JP2639591B2 - Dopant film and impurity diffusion method using the same - Google Patents

Dopant film and impurity diffusion method using the same

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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
及びそれを使用した拡散方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dopant film used for a solid diffusion method and a diffusion method using the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

個別半導体素子の製造において、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ことから、
拡散方法として不純物拡散濃度のバラツキの少ない固体
拡散法の一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。
It is well known that, in the manufacture of an individual semiconductor element, p-type or n-type conductivity type impurity regions are formed in a semiconductor substrate by various diffusion methods. As the diffusion method, a gas diffusion method, a solid diffusion method, a coating diffusion method, and the like are performed. In particular, since the dispersion of impurities diffused into the semiconductor substrate adversely affects the characteristics of the semiconductor element,
As a diffusion method, a doped oxide method, which is one of solid-state diffusion methods with less variation in impurity diffusion concentration, is often used. This method uses CVD of oxides containing various impurities.
In this method, impurities are diffused into a semiconductor substrate by a thermal diffusion process by growing them on a semiconductor substrate by a technique and using these doped oxides as impurity diffusion source layers.

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。
Although this method has little variation in impurities diffused in the semiconductor substrate, it has a disadvantage that an expensive CVD apparatus is required, productivity is poor, and it is not suitable for mass production.

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不純物領域を
形成できるという利点を有するが、高濃度、高深度拡散
が必ずしも容易でない。
As another method, a coating liquid for forming a silica-based film containing impurities is used, applied to a semiconductor substrate and dried to form an impurity diffusion source layer, and thermally diffused in the same manner as described above. There is also a coating diffusion method in which an impurity region is formed in a semiconductor substrate by using a method. However, this method has an advantage that an impurity region can be formed by a relatively simple operation without using an expensive device. Diffusion is not always easy.

さらに、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。
Furthermore, as an improvement of the above-mentioned drawbacks of the diffusion method,
A diffusion method using a dopant film composed of an organic binder, an inorganic binder, and impurities is also known.
This is a method in which impurities are diffused into a semiconductor substrate by heating to a deposition temperature while a dopant film is sandwiched between two semiconductor substrates. By alternately connecting the film and the semiconductor substrate, there is an advantage that productivity is high because impurity diffusion processing is performed simultaneously on many semiconductor substrates by one thermal diffusion processing.

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
から選ば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
た揮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
ツキを生じや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(NH4H2PO4)とから成るドーパントフィルムで
は、熱拡散処理中にAlPO4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
因となっており、実用的なドーパントフィルムではな
い。
As such a dopant film, for example, an impurity compound selected from phosphorus pentoxide, arsenic, antimony, iron, cobalt, boron nitride, boric acid, indium, methyl borate and gallium, and cyanoethylated cellulose, methyl cellulose, and polyvinyl alcohol , A dopant film consisting of a homogeneous mixture with a volatile organic binder selected from the group consisting of starch and polyvinyl butyral is known (US Pat. No. 3,971,870).
Specification). This dopant film has a drawback that it is difficult to produce a uniform film in quality, and as a result, the impurity diffusion tends to vary, and the U.S. patent specification uses alumina powder as an inorganic binder. However, there is a disadvantage that alumina powder does not mix uniformly with the disclosed organic binder, and a dopant film composed of alumina powder, an organic binder and a phosphorus compound (NH 4 H 2 PO 4 ) has a disadvantage. , AlPO 4 is formed during the thermal diffusion process, remains as a precipitate on the surface of the semiconductor substrate, causes poor adhesion when forming a metal electrode, and causes a variation in impurity diffusion concentration. Not a film.

