JPS584450B2 - ハンドウタイノ カクサンド−ピングシヨリヨウノ コタイノリンガンユウゲンブツタイオヨビ ソノセイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリン
含有源物体およびその製造法に関する。

マイクロ波トランジスタおよびケイ素集積回路のような
半導体装置の製造において、半導体ケイ素中のリンの浅
い拡散は重要になってきた。

半導体本体の特性は、とくにｎ−ｐ−ｎ構造のエミツタ
からの拡散断面によって実質的に影響を受け、この断面
はさらに使用する拡散源に左右される。

現在まで、満足な固体のリン拡散源が入手できなかった
ので、液状拡散源が拡散法において利用されてきた。

用いられてきた液状拡散源は、ホスフイン（ＰＨ３）、
五酸化リン（Ｐ２０５）、酸塩化リン（ＰＯＣｌ３）お
よび塩化リン（ＰＣｌ３およびＰＣｌ５）のような化合
物である。

これらの液状拡散源のうちで、ＰＯＣｌ３とＰＨ３がも
つとも多く使用されてきた。

これらの５種の化合物はすべて低融点物質であって、６
５０℃以下で液体相または気体相である。

液状拡散源を用いて実施されるリンを拡散する普通のド
ーピング法は、簡単にはつぎのようである。

上記の化合物の１種を６００℃以下の低温に加熱し、こ
のようにして生成したりこの気体およびリン化合物の気
体の一方または両方を８５０〜１２００℃の高温のドー
ピング室へ導入する。

この室内において、ドーピングすべきケイ素の薄片をリ
ンの気体の流れに対して平行に配列する。

この方法において、リンの担体濃度、ｐ−ｎ接合の深さ
、およびドーピングした薄片の他の電子的性質はリンの
気体と固体のケイ素の薄片との間の反応条件によって主
に影響を受ける。

この反応は気体の流れによってさらに影響を受ける。

均一な拡散層が必要なときは、均一な気体の流れが必要
であり、この流れを形成することは非常に困難である。

結局、各ケイ素の薄片に関するリンの均一な拡散をコン
トロールすることは困難である。

これは液状拡散源を使用する従来のリンドーピング法の
欠点の１つである。

液状拡散源法の他の欠点は、液状拡散源が危険性ある物
質であるということである。

リン、酸塩化リンおよび多くの他のリン化合物は毒性、
腐食性、可燃姓または爆発性である。

液状拡散源は半導体材料の処理またはドーピングに使用
されてきているが、拡散のコントロールの不規性や毒性
が高いという不利益を克服して満足な拡散操作を行なわ
なくてはならない。

半導体のケイ素の有効なリン拡散またはドーピング操作
は、つぎの４つの条件を満足すべきである。

（１）マイクロ波トランジスタおよび現代のケイ素の集
積回路を製造するのに必要なケイ素中の浅いリンのドー
ピング、（２）ドープ操作は複雑でなくか、つ高い再現
性と信頼性をもたなくてはならない、（３）ドーピング
操作中作業員が排出する気体にさらされてもドーピング
操作は安全でなくてはならない、（４）固体の拡散源は
いろいろなドープ処理に経済的に再使用でなければなら
ない。

したがって、本発明は、固体の拡散源に成形される組成
物を提供する。

本発明の拡散源は非毒性であり、標準の拡散装置におい
て使用して半導体材料の拡散処理のより正確にコントロ
ールできる。

この固体の拡散源は有利に使用でき、長い作業期間にわ
たって有効である。

本発明のほかの別益は、以下の記載および図面から明ら
かとなるであろう。

本発明は、リンおよびケイ素の化合物ならびに他のケイ
素含有材料からなる半導体のドーピング組成物に関する
。

好ましい組成物は、約３０重量係のリンおよびケイ素の
化合物と約７０重量係の窒化ケイ素からなる。

この組成物は、ホットプレス法によりまたは冷開成形と
続く焼結により、適当な固体の拡散源に成形される。

本発明の固体の拡散源を形成するために、７５０〜３５
００ｐｓｉの圧力と８００〜１５００℃の湿度が用いら
れる，これは適当な形に切断すると、ケイ素の半導体本
体の拡散処理およびドーピング用の取扱い易いかつ経済
的な固体のリン源となる。

