JP5026008B2

JP5026008B2 - 膜形成組成物

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Publication number: JP5026008B2
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Inventors: 敏郎森田
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2012-09-12
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Description

本発明は、不純物半導体を製造する際に、不純物拡散に用いる膜形成組成物に関する。

半導体の製造技術は、集積回路等の電子部品の製造において欠かすことのできない技術であり、今日の電子部品産業の主要な一翼を担っている。半導体製造過程においては、シリコン、ゲルマニウム等の真性半導体に不純物を混入（ドーピング）することにより、正孔を有するＰ型半導体や自由電子を有するＮ型半導体等の不純物半導体を製造する。これら不純物半導体は、通常は電気を流さないものの、価電子帯から伝導帯へと電子を励起するためのエネルギーが小さいため、所定の電圧をかけることにより、容易に電流を流すように変化させることができる。

シリコン基板にドーピングする不純物元素は、Ｐ型半導体の場合、ホウ素、ガリウム等の１３族元素が、Ｎ型半導体の場合、リン、ヒ素、アンチモン等の１４族元素が用いられる。不純物の拡散方法は、種々の拡散方法が開発されており、ガス拡散法、固体拡散法、塗布拡散法等が知られている。

例えば、特許文献１には、固体拡散法による不純物の拡散方法及び、それに用いるドーパントフィルムが開示されている。

一方、塗布拡散法は、不純物を含有する塗布液を使用し、これを半導体基板上に塗布し、溶媒を揮発させることによって不純物拡散源層を形成させ、熱拡散処理により半導体基板内に不純物元素を拡散させる方法である。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。

ところで、半導体基板上への絶縁膜や平坦化膜、保護膜の形成において、シリカ系被膜形成用塗布液が用いられている。このシリカ系被膜形成用塗布液は、例えば、アルコキシシラン等の加水分解物を含有しており、半導体基板上に塗布した上で加熱することにより、二酸化ケイ素を主成分とする被膜を形成することができる（例えば、特許文献２参照）。
特許第２６３９５９１号公報特開平９−１８３９４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のドーパントフィルムは、ケイ素を含有しないため、不純物拡散と同時にシリカ系被膜を形成し、他の侠雑物の混入を防止する等といった目的を達成することはできない。また、特許文献１に記載のドーパントフィルムを用いた不純物拡散は、固体拡散法により行われるため、高価な装置を必要とし、大量生産に向かないといった欠点を有している。一方、特許文献２に記載のシリカ系被膜形成用塗布液に酸化ホウ素等を更に含有させたとしても、不純物の拡散が十分に行われず、目的とする抵抗値を得ることができなかった。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、塗布拡散法に用いる膜形成組成物であって、より高い濃度の不純物を拡散することができ、更に、同時にシリカ系被膜を形成することが可能な膜組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、高分子ケイ素化合物と、不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含む塩と、ポロージェンとを含有する膜組成物を用いることにより、シリコンウエハに不純物を高濃度で拡散させることができ、且つ、同時にシリカ系被膜を形成させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明は以下のものを提供することを目的とする。

（１）シリコンウエハへの不純物元素の拡散を行うための拡散膜を構成する膜形成組成物であって、（Ａ）高分子ケイ素化合物と、（Ｂ）前記不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含む塩と、（Ｃ）ポロージェンと、を含有する膜形成組成物。

また、本発明の膜形成組成物は、シリコンウエハへの不純物元素の拡散を行うための拡散膜を構成する膜形成組成物であって、（Ａ）高分子ケイ素化合物と、（Ｂ）前記不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含む塩と、（Ｃ）ポロージェンと、を含有している。

なお、本発明の膜形成組成物は、上記（Ｃ）成分に代わり、（Ｅ）成分として上記（Ｂ）成分を還元する還元剤を含有するものであっても良い。

本発明の膜形成組成物は、塗布拡散法に用いることができ、より高い濃度の不純物元素をシリコンウエハ中に拡散させることが可能であり、更に、不純物拡散と同時に保護膜として作用しうる、シリカ系被膜を形成させることができる。この結果、不純物拡散に際して侠雑物の混入を抑えつつ、より効率的に不純物元素を拡散することが可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、詳細に説明する。

