JPH05503395A - 太陽電池基材の拡散接合部を形成するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 太陽電池基材の拡散接合部を形成するための方法及び装置本発明は光電池の製造 に関し、より詳細には、信頼性及び変換効率を損なうことなくコストを節約する 利点を提供する、拡散により光電池の接合部を製造するための改善された方法に 関する。

従来技術 商業的に受け入れられるシリコン太陽電池を比較的高効率でかつ比較的低コスト で製造する目的を、単一の領域で大量生産により達成することは期待し得す、む しろ当業者は、商業的及び技術的ｌ二受は入れられる光太陽電池を提供する目的 は、当業界における比較的緩速にではあるが革新的な多数の進歩の効果が複合さ れることにより達成することができることを理解している。従って、光太陽電池 の特定の領域における比較的小さな技術的な進歩であるように見えるものが、実 際には、比較的高効率の太陽電池の生産を可能としながらコストの低減を達成す るという観点から極めて璽要なものであるかも知れない。

現在、また本発明以前の数年にわたり、（１）比較的高いエネルギ変換効率及び 電力の出力、（２）高い生産性、及び（３）低コストを得るという目的を達成す るために、太陽電池の製造方法を改善するための多大な努力が行われている。

また、信頼性が圧力、動作環境において容易に劣化しない太陽電池を提供するこ とに重大な関心があった。

比較的低コストのシリコン電池の製造に関する１つの努力は、ＥＦＧプロセスに より成長された平坦な多結晶性のシリコン基板の生産及び使用に関するものであ る。他の努力は、鋳造された多結晶性の基板、樹脂状のウェブシリコン基板、あ るいはチョクラルスキー成長されたプールを再分割することにより形成される基 板等のより単一結晶材料に近い基板を用いることに関するものである。いずれの 場合においても、基板の原料に関係なく、シリコン基板を作動可能な光太陽電池 に変換するためには、ある種の段階を実施することを特徴とする特に、光層接合 を基板のある表面に隣接して形成する必要がある。ＥＦＧ成長された基板の場合 には、これら基板は一般にｐ型の導電性を有しており、約２−３Ω・ｃｍの範囲 の導電性を有するようにホウ素でドープされるのが好ましい。従って、リン等の ｎ型のドーパントを基板の一側部に導入し、光層半導体接合を形成する必要があ る。

拡散プロセスにより半導体基板に接合部を形成することは良く知られている。

拡散プロセスは種々の形態を取ることができる。ある場合には、拡散は、例えば ホスフィン等の蒸気の形態の源材料から生ずることができる。他のプロセスにお いては、ドーパント源を含む固体層を形成し、該固体層を加熱してドーパントを 該層から基板へ拡散させることができる。また更に別のプロセスにおいては、基 板へコーティングとして付与されるいわゆる「スピン・オン（ｓｐｉｎ−ｏｎ） Ｊ材料を用い、その後上記コーティングは焼土され、拡散プロセスを生ずる。

チャウデウーリ（Ａｒｕｐ　Ｒ，Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ）の「太陽電池の製造方法 」と題する１９８４年６月５日発行の米国特許第４．４５１，９６９号、ゴンシ オラウスキー外（Ｒｏｎａｌｄ　Ｃ，Ｇｏｎｓｉｏｒａｗｓｋｉ　ｅｔａｌ、） の「窒化シリコンコーティングによる光電池の製造方法」と題する１９８８年６ 月１４日発行の米国特許第４，７５１，１９１号、及びゴンシオラウスキー（Ｒ ｏｎａｌｄ　Ｇｏｎｓｉｏｒａｗｓｋｉ）の「太陽電池の製造」と題する１９７ ９年５月８日発行の米国特許第４．１５２，８２４号の各号明細書は、固体又は 気体状の源からの拡散によりｐ−ｎ接合が形成される半導体太陽電池の種々の製 造方法を開示している。ｐ−ｎ接合を形成するための拡散プロセスに関する更に 別の情報は、上記米国特許明細書に引用された参考文献により提供される。気体 状及び液体状のドーパント源の使用に関する別の情報は、１９８４年１０月発行 のジャーナル・オン・エレクトロケミカル・ソサイアティ（Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒｏ ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃ、）のＶｏｌ、１３１、Ｎｏ、１０の２４３８乃至２ ４４１頁に「樹脂状ウェブシリコンから高効率太陽電池を製造するための液体ド ーパントの考察」と題して、ターネジャ（Ｋ、Ｓ、Ｔａｒｎｅｊａ）により与え られている。

米国特許第４，４５１，９６９号及び同第４．７５１，１９１号明細書に記載さ れている拡散による接合部製造方法においては、シリコン基板を拡散炉の中で、 酸素、窒素、及びホスフィン（ＰＨｓ）等のリン源を含む約９００６Ｃの温度の 連続的に流れるガス雰囲気中に約３０分間露呈することにより、上記接合部が形 成される。拡散炉においては種々の反応が起こるが、重要な反応は、組成式（Ｐ ＊ＯＪ　−（ＳｉＯＪアで与えられるケイリン酸塩ガラスの生成である。このガ ラスは、緩衝されたＨＦ（フッ化水素）酸溶液の中で約２分間にわたってエツチ ングすることにより、リボンから除去される。

上述の従来技術に記載される気体状の拡散プロセス（太陽電池を製造している種 々の会社により用いられる拡散プロセスの代表例である）には、比較的コストが 高くまた危険な毒性の環境を伴うという欠点がある。また拡散を基板の１つの表 面に制約することができず、これにより、例えばｒＰ−Ｎ接合によるトレンチを 有する太陽電池」と題して１９８９年６月３０日にマイキールズ（Ｒｏｎａｌｄ 　Ｈ，Ｍｉｃｈｅｅｌｓ）により出願された米国特許出願第３７５．０３７号明 細書に記載される如き、後続する接合隔離段階を行う必要がある。

従って、信頼性を改善しながら製造コストを低減したいという観点から、接合部 形成操作を単純化し、より信頼性を持たせかつより安価にするための努力を行っ た。

発明の目的 本発明の基本的な目的は、シリコン基板に拡散させることによりｐ−ｎ接合を形 成するための新規な方法及び装置を提供することである。

本発明の他の目的は、シリコン基板に拡散を行って光層接合部を形成し、これに よりシリコン光電池を製造する新規かつ改善された方法を提供することである。

本発明の更に別の基本的な目的は、拡散が実質的に基板の２つの対向する広い表 面の一方に制約されるように、接合部をリボン形状の基板に拡散させ、これによ り接合部隔離段階を必要としない方法及び装置を提供することである。

