KR102670175B1 - 확산제 조성물 및 반도체 기판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 반도체 기판 중에 불순물 확산 성분을 종래보다 고농도로 확산시킬 수 있는 박막을 효율적으로 (예를 들어, 1 회의 성막에 의해) 형성할 수 있는 확산제 조성물, 및 당해 확산제 조성물을 사용하는 반도체 기판의 제조 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 반도체 기판으로의 불순물 확산에 사용되는 확산제 조성물로서,
불순물 확산 성분 (A) 과 실란 커플링제 (B) 를 함유하고,
상기 실란 커플링제 (B) 는, 가수 분해에 의해 실란올기를 생성시키는 기와 알킬기를 갖고,
상기 알킬기의 적어도 하나는, 사슬 중 및/또는 말단에 제 1 급 아미노기, 제 2 급 아미노기 그리고 제 3 급 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 아미노기를 갖는, 확산제 조성물.

Description

확산제 조성물 및 반도체 기판의 제조 방법 {DIFFUSING AGENT COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR SUBSTRATE}
본 발명은, 반도체 기판에 불순물 확산 성분을 확산시키기 위해서 사용되는 확산제 조성물과, 당해 확산제 조성물을 사용하는 반도체 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
트랜지스터, 다이오드, 태양 전지 등의 반도체 소자에 사용되는 반도체 기판은, 반도체 기판에 인이나 붕소 등의 불순물 확산 성분을 확산시켜 제조되고 있다. 이러한 반도체 기판에 대해, Fin-FET, 나노 와이어 FET 등의 멀티게이트 소자용의 반도체 기판을 제조할 때에는, 예를 들어 나노미터 스케일의 미소한 공극을 갖는 3 차원 구조를 그 표면에 갖는 반도체 기판에 대해 불순물의 확산이 실시되는 경우가 있다.
여기서, 반도체 기판에 불순물 확산 성분을 확산시키는 방법으로는, 예를 들어, 이온 주입법 (예를 들어 특허문헌 1 을 참조) 이나 CVD 법 (예를 들어 특허문헌 2 를 참조) 이 알려져 있다. 이온 주입법에서는, 이온화된 불순물 확산 성분이 반도체 기판의 표면에 주입된다. CVD 법에서는, 인이나 붕소 등의 불순물 확산 성분이 도프된 규소 산화물 등의 산화물막을 CVD 법에 의해 반도체 기판 상에 형성한 후, 산화물막을 구비하는 반도체 기판을 전기로 등에 의해 가열하여, 불순물 확산 성분이 산화물막으로부터 반도체 기판으로 확산된다.
일본 공개특허공보 평06-318559호 국제 공개 제2014/064873호
그러나, 특허문헌 1 에 기재되는 바와 같은 이온 주입법에서는, 반도체 기판에 B (붕소) 와 같은 경이온을 주입하는 경우에는 기판의 표면 부근의 영역에 점 결함이나 점 결함 클러스터가 형성되기 쉽다. 예를 들어, 반도체 기판에 이온 주입법에 의해 불순물 확산 성분을 확산시켜, CMOS 이미지 센서와 같은 소자를 형성하는 경우, 이와 같은 결함의 발생이 소자의 성능 저하로 직결되어 버린다.
또, 반도체 기판이, 예를 들어, 복수의 소스의 핀과, 복수의 드레인의 핀과, 그것들 핀에 대해 직교하는 게이트를 구비하는, Fin-FET 로 불리는 멀티게이트 소자를 형성하기 위한 입체 구조와 같은 나노 스케일의 3 차원 구조를 그 표면에 갖는 경우, 이온 주입법에서는, 핀이나 게이트의 측면 및 상면이나, 핀과 게이트에 둘러싸인 오목부의 내표면 전체면에 대한, 균일한 이온의 주입이 곤란하다.
나노 스케일의 삼차원 구조를 갖는 반도체 기판으로의 불순물의 확산의 불균일성은, 전술한 CMOS 이미지 센서와 같은 소자의 성능 저하의 요인이기도 하다.
그리고, 나노 스케일의 3 차원 구조를 갖는 반도체 기판에, 이온 주입법에 의해 불순물 확산 성분을 확산시키는 경우, 만일, 균일한 이온의 주입이 가능했다고 해도, 이하와 같은 문제가 있다. 예를 들어, 미세한 핀을 갖는 입체 패턴을 구비하는 반도체 기판을 사용하여 로직 LSI 디바이스 등을 형성하는 경우, 이온 주입에 의해 실리콘 등의 기판 재료의 결정이 파괴되기 쉽다. 이러한 결정의 데미지는, 디바이스의 특성의 편차나, 대기 리크 전류의 발생과 같은 문제를 초래하는 것으로 생각된다.
또, 특허문헌 2 에 기재되는 바와 같은 CVD 법을 적용하는 경우, 오버행 현상에 의해, 핀과 게이트에 둘러싸인 오목부의 내표면 전체면을, 막 두께가 균일한 불순물 확산 성분을 함유하는 산화물막으로 피복하는 것이 곤란하거나, 핀과 게이트에 둘러싸인 오목부의 개구부에 퇴적된 산화물에 의해 개구부가 폐색되거나 하는 문제가 있다. 이와 같이, 이온 주입법이나 CVD 법에서는, 반도체 기판의 표면 형상에 따라서는, 반도체 기판에 양호 또한 균일하게 불순물 확산 성분을 확산시키는 것이 곤란하다.
나노 스케일의 3 차원 구조를, 그 표면에 갖는 반도체 기판에 있어서, 불순물 확산 성분의 확산의 균일성을 높이기 위해서는, 도포형의 확산제 조성물을 사용하는 것이 생각된다.
나노 스케일의 미소한 공극을 갖는 삼차원 구조를 그 표면에 구비하는 기판에 있어서, 미소한 공극의 내표면 전체면을 포함하는 전체 표면에 도포형의 확산제 조성물을 균일하게 도포할 수 있으면, 이러한 입체적인 표면을 갖는 반도체 기판에 있어서, 붕소 등의 불순물을 균일하게 확산시킬 수 있다.
