JPH01112724A - ドーパントフィルムの製造方法 - Google Patents
ドーパントフィルムの製造方法Info
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- JPH01112724A JPH01112724A JP26938787A JP26938787A JPH01112724A JP H01112724 A JPH01112724 A JP H01112724A JP 26938787 A JP26938787 A JP 26938787A JP 26938787 A JP26938787 A JP 26938787A JP H01112724 A JPH01112724 A JP H01112724A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、固体拡散法に利用されるドーパントフィルム
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
従来の技術
半導体集積回路素子の製造において１種々の拡散方法に
よってｐ型あるいはｎ型の導電型不純物領域が半導体基
板内に形成されることは良く知られている。この拡散方
法としてはガス拡散法、固体拡散法、塗布拡散法などが
行われており、特に半導体基板内へ拡散された不純物の
バラツキは半導体素子の特性に悪影響を与えるから、不
純物拡散濃度のバラツキの少ない固体拡散法の１つであ
るドープドオキシド法が多く利用されている。この方法
は、種々の不純物を含んだ酸化物をＣＶＤ技術により半
導体基板上に成長させ、これらのドープドオキシドを不
純物拡散源層として、熱拡散処理により半導体基板内に
不純物を拡散する方法である。
よってｐ型あるいはｎ型の導電型不純物領域が半導体基
板内に形成されることは良く知られている。この拡散方
法としてはガス拡散法、固体拡散法、塗布拡散法などが
行われており、特に半導体基板内へ拡散された不純物の
バラツキは半導体素子の特性に悪影響を与えるから、不
純物拡散濃度のバラツキの少ない固体拡散法の１つであ
るドープドオキシド法が多く利用されている。この方法
は、種々の不純物を含んだ酸化物をＣＶＤ技術により半
導体基板上に成長させ、これらのドープドオキシドを不
純物拡散源層として、熱拡散処理により半導体基板内に
不純物を拡散する方法である。
この方法は、半導体基板内に拡散する不純物のバラツキ
は少ないが、高価なＣＶＤ装置を必要とし、かつ生産性
が劣り、大量生産に向かないという欠点を有している。
は少ないが、高価なＣＶＤ装置を必要とし、かつ生産性
が劣り、大量生産に向かないという欠点を有している。
また、他の方法として不純物を含有したシリカ系被膜形
成用塗布液を使用し、これを半導体基板上に塗布、乾燥
することによって不純物拡散源層を形成させ、前記と同
様にして熱拡散することによって半導体基板内に不純物
領域を形成する塗布拡散法もあるが、この方法は、高価
な装置を使わないで、比較的簡単な操作で高濃度の不純
物領域を形成できるという利点を有するが、拡散する不
純物の濃度制御が必らずしも容易ではなく、生産性も悪
いという問題点を有している。
成用塗布液を使用し、これを半導体基板上に塗布、乾燥
することによって不純物拡散源層を形成させ、前記と同
様にして熱拡散することによって半導体基板内に不純物
領域を形成する塗布拡散法もあるが、この方法は、高価
な装置を使わないで、比較的簡単な操作で高濃度の不純
物領域を形成できるという利点を有するが、拡散する不
純物の濃度制御が必らずしも容易ではなく、生産性も悪
いという問題点を有している。
また、不純物濃度のバラツキを抑えた塗布法による不純
物拡散方法として、Ｓｉ０２粉体またはＧｅＯ２粉体、
エチルセルロースなどの／＜イ７ダー、高沸点溶剤、Ｓ
ｉＣ粉末およびｂｎあるいはｎ導電型不純物を含む拡散
源塗膜を形成する塗布液をスピンナー法により半導体基
板に塗着し、同じ拡散源塗膜同士を接面重合して得られ
る複数の半導体基板を加熱することによって不純物拡散
を施す方法（特公昭６１−ス００９号公報）も知られて
いる。しかしながら、この方法は、拡散処理後、半導体
基板が拡散源塗膜により強く接着され、半導体基板同士
を剥離する際、濃弗化水素酸などに半導体基板を浸漬さ
せて拡散源塗膜を溶解する工程が不可欠であるため、生
産性において問題があり、実用的な方法とはいえない。
物拡散方法として、Ｓｉ０２粉体またはＧｅＯ２粉体、
エチルセルロースなどの／＜イ７ダー、高沸点溶剤、Ｓ
ｉＣ粉末およびｂｎあるいはｎ導電型不純物を含む拡散
源塗膜を形成する塗布液をスピンナー法により半導体基
板に塗着し、同じ拡散源塗膜同士を接面重合して得られ
る複数の半導体基板を加熱することによって不純物拡散
を施す方法（特公昭６１−ス００９号公報）も知られて
いる。しかしながら、この方法は、拡散処理後、半導体
基板が拡散源塗膜により強く接着され、半導体基板同士
を剥離する際、濃弗化水素酸などに半導体基板を浸漬さ
せて拡散源塗膜を溶解する工程が不可欠であるため、生
産性において問題があり、実用的な方法とはいえない。
ところで、上記拡散方法の欠点を改善したものとして、