本発明の固体のリン含有拡散源は、薄い円形の円盤の形
で使用することが好ましい。

この円盤は，既知の方法、たとえばダイヤモンドのノコ
引き（ｓａｗｉｎｇ）を用いて、適当なホットプレスし
たもしくは焼結した物体から所望の厚さと直径をもつ円
盤を切り取ることによって得られる。

前記物体はリンおよびケイ素の化合物の１種以上からな
り、またケイ素含有物質、たとえば窒化ケイ素、シリカ
、またはケイ素金属を含むことができる。

適当なリンおよびケイ素の化合物は、リンとケイ素の酸
化物とのほぼＳｉＯ２．Ｐ２０５，２ＳｉＯ２．Ｐ２０
，またはＳｉＯ。

．２Ｐ２０５の組成をもつ反応生成物であり、結晶相お
よび非結晶相の両方の形で使用してもよい。

リン含有ガラスは、約９８重量係のシリカと約２重量係
のＰ２０５の組成をもつ，本発明の拡散源は、約５〜１
００重量係の１種または２種以上のりンーケイ素組成物
と約Ｏ〜９５重量係の窒化ケイ素、シリカまたはケイ素
金属から成る。

本発明の拡散材料の物体は、ホットプレス法を用いてゲ
ラファイトの型内に作られる。

この製作は約８００〜１４５Ｃの温度および約７５０〜
５５００ｐｓｉの圧力においてなされる。

型内の保持時間は約１５分〜１０時間であり、製作は空
気中で、不活性雰囲気、たとえば窒素またはアルゴン中
で、または１０−６トルまでの真空下に実施される。

拡散材料の物体の他の製作は、冷開成形および焼結法に
よって行なわれる。

この方法において、この物体は約５０００〜３５，００
０ｐｓｉの圧力で型内で冷開成形され、ついで成形され
た物体を加圧せずに約８００〜１５００℃の温度で焼結
する。

焼結時間は約３０分〜１２時間であり、焼結は上記ホッ
トプレス法と同じ雰囲気中で行なう。

製作条件は、使用する出発材料の組成と得た拡散材料を
使用する条件によって支配される。

最もすぐれた拡散特性を示す固体の拡散源は、ほほＳ１
０２．Ｐ２０５，２Ｓｔ０２−Ｐ２ｏ５またはＳｉＯ２
．２Ｐ２０５の組成をもつリンおよびケイ素の酸化物の
反応生成物と窒化ケイ素との混合物を含むものであった
。

好ましい組成は約３０〜１００重量係のりンーケイ素化
合物および約７０〜０重量係の窒化ケイ素であった。

また、満足な拡散特性は、約７０重量チのりンーケイ素
化合物および約３０重量係のシリカを含有する組成物な
らびに約７０重量係のりンーケイ素化合物および約３０
重量係のケイ素金属を含有する組成物から得られた。

り／−ケイ素化合物は、リン酸二水素アンモニウムＮＨ
，Ｈ２ＰＯ４とケイ酸２Ｓｉ０２．Ｈ２０との熱反応に
よって製造した。

生じた反応生成物のリン含量は、出発物質の相対比を組
成がほぼＳｉＯ２．Ｐ２０，２Ｓｉ０２．Ｐ２０５また
はＳｉ０２−２Ｐ２０５の反応生成物を与えるように変
化させてコントロールした。

それらの生成物の製造とリン拡散源の製作を、つぎの実
施例によって説明する。

実施例 １ リン酸二水素アンモニウムＮＨ．Ｈ２ＰＯ，とケイ酸２
Ｓ１０２．Ｈ２０の混合物から、化学式がほぼＳｉＯ２
．Ｐ２０５に相当する第一のりンーケイ素反応生成物を
合成した。

両方の出発化合物は試薬級の粉末であり、フリント（ｆ
ｌｉｎｔ）石を含む磁器製のミル・ジャー（ｍｉｌｌ
ｊａｒ）を用いて約３０分間乾式混合した。

この混合物の全量は２６６６ｇであり、バッチの組成は
５０モル係のＳｉＯ２と５０モル％のＰ２０。

に相当した。このようにして調製した緊密な乾燥混合物
を溶融シリカの容器へゆるく注ぎ入れ、ついでこの容器
を空気中で１００℃／時の速度でゆっくり７００℃に、
ゲロバール（Ｇｌｏｂａｒ■）の電熱炉を用いて加熱し
た。