그러나, 도포형의 확산제 조성물을 사용하는 경우라도, 확산제 조성물의 조성에 따라서는, 반도체 기판에 양호하게 불순물 확산 성분을 확산시키기 어려운 경우가 있다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 반도체 기판 중에 불순물 확산 성분을 양호하게 확산시킬 수 있는 확산제 조성물, 및 당해 확산제 조성물을 사용하는 반도체 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 불순물 확산 성분 (A) 을 함유하는 확산제 조성물에, 적어도 하나의 아미노기를 갖는 알킬기를 갖는 실란 커플링제를 함유시킴으로써, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.
본 발명의 제 1 양태는, 반도체 기판으로의 불순물 확산에 사용되는 확산제 조성물로서, 불순물 확산 성분 (A) 과 실란 커플링제 (B) 를 함유하고,
실란 커플링제 (B) 는, 가수 분해에 의해 실란올기를 생성시키는 기와 알킬기를 갖고,
알킬기의 적어도 하나는, 사슬 중 및/또는 말단에 제 1 급 아미노기, 제 2 급 아미노기 그리고 제 3 급 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 아미노기를 갖는 확산제 조성물이다.
본 발명의 제 2 양태는,
반도체 기판 상에 제 1 양태에 관련된 확산제 조성물을 도포하는 것에 의한 도포막의 형성과,
확산제 조성물 중의 불순물 확산 성분 (A) 의, 반도체 기판으로의 확산을 포함하는, 반도체 기판의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 반도체 기판 중에 불순물 확산 성분을 양호하게 확산시킬 수 있는 확산제 조성물, 및 당해 확산제 조성물을 사용하는 반도체 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시양태에 대해 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이하의 실시양태에 조금도 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 목적의 범위 내에 있어서, 적절히 변경을 더하여 실시할 수 있다.
≪확산제 조성물≫
반도체 기판으로의 불순물 확산에 사용되는 확산제 조성물로서, 불순물 확산 성분 (A) 과, 실란 커플링제 (B) 를 함유한다.
이하, 확산제 조성물이 함유하는, 필수 또는 임의의 성분에 대해 설명한다.
〔불순물 확산 성분 (A)〕
불순물 확산 성분 (A) 은, 종래부터 반도체 기판에 대한 도핑에 사용되고 있는 성분이면 특별히 한정되지 않고, p 형 도펀트여도 되고, n 형 도펀트여도 된다. p 형 도펀트로는, 붕소, 갈륨, 인듐, 및 알루미늄 등의 단체, 그리고 이것들의 원소를 함유하는 화합물을 들 수 있다. n 형 도펀트로는, 인, 비소 및, 안티몬등의 단체, 그리고 이것들의 원소를 함유하는 화합물을 들 수 있다.
이하, 붕소 화합물 및 인 화합물에서, 각각 설명한다.
(붕소 화합물)
붕소 화합물로는, 본원 발명의 효과를 나타내는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 붕소 화합물로는, 하기 식 (a1) ∼ (a4) :
[화학식 1]
(식 (a1) 중, Ra1 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra2 는, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, 단 Ra1 및 Ra2 의 적어도 일방은 탄화수소기이고, Ra3 은, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기이고,
식 (a2) 중, Ra4 는, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra5 는, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra6 은 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기이고,
식 (a3) 중, Ra7 은, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra8 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra9 는, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 탄화수소기이고, p 는, 0 또는 1 이고,
식 (a4) 중, Ra10 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra11 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, 단 Ra10 및 Ra11 의 적어도 일방은 탄화수소기이고, Ra12 는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 탄화수소기이다)
로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 붕소 화합물을 들 수 있다.
(식 (a1) 로 나타내는 화합물)
식 (a1) 에 있어서, Ra1 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra2 는, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra3 은, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기이다. 단, Ra1 및 Ra2 의 적어도 일방은 탄화수소기이다.
Ra1 및 Ra2 로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기로는, 지방족 탄화수소기여도 되고, 방향족 탄화수소기여도 되며, 이것들을 조합한 기여도 된다.
탄화수소기의 바람직한 구체예로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, n-노닐기 및 n-데실기 등의 알킬기 ; 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기 및 시클로데실기 등의 시클로알킬기 ; 비닐기, 알릴기 (2-프로페닐기), 3-부테닐기, 4-펜테닐기 및 5-헥세닐기 등의 알케닐기 ; 페닐기, 나프탈렌-1-일기, 나프탈렌-2-일기 등의 방향족 탄화수소기 ; 벤질기 및 페네틸기 등의 아르알킬기 ; o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, o-에틸페닐기, m-에틸페닐기 및 p-에틸페닐기 등의 알킬 치환된 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.
Ra1 로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하다. Ra2 로는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하다.
Ra3 으로서의 지방족 탄화수소기는, 직사슬상이어도 되고 분기사슬상이어도 되지만, 직사슬상인 것이 바람직하다. Ra3 의 바람직한 예로는, 메틸렌기, 에탄-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기 및 데칸-1,10-디일기이다.
Ra3 으로는, 에탄-1,2-디일기 및 프로판-1,3-디일기가 바람직하다.
(식 (a2) 로 나타내는 화합물)
식 (a2) 에 있어서, Ra4 는, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra5 는, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra6 은 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기이다.
Ra4 및 Ra5 로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기의 바람직한 예로는, Ra1 및 Ra2 의 바람직한 예와 동일하다. Ra4 로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하다. Ra5 로는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하다.
Ra6 으로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기의 바람직한 예로는, Ra3 의 바람직한 예와 동일하다. Ra6 으로는, 프로판-1,3-디일기 및 부탄-1,4-디일기가 바람직하다.
(식 (a3) 으로 나타내는 화합물)
식 (a3) 에 있어서, Ra7 은, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra8 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra9 는, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 탄화수소기이고, p 는, 0 또는 1 이다. p 는, 1 이 바람직하다.
Ra7 및 Ra8 로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기의 바람직한 예로는, Ra1 및 Ra2 의 바람직한 예와 동일하다. Ra7 로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하고, tert-부틸기 및 벤질기가 보다 바람직하다. Ra8 로는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기가 보다 바람직하다.