有機バインダーと無機バインダーと不純物化合物とから
成るドーパントフィルムを使用した拡散方法も知られて
いる。これは、ドーパントフィルムを２枚の半導体基板
により挟持させた状態で、デポジション温度に加熱する
ことによって、半導体基板内に不純物を拡散する方法で
あって、高濃度でバラツキの少ない拡散ができ、しかも
ドーパントフィルムと半導体基板とを交互に連接させる
ことによって、１回の熱拡散処理によって多くの半導体
基板に対して同時に不純物の拡散処理が行われるため、
生産性が高いという利点を有している。
有機バインダーと無機バインダーと不純物化合物とから
成るドーパントフィルムを使用した拡散方法も知られて
いる。これは、ドーパントフィルムを２枚の半導体基板
により挟持させた状態で、デポジション温度に加熱する
ことによって、半導体基板内に不純物を拡散する方法で
あって、高濃度でバラツキの少ない拡散ができ、しかも
ドーパントフィルムと半導体基板とを交互に連接させる
ことによって、１回の熱拡散処理によって多くの半導体
基板に対して同時に不純物の拡散処理が行われるため、
生産性が高いという利点を有している。
このようなドーパントフィルムとしては、例えば、五酸
化リン、ヒ素、アンチモン、鉄、コバルト、窒化ホウ素
、ホウ酸、インジウム、ホウ酸メチルおよびガリウムか
ら選択された不純物化合物と、シアノエチル化セルロー
ス、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、デンプ
ンおよびポリビニルブチラールから成る群から選択され
た連発性有機バインダーとの均一な混合物から成るドー
パントフィルムが知られている（米国特許第３．９７１
，８７０号明細書）、このドーパントフィルムは、品質
的に均一なものを作ることが難しく、結果として不純物
拡散にバラツキを生じゃすいという欠点があり、また、
この米国特許明細書には、無機バインダーとしてアルミ
ナの粉末を使用することも記載されているが、アルミナ
の粉末は開示されている有機バインダーと均一に混合し
ないという欠点があり、またアルミナ粉末と有機バイン
ダーとリン化合物ＣＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）とから成るドー
パントフィルムでは、熱拡散処理中にＡＪＬＰＯｎが形
成され、半導体基板表面に析出物として残り、金属電極
を形成させる場合に接着不良を起こすとともに、不純物
拡散濃度のバラツキの原因になっており、実用的なドー
パントフィルムではない。
化リン、ヒ素、アンチモン、鉄、コバルト、窒化ホウ素
、ホウ酸、インジウム、ホウ酸メチルおよびガリウムか
ら選択された不純物化合物と、シアノエチル化セルロー
ス、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、デンプ
ンおよびポリビニルブチラールから成る群から選択され
た連発性有機バインダーとの均一な混合物から成るドー
パントフィルムが知られている（米国特許第３．９７１
，８７０号明細書）、このドーパントフィルムは、品質
的に均一なものを作ることが難しく、結果として不純物
拡散にバラツキを生じゃすいという欠点があり、また、
この米国特許明細書には、無機バインダーとしてアルミ
ナの粉末を使用することも記載されているが、アルミナ
の粉末は開示されている有機バインダーと均一に混合し
ないという欠点があり、またアルミナ粉末と有機バイン
ダーとリン化合物ＣＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）とから成るドー
パントフィルムでは、熱拡散処理中にＡＪＬＰＯｎが形
成され、半導体基板表面に析出物として残り、金属電極
を形成させる場合に接着不良を起こすとともに、不純物
拡散濃度のバラツキの原因になっており、実用的なドー
パントフィルムではない。
また、上記ドーパントフィルムの欠点を改善したものと
して、ビニル系合成樹脂から成る有機バインダー、Ｒａ
−ｎ Ｓ ｉ （ＯＨ） ｎ 。
して、ビニル系合成樹脂から成る有機バインダー、Ｒａ
−ｎ Ｓ ｉ （ＯＨ） ｎ 。
Ａ 文 （ＯＲ）３ 、Ｔｉ （ＯＲ）４ 、Ｎ
ｂ （ＯＲ）４ 、 Ｚｒ （ＯＲ）４ 、
Ｈｆ （ＯＲ）ａ 、Ｔａ （ＯＲ）ｓおよびＢｅ（Ｏ
Ｒ）２で表わされる化合物から成る群から選択された無
機バインダー、不純物化合物および有機溶媒から成る混
合液を使用したドーパントフィルムも知られている（特
公昭５９−３２０５４号公報）、このドーパントフィル
ムは、高濃度でバラツキの少ない不純物拡散処理を行う
ことができるが、熱拡散処理後にドーパントフィルムが
ガラス化し、これが半導体基板同士を接着することにな
り、半導体基板同士を剥離することが容易でないという
欠点があり、仮に剥離しようとすると不当に長い時間が
かかり、結果として生産性の悪いものとなっている。
ｂ （ＯＲ）４ 、 Ｚｒ （ＯＲ）４ 、
Ｈｆ （ＯＲ）ａ 、Ｔａ （ＯＲ）ｓおよびＢｅ（Ｏ
Ｒ）２で表わされる化合物から成る群から選択された無
機バインダー、不純物化合物および有機溶媒から成る混
合液を使用したドーパントフィルムも知られている（特
