャンバにロードされる、〔１８〕又は〔１９〕に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。

本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備(ＣＶＤ, Chemical Vapor Deposition)は、複数のシリコンウエハが垂直に配置される内部空間を備えるチャンバと、シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスを前記複数のウェハの側面の方向に注入するための複数のシャワーノズルを含む。

前記複数のシャワーノズルは、前記複数のウェハの両側側部にそれぞれ形成されることができる。

前記複数のシャワーノズルのそれぞれは、前記混合ガスを注入するための複数のホールを備えることができる。

本発明の蒸着装備は、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスの流速量をそれぞれ制御して前記混合ガスを前記複数のシャワーノズル部に供給する流速量制御部をさらに含むことができる。

前記流速量制御部は、前記不純物ガスが混合されない前記蒸着ガスを前記複数のシャワーノズル部に供給できる。

前記チャンバの内部空間は第１方向に長く形成され、第１方向の前面側には複数のシリコンウエハが出入りするドアが備えされ、第１方向の後面側にはガスが排気されるベント（vent）が備えられ、 複数のシャワーノズルは混合ガスを噴射するホールを備え、複数のシャワーノズルは、チャンバと、複数のシリコンウエハの側面との間に位置する。

複数のシャワーノズルは、チャンバの外部から内部に第１方向に長く延長され、混合ガスを供給する配管に接続され、配管にはホールが備えないことがある。

複数のシャワーノズル各々は、配管の先端に接続され、複数のシリコンウエハを中心にチャンバの壁面に沿って第１方向と交差する第２方向に長く延長されることができる。

複数のシャワーノズルは、配管の先端からチャンバの壁面に沿って第２方向に丸形状を有し、シャワーノズルの長さ方向に沿って複数のホールが離隔して備えられることがある。

複数のホールの開口方向は各々のシャワーノズルの表面の内、チャンバの内部空間の中心部の方向に備えられることができる。

シャワーノズルの先端は、チャンバの壁面に沿って戻って配管の先端に隣接して位置することができる。

蒸着装備は、チャンバ内に配置され、第１方向に長く形成されたボートをさらに含むことができ、複数のシリコンウエハは、 ボートに水平方向に離隔され垂直方向に立てられた状態で配置されることができる。

ここで、シャワーノズルは、ボートの中でドア側に隣接する前端部分に混合ガスを噴射する第１サブシャワーノズルとボートの中央部分に混合ガスを噴射する第２サブシャワーノズルと、ボートの中でベント側に隣接した後端部分に混合ガスを噴射する第３サブシャワーノズルとを含むことができる。

本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法は、第１項に備えられた太陽電池用蒸着装備のチャンバ内に複数のウェハを垂直に位置させる段階と、シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階を含むことができる。

本発明の蒸着方法は、前記不純物ガスを除外した前記シリコン蒸着ガスのみ前記シャワーノズルから前記複数のウェハの側面方向に噴射して、不純物がドーピングされないポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階をさらに含むことができる。

本発明の蒸着方法は、前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を活性化させて前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を前記不純物がドーピングされないポリシリコン層にドーピングする熱処理工程をさらに含んでなることができる。

本発明の蒸着方法は、前記不純物がドーピングされたポリシリコン層を蒸着する段階において、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを適正な割合で混合するように流速量を調整して、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを前記シャワーノズルに同時に供給することができる。

前記の不純物がドーピングされたポリシリコン層の蒸着温度は、前記不純物がドーピングされないポリシリコン層の蒸着温度より低いことができる。

前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さは、前記不純物がドーピングされないポリシリコン層の厚さより薄いことができる。

本発明に係る蒸着装備を用いた蒸着方法は、チャンバ内に複数のウェハを垂直に位置させる段階と、シリコン蒸着ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面方向に噴射して、不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階とシリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面方向に噴射して、不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記複数のウェハの第１ポリシリコン層の上に蒸着する段階と、シリコン蒸着ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面方向に噴射して、不純物がドーピングされない第２ポリシリコン層を前記複数のウェハの不純物がドーピングされたポリシリコン層の上に蒸着する段階を含むことができる。

本発明の蒸着方法は、前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を活性化させて前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を前記第１及び第２ポリシリコン層にドーピングする熱処理工程をさらに含むことができる。

複数のウェハそれぞれはボートに垂直に積載された状態で、チャンバ内にロードすることができる。

本発明に係る太陽電池用蒸着装備及びその駆動方法は、シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスを噴射するシャワーノズルを備え、太陽電池用半導体基板の表面に蒸着される不純物を含有したシリコン層の厚さをより均一にすることができる。

本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第２実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第３実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第４実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第４実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第５実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第６実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第６実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第６実施形態を説明するための図である。 本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備の効果を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第７実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第８実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第９実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１０実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１１実施形態を説明するための図である。 本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１１実施形態を説明するための図である。 本発明の蒸着装備が用いられて形成される太陽電池の一例を説明するための図である。 図１８に示された太陽電池を製造する方法の一例を説明するための図である。 図１９で説明した太陽電池の製造工程の内、本発明の一例に係る蒸着装備が用いられる工程を説明するための図である。 本発明の一例に係る蒸着装備が太陽電池の製造工程に用いられる期間の間、温度変化を説明するための図である。 本発明の一例に係る蒸着装備が太陽電池の製造工程に用いられるとき、シリコン蒸着ガスと不純物ガスの注入流量について説明するための図である。 本発明の蒸着装備が用いられて形成される太陽電池の他の例を説明するための図である。

以下では、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、さまざまな形で実現することができ、ここで説明する実施の形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似の部分には 類似の符号をつけた。

図面で複数の層と領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分“上に”あるとする時、これは他の部分“真上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆にどの部分が他の部分“真上に”あるとするときは、中間に他の部分がないことを意味する。また、どの部分が他の部分の上に“全体的”に形成されているとするときは、他の部分の全体面（または全面）に形成されているものだけでなく、端の一部には形成されないことを意味する。

併せて、以下においてどのような構成要素の厚さや幅または長さが同じであることの意味は、工程上の誤差を考慮して、どのような第１構成要素の厚さや幅または長さが異なる第２構成要素の厚さや幅または長さと比較して、１０％の誤差の範囲内にある場合を意味する。

図１乃至図２は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１実施形態を説明するための図である。

図１の（ａ）は、太陽電池用蒸着装備を側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図１の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

図２は、太陽電池用蒸着装備内に備えられるシャワーノズル４０を説明するための図であり、図２の（ａ）は、蒸着装備の中心からシャワーノズル４０を眺めた形状であり、図２の（ｂ）は、図２のシャワーノズル４０の部分斜視図である。

本発明に係る太陽電池用蒸着装備は、図１及び図２に示すように、チャンバ１０とシャワーノズル４０を備える。

チャンバ１０は、図１の（ａ）に示すように、複数のシリコンウエハ１１０が内部に配置される空間が第１方向、例えば水平方向（ｘ）に長く備えられ、閉鎖された空間を形成する壁で構成されることができる。

さらに具体的に、チャンバ１０は、図１の（ａ）と（ｂ）に示すように、チャンバ１０が水平方向（ｘ）に長く形成されることができ、チャンバ１０の水平方向（ｘ）の前端にはドア（door、２０）、チャンバ１０の水平方向（ｘ）の後端には、ベント（vent、３０）と真空ポンプ３１が備えられることができる。

複数のシリコンウエハ１１０は、チャンバ１０の内部の空間に水平方向（ｘ）に長く配置されるボート（boat、１００）内に配置されることができ、太陽電池用シリコンウエハ１１０は、ボート１００内に配置された状態で、ドア２０を介してチャンバ１０の内部にロード（loading）されたり、アンロード（unloading）することができる。

このような複数のシリコンウエハ１１０は、図１の（ａ）に示すように、水平方向（ｘ）に長く形成されたボート１００に水平方向（ｘ）に離隔されて垂直方向（ｚ）に立てられた状態で位置してチャンバ１０の内部空間に配置されることができる。

これにより、図１の（ａ）に示すように、複数のシリコンウエハ１１０は、ボート１００内に複数のシリコンウエハ１１０の面がドア２０やベント３０が位置する水平方向（ｘ）の方向に立てられて、水平方向（ｘ）に離隔して配置されることができる。

このようなボート１００内で複数のシリコンウエハ１１０の配置構造は、一度にポリシリコン層（多結晶： polycrystalline silicon）を蒸着することができるシリコンウエハ１１０の数を大幅に増加させることができる。

一例として、太陽電池用半導体プロセスではない、一般的な半導体製造工程においては、一度にウェハ１１０の表面にある層を蒸着することができるウェハ１１０の数は、多くても１００枚から２００枚の間が、図１のようにボート１００内にシリコンウエハ１１０を立てて配置する場合、一度にポリシリコン層を蒸着することができるシリコンウエハ１１０の数は、８００枚〜１０００枚まで可能である。