＜膜形成組成物＞
本実施形態に係る膜形成組成物は、（Ａ）高分子ケイ素化合物と、（Ｂ）不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含む塩と、（Ｃ）ポロージェンと、（Ｄ）高分子ケイ素化合物を溶解可能な溶剤を含有する膜形成組成物である。

［（Ａ）高分子ケイ素化合物］
本実施形態に係る膜形成組成物に含有される高分子ケイ素化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、主鎖にＳｉ−Ｏ結合を有するシロキサン系高分子化合物、主鎖にＳｉ−Ｃ結合を有するシリコンカーバイド系高分子化合物、主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するポリシラン系高分子化合物、及び主鎖にＳｉ−Ｎ結合を有するシラザン系高分子化合物よりなる群から選ばれる一種以上である。また、これらの任意の混合物を用いることもできる。なお、この中でも、特にシロキサン系高分子化合物が好ましく用いられる。

（シロキサン系高分子化合物）
本実施形態に係る膜形成組成物における、高分子ケイ素化合物としてのシロキサン系高分子化合物は、下記化学式（Ｆ）で示されるアルコキシシランのうちの少なくとも一種を出発原料とする加水分解・縮合重合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^１は水素原子、又は１価の有機基であり、Ｒ^２は１価の有機基であり、ｎは１〜３の整数を示す。）

ここで、１価の有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基、アリル基、グリシジル基を挙げることができる。これらの中では、アルキル基及びアリール基が好ましい。アルキル基の炭素数は１〜５が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができる。また、アルキル基は直鎖状であっても、分岐状であってもよく、水素がフッ素により置換されていてもよい。アリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。

化学式（Ｆ）で表される化合物の具体例としては、以下のものを挙げることができる。

（ｉ）ｎ＝１の場合、モノメチルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、モノメチルトリプロポキシシラン、モノエチルトリメトキシシラン、モノエチルトリエトキシシラン、モノエチルトリプロポキシシラン、モノプロピルトリメトキシシラン、及びモノプロピルトリエトキシシラン等のモノアルキルトリアルコキシシラン、モノフェニルトリオキシシラン、及びモノフェニルトリエトキシシラン等のモノフェニルトリアルコキシシラン等。

（ｉｉ）ｎ＝２の場合、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルプロポキシシラン、ジプロピルメトキシシラン、及びジプロピルエトキシシラン等のジアルキルアルコキシシラン、ジフェニルメトキシシラン、及びジフェニルエトキシシラン等のジフェニルアルコキシシラン等。

（ｉｉｉ）ｎ＝３の場合、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、及びトリプロピルエトキシシラン等のトリアルキルアルコキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン等のトリフェニルアルコキシシラン等。

これらの中では、モノメチルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、及びモノメチルトリプロポキシシラン等のモノメチルトリアルコキシシランを好ましく用いることができる。

本実施形態に係る膜形成組成物において、シロキサン系高分子化合物の重量平均分子量は、２００以上５００００以下であることが好ましく、１０００以上３０００以下であることがより好ましい。上記の範囲にすることにより、塗布性及び膜形成能を向上させることができる。また、上記シロキサン系高分子化合物は、膜形成組成物全体の質量に対して、１〜６０質量％、好ましくは１０〜３０質量％の割合で含有するものが好適である。

化学式（Ｆ）で示されるアルコキシシランの縮合は、酸触媒を添加した有機溶媒中、アルコキシシランを加水分解し、生じた加水分解物を縮合重合させることによりなされる。反応系に添加するアルコキシシランは、１種のみで用いても、複数種を組み合わせて用いてもよい。

アルコキシシランの加水分解、重縮合は、例えば、化学式（Ｆ）で示される１種以上のアルコキシシランを含む有機溶剤に、酸触媒を含有する水溶液を滴下し、反応させることによって、行うことができる。