Ra9 로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기의 바람직한 예로는, Ra3 의 바람직한 예와 동일하다. Ra9 로는, 에탄-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기 및 부탄-1,4-디일기가 바람직하다.
(식 (a4) 로 나타내는 화합물)
식 (a4) 에 있어서, Ra10 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra11 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, 단 Ra10 및 Ra11 의 적어도 일방은 탄화수소기이고, Ra12 는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 탄화수소기이다.
Ra10 및 Ra11 로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기의 바람직한 예로는, Ra1 및 Ra2 의 바람직한 예와 동일하다. Ra10 으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하고, tert-부틸기 및 벤질기가 보다 바람직하다. Ra11 로는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 벤질기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기가 보다 바람직하다.
Ra12 로서의, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 2 가의 지방족 탄화수소기의 바람직한 예로는, Ra3 의 바람직한 예와 동일하다. Ra12 로는, 메틸렌기 및 에탄-1,2-디일기가 바람직하고, 메틸렌기가 보다 바람직하다.
이상 설명한, 식 (a1) ∼ 식 (a4) 로 나타내는 화합물 중에서는, 합성이나 입수가 용이한 점이나, 불순물 확산 성분을 양호하게 확산시키기 쉬운 것으로부터 식 (a1) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
식 (a1) 로 나타내는 화합물의 구체예로는, 이하의 화합물을 들 수 있다.
[화학식 2]
(인 화합물)
인 화합물로는, 인산트리스(트리알킬실릴), 아인산트리스(트리알킬실릴), 아인산에스테르류, 인산에스테르류 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 인산트리스(트리메틸실릴), 아인산트리스(트리메틸실릴), 인산트리메틸, 인산트리에틸, 아인산트리메틸 및 아인산트리에틸이 보다 바람직하다.
불순물 확산 성분 (A) 이 인 화합물을 함유하는 경우, 불순물 확산 성분은, 인산트리스(트리메틸실릴) 및/또는 아인산트리스(트리메틸실릴) 을 함유하는 것이 바람직하다.
확산제 조성물 중의 불순물 확산 성분 (A) 의 함유량은 특별히 한정되지 않는다. 불순물 확산 성분 (A) 의 함유량은, 확산제 조성물의 전체 질량에 대해, 0.1 질량％ 이상 30 질량％ 이하가 바람직하고, 0.5 질량％ 이상 20 질량％ 이하가 보다 바람직하며, 1 질량％ 이상 15 질량％ 이하가 특히 바람직하다.
〔실란 커플링제 (B)〕
확산제 조성물은 실란 커플링제 (B) 를 함유한다.
실란 커플링제 (B) 는, 가수 분해에 의해 실란올기를 생성시키는 기와 알킬기를 갖고, 당해 알킬기의 적어도 하나는, 사슬 중 및/또는 말단에 제 1 급 아미노기, 제 2 급 아미노기 그리고 제 3 급 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 아미노기를 갖는다.
이러한 실란 커플링제 (B) 를 함유하는 확산제 조성물을 사용함으로써, 확산제 조성물을 사용하여 형성되는 도포막으로부터, 반도체 기판 중으로 불순물 확산 성분을 양호하게 확산시키기 쉽다. 이것은, 분자 중의 아미노기의 영향에 의해 실란 커플링제 (B) 끼리의 가수 분해 축합이 양호하게 진행되기 쉽고, 도포막의 막 두께를 두껍게 할 수 있어, 불순물 확산 성분 (A) 이 고농도로 도입되기 쉽기 때문인 것으로 생각된다.
본 명세서에 있어서, 상기 「사슬 중 및/또는 말단에」이들 아미노기를 갖는다란, 구체적으로는, 알킬기 (이하, 본 단락에 있어서, -CnH2n＋1 (n 은 정수) 로 나타내는, 통상적인 의미에 있어서의 알킬기를 말한다) 의 사슬 중에 제 2 급 아미노기 및 제 3 급 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 아미노기가 개재되는 것, 알킬기의 사슬 중의 제 2 급 탄소 원자 또는 제 3 급 탄소 원자에 아미노기가 결합하고 있는 것, 그리고/또는, 알킬기의 말단의 탄소 원자에 아미노기 (-NH2 ; 제 1 급 아미노기) 가 결합하고 있는 것을 의미한다. 알킬기의 사슬 중에 제 3 급 아미노기가 개재되는 경우, 알킬기의 사슬 중에 개재되는 제 2 급 아미노기에 있어서의 수소 원자가 알킬기로 치환된 구조에 상당한다.
아미노기로는, 제 1 급 아미노기 및 제 2 급 아미노기가 바람직하다.
실란 커플링제 1 분자당의 아미노기는, 본 발명의 효과를 달성하는 관점에서, 바람직하게는 1 개 이상 5 개 이하이지만, 보다 바람직하게는 1 개 이상 3 개 이하이고, 1 개만이어도 본 발명의 효과를 달성할 수 있다.
실란 커플링제 (B) 가 갖는 가수 분해에 의해 실란올기를 생성시키는 기로는, 실란 커플링제 (B) 의 규소 원자에 결합하는, 알콕시기, 이소시아네이트기, 디메틸아미노기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다. 알콕시기로는, 탄소 원자수 1 이상 5 이하의, 직사슬 또는 분기사슬상의 지방족 알콕시기가 바람직하다. 바람직한 알콕시기의 구체예로는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기 및 n-부톡시기 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로는, 염소 원자, 불소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자가 바람직하고, 염소 원자가 보다 바람직하다.
가수 분해에 의해 실란올기를 생성시키는 기로는, 신속하게 가수 분해되기 쉬운 것과, 실란 커플링제 (B) 의 취급성이나 입수의 용이성의 면에서, 및 탄소 원자수 1 이상 5 이하의 직사슬 또는 분기사슬상의 지방족 알콕시기 또는 이소시아네이트기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기 또는 이소시아네이트기가 보다 바람직하다.
실란 커플링제 (B) 는, 하기 식 (1) :
H2N-R1-Si(R2)m(OR3)(3-m)···(1)
(식 (1) 중, R1 은 알킬렌기이고, R1 로서의 알킬렌기는, 제 2 급 아미노기, 및 제 3 급 아미노기에서 선택되는 1 이상의 아미노기에 의해 중단되어도 되고, R2는 규소 원자에 C-Si 결합에 의해 결합하는 1 가의 유기기이며, R3 은 알킬기이고, m 은 0 이상 2 이하의 정수이다)
로 나타내는 실란 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다.
