TW201935531A - 半導體摻雜物液體源、半導體摻雜物液體源的製造方法以及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

混合含有：包含摻雜物的化合物；用於溶解化合物的有機溶劑；溶解於有機溶劑並將黏性賦予半導體摻雜物液體源的增黏劑；以及直徑比摻雜物更大的無機粉末，增黏劑所具有的特性為：在將半導體摻雜物液體源塗布在半導體基板的塗布面上時，藉由黏性對沿塗布面的面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔進行調整，從而調整摻雜物在塗布面上的分佈，並且在加熱至第一溫度後，使其沉積在相鄰的無機粉末之間，從而維持摻雜物在塗布面上的分佈，無機粉末所具有的特性為：調整半導體基板之間的間隔在面方向上的分佈，並且在將摻雜物加熱至第二溫度後，在將接合的半導體基板置於剝離液中時，藉由維持半導體基板之間的間隔，從而使剝離液浸透在半導體基板之間。

Description

半導體摻雜物液體源、半導體摻雜物液體源的製造方法以及半導體裝置的製造方法
本發明涉及半導體摻雜物液體源、半導體摻雜物液體源的製造方法以及半導體裝置的製造方法。
以往，在半導體裝置的製造流程中有一種製造方法，其一邊藉由塗布頭（Coater head）來使被放置在塗布頭上的Si晶片旋轉，一邊藉由噴嘴（Nozzle）從上方將摻雜物液體源下滴至Si晶片上。下滴在Si晶片上的液體源藉由離心力最終被塗布在整個Si晶片上。並且，藉由對塗布有液體源的Si晶片進行加熱，就能夠使摻雜物在Si晶片上熱擴散。另外，為了一次性對大量的Si晶片進行處理，在使摻雜物熱擴散時，會將塗布有液體源的多枚Si晶片進行疊層，並藉由對疊層後的Si晶片統一進行解熱，從而同時對多枚Si晶片進行熱擴散。在熱擴散結束後，藉由將Si晶片的疊層體浸漬在氟酸中，從而從疊層體上將單枚Si晶片進行剝離。
但是，對於在確保摻雜物擴散的均勻性的同時，縮短半導體基板剝離所需要的時間從而來提升半導體裝置的製造效率這一課題來說，以往並沒有行之有效的技術手段被提出。
例如，在特開平11-176764號公報中，揭露了一種含有摻雜物化合物以及有機黏合劑（Organic binder）的擴散用薄膜，在該技術手段中，有機黏合劑並不能夠有利於摻雜物擴散的均勻性，而且，由於還必須要進行使薄膜溶融的步驟，因此也無法提升製造效率。所以，特開平11-176764號公報中所記載的技術手段與本發明下述所要記載的技術手段是完全不同的。
本發明的目的，是提供一種半導體摻雜物液體源、半導體摻雜物液體源的製造方法以及半導體裝置的製造方法，其能夠在確保摻雜物擴散的均勻性的同時，縮短半導體基板剝離所需要的時間從而來提升半導體裝置的製造效率。
本發明的一種形態涉及的半導體摻雜物液體源，藉由在被塗布在疊層後的多個半導體基板之間的狀態下進行加熱，從而在所述多個半導體基板上使摻雜物擴散，其特徵在於：
混合含有：
包含所述摻雜物的化合物；
用於溶解所述化合物的有機溶劑；
溶解於所述有機溶劑，並將黏性賦予所述半導體摻雜物液體源的增黏劑；以及
直徑比所述摻雜物更大的無機粉末，
其中，所述增黏劑所具有的特性為：
在將所述半導體摻雜物液體源塗布在所述半導體基板的塗布面上時，藉由對所述半導體摻雜物液體源所賦予的所述黏性，對沿所述塗布面的面方向上相鄰的所述無機粉末之間的間隔進行調整，從而調整所述摻雜物在所述塗布面上的分佈，並且
藉由將所述半導體摻雜物液體源加熱至使其乾燥的第一溫度，從而使其伴隨著所述有機溶劑的蒸發沉積在所述相鄰的無機粉末之間，從而維持所述摻雜物在所述塗布面上的分佈，
所述無機粉末所具有的特性為：
在將所述多個半導體基板疊層時，藉由所述增黏劑來調整所述面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔，從而來調整所述多個半導體基板之間的間隔在所述面方向上的分佈，並且
在將所述摻雜物加熱至高於所述第一溫度的，會生成所述摻雜物擴散供給源的第二溫度後，在將藉由以所述第二溫度加熱從而接合的所述多個半導體基板置於剝離液中時，藉由維持所述多個半導體基板之間的間隔，使所述剝離液浸透在所述多個半導體基板之間。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
相對於所述半導體摻雜物液體源的整體而言，所述無機粉末的質量濃度低於所述增黏劑的質量濃度。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