さらに、図１においてはチャンバ１０の内部にロードされるボート１００の数が１つの場合を例に示したが、これと異なるように方法でボート１００の数は、複数で有り得る。

加えて、図１においては、チャンバ１０の内部にボート１００が水平方向（ｘ）に長く配置される場合を一例として示したが、これと異なるようにチャンバ１０の内部にボート１００が立てられた状態で高さ方向（ｚ）に長く配置されることも可能である。

ここで、複数のシリコンウエハ１１０を安着するボート１００がチャンバ１０の内部空間にロードされて配置された場合、チャンバ１０の内部空間でドア２０に隣接するボート１００の水平方向（ｘ）の端部分はボート１００の前端の部分、ベント３０に隣接するボート１００の水平方向（ｘ）端部分はボート１００の後端部分、ボート１００で前端部分と後端部分の間の部分は、中央部分と定義することができる。

また、チャンバ１０の後端に備えられるベント（vent、３０）と真空ポンプ３１は、シャワーノズル４０を介して噴射されるガスをチャンバ１０の外部に排出することができる。

シャワーノズル４０は、複数のシリコンウエハ１１０の側面の方向にポリシリコン層を蒸着させるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と蒸着されるポリシリコン層内にドーピングされた不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射する機能を実行することができる。

このため、シャワーノズル４０は、チャンバ１０の内部に固定されて、複数のシリコンウエハ１１０の表面のそれぞれにポリシリコン層を蒸着させるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と蒸着されるポリシリコン層内にドーピングされる不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するホール４１を備えることができる。

したがって、シャワーノズル４０は、チャンバ１０と、複数のシリコンウエハ１１０の間に位置し、複数のシリコンウエハ１１０の側面の方向に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射することができる。

さらに具体的に、シャワーノズル４０は、チャンバ１０の外部から内部に水平方向（ｘ）に長く延長されて混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を供給する配管（Ｐ４０）に接続することができる。ここで、配管（Ｐ４０）には、ホール４１が備えないことがある。

ここで、シャワーノズル４０は、配管（Ｐ４０）の先端に接続されて、複数のシリコンウエハ１１０を中心にチャンバ１０の壁面に沿って水平方向（ｘ）と交差する第２方向、例えば垂直方向（ｚ）に長く延長されることができる。このようなシャワーノズル４０は、配管（Ｐ４０）の先端からチャンバ１０の壁面に沿って垂直方向（ｚ）に丸い形を有することがある。

すなわち、シャワーノズル４０は、図１の（ｂ）に示すように、チャンバ内部空間の中心に基づいてチャンバ１０の壁面に沿って丸いチューブ形になるように長く延長することができる。

このようなシャワーノズル４０の長さ方向に沿って複数のホール４１が離隔して備えられることができる。このとき、複数のホール４１の開口方向はシャワーノズル４０の表面の内、チャンバ１０の内部空間の中心部の方向に備えられることができる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、第１ホール４１の開口方向がチャンバ１０の前面側や後面側に少し偏って備えられることも可能である。

加えて、シャワーノズル４０の先端は、チャンバ１０の壁面に沿って戻り配管（Ｐ４０）の先端に隣接して位置することができ、先端が閉塞されてあることがある。

このようにシャワーノズル４０がチャンバ１０の壁面に沿って丸く備えられて、半導体ウェハ１１０の側面方向に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するので、半導体ウェハ１１０の前面または後面にさらに均一に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が蒸着されるようにすることができる。

ここで、シャワーノズル４０の直径（Ｗ４０）は、３ｍｍ〜７ｍｍの間に形成されることができる。

また、シャワーノズル４０に備えられたホール４１との間の間隔Ｄ４１は、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の散布を考慮して、２０ｍｍ〜８０ｍｍの間の範囲内で規則的にまたは不規則的に形成することができる。

図１においては、シャワーノズル４０に備えられたホール４１間の間隔Ｄ４１が一定に備えた場合を一例として示した。

さらに、シャワーノズル４０に備えられたホール４１のそれぞれの直径Ｒ４１は、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの間で形成されることができる。

このようなシャワーノズル４０に誘引される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の内、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）は、噴射され、太陽電池用シリコンウエハ１１０の表面にポリシリコン層に蒸着されることができる。一例として、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）は、シラン（ＳｉＨ４）ガスで有り得る。

さらに、シャワーノズル４０に誘引される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の内、不純物ガス（Ｇ２）は、太陽電池用シリコンウエハ１１０の表面にポリシリコン層が蒸着されるとき、ポリシリコン層内にドーピングされることができる。

一例として、不純物ガス（Ｇ２）は、ＰＨ３ガスで有り得るが、これに必ずしも限定されるものではなく、ＢＢｒ３のようなボロンガスも可能である。

したがって、外部からのシャワーノズル４０に流入した混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、シャワーノズル４０のホール４１を介して噴射され、噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、蒸着装備内の空間の中でドア２０に隣接する前端からベント３０側の後端方向に移動しながら対流を形成し、排出されることができる。

このとき、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の内、一部は、シリコンウエハ１１０の表面に不純物がドーピングされたポリシリコン層で蒸着され、残りの一部は、真空ポンプ３１によって吸入されてベント３０を通じて外部に排出されることができる。

このような本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備は、それぞれのシャワーノズル４０からシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）を一緒に噴射させることで、シリコンウエハ１１０の表面に蒸着される不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度をさらに向上させることができる。

加えて、シャワーノズル４０の構成は、複数のシリコンウエハ１１０を中心に位置させ、シリコンウエハ１１０の側面から混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射させる構造を有しており、シリコンウェハ１１０の側面に、より均一にポリシリコン層を形成させることができる。

本発明の第１実施形態では、シャワーノズル４０がボート１００の中央部分に１つだけインストールされた場合を一例として説明したが、これと違ってシャワーノズル４０は、複数で備えられて、ボート１００の前端の部分、中央部分及び後端部分にそれぞれ位置して備えられることも可能である。

図３は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第２実施形態を説明するための図である。

図３の（ａ）は、太陽電池用蒸着装備を側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図３の（b）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

図３の（a）においては、チャンバの壁体から第１、２、３配管（Ｐ４０アール、Ｐ４０ｂ、Ｐ４０ｃ）が互いに異なる高さを有するものと示されており、第１、２、３シャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の大きさが互いに異なるように示されているが、これは理解の便宜上、図３の（a）のように示したものであり、実質的に図３の（b）のように、チャンバ壁体から第１、２、３配管（Ｐ４０アール、Ｐ４０ｂ、Ｐ４０ｃ）までの距離は、実質的に同一であり、第１、２、３シャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の大きさも互いに同じで有り得る。

図３の（a）に示すように、第２実施形態に係る太陽電池用蒸着装備は、ボート１００の前端の部分、中央部分及び後端部分にそれぞれシャワーノズル４０を備えすることができる。

そのために、複数のシャワーノズル（４０a 、４０ｂ、４０ｃ）のそれぞれには、複数の配管（Ｐ４０a 、Ｐ４０ｂ、Ｐ４０ｃ）が接続されて備えられることができる。

このように、複数のシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）がボート１００の前端部分、中央部分及び後端部分にそれぞれ備えられて、各シャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）から半導体基板の側面方向に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するようにすることで、半導体基板の表面に、より均一にポリシリコン層を蒸着させることができる。

また、本発明の第１、第２実施形態に係る太陽電池用蒸着装備では、ボート１００がチャンバ１０の内部に水平方向（ｘ）に長く配置されている場合を一例として説明したが、これと違ってチャンバ１０の内部にボート１００が立てられた状態で水平方向（ｘ）に長く配置されることも可能である。

図４は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第３実施形態を説明するための図である。

このような第３実施形態に係る太陽電池用蒸着装備でシャワーノズル４０と配管（Ｐ４０）の構成は、先の第１実施形態で説明したところと同じで有り得る。

しかしながら、第１実施形態と異なり、本発明の第３実施形態に係る太陽電池用蒸着装備でチャンバ１０の垂直方向（z）への高さと直径が水平方向（ｘ）でのチャンバ１０の長さよりはるかに大きくなることがある。つまり、チャンバ１０の直径がチャンバ１０の水平方向（ｘ）への長さよりはるかに大きくなることがある。

このように、チャンバ１０の直径がチャンバ１０の水平方向（ｘ）への長さよりはるかに大きい状態において、図６に示すように、複数のシリコンウエハ１１０は、垂直方向（z）に長さを有するボート１００に垂直方向（z）に離隔され、第１水平方向（ｘ）に倒した状態で位置してチャンバ１０の内部空間に配置されることも可能である。

即ち、複数のシリコンウエハ１１０が配置されたボート１００が垂直方向（z）に長くチャンバ１０の内部空間に配置されることもできる。

これにより、複数のシリコンウエハ１１０は、垂直方向（z）に長さを有するボート１００に垂直方向（z）に離隔されて、水平方向（ｘ）に倒した状態で位置してチャンバ１０の内部空間に配置されることができる。

加えて、これまでの第１〜第３実施形態においては、シャワーノズル４０が丸いチューブの形で備えられる場合を一例として説明したが、これと異なるように、シャワーノズル４０が配管（Ｐ４０）の先端に丸いシャワー機形で備えられることも可能である。