この加熱中に気体が発生するためふたを容器にしなかっ
た。

７００℃の温度に１２時間保持した。

加熱中リン酸アンモニウムとケイ酸との化学反応のため
気体と煙が発生した。

この保持時間の終りにおいて、煙の発生はほとんど止み
、これにより所望生成物の生成の化学反応が完了したこ
とが示された。

冷却後、焼成材料を取り出し、乾式粉砕して５０メッシ
ュのタイラーふるいを通過する粉末とした。

この微粉末の重さは１６６０９であり、ついでこの粉末
を溶融シリカの容器へ詰め込み、この容器を１２５０Ｃ
／時に上で使用した同じ炉内で空気雰囲気下に加熱した
。

１２５０℃に到達後、この温度を２時間一定に深ち、つ
いで炉の電源を切り、炉中で容器を室温に放冷した。

１２５０℃で焼成して得られた生成物の全重量は１３１
０ｇであった。

この焼成物を約１／１６インチの直径の粒子にジョウ・
クラッシャー（ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ）を用いて砕き
、ついで１００メッシュの絹の網を通過する微粉末にさ
らに乾式粉砕した。

このようにして得られた微粉末のＸ線回折分析を行なう
と、粉末は高混相の化合物Ｓｉｏ２．Ｐ２０５であるこ
とがわかった。

７００℃の焼成後混合物はさらに反応が進むためある程
度膨張するので、混合物の表面に堅い外殻が形成し、こ
の外殼の化学組成は内部のそれと異なっていた。

均一な混合物をつくるためには、７００℃で焼成して得
られたケーキを粉末に粉砕し、１２５０℃の第２の焼成
過程において、非常に少量の外殻が形成し、比較的密な
かつ均一なケーキが得られた。

第２の焼成において、低温相から高温和への結晶の転移
が明らかに起った。

換言すれば、第１焼成ではほぼＳｉＯ．Ｐ２０５の組成
のりンーケイ素化合物が生成し、このさい原料の反応が
連続し、第２焼成において低温相から高温相への結晶構
造の転移が起こる。

これらの二段階の焼成を経て高温相をもつ満足すべき生
成物が得られた。

ただ１回の焼成では、生ずる生成物は不満足なものであ
った。

最終の焼成温度を１２５０℃のかわりに１３００℃とす
ると、焼成された材料は非品質のガラスであった。

このガラスは１２５０℃で得られた結晶形の生成物の化
学組成と本質的に同じ化学組成を有し、ガラス生成物の
リン含量は結晶生成物とほぼ同じ、すなわち２２．３％
であった。

これらの生成物の両者は、リン拡散もしくはドーピング
材料をつくるためのきわめてすぐれたリン源であった。

ほぼ２Ｓ１０２−Ｐ２０５およびＳｉＯ２．２Ｐ２０５
の組成をもつ他のりノーケイ素化合物ならびにリン含有
シリカガラスを、上述の実施例１と同様な条件で製造し
た。

反応条件と生成物の性質を表１に要約する。

上に示した化合物は約１２００Ｃまで溶融せずに安定で
あり、この熱安定性は本発明の固体の拡散源の発現に本
質的なものである。

前に使用したリン化合物、たとえばＰ２０５，ＰＣｌ５
およびＰ３Ｎ５は１０００℃を越える温度で不安定であ
って、溶融するか分解する。

リンの拡散またはドーピング法は８５０〜１２００℃の
比較的高い温度で行なうべきであるから、固体拡散源は
少なくとも１０００℃の高温で安定であるべきである。

本発明の固体の拡散源はこの要件を適切に充足するホッ
トプレスした拡散源をつくる一方法を以下に説明する。

実施例 ２ 実施例１で合成したりンーケイ素化合物の微粉末を用い
て、固体の拡散源をホットプレス法によって製作した。

この製作において、３４．８ｇの前記粉末を内径１イン
チ、外径４インチおよび高さ６インチのゲラファイトの
型へ入れ、ついでこのゲラファイトの型を高周波誘導炉
内でほぼ１０Ｃ／分の加熱速度で１０５０℃にゆっくり
加熱した。