R1 에 대한, 제 2 급 아미노기, 및 제 3 급 아미노기에서 선택되는 1 이상의 아미노기에 의해 중단되어도 되는 알킬렌기로는, 제 2 급 아미노기, 및 제 3 급 아미노기에서 선택되는 1 이상 (예를 들어, 1 또는 2) 의 아미노기에 의해 중단되어도 되는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 알킬렌기를 들 수 있다. 당해 알킬렌기의 탄소 원자수는 1 이상 8 이하가 바람직하고, 1 이상 7 이하가 보다 바람직하다. R1 로는, 제 2 급 아미노기, 및 제 3 급 아미노기에서 선택되는 1 이상 (예를 들어, 1 또는 2) 의 아미노기에 의해 중단되어 있지 않은 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 알킬렌기인 것이 특히 바람직하다.
R1 의 바람직한 구체예로는, 메틸렌기, 에탄-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기 및 부탄-1,4-디일기나, 그것들 2 가의 기와, 1 또는 2 개의 아미노기를 조합하여 이루어지는 2 가의 기 등을 들 수 있다.
R2 에 대한, 규소 원자에 C-Si 결합에 의해 결합하는 1 가의 유기기로는, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않는다. 당해 유기기의 바람직한 예로는, 탄화수소기 등을 들 수 있다. 탄화수소기의 탄소 원자수는 1 이상 20 이하가 바람직하다.
그 중에서도, 사슬형 또는 고리형의 알킬기, 방향족 탄화수소기 또는 아르알킬기인 것이 보다 바람직하다.
사슬형 또는 고리형의 알킬기로는, 탄소 원자수 1 이상 12 이하의 사슬형 또는 고리형의 알킬기를 들 수 있고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 시클로펜틸기, n-헥실기, 시클로헥실기, n-헵틸기, 시클로헵틸기, n-옥틸기, 시클로옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기 등을 들 수 있다.
방향족 탄화수소기로는, 탄소 원자수 1 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기 를 들 수 있고, 구체적으로는, 페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 2-에틸페닐기, 3-에틸페닐기, 4-에틸페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기, 비페닐릴기 등을 들 수 있다.
아르알킬기로는, 탄소 원자수 1 이상 12 이하의 아르알킬기를 들 수 있고, 구체적으로는, 벤질기, 페네틸기, α-나프틸메틸기, β-나프틸메틸기, 2-α-나프틸에틸기 및 2-β-나프틸에틸기를 들 수 있다.
R2 에 대한, 규소 원자에 C-Si 결합에 의해 결합하는 1 가의 유기기로는, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.
R3 에 대한 알킬기로는, 탄소 원자수 1 이상 12 이하의 사슬형 또는 고리형의 알킬기를 들 수 있고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 시클로펜틸기, n-헥실기, 시클로헥실기, n-헵틸기, 시클로헵틸기, n-옥틸기, 시클로옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기 등을 들 수 있다.
m 은 0 또는 1 인 것이 바람직하고, m 은 0 인 것이 보다 바람직하다.
실란 커플링제 (B) 의 바람직한 구체예로는, 하기 식 (a) ∼ (f) 로 각각 나타내는, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-[2-(2-아미노에틸아미노에틸아미노)프로필]트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
이들 실란 커플링제 (B) 는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 이들 화합물의 부분 가수 분해 축합물도 실란 커플링제 (B) 로서 사용할 수 있다.
실란 커플링제 (B) 의 질량에 있어서의 상기 식 (1) 로 나타내는 실란 커플링제의 질량은, 50 질량％ 이상이 바람직하고, 70 질량％ 이상이 보다 바람직하며, 90 질량％ 이상이 특히 바람직하고, 100 질량％ 가 가장 바람직하다.
확산제 조성물 중의 실란 커플링제 (B) 의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 확산제 조성물의 전체 질량에 대해, 0.01 질량％ 이상 5.0 질량％ 이하가 바람직하고, 0.03 질량％ 이상 3.0 질량％ 이하가 보다 바람직하며, 0.05 질량％ 이상 2.0 질량％ 이하가 특히 바람직하다. 확산제 조성물이 이와 같은 농도로 실란 커플링제 (B) 를 함유함으로써, 확산제 조성물을 사용하여 형성된 도포막으로부터 불순물 확산 성분 (A) 을 양호하게 반도체 기판에 확산시키기 쉽다.
〔유기 용제 (S)〕
확산제 조성물은, 도포에 의해 원하는 막 두께의 도포막을 형성하기 쉬운 점에서, 용매로서 유기 용제 (S) 를 함유하는 것이 바람직하다. 유기 용제 (S) 의 종류는, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않는다.
또, 확산제 조성물은, 실란 커플링제 (B) 를 함유하므로, 실질적으로 물을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 확산제 조성물이 실질적으로 물을 함유하지 않는다란, 실란 커플링제 (B) 가, 그 첨가에 의한 원하는 효과가 얻어지지 않을 정도까지 가수 분해되어 버리는 양의 물을, 확산제 조성물이 함유하지 않는 것을 의미한다.
