JP2012227287A - Coating liquid for boron diffusion - Google Patents

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JP2012227287A JP2011092443A JP2011092443A JP2012227287A JP 2012227287 A JP2012227287 A JP 2012227287A JP 2011092443 A JP2011092443 A JP 2011092443A JP 2011092443 A JP2011092443 A JP 2011092443A JP 2012227287 A JP2012227287 A JP 2012227287A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating liquid for boron diffusion capable of diffusing boron at high concentration even using a propylene glycol-based solvent having inferior solubility in a boron compound.SOLUTION: A coating liquid for boron diffusion contains (a) a boron compound, (b) an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound, (c) a propylene glycol derivative, (d) ethylene glycol and (e) water, and is characterized in that the content of the above (a) boron compound is 5 mass% or more and 20 mass% or less in the case of boron oxide (BO).

Description

本発明は、新規なホウ素拡散用塗布液、さらに詳しくはシリコン半導体の表面にホウ素を拡散するための新規なホウ素拡散用塗布液に関する。   The present invention relates to a novel boron diffusion coating solution, and more particularly to a novel boron diffusion coating solution for diffusing boron on the surface of a silicon semiconductor.

トランジスタ、ダイオード、IC等の製造には、ホウ素が拡散したP型領域を有するシリコン半導体デバイスが使用されている。前記シリコン半導体デバイスにホウ素を拡散する方法としては熱分解法、対向NB法、ドーパントホスト法、塗布法等が検討されたが、中でも、塗布法が、高価な装置を必要とせずに、均一な拡散ができ、量産性に優れているという点から好適に使用されている。特にホウ素を含有する塗布液をスピンコーター等を用いて塗布する場合が多い。   For the manufacture of transistors, diodes, ICs and the like, silicon semiconductor devices having a P-type region in which boron is diffused are used. As a method for diffusing boron in the silicon semiconductor device, a thermal decomposition method, a counter NB method, a dopant host method, a coating method, and the like have been studied. Among them, the coating method is uniform without requiring an expensive apparatus. It is preferably used because it can diffuse and is excellent in mass productivity. In particular, a coating solution containing boron is often applied using a spin coater or the like.

従来の塗布液は、溶媒としてホウ素の溶解性に優れたエチレングリコールエーテル系溶剤、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル等を使用している。しかしながら、前記エチレングリコールエーテル系の溶剤は環境毒性が高く、PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)法第一種指定化学物質にも指定されており、昨今使用が困難になって来ている。   A conventional coating solution uses an ethylene glycol ether solvent excellent in boron solubility, such as ethylene glycol monomethyl ether, as a solvent. However, the ethylene glycol ether solvent is highly environmentally toxic and has been designated as a PRTR (Pollutant Release and Transfer Register) method type 1 designated chemical substance, and its use has become difficult recently.

そこで、ホウ素拡散用塗布液の溶剤としてプロピレングリコール系溶剤を用いるとともに非イオン界面活性剤をさらに添加した塗布液(特許文献1の請求項1又は請求項2参照)が提案された。   Accordingly, a coating liquid (see claim 1 or claim 2 of Patent Document 1) in which a propylene glycol solvent is used as a solvent for the boron diffusion coating liquid and a nonionic surfactant is further added has been proposed.

しかしながら、プロピレングリコールエーテル系溶剤を使用した塗布液は、ホウ素化合物の溶解性に劣り、ホウ素化合物を高濃度に溶解することができないため、エチレングリコールエーテル系溶剤を使用した塗布液に代わるホウ素化合物の濃度が高濃度でかつ再現性良くホウ素を拡散する塗布液を提供することができていなかった。   However, since the coating liquid using the propylene glycol ether solvent is inferior in solubility of the boron compound and the boron compound cannot be dissolved at a high concentration, the boron compound instead of the coating liquid using the ethylene glycol ether solvent is used. A coating solution that diffuses boron with high concentration and good reproducibility could not be provided.

特開平09−181009号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-181009

本発明の目的は、本発明者等は、上記現状に鑑み、ホウ素拡散用塗布液の溶剤として、ホウ素化合物の溶解性に劣るプロピレングリコール系溶剤を用いながら、ホウ素化合物を高濃度に溶解させることができるホウ素拡散用塗布液を提供することである。   The object of the present invention is to allow the present inventors to dissolve a boron compound at a high concentration while using a propylene glycol solvent having poor solubility of the boron compound as a solvent for the boron diffusion coating solution in view of the above-mentioned present situation. It is to provide a coating solution for boron diffusion.

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、ホウ素拡散用塗布液に、(a)ホウ素化合物、(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物、(c)プロピレングリコール誘導体、(d)エチレングリコール及び(e)水を含有させ、前記(a)ホウ素化合物の含有量を、酸化ホウ素(B)とした場合に5質量%以上、20質量%以下とすることによって、前記した課題を解決できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。 As a result of intensive research, the present inventors have found that (a) boron compounds, (b) alcoholic hydroxyl group-containing polymer compounds, (c) propylene glycol derivatives, (d) ethylene glycol and (e ) When water is included, and the content of the boron compound (a) is boron oxide (B 2 O 3 ), it is possible to solve the above-described problems by setting the content to 5% by mass or more and 20% by mass or less. The present invention was completed through repeated headings and further studies.

すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
[1](a)ホウ素化合物、(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物、(c)プロピレングリコール誘導体、(d)エチレングリコール及び(e)水を含有し、前記(a)ホウ素化合物の含有量が、酸化ホウ素(B)とした場合に5質量%以上20質量%以下であることを特徴とするホウ素拡散用塗布液。
[2](a)ホウ素化合物が、ホウ酸、酸化ホウ素(無水ホウ酸)、ホウ酸アンモニウム及び塩化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする前記[1]記載の高濃度ホウ素拡散用塗布液。
[3](b)アルコール性水酸基含有高分子化合物が、ナトリウムの含有量が10ppm未満のポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする前記[1]又は[2]記載のホウ素拡散用塗布液。
[4](c)プロピレングリコール誘導体が、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル及びプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載のホウ素拡散用塗布液。
[5](d)エチレングリコールの含有量が15質量%以上であり、(e)水の含有量が25質量%未満であることを特徴とする前記[1]〜[4]のいずれかに記載のホウ素拡散用塗布液。
[6](b)アルコール性水酸基含有高分子化合物及び(e)水を含有する水溶液を作製する工程、(2)得られた水溶液に、(a)ホウ素化合物、(c)プロピレングリコール誘導体及び(d)エチレングリコールを混合する工程を含むことを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれかに記載されたホウ素拡散用塗布液の製造方法。
[7](2)工程において、40℃以上に加熱することを特徴とする前記[6]記載のホウ素拡散用塗布液の製造方法。
That is, the present invention relates to the following inventions.
[1] containing (a) a boron compound, (b) an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound, (c) a propylene glycol derivative, (d) ethylene glycol and (e) water, and (a) the content of the boron compound Is boron oxide (B 2 O 3 ), it is 5 mass% or more and 20 mass% or less.
[2] (a) The boron compound is at least one selected from the group consisting of boric acid, boron oxide (anhydrous boric acid), ammonium borate, and boron chloride. High concentration boron diffusion coating solution.
[3] The coating solution for boron diffusion according to [1] or [2], wherein the (b) alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound is a polyvinyl alcohol resin having a sodium content of less than 10 ppm.
[4] The above [1], wherein (c) the propylene glycol derivative is at least one selected from the group consisting of propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and propylene glycol mono-n-butyl ether. The coating solution for boron diffusion according to any one of to [3].
[5] The content of (d) ethylene glycol is 15% by mass or more, and (e) the content of water is less than 25% by mass, according to any one of [1] to [4], The coating liquid for boron diffusion as described.
[6] (b) A step of preparing an aqueous solution containing an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound and (e) water, (2) (a) a boron compound, (c) a propylene glycol derivative and ( d) A method for producing a boron diffusion coating solution as described in any one of [1] to [5] above, which comprises a step of mixing ethylene glycol.
[7] The method for producing a coating solution for boron diffusion according to [6], wherein in the step (2), heating is performed to 40 ° C. or higher.

本発明によって、環境毒性の懸念の少なく、ホウ素化合物の溶解性に劣るプロピレングリコール誘導体を用いながら、従来の方法では製造できなかったホウ素系化合物を高濃度に含有するホウ素拡散用塗布液を提供することが可能になった。   According to the present invention, there is provided a coating solution for boron diffusion containing a high concentration of a boron-based compound that could not be produced by a conventional method, while using a propylene glycol derivative having little concern about environmental toxicity and poor solubility of the boron compound. It became possible.

以下、本発明のホウ素拡散用塗布液を詳細に説明する。   Hereinafter, the boron diffusion coating solution of the present invention will be described in detail.

本発明のホウ素拡散用塗布液は、(a)ホウ素化合物、(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物、(c)プロピレングリコール誘導体、(d)エチレングリコール、及び(e)水を含有し、前記(a)ホウ素化合物の含有量が、酸化ホウ素(B)とした場合に5質量%以上20質量%以下であることを特徴とする。 The boron diffusion coating solution of the present invention contains (a) a boron compound, (b) an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound, (c) a propylene glycol derivative, (d) ethylene glycol, and (e) water, (A) The content of the boron compound is 5% by mass or more and 20% by mass or less when boron oxide (B 2 O 3 ) is used.