図５及び図６は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第４実施形態を説明するための図である。

図５の（ａ）は、 太陽電池用蒸着装備を側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図５の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

図６の（a）は、第４実施形態に係るシャワーノズル４０の断面を示したものであり、図６の（ｂ）は、第４実施形態に係るシャワーノズル４０の斜視図である。

図５及び図６において、シャワーノズル４０を除外いた残りの部分の構成は、先の第１実施形態で説明した同一である。したがって、同じ部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。

シャワーノズル４０と接続される配管（Ｐ４０）は、図５の（ａ）と（ｂ）に示すように、チャンバ壁体の中間の高さ程度に長さ方向（x）に長く備えられることができる。このとき、配管（Ｐ４０）は、ボート１００の両側に備えられることができる。

シャワーノズル４０は、図５に示すように、配管（Ｐ４０）の先端に接続され、シャワー機の形で備えられることができる。

すなわち、第４実施形態に係るシャワーノズル４０は、図６に示すように、内部空間が空いているキャビティを有し、外観が丸い形を有し、丸い形の表面にキャビティと接続される複数のホール４１が備えられることができる。

このようなキャビティ構造のシャワーノズル４０の最大直径は、配管（Ｐ４０）の直径より大きく、シャワーノズル４０の外観が楕円形または円形の形で備えられることができる。

加えて、このようなキャビティ構造を有するシャワーノズル４０は、第４実施形態においては、ボート１００の両側にそれぞれ一つずつだけ備える場合を一例として説明したが、これと異なるようにボート１００の両側面に複数本が備えられることも可能である。

図７は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第４実施形態を説明するための図である。

図７においては先の第４実施形態で説明したことと同じ部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。

図７に示すように、キャビティ構造を有するシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）は、ボート１００の両側にそれぞれ複数本が備えることも可能である。

一例としては、それぞれのシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）は、ボート１００の前端部分、中央部分及び後端部分にそれぞれ配置されることができる。

このとき、ボート１００の両側にそれぞれ複数本が備えられる複数のシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）には、複数の配管（Ｐ４０ａ、Ｐ４０ｂ、Ｐ４０ｃ）がそれぞれ接続することができる。このとき、各配管（Ｐ４０ａ、Ｐ４０ｂ、Ｐ４０ｃ）は、チャンバ１０の底面から互いに異なる高さを有して配置されることができる。

図８〜図１０は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第６実施形態を説明するための図である。

ここで、図８の（ａ）は、太陽電池用蒸着装備を側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図８の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

さらに、図９は、太陽電池用蒸着装備内に備えられるシャワーノズル４０を説明するための図である。

また、図１０は、図８に示された、太陽電池用蒸着装備内の空間にシャワーノズル４０を介して噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が移動して形成される対流の一例を示したもので、図１０においては、理解の便宜上ボート１００と、複数のシリコンウエハ１１０の図示は省略した。

本発明に係る太陽電池用蒸着装備は、「図８及び図９」に示すように、チャンバ１０とシャワーノズル４０を備える。

チャンバ１０は、図８の（a）に示すように、複数のシリコンウエハ１１０が内部に配置される空間が水平方向（ｘ）に長く備えられ、閉鎖された空間を形成する壁で構成されることができる。

さらに具体的に、チャンバ１０は、図８の（ａ）と（ｂ）に示すように、チャンバ１０が水平方向（ｘ）に長く形成されることができ、チャンバ１０の水平方向（ｘ）の前端にはドア（ｄoor、２０）、チャンバ１０の水平方向（ｘ）の後端には、ベント（ｖｅｎｔ、３０）と真空ポンプ３１が備えられることができる。

複数のシリコンウエハ１１０は、チャンバ１０の内部の空間に水平方向（ｘ）に長く配置されるボート（boat、100）内に配置されることができる。

具体的に、図８に示すように、複数のシリコンウエハ１１０は、ボート１００内に複数のシリコンウエハ１１０の面がドア２０やベント３０が位置する水平方向（ｘ）に離隔して配置されることができる。

このようなボート１００内で複数のシリコンウエハ１１０の配置構造は、一度にポリシリコン層を蒸着することができるシリコンウエハ１１０の数を大幅に増加させることができる。

一例として、太陽電池用半導体プロセスではなく、一般的な半導体製造工程では、一度にウェハの表面にいずれの層を蒸着することができるウエハの数は多くても１００枚から２００枚の間であるが、図８のようにボート１００内にシリコンウエハ１１０を立てて配置する場合、一度にポリシリコン層を蒸着することができるシリコンウエハ１１０の数は、８００枚〜１０００枚まで可能である。

さらに、図８においては、チャンバ１０の内部にロードされるボート１００の数が１つである場合を一例として示したが、これと異なるようにボート１００の数は、複数本で有り得る。

加えて、図８においては、チャンバ１０の内部にボート１００が水平方向（ｘ）に長く配置される場合を一例として示したが、これと異なるようにチャンバ１０の内部にボート１００が立てられた状態で高さ方向（ｚ）に長く配置されることも可能である。

しかし、説明の便宜上、図８に示されたものを一例として以下に説明する。

このように、太陽電池用シリコンウエハ１１０は、ボート１００内に配置された状態で、ドア２０を介してチャンバ１０の内部にロード（loading）されたり、アンロード（unloading）することができる。

ここで、複数のシリコンウエハ１１０を安着するボート１００がチャンバ１０の内部空間にロードされて配置された場合、チャンバ１０の内部空間でドア２０に隣接するボート１００の水平方向（ｘ）の端部分はボート１００の前端の部分、ベント３０に隣接するボート１００の水平方向（ｘ）端部分はボート１００の後端部分、ボート１００で前端部分と後端部分の間の部分は、中央部分と定義することができる。

さらに、チャンバ１０の後端に備えられるベント（vent、３０）と真空ポンプ３１は、シャワーノズル４０を介して噴射されるガスをチャンバ１０の外部に排出することができる。

シャワーノズル４０は、複数のシリコンウエハ１１０の表面のそれぞれにポリシリコン層を蒸着させるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と蒸着されるポリシリコン層内にドーピングされる不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射する機能を実行することができる。

このようなシャワーノズル４０は、図８及び図９に示すように、細長いパイプ形状を有することができ、チャンバ１０の内部側壁に位置して、水平方向（ｘ）に長く固定され、外部からシャワーノズル４０に流入した混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するホール４１が水平方向（ｘ）に離隔されてシャワーノズル４０の側面に備えられることができる。

このとき、シャワーノズル４０の側面に備えられたホール４１の開口方向は一例として、図８の（ａ）と（ｂ）に示すように、ボート１００が位置する方向またはボート１００の側面方向に形成されることができる。

ここで、水平方向（ｘ）と交差するシャワーノズル４０の直径（Ｗ４０）は、３ｍｍ〜７ｍｍの間に形成されることができる。

また、シャワーノズル４０に備えられたホール４１との間の水平方向の間隔Ｄ４１は、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の散布を考慮して、２０ｍｍ〜８０ｍｍの間の範囲内で一定にまたは不規則に形成することができる。

図８においては、シャワーノズル４０に備えられたホール４１との間の水平方向の間隔Ｄ４１が一定に備えた場合を一例として示した。

さらに、シャワーノズル４０に備えられたホール４１のそれぞれの直径Ｒ４１は、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの間で形成されることができる。

このようなシャワーノズル４０に誘引される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）のシリコン蒸着ガス（Ｇ１）は、噴射され、太陽電池用シリコンウエハ１１０の表面にポリシリコン層に蒸着されることができる。一例として、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）は、シラン（ＳｉＨ４）ガスで有り得る。

さらに、シャワーノズル４０に誘引される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の内、不純物ガス（Ｇ２）は、太陽電池用シリコンウエハ１１０の表面にシリコン層が蒸着されるとき、ポリシリコン層内にドーピングされることができる。

一例として、不純物ガス（Ｇ２）は、 ＰＨ３ガスで有り得るが、これに必ずしも限定されるものではなく、ＢＢｒ３のようなボロンガスも可能である。

したがって、外部からのシャワーノズル４０に流入した混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、シャワーノズル４０のホール４１を介して噴射され、噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、図１０に示すように、蒸着装備内の空間の中でドア２０に隣接する前端からベント３０側の後端方向に移動しながら対流を形成し、排出されることができる。

このとき、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の一部は、シリコンウエハ１１０の表面に不純物がドーピングされたポリシリコン層に蒸着され、残りの一部は、真空ポンプ３１によって吸入されてベント３０を通じて外部に排出されることができる。

このような本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備は、それぞれのシャワーノズル４０からシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）を一緒に噴射させることで、シリコンウエハ１１０の表面に蒸着される不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度（Uniformity）をより向上させることができる。

加えて、本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備は、８００枚〜１０００枚程度のシリコンウェハ表面に一度に不純物がドーピングされるポリシリコン層を蒸着することができ、製造時間及びコストを大幅に削減することができる。