유기 용제 (S) 의 구체예로는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노페닐에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜류의 모노에테르 ; 디이소펜틸에테르(디이소아밀에테르), 디부틸에테르, 디이소부틸에테르, tert-부틸메틸에테르, 벤질메틸에테르, 벤질에틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로푸란, 아니솔, 퍼플루오로-2-부틸테트라하이드로푸란 및 퍼플루오로테트라하이드로푸란 등의 모노에테르류 ; 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디프로필에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜디프로필에테르, 프로필렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜디프로필에테르 및 디프로필렌글리콜디부틸에테르 등의 글리콜류의 사슬형 디에테르류 ; 1,4-디옥산 등의 고리형 디에테르류 ; 1-옥타논, 2-옥타논, 1-노난온, 2-노난온, 아세톤, 2-헵타논, 4-헵타논, 1-헥사논, 2-헥사논, 3-펜타논, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 이오논, 디아세토닐알코올, 아세틸카르비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤 및 이소포론 등의 케톤류 ; 아세트산메틸, 아세트산부틸, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산펜틸, 아세트산이소펜틸, 메톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 2-메톡시부틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-에틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 2-에톡시부틸아세테이트, 4-에톡시부틸아세테이트, 4-프로폭시부틸아세테이트, 2-메톡시펜틸아세테이트, 3-메톡시펜틸아세테이트, 4-메톡시펜틸아세테이트, 2-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 4-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산부틸, 포름산프로필, 탄산에틸, 탄산프로필, 탄산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 피루브산부틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산프로필, 프로피온산이소프로필, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 프로필-3-메톡시프로피오네이트 및 이소프로필-3-메톡시프로피오네이트, 프로필렌카보네이트 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 ; N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 헥사메틸포스포릭트리아미드 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 활성 수소 원자를 갖지 않는 아미드계 용제 ; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드류 ; 펜탄, 헥산, 옥탄, 데칸, 2,2,4-트리메틸펜탄, 2,2,3-트리메틸헥산, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로헵탄, 리모넨 및 피넨 등의 할로겐을 함유하고 있어도 되는 지방족 탄화수소계 용제 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 프로필벤젠, 1-메틸프로필벤젠, 2-메틸프로필벤젠, 디에틸벤젠, 에틸메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 에틸디메틸벤젠 및 디프로필벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용제 ; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 헥사놀, 시클로헥사놀, 벤질알코올 및 2-페녹시에탄올 등의 1 가 알코올류 ; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 디프로필렌글리콜 등의 글리콜류를 들 수 있다. 또한, 상기의 바람직한 유기 용제 (S) 의 예시에 있어서, 에테르 결합과 에스테르 결합을 포함하는 유기 용제는 에스테르류로 분류된다. 이것들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
확산제 조성물이 실란 커플링제 (B) 를 함유하므로, 유기 용제 (S) 는, 실란 커플링제 (B) 와 반응하는 관능기를 갖지 않는 것이 바람직하게 사용된다. 특히 실란 커플링제 (B) 가 이소시아네이트기를 갖는 경우, 실란 커플링제 (B) 와 반응하는 관능기를 갖지 않는 유기 용제 (S) 를 사용하는 것이 바람직하다.
실란 커플링제 (B) 와 반응하는 관능기에는, 가수 분해에 의해 수산기를 생성할 수 있는 기와 직접 반응하는 관능기와, 가수 분해에 의해 발생하는 수산기 (실란올기) 와 반응하는 관능기의 쌍방이 포함된다. 실란 커플링제 (B) 와 반응하는 관능기로는, 예를 들어, 수산기, 카르복실기, 아미노기, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.
실란 커플링제 (B) 와 반응하는 관능기를 갖지 않는 유기 용제의 바람직한 예로는, 상기의 유기 용제 (S) 의 구체예 중, 모노에테르류, 사슬형 디에테르류, 고리형 디에테르류, 케톤류, 에스테르류, 활성 수소 원자를 갖지 않는 아미드계 용제, 술폭시드류, 할로겐을 함유하고 있어도 되는 지방족 탄화수소계 용제 및 방향족 탄화수소계 용제의 구체예로서 열거된 유기 용제를 들 수 있다.
〔그 밖의 성분〕
확산제 조성물은, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서, 계면 활성제, 소포제, pH 조정제, 점도 조정제 등의 여러 가지 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또, 확산제 조성물은, 도포성이나, 제막성 (製膜性) 을 개량할 목적에서 바인더 수지를 함유하고 있어도 된다. 바인더 수지로는 여러 가지 수지를 사용할 수 있고, 아크릴 수지가 바람직하다.
각각 소정량의 이상 설명한 성분을 균일하게 혼합함으로써, 확산제 조성물을 제조할 수 있다.
≪반도체 기판의 제조 방법≫
반도체 기판의 제조 방법은,
전술한 확산제 조성물을 도포하는 것에 의한 도포막의 형성과,
확산제 조성물 중의 불순물 확산 성분 (A) 의, 반도체 기판으로의 확산을 포함한다.
이하, 도포막을 형성하는 공정을 「도포 공정」이라고도 기재하고, 불순물 확산 성분 (A) 을, 반도체 기판에 확산시키는 공정을 「확산 공정」이라고도 기재한다. 이하, 도포 공정 및 확산 공정에 대해 순서대로 설명한다.
〔도포 공정〕
도포 공정에서는, 반도체 기판 상에 확산제 조성물을 도포하여 도포막을 형성한다. 이하, 도포 공정에 대해, 확산제 조성물, 반도체 기판, 도포 방법의 순서로 설명한다.
(반도체 기판)
반도체 기판으로는, 종래부터 불순물 확산 성분을 확산시키는 대상으로서 사용되고 있는 여러 가지 기판을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 반도체 기판으로는, 전형적으로는 실리콘 기판이 사용된다.
반도체 기판은, 입체 구조를 확산제 조성물이 도포되는 면 상에 갖고 있어도 된다. 본 발명에 의하면, 반도체 기판이 이와 같은 입체 구조, 특히, 나노 스케일의 미소한 패턴을 구비하는 입체 구조를 그 표면에 갖는 경우라도, 이상 설명한 확산제 조성물을, 예를 들어 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 막 두께가 되도록 도포하여 형성된 얇은 도포막을 반도체 기판 상에 형성함으로써, 불순물 확산 성분을 반도체 기판에 대해 양호 또한 균일하게 확산시킬 수 있다.
패턴의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는, 단면의 형상이 사각형인 직선상 또는 곡선상의 라인 또는 홈이거나, 홀 형상을 들 수 있다.
반도체 기판이, 입체 구조로서 평행한 복수의 라인이 반복 배치되는 패턴을 그 표면에 구비하는 경우, 라인간의 폭으로는 1 ㎛ 이하, 100 ㎚ 이하, 60 ㎚ 이하, 또는 20 ㎚ 이하의 폭으로 적용 가능하다. 라인의 높이로는, 30 ㎚ 이상, 100 ㎚ 이상, 1 ㎛ 이상, 또는 5 ㎛ 이상의 높이로 적용 가능하다.