本発明の別の目的は、（１）液体状あるいは半液体状のドーパント源材料を基板 の１つの表面に塗布し、（２）上記基板及び源材料を加熱し、ドーパントを源材 料から解放させて基板の中に拡散させ、これにより浅くかつ均一なｐ−ｎ接合を 形成することにより、基板にｐ−ｎ接合を形成するための新規な方法及び装置を 提供することである。

本発明のより特定の目的は、ｐ型のシリコン基板を用い、ｎ′型のドーパントを 液体媒体中にある基板に付与し、その後液体媒体を焼土じ、これによりドーパン トを基板中に拡散させて浅いｐ−ｎ接合を形成することにより、太陽電池を形成 する方法を提供することである。

本発明の更により特定の目的は、ＥＦＧ型の多結晶性の基板を用いて太陽電池を 形成する方法を提供することであり、この方法においては、所定のドーパントを 含む液体ドーパント源材料を薄（均一なコーティングとして基板の一側部上に噴 霧し、その後該基板及び液体源材料を焼土じ、これにより、ドーパントを基板の 中に拡散させてｐ−ｎ接合を形成する。

本発明の更に別の特定の目的は、拡散により接合部を形成する準備として、液体 ドーパント源材料を基板に塗布する新規な装置を提供することである。

本発明の他の特定の目的は、拡散ドーププロセスにより予形成された基板に光層 接合部を形成することにより太陽電池を製造する方法を提供することであり、こ の方法においては、ドーパント源材料をスプレィ装置により基板の一側部に付与 し、ドーパント源材料を付与する間に上記基板を液体吸収性のコンベアウェブす なわちベルト上で支持し、これによりドーパント源材料が基板の後方の側部を被 覆するのを防止する。

上述の目的、及び下に説明するあるいは下記説明から明らかになる他の目的は、 （１）平坦なリボン型のシリコン基板に、選択したドーパントを含む源材料の薄 （均一なコーティングを噴霧し、（２）次に、被覆された基板を乾燥段階を通過 させて液体源材料を乾燥させ、（３）その後、源材料の中のドーパントを、拡散 炉の中で、基板の中に拡散させて浅いｐ−ｎ接合を形成するように計算された条 件下の酸素を含む雰囲気中で焼土ずる段階を含むことを概ね特徴とすることがで きる方法及び装置により達成される。液体噴霧装置は、液体源材料を微細なスプ レィ状の霧として付与するために用いられる。本発明の好ましい実施例において は、基板は噴霧装置を通過する液体吸収性のコンベア上で搬送され、上記噴霧装 置は超音波スプレィ・ヘッドを備え、該スプレィ・ヘッドは、このスプレィ・ヘ ッドをコンベア上の基板の移動経路を横切る方向に往復動させるようになされた 手段により上記コンベアの上方に装着され、これにより、液体源材料が往復動す る噴霧パターンで付与され、上記スプレィ・ヘッドの往復動する速度、及びコン ベアの直線的な移動速度は、スプレィ・ヘッドから吐出される液体の各々の線が その前に堆積された液体の線と重なり合い、これにより基板上に連続的なコーテ ィングを形成するように設定される。その後上記コーティングは、拡散プロセス を生じさせるために焼土される。源材料及び動作条件を適正に選定することによ り、ｐ型のシリコン材料に比較的均一で浅い接合部を得ることが可能であり、そ の接合部は、約０．　５ミクロンの深さを有する。

本発明の他の利点及び特徴は、添付の図面と併せて考慮されるべき以下の本発明 の詳細な説明に記載されており、又該記載によって明らかにする。

層面 図ＩＡ乃至図ＩＥは、本発明に従って太陽電池のｐ−ｎ接合を形成する際の幾つ かの段階を示しており、 図２は、本発明に従って拡散された接合及び太陽電池を形成するための装置及び 方法を示す概略的な側方立面図であり、図３は、本発明の実施に用いられるスプ レィ・ヘッドを拡大しかつ断面で概略的に示す立面図であり、 超音波スプレィ・ヘッドがどのように基板上で往復動可能に装着されるかを示す 拡大概略図である。

図面においては、説明及び図示を簡便にするために、基板、幾つかのコーティン グ及びドープされた領域の厚み及び深さ、並びに機械的な部分を、それらの真の 相対的な位置及び比率に従って正確に図示していない。

発明の詳細な説明 本発明は、比較的高効率で信頼性のあるシリコン光電池、及び関連する装置％製 造するコストを低減するように計算された高性能接合形成技術の提供に関する。

本発明以前には、半導体デバイスにおけるドーパントの拡散は、例えばスピンオ ン（ｓｐｉｎ　ｏｎ）及びスプレィ技術により種々の方法で、液体源材料を基板 に付与することにより行われていた。しかしながら、太陽電池の製造に関連して 、拡散源をシリコン基板に噴霧する概念は多くの大きな問題があり、例えば、浅 くかつ均一な接合を有する必要があり、また太陽電池の後方面に接合を形成する のを避ける必要がある。

本発明は、必ずしもではないが、特にｐ型のシリコンＥＦＧ基板を浅いｐ−ｎ接 合を形成するように処理する電池処理方法に適する。ｐ−ｎ接合の形成は、リン 等のドーパントを導入し、これにより基板の一側部にｎ′″領域を生ずることに より行われる。

液体のドーパント拡散源を半導体基板に噴霧するアイデアは良（知られているが 、この手法をどのように用いて予形成された一連のシリコン基材に浅くかつ均一 な光電池接合を形成し、また、いかにして大量生産方法を用いて低いコストで比 較的高効率の太陽電池を形成するかということは今までは知られていなかった。

特に、太陽電池の後方面に接合が形成されるのを避けるためには、コスト等の理 由から、拡散接合−形成の問題に関しである領域が必要となる。太陽電池の後方 面に接合を生成することは望ましくなく、その理由は、製造プロセスの全体にお いて接合の隔離段階が必要となるからである。上述の米国特許出願第３７５．　 ０３７号は、前方の側部の拡散により基板の後方の側部に拡散が生じた場合に、 レーザを用いて接合の隔離を行う考えが開示されている。