公昭５９−３２０５４号公報）、このドーパントフィル
ムは、高濃度でバラツキの少ない不純物拡散処理を行う
ことができるが、熱拡散処理後にドーパントフィルムが
ガラス化し、これが半導体基板同士を接着することにな
り、半導体基板同士を剥離することが容易でないという
欠点があり、仮に剥離しようとすると不当に長い時間が
かかり、結果として生産性の悪いものとなっている。
発明が解決しようとする問題点
本発明者らは、従来のドーパントフィルムの有していた
欠点を改善し、高濃度でバラツキの少ない不純物拡散処
理ができ、かつ半導体基板同士の」層性に優れ、生産性
をも高めたドーパントフィルムの提供を目的として鋭意
研究を重ねた結果。
欠点を改善し、高濃度でバラツキの少ない不純物拡散処
理ができ、かつ半導体基板同士の」層性に優れ、生産性
をも高めたドーパントフィルムの提供を目的として鋭意
研究を重ねた結果。
有機バインダー、特定の無機バインダー、不純物化合物
および有機溶剤から成る混合液にＳｉＣおよびＳｉ３Ｎ
ａから選択される少なくとも一種の粉末化合物を配合す
ることによって１．その目的が達成できることを見いだ
し、本発明をするに至った。
および有機溶剤から成る混合液にＳｉＣおよびＳｉ３Ｎ
ａから選択される少なくとも一種の粉末化合物を配合す
ることによって１．その目的が達成できることを見いだ
し、本発明をするに至った。
問題点を解決するための手段
本発明は。
（イ）有機バインダー、
（ロ）一般式Ｘ（ＯＲ）４ で表わされる化合物および
一般式Ｘ Ｏ２で表わされる化合物から成る集団から選
択される少なくとも一種の無機バインダー Ｃただし１式中の 又は第４族の元素、 Ｒはアルキル基またはアリール基 を示す］、 （ハ）ＳｉＣおよびＳｉ３Ｎａから選択される少なくと
も一種の化合物、 （ニ）半導体用不純物元素の化合物および（ホ）有機溶
剤 から成る混合液を支持体上に塗布し、乾燥し、得られる
固体フィルムを支持体から剥離することを特徴とするド
ーパントフィルムの製造方法である。
一般式Ｘ Ｏ２で表わされる化合物から成る集団から選
択される少なくとも一種の無機バインダー Ｃただし１式中の 又は第４族の元素、 Ｒはアルキル基またはアリール基 を示す］、 （ハ）ＳｉＣおよびＳｉ３Ｎａから選択される少なくと
も一種の化合物、 （ニ）半導体用不純物元素の化合物および（ホ）有機溶
剤 から成る混合液を支持体上に塗布し、乾燥し、得られる
固体フィルムを支持体から剥離することを特徴とするド
ーパントフィルムの製造方法である。
以下１本発明の詳細な説明する。
（有機バインダー）
本発明のドーパントフィルムを製造するために使用され
る有機バインダー［すなわち成分（イ）］としては、他
成分との相溶性が良く、比較的低温度で分解しやすく、
またドーパントフィルムにした時に機械的強度が大きく
、可撓性に富むなどの条件を満たすものであればどのよ
うなものでも使用することができる。そのなかで、特に
好ましいものを例示すれば、下記のビニル系合成樹脂で
ある。
る有機バインダー［すなわち成分（イ）］としては、他
成分との相溶性が良く、比較的低温度で分解しやすく、
またドーパントフィルムにした時に機械的強度が大きく
、可撓性に富むなどの条件を満たすものであればどのよ
うなものでも使用することができる。そのなかで、特に
好ましいものを例示すれば、下記のビニル系合成樹脂で
ある。
ポリ酢酸ビニル。
ポリメチルビニルケトン、
ポリビニルピロリドン、
ポリビニルアルコール、
ポリビニルブチラール。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、テ
トラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフル
フリルメタクリレート。
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、テ
トラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフル
フリルメタクリレート。
２−メトキシエチルアクリレート、２−メトキシエチル
メタクリレート、２−二トキシエチルアクリレート４２
−ブトキシエチルアクリレート。
メタクリレート、２−二トキシエチルアクリレート４２
−ブトキシエチルアクリレート。
２−ヒドロキシエチルアクリレート、シクロヘキシルア
クリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどの重合
体およびこれらの共重合体。
クリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどの重合
体およびこれらの共重合体。
上記のような有機バインダーは、単独で、または２種以
上の混合物として使用できる。
上の混合物として使用できる。
（無機バインダー）
無機パインター［すなわち成分（ロ）］としては、一般
式ＸＣ０Ｒ）４で表わされる化合物および一般式ｘ０２
［ただし、式中のＸは第、４族元素、Ｒはアルキル基
またはアリール基を示す、］で表わされる化合物から選
択される。このような化合物の例ト’Ｌ、テＬｔＳ ｉ
Ｃ０Ｒ） ｓ 、 Ｇ ｅ （ＯＲ）ａ 、Ｔｉ