前記(a)ホウ素化合物(以下、(a)成分ともいう。)としては、(c)プロピレングリコールエーテル系溶剤、(d)エチレングリコール及び(e)水の混合溶媒に溶解できる物であれば特に制限はないが、ホウ酸、無水ホウ酸、ホウ酸アンモニウム、塩化ホウ素(三塩化ホウ素等)、多価アルコール−ホウ素錯体化合物(例えば、特開昭63−37130号の請求項1記載の化合物、すなわち、下記一般式(I)

Figure 2012227287
〔(式中、qは0又は1であり、q=1のとき、Aは下記一般式(I’)
−(X)−(Y)−(Z)− (I’)
(式中、X及びZは、1個の末端エーテル残基をもつ炭素数合計100以下の含酸素炭化水素基であり、Yは、
Figure 2012227287
(式中、Rは、炭素数1〜34の炭化水素基を表す。)若しくは
Figure 2012227287
(式中、R’は、炭素数2〜13の炭化水素基を表す。)
であり、l、m及びnは、0又は1である。)
で表される基であり、pは10〜1000の整数である。〕
で表される有機ホウ素高分子化合物)等が人体に対する安全性の面で好ましい。前記炭化水素基としては、アルキル基、ビニル基、フェニル基等が挙げられる。前記多価アルコール−ホウ素錯体化合物の市販品としては、例えば、ハイボロンDBPG−3(商品名、ボロンインターナショナル社製)等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The (a) boron compound (hereinafter also referred to as the component (a)) is particularly a substance that can be dissolved in a mixed solvent of (c) propylene glycol ether solvent, (d) ethylene glycol, and (e) water. Although not limited, boric acid, boric anhydride, ammonium borate, boron chloride (boron trichloride, etc.), polyhydric alcohol-boron complex compound (for example, the compound according to claim 1 of JP-A-63-37130, That is, the following general formula (I)
Figure 2012227287
[In the formula, q is 0 or 1, and when q = 1, A represents the following general formula (I ′)
-(X) 1- (Y) m- (Z) n- (I ')
(Wherein X and Z are oxygen-containing hydrocarbon groups having one terminal ether residue and a total of 100 or less carbon atoms, and Y is
Figure 2012227287
(Wherein R represents a hydrocarbon group having 1 to 34 carbon atoms) or
Figure 2012227287
(In the formula, R ′ represents a hydrocarbon group having 2 to 13 carbon atoms.)
And l, m and n are 0 or 1. )
P is an integer of 10 to 1000. ]
In view of safety to the human body, an organic boron polymer compound represented by Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, a vinyl group, and a phenyl group. Examples of commercially available products of the polyhydric alcohol-boron complex compound include high boron DBPG-3 (trade name, manufactured by Boron International). These can be used alone or in combination of two or more.

(a)ホウ素化合物の含有量は、塗布方法、半導体デバイスに求められる抵抗値により決められるが、酸化ホウ素(B)として含有させた場合に5〜20質量%、好ましくは6〜15質量%である。(a)ホウ素化合物の含有量が5質量%未満の場合、ホウ素供給量が少なくなり、期待する半導体デバイスの抵抗値が得られない。(a)ホウ素化合物の含有量が20質量%を超える場合、塗布液の安定性が損なわれたり、ホウ素供給過剰により半導体デバイスに求められる性能を損なったり場合があるため、好ましくない。上記のような高濃度のホウ素化合物を含むホウ素拡散用塗布液に求められる半導体デバイスの抵抗値としては、特に限定されないが、0.50〜0.75Ω/□が一般的である。 The content of (a) boron compound, application method, but is determined by the resistance value required for the semiconductor device, 5-20 wt% when it is contained as boron oxide (B 2 O 3), preferably 6 to 15 % By mass. (A) When the content of the boron compound is less than 5% by mass, the amount of boron supply decreases, and the expected resistance value of the semiconductor device cannot be obtained. (A) When the content of the boron compound exceeds 20% by mass, the stability of the coating solution may be impaired, or the performance required of the semiconductor device may be impaired due to excessive boron supply, which is not preferable. The resistance value of the semiconductor device required for the boron diffusion coating solution containing a high concentration boron compound as described above is not particularly limited, but is generally 0.50 to 0.75Ω / □.

前記(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物(以下、(b)成分ともいう。)としては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール(以下、PVAともいう。)、変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂ともいう。)、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のビニルアルコール誘導体、ポリエチレンオキシドポリヒドロキシメチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシプロピルアクリレート等が挙げられ、中でもPVA系樹脂が好ましく、ナトリウムによる半導体デバイスの汚染を回避できる点から、ナトリウムの含有量が減少されたPVA系樹脂がさらに好ましく、ナトリウムの含有量が10ppm未満のPVA系樹脂が特に好ましい。これらは、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。なお、「PVA系樹脂のナトリウム含有量が10ppm以下である」とはPVA系樹脂中の質量規準のナトリウム含有量が0.001質量%以下であることを意味する。以下、アルコール性水酸基含有高分子化合物のうち、PVA系樹脂を例に挙げて説明する。前記PVA系樹脂の平均重合度としては、特に限定されないが、150〜5000が好ましい。平均重合度が150未満の場合、塗布液の皮膜形成性が悪く、乾燥時に塗膜のひび割れ等が発生し均一な塗膜を得ることができない。平均重合度が5000を超える場合、塗布液の粘度が高くなりすぎてスピンコートすることができない場合があるので好ましくない。前記PVA系樹脂のケン化度としては、特に限定されないが、50モル%以上99モル%未満が好ましく、60〜99モル%がより好ましい。本発明において、前記した平均重合度(粘度平均重合度)及びケン化度は、いずれもJIS K 6726:1994に従って測定した値であり、ケン化度は逆滴定法によって測定した値である。   The (b) alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound (hereinafter also referred to as the component (b)) is not particularly limited. For example, polyvinyl alcohol such as polyvinyl alcohol (hereinafter also referred to as PVA) and modified polyvinyl alcohol. Resin (hereinafter also referred to as PVA resin), vinyl alcohol derivatives such as polyvinyl acetal and polyvinyl butyral, polyethylene oxide polyhydroxymethyl acrylate, polyhydroxyethyl acrylate, polyhydroxypropyl acrylate and the like. Preferably, a PVA-based resin with a reduced sodium content is more preferable, and a PVA-based resin with a sodium content of less than 10 ppm is particularly preferable because contamination of the semiconductor device with sodium can be avoided. These can be used alone or in combination of two or more. “The sodium content of the PVA resin is 10 ppm or less” means that the sodium content of the mass standard in the PVA resin is 0.001 mass% or less. Hereinafter, among the alcoholic hydroxyl group-containing polymer compounds, a PVA resin will be described as an example. Although it does not specifically limit as an average degree of polymerization of the said PVA-type resin, 150-5000 are preferable. When the average degree of polymerization is less than 150, the film forming property of the coating solution is poor, and cracks of the coating film occur during drying, and a uniform coating film cannot be obtained. When the average degree of polymerization exceeds 5000, the viscosity of the coating solution becomes so high that spin coating may not be possible. The saponification degree of the PVA-based resin is not particularly limited, but is preferably 50 mol% or more and less than 99 mol%, and more preferably 60 to 99 mol%. In the present invention, the average polymerization degree (viscosity average polymerization degree) and the saponification degree are both values measured according to JIS K 6726: 1994, and the saponification degree is a value measured by a back titration method.

(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物の含有量は、特に限定されず、塗布液に求められる粘度により決定されるが、通常0.01〜10質量%であり、好ましくは0.5〜10質量%である。(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物の含有量が0.01%未満の場合、スピンコートした際に十分な膜厚が得られずせっかくホウ素化合物の濃度を高めたにもかかわらず目標の抵抗値まで下がらない場合があるため、好ましくない。(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物の含有量が10%を超える場合、塗布液の粘度が高くなりすぎてスピンコートすることができなかったり、加熱の際に樹脂が炭化したりしてホウ素の拡散に影響を与えるため好ましくない。   (B) The content of the alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound is not particularly limited and is determined by the viscosity required for the coating solution, but is usually 0.01 to 10% by mass, preferably 0.5 to 10%. % By mass. (B) When the content of the alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound is less than 0.01%, a sufficient resistance cannot be obtained when spin coating is performed, but the target resistance is increased despite the high concentration of the boron compound. Since it may not fall to a value, it is not preferable. (B) When the content of the alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound exceeds 10%, the viscosity of the coating solution becomes too high to be spin-coated, or the resin is carbonized during heating and boron. This is not preferable because it affects the diffusion of selenium.

本発明の(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。以下、アルコール性水酸基含有高分子化合物の製造方法のうち、PVA系樹脂の製造方法を例に挙げて説明する。前記PVA系樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、工業的には、脂肪族ビニルエステルを、従来から公知のバルク重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の各種の重合方法により重合し、得られた重合体を従来公知のアルカリケン化及び酸ケン化によってケン化する方法が挙げられる。前記重合方法のうち、脂肪族ビニルエステルをメタノール溶媒中で溶液重合する方法が特に好ましい。   The production method of the (b) alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used. Hereinafter, among the methods for producing an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound, a method for producing a PVA resin will be described as an example. Although it does not specifically limit as a manufacturing method of the said PVA-type resin, Industrially, it polymerizes aliphatic vinyl ester by various polymerization methods, such as conventionally well-known bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. And a method of saponifying the obtained polymer by conventionally known alkali saponification and acid saponification. Among the polymerization methods, a method in which an aliphatic vinyl ester is solution-polymerized in a methanol solvent is particularly preferable.

前記酸ケン化処理に用いられる酸としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、亜リン酸、硝酸、ハロゲン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、酒石酸、乳酸、クエン酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、α−又はβ−ナフタレンスルホン酸、3,4−ジメチルベンゼンスルホン酸等が挙げられる。ナトリウムによる半導体デバイスの汚染を回避できる点から、ナトリウムを含有しない酸ケン化触媒が好ましい。前記ナトリウムを含有しないアルカリケン化触媒としては、特に限定されないが、例えば、パラトルエンスルホン酸、ギ酸、酢酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、塩酸及び硝酸等が挙げられるが、触媒中に硫黄又はリン酸が含まれる場合、硫黄又はリン酸がシリコン結晶中に再結合中心となる準位を作り、半導体デバイスに悪影響を及ぼす点から、ギ酸、酢酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、塩酸及び硝酸が好ましい。これらの酸ケン化触媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The acid used for the acid saponification treatment is not particularly limited. For example, hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, nitric acid, halogen acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, oxalic acid, succinic acid. Examples include acid, adipic acid, tartaric acid, lactic acid, citric acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, α- or β-naphthalenesulfonic acid, and 3,4-dimethylbenzenesulfonic acid. An acid saponification catalyst that does not contain sodium is preferable because contamination of the semiconductor device with sodium can be avoided. The alkali saponification catalyst not containing sodium is not particularly limited, and examples thereof include p-toluenesulfonic acid, formic acid, acetic acid, citric acid, lactic acid, succinic acid, hydrochloric acid, and nitric acid. When phosphoric acid is included, formic acid, acetic acid, citric acid, lactic acid, succinic acid, hydrochloric acid and nitric acid have a negative effect on semiconductor devices by creating a level where sulfur or phosphoric acid becomes a recombination center in the silicon crystal. Is preferred. These acid saponification catalysts can be used alone or in combination of two or more.