２６００ｐｓｉの圧力を室温から１０５０℃までのホッ
トプレス過程中加え、１０５０℃で３０分間均熱した後
、その圧力を解放した。

この型を炉内で室温に冷却し、ほぼ直径１インチ厚さ１
千インチの物体をつくった。

このホットプレスした物体のかさ密度は２．２５ｇ／Ｃ
Ｃであった。

これは理論密度２．７０ｇ／ｃｃの８３．５％に相当す
る。

この物体は白く、割れまたは分離が存在しなかった。

高速度のダイヤモンドのノコ引き機を用いてホットプレ
スした物体を薄切りし、直径１インチ厚さ約３０ミルの
薄い円盤の固体の拡散源をつくった。

前記ホットプレスした物体から通常６個の円盤が得られ
た。

この薄切りしたものは後続するドーピング操作ならびに
機械加工において取扱うのに適度の強さをもっていた。

１ｏｏ％のりンーケイ素化合物のホットプレスした拡散
源のほかに、２種の化合物系、すなわちリンーケイ素に
添加物を加えたものからなり、添加物が窒化ケイ素、シ
リカ、およびケイ素金属である拡散源をつくった。

これらの組合せのうちで、窒化ケイ素を含有するものを
重点的に研究し、それはドーピング性能において好まし
い信頼性と便利さを有する組成物であった。

この系において、使用した窒化ケイ素はベータ型の高純
度の微粉末であった。

この粉末の化学的純度は９９．８重量チであり、顕微鏡
で測定した平均粒度は３．５ミクロンであった。

これらの組成物から拡散源をつくる方法を、下の実施例
で説明する。

実施例 ３ ３０９の粉末化したりンーケイ素化合物と７０ｇの窒化
ケイ素との混合物から、３０重量係のりンーケイ素化合
物（ほぼＳｉ０２．Ｐ２０５）および、７０重量係の窒
化ケイ素からなる物体をつくつ誤これをメタノールとフ
リント石を含む磁器製ジャーを用いて混合し、ついでこ
の混合物を１００℃で３時間空気中において乾燥した。

この乾燥した混合物を上記ジャー中でさらに１０分間乾
式混合し、化合物を緊密に混合した。

この乾燥混合物の約４１ｇを１２００℃の温度においで
２６００ｐｓｉの圧力下でホットプレスし、加熱および
冷却条件と使用したゲラファイト型は、実施例１におけ
る組成物のホットプレスに対するものと同じであった。

上のホットプレスから、直径約１インチ高さ約１１＋４
インチの均一な物体を得た。

この物体のかさ密度は１．８８ｇ／ｃｃであった。

ドーピング特性へのかさ密度の影響を検査するため、ホ
ットプレスの間２６００ｐｓｉのかわりに１６００ｐｓ
ｉの低い圧力を加えて１．２９ｇ／ＣＣの低密度の物体
をつくった。

低密度の物体と高密度の物体の両方は、ほぼ同じリン含
量９．５重量係を有した。

このようにしてつくったこれらのホットプレスした物体
は、２成分の微細粒子から成り、これらの粒子は１２０
０℃におけるホットプレス中互いに反応しないことに注
意すべきである。

粒子の可塑変形と粒子間の機械的かみ合いにより、固体
の物体の結合強さが生ずる。

ホットプレス温度は、後続するドーピング礒度の決定に
重要である。

最大ドーピング礒度は、一般にホットプレス淵度より低
い。

また、最犬のホットプレス温度はりンーケイ素化合物の
合成淵度、すなわち約１２５０℃より低いので、本発明
の系で用いる最大加工温度は普通の使用温度より高い。

ホットプレスした物体から、ほぼ直径１インチ厚さ３０
ミルの薄片をダイヤモンドのノコ引き機を用いてつくっ
た。

このようにして製作した薄片は、リンのドーピングの拡
散源としてさわめて満足すべきものであった。

組成がほぼＳｉＯ２．Ｐ２０５に相当するりンーケイ素
化合物と窒化ケイ素、シリカおよびケイ素金属からなる
ホットプレスした物体の性質を表２に示す。

かさ密度は用いるホットプレス温度に左右され、０〜３
０重量係の添加剤を含有する組成物では１１００℃であ
り、５０重量係以上の添加剤を含有する組成物では１２
００℃であった。