本発明は、（１）液体あるいは半液体状のドーパント源を薄く均一なコーティン グとして一連の基板上に付与し、（２）コーティングを熱処理して基板に均一で 薄いｐ−ｎ接合を形成することを必要とする。本発明を実施する好ましい態様に おいては、ドーパント液体を確実に均一な層で塗布するように設計された機械的 に操作される超音波手段により液体ドーパントを塗布し、これにより、ドープ（ ントの消費量が少ない状態で、均一な深さと均一な品賀を有するｐ−ｎ接合を確 実に形成する。

本発明者等は、１９８８年７月２１日発行のマシン・デザイン（Ｍａｃｈｉｎ６ 　Ｄｅｓｉｇｎ）に「空気を必要とせずに噴霧する超音波ノズル（Ｕｌｔｒａｓ ｏｎｉｃ　Ｎｏｚｚｌｅｓ　Ａｔｏｍｉｚｅ　Ｗｉｔｈｏｕｔ　Ａｉｒ）Ｊと題 して発表されたバーガー（Ｈａｒｖｅｙ　Ｌ、　Ｂｅｒｇｅｒ）の論文に記載さ れる種類にほぼ類似した加圧されない噴霧（アトマイズ）プロセスを利用する。

しかしながら、上記文献に記載された噴霧技術は、本発明の太陽電池の形成に関 、　連するものではない。

次に図ＩＡ乃至図ＩＥを参照すると、本発明の好ましい実施例によれば、平坦な リボン２の形態のシリコンウェーハすなわち基板が処理されて光太陽電池を形成 する。各々の基板２は、対向して配設され幅の広い前方面４及び後方面６を有し ている。各々の基板２はｐ型のシリコン材料であり、このシリコン材料は、ＥＦ Ｇプロセスにより成長され、２−３Ω・Ｃｍの範囲の導電性までホウ素によりド ープされた基板を構成するのが好ましい。

各々の基板２は液体吸収性のベルトすなわちウェブ８上に設けられており、上記 ベルトはそれ自身がコンベアとして作用するか、あるいは図面に符号１０で示す ような別個のベルトの上に支持されるか又は該別個のベルトの一部を構成するこ とができる。ベルト８は、紙又は布で形成されるか、あるいは、例えばポリエチ レン被覆された紙ウェブ等のプラスチック張りされた紙又は布のウェブで構成さ れ、また経済性及び品質制御の理由から別個のコンベアベルト１０を設けずに使 用されるのが好ましい。複数の基板２がウェブ８上に連続的に配設され、各ウェ ブは図ＩＢに示すように、基板２の対応する幅よりも広い幅を有している。べ゛ ルト８は、例えば１−５の幾つかの並置された基板２を受け入れるに十分な幅を 有するのが好ましい。しかしながら、図示及び説明を簡単にするために、単一の 列の基板がウェブ８上に配設されているものとして、本発明を説明する。ウェブ ８上で連続的に配設された幾つかの基板は、スプレィ・ヘッド機構の下を通過し 、このスプレィ・ヘッド機構は、液体ドーパント源の薄いコーティング１２（図 ＩＣ）を基板２の上側部４に付与する働きをする。液体ドーパント源材料は、均 一で非常に薄い層として付与され、次に乾燥される。

基板はその後、例えば他のコンベア１４（図１０）により、１又はそれ以上の追 加の処理段階へ搬送され、これら段階において、基板は有機物焼失及び焼土段階 を受け、これにより、基板の上面から約０．　５ミクロンの距離にわたって下方 に伸びるｎ＋領域１６が形成され、従ってｐ−ｎ接合１８を形成する。焼土によ り、基板の上面にケイ酸ガラス状の残留層２０が生ずる。ガラス状の層は、通常 のＨＦエツチング処理により除去され、これにより、比較的清浄な上面４（図Ｉ Ｅ）を有する基板が残る。また、後方面すなわち下面６は、これに形成されたｎ ”領域をほとんど有していない。

上述のプロセスにおいて、液体コーティング１２は、基板の頂面４全体をほぼ覆 うように塗布され、またスプレィ・ヘッド機構は、ドーパント源材料はウェブ８ 上に直接的にはほとんど噴霧されないが、いずれにしても、ウェブ８の吸収性に よる拡散あるいは染み込み作用によって、液体ドーパン）・源材料が基板の後方 の側部６にほとんどあるいは全く到達しないように、設計及び作動される。

次に図２を参照すると、本発明は、例えばｐ型のシリコン基板等の複数の基板２ を、符号２６でその全体を示す選択された液体噴群装置のコンベア上へ装填する ようになされた、ローダ機構すなわち段階２４を備えた装置により実施するのが 好ましい。液体噴霧装置は、紙ウェブ３０の形態のコンベアベルトを支持するた めのサポート手段２８を有しており、上記紙ウェブは、ウェブ８供給スプール３ ２により供給されると共に、ウェブ巻き上げすなわち巻き取り機構３４により巻 取られる。ウェブ３０は、約１２，７乃至約２５４ｃｍ／ｍｉｎ　（５−１００ インチ／分）の範囲の速度、好ましくは約２５．４乃至１２７ｃｍ／ｍｉｎ　（ １−５０インチ／分）の速度を有する。

噴霧装置２６はまた、ウェブ３０及びこのウェブにより支持されたシリコン基板 ２を包囲するフード３８と、下に説明する他の手段を備えている。フード３８は 、排出ボート４４を有する底部のマニホールド４２を備えており、上記排出ポー トは負圧源（図示せず）に接続されており、これにより、空気、未堆積のドーパ ント材料、水蒸気、及び基板上に噴霧された液体ドーパント源材料の蒸発した有 機用材成分を除去する。フード２６の前方及び後方の壁部４８．５０は窓５２． ５４を有しており、これら窓を介して、コンベア３０及びこれに支持された基板 がフードの中に入りまたフードから出ることができる。フード３０は、スプレィ 室５８、乾燥室６０、及び乾燥トンネル６２を画成する壁手段５６を備えている 。