これに対して、さらに詳細に説明すると、次の通りである。

図１１は、本発明の一例に係る太陽電池用蒸着装備の効果を説明するための図である。

図１１の（ａ）は、本発明のように、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）がシャワーノズル４０のホール４１を介して噴射される場合、シリコンウエハ１１０の表面に蒸着された不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度を説明するための図であり、図１１の（ｂ）は、本発明とは異なるようにシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）のそれぞれが互いに異なるシャワーノズル４０のホール４１を介して噴射される場合、シリコンウエハ１１０の表面に蒸着された不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度を説明するための比較例の一例である。

本発明に係る場合、図１１の（ａ）のように、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）がシャワーノズル４０のホール４１を介して噴射される場合、シリコンウエハ１１０の中央部分と縁部分の厚さの差（ｔ）は、約４ｎｍ以下であることで現れた。

しかし、比較例の場合、図１１の（ｂ）のように、本発明とは異なるようにシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）のそれぞれが互いに異なるシャワーノズル（１、２）のホールを介して噴射される場合、シリコンウエハ１１０の中央部分と縁部分の厚さの差（ｔ^`）は、約５０〜６０ｎｍの間であることで現れた。

特に、比較例の場合、シリコンウエハ１１０でシリコン蒸着ガス（Ｇ１）を噴射するシャワーノズル２の隣接した部分と中央部分では、不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度が比較的良好であるが、シリコンウェハ１１０で不純物ガス（Ｇ２）を噴射するシャワーノズル１と隣接した部分と縁部分では、不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さが相対的に過剰に薄く蒸着され、不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度が相対的に悪化することで現れた。

即ち、比較例のように、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）のそれぞれが互いに異なるシャワーノズル（１、２）のホールを介して噴射される場合、シリコンウエハ１１０で不純物ガス（Ｇ２）を噴射するシャワーノズル１と隣接した部分では、不純物がドーピングされたシリコン層が相対的に厚く蒸着され、シリコンウエハ１１０で不純物ガス（Ｇ２）を噴射するシャワーノズル１と隣接した部分では、不純物がドーピングされたポリシリコン層が相対的に薄く蒸着され、不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの均一度が悪化されることを確認することができる。

これは、このような不純物ガス（Ｇ２）においてリン（Ｐ）は、ポリシリコン層内に不純物として作用するが、不純物ガス（Ｇ２）の散布により、太陽電池用シリコンウエハ１１０の表面に蒸着されるポリシリコン層の蒸着速度が速くなったり、遅くなることがあるからである。

即ち、シリコンウエハ１１０で不純物ガス（Ｇ２）を噴射するシャワーノズル１と隣接した部分では、不純物ガス（Ｇ２）の密度が相対的に高く、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）の密度が相対的に低くて、蒸着されるポリシリコン層の厚さが相対的に薄いものと推定され、シリコンウエハ１１０でシリコン蒸着ガス（Ｇ１）を噴射するシャワーノズル２に隣接した部分では、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）の密度が相対的に高く、不純物ガス（Ｇ２）の密度が 相対的に低くて、蒸着されるポリシリコン層の厚さが相対的に厚いものと推定される。

このように、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）のそれぞれが互いに異なるシャワーノズル（１、２）のホールを介して噴射される場合、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）のそれぞれの散布が均一でなくて、シリコンウエハ１１０に蒸着される不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さが均一でなくなり、これにより、太陽電池の効率が低下されることがある。

しかし、本発明の場合、それぞれのシャワーノズル４０のホール４１を介してシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が噴射されるので、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）の散布をさらに均一にすることができる。

したがって、本発明は、シリコンウエハ１１０に蒸着される不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さをさらに均一にすることができ、これにより、太陽電池の効率をさらに向上させることができる。

これまでは本発明において、チャンバ１０の内部の各側壁に位置したシャワーノズル４０が一つである場合を一例として説明したが、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の散布をさらに向上させるために、チャンバ１０の内部の各側壁に位置するシャワーノズル４０は、複数本で形成されることも可能である。図１２以下ではこれについて説明する。

さらに、図１２以下においては、前述の内容と重複する内容の説明は、説明の便宜上省略する。

図１２は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第７実施形態を説明するための図である。

図１２の（ａ）は、第６実施形態に係る太陽電池用蒸着装備を側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図１２の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備を上から下に見たときの断面を簡略に示したものであり、図１２の（ｃ）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

図１２の（a）乃至（ｃ）に示すように、チャンバ１０の各内部側壁に設置されるシャワーノズル４０のそれぞれは、第１サブシャワーノズル４０ａ、第２サブシャワーノズル４０ｂ及び第３サブシャワーノズル４０ｃを備えることができる。

第１サブシャワーノズル４０ａは、ボート１００の内、ドア２０側に隣接した部分に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射し、第２サブシャワーノズル４０ｂは、ボート１００の中央部分に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射し、第３サブシャワーノズル４０ｃは、ボート１００の内、ベント３０側に隣接した部分に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射することができる。

さらに、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）のそれぞれは、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射する複数のホール４１が、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）のそれぞれの長さ方向の側面に水平方向（ｘ）に離隔されて備えられることができる。

このとき、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）のそれぞれに備えられた複数のホール４１の開口方向は、水平方向（ｘ）と交差する方向で有り得る。

ここで、第１サブシャワーノズル４０ａは、ドア２０側からボート１００の前端部分と中央部分との間まで延長されて、複数のホール４１が備えられることができる。

第２サブシャワーノズル４０ｂは、ベント３０側からドア２０の方向に延長されるが、第１サブシャワーノズル４０ａの先端と隣接した部分でバンディングされ、再びベント３０の方向に延長することができ、複数のホール４１は、第２サブシャワーノズル４０ｂがバンディングされた部分から第２サブシャワーノズル４０ｂの先端まで形成されることができる。

さらに、第３サブシャワーノズル４０ｃは、ベント３０側からドア２０の方向に延長されるが、第２サブシャワーノズル４０ｂの先端と隣接した部分でバンディングされて、再びベント３０の方向に延長されることができ、複数のホール４１は、第３サブシャワーノズル４０ｃがバンディングされた部分から第３サブシャワーノズル４０ｃの先端まで形成されることができる。

しかし、これに必ずしも限定されるものではなく、第２、３サブシャワーノズル４０がバンディングされず、第１サブシャワーノズル４０ａのように一方向に長く延びて備えられることも可能である。

または、図１２に示されたものと違って、第１、２、３サブシャワーノズル４０は、すべてドア２０側からベント３０側の方向に延長されて形成されることも可能であり、又はこれと逆に、第１、２、３サブシャワーノズル４０は、すべてベント３０側からドア２０側の方向に延長されて形成されることも可能である。

または、図１２に示されたものと異なるように、第１、２、３サブシャワーノズル４０の内、いずれか１つまたは複数のサブシャワーノズルは、すべてドア２０側からベント３０側の方向に延長され、残りのサブシャワーノズルは逆に、ベント３０側からドア２０側の方向に延長されて形成されることも可能である。

さらに、このような第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）は、 図１２の（ｃ）に示すように、チャンバ１０の内部側壁に垂直方向（ｚ）に離隔して一列に備えられることができる。

このように、本発明は、チャンバ１０の各内部側壁に設置されるシャワーノズル４０のそれぞれを、第１サブシャワーノズル４０ａ、第２サブシャワーノズル４０ｂ及び第３サブシャワーノズル４０ｃに区分して備えることにより、チャンバ１０の内部空間に配置されるボート１００の前端部分、中央部分、及び後端の部分に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が均一な圧力で噴射されるようすることができる。

これにより、ボート１００内に配置された複数のシリコンウェハ１１０の位置に基づいて、それぞれのシリコンウエハ１１０の表面に蒸着される不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さの偏差が大きくなるのを防止することができる。

これにより、ボート１００の前端部分、中央部分及び後端部分のそれぞれに配置されたシリコンウエハのそれぞれに蒸着されるポリシリコン層の厚さの偏差をさらに減らすことができる。

さらに、一例として、図１２の（ａ）と（ｂ）に示すように、第１サブシャワーノズル４０ａに備えられた複数のホール４１の内、一部ホール４１ａは、ドア２０側に隣接したボート１００の水平方向（ｘ）端とドア２０側との間の空間に位置することができる。

これは、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が蒸着装備の内部空間で移動される対流パターンを考慮したものである。

さらに具体的に説明すると、先の図１０に示されるようと類似に、蒸着装備の内部空間に移動される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンは、各サブシャワーノズル４０から噴射された後、全体的に蒸着装備のベント３０の方向に向かうことができる。

これにより、ボート１００とドア２０との間の空間に噴射される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の量が相対的に小さくなることができる。

これにより、ドア２０側に隣接したボート１００の水平方向（ｘ）の端に隣接して配置されたシリコンウエハ１１０に蒸着されるポリシリコン層の厚さは、ボート１００の中央及び後端部分に配置されたシリコンウェハ１１０に蒸着されるポリシリコン層の厚さより相対的に薄く蒸着されることができる。