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、R
4-nSi(OH)n、Al(OR)3、Ti(OR)4、Nb(OR)4、Zr(OR)4、Hf
(OR)4、Ta(OR)5およびBe(OR)2で表わされる化合物から
成る群から選ば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。このドーパントフィルムにより不純
物拡散処理を行って得られる半導体素子は少数キャリア
のライフタイムが短く、逆耐圧の低下など電気特性の極
めて悪いものになってしまうという欠点を有している。
Further, as an improvement over the disadvantages of the above dopant film, an organic binder made of a vinyl-based synthetic resin, R
4- nSi (OH) n , Al (OR) 3 , Ti (OR) 4 , Nb (OR) 4 , Zr (OR) 4 , Hf
There is also known a dopant film using a mixture comprising an inorganic binder, an impurity compound and an organic solvent selected from the group consisting of compounds represented by (OR) 4 , Ta (OR) 5 and Be (OR) 2 . A semiconductor element obtained by performing an impurity diffusion treatment using this dopant film has a shortcoming that the lifetime of minority carriers is short, and the electrical characteristics such as a decrease in reverse breakdown voltage are extremely poor.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

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、少数キャリアのライフタイムが長く、電気
特性に優れた半導体素子を得るためのドーパントフィル
ムの提供を目的として鋭意研究を重ねた結果、特定の有
機バインダー、特定の可塑剤、不純物元素の化合物、無
機バインダーおよび有機溶剤の混合物から形成されるド
ーパントフィルムによって、その目的が達成できること
を見出し、本発明をなすに至った。
The present inventors have sought to improve the disadvantages of the conventional dopant film, perform a high-concentration and low-impurity impurity diffusion treatment, obtain a long-lifetime minority carrier, and obtain a semiconductor element having excellent electrical characteristics. As a result of intensive research for the purpose of providing a dopant film, it is possible to achieve the object by a dopant film formed from a specific organic binder, a specific plasticizer, a compound of an impurity element, a mixture of an inorganic binder and an organic solvent. And found the present invention.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、 (A)ポリビニルアルコール及びポリビニルブチラール
から選ばれる少なくとも1種の有機バインダー (B)ポリエチレングリコール、マンニット、炭素原子
数1〜3のアルキル基を有するポリアルキルアクリレー
ト、グルコース及びサッカロースから選ばれる少なくと
も1種の可塑剤 (C)不純物元素の化合物 (D)無機バインダー および (E)有機溶剤 から成る混合液を支持体上に塗布し、乾燥して得られる
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
ントフィルムとこのドーパントフィルムを半導体基板に
密着させ、加熱して有機物を熱分解または燃焼させた
後、900〜1300℃に加熱するドーパントフィルムを使用
する不純物拡散方法である。
The present invention provides: (A) at least one kind of organic binder selected from polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral; (B) polyethylene glycol, mannitol, a polyalkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, glucose and saccharose. At least one plasticizer (C) A compound of an impurity element (D) A mixed solution comprising an inorganic binder and (E) an organic solvent is coated on a support and dried to peel a film obtained from the support. An impurity diffusion method using a dopant film characterized in that the dopant film is brought into close contact with a semiconductor substrate, heated to thermally decompose or burn an organic substance, and then heated to 900 to 1300 ° C.

以下に本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明において、(A)成分として使用される有機バ
インダーとしては、ポリビニルアルコール及びポリビニ
ルブチラールから選ばれる少なくとも1種である。
In the present invention, the organic binder used as the component (A) is at least one selected from polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral.

また本発明では、ドーパントフィルムの調製において
可塑剤を配合することを特徴とするが、この(B)成分
として使用される可塑剤としては、ポリエチレングリコ
ール、マンニット、炭素原子数1〜3のアルキル基を有
するポリアルキルアクリレート、グルコース及びサッカ
ロースから選ばれる少なくとも1種であり、上記した特
定の有機バインダーとの組合せにより、特に少数キャリ
アのライフタイムの長い、電気特性の優れた半導体素子
を作製できるドーパントフィルムが得られる。
The present invention is characterized in that a plasticizer is blended in the preparation of the dopant film. Examples of the plasticizer used as the component (B) include polyethylene glycol, mannite, and alkyl having 1 to 3 carbon atoms. At least one selected from group-containing polyalkyl acrylates, glucose and saccharose, and in combination with the above-mentioned specific organic binder, a dopant capable of producing a semiconductor element having a long minority carrier lifetime and excellent electrical properties, in particular. A film is obtained.