室内の空気、すなわち室温及び室内の湿度を有する空気が、ライン４５を介して フード３２の前方端に供給される。スプレィ室５８、乾燥室６０、乾燥トンネル ６２の直ぐ上流側にあるフード３８の中の領域と、乾燥トンネル６２の直ぐ下流 側にあるフード３８の領域には、ライン６９．７０．７２．７４及び７６をそれ ぞれ介して、約１８−２９°Ｃ：　（６５−８５°Ｆ）の範囲の温度であるのが 好ましい調湿された空気、すなわち湿度制御された空気が供給される。本発明に よれば、室５８．６０及び乾燥トンネル６７の中で基板が受ける湿度は制御され 、そのような制御は、概略的に符号８０，８２で示す湿度センサを用いることに より行われ、上記湿度センサは、室５８．６０及び乾燥トンネル６２の中の相対 湿度を検出し、かつライン７０．７２．７４の中の調湿される空気の流れを制御 する制御手段（図示せず）に信号を送るような位置に設けられている。室５８及 び６０の中の空気の相対湿度は、２５乃至４５％の範囲に維持され、一方トンネ ル２６の中の相対湿度は、２５乃至６０％の範囲維持される。室５８．６０及び トンネル６２の中の空気の湿度を制御することは、下に説明する好ましいドーパ ント源の重合を制御する際に重要である。これに関連して、好ましいドーパント 源が、室５８及びトンネル６２に供給された空気の中の湿分に露呈された時に、 更に重合が生ずることが知られている。ライン６９．７６の中の調湿された空気 の流速は、ライン７０．７２．７４の中の調湿された空気の流速よりも若干大き く、これにより、ライン６９．７６により供給された領域の圧力は、例えば水柱 ２，５ｃｍ　（１インチ）よりも小さなほんのわずかの圧力だけ、室５８．６０ 及びトンネル６２の中の圧力を超え、従って、下に述べるスプレィの均一性を阻 害することなく、調湿されていない空気すなわち室内空気が室５８．６０及びト ンネル６２の中に流入するのを防止する助けを行う。

スプレィ室５８に設けられているのは超音波スプレィ・ヘッド９０であり、この スプレィ・ヘッドは、ベルトの長手方向の軸線を横断する方向において往復動す るようになされている。スプレィ室においては、液体スプレィのドーパント源が 、ある速度、及び基板の前方面上にドーパント源の均一なコーティング１２（図 ＩＣ）を生ずるように計算された分配パターンで、スプレィの流れがウェブ８上 で極力型なり合わないように、室温あるいは室温付近の温度すなわち約１８−２ ９６Ｃ（６５−８５’　Ｆ）にある基板上に噴霧される。乾燥室６０及び乾燥ト ンネル６７においては、液体スプレィ拡散源材料が、約１８−２９″Ｃ（６５− ８５＠Ｆ）であるのが好ましい室温で乾燥され、その後、基板はスプレィ装置２ ６を出て次の有機物焼失及び拡散処理へ動かされ、これら処理は、基板を炉室を 型搬送するためのベルトコンベアを有する形式の細長い赤外線炉１００の別個の 領域で実行されるのが好ましい。炉１００の有機物焼失加熱処理段階においては 、基板は空気中で、３００−５００°Ｃの範囲にあるのが好ましい温度で加熱さ れ、これにより、ドーパント源液体の残留有機物成分を蒸発及び燃焼により完全 に除去する。炉１００の拡散段階においては、基板は空気又は酸素雰囲気中で８ ８０乃至９５０°Ｃの範囲の温度まで焼土され、これにより、ドーパント源材料 中のリンを基板中に拡散させて、図ＩＡ乃至図ＩＥに示すようにｎ３領域１６及 び接合部１８を形成する。赤外線炉を用いることにより、所望の接合部の深さに 対する拡散焼土時間を低減できる利点が生まれる。基板は、適宜な積み降ろし機 構１０２により炉１００から取り除かれ、その後基板は上述の如きエツチングを 受け、これにより、基板の前方面４上に残っているガラス状のケイ酸（あるいは ケイリン酸）残留物が総て除去される。

図３は、本発明を実施する際に用いられる超音波スプレィ・ヘッドの好ましい形 態を示している。超音波スプレィ・ヘッドは良く知られており、例えば、米国特 許第４．７２３．７０８号、同第４．１５３，２０１号、同第４．３３７．８９ ６号及び同第４．３０１，９６８号並びに上述のバーガーの論文に記載されてい る。より詳細には、図３に示す装置は、前方シュラウドすなわちハウジング部材 １２０の形態のシュラウドすなわちハウジングと、一体にねじ止めされた後方の シュラウドすなわちハウジング部材１２２とを備えている。前方のシュラウド１ ２０は、端部壁１２４を有しており、該端部壁には、中空で円錐形の噴霧ホルン すなわちノズル１２６が設けられており、該ノズルは、上述のバーガーの論文に 図示されかつ記載されている如き「マイクロスプレィ（ｍｉｃｒｏ−ｓｐｒａｙ ）」チップ１２８を有している。Ｏリング１３０が、端部！１２４とホルン１２ ６との間に設けられている。スプレィ・ヘッドは、一対の環状の圧電ディスク１ ３６の間に設けられた環状の金属電極１３４の形態の超音波ドライバを備えてい る。ディスクは、噴霧ホルン１２６のネジ付きで管状の中央延長部１３８と同軸 状にかつ半径方向において形状を合わせた関係にして装着されており、上記ホル ンは、後方のホルンすなわちダミ一部分１４０にねじ込まれている。延長部１３ ８は、後方のホルン部分１４０を貫通し、更に後方シュラウド１２２の後方壁１ ４２も貫通している。ホルン１２６及び延長部１３８は、液体ドーパント源に対 する供給通路として機能する共通の中央孔１４４を有している。○リング１４６ 及び１４８は、前方及び後方のホルン部分１２６．１３８の間と、後方の端壁部 １４２及び後方のホルン部分の間との間に設けられている。

後方シュラウドは接地端子１５０を有しており、この接地端子は、適宜な導線１ ５２により、圧電アセンブリの一側部上に設けられた接地電極１５４に接続され ている。また、電気コネクタ１５６が、後方壁１４２に設けられており、導線１ ５８により前方の電極１３４に接続されている。

図３に示す装置は、横方向の振動を提供するように、すなわち、圧電結晶体の励 起により、前方及び後方のホルンが、装置の長手方向の軸線を横断する方向に振 動するように設計されている。延長部１３８の後方端は、ホースあるいは他の導 管（図示せず）により、液体ドーパント源材料（これも図示しない）の供給源に 接続されている。液体ドーパント源材料は、重力又は適宜な低圧の容積型の定量 ポンプ（図示せず）によって、大気圧あるいは大気圧に近い圧力でスプレィ・ヘ ッドに供給される。上記定量ポンプは、液体ドーパント材料を排出するために空 気を必要としないのが好ましい。ポンプを用いた場合には、その吐出圧力が約１ ．１２乃至１．４ｋｇ／ａｍ２（約１６乃至２０ｐｓｉ）を超えないのが好まさ れているタイプの超音波スプレィ・ヘッドを用いる。これに関連して、図３に示 すスプレィ・ヘッドは、米国特許第４，７２３，７０８及び上述のバーガーの論 文に示されている装置とほぼ同様であることを注記しておく。例示であって限定 するものではないが、超音波スプレィ・ヘッドは、約４８ｋＨｚで作動するソノ ・チックモデル８７００−１２０スプレイ・ヘッドとすることができ、一方、マ サチューセッツ州すウス・ナテイックのバーバード・アバレイタス社（Ｈａｒｖ ａｒｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　Ｃｏｒｐ、）により製造されるモデル９０９の注 射器タイプのポンプを用いてドーパント源材料をスプレィ・ヘッドに供給するこ とができる。ノズルの中央孔１４４の吐出端の直径は、約０．３８ｍｍ（約０゜ の液滴が、「穏やかな」低速度の噴霧すなわち霧として吐出される。