しかし、第１シャワーノズル４０に備えられた複数のホール４１の内、一部ホール４１aがドア２０側に隣接したボート１００の水平方向（ｘ）端とドア２０側との間の空間に位置する場合、ボート１００とドア２０との間の空間に噴射される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の量を相対的に増加させ、ドア２０側に隣接したボート１００の前端に隣接して配置されたシリコンウエハ１１０にもさらに均一にポリシリコン層が蒸着されるようにすることができる。

これまでは、各サブシャワーノズル４０に備えられたホール４１との間の間隔が均一な場合を一例として説明したが、ホール４１との間の間隔は均一でなく備えることもある。これに対して、下の図１３を参照して説明する。

図１３は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第８実施形態を説明するための図である。

図１３の（ａ）は、太陽電池用蒸着装備のドア２０側前端の側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図１３の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備のドア２０側の前端を上から下に見たときの断面を簡略に示したものである。

本発明において、第１、２、３サブシャワーノズル（４０a、４０ｂ、４０ｃ）の内、少なくとも一つのサブシャワーノズルは間隔が不規則に形成されたホール４１を備えることができる。

さらに具体的に、シャワーノズル４０に流入した混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が各ホール４１を介して噴射されることによって、シャワーノズル４０の先端に進行すればするほど混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の噴射圧力が減少する点と蒸着装備内での混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）対流パターンを考慮して、少なくとも一つのサブシャワーノズルで混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が流入する入口に隣接した第１部分に位置したホール４１との間の間隔は、第１部分より少なくとも一つのサブシャワーノズルの先端に、さらに隣接した第２部分に位置したホール４１との間の間隔より大きく形成されることができる。

さらに、少なくとも一つのサブシャワーノズルにおいてホール４１との間の間隔は、第１部分から第２部分に進行すればするほど徐々に減少することができる。

これにより、サブシャワーノズル４０の内、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の噴射圧力が大きい部分では、ホール４１の間隔を大きくして、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の噴射圧力が小さい部分ではホール４１の間隔を狭くして、蒸着装備の内部空間で、全体的に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の密度がさらに均一にすることができる。

一例として、図１３の（ａ）に示すように、第１サブシャワーノズル４０ａからの混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が流入する入口に隣接した第１部分（Ｐ１）に位置したホール４１との間の間隔Ｄ４１ａは、第１部分（Ｐ１）より第１サブシャワーノズル４０ａの先端に、さらに隣接した第２部分（Ｐ２）に位置したホール４１との間の間隔Ｄ４１ｃより大きく形成ことができる。

さらに、この時、図１３の（ａ）に示すように、第１部分（Ｐ１）から第２部分（Ｐ２）に進行すればするほど、第１サブシャワーノズル４０からホール４１との間の間隔はＤ４１ａ、Ｄ４１ｂ、Ｄ４１ｃ順に徐々に減少することができる。

したがって、第１サブシャワーノズル４０ａからドア２０側に隣接したボート１００の前端部分とドア２０との間の空間に位置するホール４１との間の間隔Ｄ４１ａはボート１００の側面に隣接して備えたホール４１との間の間隔Ｄ４１ｂより大きくすることができ、ホール４１との間の間隔が第１サブシャワーノズル４０ａの先端に進行すればするほど徐々に小さくことができる。

これにより、図１３の（ｂ）に示すように、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンが全体的にドア２０側からベント３０側に形成される特性を考慮して、ボート１００の前端部分とドア２０との間の空間に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）がより強い圧力で噴射されるようにすることができ、チャンバ１０の内部空間全体での混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の密度がより均一になることができる。

これまではシャワーノズル４０の側面に備えられたホール４１の開口方向がボート１００が位置する方向またはボート１００の側面方向に形成される場合を一例として説明した。

しかし、チャンバ１０の内部空間に形成される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンの混雑度が向上すればするほど、チャンバ１０の内部空間全体での混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の密度がさらに均一になることができる。

以下においては、本発明に係る蒸着装備でチャンバ１０の内部空間に形成される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンの混雑度をさらに向上させた構造の一例について説明する。

以下の図１４においては、チャンバ１０の内部空間に形成される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンの混雑度をさらに向上させるため、シャワーノズル４０の側面に備えられたホール４１の開口方向がボート１００が位置する方向またはボート１００の側面方向以外の方向に形成された一例について説明する。

図１４は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第９実施形態を説明するために、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

本発明の第９実施形態に係る太陽電池用蒸着装備は、図１４の（a）に示すように、シャワーノズル４０に備えられたホール４１は、開口方向がボート１００の側面方向に形成される第１ホール４１１とチャンバ１０の底の方向及び/またはチャンバ１０の上部方向に開口方向が形成された第２ホール（４１２、４１３）を含むことができる。

これにより、太陽電池用蒸着装備を前面から見たとき、図１４の（ａ）に示すように、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンがボート１００の側面方向だけでなく、チャンバ１０の底の方向及び/またはチャンバ１０の上部方向にも形成することができる。

したがって、チャンバ１０の内部空間に形成される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターンの混雑度がさらに向上することができる。

このような第１ホール４１１と 第２ホール（４１２、４１３）は、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の内、少なくとも一つに適用することができる。

したがって、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の内、少なくとも一つのサブシャワーノズルは、開口方向がボート１００の側面方向に形成される第１ホール４１２とチャンバ１０の底の方向及び/またはチャンバ１０の上部方向に開口方向が形成された第２ホール（４１１、４１３）を備えることができる。

これまではシャワーノズル４０の長さ方向の側面にホール４１が備えられる場合だけを説明したが、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターン混雑度をさらに向上させるために、ホール４１は、シャワーノズル４０の先端に形成されることも可能である。これに対して、さらに具体的に説明すると、次の通りである。

図１５は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１０実施形態を説明するための図である。

図１５の（ａ）は、太陽電池用蒸着装備を上から下に見たときの断面を簡略に示したものであり、図１５の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図１５の（ｃ）は、第２サブシャワーノズル４０ｂの先端を拡大して示した一例である。

本発明の第１０実施形態に係る太陽電池用蒸着装備は、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の内、少なくとも一つのサブシャワーノズル４０は、少なくとも一つのサブシャワーノズル４０の先端に開口方向が水平方向（ｘ）に形成されたホール４１が備えられるようにすることができる。

一例として、図１５の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１、２、３サブシャワーノズル（４０a、４０ｂ、４０ｃ）の内、第２サブシャワーノズル４０ｂは、第２サブシャワーノズル４０ｂの先端に開口方向が第２サブシャワーノズル４０ｂの長さ方向である水平方向（ｘ）に形成されたホール４１が備えられるようにすることができる。

このとき、第２サブシャワーノズル４０ｂは、水平方向（ｘ）と交差する方向（ｚ、ｙ）に開口方向が形成されるホールを備えないことがある。

さらに、このとき、第１、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｃ）は、水平方向（ｘ）と交差する方向（ｚ、ｙ）に開口方向が形成されるホール４１を備えることができる。

ここで、第２サブシャワーノズル４０ｂの先端に形成されたホール４１の直径は、第１、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｃ）の長さ方向の側面に形成されたホール４１の直径より大きいことがある。

一例として、第２サブシャワーノズル４０ｂの先端に形成されたホール４１の直径は、第２サブシャワーノズル４０ｂの直径と同じで有り得る。

このような第１０実施形態に係る太陽電池用蒸着装備は、少なくとも一つのサブシャワーノズル４０ｂが先端に開口方向が水平方向（ｘ）に形成されたホール４１を備え、図１５の（ａ）に示すように、蒸着装備の内部空間で混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の対流パターン混雑度をさらに向上させることができる。

これにより、複数のシリコンウエハ１１０のそれぞれの表面に不純物がドーピングされたポリシリコン層をより均一に蒸着させることができる。

これまで本発明の実施形態は、別にそれぞれ分けて説明したが、互いに両立可能な範囲内で、各実施形態は、互いに併合されて実現されることもある。

加えて、これまでの実施形態においては、水平方向に長く延長される複数のシャワーノズルの内、少なくとも一つのシャワーノズルは、シャワーノズル側面に混合ガスを噴射させるホールが備えた場合を一例として説明した。

しかし、これと違って複数のシャワーノズル全体はシャワーノズル側面に混合ガスを噴射するホールが、各シャワーノズルの先端に備えることも可能である。

これに対し、さらに具体的に説明すると、次の通りである。

図１６〜１７は、本発明に係る太陽電池用蒸着装備の第１１実施形態を説明するための図である。

以下の図１６及び図１７においては、先の図８〜図１５で説明した部分と重複する内容の説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

図１６の（ａ）は、太陽電池用蒸着装備を側面から見たときの断面を簡略に示したものであり、図１６の（ｂ）は、太陽電池用蒸着装備を上から下に見たときの断面を簡略に示したものであり、図１６の（ｃ）は、太陽電池用蒸着装備を前面から見たときの断面を簡略に示したものである。

参考として、理解の便宜上、図１６の（ｂ）において、第１、２、３シャワーノズル４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）を上から見たとき、第２、３シャワーノズル４０（４０ｂ、４０ｃ）が互いにずれ備えられるように示されたが、実際には、図１６の（c）に示すように、垂直方向に（z）に離隔して一列に備えられることができる。