（ＯＲ）ｓ 、Ｚ ｒ （ＯＲ）Ｊ 、Ｈｆ （ＯＲ
）４ ．５ ｉ０２ 、ＧｅＹ）２ 、ＴｉＯ２、Ｚｒ
Ｏ２、ＨｆＯ２などを挙げることができ、これらは単独
でも、また２種以上組み合わせても使用することかでさ
る。
式ＸＣ０Ｒ）４で表わされる化合物および一般式ｘ０２
［ただし、式中のＸは第、４族元素、Ｒはアルキル基
またはアリール基を示す、］で表わされる化合物から選
択される。このような化合物の例ト’Ｌ、テＬｔＳ ｉ
Ｃ０Ｒ） ｓ 、 Ｇ ｅ （ＯＲ）ａ 、Ｔｉ
（ＯＲ）ｓ 、Ｚ ｒ （ＯＲ）Ｊ 、Ｈｆ （ＯＲ
）４ ．５ ｉ０２ 、ＧｅＹ）２ 、ＴｉＯ２、Ｚｒ
Ｏ２、ＨｆＯ２などを挙げることができ、これらは単独
でも、また２種以上組み合わせても使用することかでさ
る。
また、これらの無機バインダーは粉末状で用いるのが好
ましく、その粒度は３００ＪＬｍ以下のものが良く、特
に０．Ｏｆないし２００ルｍの範囲のものが好ましい０
粒度が３００ｇｍを超えるとバラツキの少ない不純物拡
散ができないため、好ましくない。
ましく、その粒度は３００ＪＬｍ以下のものが良く、特
に０．Ｏｆないし２００ルｍの範囲のものが好ましい０
粒度が３００ｇｍを超えるとバラツキの少ない不純物拡
散ができないため、好ましくない。
［成分（ハ）］
本発明のドーパントフィルムでは、成分（ハ）としてＳ
ｉＣおよびＳｉ３Ｎａから選択される少なくとも一種の
化合物を使用することを特徴とし、これは半導体基板同
士の接着防止作用を有するものである。特にこの２種の
化合物は１本発明のドーパントフィルムを製造するため
に使用される他の成分との反応性がなく、安定であると
いう作用を有している。このような作用を有効に利用す
るためには、粉末状で用いるのが良く、特に３００ｐｍ
以下、好ましくは１ないし２００ＪＬｍの粒度範囲のも
のが良い０粒度が３００ ＪＬｍを超えると、半導体基
板同士の接着防止効果を低下させるとともに、不純物拡
散濃度にもバラツキを生じさせる原因にもなるので好ま
しくない。
ｉＣおよびＳｉ３Ｎａから選択される少なくとも一種の
化合物を使用することを特徴とし、これは半導体基板同
士の接着防止作用を有するものである。特にこの２種の
化合物は１本発明のドーパントフィルムを製造するため
に使用される他の成分との反応性がなく、安定であると
いう作用を有している。このような作用を有効に利用す
るためには、粉末状で用いるのが良く、特に３００ｐｍ
以下、好ましくは１ないし２００ＪＬｍの粒度範囲のも
のが良い０粒度が３００ ＪＬｍを超えると、半導体基
板同士の接着防止効果を低下させるとともに、不純物拡
散濃度にもバラツキを生じさせる原因にもなるので好ま
しくない。
４（半導体用不純物元素の化合物）
本発明のドーパントフィルムを製造するために使用され
る半導体用不純物元素の化合物［すなわち成分（ニ）］
としては、有機溶剤に可溶性であるか、あるいは有機溶
剤に分散性の良いものであって、フィルムにしたときに
外気の影響を受けにくく、また拡散時の高温度において
も昇華性が少なく、拡散の熱処理によりガラス化される
化合物が好ましい、これらの化合物の具体例としては、
下記のものを挙げることができる。
る半導体用不純物元素の化合物［すなわち成分（ニ）］
としては、有機溶剤に可溶性であるか、あるいは有機溶
剤に分散性の良いものであって、フィルムにしたときに
外気の影響を受けにくく、また拡散時の高温度において
も昇華性が少なく、拡散の熱処理によりガラス化される
化合物が好ましい、これらの化合物の具体例としては、
下記のものを挙げることができる。
Ｐ２０５ 。
ＮＨ４Ｈ２ＰＯａ、
（Ｒ′０）３Ｆ、
（Ｒ′Ｏ） ２ Ｐ （ＯＨ）、
（Ｒ’０）３ＰＯ１
（Ｒ′Ｏ）２ Ｐ２０３ （ＯＨ）３、（Ｒ’Ｏ）Ｐ
（ＯＨ）２ 。
（ＯＨ）２ 。
Ｂ２０３、
（Ｒ′０）３Ｂ、
Ｒ′Ｂ（ＯＨ）２゜
Ｒ’２ Ｂ （ＯＨ） 。
ＨｚＳｂＯ４゜
（Ｒ’０）３Ｓｂ、
Ｓ ｂ Ｘ ’ ３．
５ｂｏｘ’ 、
Ｓ ｂ＋ Ｏｓ Ｘ ′ 、
（Ｒ′ Ｏ）２ Ｓｂ （ＯＨ） 、Ｈ３ＡｓＯ
３、 Ｈ２ＡＳＯ４、 （Ｒ’０）３ＡＳ。
３、 Ｈ２ＡＳＯ４、 （Ｒ’０）３ＡＳ。
（Ｒ″ ○）５Ａｓ 、
（Ｒ’Ｏ）２ Ａｓ （ＯＨ） 、Ｒ′ ３Ａｓ
Ｏ。
Ｏ。
（Ｒ’Ｏ）２ Ｚｎ 、
ＺｎＸ’２ 、
Ｚ ｎ （ＮＯ２）２゜
（Ｒ’Ｏ）３ Ｇａ、
Ｒ’ Ｇａ （ＯＨ） 、
Ｒ’Ｇａ（ＯＨ）２ 、
ＨＡｕＣ文４ 、
ＡｕＸ’３ 、
Ｒ’ ２ 、Ａ ｕ Ｘ ’など（ただし１式中のＲ′
はハロゲン原子、アルキル基、アルキレン基またはアリ
ール基を示し、Ｘ′はハロゲン原子を示す、）。
はハロゲン原子、アルキル基、アルキレン基またはアリ
ール基を示し、Ｘ′はハロゲン原子を示す、）。
（製造方法）
本発明のドーパントフィルムを製造するには、上記した
有機バインダー（すなわち成分イ）、無機バインダー（
すなわち成分口）、ＳｉＣまたは／およびＳｉｚＮａＣ
すなわち成分ハ）および半導体用不純物元素の化合物（
すなわち成分口）を有機溶剤に溶解または分散して塗布
液を調製し、この塗布液を不活性な基体上に塗布し、次
いで有機溶剤を揮散させて固体フィルムを形成し、この
固体フィルムを基体から剥離させればよい。