アルコキシシランの加水分解の度合いは、添加する水の量により調整することができるが、一般的に水の添加は、前記化学式（Ｆ）で示されるアルコキシシランの合計モル数に対して、１．０〜１０．０倍のモル数で添加する。水の添加量のモル数が、アルコキシシランの合計モル数の１．０倍以上にすることにより、加水分解度を十分高くすることができ、被膜形成が容易となる。一方で、水の添加量のモル数を、アルコキシシランの合計モル数の１０．０倍以下にすることにより、縮合重合により分枝を有するポリマーの精製を抑制して、ゲル化を防止することができ、膜形成組成物の安定性を向上させることができる。

なお、化学式（Ｆ）で表されるアルコキシシランの加水分解反応、縮合反応を行う際に添加する酸触媒としては、特に限定されず、従来慣用的に使用されている有機酸、無機酸のいずれをも用いることができる。有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸を挙げることができ、無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等を挙げることができる。酸触媒は、アルコキシシランを溶解させた有機溶媒に直接添加してもよく、或いは、アルコキシシランの加水分解に用いられる水に溶解させて、酸性の水溶液として添加してもよい。

上記のように膜形成組成物に高分子ケイ素化合物が含有されているため、熱拡散処理時に二酸化ケイ素が生成し、シリカ系被膜を形成させることができる。このシリカ系被膜は、保護膜として働くことにより、拡散の目的とする不純物元素以外の侠雑物が混入することを防止することができる。

［（Ｂ）不純物元素］
本実施形態に係る膜形成組成物に添加する不純物元素としては、１３族元素として、ホウ素、ガリウム等が、１５族元素として、リン、ヒ素、アンチモン等が、その他の元素として、亜鉛、銅等が挙げられる。そして、上記不純物元素は、酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩等の無機塩、酢酸等の有機酸の塩の形で膜形成組成物に添加することができる。具体的には、Ｐ_２Ｏ_５、ＮＨ_４Ｈ_２・ＰＯ_４、（ＲＯ）_３Ｐ、（ＲＯ）_２Ｐ（ＯＨ）、（ＲＯ）_３ＰＯ、（ＲＯ）_２Ｐ_２Ｏ_３（ＯＨ）_３、（ＲＯ）Ｐ（ＯＨ）_２等のリン化合物、Ｂ_２Ｏ_３、（ＲＯ）_３Ｂ、ＲＢ（ＯＨ）_２、Ｒ_２Ｂ（ＯＨ）等のホウ素化合物、Ｈ_３ＳｂＯ_４、（ＲＯ）_３Ｓｂ、ＳｂＸ_３、ＳｂＯＸ、Ｓｂ_４Ｏ_５Ｘ等のアンチモン化合物、Ｈ_３ＡｓＯ_３、Ｈ_２ＡｓＯ_４、（ＲＯ）_３Ａｓ、（ＲＯ）_５Ａｓ、（ＲＯ）_２Ａｓ（ＯＨ）、Ｒ_３ＡｓＯ、ＲＡｓ＝ＡｓＲ等のヒ素化合物、Ｚｎ（ＯＲ）_２、ＺｎＸ_２、Ｚｎ（ＮＯ_２）_２等の亜鉛化合物、（ＲＯ）_３Ｇａ、ＲＧａ（ＯＨ）、ＲＧａ（ＯＨ）_２、Ｒ_２Ｇａ〔ＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−ＣＯ−（ＣＨ_３）〕等のガリウム化合物等が挙げられる（ただし、Ｒはハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基又はアリール基、Ｘはハロゲン原子を表す）。
これらの化合物の中では、酸化ホウ素、酸化リン等を好ましく用いることができる。

このように、膜形成組成物は不純物元素の酸化物又は当該元素を含む塩を含有するので、シリコンウエハに当該膜組成物を塗布し、熱拡散処理することにより、シリコンウエハ中に不純物を拡散させることができる。
（Ａ）シロキサン系高分子化合物と（Ｂ）不純物元素の酸化物又は当該元素を含む塩との質量比は、１：０．０１乃至１：１の範囲であることが好ましい。（Ａ）成分の量を前記範囲内にすることにより、高濃度にドーパントを拡散させることができると共に、均質な被膜を形成しやすくなる。