図１７は、図１６に示された太陽電池用蒸着装備が動作されるとき、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が噴射される形態を簡略に示したものである。

本発明の第１１実施形態に係る太陽電池用蒸着装備は、図１６に示すように、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が流入するシャワーノズル４０が複数本で備えられ、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が噴射されるホール４１は、複数のシャワーノズル４０のそれぞれの先端に位置することができる。

このとき、複数のシャワーノズル４０に備えられた各々のホール４１は、ドア２０の方向を向くか、ベント３０の方向に互いに異なる方向にオープンされて有り得る。

一例として、複数のシャワーノズル４０に備えられた各々のホール４１の形状は、図１５の（ｃ）に示されたことと同じで有り得る。

さらに具体的に、シャワーノズル４０は、図１６の（a）乃至（ｃ）に示すように、シャワーノズル４０は、第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）を含むことができる。

このような第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）は、チャンバの内部に配置されたボートに基づいて両側の側壁に備えられるが、水平方向（ｘ）のライン上に一列に配置され、垂直方向（ｚ）に離隔されて備えられることができる。

第１サブシャワーノズル４０ａは、ドア２０側からボートの前端部分まで延長され、ドア２０側に隣接した部分に先端が位置して、第１サブシャワーノズル４０ａの先端に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するホール４１が備えられることができる。

このような第１サブシャワーノズル４０ａの先端に備えられたホール４１は、ベント３０側の方向にオープンされることができる。

第２サブシャワーノズル４０ｂは、ベント３０側からボートの中央部分まで延長され、ボートの中央部分に先端が位置して、第２サブシャワーノズル４０ｂの先端に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するホール４１が備えられることができる。

このような第２サブシャワーノズル４０ｂの先端に備えられたホール４１は、ドア２０側の方向にオープンされることができる。

第３サブシャワーノズル４０ｃは、 ベント３０側からボートの後端部分まで延長され、ベント３０側に隣接した部分に先端が位置して、第３サブシャワーノズル４０ｃの先端に混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を噴射するホール４１が備えられることができる。

このような第３サブシャワーノズル４０ｃの先端に備えられたホール４１は、ドア２０の方向にオープンされることができる。

このような第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）は、それぞれの先端に備えられたホール４１がベント３０の方向にオープンされるか、ドア２０側の方向にオープンされており、チャンバ内部の空間に噴射される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の混雑度をさらに向上させることができ、これにより、ボートに配置された複数のシリコンウェハ表面に蒸着されるポリシリコン層の均一度（uniformity）をさらに向上させることができる。

さらに具体的に、図１６に図示された第６実施形態のように、シャワーノズル４０が備えられ、それぞれの第１、２、３シャワーノズル４０の先端に備えられたホール４１がドア２０の方向かベント３０の方向にオープンされた場合、図１７に示すように、太陽電池用蒸着装備が動作されるとき、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が噴射される形態がさらに複雑になり、不純物がドーピングされたシリコン層がシリコンウエハ１１０の表面に蒸着されるとき、均一度がさらに向上することができる。

さらに具体的に、第１サブシャワーノズル４０ａから噴射される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、ベント３０側の方向にボートの前端部分で噴射され、ボートの中央部分と後端部分に配置されたシリコンウェハの表面に蒸着されることができる。

第２サブシャワーノズル４０から噴射される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、ドア２０の方向にボートの中央部で噴射され、噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、ボートの前端部分に配置されたシリコンウェハの表面に蒸着されることができる。

第３サブシャワーノズル４０ｃから噴射される混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、ベント３０側の方向にボートの後端部分で噴射され、噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、ボートの前端部分に配置されたシリコンウェハの表面に蒸着されることができる。

このとき、各第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）から噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）は、その噴射方向が互いに異なり、反対されるので、各第１、２、３サブシャワーノズル（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）で噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が互いに影響を受け、噴射された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）の混雑度がさらに高まり、これにより、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）がシリコンウエハ１１０の表面に、さらに均一に蒸着され、不純物がドーピングされたポリシリコン層がシリコンウエハ１１０の表面に、さらに均一に形成することができる。

これまでは太陽電池の半導体基板として用いられるシリコンウェハの表面にシリコン蒸着ガスと不純物ガスを蒸着する太陽電池用蒸着装備について説明した。

以下においては、このような本発明の蒸着装備を用いて、太陽電池を製造する工程について説明する。

図１８は、本発明の蒸着装備が用いられて形成される太陽電池の一例を説明するための図であり、図１９は、図１８に示された太陽電池を製造する方法の一例を説明するための図である。

図１８に示すように、本発明の蒸着装備が用いられて形成される太陽電池の一例は、半導体基板１１０、制御パッシベーショ膜１６０、第１導電型領域１７０、第１パッシベーション膜１８０、第２導電型領域１２０、第２パッシベーション膜１３０、第１電極１５０及び第２電極１４０を含むことができる。

ここで、制御パッシベーショ膜１６０、第１パッシベーション膜１８０と第２パッシベーション膜１３０は省略されることもあるが、備えられた場合、太陽電池の効率がさらに向上することができるので、備えられた場合を一例として説明する。

半導体基板１１０は、結晶質半導体で構成されることができる。一例として、単結晶シリコンウェハまたは多結晶シリコンウエハを含みから形成されることができる。

本実施形態においては、半導体基板１１０に別途のドーピング領域が形成されず、半導体基板１１０がベース領域１０だけで構成されることができる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、半導体基板１１０がベース領域１０を含み他のドーピング領域が一緒に形成されることも可能である。

以下においては、半導体基板１１０に、ベース領域１０と第２導電型領域１２０が一緒に備えた場合を一例として説明する。

本実施形態においては、半導体基板１１０またはベース領域１０は、第１または第２導電型ドーパントが低いドーピング濃度でドーピングされて、第１または第２導電型を有することができる。このとき、半導体基板１１０またはベース領域１０は、これと同じ導電型を有する第１及び第２導電型領域（１７０、１２０）の内、１つより低いドーピング濃度、高抵抗または低キャリア濃度を有することができる。

第１または第２導電型ドーパントとして用いられるｐ型ドーパントとしては、
ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３族元素を挙げることができ、ｎ型ドーパントとしては、りん（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を挙げることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々なドーパントが第１または第２導電型ドーパントとして用いられることができる。

制御パッシベーショ膜１６０は、半導体基板１１０の一面に全体的に位置し、誘電体材質またはシリコン材質で形成されることができ、基本的に半導体基板１１０の一面のパッシベーション機能を実行することができ、さらに半導体基板１１０で生成されたキャリアを通過させることもあるが、これは必須的なものではない。

第１導電型領域１７０は、制御パッシベーショ膜１６０の後面に直接接触して、制御パッシベーショ膜１６０の後面全体領域の上に位置することができ、例えば、第１導電型ドーパントが半導体基板１１０より高濃度でドーピングすることができる。

このような第１導電型領域１７０は、多結晶シリコン材質層または非晶質シリコン層を含みから形成されることができる。

このような第１導電型領域１７０の構造は、太陽電池の出力電圧（Ｖｏｃ）をより向上させることができ、半導体基板１１０の一面に制御パッシベーショ膜１６０が形成された状態で、第１導電型領域１７０が形成されるので、製造工程上半導体基板１１０の熱損傷を最小化することができ、高効率の太陽電池を実現することができる。

このような第１導電型領域１７０は、制御パッシベーショ膜１６０上に第１真性ポリシリコン層１７０ａ、第１真性ポリシリコン層１７０ａの上に位置し、不純物がドーピングされたドーピング層１７０ｂとドーピング層１７０ｂの上に位置する第２真性ポリシリコン層１７０ｃを備えることができる。

ここで、第１真性ポリシリコン層１７０ａと第２真性ポリシリコン層１７０ｃは、ドーピング層１７０ｂにドーピングされた不純物を活性化させるための熱処理工程において、前記ドーピング層１７０ｂにドーピングされた不純物によってドーピングされることができる。しかし、第１真性ポリシリコン層１７０ａと第２真性ポリシリコン層１７０ｃにドーピングされた不純物の量はドーピング層１７０ｂにドーピングされた不純物の量より非常に少ない。したがって、 前記層（１７０ａ、１７０ｃ）を真性（intrinsic）ポリシリコン層と定義してもよい。

図２３に示すように、ドーピング層１７０ｂの厚さＴ２は、第１真性ポリシリコン層１７０ａの厚さＴ１及び第２真性ポリシリコン層１７０ｃの厚さＴ３より薄く形成されることができ、第２真性ポリシリコン層１７０ｃの厚さＴ３は、第１真性ポリシリコン層１７０ａより厚く形成されることができる。

第１パッシベーション膜１８０は、第１導電型領域１７０の後面上、すなわち第２真性ポリシリコン層１７０ｃの上に位置することができ、誘電体材質で形成されることができ、制御パッシベーション膜１６０より厚い厚さを有することができる。

第１パッシベーション膜１８０の誘電体材質は、水素が多量に含まれたＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＣｘまたはＡｌＯｘの内、少なくとも１つを含み、第１導電型領域１７０の後面のパッシベーション機能を実行することができる。