次に図４を参照すると、超音波スプレィ・ヘッド９０が、紙ウェブの長手方向の 軸線及び運動経路を横切る方向において往復動可能に設けられている。例示であ って限定するものではないが、超音波スプレィ・ヘッドは、１又はそれ以上の摺 動ロッド１７２に往復動可能に装置されたキャリッジ（台）１７０に設けられて おり、上記摺動ロッドは、適宜な固定されたサポート１７４．１７６に係止され ていると共に、ベルトの上方で水平に伸長している。符号１８０で概略的に示さ れた適宜な駆動手段を用い、選択した速度、好ましくは１分間当たり約４８回の 完全なストロークＣ前後方向に）で超音波ノズルを往復動させる。

本発明を実施する際には、種々の液体ドーパント源材料を用いることができる。

例示であって限定するものではないが、液体ドーパント源は、Ｐ−８、Ｐ−８５ ４０及びＰ−８５４５で指定されている、カリフォルニア州ミルピタスのアライ ド・シグナル社（ＡＩｌｉｅｄ−３ｉｇｎａｌ　Ｉｎｃ、）により販売されてい るスピン・オン（ｓｐｉｎ−ｏｎ）ドーパントの１つの如きリンスビン・オンド ーパントを含むことができる。これら特定のスピン・オン材料は、アルコール／ エステル溶液中のケイ素リン酸ポリマを含む。ケイ素リン酸ポリマは以下の組成 式で示される。

［Ｓ１０．（ＯＣｚＨｓ）−（ＯＨ）　ｅ（○Ｐ）、］　。

上の組成式において、ａ≧１、ｂ及びＣ５０，５、ｄ≦１．０、及びｎ＝５−１ ００であり、ポリマの分子量は５００乃至１０，０００の範囲である。アルコー ルエステル溶液は、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコ ール、及びエチルアセテートの混合物を含む。Ｐ−８５４５材料が好ましい。

この材料は重量比で、約４．９％のケイ素リン酸ポリマと、２％のエタノールと 、３６％のイソプロピルアルコールと、１２％のエチルアセテートと、４５％の プロピルアルコールとを含むものと考えられる。本発明に対しては、上記材料を 希釈し、適正なスプレィ拡散パターンを促進すると共にドーパント源材料の均一 な層を基板上に確実に形成するような容積比のドーパント対溶媒の比を提供する のが好ましい。例えば、Ｐ−８５４５材料は、エタノール、イソプロピルアルコ ール、ｎ−プロピルアルコール及びエチルアセテートの濃度を容積比で約５０％ 増加させることによって希釈される。ケイ素リン酸ポリマを堆積させかつ室５８ ．６０及びトンネル６２内で乾燥させると、更に重合が発生し、この重合の程度 は、上記室及びトンネル中の湿度及び空気の流量に一部依存する。

紙ウェブすなわちベルトの使用は、このベルト上に配設された基板の後方の側部 へ噴霧された液体源材料が移動するのを実質的に防止するために必要となる。

超音波スプレィ・ヘッド９０は、最初にその作動ストロークの一方の端部に到達 し次に他方の端部に到達する際に、該超音波スプレィ・ヘッドのノズルが基板の 両縁部を僅かに越えて通過するように、駆動手段１８０によって往復動される。

超音波スプレィ・ヘッドは、基板の各々の対向する縁部を約１２．７乃至２５゜ ４ｍｍ　（約０，５乃至１．０インチ）だけ越えて伸長するように運動するのが 好ましく、これによりスプレィ・ヘッドがウェブ３０と相対的にその運動方向を 反転する時のドーパント材料の望ましくない集中を防止する。

過剰のドーパント液体は紙ウェブ８により吸収されるが、比較的少量の源材料が ウェブ８を経て基板の後方面へ流れ、基板の一方又は両方の側縁部の中へ約０゜ ７６ｍｍ（約０．０３０インチ）、一般には約０．２５乃至約０．３８ｍｍ（約 ０．０１０インチ乃至約０．０１５インチ）、を越えない距離だけ入ることが判 明している。しかしながら、ドーパント源材料のピックアップは勾配の現象を受 け、これにより基板の後方面により拾われるリンの濃度は、基板の側縁部からの 距離の増加に伴って急激に減少する。従って、拡散加熱処理の間に基板の後方の 側部の中に拡散するリンの濃度は極めて低く、これにより、最悪でも非常に高い 抵抗及び無視し得る程度の短絡（ショートサーキット）が生ずるだけである。従 って、接合隔離処理は必要とされない。

これに関連して、シリコン太陽電池の製造は一般に、アルミニウムの薄い層を基 板の後方の側部に付与することを含み、上記アルミニウムは太陽電池の後方の接 点の機能を果たすことを理解する必要がある。好ましい例であって限定するもの ではないが、基板の後方の側部上へのアルミニウムの付与は、アルミニウム層が 基板の縁部から約１．３ｍｍ（約０．０５０インチ）で終端となるように制御さ れ、これにより、基板の後方の側部上での液体源材料のオーバーラツプ及び吸収 が効果を更に最少にし、これにより、その次の接合隔離操作を何等必要のないも のにする。

上述のように、紙ウェブすなわちベルト８は、源材料が基板の後方の側部へ流れ るのを制限する。従って、紙ウェブ８を、源材料に対して吸収性を有しかつ耐久 性を有する他の材料、例えば、木綿等の有材料で形成されるウェブで形成するこ とを理解する必要がある。本発明のある観点は、紙ウェブ８は高温を受けず、こ れにより上記ウェブすなわちベルトの劣化あるいは燃焼を防止することである。