酸ケン化触媒の使用量としては、用いる化合物の種類、ケン化する際の溶媒組成及び含水率にもよるが、メタノール溶媒中でケン化反応を行なう場合には、脂肪族ビニルエステル系重合体に対して、通常約0.5〜500ミリ等量とすることが好ましく、約1〜100ミリ等量とすることがより好ましい。   The amount of the acid saponification catalyst used depends on the type of compound used, the solvent composition at the time of saponification, and the water content, but when a saponification reaction is carried out in a methanol solvent, an aliphatic vinyl ester polymer is used. On the other hand, it is usually preferably about 0.5 to 500 mm equivalent, more preferably about 1 to 100 mm equivalent.

前記アルカリケン化処理に用いられるアルカリとしては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、ナトリウムアルコラート、水酸化テトラアルキルアンモニウム、シクロアミジン類(特開昭62−225504号公報参照)、ホスファゼン化合物(特開2001−81130号公報参照)、グアニジン化合物(特開平8−12721号公報参照)、アミジン化合物(特開平8−27218号公報参照)等が挙げられる。ナトリウムによる半導体デバイスの汚染を回避できる点から、ナトリウムを含有しないアルカリケン化触媒が好ましい。前記ナトリウムを含有しないアルカリケン化触媒としては、特に限定されないが、例えば、ホスファゼン化合物、下記一般式(II)
OH (II)
(式中R〜Rは、それぞれ独立して炭素数1〜16のアルキル基、ベンジル基又はフェニル基である。)
で表される水酸化4級アンモニウム、グアニジン化合物、又はアミジン化合物等が挙げられる。
The alkali used in the alkali saponification treatment is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, sodium alcoholate, tetraalkylammonium hydroxide, cycloamidines (see JP-A-62-225504), phosphazene compounds ( JP-A-2001-81130), guanidine compounds (see JP-A-8-12721), amidine compounds (see JP-A-8-27218) and the like. An alkali saponification catalyst not containing sodium is preferable because contamination of the semiconductor device with sodium can be avoided. The alkali saponification catalyst not containing sodium is not particularly limited. For example, a phosphazene compound, the following general formula (II)
R 1 R 2 R 3 R 4 N + OH (II)
(Wherein R 1 to R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a benzyl group, or a phenyl group.)
And quaternary ammonium hydroxide, guanidine compound, or amidine compound represented by the formula:

ホスファゼン化合物としては、特に限定されないが、例えば、2−tert−ブチルイミノ−2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−ペルハロイド−1,3,2−ジアザホスホリン、tert−ブチルイミノ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホラン、tert−ブチルイミノ−トリ(ピロリジノ)ホスホラン、1−エチル−2,2,4,4,4−ペンタキス(ジメチルアミノ)−2λ5,4λ5−カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,4,4−トリス(ジメチルアミノ)−2,2−ビス[トリス(ジメチルアミノ)ホスファラニリデンアミノ]−2λ5,4λ5−カテナジ(ホスファゼン)等が挙げられる。 The phosphazene compound is not particularly limited, and examples thereof include 2-tert-butylimino-2-diethylamino-1,3-dimethyl-perhaloid-1,3,2-diazaphosphorine, tert-butylimino-tris (dimethylamino) phosphorane, and tert. -Butylimino-tri (pyrrolidino) phosphorane, 1-ethyl-2,2,4,4,4-pentakis (dimethylamino) -2λ 5 , 4λ 5 -catenadi (phosphazene), 1-tert-butyl-4,4 4-tris (dimethylamino) -2,2-bis [tris (dimethylamino) phosphalanilideneamino] -2λ 5 , 4λ 5 -catenadi (phosphazene) and the like.

上記一般式(II)で表される水酸化4級アンモニウムにおいて、炭素数1〜16のアルキル基は、分岐アルキル基であっても直鎖アルキル基であってもよい。また、ベンジル基及びフェニル基は、1〜5個の置換基によって置換されていてもよい。前記置換基としては、例えば、炭素数1〜6の低級アルキル基等が挙げられる。   In the quaternary ammonium hydroxide represented by the general formula (II), the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms may be a branched alkyl group or a linear alkyl group. Moreover, the benzyl group and the phenyl group may be substituted with 1 to 5 substituents. Examples of the substituent include a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

一般式(II)で表される水酸化4級アンモニウムとしては、特に限定されないが、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム、水酸化テトラベンジルアンモニウム、水酸化ジエチルジメチルアンモニウム、水酸化メチルトリエチルアンモニウム、水酸化メチルトリブチルアンモニウム、水酸化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、水酸化フェニルトリメチルアンモニウム等が挙げられる。   The quaternary ammonium hydroxide represented by the general formula (II) is not particularly limited. For example, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyl hydroxide Examples thereof include trimethylammonium, tetrabenzylammonium hydroxide, diethyldimethylammonium hydroxide, methyltriethylammonium hydroxide, methyltributylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide, and phenyltrimethylammonium hydroxide.

グアニジン化合物としては、特に限定されないが、例えば、1,1,3,3,−トリメチルグアニジン、1−シアノエチル−1,3,3−トリメチルグアニジン、1−ベンジル−1,3,3−トリメチルグアニジン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デセン−5等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a guanidine compound, For example, 1,1,3,3-trimethylguanidine, 1-cyanoethyl-1,3,3-trimethylguanidine, 1-benzyl-1,3,3-trimethylguanidine, 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] decene-5 and the like.

アミジン化合物としては、特に限定されないが、例えば、6−ジメチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、6−ジエチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、6−ジプロピルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等が挙げられる。   The amidine compound is not particularly limited. For example, 6-dimethylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, 6-diethylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene. -7,6-dipropylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, 6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, and the like.

これらナトリウムを含有しないアルカリケン化触媒の中でも、ホスファゼン化合物、水酸化4級アンモニウムがより好ましく、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラベンジルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムが特に好ましい。   Among these alkali saponification catalysts not containing sodium, phosphazene compounds and quaternary ammonium hydroxide are more preferable, and tetramethylammonium hydroxide, tetrabenzylammonium hydroxide, and benzyltrimethylammonium hydroxide are particularly preferable.

本明細書中、ケン化触媒が「ナトリウムを含有しない」とは、水酸化ナトリウム(NaOH)のように構成分子中にナトリウム(Na)原子を含まず、かつその組成物中にもナトリウム原子を含んでいないものである。ケン化触媒がその組成物中にナトリウム原子を含まないとは、該触媒に不純物等として含まれるナトリウムが約500ppm以下であることを意味する。このようなケン化触媒としては、不純物等として含まれるナトリウムが約100ppm以下のものが好ましく、約50ppm以下のものがより好ましく、実質的にナトリウムを含有しないものが最も好ましい。これらのアルカリケン化触媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   In the present specification, the saponification catalyst does not contain sodium means that it does not contain a sodium (Na) atom in a constituent molecule like sodium hydroxide (NaOH), and also contains a sodium atom in its composition. It does not contain. That a saponification catalyst does not contain a sodium atom in the composition means that the sodium contained as an impurity etc. in this catalyst is about 500 ppm or less. Such a saponification catalyst preferably has a sodium content of about 100 ppm or less, more preferably about 50 ppm or less, and most preferably contains substantially no sodium. These alkali saponification catalysts can be used alone or in combination of two or more.

ナトリウムを含有しないアルカリケン化触媒の使用量としては、用いる化合物の種類、ケン化する際の溶媒組成及び含水率にもよるが、メタノール溶媒中でケン化反応を行なう場合には、脂肪族ビニルエステル系重合体に対して、通常約0.5〜500ミリ等量とすることが好ましく、約1〜100ミリ等量とすることがより好ましい。   The amount of the alkali saponification catalyst that does not contain sodium depends on the type of compound used, the solvent composition at the time of saponification, and the water content. Usually, it is preferably about 0.5 to 500 mm equivalent, more preferably about 1 to 100 mm equivalent with respect to the ester polymer.

前記脂肪酸ビニルエステルとしては、特に限定されないが、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等が挙げられ、中でも酢酸ビニルが工業的に好ましい。   The fatty acid vinyl ester is not particularly limited, and examples thereof include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, etc. Among them, vinyl acetate is industrially preferable.

脂肪族ビニルエステルを重合する際に、本発明の効果を損なわない範囲で前記脂肪族ビニルエステルと共重合可能な不飽和単量体1種以上と脂肪族ビニルエステルとの共重合を行っても良い。脂肪族ビニルエステルと共重合可能な不飽和単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン又はα−オクタデセン等のオレフィン類、ビニレンカーボネート類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩又はモノあるいはジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、ラウリルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール、イソプロペニルアリルアルコール等のアリルアルコール類、アリルアセテート、ジメチルアリルアセテート、イソプロペニルアリルアセテート等のアセチル基含有単量体、スチレン等の芳香族系単量体、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ソーダ等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、N−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド、ジメチルアリルビニルケトン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチレン(メタ)アリルエーテル、ポリオキシプロピレン(メタ)アリルエーテル等のポリオキシアルキレン(メタ)アリルエーテル、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリルアミド、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリルアミド等のポリオキシアルキレン(メタ)アクリルアミド、ポリオキシエチレン(1−(メタ)アクリルアミド−1,1−ジメチルプロピル)エステル、ポリオキシエチレンビニルエーテル、ポリオキシエチレンブチルビニルエーテル、ポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン、アセト酢酸等が挙げられるがこれに限らない。また、脂肪族ビニルエステルと脂肪族ビニルエステルと共重合可能な不飽和単量体との共重合の割合は任意で良く、通常共重合樹脂中で変性モノマーの割合が0.1モル%〜10モル%の範囲で共重合されるのが一般的である。   When the aliphatic vinyl ester is polymerized, the aliphatic vinyl ester may be copolymerized with one or more unsaturated monomers copolymerizable with the aliphatic vinyl ester as long as the effects of the present invention are not impaired. good. Examples of unsaturated monomers copolymerizable with aliphatic vinyl esters include olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, α-octene, α-dodecene, and α-octadecene, vinylene carbonates, acrylic acid, and methacrylic acid. , Unsaturated acids such as crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid or their salts or mono- or dialkyl esters, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, amides such as diacetone acrylamide, acrylamide and methacrylamide, Alkyl vinyl ethers such as lauryl vinyl ether and stearyl vinyl ether, allyl alcohols such as allyl alcohol, dimethyl allyl alcohol and isopropenyl allyl alcohol, allyl acetate, dimethyl allyl acetate Acetyl group-containing monomer such as isopropenyl allyl acetate, aromatic monomer such as styrene, ethylene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, sodium acrylamide-2-methylpropane sulfonate, etc. Olefin sulfonic acid or its salt, N-acrylamidomethyltrimethylammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, dimethylallyl vinyl ketone, N-vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinylidene chloride, polyoxyethylene (meth) allyl ether, Polyoxyalkylene (meth) allyl ethers such as polyoxypropylene (meth) allyl ether, polyoxyethylene (meth) acrylate, polyoxypropylene (meth) acrylate Such as polyoxyalkylene (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylamide, polyoxyalkylene (meth) acrylamide such as polyoxypropylene (meth) acrylamide, polyoxyethylene (1- (meth) acrylamide-1,1- Dimethylpropyl) ester, polyoxyethylene vinyl ether, polyoxyethylene butyl vinyl ether, polyoxypropylene vinyl ether, polyoxyethylene allylamine, polyoxypropylene allylamine, polyoxyethylene vinylamine, polyoxypropylene vinylamine, acetoacetic acid, etc. Not limited to this. The proportion of the copolymerization of the aliphatic vinyl ester and the unsaturated monomer copolymerizable with the aliphatic vinyl ester may be arbitrary, and the proportion of the modified monomer in the copolymer resin is usually from 0.1 mol% to 10 mol%. It is common to copolymerize in the range of mol%.