第２導電型領域１２０は、半導体基板１１０の他面、すなわち前面に位置し、第２導電型ドーパントが半導体基板１１０の他面内に拡散されて形成されることができる。

これにより、第２導電型領域１２０は、半導体基板１１０と同じシリコン材質で形成することができる。

第２パッシベーション膜１３０は、第２導電型領域１２０の前面の上に直接位置して第２導電型領域１２０の前面のパッシベーション機能を実行することができる。このような第２パッシベーション膜１３０は、水素が含有された誘電体材質で形成されることができ、例えば、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙまたはＡｌＯｘの内、少なくとも１つで形成することができる。

第２パッシベーション膜１３０は、パッシベーションの前面の上に位置し、太陽電池に入射される光の透過性を向上させ、反射度を低減させ、半導体基板１１０に、最大限多くの量の光が入射されるようにすることができる。

第１電極１５０は、半導体基板１１０の一面、すなわち、後面に位置し、第１パッシベーション膜１８０を貫通して第１導電型領域１７０に接続されることができる。

第２電極１４０は、半導体基板１１０の他面、すなわち前面に位置して、第２パッシベーション膜１３０を貫通して第２導電型領域１２０に接続されることができる。

このように、図１８に示された太陽電池は、図１９に示すように、基板テクスチャリング段階（Ｐ１）、第１導電型領域形成段階Ｐ２、第２導電型領域形成段階（Ｐ３）及び電極形成段階（Ｐ４）を含む製造方法によって形成することができる。

基板テクスチャリング段階（Ｐ１）においては、半導体基板１１０に用いられるシリコンウエハの一方の面をテクスチャリング処理することができ、テクスチャリング処理がされない反対側の面には、図１８に示すように、制御パッシベーション層１６０をＯｘｉｄａｔｉｏｎ法や他の蒸着法を用いて形成することができる。ここで、制御パッシベーション層１６０は、必ずしも必須のものではなく、選択的な事項であるが、以下では、制御パッシベーション層１６０が備えられている場合を一例として説明する。

第１導電型領域形成段階Ｐ２においては、制御パッシベーション層１６０上に第１導電型領域１７０を先の図１〜図１７で説明した太陽電池用蒸着装備を用いて形成することができる。

以降、第２導電型領域形成段階（Ｐ３）においては、熱処理チャンバ内でテクスチャリング処理されて、半導体基板１１０に用いられるシリコンウェハの表面にドーパントを拡散して、第２導電型領域１２０を形成することができる。

以降、電極形成段階（Ｐ４）においては、第１導電型領域１７０に接続される第１電極１５０と第２導電型領域１２０に接続される第２電極１４０を形成することができる。このように電極の第１、第２電極（１４０、１５０）は、例えば、fire-through方法で、第１、第２導電型領域（１７０、１２０）のそれぞれに接続されることができる。

このような太陽電池の製造方法の各段階の内、本発明の蒸着装備は、第１導電型領域形成段階Ｐ２で用いられる。これに対して、さらに具体的に説明すると、次の通りである。

図２０は、図１９で説明した太陽電池の製造工程の内、本発明の一例に係る蒸着装備が用いられる工程を説明するための図であり、図２１は、本発明の一例に係る蒸着装備が太陽電池の製造工程に用いられる期間の間、温度変化を説明するための図である。

図１９で説明した第１導電型領域形成段階Ｐ２は、先の図１〜図１７で説明した本発明に係る太陽電池用蒸着装備によって、シリコンウエハの一面に第１導電型領域１７０が蒸着されて形成されることができる。

このように、蒸着装備で、第１導電型領域１７０を形成する第１導電型領域形成段階Ｐ２は、前述した太陽電池用蒸着装備のチャンバ内に複数のウェハを垂直に位置させる段階と、シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階を含むことができる。

さらに具体的に、本発明の蒸着方法は、チャンバ内に複数のウェハを垂直に位置させる段階とシリコン蒸着ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層を前記複数のウェハに蒸着する段階とシリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記複数のウェハの第１ポリシリコン層の上に蒸着する段階と、シリコン蒸着ガスをシャワーノズルから前記複数のウェハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされない第２ポリシリコン層を前記複数のウェハの不純物がドーピングされたポリシリコン層の上に蒸着する段階を含むことができる。

このように、蒸着装備で、第１導電型領域１７０を形成する第１導電型領域形成段階Ｐ２は、図２０に示された工程を含むことができる。これについて具体的に説明すると、次の通りである。

まず、Ｓ１工程で半導体基板に用いられる複数のシリコンウエハをボート内に配置した後、ボートを蒸着装備のチャンバ１０の内部にロード（Loading）した後、ドアをロックすることができる。

以降、Ｓ２工程でチャンバ１０の内部の温度を第１温度（Ｋ１）まで上昇させることができる（Ｓ２）。ここで、第１温度（Ｋ１）は、５９０℃〜６１０℃の間で有り得る。加えて、蒸着速度を上げるためにチャンバ１０の内部の圧力を０．３０Ｔｏｒｒ〜０．４０Ｔｏｒｒで上昇させることができる。

以降、Ｓ３工程で第１温度が維持される状態において、第１期間（Ｐ１）の間にシリコン蒸着ガス（Ｇ１）を注入することができる。これにより、第１真性ポリシリコン層１７０ａがシリコンウエハの一面上に蒸着されることができる。ここで、第１期間（Ｐ１）は、１分〜３分の間で有り得る。

ここで、第１真性ポリシリコン層１７０ａを蒸着するとき、第１温度（Ｋ１）を５９０℃〜６１０℃の間でするのは、第１真性ポリシリコン層１７０ａの蒸着速度をより高め、工程時間を短縮するためである。

第１真性ポリシリコン層１７０ａは、シャワーノズルを介してシリコン蒸着ガスをチャンバの内部空間に注入することによって蒸着することができ、シャワーノズルを介して注入されるガスの種類と流速量は後に説明する流量制御部によって制御することができる。

以降、Ｓ４工程でチャンバ１０の内部温度を第１温度（Ｋ１）から第２温度（Ｋ２）に下降した以降、第１期間（Ｐ１）より長い第２期間（Ｐ２）の間にシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）が混合された混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を注入することができる。これにより、第１真性ポリシリコン層１７０ａの上に不純物が含有されたドーピング層１７０ｂが蒸着されることができる。このとき、シャワーノズルを介して注入される混合ガスの流量は、後に説明する流量制御部によって制御することができる。

ここで、注入されるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）の流量比に比べ不純物ガス（Ｇ２）の流量比は、１７：１〜１７：２の間で有り得る。つまり例えば、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）の流量比が１７００ｓｃｃｍである場合には、不純物ガス（Ｇ２）の流量比は、１００ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍの間で有り得る。

ここで、第２期間（Ｐ２）は、４０分〜１時間の間で有り得る。このように、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が注入されたときの蒸着工程を第１期間（Ｐ２）より大きくすることは混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が注入されたとき、蒸着分布特性を向上させるために、プロセス温度を第２温度（Ｋ２）に下げることにより、蒸着速度が低くなるので、これを補償しつつ、ドーピング層１７０ｂの蒸着厚さを十分に確保するためである。

ここで、ドーピング層１７０ｂを蒸着するとき、 第１温度（Ｋ１）より低い第２温度（Ｋ２）の状態で混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を注入してドーピング層１７０ｂを蒸着することは混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）を注入するとき、第２温度（Ｋ２）で不純物ガス（Ｇ２）がシリコン蒸着ガス（Ｇ１）との間に、より均等に分布される特性があり、特に第１真性ポリシリコン層１７０ａの上にドーピング層１７０ｂを蒸着するとき、第２温度（Ｋ２）で第１真性ポリシリコン層１７０ａにシリコン蒸着ガス（Ｇ１）であるシラン（ＳｉＨ４）ガスだけでなく、不純物ガス（Ｇ２）もまた均等に分布されて蒸着される特性があるからである。

ここで、第２温度（Ｋ２）は、例えば、５７５℃〜５８５℃の範囲を有することができる。

しかし、もし第２温度（Ｋ２）が第１温度（Ｋ１）と近つく場合、シラン（ＳｉＨ４）ガスが、第１真性ポリシリコン層１７０ａに過度によく癒着し、丸々特性があり、不純物ガス（Ｇ２）が均等に分散及び分布されず、特定の領域に過度に高いドーピング濃度で蒸着され、他の特定の領域には、過度に低いドーピング濃度で蒸着されることができる。しかし、第２温度（Ｋ２）が５７５℃〜５８５℃の範囲を有する場合、不純物ガス（Ｇ２）の分布特性をより向上させることができる。

ドーピング層１７０ｂの厚さＴ２は、第１真性ポリシリコン層１７０ａの厚さＴ１より薄く蒸着することができる。

以降、Ｓ５工程においてチャンバ１０の内部温度を第２温度（Ｋ２）から第１温度（Ｋ１）に上昇させた後に、第１期間（Ｐ１）より長く、第２期間（Ｐ２）より短い第３期間（Ｐ３）の間にシリコン蒸着ガス（Ｇ１）を注入することができる。これにより、ドーピング層１７０ｂの上に第２真性ポリシリコン層１７０ｃが蒸着されることができる。ここで、第３期間（Ｐ３）は、１５分〜２５分の間で有り得る。このようなＳ５工程は選択的であることができ、場合によっては省略することもできる。