乾燥室６０及び乾燥トンネル６２の中では、液体源材料の揮発性の有機物成分の 大部分が蒸発する。基板上に残留する総ての有機物材料は、次の有機物焼失処理 において焼かれて系から除去される。有機物焼失処理は（上述のように）、リン の拡散を行う装置の中で行ってもそうでなくとも良い。残留する有機物材料を除 去する熱処理は、約３００乃至５００°Ｃで約３分間行うのが好ましく、この処 理は、上述の熱処理を行う第１の段階と、リンの拡散を行う少なくとも第２の段 階とを有する連続的な炉の中で実行することができる。第２の段階すなわちリン 拡散焼失段階において、基板は、約８８０乃至９５０’Ｃ，好ましくは約８９０ ６０の温度で、約５乃至２０分にわたって焼失される。

超音波スプレィ・ヘッドは、ドーパント源材料を０．　３乃至５．０ｍｌ／分の 割合で付与するように設計されており、これにより、好ましい作動状態において は、液体源材料は、約１０００乃至２０００オングストロ一ム単位（人）の範囲 の厚みで付与される。上述のコーティングは、乾燥されかつ焼失された後に、約 １０００オングストロームあるいはそれよりも小さな厚みを有する。

以下は、図２乃至図４に示した装置を用いて本発明をどのように実施するかを示 す例である。

例 ＥＦＧ結晶成長法により製造された基板を構成するのが好ましいｐ型のシリコン 基板を、ローダ機構（装填機構）２４により、１個ずつ紙ウェブの紙３０上に装 填する。基板は、約１０．ｌＸｌ０．１ｃｍ　（４ｘ４インチ）の平坦で矩形の ウェーハであるのが好ましく、約０．３８ｍｍ（約０．０１５インチ）の厚みを 有する。また基板は、２−３Ω・Ｃｍの範囲の抵抗率を有する。紙ウェブ３０は 、約２５．４ｃｍ／分（約１０インチ／分）の速度で作動される。室内の温度及 び湿度の空気、すなわち２５°Ｃで３０％の相対湿度を有する空気、が約約２２ ゜７Ｎｍ”／分（約８００５ＣＦＭ）の割合でライン４６を介して装置の中に注 入される。調湿された空気は、ライン６９．７０．７２及び７４並びに７６を介 して、室５８．６０及び乾燥トンネル６２の中、及び室５８の直前の領域並びに 室６２の直後の領域に注入される。調湿された空気は、２５−６０％の相対湿度 を有し、また約１８−２９’　Ｃ（６５−８５°Ｆ）の範囲の温度を有する。こ の調湿された空気は、ライン６９．７０．７２．７４及び７６へ、それぞれ約２ ，８Ｘ　１０−’−２８３２Ｎｍ’／時（０，１−１０Ｏ５ＣＦＨ）　、約２． ８Ｘ１０−３２８３Ｎｍ”７時（０，１−１Ｏ５ＣＦＨ）　、約２．８ｘｌＯ− ３−２８３Ｎｍ”７時（０，１−１Ｏ５ＣＦ）（）　、約２．８Ｘ１０−３−２ ８３Ｎｍ３／時（０，１−ＩＯ８ＣＦＨ）、及び約２．８ｘ１０−３−２８３２ Ｎｍ”７時（０，１−１０Ｏ５ＣＦＨ）の流速で注入され、空気はライン７０． ７２及び７４へ供給される速度よりも大きな速度でライン６９及び７６に供給さ れ、これにより室内の空気が室５８．６０及びトンネル６２の中へ侵入する量を 極力少なくする。フード３８へは熱が何等与えられず、蒸発した材料は総てライ ン４４を介してフードか除去される。

エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール及びエチル汗え −とを容積比で５０％増加することにより希釈したアライド・シグナル材料Ｐ− ８５４５の形態の液体ドーパント材料が、４８ｋＨｚの周波数で作動される超音 波スプレィ・ヘッドによって、０．３乃至０．５ｍｌ／ｍｉｎの範囲の流速でス プレィノズル９０から分配される。スプレィ・ノズルの吐出オリフィスの直径は 約Ｑ、５ｍｍ（釣１０２０インチ）であり、スプレィ・ヘッドは１分間当たり４ ８回の完全ストローク（前後方向に）の割合で前後に往復動され、ノズルの先端 の表面１２８は、ウェブ３０上に配設された基板の上面から約３．２乃至６゜４ ｍｍ、（約１／８乃至１／４インチ）隔置されている。

上述の状態の結果、均一で連続的な液体ドーパント源材料のコーティングが、約 １１ミクロン及び領　２ミクロンの間の範囲の厚みで基板に付与される。ノズル からの噴霧は、約３．２ｍｍ（約１７８インチ）を越えない狭い拡散パターンを 有しており、これはウェーハ上に約６．４乃至１２．７ｍｍ（約１／４−１７２ インチ）の幅で広がり、また上記パターンは選択したコンベア速度と組み合って 、各々の基板上に噴霧された液体の各「ライン」を確実に重ね合わせるかあるい は各々の先行する及び後続の液体のラインと確実に結合させる。室５８を通過し て出るウェーハは、室６０の中で予乾燥を受け、次にトンネル６２の中で更に乾 燥作用を受ける。

湿度センサ８０．８２及び８４が、室５８．６０及び６２の中の湿度を検出し、 制御機構（図示せず）にライン７０．７２．７４及び７６への調湿された空気の 流量を調節させ、これにより湿度は、ｘ５８においては２５−４５％ＲＨ（相対 湿度）に、室６０においては２５−４５％ＲＨに、また室６２においては２５− ６０％ＲＨに維持される。

ウェーハはスプレィフード装置を出て、熱処理及び拡散炉１００に入る。つ工− ハは約２５４ｃｍ／分（約１０インチ／分）の速度で炉の中を進む。炉は、第１ の有機物焼失段階と、第２のリン拡散段階とを備える。第１の有機物焼失段階に おいては、基板は、３００−４５０°Ｃの温度の空気又は酸素雰囲気に約３分間 晒され、その後見に蒸発及び燃焼することにより、ドーパント源液体の有機物残 留成分が完全に除去される。炉は、拡散段階の温度が約８９０°Ｃであり、この 段階において空気あるいは酸素雰囲気が存在するように運転される。約８９０６ ０の拡散段階に基板が滞留するのは約１０分間であり、これにより、液体ドーパ ント源の層からのリンが基板の中へ拡散し、上述のように、ｎ″領域１６及び接 合部１８を形成し、この接合部の深さは表面４から下へ約０．５ミクロンである 。