本発明で使用される不純物元素の化合物としては、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、拡散時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、P2O5、NH4H
2・PO4、(R′O)3P、(R′O)2P(OH)、(R′
O)3・PO、(R′O)2P2O3(OH)3、(R′O)P(O
H)2、B2O3、(R′O)3B、R′B(OH)2、R′2B(O
H)、H3SbO4、(R′O)3Sb、SbX′3、SbOX′、Sb4O5
X′、(R′O)2Sb(OH)、H3AsO3、H3AsO4、(R′
O)3As、(R′O)5As、(R′O)2As(OH)、R′3
AsO、(R′O)Zn、ZnX′2、Zn(NO2)2、(R′O)3G
a、R′Ga(OH)、R′Ga(OH)2などである(ただし、
式中のR′はハロゲン原子、アルキル基またはアリール
基を示し、X′はハロゲン原子を示す)。
The compound of the impurity element used in the present invention is soluble in an organic solvent or has good dispersibility in an organic solvent, and is hardly affected by outside air when formed into a film. Compounds that have low sublimability even at high temperatures and are vitrified by heat treatment during diffusion are preferred. Specific examples of these compounds include P 2 O 5 , NH 4 H
2 · PO 4, (R'O) 3 P, (R'O) 2 P (OH), (R '
O) 3 · PO, (R'O ) 2 P 2 O 3 (OH) 3, (R'O) P (O
H) 2, B 2 O 3 , (R'O) 3 B, R'B (OH) 2, R '2 B (O
H), H 3 SbO 4, (R'O) 3 Sb, SbX '3, SbOX', Sb 4 O 5
X ′, (R′O) 2 Sb (OH), H 3 AsO 3 , H 3 AsO 4 , (R ′
O) 3 As, (R′O) 5 As, (R′O) 2 As (OH), R ′ 3
AsO, (R'O) Zn, ZnX '2, Zn (NO 2) 2, (R'O) 3 G
a, R'Ga (OH), R'Ga (OH) 2, etc. (however,
In the formula, R 'represents a halogen atom, an alkyl group or an aryl group, and X' represents a halogen atom).

本発明で使用される無機バインダーとしては、Si(OR)
4、Ge(OR)4、Ti(OR)4、Zr(OR)4、Hf(OR)4、SiO2、SiC、
Si3N4、Al2O3、GeO2、TiO2、ZrO2、HfO2、Ta2O5、Nb
2O5、BeO(Rはアルキル基又はアリール基を示す)など
を挙げることができ、これらは単独でも2種以上混合し
てもよい。
As the inorganic binder used in the present invention, Si (OR)
4, Ge (OR) 4, Ti (OR) 4, Zr (OR) 4, Hf (OR) 4, SiO 2, SiC,
Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , GeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , Nb
Examples include 2 O 5 and BeO (R represents an alkyl group or an aryl group), and these may be used alone or as a mixture of two or more.

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300μm以下のものがよく、特に
0.01〜200μmの範囲のものが好ましい。粒度が300μm
を超えると不純物拡散濃度にもバラツキを生じさせる原
因にもなるため好ましくない。
These inorganic binders are preferably used in powder form, and the particle size is preferably 300 μm or less, particularly
Those having a range of 0.01 to 200 μm are preferred. Particle size 300μm
Exceeding this is not preferred because it also causes variations in the impurity diffusion concentration.

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、可塑剤、不純物元素の化合物及び無
機バインダー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、このフィ
ルムを基体から剥離させればよい。
To produce the dopant film of the present invention, a coating solution is prepared by dissolving or dispersing the above-mentioned organic binder, plasticizer, compound of an impurity element and an inorganic binder in an organic solvent, and applying the coating solution on an inert substrate. , And then the organic solvent is volatilized to form a solid film, and this film may be peeled from the substrate.

この場合の有機溶剤としては、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エチルエーテル、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、プロピレングリコー
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、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。
Examples of the organic solvent in this case include methyl alcohol, ethyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol, and propylene glycol monomethyl. Examples thereof include ether, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, acetylacetone, methyl ethyl ketone, dioxane, tetrahydrofuran, toluene, and xylene. These may be used alone or in combination of two or more.