さらに、(i)前記PVA系樹脂とアクリル酸、メタクリル酸等をグラフト重合させて側鎖に官能基を付加した後変性PVA系樹脂又は(ii)PVA系樹脂とジケテンとを反応させる方法又はPVAとアセト酢酸エステルを反応させエステル交換する方法等により得られるアセトアセチル化PVA等の後変性PVA系樹脂も用いられる。   Furthermore, (i) a modified PVA resin after graft polymerization of the PVA resin and acrylic acid, methacrylic acid or the like to add a functional group to a side chain, or (ii) a method of reacting a PVA resin and diketene, or PVA A post-modified PVA resin such as acetoacetylated PVA obtained by a method of transesterification with acetoacetate is also used.

通常工業的に得られるPVA系樹脂中には、ケン化反応時の副生成物である酢酸ナトリウムが不純物として0.1質量%以上含まれている。これらPVA系樹脂中のナトリウム含有量を減少させる方法としては、(1)脂肪族ビニルエステル系重合体を酸又はアルカリケン化触媒でケン化してPVA系樹脂にした後、メタノール、エタノール等のアルコール類又はそれらアルコール類と水、酢酸メチル等の混合溶媒で洗浄する方法、(2)PVA系樹脂を水等の溶媒に溶かしてPVA系樹脂溶液とした後、酸型イオン交換樹脂層を通過させてナトリウムイオンを除去する方法、(3)脂肪族ビニルエステル系重合体をケン化する際に使用するケン化触媒にナトリウムを含まない物を使用する方法等が挙げられる。前記のいずれかの方法でナトリウムを減少させたPVA系樹脂を使用することが好ましい。   Usually, industrially obtained PVA-based resin contains 0.1% by mass or more of sodium acetate as a by-product during the saponification reaction as an impurity. As a method for reducing the sodium content in these PVA resins, (1) saponifying an aliphatic vinyl ester polymer with an acid or alkali saponification catalyst to form a PVA resin, and then an alcohol such as methanol or ethanol Or a method of washing them with a mixed solvent such as alcohol and water, methyl acetate or the like, (2) dissolving a PVA resin in a solvent such as water to make a PVA resin solution, and then passing it through an acid ion exchange resin layer And (3) a method of using a product that does not contain sodium as a saponification catalyst used when saponifying an aliphatic vinyl ester polymer. It is preferable to use a PVA resin in which sodium is reduced by any one of the methods described above.

前記(c)プロピレングリコールエーテル系溶剤(以下、(c)成分ともいう。)としては、特に限定されないが、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等が挙げられ、中でもプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The (c) propylene glycol ether solvent (hereinafter also referred to as component (c)) is not particularly limited, and examples thereof include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether and the like. Among them, propylene glycol monomethyl ether is preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明において、(d)エチレングリコールはホウ素化合物の溶解性改良剤として働く。前記(d)エチレングリコール(以下、(d)成分ともいう。)の含有量は、エチレングリコールの量は通常15質量%以上であり、好ましくは20質量%以上が良い。エチレングリコールの量が15質量%未満である場合、高濃度のホウ素化合物が溶けきらず、不均一な塗布液となるため、好ましくない。   In the present invention, (d) ethylene glycol serves as a solubility improver for boron compounds. As for the content of (d) ethylene glycol (hereinafter also referred to as component (d)), the amount of ethylene glycol is usually 15% by mass or more, preferably 20% by mass or more. When the amount of ethylene glycol is less than 15% by mass, the high concentration boron compound is not completely dissolved, resulting in a non-uniform coating solution.

前記(e)水(以下、(e)成分ともいう。)としては、特に限定されないが、例えば、超純水、イオン交換水又は蒸留水等が用いられ、特に超純水が好ましい。中でも、水中のアルカリ金属、重金属元素等の不純物元素及び異物は少ないほど好ましい。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。前記(e)水の含有量は、ホウ素拡散用塗布液全体に対して20質量%未満が好ましい。水の量が20質量%を越える場合、塗布液の保存安定性が悪く、常温で放置した場合に高濃度のホウ素化合物が析出したり、塗布液の粘度が変化したりする場合があるため、好ましくない。(d)エチレングリコールの含有量が15質量%以上であり、かつ(e)水の含有量が25質量%未満であることが、高濃度のホウ素化合物の溶解性改善の点から、特に好ましい。   Although it does not specifically limit as said (e) water (henceforth (e) component), For example, ultrapure water, ion-exchange water, distilled water etc. are used, and especially ultrapure water is preferable. Among them, it is preferable that there are fewer impurity elements such as alkali metals and heavy metal elements and foreign substances in water. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the water (e) is preferably less than 20% by mass with respect to the entire boron diffusion coating solution. When the amount of water exceeds 20% by mass, the storage stability of the coating solution is poor, and when left at room temperature, a high concentration of boron compound may precipitate or the viscosity of the coating solution may change. It is not preferable. It is particularly preferable from the viewpoint of improving the solubility of the high concentration boron compound that the content of (d) ethylene glycol is 15% by mass or more and (e) the content of water is less than 25% by mass.

さらに、本発明のホウ素拡散用塗布液は、前記(a)〜(e)成分に加えて、(f)界面活性剤を含有していてもよい。(f)界面活性剤を含有することで塗布液の消泡性、セルフレベリング性を改善することもできる。   Furthermore, the boron diffusion coating solution of the present invention may contain (f) a surfactant in addition to the components (a) to (e). (F) By containing a surfactant, the defoaming property and self-leveling property of the coating solution can be improved.

前記(f)界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、プルロニック型界面活性剤、多価アルコール型界面活性剤、ポリエチレングリコール型界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等のいわゆる非イオン界面活性剤が好適に挙げられる。ナトリウム塩型又はスルホン酸塩型のイオン系界面活性剤は、ナトリウム、硫黄分が含まれるため、好ましくない。前記(f)界面活性剤の中でも、アセチレングリコール系界面活性剤がより好ましい。   The (f) surfactant is not particularly limited. For example, a pluronic surfactant, a polyhydric alcohol surfactant, a polyethylene glycol surfactant, a silicone surfactant, a fluorine surfactant, Preferable examples include so-called nonionic surfactants such as acetylene glycol surfactants. Sodium salt type or sulfonate type ionic surfactants are not preferred because they contain sodium and sulfur. Among the surfactants (f), acetylene glycol surfactants are more preferable.

アセチレングリコール系界面活性剤としては、下記一般式(III)

Figure 2012227287
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1〜3のアルキル基を示し、R、Rはそれぞれ炭素数1〜20のアルキル基又はアリル基を示し、m及びnはそれぞれ0〜30を満たす。)
で示されるアセチレングリコール化合物が好ましい。 As the acetylene glycol surfactant, the following general formula (III)
Figure 2012227287
(In the formula, R 2 and R 3 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 1 and R 4 each represent an alkyl group or an allyl group having 1 to 20 carbon atoms, and m and n each represents 0 to 0. 30)
The acetylene glycol compound shown by these is preferable.

一般式(III)で表されるアセチレングリコール化合物中のエチレンオキサイド単位の付加モル数は、0≦m+n≦30[モル]が好ましい。エチレンオキサイドの付加モル総数が30モルを超えた場合、水への溶解性がアップし、さらには起泡性がアップするため、消泡効果が低下する傾向がある。   The number of moles of ethylene oxide units added in the acetylene glycol compound represented by the general formula (III) is preferably 0 ≦ m + n ≦ 30 [mol]. When the total number of added moles of ethylene oxide exceeds 30 moles, the solubility in water is increased and the foaming property is further increased, so that the defoaming effect tends to be lowered.

一般式(III)で表されるアセチレングリコール化合物としては、例えば、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、5,8−ジメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、4,7−ジメチル−5−デシン−4,7−ジオール、2,3,6,7−テトラメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール等が挙げられる。   Examples of the acetylene glycol compound represented by the general formula (III) include 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecin-5,8-diol, 5,8-dimethyl-6-dodecin-5, 8-diol, 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 4,7-dimethyl-5-decyne-4,7-diol, 2,3,6,7-tetra Examples include methyl-4-octyne-3,6-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, and the like.

また、一般式(III)のアセチレングリコール化合物のエトキシル化体としては、例えば2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのエトキシル化体(エチレンオキサイド付加モル総数:6)、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエトキシル化体(エチレンオキサイド付加モル総数:10)、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエトキシル化体(エテレンオキサイド付加モル総数:4)、3,6−ジメチル−4−オクチル−3,6−ジオールのエトキシル化体(エチレンオキサイド付加モル総数:4)等のアセチレングリコールのエチレンオキサイド誘導体を挙げることができ、特に好ましくは2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエトキシル化体(エチレンオキサイド付加モル総数:1.3、一般式(III)においてR及びRがiso−ブチル基、R及びRがメチル基、m+n=1.3)、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエトキシル化体(エチレンオキサイド付加モル総数:3.5、一般式(III)においてR及びRがiso−ブチル基、R及びRがメチル基、m+n=3.5)が挙げられる。 Moreover, as an ethoxylated form of the acetylene glycol compound of the general formula (III), for example, an ethoxylated form of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol (total number of moles of ethylene oxide added: 6), 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol ethoxylate (total number of moles of ethylene oxide added: 10), 2,4,7,9-tetramethyl-5- Ethoxylated form of decyne-4,7-diol (total number of moles of added ethylene oxide: 4), ethoxylated form of 3,6-dimethyl-4-octyl-3,6-diol (total number of moles of added ethylene oxide: 4) And ethylene oxide derivatives of acetylene glycol such as 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7- Polyoxy-ol (moles of ethylene oxide added Total: 1.3, the general formula (III) in which R 1 and R 4 are iso- butyl group, R 2 and R 3 are methyl, m + n = 1.3), 2 , 4,7,9-Tetramethyl-5-decyne-4,7-diol ethoxylated compound (total number of moles of ethylene oxide added: 3.5, R 1 and R 4 in the general formula (III) are iso-butyl groups , R 2 and R 3 are methyl groups, m + n = 3.5).