基板は、アンローダ１０２により炉から取り除かれてエツチング段階へ進み、こ の段階において基板は、緩衝されたフッ化水素（ＨＦ／ＮＨ４）浴の中に、基板 の前方面４に残っているガラス状のケイ酸塩（あるいはケイリン酸塩）残留物を 除去するに十分な期間滞留する。

上記例に従って処理した基板は、比較的均一なｎ＋領域１６が形成され、接合部 １８が基板にわたって実質的に均一な深さを有するという利点を提供する。上記 プロセスから生ずる基板は、これら基板の後方の側部上にリンの拡散物がほとん どあるいは全くないという利点を呈示する。リンの拡散物が生じたら、その拡散 物は急激に減少する勾配を受け、これにより、基板の側縁部の内側的０．７６ｍ ｍ（約０．０３０インチ）の距離の後方面にはリンのドーパントがほとんどある いは全く存在しない。従って、基板に接合ＲＭ操作を行う必要はない。

エツチング操作の次に、基板はアルミニウム化処理を受け、これにより基板の後 方の側部上にアルミニウム電極が形成される。アルミニウム電極は、これら電極 が基板の側縁部から内側へ約１．３ｍｍ（約０．０５０インチ）隔置されるよう に形成され、これにより、接合部の短絡（ショートサーキット）が実質的にない ので、接合隔離処理を行う必要性を更に排除する。アルミニウム電極は、米国特 許第４．４５１，９６９号及び同第４．７５１．１９１号に記載される如き、当 業界において周知の種々の方法で形成することができるが、上述のように、アル ミニウム電極を基板の側縁部から隔置することが望ましい。

ある種の太陽電池製造プロセスについては、ここに説明しかつ図示した超音波ス プレィ・ヘッドの代わりに、エアーブラシ型のスプレィ・ヘッドあるいは恐らく は他のタイプのスプレィ・ヘッドを用いることが可能であることを理解する必要 がある。しかしながら、超音波スプレィ・ヘッドが好ましく、その理由は、超音 波スプレィ・ヘッドは、比較的「穏やかゴな加圧されないスプレィを提供し、こ れによりスプレィを非常に狭い領域に限定することができるという利点を奏功す るからである。これに関連して、ノズルの開口１４４が約０．７６ｍｍ（約０゜ ０３０インチ）、好ましくは約０．５１ｍｍ（約０．０２０インチ）を超えない 直径を有する場合には、超音波ヘッドにより吐出されるスプレィは、低速度の「 穏やかなスプレィ」であるばかりではなく、比較的狭くかつ均一な分散パターン を有し、更に、空気に浮遊しないという利点を呈示する。

上述の発明は種々の利点を呈示する。まず最初に、超音波ノズルにより噴出され るドーパント源の流れの低い速度が、紙ウェブ８（又は３０）上のブランクの物 理的な障害を総て排除する傾向を有する。基板上に液体ドーパント源材料を噴霧 する目的で、超音波ノズルの代わりにエアーブラシを用いてみたが、エアーブラ シにより噴出される空気流の速度が比較的大きいために、ウェブ上の物体が動き 、これにより、基板の裏側に堆積する液体ドーパント源の量が増加する傾向があ ることが判明した。基板が例えばチョクラルスキー基板のように比較的平坦であ る場合には、液体ドーパント源材料を付与するためにエアーブラシが適するかも 知れないが、基板がＥＦＧ材料である場合には、超音波スプレィ・ヘッドを用い るのが好ましく、その理由は、ＥＦＧ基板は不規則な表面を有する傾向があり、 その不規則な表面はウェブ上の基板が空気流により干渉を受ける可能性を増大さ せ、これにより、源材料が基板の後方の側部へ移動する可能性を高める傾向があ るからである。

好ましいドーパント材料の重合の度合いは、スプレィ装置において液体ドーパン ト源材料が受ける湿度の関数であり、また重合の度合いは、拡散焼土操作の後に 基板に残るガラス状の残留物のエツチング品質、及びリン拡散の均−性及び深さ に影響を与える。

当業者には周知の他の液体ドーパント源を本発明の実施に用いることができるこ とは明らかであり、例えば水基材のリンドーパント源を用いることができる。

また、他のプロセス条件を変化させることもできることを理解する必要がある。

従って、例えばウェブの速度を変化させることができ、またスプレィ・ヘッドを 別の周波数で作動させることができ、スプレィ・ヘッドの往復動の速度を変える こともでき、更に液体ドーパント源の供給速度、及びスプレィ・ヘッドにより基 板に堆積した源の層の厚みを変えることもできる。

また、２以上の往復動するスプレィ・ヘッドを用いることもでき、更に、図示の 単一の往復動スプレィ・ヘッドを複数の固定されたスプレィ・ヘッドで置き換え 、これら固定されたスプレィ・ヘッドを、ウェブ上の基板の頂面の全幅にわたっ て液体源材料の均一なコーティングを付与するように配設することもできる。

更に別の変更も当業者には明らかであろう。

本発明の重要な利点は、比較的高価なドーパント源材料の使用を経済的に最少限 にすることにより、コストを低減することである。また、低速度の、比較的少な い流量のスプレィ装置を用いて液体ドーパント材料を基板に分配することにより 、周囲への飛散を減少させる（すなわち、より少ない量のドーパントが基板の後 方面により吸収される）。更に別の利点は当業者には明らかであろう。

！−杓 シリコン太陽電池は、基板に拡散接合形成プロセスを与えることにより形成され る。このプロセスにおいては、選択されたドーパントを含む液体源材料を基板の 一側部に噴霧する。その後基板を、ドーパントを基板中に拡散させ各々の基板に 浅いｐ−ｎ接合部を形成するように計算された状態にある酸素含有雰囲気中で焼 土ずる。