有機バインダー（すなわち成分イ）、無機バインダー（
すなわち成分口）、ＳｉＣまたは／およびＳｉｚＮａＣ
すなわち成分ハ）および半導体用不純物元素の化合物（
すなわち成分口）を有機溶剤に溶解または分散して塗布
液を調製し、この塗布液を不活性な基体上に塗布し、次
いで有機溶剤を揮散させて固体フィルムを形成し、この
固体フィルムを基体から剥離させればよい。
本発明のドーパントフィルムの形成方法は、少量生産の
場合にはドクターナイフを用いるドクタープレーディン
グ法が利用できるが、大量に生産する場合には、ロール
コータ−法、スクリーン印刷法、フローコーター法など
が有効である。
場合にはドクターナイフを用いるドクタープレーディン
グ法が利用できるが、大量に生産する場合には、ロール
コータ−法、スクリーン印刷法、フローコーター法など
が有効である。
工程としては、まず塗布液を支持体、例えばポリエチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、フ
ッ素系樹脂などの板またはシート上に流し、上記塗布方
法によって均一に塗布し、乾燥処理によって有機溶剤を
揮散させたのち、得られる固体フィルムを支持体から剥
離し、シート状のフィルムとすればドーパントフィルム
を作成することができる。
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、フ
ッ素系樹脂などの板またはシート上に流し、上記塗布方
法によって均一に塗布し、乾燥処理によって有機溶剤を
揮散させたのち、得られる固体フィルムを支持体から剥
離し、シート状のフィルムとすればドーパントフィルム
を作成することができる。
（有機溶剤）
この場合の有機溶剤としては１例えばメチルアルコール
、エチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコール
モノエチルエーテルアセテート、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、アセトン、アセチルアセトン、メチル
エチルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、トル
エン、キシレンなどを挙げることができる。
、エチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコール
モノエチルエーテルアセテート、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、アセトン、アセチルアセトン、メチル
エチルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、トル
エン、キシレンなどを挙げることができる。
これらは、単独で使用しても２種以上混合して使用して
もよい。
もよい。
（塗布液）
上記の塗布液中の固形分濃度は、塗布方法によって変え
られるが、通常は１０ないし４０重量％が好ましい、ド
ーパントフィルムにしたときの各成分の組成の割合とし
ては、有機バインダーがｌＯないし８０ｆｉ量％、無機
バインダーが１ないし３０重量％、ＳｉＣまたは／およ
びＳｉｘＮａが５ないし９０重量％、半導体用不純物元
素の化合物が１ないし４０重量％の範囲で用いられる。
られるが、通常は１０ないし４０重量％が好ましい、ド
ーパントフィルムにしたときの各成分の組成の割合とし
ては、有機バインダーがｌＯないし８０ｆｉ量％、無機
バインダーが１ないし３０重量％、ＳｉＣまたは／およ
びＳｉｘＮａが５ないし９０重量％、半導体用不純物元
素の化合物が１ないし４０重量％の範囲で用いられる。
またドーパントフィルムの厚さは１０ないし３００４ｍ
の範囲が実用上好ましい。
の範囲が実用上好ましい。
（使用方法〕
次に本発明のドーパントフィルムを使用して不純物を半
導体基板中に拡散させる方法を説明する。
導体基板中に拡散させる方法を説明する。
本発明のドーパントフィルムを２枚の半導体基板、例え
ばシリコンウニ／＼−の間に挟持し、遊離酸素を含有す
る雰囲気中で加熱して、有機物を熱分解または燃焼させ
たのち、さらに９００ないし１．３００℃に加熱するこ
とによって拡散が行われｐ“ｎ型、ｐ”ｎｎ’型、ｎ”
ｐｎ’型、ｎ９ｐｐ’型、ｐ” ｐ型、ｎ’ ｐ型、
ｎ” ｎ型、ｐ′ｎｐ−型の接合のなされたシリコンウ
エノ＼−を得ることができる。拡散処理が終了したのち
、冷却して、シリコンウェハーとドーパントフィルムと
を君敲するが、本発明のドーパントフィルムは特別な処
理を施さなくても、ビンセットなどによってシリコンウ
ェハーは容易に剥離することができる。
ばシリコンウニ／＼−の間に挟持し、遊離酸素を含有す
る雰囲気中で加熱して、有機物を熱分解または燃焼させ
たのち、さらに９００ないし１．３００℃に加熱するこ
とによって拡散が行われｐ“ｎ型、ｐ”ｎｎ’型、ｎ”
ｐｎ’型、ｎ９ｐｐ’型、ｐ” ｐ型、ｎ’ ｐ型、
ｎ” ｎ型、ｐ′ｎｐ−型の接合のなされたシリコンウ
エノ＼−を得ることができる。拡散処理が終了したのち
、冷却して、シリコンウェハーとドーパントフィルムと
を君敲するが、本発明のドーパントフィルムは特別な処