［（Ｃ）ポロージェン］
本発明においてポロージェンとは、膜形成組成物から形成された塗膜の焼成時に分解され、最終的に形成されるシリカ系被膜に空孔を形成させる材料である。このポロージェンとしては、例えばポリアルキレングリコール及びその末端アルキル化物；グルコース、フルクトース、ガラクトース等の単糖類又はその誘導体；スクロース、マルトース、ラクトース等の二糖類又はその誘導体；並びに多糖類又はその誘導体を挙げることができる。これらの有機化合物の中でも、ポリアルキレングリコールが好ましく、ポリプロピレングリコールが更に好ましい。上記ポロージェンの重量平均分子量は、３００以上１００００以下であることが好ましく、５００以上５０００以下であることが更に好ましい。重量平均分子量を３００以上にすることにより、膜形成組成物を塗布し、乾燥させたときの分解、揮発を抑制することができ、熱拡散処理時にポロージェンが十分に作用することができる。一方重量平均分子量を１００００以下にすることにより、熱拡散処理時に分解しやすくなり、ポロージェンが十分に作用することができる。
また、膜形成組成物におけるポロージェンの含有量は、膜形成組成物全体の質量に対して、２質量％〜２０質量％であることが好ましく、３質量％〜１０質量％であることがより好ましい。

上記のように、ポロージェンを含有することにより、シリコンウエハ上に塗布された膜形成組成物からは、ポーラスなシリカ系被膜を形成することができる。シリカ系被膜がポーラスになることにより、不純物元素のシリカ系被膜内での移動速度が向上し、シリコンウエハへの当該不純物元素の拡散が促進されると考えられる。また、上記のように形成されたシリカ系被膜をポーラスにすることができるため、後のエッチング時間を短縮することができる。更に、上記ポロージェンを含有することにより、膜形成組成物から形成された膜の外部からの不純物元素がシリコンウエハに拡散することを防止する効果を向上させることができる。

また、上記ポロージェンは、不純物元素を還元するための還元剤として機能することが好ましい。言い換えれば、本実施形態に係る膜形成組成物は、シリコンウエハへの不純物元素の拡散を行うための拡散膜を構成する膜形成組成物であって、（Ａ）高分子ケイ素化合物と、（Ｂ）前記不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含有する塩と、（Ｅ）前記（Ｂ）成分を還元する還元剤と、を含有する膜形成組成物であるといえる。

還元剤として機能するポロージェンの具体例としては、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール及びその末端アルキル化物；グルコース、フルクトース、ガラクトース等の単糖類又はその誘導体；スクロース、マルトース、スクロース等の二糖類又はその誘導体；並びに多糖類又はその誘導体等を挙げることができる。これらの有機化合物の中でも、ポリアルキレングリコールが好ましく、ポリプロピレングリコールが更に好ましい。

還元剤はその酸化物が熱拡散処理後にシリカ系被膜中に残留しないものであることが好ましい。そのような化合物を用いることにより、半導体特性への悪影響をなくすことができる。

ポロージェンの添加量は、膜形成組成物に添加した不純物元素の酸化物の添加量、高分子ケイ素化合物の含有量に応じて、適宜設定することができる。この膜形成組成物における還元剤の含有量は、膜形成組成物全体の質量に対して、２質量％〜２０質量％であることが好ましく、３質量％〜１０質量％であることがより好ましい。

上記のように、不純物元素を還元するための還元剤を含有することにより、不純物元素の酸化物又は当該元素を含有する塩を不純物元素に還元し、シリコンウエハへの拡散を容易にすることができる。これにより、所望の抵抗値を有する不純物半導体を、容易に得ることができる。

［（Ｄ）溶剤］
本実施形態に係る膜形成組成物は、膜厚及び塗布成分の均一性、及び塗布性を向上させるために、溶剤を含有させることが好ましい。この場合、溶剤としては、従来より一般的に用いられている有機溶剤を使用することができる。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、及び３−メトキシ−１−ブタノール等の１価アルコール；メチル−３−メトキシプロピオネート、及びエチル−３−エトキシプロピオネート等のアルキルカルボン酸エステル；エチレングリコール、ジエチレングリコール、及びプロピレングリコール等の多価アルコール；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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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プロピルエーテル、プロピ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、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセエート等の多価アルコール誘導体；酢酸、及びプロピオン酸等の脂肪酸；アセトン、メチルエチルケトン、２−ヘプタノンのようなケトンを挙げることができる。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。