国際調査報告

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．基板にｐ−ｎ接合を形成するための方法において、（ａ）前方面及び後方面 を有すると共に第１のタイプの導電性を有する複数の基板を処理室に供給する段 階と、 （ｂ）前記処理室の中で、空気を使用せずに前記各々の前方面を液体ドーパント 源材料の層で噴霧コーティングする段階と、（ｃ）前記前方面にドーパントを含 む残留物を残すように前記層を乾燥する段階と、 （ｄ）前記乾燥された層を焼生して前記ドーパントを前記残留物から前記基板へ 拡散させ、これにより、前記前方面に隣接して第２の反対のタイプの導電性の領 域とｐ−ｎ接合部とを形成することを特徴とする、前記方法。
2. ２．請求項１の方法において、前記基板の前記後方面には、液体ドーパント源材 料を実質的に供給しないことを特徴とする、前記方法。
3. ３．請求項１の方法において、前記ドーパントがリンであることを特徴とする、 前記方法。
4. ４．請求項１の方法において、前記液体ドーパント源材料を前記基板上に低速度 で噴霧することを特徴とする、前記方法。
5. ５．請求項１の方法において、前記複数の基板を順に前記処理室を通して搬送す ることを特徴とする、前記方法。
6. ６．請求項５の方法において、前記複数の基板をコンベアによって前記処理室を 通して搬送することを特徴とする、前記方法。
7. ７．請求項６の方法において、前記基板を吸収材料で形成されたベルト上で前記 処理室を通して搬送することを特徴とする、前記方法。
8. ８．請求項７の方法において、前記ベルトが、紙あるいは布製のウエブから成る ことを特徴とする、前記方法。
9. ９．請求項７の方法において、前記ベルトが紙から形成されることを特徴とする 、前記方法。
10. １０．請求項６の方法において、前記コンベアを約１２．７乃至２５４ｃｍ／分 （５乃至１００インチ／分）の速度で移動させることを特徴とする、前記方法。
11. １１．請求項１の方法において、前記段階（ｄ）を、約８８０℃及び約９５０℃ の間の焼生温度で実行することを特徴とする、前記方法。
12. １２．請求項１の方法において、前記段階（ｂ）を、リンケイ酸ポリマから成る 液体ドーパント源材料で実行することを特徴とする、前記方法。
13. １３．請求項１の方法において、前記段階（ｂ）を、湿度制御した雰囲気中で実 行することを特徴とする、前記方法。
14. １４．請求項１の方法において、超音波噴霧装置によって前記液体ドーパント源 材料を前記基板上に噴霧することを特徴とする、前記方法。
15. １５．請求項１４の方法において、前記超音波噴霧装置を、４８ｋＨｚ程度の周 波数で動作させることを特徴とする、前記方法。
16. １６．請求項１４の方法において、前記超音波噴霧装置を、１分間当たり約４８ 回程度の完全なストロークの速度で、前記基板を横切りて往復動させることを特 徴とする、前記方法。
17. １７．請求項１の方法において、前記液体ドーパント源材料のコーティングを室 温で行うことを特徴とする、前記方法。
18. １８．請求項１の方法において、前記液体ドーパント源材料を、（ａ）室温で前 記基板に付与し、（ｂ）約３００℃及び約５００℃の間の温度において約２分及 び約５分の間の時間にわたって乾燥し、更に（ｃ）約８８０℃及び約９５０℃の 間の温度において約５分及び約２０分の間の時間にわたって焼生し、これにより 所望の拡散を提供することを特徴とする、前記方法。
19. １９．請求項１８の方法において、前記基板がシリコン基板であり、該基板の前 方面に約０．５ミクロンの深さまでリンを拡散させることを特徴とする、前記方 法。
20. ２０．請求項１の方法において、前記基板にエッチング段階を与え、これにより 、前記段階（ｄ）の後に前記前方面に残っている固体残留物を除去することを特 徴とする、前記方法。
21. ２１．請求項１の方法において、前記各々の液体の層は、前記基板に付与された 状態で、約１０００乃至２０００オングストローム単位（Å）を超えない厚みを 有することを特徴とする、前記方法。
22. ２２．請求項１の方法において、各々の層は、廃生された後に、約１０００オン グストローム単位（Å）を超えない厚みを有することを特徴とする、前記方法。
23. ２３．基板にｐ−ｎ接合を形成する方法において、（ａ）第１のタイプの導電性 を有すると共に前方面及び後方面を有する複数の基板を処理室に供給する段階と 、 （ｂ）前記処理室の中で、前記基板の前記後方面には液体ドーパント源材料が実 質的に供給されないようにして、前記基板の各々の前方面を液体ドーパント源材 料の層で噴霧コーティングする段階と、（ｃ）前記層を乾燥させ、前記前方面に ドーパントを含む残留物を残す段階と、（ｄ）前記乾燥された層を焼生して前記 ドーパントを前記残留物から前記基板の中へ拡散させ、これにより、前記前方面 に隣接して第２の反対のタイプの導電性の領域とｐ−ｎ接合部とを形成する段階 とを備えることを特徴とする、前記方法。
24. ２４．前方面及び後方面を有することを特徴とする一連の基板にｐ−ｎ接合を形 成するために用いられる装置において、該装置が、前記基板を支持するためのサ ポート手段と、前記サポート手段上に支持された前記基板の前方面上に、液体ド ーパント源材料を、空気を用いずに噴霧する分配手段と、前記基板を空気中で８ ８０℃乃至９５０℃の範囲の温度で加熱して前記液体ドーパント源材料のドーパ ント成分を前記前方面の中に拡散させ、これにより均一な深さを有するｐ−ｎ接 合部を形成する加熱手段とを備えることを特徴とする、前記装置。
25. ２５．請求項２４の装置において、前記分配手段が超音波スプレイ・ヘッドを備 えることを特徴とする、前記装置。
26. ２６．請求項２５の装置において、前記超音波スプレイ・ヘッドを、約４８ｋＨ ｚの周波数で作動させることを特徴とする、前記装置。
27. ２７．請求項２４の装置において、前記基板に前記液体ドーパント源材料を噴霧 している時に前記基板を収容する室を画成する手段と、該室の中の湿度を制御す る手段とを備えることを特徴とする、前記装置。
28. ２８．請求項２４の装置において、前記噴霧手段がその内部に設けられる第１の 噴霧室と、第２の乾燥室と、前記第１及び第２の室の中の湿度を制御する手段と を備えることを特徴とする、前記装置。
29. ２９．請求項２４の装置において、前記サポート手段が、前記基板を前記分配手 段及び前記加熱手段に順次供給するコンベアであることを特徴とする、前記装置 。
30. ３０．請求項２９の装置において、前記コンベアが、前記基板に受け入れられな い過剩の液体ドーパント源材料を吸収することができる材料から成るウエブを備 えることを特徴とする、前記装置。
31. ３１．請求預３０の装置において、前記ウエブが紙から形成されることを特徴と する、前記装置。
32. ３２．請求項２９の装置において、前記スプレイ・ヘッドが前記コンベアを横断 して往復動ずることを特徴とする、前記装置。