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10〜40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15〜70重量%、可塑剤2〜20重量%、不純
物元素の化合物1〜20重量%及び無機バインダー1〜80
重量%の範囲が用いられる。またドーパントフィルムの
厚さは10ないし200μmの範囲が実用上好ましい。
The solid content concentration in the above coating solution can be changed depending on the coating method, but is usually preferably 10 to 40% by weight. The composition ratio of each component when formed into a dopant film is as follows: organic binder 15 to 70% by weight, plasticizer 2 to 20% by weight, impurity element compound 1 to 20% by weight, and inorganic binder 1 to 80%.
A range of weight percent is used. The thickness of the dopant film is preferably in the range of 10 to 200 μm for practical use.

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ブレーディ
ング法が利用できるが、大量に生産する場合には、ロー
ルコーター法、スクリーン印刷法、フローコーター法な
どが有効である。
The method for forming the dopant film of the present invention can be used in the case of small-scale production, a doctor blading method using a doctor knife can be used, but in the case of mass production, a roll coater method, a screen printing method, a flow coater method, or the like. It is valid.

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上記塗布法によ
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製する
ことができる。
As a step, first, a coating solution is applied to a support, for example, polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene,
After uniformly applying the above-mentioned coating method on a plate or sheet of a fluororesin or the like and evaporating the organic solvent by a drying treatment, the resulting film is peeled from the support to form a sheet-like film. Can be made.

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。
Next, a method for diffusing impurities into a semiconductor substrate using the dopant film of the present invention will be described.

本発明のドーパントフィルムを2枚の半導体基板、例
えばシリコンウエハーの間に挟持し、窒素、酸素または
窒素と酸素の混合気流下で加熱して、有機物を熱分解ま
たは燃焼させたのち、さらに900℃から1300℃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、n+pp+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ハー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エハーとドーパ
ントフィルムとを剥離するが、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、ピンセットなどによ
ってシリコンウエハーは容易に剥離することができる。
The dopant film of the present invention is sandwiched between two semiconductor substrates, for example, a silicon wafer, and heated under a stream of nitrogen, oxygen or a mixture of nitrogen and oxygen to thermally decompose or burn organic substances, and then 900 ° C. Diffusion is performed by heating from 1300 ° C. to p + n type, p + nn + type, n + pn +
It is possible to obtain a silicon wafer having a junction of n-type, n + pp + , p + p, n + p, n + n, and p + np + . After the diffusion process is completed, the silicon wafer and the dopant film are separated by cooling after cooling. However, the silicon wafer can be easily separated by tweezers or the like without special treatment of the dopant film of the present invention.

〔実施例〕〔Example〕

以下に実施例および比較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。なお実施例および比較例において特記しな
いかぎり「部」は重量部を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In Examples and Comparative Examples, “parts” means parts by weight unless otherwise specified.

実施例1 ポリビニルアルコール 10部 マンニット 5部 B2O3 3部 α−Al2O3 10部 SiO2 2部 上記のものをエチレングリコールモノメチルエーテル
70部に溶解、分散して得た溶液をポリエチレンテレフタ
レートのシート上にロールコーター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で100μ
m厚のドーパントフィルムを得た。
Example 1 Polyvinyl alcohol 10 parts Mannit 5 parts B 2 O 3 3 parts α-Al 2 O 3 10 parts SiO 2 2 parts The above was ethylene glycol monomethyl ether
The solution obtained by dissolving and dispersing in 70 parts was made into a uniform film by a roll coater on a polyethylene terephthalate sheet, and then dried at 100 ° C. for 30 minutes with hot air to obtain 100 μm.
An m-thick dopant film was obtained.