リン含量は２２．３％から１．２係である。

生じたケイ素含有薄片のリン濃度が１．２係程度に低い
ものは、ドーピング条件、たとえば温度および均熱時間
を適切に選んだとき、リン拡散源として満足すべき性能
を十分に示した。

上に指摘したように、本発明の拡散源は、下の実施例で
示すように、冷開成形および続く焼結によっても成形で
きる。

実施例 ４ ４０ｇの粉末化リンーケイ素化合物（２００メッシュ）
を直径１１インチ高さ４インチのはだ焼金属型へ入れ、
粉末の詰め物中に均一な圧力分布を確立するため、プラ
ンジャの両端から圧力を加える二重プランジャ法を用い
て２０，０００ｐｓｉの静圧を加えた。

冷間プレス後、固まった物体はかさ密度が１．３２ｇ／
ＣＣ、寸法がほぼ直径１１／４インチ高さ１１／２イン
チであった。

このようにしてつくった固めた物体を空気中で１００℃
／時の加熱速度で１１００℃において１２時間焼結した
。

１１００℃において１２時間保持した後、固めた物体を
炉内で室温に放冷した。

このようにしてつくった焼結物体は平均のかさ密度が１
．６５ｇ／ｃｃであり、寸法がほぼ直径１インチ高さ１
１／４インチであった。

この焼結物体は純白ではなく、十分に強くダイヤモンド
のノコ引き機で機械加工して約直径１インチ厚さ３０ミ
ルのドーピング円盤をつくることができた。

実施例 ５ ６０ｇの粉末化リンーケイ素化合物（２００メッシュ）
を１４０ｇの窒化ケイ素粉末（３２５メッシュ）へ加え
て、３０係のりンーケイ素化合物および７０チの窒化ケ
イ素の組成のような２成分の組成からなる焼結拡散源を
つくった。

これをメチルアルコールと、フリント石を含むゴムでラ
イニングした金属ジャーの中で３０分間混合した。

混合後このようにしてつくった緊密な混合物を空気中で
８時間１１０℃で乾燥し、上記のフリント石を含むジャ
ーを用いて乾燥ケーキを乾式粉砕して微粉末にした。

この乾燥混合物の４３ｇをはだ焼金属型へ入れ、二重プ
ランジャ法により２０，０００ｐｓｉでプレスした。

プレス後、物体はかさ密度が１．４１ｇ／ＣＣ、寸法が
直径１１／４インチ高さ１１／２インチであった。

このようにしてつくったプレスした物体を、グローバー
（Ｇｌｏｂａｒ■）加熱炉内で１００℃／時の加熱速度
で窒素雰囲気中で１２００℃において１２時間焼結した
。

焼結後、物体を炉内で室温に放冷した。

この焼結物体はかさ密度が１．６２ｇ／ｃｒ、寸法が約
直径１１−４インチ高さＩ１／２インチであった。

この焼結物体は灰色であり、容易にダイヤモンドのノコ
引きおよび機械加工して寸法が直径１インチ厚さ３０ミ
ルのドーピング円盤とすることができた。

窒化ケイ素を含有する物体をつくる前述の条件と類似し
た条件を用いて、リンーケイ素化合物とシリカとの混合
物からなる焼結物体と、同様なケイ素金属との混合物か
らなる焼結物体を成形した。

シリカを含有する物体は空気中で焼結できたが、ケイ素
の金属を含有する物体はアルゴン雰囲気下で焼結しなけ
ればならなかった。

ほぼＳｉ０２−Ｐ２０５の組成をもつりンーケイ素化合
物と窒化ケイ素、シリカおよびケイ素金属のような添加
剤とのいろいろな混合物から形成した焼結物体の物理的
な性質とリン含量を表３に示す。

表３で示されたすべての実施例において使用したりンー
ケイ素化合物の組成はほぼＳｉｎ２．Ｐ２０５であった
が、本発明の源物体はこの化合物単独の使用に制限され
ない。