前記(f)界面活性剤としては、市販製品を使用してもよく、市販製品としては、例えば、日信化学工業(株)製のサーフィノールシリーズ、オルフィンシリーズ等が挙げられる。これらの海面活性剤は単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。これらの(f)界面活性剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。前記(f)界面活性剤の含有量は、ホウ素拡散用塗布液全体に対して0.01〜5質量%程度で十分である。0.01質量%未満の場合にはその効果が発揮されず、逆に5質量%を超える場合には界面活性剤の水に対する溶解度等の関係から塗布液が分離したりする場合があるので好ましくない。   Commercially available products may be used as the surfactant (f), and examples of the commercially available products include Surfinol series and Olphine series manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. These sea surface active agents may be used alone or in admixture of two or more. These (f) surfactants can be used alone or in combination of two or more. About 0.01-5 mass% is sufficient for content of the said (f) surfactant with respect to the whole coating liquid for boron diffusion. If it is less than 0.01% by mass, the effect is not exhibited. Conversely, if it exceeds 5% by mass, the coating solution may be separated due to the solubility of the surfactant in water. Absent.

さらに、本発明のホウ素拡散用塗布液は、前記(a)〜(e)成分に加えて、(g)無機充填材を含有していてもよい。(g)無機充填材を含有して流動特性を変化させることにより、スピン塗布性やスクリーン印刷に適した印刷特性にすることができる。   Further, the boron diffusion coating solution of the present invention may contain (g) an inorganic filler in addition to the components (a) to (e). (G) By containing an inorganic filler and changing the flow characteristics, it is possible to achieve printing characteristics suitable for spin coating and screen printing.

前記(g)無機充填材としては、特に限定されないが、例えば、シリカ(非晶質合成シリカ、コロイダルシリカ)、アルミナ、アルミナ水和物、タルク、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの(g)無機充填材は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。無機充填材の含有量としては、ホウ素拡散用塗布液全体に対して1〜35質量%、好ましくは5〜20質量%である。1質量%未満であれば流動特性が変化せず、逆に35質量%を超える場合には流動性が大きく損なわれシリコンウェーハに塗布できなくなる場合があるため、好ましくない。非晶質合成シリカとしては、湿式合成シリカ、気相法シリカ等が挙げられる。   The inorganic filler (g) is not particularly limited, and examples thereof include silica (amorphous synthetic silica, colloidal silica), alumina, alumina hydrate, talc, calcium carbonate, silicon nitride, aluminum chloride and the like. . These (g) inorganic fillers can be used alone or in combination of two or more. As content of an inorganic filler, it is 1-35 mass% with respect to the whole coating liquid for boron diffusion, Preferably it is 5-20 mass%. If it is less than 1% by mass, the flow characteristics do not change. Conversely, if it exceeds 35% by mass, the fluidity is greatly impaired and the silicon wafer may not be applied. Examples of the amorphous synthetic silica include wet synthetic silica and gas phase method silica.

気相法シリカは、湿式法に対して乾式法とも呼ばれ、一般的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には四塩化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作る方法が一般的に知られているが、四塩化ケイ素の代わりにメチルトリクロロシランやトリクロロシラン等のシラン類も、単独又は四塩化ケイ素と混合した状態で用いることができる。気相法シリカは日本アエロジル(株)からアエロジル、(株)トクヤマからQSタイプとして市販されている。   Vapor phase silica is also called a dry method as opposed to a wet method, and is generally made by a flame hydrolysis method. Specifically, a method of making silicon tetrachloride by burning with hydrogen and oxygen is generally known, but silanes such as methyltrichlorosilane and trichlorosilane can be used alone or in silicon tetrachloride instead of silicon tetrachloride. It can be used in a mixed state. Vapor phase silica is commercially available as Aerosil from Nippon Aerosil Co., Ltd. and QS type from Tokuyama Co., Ltd.

湿式合成シリカは、さらに製造方法によって沈降法シリカ、ゲル法シリカ、ゾル法シリカに分類される。沈降法シリカは珪酸ソーダと硫酸をアルカリ条件で反応させて製造され、粒子成長したシリカ粒子が凝集・沈降し、その後濾過、水洗、乾燥、粉砕・分級の工程を経て製品化される。沈降法シリカとしては、例えば東ソー・シリカ(株)からニップシール(Nipsil、商品名)シリーズとして、(株)トクヤマからトクシール、ファインシール(商品名)シリーズとして市販されている。ゲル法シリカは珪酸ソーダと硫酸を酸性条件下で反応させて製造する。熟成中に微小粒子は溶解し、他の一次粒子どうしを結合するように再析出するため、明確な一次粒子は消失し、内部空隙構造を有する比較的硬い凝集粒子を形成する。例えば、東ソー・シリカ(株)からニップジェル(商品名)として、グレースジャパン(株)からサイロイド、サイロジェット(商品名)として市販されている。ゾル法シリカは、コロイダルシリカとも呼ばれ、ケイ酸ソーダの酸等による複分解やイオン交換樹脂層を通して得られるシリカゾルを加熱熟成して得られ、例えば日産化学工業(株)からスノーテックス(商品名)として市販されている。   Wet synthetic silica is further classified into precipitated silica, gel silica, and sol silica depending on the production method. Precipitated silica is produced by reacting sodium silicate and sulfuric acid under alkaline conditions, and the silica particles that have grown are agglomerated and settled, and are then commercialized through filtration, water washing, drying, pulverization and classification. Examples of the precipitated silica are commercially available from Tosoh Silica Co., Ltd. as Nipsil (trade name) series and from Tokuyama Co., Ltd. as Toku Seal and Fine Seal (trade name) series. Gel silica is produced by reacting sodium silicate and sulfuric acid under acidic conditions. During aging, the microparticles dissolve and reprecipitate so as to bind the other primary particles, so that the distinct primary particles disappear and form relatively hard aggregated particles having an internal void structure. For example, it is commercially available from Tosoh Silica Co., Ltd. as nip gel (trade name) and from Grace Japan Co., Ltd. as syloid and silo jet (trade name). The sol method silica is also called colloidal silica, and is obtained by heating and aging silica sol obtained through metathesis of sodium silicate acid or the like through an ion exchange resin layer. For example, Snowtex (trade name) from Nissan Chemical Industries, Ltd. Is commercially available.

本発明では、さらに、必要に応じ、塗布液の基本物性を損なわない範囲で種々の添加剤を含有していてもよい。前記添加剤としては、例えば、粘性改良剤としてのポリビニルイミダゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクタム等のビニル系高分子化合物、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドの交互又はブロック共重合体等のポリアルキレンオキシド化合物、ポリヒドロキシメチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシプロピルアクリレート又はこれらに相当するメタクリレート等のポリヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレート類、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等のセルロース系高分子化合物、各種pH調整剤、防腐剤、難燃化剤、ウェーハへの拡散濃度調整を目的としてN型領域を形成しうる化合物、例えば、無水リン酸、リン酸、リン酸ニ水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸メラミン、アッシドホスホオキシエチルメタクリレート及びそのアミン塩等のリン化合物、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類等が挙げられる。   In the present invention, if necessary, various additives may be contained as long as the basic physical properties of the coating liquid are not impaired. Examples of the additive include vinyl polymer compounds such as polyvinyl imidazole, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl caprolactam as viscosity improvers, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyethylene oxide-polypropylene oxide alternating or block copolymers, and the like. Cellulose polymer compounds such as alkylene oxide compounds, polyhydroxymethyl acrylates, polyhydroxyethyl acrylates, polyhydroxypropyl acrylates or the like, polyhydroxyalkyl acrylates or methacrylates such as methacrylates, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, etc. Various pH adjusters, antiseptics, flame retardants, and wafer diffusion concentration adjustment A compound capable of forming an N-type region, for example, phosphorous compounds such as phosphoric anhydride, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, melamine phosphate, acid phosphooxyethyl methacrylate and amine salts thereof, Examples include alcohols such as methanol, ethanol, and propanol.

本発明の本発明のホウ素拡散用塗布液は、スピンコート法で塗布する場合には20℃でのB型回転粘度計での粘度が5〜100mPa・sの範囲で使用するのが好適である。また、本発明の本発明のホウ素拡散用塗布液は、スクリーン印刷法で塗布する場合には20℃でのB型回転粘度計での粘度が500〜250000mPa・sの範囲で使用するのが好適である。   The boron diffusion coating solution of the present invention is preferably used in the range of 5 to 100 mPa · s at 20 ° C. with a B-type rotational viscometer when applied by spin coating. . In addition, the boron diffusion coating solution of the present invention is preferably used in the range of 500 to 250,000 mPa · s when measured by a B-type rotational viscometer at 20 ° C. when applied by screen printing. It is.

以下、本発明のホウ素拡散用塗布液の製造方法を詳細に説明する。   Hereafter, the manufacturing method of the coating liquid for boron diffusion of this invention is demonstrated in detail.

本発明のホウ素拡散用塗布液は、前記(a)〜(e)成分を混合する工程を含む製造方法により製造でき、以下に例を挙げて説明するが、これに限らない。例えば、前記製造方法の一態様として、(1)(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物及び(e)水を含有する水溶液を作製する工程、(2)得られた水溶液に、(a)ホウ素化合物、(c)プロピレングリコール誘導体及び(d)エチレングリコールを混合する工程を含む方法が挙げられる。なお、前記製造方法において、工程(1)に先立って又は工程(1)と同時並行して、(a)、(c)及び(d)成分を混合し、得られた混合物に、工程(1)で得られる水溶液を混合してもよい。   The boron diffusion coating solution of the present invention can be produced by a production method including the steps of mixing the components (a) to (e), and will be described below with examples, but is not limited thereto. For example, as one embodiment of the production method, (1) (b) a step of preparing an aqueous solution containing an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound and (e) water, (2) the obtained aqueous solution, (a) boron Examples thereof include a method including a step of mixing a compound, (c) a propylene glycol derivative, and (d) ethylene glycol. In the production method, the components (a), (c) and (d) are mixed prior to the step (1) or simultaneously with the step (1), and the resulting mixture is mixed with the step (1). ) May be mixed.