理を施さなくても、ビンセットなどによってシリコンウ
ェハーは容易に剥離することができる。
実 施 例
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本
発明は下記の実施例だけに限定されるものではない、な
お、実施例において１部」とは、特記しないかぎりは重
量部を意味する。
発明は下記の実施例だけに限定されるものではない、な
お、実施例において１部」とは、特記しないかぎりは重
量部を意味する。
実施例１
（１）アクリル共重合体
［アクリル酸メチル２０部
＋メタクリル酸メチル８０部］・・・３０ｇ（２）Ｓｉ
Ｏ２（多摩化学社製粉末＃１００）［平均粒度は約１５
０１部ｍｌ ・・・ｌｏｇ （３）ＳｉＣ （東芝セラミックス社製、粉末＃３２０）［平均粒度は
約４５ルｍ］ ・・・４３ｇ （４）ＮＨ４Ｈ２ＰＯｎ ・・・１７
ｇ上記（１）ないしく４）の物質をエチレングリコール
モノメチルエーテル２４５ｇに溶解、分散させたものを
塗布液とし、これをポリエチレンテレフタレートのシー
ト上に流し、ロールコータ−により均一な被膜としたの
ち、１００℃で３０分間の熱風乾燥を行って有機溶剤を
揮散させた６次いで、得られた１４０ｐｍ厚のドーパン
トフィルムをシート上から羽敲した。
Ｏ２（多摩化学社製粉末＃１００）［平均粒度は約１５
０１部ｍｌ ・・・ｌｏｇ （３）ＳｉＣ （東芝セラミックス社製、粉末＃３２０）［平均粒度は
約４５ルｍ］ ・・・４３ｇ （４）ＮＨ４Ｈ２ＰＯｎ ・・・１７
ｇ上記（１）ないしく４）の物質をエチレングリコール
モノメチルエーテル２４５ｇに溶解、分散させたものを
塗布液とし、これをポリエチレンテレフタレートのシー
ト上に流し、ロールコータ−により均一な被膜としたの
ち、１００℃で３０分間の熱風乾燥を行って有機溶剤を
揮散させた６次いで、得られた１４０ｐｍ厚のドーパン
トフィルムをシート上から羽敲した。
このようにして得られたドーパントフィルムを、抵抗値
２０Ω・ｃｍ・ｎ型の５インチシリコンウェハーと同じ
大きさに切断し、その５インチシリコンウェハーの間に
交互に重ね、 ｔ’！させた０次いで、これらを加熱処
理装置に搬入し、窒素ガスを３３１ ／ ｍ ｉ ｎの
割合で装置内に導入しながら、５００℃で１時間加熱す
ることによってドーパントフィルム中の有機物を分解、
燃焼させたのち、導入ガスを酸素ガス（３Ｊｌ／ｍ１ｎ
）に変え、１，２００℃で５時間の拡散処理を行った。
２０Ω・ｃｍ・ｎ型の５インチシリコンウェハーと同じ
大きさに切断し、その５インチシリコンウェハーの間に
交互に重ね、 ｔ’！させた０次いで、これらを加熱処
理装置に搬入し、窒素ガスを３３１ ／ ｍ ｉ ｎの
割合で装置内に導入しながら、５００℃で１時間加熱す
ることによってドーパントフィルム中の有機物を分解、
燃焼させたのち、導入ガスを酸素ガス（３Ｊｌ／ｍ１ｎ
）に変え、１，２００℃で５時間の拡散処理を行った。
次いで、前記のシリコンウェハーを加熱処理装置から山
して室温まで冷却したところ、シリコンウェハー同士は
ビンセットで簡単に剥離することができた。この拡散処
理の済んだシリコンウェハーを洗浄後、そのシート抵抗
値を測定したところ０．３５±０．０２Ω／口であり、
接合の深さは２０±ＩＪＬｍであったー 実施例２ （１）酢酸ビニルとメチルメタクリレートの共重合体 ［酢酸ビニル３０部十メチルメタクリレート７０部］
・・・３０ｇ（２）Ｓ＋０２ （日本アエロジル社製、アエロジル２００）［平均粒度
は約７５ルｍ］ ・・・１０ｇ （３）ＳｉＣ （東芝セラミックス社製、粉末＃１００）［平均粒度は
約４５１Ｌｍ］ ・・・５０ｇ （４）Ｐ２０Ｓ ・・・１０
ｇ上記（１）ないしく４）の物質をエチレングリコール
モノメチルエーテル２００ｇに溶解、分散させたものを
塗布液とし、これをポリエチレンテレフタレートのシー
ト上に流し、ロールコータ−により均一な被膜としたの
ち、１００℃で３０分間の熱風乾燥を行うことによって
有機溶剤を揮散させ、得られた８０ＪＬｍ厚の被膜をシ
ート上から瀾離してドーパントフィルムを作成した。
して室温まで冷却したところ、シリコンウェハー同士は
ビンセットで簡単に剥離することができた。この拡散処
理の済んだシリコンウェハーを洗浄後、そのシート抵抗
値を測定したところ０．３５±０．０２Ω／口であり、
接合の深さは２０±ＩＪＬｍであったー 実施例２ （１）酢酸ビニルとメチルメタクリレートの共重合体 ［酢酸ビニル３０部十メチルメタクリレート７０部］
・・・３０ｇ（２）Ｓ＋０２ （日本アエロジル社製、アエロジル２００）［平均粒度
は約７５ルｍ］ ・・・１０ｇ （３）ＳｉＣ （東芝セラミックス社製、粉末＃１００）［平均粒度は
約４５１Ｌｍ］ ・・・５０ｇ （４）Ｐ２０Ｓ ・・・１０
ｇ上記（１）ないしく４）の物質をエチレングリコール
モノメチルエーテル２００ｇに溶解、分散させたものを
塗布液とし、これをポリエチレンテレフタレートのシー
ト上に流し、ロールコータ−により均一な被膜としたの
ち、１００℃で３０分間の熱風乾燥を行うことによって
有機溶剤を揮散させ、得られた８０ＪＬｍ厚の被膜をシ
ート上から瀾離してドーパントフィルムを作成した。
このようにして得られたドーパントフィルムを、抵抗値