溶剤の使用量は特に限定されるものではないが、固形分濃度が１から１００質量％になるように用いることが好ましく、塗布性を向上させる観点から３から２０質量％になるように用いることが更に好ましい。

［その他の添加物］
（界面活性剤）
本実施形態に係る膜形成組成物には、必要に応じて界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤を添加することにより、シリコンウエハに対する塗布性、平坦化性、展開性を向上させることができる。これらは単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。

（その他の成分）
本実施形態に係る膜形成組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で、その他の樹脂、添加剤等を配合することが可能である。これらの樹脂、添加剤は膜形成組成物を使用する目的に応じて、適宜選択して添加することができる。

＜塗布膜形成・熱拡散処理・エッチング＞
本実施形態に係る膜形成組成物は、シリコンウエハ上に塗布して膜形成させたあと、更に熱拡散処理によりシリカ系被膜の形成と不純物拡散を行う。なお、不純物拡散を所定の領域のみに行う場合には、膜形成組成物の塗布に先立って、保護膜の形成、パターンニング等を行う。

［塗布膜形成］
膜形成組成物の塗布は、当業者により通常行われている任意の方法により行うことができる。具体的な塗布方法としては、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等を挙げることができる。膜形成組成物の塗布量は、固形分濃度に応じて適宜設定することができる。

膜形成組成物をシリコンウエハ上に塗布した後は、シリコンウエハに塗布された膜形成組成物を加熱処理することが好ましい。これにより、シリコンウエハ上に塗布膜を形成させることができる。

［熱拡散処理］
シリコンウエハ上に形成された塗布膜から、不純物元素をシリコンウエハ中に拡散させて、更に、シリカ系被膜を形成させるため、熱拡散処理を行う。熱拡散処理は例えば６００℃から１２００℃で行う。熱拡散処理時に形成されたシリカ系被膜は、熱拡散処理時に他の侠雑物がシリコンウエハ中に拡散することを防止するための保護膜として機能させることができる。このため、形成される不純物半導体の抵抗値の精度を、高く保つことができる。

［エッチング］
熱拡散処理後のシリカ系被膜は、エッチングにより除去する。エッチングには、フッ酸及びフッ酸と硝酸の混合液や、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等の水溶液が用いられる。この際、パターン形成のためにシリカ系被膜の下層に形成された保護膜をも同時に除去することができる。

＜実施例１＞
「ＯＣＤＴ−１Ｂタイプ」（東京応化工業製）を用い、全体に対して、酸化ホウ素を濃度が１．５ｇ／１００ｍｌとなるように、重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを濃度が５％となるように添加して膜形成組成物とした。

上記膜形成組成物をシリコンウエハ「６ｉｎｃｈＣＺ−Ｎ＜１００＞」（三菱マテリアル社製）に回転塗布した。これを８０℃、１５０℃、２００℃で各６０秒間加熱処理し、膜を形成した。

膜形成したシリコンウエハを、窒素を充満させた焼成炉において、１０００℃で、１５分間、３０分間、４５分間焼成することにより、熱拡散処理をした。

熱拡散処理後のシリコンウエハを、５％フッ化水素酸に、室温で１０分間浸漬し、シリコンウエハから膜をエッチング除去した。

＜実施例２＞
重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを１０％添加した以外は、実施例１と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。

＜実施例３＞
重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを３％添加した以外は、実施例１と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。

＜実施例４＞
重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを６％添加した以外は、実施例１と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。なお、熱拡散処理の時間は、３０分間のみ行った。

＜実施例５＞
重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを７％添加した以外は、実施例１と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。なお、熱拡散処理の時間は、３０分間のみ行った。