また、前記製造方法の他の態様としては、(1)予め(a)ホウ素化合物と(d)エチレングリコールとを反応させて錯体を形成させる工程、(2)得られた錯体と(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物、(c)プロピレングリコール誘導体及び(e)水を混合する工程を含む方法が挙げられるが、これらに限らない。なお、前記製造方法の他の態様において、工程(1)に先立って又は工程(1)と同時並行して、(b)、(c)及び(e)成分を混合し、得られた混合物に、工程(1)で得られる錯体を混合してもよい。   Moreover, as another aspect of the said manufacturing method, (1) The process which makes (a) a boron compound and (d) ethylene glycol react previously and forms a complex, (2) The obtained complex and (b) alcohol Examples include, but are not limited to, a method including a step of mixing a functional hydroxyl group-containing polymer compound, (c) a propylene glycol derivative, and (e) water. In another aspect of the production method, the components (b), (c) and (e) are mixed prior to the step (1) or concurrently with the step (1), and the resulting mixture is mixed. The complex obtained in step (1) may be mixed.

さらに、前記いずれの製造方法においても、必要に応じて、(f)界面活性剤及び(g)無機充填材からなる群から選ばれる1種以上を混合してもよい。これらの成分の混合時期は、特に限定されず、工程(2)において行ってもよく、工程(2)の後に行ってもよく、工程(1)に先立って工程(2)において使用する他の成分の混合を行う場合、これらと一緒に混合してもよい。   Furthermore, in any of the above production methods, if necessary, one or more selected from the group consisting of (f) a surfactant and (g) an inorganic filler may be mixed. The mixing timing of these components is not particularly limited, and may be performed in step (2), may be performed after step (2), or other steps used in step (2) prior to step (1). When mixing components, they may be mixed together.

前記したいずれの製造方法においても、混合に際しては、工業的に有利であるため、加熱することが好ましく、特に(2)工程において加熱することが好ましい。前記加熱温度としては、特に限定されないが、通常40℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましい。また、本発明の製造方法における混合及び攪拌に関しては、市販の各種混合機、攪拌機等を用いることができ、特殊な設備は必要ない。   In any of the production methods described above, the mixing is industrially advantageous, and thus heating is preferable, and heating in the step (2) is particularly preferable. Although it does not specifically limit as said heating temperature, Usually 40 degreeC or more is preferable and 50 degreeC or more is more preferable. Moreover, regarding mixing and stirring in the production method of the present invention, commercially available various mixers, stirrers and the like can be used, and no special equipment is required.

本発明のホウ素拡散用塗布液は、シリコンウェーハ上に塗布して使用される。シリコンウェーハへの塗布方法としては、スピンコーター法、スクリーン印刷法が一般的であるが、グラビア印刷法、凸版印刷法、平版印刷法、インクジェット印刷法、コンマコーター法、ダイへッドコーター法、ダイリップコーター法及びグラビア印刷法も用いることができる。   The boron diffusion coating solution of the present invention is used by coating on a silicon wafer. As a coating method on a silicon wafer, a spin coater method and a screen printing method are generally used, but a gravure printing method, a relief printing method, a lithographic printing method, an ink jet printing method, a comma coater method, a die head coater method, a die lip coater. And gravure printing methods can also be used.

本発明は、上記製造方法によって得られた前記(a)〜(e)成分を含有する塗布液又は(a)〜(e)成分に(f)界面活性剤及び(g)無機充填材のうち1種以上を含有する塗布液をシリコンウェーハに塗布する工程を含むホウ素拡散方法も包含する。このような塗布液及びその好ましい態様は、前記した通りである。このような塗布液を塗布する工程を含むことにより、該シリコンウェーハにホウ素を良好に拡散させることができる。   The present invention relates to the coating liquid containing the components (a) to (e) obtained by the above production method or the components (a) to (e) (f) a surfactant and (g) an inorganic filler. A boron diffusion method including a step of applying a coating solution containing one or more kinds to a silicon wafer is also included. Such a coating solution and preferred embodiments thereof are as described above. By including the step of applying such a coating solution, boron can be diffused well into the silicon wafer.

前記塗布方法において、塗布する際の塗布液の温度としては、約5〜40℃が好ましく、約10〜30℃がより好ましい。   In the said application | coating method, as a temperature of the coating liquid at the time of apply | coating, about 5-40 degreeC is preferable and about 10-30 degreeC is more preferable.

本発明において塗布液をシリコンウェーハに塗布する際の塗布量としては、塗布液を塗布するシリコンウェーハの種類、用途等により異なるが、例えば、半導体デバイスを製造する場合には、塗布量を約1〜500g/mとすることが好ましく、約1〜300g/mとすることがより好ましく、約1〜100g/mとすることがさらに好ましく、約1〜50g/mとすることが特に好ましい。 In the present invention, the coating amount when the coating solution is applied to the silicon wafer varies depending on the type and use of the silicon wafer to which the coating solution is applied. For example, when a semiconductor device is manufactured, the coating amount is about 1 preferably to to 500 g / m 2, more preferably to about 1 to 300 g / m 2, more preferably to about 1 to 100 g / m 2, it is from about 1 to 50 g / m 2 Particularly preferred.

本発明の方法は、さらに、シリコンウェーハに塗布した塗布液を乾燥させて塗膜を形成させる乾燥工程、塗膜中の有機化合物を分解させる脱脂工程、及び脱脂工程で得られた塗膜においてホウ素を拡散させる拡散工程を含むことが好ましい。このような工程を含むことにより、例えば半導体デバイス中等にホウ素を高濃度で均一に拡散浸透させることができる。   The method of the present invention further comprises a drying step in which a coating solution applied to a silicon wafer is dried to form a coating film, a degreasing step in which an organic compound in the coating film is decomposed, and a coating film obtained in the degreasing step. It is preferable to include a diffusion step of diffusing. By including such a process, for example, boron can be diffused and penetrated uniformly at a high concentration in a semiconductor device or the like.

乾燥工程における乾燥温度としては、約60〜200℃が好ましく、約100〜180℃がより好ましい。乾燥時間は、乾燥温度等により適宜設定すればよいが、例えば、約1〜60分とすることが好ましく、約3〜30分とすることがより好ましい。乾燥方法としては特に限定されず、例えば、送風乾燥、真空乾燥等の方法により乾燥させることができる。   As drying temperature in a drying process, about 60-200 degreeC is preferable and about 100-180 degreeC is more preferable. The drying time may be appropriately set depending on the drying temperature or the like, but is preferably about 1 to 60 minutes, and more preferably about 3 to 30 minutes. It does not specifically limit as a drying method, For example, it can be made to dry by methods, such as ventilation drying and vacuum drying.

脱脂工程においては、塗膜中の有機化合物(有機成分を)を約90%以上除去することが好ましい。脱脂工程においては塗膜を通常約250〜600℃の温度、好ましくは約300〜550℃で、好ましくは約1〜120分、より好ましくは約5〜60分脱脂して有機成分を分解燃焼除去することが好ましい。   In the degreasing step, it is preferable to remove about 90% or more of the organic compound (organic component) in the coating film. In the degreasing step, the coating film is usually degreased at a temperature of about 250 to 600 ° C., preferably about 300 to 550 ° C., preferably about 1 to 120 minutes, more preferably about 5 to 60 minutes to decompose and remove organic components. It is preferable to do.

拡散工程においては、例えば半導体デバイスを製造する場合であれば、脱脂工程を行なった後のウェーハを枚葉又は複数枚を重ねた状態にて、好ましくは約700〜2000℃、より好ましくは約700〜1500℃で約10分〜10日間、好ましくは約30分〜7日間保持することが好ましい。なお、例えば半導体デバイスの製造において、上記脱脂工程により所望する抵抗値が得られる場合、拡散工程は行わなくてもよい。
本発明の拡散方法により、シリコンウェーハに上記組成物を塗布して製造される半導体デバイスも、本発明の1つである。
In the diffusion step, for example, in the case of manufacturing a semiconductor device, the wafer after the degreasing step is preferably about 700 to 2000 ° C., more preferably about 700, in a state where a single wafer or a plurality of stacked wafers are stacked. It is preferable to hold at ˜1500 ° C. for about 10 minutes to 10 days, preferably about 30 minutes to 7 days. For example, in the manufacture of a semiconductor device, if a desired resistance value is obtained by the degreasing step, the diffusion step may not be performed.
A semiconductor device manufactured by applying the above composition to a silicon wafer by the diffusion method of the present invention is also one aspect of the present invention.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中、特にことわりのない限り「%」及び「部」は重量基準を示す。また、各実施例及び比較例における物性測定方法、製造方法、使用方法について、以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these. In the examples, “%” and “parts” are based on weight unless otherwise specified. Moreover, it shows below about the physical-property measuring method in each Example and a comparative example, a manufacturing method, and a usage method.

PVA系樹脂の物性測定方法
本発明に用いるPVA系樹脂の重合度、ケン化度、酢酸ナトリウムはJIS K 6726:1994に従って測定した。ケン化度は逆滴定法によって測定し、PVA系樹脂の微量ナトリウム量は、PVA系樹脂を700℃の電気炉にて灰化後、灰化物にギ酸を適当量添加した後に加熱還元させ。さらに塩酸を適当量添加して水に溶解させた水溶液を原子吸光法にて測定した。
Method for Measuring Physical Properties of PVA Resin The polymerization degree, saponification degree, and sodium acetate of the PVA resin used in the present invention were measured according to JIS K 6726: 1994. The degree of saponification is measured by a back titration method. The amount of trace amount of sodium in the PVA resin is reduced by heating after adding an appropriate amount of formic acid to the incinerated product after ashing the PVA resin in a 700 ° C. electric furnace. Furthermore, an aqueous solution in which an appropriate amount of hydrochloric acid was added and dissolved in water was measured by an atomic absorption method.

ホウ素拡散用塗布液の調整方法
(A)(a)ホウ素化合物、(c)プロピレングリコール誘導体、(d)エチレングリコール混合物に、(B)(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物を(e)水に加えて加熱溶解した水溶液を加えて60℃まで攪拌加熱した後、室温まで冷却する方法を採用した。
Preparation Method of Boron Diffusion Coating Solution (A) (a) Boron Compound, (c) Propylene Glycol Derivative, (d) Ethylene Glycol Mixture, (B) (b) Alcoholic Hydroxyl Group-Containing Polymer Compound (e) Water In addition to the above, an aqueous solution dissolved by heating was added, and the mixture was stirred and heated to 60 ° C. and then cooled to room temperature.