ｌΩ・Ｃｍａ ｎ型の４インチシリコンウェハーに対し
、拡散時間を７０時間にした以外は全て実施例１と同様
の操作により拡散処理を行ったのち、シリコンウェハー
を室温まで冷却した。この際、シリコンウェハー同士は
ピンセットでＰＪ単に２１ｍすることができた。このシ
リコンウェハーを洗浄後、シート抵抗値を測定したとこ
ろ、０．１１ｔｈＯ，０１０７口であり、接合の深さは
９０土２終ｍであった。
ｌΩ・Ｃｍａ ｎ型の４インチシリコンウェハーに対し
、拡散時間を７０時間にした以外は全て実施例１と同様
の操作により拡散処理を行ったのち、シリコンウェハー
を室温まで冷却した。この際、シリコンウェハー同士は
ピンセットでＰＪ単に２１ｍすることができた。このシ
リコンウェハーを洗浄後、シート抵抗値を測定したとこ
ろ、０．１１ｔｈＯ，０１０７口であり、接合の深さは
９０土２終ｍであった。
実施例３
ｎ型ドーパントフィルムとして
（１）アクリル重合体
［メチルビニルケトン３０部十
メタクリル酸メチル７０部］・・・２０ｇ（２）Ｓｉ０
２ （日本アエロジル社製、アエロジル３８０）［平均粒度
は約３５ルｍ］ ・・・ｌｏｇ （３） Ｓ ｉ３ Ｎ４ （東芝セラミックス社製、粉末＃２００）［平均粒度は
約７５角ｍコ ・・・４０ｇ （４）Ｐ２０Ｓ １０ｇ上
記（１）ないしく４）の物質をメチルエチルケトン６０
ｇとエチレングリコールモノメチルエーテル８０ｇ之の
混合溶液に溶解１分散して塗布液とし、実施例２と同様
な方法で膜厚８０ルｍのリンドーパントフィルムを作成
した。
２ （日本アエロジル社製、アエロジル３８０）［平均粒度
は約３５ルｍ］ ・・・ｌｏｇ （３） Ｓ ｉ３ Ｎ４ （東芝セラミックス社製、粉末＃２００）［平均粒度は
約７５角ｍコ ・・・４０ｇ （４）Ｐ２０Ｓ １０ｇ上
記（１）ないしく４）の物質をメチルエチルケトン６０
ｇとエチレングリコールモノメチルエーテル８０ｇ之の
混合溶液に溶解１分散して塗布液とし、実施例２と同様
な方法で膜厚８０ルｍのリンドーパントフィルムを作成
した。
一方、ｐｙ！ｌドーパントフィルムとして、（１）アク
リル共重合体 ［アクリル酸ブチル４０部十 メタクリル酸メチル６０部］・・・３０ｇ（２）ＳｉＯ
２ （日本アエロジル社製、アエロジル３００）［平均粒度
は約５０路ｍ］ ・・・１０［ （３）ＳｉＣ （昭和電工社製４デンシフクウルトラフアイン） ［平均粒度は約６井ｍ］ ・・・５０ｇ （４） Ｂ （○Ｃａ Ｈｑ ） ３ ・
・・１０ｇ上記（１）ないしく４）の物質をエチレング
リコールモノエチルエーテル２００ｇに溶ｌ 分Ｍして
塗布液とし、実施例２と同様な方法で膜厚８０ｇｍ−ｃ
７）ポロンドーパンシフィルムを作成した。つぎに抵抗
値２０Ωｓｃｍ、ｎ型４インチのシリコンウェハーを用
い、上記したｎ型およびｐ型のドーパントフィルムをそ
れぞれウェハーに交互に挟んで密着させ、拡散温度１２
７０℃および拡散時間２５時間にした以外はすべて実施
例１と同様の条件で拡散処理を行った。拡散処理後、ウ
ェハーを室温まで冷却した。この際、シリコンウェハー
同士はピンセットにより簡単に剥離することができた。
リル共重合体 ［アクリル酸ブチル４０部十 メタクリル酸メチル６０部］・・・３０ｇ（２）ＳｉＯ
２ （日本アエロジル社製、アエロジル３００）［平均粒度
は約５０路ｍ］ ・・・１０［ （３）ＳｉＣ （昭和電工社製４デンシフクウルトラフアイン） ［平均粒度は約６井ｍ］ ・・・５０ｇ （４） Ｂ （○Ｃａ Ｈｑ ） ３ ・
・・１０ｇ上記（１）ないしく４）の物質をエチレング
リコールモノエチルエーテル２００ｇに溶ｌ 分Ｍして
塗布液とし、実施例２と同様な方法で膜厚８０ｇｍ−ｃ
７）ポロンドーパンシフィルムを作成した。つぎに抵抗
値２０Ωｓｃｍ、ｎ型４インチのシリコンウェハーを用
い、上記したｎ型およびｐ型のドーパントフィルムをそ
れぞれウェハーに交互に挟んで密着させ、拡散温度１２
７０℃および拡散時間２５時間にした以外はすべて実施
例１と同様の条件で拡散処理を行った。拡散処理後、ウ
ェハーを室温まで冷却した。この際、シリコンウェハー
同士はピンセットにより簡単に剥離することができた。
そして、このシリコンウェハーのリンドープ側の表面比
抵抗値は０．０１７０±０．０００７Ω・ｃｍであり、
拡散深さは６０±２ＪＬｍであった。またポロンドープ
側の表面比抵抗値は、０．１７０±０．０３５Ω＊ｃｍ
であり、拡散深さは５５±２ｐｍであった。
抵抗値は０．０１７０±０．０００７Ω・ｃｍであり、
拡散深さは６０±２ＪＬｍであった。またポロンドープ
側の表面比抵抗値は、０．１７０±０．０３５Ω＊ｃｍ
であり、拡散深さは５５±２ｐｍであった。
発明の効果
本発明のドーパントフィルムは、その組成物中にＳｉＣ
およびＳｉ３Ｎ４から選択される少なくとも一種の化合
物を配合することによって、拡散処理後に、ドーパント
フィルムと半導体基板同士を、特別な処理を施さなくて
も容易に剥離することができ、従来のドーパントフィル
ムの欠点であった生産性を大幅に向上することができる
とともに、高濃度でバラツキの少ない不純物拡散処理を
行うことができる。
およびＳｉ３Ｎ４から選択される少なくとも一種の化合
物を配合することによって、拡散処理後に、ドーパント