(도포 방법)
확산제 조성물을 사용하여 형성되는 도포막의 막 두께는 특별히 한정되지 않는다. 확산제 조성물은, 확산제 조성물을 사용하여 형성되는 도포막의 막 두께는, 불순물 확산제 성분 (A) 의 양호한 확산과, 확산 후에 잔존하는 막의 박리가 용이한 것의 양립의 관점에서, 5 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하가 바람직하고, 10 ㎚ 이상 80 ㎚ 이하가 보다 바람직하며, 15 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하가 특히 바람직하다.
또한, 도포막의 막 두께란, 확산 공정에 제공되는 도포막의 막 두께이다. 예를 들어, 확산 공정 전에 유기 용제에 의한 린스가 실시된 경우, 린스 후의 막 두께를 도포막의 막 두께로 한다.
확산제 조성물의 도포는, 반도체 기판 주위의 분위기의 상대 습도가 40 ％ 이하, 바람직하게는 30 ％ 이하인 조건 하에 있어서 실시되는 것이 바람직하다.
메커니즘에 대해서는 명확하지 않지만, 이러한 습도의 분위기 하에서 도포막을 형성함으로써, 확산제 조성물을 사용하여 형성된 도포막으로부터 반도체 기판에 보다 양호하게 불순물 확산 성분 (A) 을 확산시킬 수 있다.
확산제 조성물의 도포가 실시될 때의, 반도체 기판 주위의 분위기의 상대 습도의 하한은, 양호하게 불순물 확산 성분 (A) 을 확산시킬 수 있는 한 특별히 한정되지 않지만, 실란 커플링제 (B) 의 가수 분해에 의한 축합을 양호하게 진행시키는 점에서, 5 ％ 이상이 바람직하고, 10 ％ 이상이 보다 바람직하다.
반도체 기판의 주위의 상대 습도를 조정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도포 장치를, 조습 가능한 실내에 설치하는 방법이나, 반도체 기판으로의 확산제 조성물의 도포가 실시되는 주위를, 벽이나 시트로 가능한 한 간극이 없도록 둘러싼 후에, 시판되는 조습 장치로 둘러싸인 공간 내의 상대 습도를 소정의 범위 내로 조정하는 방법을 들 수 있다.
도포막은, 100 ℃ 이상 300 ℃ 이하, 바람직하게는 150 ℃ 이상 250 ℃ 이하 정도의 온도로 가열되어도 된다. 가열 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 60 초 이상 180 초 이하 정도이다. 이러한 가열을 실시함으로써 막의 안정성이 향상되는 경향이 확인된다.
확산제 조성물을 도포하는 방법은, 원하는 막 두께의 도포막을 형성할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 확산제 조성물의 도포 방법으로는, 스핀 코트법, 잉크젯법 및 스프레이법이 바람직하고, 스핀 코트법이 보다 바람직하다.
도포막의 막 두께는, 반도체 기판의 형상이나, 임의로 설정되는 불순물 확산 성분 (A) 의 확산 정도에 따라, 임의의 막 두께로 적절히 설정된다.
확산제 조성물의 반도체 기판 표면에 대한 도포 중에, 반도체 기판의 표면을 유기 용제에 의해 린스하는 것도 바람직하다. 도포막의 형성 중에, 반도체 기판의 표면을 린스함으로써, 도포막의 막 두께를 보다 균일하게 할 수 있다. 특히, 반도체 기판이 그 표면에 입체 구조를 갖는 것인 경우, 입체 구조의 바닥부 (단차 부분) 에서 도포막의 막 두께가 두꺼워지기 쉽다. 그러나, 도포막의 형성 후에 반도체 기판의 표면을 린스함으로써, 도포막의 막 두께를 균일화할 수 있다.
린스에 사용하는 유기 용제로는, 확산제 조성물이 함유하고 있어도 되는 전술한 유기 용제를 사용할 수 있다.
〔확산 공정〕
확산 공정에서는, 확산제 조성물을 사용하여 반도체 기판 상에 형성된 얇은 도포막 중의 불순물 확산 성분 (A) 을 반도체 기판에 확산시킨다. 불순물 확산 성분 (A) 을 반도체 기판에 확산시키는 방법은, 가열에 의해 확산제 조성물로 이루어지는 도포막으로부터 불순물 확산 성분 (A) 을 확산시키는 방법이면 특별히 한정되지 않는다.
전형적인 방법으로는, 확산제 조성물로 이루어지는 도포막을 구비하는 반도체 기판을 전기로 등의 가열로 중에서 가열하는 방법을 들 수 있다. 이 때, 가열 조건은, 원하는 정도로 불순물 확산 성분 (A) 이 확산되는 한 특별히 한정되지 않는다.
통상, 산소를 함유하는 분위기 하에서 도포막 중의 유기물을 소성 제거한 후에, 불활성 가스의 분위기 하에서 반도체 기판을 가열하여, 불순물 확산 성분 (A) 을 반도체 기판 중에 확산시킨다.
유기물을 소성할 때의 가열은, 바람직하게는 300 ℃ 이상 1000 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 400 ℃ 이상 800 ℃ 이하 정도의 온도 하에 있어서, 바람직하게는 1 초 이상 10 분 이하, 보다 바람직하게는 5 초 이상 5 분간 이하 실시된다.
불순물 확산 성분 (A) 을 확산시킬 때의 가열은, 바람직하게는 700 ℃ 이상 1400 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 700 ℃ 이상 1200 ℃ 미만의 온도 하에 있어서, 바람직하게는 1 분 이상 120 분 이하, 보다 바람직하게는 5 분 이상 60 분간 이하 실시된다.
또, 25 ℃/초 이상의 승온 속도로 반도체 기판을 신속하게 소정의 확산 온도까지 승온시킬 수 있는 경우, 확산 온도의 유지 시간은, 60 초 이하, 30 초 이하, 10 초 이하, 또는 1 초 미만과 같은 매우 단시간이어도 된다. 이 경우, 반도체 기판 표면이 얕은 영역에 있어서, 고농도로 불순물 확산 성분 (A) 을 확산시키기 쉽다.