第２真性ポリシリコン層１７０ｃの厚さＴ３は、第１真性ポリシリコン層１７０ａの厚さＴ１とドーピング層１７０ｃの厚さＴ２より厚く蒸着することができる。

以降、チャンバ１０の温度を常温に下降（Ｓ６）させ、ドアをオープンした後、ボートをアンロード（Unloading）することができる。

一方、ドーピング層の不純物を活性化させるための熱処理工程を行うと、ドーピング層にドーピングされた不純物が真性ポリシリコン層にもドーピングされることができる。

図２０と図２１においては、第１導電型領域形成段階Ｐ２の詳細工程について説明したが、以下の図２２においては、混合ガス（Ｇ１＋Ｇ２）が注入されてドーピング層１７０ｂが蒸着されるとき、注入されるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）と不純物ガス（Ｇ２）のそれぞれの流速量について説明する。

図２２は、本発明の一例に係る蒸着装備が太陽電池の製造工程に用いられるとき、注入されるシリコン蒸着ガスと不純物ガスの流速量について、さらに具体的に説明するための図である。

このような図２２は、本発明の太陽電池用蒸着装備の様々な実施形態の内でシャワーノズルが複数のサブシャワーノズルを含む実施形態に適用可能である。

一例として、図１２に示された第７実施形態のように、化学気相蒸着装備のシャワーノズル４０が第１サブシャワーノズル４０ａ、第２サブシャワーノズル４０ｂ及び第３サブシャワーノズル４０ｃを備えた場合、各サブノズルの入口には、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）が流入する配管と不純物ガス（Ｇ２）が流入する配管が一緒に接続することができる。

ここで、図１２のように、第１サブシャワーノズルは、ボートの前端側面に位置することができ、第２サブシャワーノズルは、ボートの中央側の側面に、第３サブシャワーノズルは、ボートの後端側の側面に位置することができる。

このとき、一例として、第１サブシャワーノズル４０ａの入口には、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）が流入される第１シリコン配管（Ｇ１a）と不純物ガス（Ｇ２）が流入される第１不純物配管（Ｇ１ａ）が接続でき、第２サブシャワーノズル４０ｂ及び第３サブシャワーノズル４０ｃの入口には、不純物ガス（Ｇ２）が流入される第２不純物配管（Ｇ２ｂ）と第３不純物配管（Ｇ２ｃ）がそれぞれ接続され、シリコン蒸着ガス（Ｇ１）が流入される第２シリコン配管（Ｇ１ｂ）が第２サブシャワーノズル４０ｂ及び第３サブシャワーノズル４０ｃの入口に共通に接続することができる。

そして、互いに異なる配管が接続された地点には、流量制御部（図２２にｘで示される）が配置される。流量制御部は、不純物がドーピングされたポリシリコン層を蒸着する段階において、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを適正な割合で混合するように流速量を調整して、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスをシャワーノズルに同時に供給する。

ここで、第１シリコン配管（Ｇ１a）に流入されるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）の流速量は、第２シリコン配管（Ｇ１ｂ）に流入されるシリコン蒸着ガス（Ｇ１）の流速量よりも小さいことがある。

加えて、第２不純物配管（Ｇ２ｂ）に流入される不純物ガス（Ｇ２）の流速量は、第１不純物配管（Ｇ１ａ）及び第３不純物配管（Ｇ２ｃ）に流入される不純物ガス（Ｇ２）の流速量より多いことができる。一例として、第１、２、３不純物配管（Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ、Ｇ１ｃ）に不純物ガス（Ｇ２）の総流量量が１００〜１１０ｓｃｃｍのとき、第２不純物配管（Ｇ１ｂ）に流入される不純物ガス（Ｇ２）の流速量は４０〜５０ｓｃｃｍになるようにすることができ、第１不純物配管（Ｇ１ａ）及び第３不純物配管（Ｇ２ｃ）に流入される不純物ガス（Ｇ２）の流速量は３０ｓｃｃｍ以下になるようにすることができる。

これにより、チャンバ１０の内部の空間で不純物ガス（Ｇ２）がより均一に分散されるようにすることができる。

これにより、ボート内に配置されるシリコンウエハの位置が互いに異なっても、各シリコンウエハに不純物ガスが均一に分散されて蒸着されるようにすることができる。

以上で、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本的な概念を用いた当業者の様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。

Claims (11)

1. 太陽電池用蒸着装備であって、
   水平方向に長く形成される内部空間を備えたチャンバと、
   複数のシリコンウエハを運び、前記チャンバの内部空間に前記水平方向に配列され、前記複数のシリコンウエハを前記チャンバの内部空間に垂直に配置するボートと、
   前記水平方向に伸びており、前記複数のシリコンウエハの第１側面に対向するように配置される少なくとも１つの第１配管と、
   前記水平方向に伸びており、前記第１側面の反対側に位置する前記複数のシリコンウエハの第２側面に対向するように配置される少なくとも１つの第２配管と、
   前記水平方向に沿って前記チャンバの前面側に位置し、前記ボートの出入りを可能にするドアと、
   前記水平方向に沿って前記チャンバの後面側に位置し、ガスを排出するベントと、及び、
   それぞれが前記少なくとも１つの第１配管の端部又は前記少なくとも１つの第２配管の端部に接続され、シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスを前記複数のシリコンウエハの前記第１側面又は前記第２側面の方向に注入するための複数のシャワーノズルと、を備えてなり、
   前記複数のシャワーノズルは、それぞれ前記混合ガスを注入するための複数のホールを備え、
   前記少なくとも１つの第１配管と、前記少なくとも１つの第２配管は、前記チャンバの外部から内部に前記水平方向に長く延長され、
   前記少なくとも１つの第１配管と、前記少なくとも１つの第２配管は、互いに異なる複数のシリコンウエハのグループに前記混合ガスを注入するように配列され、
   前記ドアと前記ベントは、前記水平方向に互いに対向するものである、太陽電池用蒸着装備。
2. 前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスの流速量をそれぞれ制御して前記混合ガスを前記複数のシャワーノズルに供給する流速量制御部を更に備えてなる、請求項１に記載の太陽電池用蒸着装備。
3. 前記流速量制御部は、前記不純物ガスが混合されない前記シリコン蒸着ガスを選択的に前記複数のシャワーノズルに供給する、請求項２に記載の太陽電池用蒸着装備。
4. 前記複数のシャワーノズルは、前記チャンバの壁面と前記複数のシリコンウエハの前記第１側面との間に位置し、並びに、前記チャンバの壁面と前記複数のシリコンウエハの前記第２側面との間に位置する、請求項１に記載の太陽電池用蒸着装備。
5. 前記複数のシャワーノズルは、
   前記ボートの中で、前記ドア側に隣接する前端部分に前記混合ガスを噴射する第１サブシャワーノズルと、
   前記ボートの中央部分に前記混合ガスを噴射する第２サブシャワーノズルと、
   前記ボートの内に、前記ベント側に隣接する後端部分に前記混合ガスを噴射する第３サブシャワーノズルと、を備えてなる、請求項１に記載の太陽電池用蒸着装備。
6. 太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法であって、
   太陽電池用蒸着装備のチャンバ内に複数のシリコンウエハを垂直に位置させる段階と、
   不純物を含む不純物ガスを除外したシリコン蒸着ガスのみ、複数のシャワーノズルから前記複数のシリコンウエハの側面の方向に噴射して、前記不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層を前記複数のシリコンウエハに蒸着する段階と、
   シリコン蒸着ガスと不純物ガスが混合された混合ガスを前記複数のシャワーノズルから前記複数のシリコンウエハの側面の方向に噴射して、前記不純物がドーピングされたポリシリコン層を前記不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層の上に複数のウエハに蒸着する段階と、を含んでなる、太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
7. 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を活性化させて前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の不純物を前記不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層にドーピングする熱処理工程を更に含んでなる、請求項６に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
8. 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層を蒸着する段階において、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを適正な割合で混合するように流速量を調整して、前記シリコン蒸着ガスと前記不純物ガスを前記複数のシャワーノズルに同時に供給する、請求項６に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
9. 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の蒸着温度は、前記不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層の蒸着温度より低い温度である、請求項６に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
10. 前記不純物がドーピングされたポリシリコン層の厚さは、前記不純物がドーピングされない第１ポリシリコン層の厚さより薄い、請求項６に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
11. 前記シリコン蒸着ガスを前記複数のシャワーノズルから前記複数のシリコンウエハの側面の方向に噴射して、不純物がドーピングされない第２ポリシリコン層を前記複数のウエハの不純物がドーピングされたポリシリコン層の上に蒸着する段階を更に含んでなる、請求項６に記載の太陽電池用蒸着装備を用いた蒸着方法。
    

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