フィルムと半導体基板同士を、特別な処理を施さなくて
も容易に剥離することができ、従来のドーパントフィル
ムの欠点であった生産性を大幅に向上することができる
とともに、高濃度でバラツキの少ない不純物拡散処理を
行うことができる。
Claims (1)
- （１）（イ）有機バインダー、 （ロ）一般式Ｘ（ＯＲ）＿４で表わされる化合物および
一般式ＸＯ＿２で表わされる化合 物から成る集団から選択される少なくと も一種の無機バインダー ［ただし、式中の Ｘは第４族の元素、 Ｒはアルキル基またはアリール基 を示す］、 （ハ）ＳｉＣおよびＳｉ＿３Ｎ＿４から選択される少な
くとも一種の化合物、 （ニ）半導体用不純物元素の化合物および （ホ）有機溶剤 から成る混合液を支持体上に塗布し、乾燥し、得られる
固体フィルムを支持体から剥離することを特徴とするド
ーパントフィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26938787A JPH01112724A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ドーパントフィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26938787A JPH01112724A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ドーパントフィルムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112724A true JPH01112724A (ja) | 1989-05-01 |
Family
ID=17471697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26938787A Pending JPH01112724A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ドーパントフィルムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01112724A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100247280B1 (ko) * | 1992-10-28 | 2000-03-15 | 윤종용 | 반도체장치 및 그의 제조방법 |
| JP2015097287A (ja) * | 2007-02-16 | 2015-05-21 | ナノグラム・コーポレイションＮａｎｏＧｒａｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 太陽電池構造体、光起電モジュール及びこれらに対応する方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484474A (en) * | 1977-12-17 | 1979-07-05 | Tokyo Ouka Kougiyou Kk | Doping film and method of using same |
| JPS5618417A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-21 | Toshiba Corp | Method for diffusing impurity into semiconductor substrate |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP26938787A patent/JPH01112724A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484474A (en) * | 1977-12-17 | 1979-07-05 | Tokyo Ouka Kougiyou Kk | Doping film and method of using same |
| JPS5618417A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-21 | Toshiba Corp | Method for diffusing impurity into semiconductor substrate |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100247280B1 (ko) * | 1992-10-28 | 2000-03-15 | 윤종용 | 반도체장치 및 그의 제조방법 |
| JP2015097287A (ja) * | 2007-02-16 | 2015-05-21 | ナノグラム・コーポレイションＮａｎｏＧｒａｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 太陽電池構造体、光起電モジュール及びこれらに対応する方法 |
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