ホウ素拡散用塗布液のシリコンウェーハへの塗布方法
シリコンウェーハは直径4インチ、厚さ200μm、比抵抗値が10〜20Ω・cmのP型シリコンウェーハを用いた。ホウ素拡散用塗布液のシリコンウェーハへの塗布は、スピンコーター(ミカサ社製 MS−A100)を用いて回転速度3500rpm、塗布時間10秒で塗布した。塗布液の滴下量は塗布液の粘度に応じて均一に広がる量を1〜10mlから選択した。
Application Method of Boron Diffusion Coating Solution to Silicon Wafer A silicon wafer was a P-type silicon wafer having a diameter of 4 inches, a thickness of 200 μm, and a specific resistance value of 10 to 20 Ω · cm. The boron diffusion coating solution was applied to a silicon wafer using a spin coater (MS-A100, manufactured by Mikasa) at a rotation speed of 3500 rpm and a coating time of 10 seconds. The dripping amount of the coating solution was selected from 1 to 10 ml so as to spread uniformly according to the viscosity of the coating solution.

ホウ素拡散用塗布液塗布後の乾燥・脱脂・ホウ素拡散方法
ホウ素拡散用塗布液が塗布されたシリコンウェーハは、以下の工程(I)〜(III)によって、ウェーハに拡散させた。
工程(I):150℃の電気炉で5分間乾燥した。
工程(II):次いで、塗膜中の有機化合物を脱脂することを目的として500℃の電気炉で20分間脱脂を行った。
工程(III):前工程(II)で得られたウェーハを枚葉、又は複数枚を重ね合わせた状態にて電気炉において1300℃で60分間熱処理することによりホウ素をウェーハに拡散させた。
Drying, degreasing and boron diffusion method after application of boron diffusion coating solution The silicon wafer coated with the boron diffusion coating solution was diffused into the wafer by the following steps (I) to (III).
Process (I): It dried for 5 minutes with the 150 degreeC electric furnace.
Step (II): Next, degreasing was performed in an electric furnace at 500 ° C. for 20 minutes for the purpose of degreasing the organic compound in the coating film.
Step (III): Boron was diffused into the wafer by heat-treating the wafer obtained in the previous step (II) at 1300 ° C. for 60 minutes in a single wafer or in a state where a plurality of wafers were superposed.

ウェーハの電気抵抗の測定方法
抵抗測定器(ナプソン社製、本体:RT−8A、測定器:RG−7A)を用い、拡散後のウェーハ1枚を任意に選択し、該拡散膜の表面抵抗率を求めた。
Method of measuring electrical resistance of wafer Using resistance measuring instrument (manufactured by Napson Corporation, main body: RT-8A, measuring instrument: RG-7A), one wafer after diffusion is arbitrarily selected, and surface resistivity of the diffusion film Asked.

PVA系樹脂の製造例を以下に示す。
[製造例1]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、圧力計を備えた反応器内を窒素で置換した後、脱酸素した酢酸ビニルモノマー2800質量部、脱酸素したメタノール800質量部を仕込み攪拌下で昇温を開始し内温が60℃となったところで、別途脱酸素したメタノール50質量部に開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))1重量部を溶解させた開始剤溶液を添加して重合を開始した。60℃で5時間重合した後、冷却して重合を停止した。このときの重合溶液中の固形分濃度は55.1%(重合収率で71.8%)、また、得られたポリ酢酸ビニル樹脂をケン化度100モル%のPVAとし、測定した平均重合度は1710であった。得られた重合溶液を塔内に多孔板を多段数有する脱モノマー等に供給して塔下部よりメタノール蒸気を吹き込んで重合溶液と接触させ未反応の酢酸ビニルモノマーを除去した。ポリ酢酸ビニル−メタノール溶液の固形分濃度は42%であった。このポリ酢酸ビニル−メタノール溶液の温度を40℃に保ち、tert−ブチルイミノ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホランを添加してケン化反応を行った。ケン化反応終了時の形態は、溶媒のメタノール及び副生成物の酢酸メチルを含有したゲルになっており、ケン化度は88モル%、揮発分は58%、副生成物のナトリウムはPVAに対して10ppm(ここで言うppmとはPVA系樹脂中の質量規準のナトリウム含有量0.001質量%を示す。)未満であった。このゲル状PVAを3mm角の大きさに粉砕後、乾燥して揮発分を4%にまで下げたものを試験に供した。
A production example of the PVA resin is shown below.
[Production Example 1]
After replacing the inside of the reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, thermometer, and pressure gauge with nitrogen, 2800 parts by mass of deoxygenated vinyl acetate monomer and 800 parts by mass of deoxygenated methanol were charged and stirred. When the temperature rise was started and the internal temperature reached 60 ° C., 1 part by weight of initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) was dissolved in 50 parts by weight of separately deoxygenated methanol. Initiator solution was added to initiate the polymerization. After polymerization at 60 ° C. for 5 hours, the polymerization was stopped by cooling. The solid content concentration in the polymerization solution at this time was 55.1% (polymerization yield: 71.8%), and the average polymerization was measured using the obtained polyvinyl acetate resin as PVA having a saponification degree of 100 mol%. The degree was 1710. The obtained polymerization solution was supplied to a demonomer having a multistage number of perforated plates in the tower, and methanol vapor was blown from the bottom of the tower to come into contact with the polymerization solution to remove unreacted vinyl acetate monomer. The solid content concentration of the polyvinyl acetate-methanol solution was 42%. The temperature of this polyvinyl acetate-methanol solution was kept at 40 ° C., and saponification reaction was carried out by adding tert-butylimino-tris (dimethylamino) phosphorane. The form at the end of the saponification reaction is a gel containing the solvent methanol and the by-product methyl acetate, the saponification degree is 88 mol%, the volatile content is 58%, and the by-product sodium is converted to PVA. On the other hand, it was less than 10 ppm (here, ppm indicates a sodium content of 0.001% by mass based on the mass standard in the PVA resin). This gel-like PVA was pulverized to a size of 3 mm square and then dried to lower the volatile content to 4% for the test.

以下の実施例及び比較例において平均重合度の異なるPVA系樹脂は、酢酸ビニルを溶液重合する際の酢酸ビニルと溶媒であるメタノールとの比率及び重合収率を調整することで変化させた。また、PVA系樹脂のケン化度はケン化反応を行う際のケン化触媒の量及びケン化時間を調整して変化させた。   In the following Examples and Comparative Examples, PVA resins having different average degrees of polymerization were varied by adjusting the ratio of vinyl acetate to methanol as a solvent and the polymerization yield when vinyl acetate was subjected to solution polymerization. The saponification degree of the PVA resin was changed by adjusting the amount of saponification catalyst and the saponification time when performing the saponification reaction.

[実施例1]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液をプロピレングリコールモノメチルエーテル446質量部、エチレングリコール352質量部、酸化ホウ素72質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。本塗布液の20℃における粘度はブルックフィールド回転粘度計、60回転/分で81mPa・sであった。本拡散用塗布液を、上記の方法でシリコンウェーハに塗布し、乾燥、脱脂、拡散を行った後、抵抗値を測定したところ0.5Ω/□で目的とする値であった。
[Example 1]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 446 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 352 parts by mass of ethylene glycol, and 72 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. The viscosity of this coating solution at 20 ° C. was 81 mPa · s at 60 rpm with a Brookfield rotational viscometer. The coating solution for diffusion was applied to a silicon wafer by the above method, dried, degreased, and diffused, and the resistance value was measured to find a target value of 0.5Ω / □.

[実施例2]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度280、ケン化度76モル%、ナトリウムの含有量1ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液をプロピレングリコールモノメチルエーテル635質量部、エチレングリコール180質量部、酸化ホウ素55質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。本塗布液の20℃における粘度はブルックフィールド回転粘度計、60回転/分で28mPa・sであった。本拡散用塗布液を上記の方法でシリコンウェーハに塗布し、乾燥、脱脂、拡散を行った後、抵抗値を測定したところ0.6Ω/□で目的とする値であった。
[Example 2]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average degree of polymerization of 280 saponified using tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 76 mol% and a sodium content of 1 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 635 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 180 parts by mass of ethylene glycol, and 55 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. The viscosity of this coating solution at 20 ° C. was 28 mPa · s at 60 rpm with a Brookfield rotational viscometer. This diffusion coating solution was applied to a silicon wafer by the above-described method, dried, degreased and diffused, and the resistance value was measured to find a target value of 0.6Ω / □.

[実施例3]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液をプロピレングリコールモノメチルエーテル446質量部、エチレングリコール310質量部、酸化ホウ素160質量部の混合液中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。本塗布液の20℃における粘度はブルックフィールド回転粘度計、60回転/分で81mPa・sであった。本拡散用塗布液を上記の方法でシリコンウェーハに塗布し、乾燥、脱脂、拡散を行った後、抵抗値を測定したところ0.5Ω/□で目的とする値であった。
[Example 3]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixed solution of 446 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 310 parts by mass of ethylene glycol, and 160 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. The viscosity of this coating solution at 20 ° C. was 81 mPa · s at 60 rpm with a Brookfield rotational viscometer. This diffusion coating solution was applied to a silicon wafer by the above-described method, dried, degreased and diffused, and the resistance value was measured. As a result, the desired value was 0.5Ω / □.

[実施例4]
超純水180質量部に、水酸化テトラベンジルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度2000,ケン化度60モル%、ナトリウムの含有量10ppm未満のPVA系樹脂18質量部をガラス製容器に入れ、次いで攪拌しながら加熱溶解させて、水溶液を作製した。この水溶液をプロピレングリコールモノメチルエーテル472質量部、エチレングリコール220質量部、酸化ホウ素70質量部の混合液中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。本塗布液の20℃における粘度はブルックフィールド回転粘度計、60回転/分で81mPa・sであった。本拡散用塗布液を上記の方法でシリコンウェーハに塗布し、乾燥、脱脂、拡散を行った後、抵抗値を測定したところ0.6Ω/□で目的とする値であった。
[Example 4]
In 180 parts by mass of ultrapure water, 18 parts by mass of a PVA resin having an average degree of polymerization of 2000, a degree of saponification of 60 mol% and a sodium content of less than 10 ppm saponified using tetrabenzylammonium hydroxide is placed in a glass container. Then, the mixture was heated and dissolved with stirring to prepare an aqueous solution. This aqueous solution was dropped into a mixed solution of 472 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 220 parts by mass of ethylene glycol, and 70 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. The viscosity of this coating solution at 20 ° C. was 81 mPa · s at 60 rpm with a Brookfield rotational viscometer. This diffusion coating solution was applied to a silicon wafer by the above-described method, dried, degreased and diffused, and the resistance value was measured to find a target value of 0.6Ω / □.