このようにして得られたドーパントフィルムをシート
上から剥離し、比抵抗値50Ω−cm・n型の5インチシリ
コンウエハーに密着させた。次いでこのウエハーを加熱
処理装置に搬入し、窒素ガスを3l/min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に代え、1250℃で200時間の拡
散処理を行い、ウエハーの少数キャリアのライフタイム
光導電減衰法により測定したところ、8μsecという数
値を得ることができた。
The dopant film thus obtained was peeled off from the sheet, and brought into close contact with a 50-inch silicon wafer having a specific resistance of 50 Ω-cm · n. Next, the wafer is carried into a heat treatment apparatus, and heated at 500 ° C. for 1 hour while introducing nitrogen gas into the apparatus at a rate of 3 l / min.
After decomposing and burning the organic matter in the dopant film, the introduced gas was replaced with oxygen gas, and diffusion treatment was performed at 1250 ° C. for 200 hours. The lifetime of the minority carrier of the wafer was measured by a photoconductive decay method. Numerical values were obtained.

実施例2 ポリビニルブチラール 10部 マンニット 1部 リン酸二水素アンモニウム 4部 α−Al2O3 20部 SiO2 5部 上記のものを、プロピレングリコールモノメチルエー
テル60部に溶解、分散して得た溶液を使用した以外は全
て実施例1と同様の操作により得られたウエハーの少数
キャリアのライフタイムを測定したところ7μsecとい
う数値を得た。
Example 2 Polyvinyl butyral 10 parts Mannit 1 part Ammonium dihydrogen phosphate 4 parts α-Al 2 O 3 20 parts SiO 2 5 parts A solution obtained by dissolving and dispersing the above in 60 parts of propylene glycol monomethyl ether. When the lifetime of the minority carrier of the wafer obtained by the same operation as in Example 1 was measured except for using, the value of 7 μsec was obtained.

実施例3 ポリビニルアルコール 5部 ポリエチレングリコール 1部 B2O3 3部 α−Al2O3 6部 SiO2 3部 上記のものをエチレングリコールモノエチルエーテル
82部に溶解、分散して得た溶液を使用した以外は全て実
施例1と同様の操作により得られたウエハーの少数キャ
リアのライフタイムを測定したところ7μsecという数
値を得た。
Example 3 Polyvinyl alcohol 5 parts Polyethylene glycol 1 part B 2 O 3 3 parts α-Al 2 O 3 6 parts SiO 2 3 parts The above was ethylene glycol monoethyl ether
When the lifetime of the minority carrier of the wafer obtained by the same operation as in Example 1 was measured except that the solution obtained by dissolving and dispersing in 82 parts was used, a value of 7 μsec was obtained.

実施例4 ポリビニルアルコール 5部 ポリエチレングリコール 1部 リン酸二水素アンモニウム 2部 SiO2 2部 上記のものをプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル90部に溶解、分散して得た溶液を使用した以外は全て
実施例1と同様の操作によりウエハーの少数キャリアの
ライフタイムを測定したところ9μsecという数値を得
た。
Example 4 5 parts of polyvinyl alcohol 1 part of polyethylene glycol 1 part of ammonium dihydrogen phosphate 2 parts of SiO 2 2 parts of Example 1 except that a solution obtained by dissolving and dispersing the above in 90 parts of propylene glycol monomethyl ether was used. When the lifetime of the minority carrier of the wafer was measured by the same operation as described above, a value of 9 μsec was obtained.

比較例1 ポリメチルメタクリレート 10部 B2O3 3部 α−Al2O3 10部 上記のものをエチレングリコールモノメチルエーテル
77部に溶解、分散して得た溶液を使用した以外は全て実
施例1と同様の操作により、ウエハーの少数キャリアの
ライフタイムを測定したところ4μsecという数値を得
た。
Comparative Example 1 Polymethyl methacrylate 10 parts B 2 O 3 3 parts α-Al 2 O 3 10 parts
The minority carrier lifetime of the wafer was measured in the same manner as in Example 1 except that the solution obtained by dissolving and dispersing in 77 parts was used, and a value of 4 μsec was obtained.