이상 설명한 방법에 의하면, 전술한 확산제 조성물을 사용하여 반도체 기판 상에 바람직한 박막을 형성할 수 있고, 이로써 반도체 기판 중에 불순물 확산 성분을 양호하게 확산시킬 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
〔실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 9〕
불순물 확산 성분 ((A) 성분) 으로서 하기 식으로 나타내는 N,N'-디-tert-부틸-1,3-디아자보로시클로펜탄을 사용하였다.
[화학식 3]
실란 커플링제 ((B) 성분) 로는, 하기 B1 ∼ B7 의 실란 커플링제를 사용하였다.
B1 : 3-아미노프로필트리에톡시실란
B2 : 3-아미노프로필트리메톡시실란
B3 : 메틸트리에톡시실란
B4 : 디메틸디에톡시실란
B5 : 페닐트리메톡시실란
B6 : 3-글리시독시프로필트리메톡시실란
(A) 성분과, 표 1 에 기재된 종류의 (B) 성분을, (A) 성분의 농도가 5 질량％ 이고, (B) 성분의 농도가 표 1 에 기재된 농도가 되도록 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 에 용해시켜, 각 실시예 및 비교예의 확산제 조성물을 얻었다. 또한, 비교예 1 에서는, (B) 성분을 사용하지 않았다.
농도 0.5 질량％ 의 불화수소산 수용액에 의한 세정과, 이온 교환 증류수에 의한 세정이 실시된 후에 건조된, 평탄한 표면을 구비하는 실리콘 기판 (6 인치, n 형) 을 확산 대상의 기판으로서 준비하였다.
실리콘 기판의 표면에, 30 ％ 의 상대 습도 조건 하에 있어서, 스핀 코터를 사용하여 각 실시예 및 비교예의 확산제 조성물을 각각 도포한 후에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 에 의한 린스를 실시하여, 도포막을 형성하였다. 형성된 도포막의 막 두께를 표 1 에 기재한다.
또한, 비교예 9 의 확산제 조성물에 대해서는, 린스 후에 거의 막이 잔존하지 않았기 때문에, 확산 시험을 실시하지 않았다.
도포막의 형성 후, 이하의 방법에 따라, 불순물 확산 성분의 확산 처리를 실시하였다.
라피드 서멀 어닐 장치 (램프 어닐 장치) 를 사용하여, 유량 1 ℓ/m 의 질소 분위기 하에서 승온 속도 25 ℃/초의 조건에서 가열을 실시하여, 확산 온도 1050 ℃ 및 확산 시간 10 초의 조건에서 확산 처리를 실시하였다. 확산 시간의 시작점은, 기판의 온도가 소정의 확산 온도에 도달한 시점이다. 확산의 종료 후, 실리콘 기판을 실온까지 급속히 냉각시켰다.
확산 후의 실리콘 기판을, 농도 0.5 질량％ 의 불화수소산 수용액으로 5 분간 처리하여, 확산 처리 후의 실리콘 기판 상에 잔존한 막을 박리하였다. 이어서, 이온 교환 증류수에 의한 세정과 건조를 실시한 후, 실리콘 기판의 시트 저항치를 측정하였다. 시트 저항치의 측정 결과를 표 1 에 기재한다.
실시예 1 ∼ 4 에 의하면, 불순물 확산 성분 (A) 인 붕소 화합물과, 아미노기를 함유하는 소정의 구조의 실란 커플링제 (B) 를 조합하여 함유하는 확산제 조성물을 사용함으로써, 반도체 기판에 불순물 확산 성분 (A) 을 양호하게 확산시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1 ∼ 9 에 의하면, 확산제 조성물이, 아미노기를 함유하는 소정의 구조의 실란 커플링제 (B) 대신에 아미노기를 함유하지 않는 알콕시실란을 함유하고 있거나, 실란 커플링제 (B) 에 상당하는 성분을 함유하지 않거나 하는 경우, 애초에 도포막의 양호한 형성이 곤란하거나, 반도체 기판에 불순물 확산 성분 (A) 을 양호하게 확산시키기 어렵거나 하는 것을 알 수 있다.
〔실시예 5 ∼ 10 및 비교예 10〕
불순물 확산 성분 ((A) 성분) 으로서 인산트리스(트리메틸실릴)을 사용하였다.
실란 커플링제 ((B) 성분) 로는, 전술한 B1 (3-아미노프로필트리에톡시실란) 및 B2 (3-아미노프로필트리메톡시실란)을 사용하였다.
(A) 성분과, 표 2 에 기재된 종류의 (B) 성분을, (A) 성분의 농도가 표 2 에 기재된 농도이고, (B) 성분의 농도가 표 2 에 기재된 농도이도록 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 에 용해시켜, 각 실시예 및 비교예의 확산제 조성물을 얻었다. 또한, 비교예 10 에서는, (B) 성분을 사용하지 않았다.
농도 0.5 질량％ 의 불화수소산 수용액에 의한 세정과, 이온 교환 증류수에 의한 세정이 실시된 후에 건조된, 평탄한 표면을 구비하는 실리콘 기판 (6 인치, p 형) 을 확산 대상의 기판으로서 준비하였다.
실리콘 기판의 표면에, 30 ％ 의 상대 습도 조건 하에 있어서, 스핀 코터를 사용하여 각 실시예 및 비교예의 확산제 조성물을 각각 도포한 후에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 에 의한 린스를 실시하여, 도포막을 형성하였다. 형성된 도포막의 막 두께를 표 2 에 기재한다.
또한, 비교예 10 의 확산제 조성물에 대해서는, 린스 후에 거의 막이 잔존하지 않았기 때문에, 확산 시험을 실시하지 않았다.
도포막의 형성 후, 이하의 방법에 따라, 불순물 확산 성분의 확산 처리를 실시하였다.
라피드 서멀 어닐 장치 (램프 어닐 장치) 를 사용하여, 유량 1 ℓ/m 의 질소 분위기 하에 있어서 승온 속도 25 ℃/초의 조건에서 가열을 실시하여, 확산 온도 1050 ℃ 및 확산 시간 10 초의 조건에서 확산 처리를 실시하였다. 확산 시간의 시작점은, 기판의 온도가 소정의 확산 온도에 도달한 시점이다. 확산의 종료 후, 실리콘 기판을 실온까지 급속히 냉각시켰다.