ほぼ２Ｓｉ０２−Ｐ２０５またはＳｉＯ２．２Ｐ２０５
の組成をもつ他の化合物を、上述の混合物において置き
換えて、本発明のリン拡散源の満足すべき物体をつくる
ことができる。

冷間プレス法のみならず、他の冷開成形法、たとえばア
イソタクチック（ｉｓｏｔａｃｔｉｃ）プレス法または
押出し法、冷間鋳造法またはテープ加工法によって、源
物体を成形してもよい。

本発明の固体の拡散源を用いるドーピング法は、つぎの
とおりである。

約直径１インチ厚さ３０ミルの固体の拡散源１０を、第
１図に示すように、約直径１インチ厚さ１０ミルのケイ
素の薄片１２と平行に並べる。

ケイ素の薄片１２と拡散要素１０の両者を、交互に約１
／８インチの間隔を置いて並べる。

このアセンブリを約直径２インチの高純度の溶融石英管
１４へ入れ、リン処理もしくはドーピングがなされる温
度に加熱する。

処理もしくはドーピングの温度は通常８５０〜１２００
℃であり、ドーピング後ケイ素の薄片中に達成されるべ
きリンの担体濃度およびリンの拡散の断面のいかんによ
って、保持時間は１５〜６０分となる。

温度と時間はこの方法において非常に重要である。

通常、高い温度と長い時間ではいわゆる強い（ｈｅａｖ
ｙ）ドーピングがなされる。

ケイ素金属は融点が１４２０℃であるから、１３００℃
を越える温度はドーピング操作には使用されない。

ドーピングを行なう雰囲気は、通常アルゴンまたは窒素
であり、この気体は矢印１６の方向に流れる。

本発明の固体のリン含有拡散源は、酸化または不活性雰
囲気中で１２００℃までの温度において、溶融、昇華ま
たは過度の分解を起こさずに使用できた。

この拡散源は４種の元素Ｓｉ，Ｐ，０およびＮを用いて
つくり、この場合他の元素とくにＩＡおよびＩＡ族の元
素は除外した。

また、拡散源は２５〜４５ミルの非常に薄い薄片に切ら
れるので、すぐれた機械的強さをもたなくてはならない
。

まず、源材料の物体は、高速度のダイヤモンドのノコ引
き機による薄切りおよび機械加工中機械的振動と応力に
耐えなくてはならない。

強さは、ケイ素化合物、たとえば窒化ケイ素、シリカお
よびケイ素金属を加えることによって改良される。

改良された機械的強さを与えることのほかにケイ素含有
添加剤の他の重要な役割は、固体の拡散源中のリン濃度
のコントロールである。

１１５０℃におけるドーピング中、化合物Ｓ１０２−Ｐ
２０５はつぎのようにその蒸気を出す。

Ｓｉ０２．Ｐ２０５→Ｓ１０２＋Ｐ２０５（１）ｐ２ｏ
５−Ｐ４＋＋０２−（２） これらの蒸気のうちで、Ｐ２０５はさらに解離してリン
と酸素のイオンとなる（２）。

結局、Ｐ４＋イオンは酸素イオンの存在で半導体のケイ
素薄片中へ選択的に拡散する。

酸素イオンの存在は必須条件ではないが、リンの拡散に
非常に有効であることがわかった。

しかし、その理由は明らかでない。ドーピングしたケイ
素中に確立されたリンの拡散の断面および／またはリン
の担体濃度は、表４に示されるように湿度の関数として
作用するリンの拡散係数によって主に定められる。

固体の拡散源中のリンの濃度が高くてもケイ素の薄片中
にすぐれたリンのドーピングがかならずしも得られない
ので、最適の濃度は特定のドーピング条件、たとえばド
ーピングの湿度および時間、酸化されているかまたは酸
化されていないか、ならびにリンの濃度によって定める
べきである。

本発明の実施態様は、つぎのとおりである。

（１）少なくとも２５ミルの厚さをもち、約５〜約１０
０重量係のリンおよびケイ素の化合物と約０〜約９５重
量係のケイ素含有添加剤から成る、半導体の拡散ドーピ
ング処理用の固体のリン含有源物体。