比較例2 ポリメチルメタクリレート 10部 マンニット 1部 リン酸二水素アンモニウム 4部 α−Al2O3 20部 SiO2 5部 上記のものをプロピレングリコールモノメチルエーテル
60部に溶解、分散して得た溶液を使用した以外は全て実
施例1と同様の操作により、ウエハーの少数キャリアの
ライフタイムを測定したところ5μsecという数値を得
た。
Comparative Example 2 Polymethyl methacrylate 10 parts Mannit 1 part Ammonium dihydrogen phosphate 4 parts α-Al 2 O 3 20 parts SiO 2 5 parts The above is propylene glycol monomethyl ether
The lifetime of the minority carrier of the wafer was measured by the same operation as in Example 1 except that the solution obtained by dissolving and dispersing in 60 parts was used, and a value of 5 μsec was obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のドーパントフィルムは高濃度でバラツキの少
ない不純物の拡散処理ができ、また少数キャリアのライ
フタイムが長いため、電気特性の極めて優れた半導体素
子を容易に、しかも効率的に製造することができる。
The dopant film of the present invention can diffuse impurities with a high concentration and a small variation, and has a long minority carrier lifetime, so that a semiconductor element having extremely excellent electric characteristics can be easily and efficiently manufactured. .

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)ポリビニルアルコール及びポリビニ
ルブチラールから選ばれる少なくとも1種の有機バイン
ダー (B)ポリエチレングリコール、マンニット、炭素原子
数1〜3のアルキル基を有するポリアルキルアクリレー
ト、グルコース及びサッカロースから選ばれる少なくと
も1種の可塑剤 (C)不純物元素の化合物 (D)無機バインダー および (E)有機溶剤 から成る混合液を支持体上に塗布し、乾燥して得られる
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。
1. An organic binder selected from the group consisting of: (A) at least one organic binder selected from polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral; and (B) polyethylene glycol, mannitol, a polyalkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, glucose and saccharose. At least one selected plasticizer (C) A compound of an impurity element (D) A mixed solution comprising an inorganic binder and (E) an organic solvent is coated on a support and dried to peel off a film obtained from the support. A dopant film characterized by the above-mentioned.
【請求項2】請求項1記載のドーパントフィルムを半導
体基板に密着させ、加熱して有機物を熱分解または燃焼
させた後、900〜1300℃に加熱することを特徴とする不
純物拡散方法。
2. An impurity diffusion method, comprising: adhering the dopant film according to claim 1 to a semiconductor substrate; heating the organic film to thermally decompose or burn the organic substance; and then heating the organic substance to 900 to 1300 ° C.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19910816A1 (en) * 1999-03-11 2000-10-05 Merck Patent Gmbh Doping pastes for producing p, p + and n, n + regions in semiconductors
JP2010056465A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Boron paste for diffusion, and method of manufacturing solar cell using the same
US8858843B2 (en) * 2010-12-14 2014-10-14 Innovalight, Inc. High fidelity doping paste and methods thereof
US9156740B2 (en) * 2011-05-03 2015-10-13 Innovalight, Inc. Ceramic boron-containing doping paste and methods therefor
KR20140011354A (en) * 2011-05-20 2014-01-28 닛폰고세이가가쿠고교 가부시키가이샤 Coating liquid for diffusing impurity
JP2013093563A (en) * 2011-10-04 2013-05-16 Shin Etsu Chem Co Ltd Coating agent for boron diffusion
TW201335278A (en) * 2012-02-23 2013-09-01 Hitachi Chemical Co Ltd Impurity diffusion layer forming composition, method for producing semiconductor substrate having impurity diffusion layer, and method for producing photovoltaic cell element
JP6100471B2 (en) * 2012-03-29 2017-03-22 東京応化工業株式会社 Method for diffusing impurity diffusion component and method for manufacturing solar cell
JP2015225901A (en) * 2014-05-26 2015-12-14 東京応化工業株式会社 Diffusing agent composition, and method for forming impurity diffusion layer
JP6195597B2 (en) 2015-09-29 2017-09-13 東洋アルミニウム株式会社 Paste composition
CN112466746B (en) * 2020-04-29 2022-04-15 山东芯源微电子有限公司 Membrane diffusion source forming machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008007576A1 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Film-forming composition
US8563409B2 (en) 2006-07-14 2013-10-22 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Film-forming composition

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