확산 후의 실리콘 기판을, 농도 0.5 질량％ 의 불화수소산 수용액으로 5 분간 처리하여, 확산 처리 후의 실리콘 기판 상에 잔존한 막을 박리하였다. 이어서, 이온 교환 증류수에 의한 세정과 건조를 실시한 후, 실리콘 기판의 시트 저항치를 측정하였다. 시트 저항치의 측정 결과를 표 2 에 기재한다.
실시예 6 의 확산제 조성물을 사용하여 확산 처리가 실시된 실리콘 기판에 대해서는, 사중극형 2 차 이온 질량 분석 (Q-SIMS) 장치를 사용하여, 인 농도 (atoms/cc) 와 확산 깊이를 측정하였다. 그 결과, 실시예 7 의 확산제 조성물을 사용하여 실리콘 기판으로의 불순물 확산을 실시하는 경우, 깊이 10 ㎚ 나 20 ㎚ 의 얕은 영역에 있어서의 인 농도가 1020 (atoms/cc) 초과의 고농도이도록, 양호하게 불순물 확산 성분을 확산시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.
실시예 5 ∼ 10 에 의하면, 불순물 확산 성분 (A) 인 인 화합물을 사용하는 경우도, 불순물 확산 성분 (A) 인 인 화합물과, 아미노기를 함유하는 소정의 구조의 실란 커플링제 (B) 를 조합하여 함유하는 확산제 조성물을 사용함으로써, 반도체 기판에 불순물 확산 성분 (A) 을 양호하게 확산시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 10 에 의하면, 확산제 조성물이, 실란 커플링제 (B) 에 상당하는 성분을 함유하지 않은 경우, 애초에 도포막의 양호한 형성이 곤란하다는 것을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 반도체 기판으로의 불순물 확산에 사용되는 확산제 조성물로서,
    불순물 확산 성분 (A) 과 실란 커플링제 (B) 를 함유하고,
    상기 불순물 확산 성분 (A) 이, 하기 식 (a1) :
    [화학식 1]

    (식 (a1) 중, Ra1 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, Ra2 는, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이고, 단 Ra1 및 Ra2 의 적어도 일방은 탄화수소기이고, Ra3 은, 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 2 가의 지방족 탄화수소기이다)
    로 나타내는 붕소 화합물; 또는 인산트리스(트리메틸실릴) 및/또는 아인산트리스(트리메틸실릴)을 함유하고,
    상기 실란 커플링제 (B) 는, 가수 분해에 의해 실란올기를 생성시키는 기와 알킬기를 갖고,
    상기 알킬기의 적어도 하나는, 사슬 중 및/또는 말단에 제 1 급 아미노기, 제 2 급 아미노기 그리고 제 3 급 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 아미노기를 갖는, 확산제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란 커플링제가, 하기 식 (1) :
    H2N-R1-Si(R2)m(OR3)(3-m)···(1)
    (식 (1) 중, R1 은 알킬렌기이고, R1 로서의 알킬렌기는, 제 2 급 아미노기, 및 제 3 급 아미노기에서 선택되는 1 이상의 아미노기에 의해 중단되어도 되고, R2는 규소 원자에 C-Si 결합에 의해 결합하는 1 가의 유기기이고, R3 은 알킬기이며, m 은 0 이상 2 이하의 정수이다)
    로 나타내는 실란 커플링제를 함유하는, 확산제 조성물.
  3. 반도체 기판 상에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 확산제 조성물을 도포하는 것에 의한 도포막의 형성과,
    상기 확산제 조성물 중의 불순물 확산 성분 (A) 의, 상기 반도체 기판으로의 확산을 포함하는, 반도체 기판의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 확산제 조성물의 도포 중 또는 도포 후에, 유기 용제에 의한 린스를 실시하는, 반도체 기판의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 불순물 확산 성분 (A) 의 확산에 제공되는, 상기 도포막의 막 두께가, 5 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하인, 반도체 기판의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 기재된 확산제 조성물을 도포하는 것을 포함하는, 반도체 기판에 불순물을 확산시키는 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200135489A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Atomera Incorporated Method for making a semiconductor device including a superlattice having nitrogen diffused therein
JP2020136560A (ja) * 2019-02-22 2020-08-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ドーパント拡散処理の前処理方法および基板処理装置
EP3932307A4 (en) 2019-02-26 2022-04-13 NEC Corporation FIBER OPTIC DETECTION SYSTEM, STATE DETECTION DEVICE, STATE DETECTION METHOD, AND COMPUTER READABLE NON-TRANSITORY MEDIA
JP2021158266A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 東京応化工業株式会社 積層体、積層体の製造方法、及び半導体基板の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046302A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 日立化成株式会社 拡散層を有する半導体基板の製造方法及び拡散層を有する半導体基板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3375253D1 (de) * 1982-09-23 1988-02-11 Allied Corp Polymeric boron-nitrogen dopant
JPH06318559A (ja) 1993-05-07 1994-11-15 Hitachi Ltd 高エネルギーイオン注入による半導体装置の製造方法
US8518170B2 (en) 2008-12-29 2013-08-27 Honeywell International Inc. Boron-comprising inks for forming boron-doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and methods for fabricating such boron-comprising inks
JPWO2014064873A1 (ja) 2012-10-22 2016-09-08 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
EP3041030A4 (en) 2013-08-30 2017-03-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition for forming n-type diffusion layer, method for forming n-type diffusion layer, method for producing semiconductor substrate with n-type diffusion layer, and method for manufacturing solar cell element
JP6533443B2 (ja) 2014-10-03 2019-06-19 東京応化工業株式会社 半導体基板の製造方法
US9620354B2 (en) * 2014-10-03 2017-04-11 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor substrate with diffusion agent composition
US20160293425A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor substrate
JP2016219734A (ja) 2015-05-26 2016-12-22 日立化成株式会社 ｐ型拡散層付き半導体基板の製造方法及び太陽電池素子の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046302A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 日立化成株式会社 拡散層を有する半導体基板の製造方法及び拡散層を有する半導体基板

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