（２）潟ンおよびケイ素の化合物がＳｉＯ２．Ｐ，０５
、２Ｓｔ０２−Ｐ２０５，Ｓｔ０２．２Ｐ２０５および
リン含有ガラスからなる群より選ばれる上記（１）によ
る半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリン含有源物
体。

（３）ケイ素含有添加剤が窒化ケイ素、酸化ケイ素およ
びケイ素金属からなる群より選ばれる上記（１）による
半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリン含有源物体
。

（４）前記物体が約３０〜約１００重量係のリンおよび
ケイ素の化合物と約０〜７０重量係の窒化ケイ素から成
る上記（１）による半導体の拡散処理用の固体のリン含
有源物体。

（５）前記物体が約３０重量係のリンおよびケイ素の化
合物と約７０重量係の窒化ケイ素から成る上記（４）に
よる固体のリン含有源物体。

（６）（ａ））ンおよびケイ素の化合物からなる粉末を
型に入れ、 （ｂ）前記型中の前記粉末を実質的な時間ホットプレス
し、そして （ｃ）Ｊン含有源物体を冷却し、取り出すことから成る
半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリン含有源物体
の製木法。

（７）ホットプレスを約８００〜約１４５０℃の温度お
よび約７５０〜約５５００ｐｓｉの圧力において約１５
分〜約１０時間行なう上記（６）による固体のリン含有
源物体の製造法。

（８）前記粉末を約１２００℃において約２６００ｐｓ
ｉの圧力下で約３０分間ホットプレスする上記第（６）
による固体のリン含有源物体の製造法。

（９）（ａ））ンおよびケイ素の化合物からなる粉末を
型に入れ、 （ｂ）前記粉末を冷開成形して固体の物体を成形し、 （ｃ）前記冷開成形工程から前記物体を取り出し、（ｄ
）前記物体を実質的な時間焼結し、そして（ｅ）前記焼
結した源物体を冷却する ことから成る半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリ
ン含有源物体の製造法。

（１０）冷開成形を約５０００〜約３５，０００ｐｓｉ
の圧力において行ない、ついで約８００〜約１５００℃
の温度において約３０分〜約１２時間焼結する上記（９
）による固体のリン含有源物体の製造法。

（１１）前記粉末を約２０，０００ｐｓｉの圧力で冷開
成形して固体の物体を成形し、ついでこの物体を１２０
０℃において約１２時間窒素雰囲気内で焼結する上記（
９）による固体のリン含有源物体の製造法。

【図面の簡単な説明】

第１図は、処理した半導体材料に関して拡散源の位置を
示す拡散室の横断面図である。 １０・・・・・・固体の拡散源、１２・・・・・・ケイ
素の薄片、１４・・・・・・石英管、１６・・・・・・
気体の流れ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも２５ミルの厚さをもち、約３０重量係のＳ
   ｉＯ２．Ｐ２０５，２ＳｉＯ２．Ｐ２０，，ＳｉＯ２．
   ２Ｐ２０５およびリン含有ガラスからなる群より選ばれ
   たリンおよびケイ素の化合物と約７０重量係の窒化ケイ
   素からなる、半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリ
   ン含有源物体。 ２（ａ）約３０重量係のＳｉ０２−Ｐ２０５，２Ｓｉ０
   ２．Ｐ２０，，ＳｉＯ２．２Ｐ２０５およびリン含有ガ
   ラスからなる群より選ばれたリンおよびケイ素の化合物
   と、約７０重量係の窒化ケイ素からなる粉末を型に入れ
   、 （ｂ）（１）前記型中の前記粉末を、約８００〜約１４
   ５０℃の湿度および約７５０〜約５５００ｐｓｉの圧力
   において約１５分〜約１０時間ホットプレスするか、あ
   るいは （２）前記型中の前記粉末を、約５，０００〜約３５，
   ０００ｐｓｉの圧力において冷開成形して固体の物体を
   成形し、前記冷開成形工程の後に前記固体物体を型から
   取り出し、そして約８００〜約１５００℃の温度におい
   て約３０分〜約１２時間焼結し、 そして （ｃ））ン含有源物体を冷却し、取り出すことから成る
   半導体の拡散ドーピング処理用の固体のリン含有源物体
   の製造法。