＜実施例６＞
重量平均分子量４００のポリプロピレングリコールを５％添加した以外は、実施例１と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。なお、熱拡散処理の時間は、１５分間のみ行った。

＜実施例７＞
「ＯＣＤＴ−１」（東京応化工業社製）を用い、全体に対して、Ｐ_２Ｏ_５を濃度が１．５ｇ／１００ｍｌとなるように、重量平均分子量４０００のポリプロピレングリコールを濃度が６％となるように添加して膜形成組成物とした。
この膜形成組成物を、実施例１と同様の方法により塗布膜形成を行い、９００℃で熱拡散処理を行った。この熱拡散処理の時間は、３０分間のみ行った。

＜比較例１＞
重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを添加しなかった点以外は、実施例１と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。

＜比較例２＞
重量平均分子量４０００のポリプロピレングリコールを添加しなかった点以外は、実施例７と同様の方法により膜形成組成物を調整し、塗布膜形成、熱拡散処理、エッチングを行った。

＜抵抗値の測定＞
上記実施例及び比較例におけるエッチング後のシリコンウエハについて、抵抗値を測定した。ポリプロピレングリコールの含有量、熱拡散処理時間の違いによる抵抗値の変化については、以下の表１に示す。

実施例１、実施例２、及び比較例１より、シリコンウエハの抵抗値は、比較例１に比較して、実施例１のほうが、低い値を得られることが分かった。即ち、ポリプロピレングリコールを加えたことによって、酸化ホウ素が還元され、シリコンウエハに効率的に拡散されることが分かった。一方、実施例２の場合は、実施例１の場合に比べて、抵抗値の低下の度合いが小さいことが分かった。

実施例１、実施例３、及び比較例１より、比較例１に比較して、実施例３のほうが、シリコンウエハの抵抗値が低く、実施例１の場合には、更に抵抗値が低くなることが分かった。

実施例１、実施例４から実施例６より、重量平均分子量２０００のポリプロピレングリコールについては、含有量が増加するほど抵抗値は低下することが分かった。また、５％の含有量で比較した場合、重量平均分子量が２０００のポリプロピレングリコールと、重量平均分子量が４００のポリプロピレングリコールとでは、重量平均分子量が２０００のポリプロピレングリコールを用いたほうが（つまり、より高い分子量のものを用いたほうが）、より低い抵抗値を得られることが分かった。

更に、実施例７及び比較例２より、ポリプロピレングリコールを添加した場合には、不純物濃度が２０分の１の量であっても、ポリプロピレングリコールを添加しない場合と同等の抵抗値を得られることが分かった。

Claims

シリコンウエハへの不純物元素の拡散を行うための拡散膜を構成する膜形成組成物であって、
（Ａ）高分子ケイ素化合物と、（Ｂ）前記不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含む塩と、（Ｃ）ポロージェンと、を含有する膜形成組成物。
前記ポロージェンは、（Ｂ）成分を還元するための還元剤である請求項１に記載の膜形成組成物。
更に（Ｄ）前記高分子ケイ素化合物を溶解可能な溶剤、を含有し、
前記（Ｃ）成分は、この溶剤に溶解可能な高分子有機化合物である請求項１又は２に記載の膜形成組成物。
前記（Ｃ）成分は、ポリアルキレングリコールである請求項１から３のいずれかに記載の膜形成組成物。
前記（Ｃ）成分は、ポリプロピレングリコールである請求項１から４のいずれかに記載の膜形成組成物。
前記（Ｃ）成分の重量平均分子量が５００以上である請求項１から５のいずれかに記載の膜形成組成物。
前記不純物元素は、１３族元素又は１５族元素である請求項１から６のいずれかに記載の膜形成組成物。
前記不純物元素は、ホウ素又はリンである請求項１から７のいずれかに記載の膜形成組成物。
シリコンウエハへの不純物元素の拡散を行うための拡散膜を構成する膜形成組成物であって、
（Ａ）高分子ケイ素化合物と、（Ｂ）前記不純物元素の酸化物、若しくは当該元素を含む塩と、（Ｅ）前記（Ｂ）成分を還元する還元剤と、を含有する膜形成組成物。