[実施例5]
超純水240質量部に、水酸化テトラベンジルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度160、ケン化度60モル%、ナトリウムの含有量10ppm未満のPVA系樹脂98質量部をガラス製容器に入れ、次いで攪拌しながら加熱溶解させて、水溶液を作製した。この水溶液をプロピレングリコールモノメチルエーテル406質量部、エチレングリコール250質量部、酸化ホウ素60質量部の混合液中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。本塗布液の20℃における粘度はブルックフィールド回転粘度計、60回転/分で81mPa・sであった。本拡散用塗布液を上記の方法でシリコンウェーハに塗布し、乾燥、脱脂、拡散を行った後、抵抗値を測定したところ0.5Ω/□で目的とする値であった。
[Example 5]
In 240 parts by mass of ultrapure water, 98 parts by mass of a PVA resin having an average degree of polymerization of 160 saponified with tetrabenzylammonium hydroxide, a saponification degree of 60 mol% and a sodium content of less than 10 ppm is placed in a glass container. Then, the mixture was heated and dissolved with stirring to prepare an aqueous solution. This aqueous solution was dropped into a mixed solution of 406 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 250 parts by mass of ethylene glycol, and 60 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. The viscosity of this coating solution at 20 ° C. was 81 mPa · s at 60 rpm with a Brookfield rotational viscometer. This diffusion coating solution was applied to a silicon wafer by the above-described method, dried, degreased and diffused, and the resistance value was measured. As a result, the desired value was 0.5Ω / □.

[比較例1]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル798質量部及び酸化ホウ素72質量部の混合液中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。室温において白色の析出物が発生し、不均一な塗布液となり、均一に塗布できなかった。
[Comparative Example 1]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixed solution of 798 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether and 72 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. A white precipitate was generated at room temperature, resulting in a non-uniform coating solution that could not be uniformly coated.

[比較例2]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度280、ケン化度76モル%、ナトリウムの含有量1ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル705質量部、エチレングリコール110質量部及び酸化ホウ素55質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。室温において白色の析出物が発生し、不均一な塗布液となり、均一に塗布できなかった。
[Comparative Example 2]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average degree of polymerization of 280 saponified using tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 76 mol% and a sodium content of 1 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 705 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 110 parts by mass of ethylene glycol and 55 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. A white precipitate was generated at room temperature, resulting in a non-uniform coating solution that could not be uniformly coated.

[比較例3]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル446質量部、ポリエチレングリコール200を352質量部及び酸化ホウ素72質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。室温において白色の析出物が発生し、不均一な塗布液となり、均一に塗布できなかった。
[Comparative Example 3]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was added dropwise to a mixture of 446 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 352 parts by mass of polyethylene glycol 200 and 72 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. A white precipitate was generated at room temperature, resulting in a non-uniform coating solution that could not be uniformly coated.

[比較例4]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル446質量部、マンニトール352質量部及び酸化ホウ素72質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製しようとしたが酸化ホウ素が完全に溶解せず不均一な塗布液となり、均一に塗布できなかった。
[Comparative Example 4]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 446 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 352 parts by mass of mannitol and 72 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. Although an attempt was made to produce a coating solution by cooling to room temperature while continuing stirring after heating, boron oxide was not completely dissolved, resulting in a non-uniform coating solution, which could not be applied uniformly.

[比較例5]
超純水280質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル458質量部、エチレングリコール160質量部及び酸化ホウ素72質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。室温で5時間放置すると、白色の析出物が発生し、不均一な塗布液となり、均一に塗布できなかった。
[Comparative Example 5]
To 280 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average degree of polymerization of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 458 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 160 parts by mass of ethylene glycol and 72 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. When left at room temperature for 5 hours, a white precipitate was generated, resulting in a non-uniform coating solution, which could not be uniformly coated.

[比較例6]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル483質量部、エチレングリコール352質量部及び酸化ホウ素35質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。本塗布液の20℃における粘度はブルックフィールド回転粘度計、60回転/分で67mPa・sであった。本拡散用塗布液を上記の方法でシリコンウェーハに塗布し、乾燥、脱脂、拡散を行った後、抵抗値を測定したところ0.9Ω/□で、目的とする実施例1〜5に記載の抵抗値0.5〜0.6Ω/□よりも高い値となった。
[Comparative Example 6]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 483 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 352 parts by mass of ethylene glycol and 35 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. The viscosity of this coating solution at 20 ° C. was 67 mPa · s at 60 rpm. This diffusion coating solution was applied to a silicon wafer by the above method, dried, degreased, and diffused, and the resistance value was measured to be 0.9Ω / □, as described in the intended Examples 1 to 5. The resistance value was higher than 0.5 to 0.6Ω / □.

[比較例7]
超純水100質量部に、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いてケン化した平均重合度560、ケン化度88モル%、ナトリウムの含有量6ppmのPVA系樹脂30質量部を入れ、次いで攪拌しながら分散/溶解させて、PVA水溶液を作製した。この水溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル446質量部、エチレングリコール352質量部及び酸化ホウ素320質量部の混合物中に滴下し、60℃まで攪拌下で加熱した。加熱後攪拌を継続しながら室温まで冷却して塗布液を作製した。エチレングリコールを加えているにもかかわらず、酸化ホウ素が溶け残った。
[Comparative Example 7]
To 100 parts by mass of ultrapure water, 30 parts by mass of a PVA resin having an average polymerization degree of 560 saponified with tetramethylammonium hydroxide, a saponification degree of 88 mol% and a sodium content of 6 ppm was added, and then stirred. A PVA aqueous solution was prepared by dispersing / dissolving. This aqueous solution was dropped into a mixture of 446 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 352 parts by mass of ethylene glycol and 320 parts by mass of boron oxide, and heated to 60 ° C. with stirring. The coating solution was prepared by cooling to room temperature while continuing stirring after heating. Despite the addition of ethylene glycol, the boron oxide remained undissolved.

以上のことから、本発明では、ホウ素化合物の溶解性に劣るプロピレングリコール誘導体を用いながら、ホウ素系化合物を高濃度に含有するホウ素拡散用塗布液が得られることが確認された(実施例1〜5)。一方、比較例1〜7では、ホウ素系化合物を高濃度に含有するホウ素拡散用塗布液が得られない(比較例1〜5及び7)、又はホウ素拡散用塗布液が得られたとしても、実用的な物性ではないことが確認された。   From the above, in the present invention, it was confirmed that a boron diffusion coating solution containing a boron compound at a high concentration can be obtained while using a propylene glycol derivative inferior in solubility of the boron compound (Examples 1 to 3). 5). On the other hand, in Comparative Examples 1 to 7, a boron diffusion coating liquid containing a boron compound at a high concentration cannot be obtained (Comparative Examples 1 to 5 and 7), or even if a boron diffusion coating liquid is obtained, It was confirmed that it was not a practical physical property.

本発明のホウ素拡散用塗布液は、環境毒性の懸念の少なく、ホウ素化合物の溶解性に劣るプロピレングリコール誘導体を用いながら、従来の方法では製造できなかったホウ素系化合物を高濃度に含有することが可能である。   The boron diffusion coating solution of the present invention contains a high concentration of a boron-based compound that could not be produced by a conventional method while using a propylene glycol derivative that has little concern about environmental toxicity and is poor in solubility of the boron compound. Is possible.

Claims (7)

(a)ホウ素化合物、(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物、(c)プロピレングリコール誘導体、(d)エチレングリコール、及び(e)水を含有し、前記(a)ホウ素化合物の含有量が、酸化ホウ素(B)とした場合に5質量%以上20質量%以下であることを特徴とするホウ素拡散用塗布液。 (A) a boron compound, (b) an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound, (c) a propylene glycol derivative, (d) ethylene glycol, and (e) water, wherein the content of the (a) boron compound is When boron oxide (B 2 O 3 ) is used, the coating liquid for boron diffusion is 5% by mass or more and 20% by mass or less. (a)ホウ素化合物が、ホウ酸、酸化ホウ素(無水ホウ酸)、ホウ酸アンモニウム及び塩化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする請求項1記載の高濃度ホウ素拡散用塗布液。   2. The high-concentration boron diffusion according to claim 1, wherein the boron compound is at least one selected from the group consisting of boric acid, boron oxide (anhydrous boric acid), ammonium borate and boron chloride. Coating liquid. (b)アルコール性水酸基含有高分子化合物が、ナトリウムの含有量が10ppm未満のポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載のホウ素拡散用塗布液。   (B) The coating solution for boron diffusion according to claim 1 or 2, wherein the alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound is a polyvinyl alcohol resin having a sodium content of less than 10 ppm. (c)プロピレングリコール誘導体が、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル及びプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のホウ素拡散用塗布液。   (C) The propylene glycol derivative is at least one selected from the group consisting of propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol mono-n-butyl ether. A coating solution for boron diffusion according to any one of the above. (d)エチレングリコールの含有量が15質量%以上であり、(e)水の含有量が25質量%未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のホウ素拡散用塗布液。   (D) Content of ethylene glycol is 15 mass% or more, (e) Content of water is less than 25 mass%, Coating for boron diffusion in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned liquid. (1)(b)アルコール性水酸基含有高分子化合物及び(e)水を含有する水溶液を作製する工程、(2)得られた水溶液に、(a)ホウ素化合物、(c)プロピレングリコール誘導体及び(d)エチレングリコールを混合する工程を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載されたホウ素拡散用塗布液の製造方法。   (1) (b) a step of preparing an aqueous solution containing an alcoholic hydroxyl group-containing polymer compound and (e) water, (2) (a) a boron compound, (c) a propylene glycol derivative and ( d) A method for producing a boron diffusion coating solution according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of mixing ethylene glycol. (2)工程において、40℃以上に加熱することを特徴とする請求項6記載のホウ素拡散用塗布液の製造方法。   (2) The method for producing a boron diffusion coating solution according to claim 6, wherein in the step, heating is performed to 40 ° C or higher.
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