相對於所述半導體摻雜物液體源的整體而言，所述無機粉末的質量濃度低於所述有機溶劑的質量濃度。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述剝離液為氟酸。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述無機粉末的主成分中含有從由Si、SiO2 、SiC以及Si3 N4 所構成的群中選取的至少一種物質。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述增黏劑的主成分中含有纖維素或其衍生物。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述增黏劑的主成分中含有羥丙基纖維素。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述有機溶劑的主成分中含有乙醇、丙酮、或丙醇。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述化合物為硼酸以及乳酸鋁。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
所述化合物為焦磷酸。
另外，在所述半導體摻雜物液體源中，可以是：
進一步含有水。
本發明的一種形態所涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法，包括：
混合液生成步驟，生成混合有：包含所述摻雜物的化合物；用於溶解所述化合物的有機溶劑；以及溶解於所述有機溶劑，並將黏性賦予所述半導體摻雜物液體源的增黏劑的混合液；
保存步驟，將所述混合液按預先設定時間在規定的氣氛下進行保存以穩定所述混合液的黏性；以及
混合步驟，在完成所述保存步驟後，將直徑比所述摻雜物更大的無機粉末混合到所述混合液中。
另外，在所述半導體摻雜物液體源的製造方法中，可以是：
進一步包括：攪拌步驟，在進行所述保存步驟之前對所述混合液進行攪拌。
本發明的一種形態所涉及的半導體裝置的製造方法，包括：
塗布步驟，在多個半導體基板上塗布申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源；
乾燥步驟，藉由將塗布後的所述半導體摻雜物液體源加熱至第一溫度，從而使塗布後的所述半導體摻雜物液體源乾燥；
疊層步驟，將所述多個半導體基板疊層；
調整步驟，在將所述多個半導體基板疊層時，藉由所述無機粉末來調整所述多個半導體基板之間的間隔分佈；
生成步驟，藉由將所述摻雜物加熱至第二溫度，從而生成所述摻雜物擴散供給源；以及
剝離步驟，在將所述多個半導體基板浸漬在剝離液後，將藉由所述第二溫度加熱後接合的所述多個半導體基板彼此剝離。
發明效果
本發明的一種形態所涉及的半導體摻雜物液體源，藉由在被塗布在疊層後的多個半導體基板之間的狀態下進行加熱，從而在多個半導體基板上使摻雜物擴散，其特徵在於：混合含有：包含摻雜物的化合物；用於溶解化合物的有機溶劑；溶解於有機溶劑，並將黏性賦予半導體摻雜物液體源的增黏劑；以及直徑比摻雜物更大的無機粉末，其中，增黏劑所具有的特性為：在將半導體摻雜物液體源塗布在半導體基板的塗布面上時，藉由對半導體摻雜物液體源所賦予的黏性，對沿塗布面的面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔進行調整，從而調整摻雜物在塗布面上的分佈，並且藉由將半導體摻雜物液體源加熱至使其乾燥的第一溫度，從而使其伴隨著有機溶劑的蒸發沉積在相鄰的無機粉末之間，從而維持摻雜物在塗布面上的分佈，無機粉末所具有的特性為：在將多個半導體基板疊層時，藉由增黏劑來調整面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔，從而來調整多個半導體基板之間的間隔在面方向上的分佈，並且在將摻雜物加熱至高於第一溫度的，會生成摻雜物擴散供給源的第二溫度後，在將藉由以第二溫度加熱從而接合的多個半導體基板置於剝離液中時，藉由維持多個半導體基板之間的間隔，使剝離液浸透在多個半導體基板之間。
像這樣，通過藉由本發明，在塗布半導體摻雜物液體源時，就能夠藉由增黏劑的黏性來調整摻雜物在塗布面上的分佈，並且在將半導體摻雜物液體源加熱至第一溫度時，就能夠使增黏劑沉積在相鄰的無機粉末之間從而來維持摻雜物在塗布面上的分佈，並且在將多個半導體基板疊層時，就能夠藉由增黏劑來調整面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔，從而來調整多個半導體基板之間的間隔在面方向上的分佈，並且在將多個半導體基板置於剝離液中時，就能夠藉由依靠無機粉末來維持多個半導體基板之間的間隔，從而使剝離液浸透在多個半導體基板之間。
如上述般，本發明的半導體摻雜物液體源能夠在確保摻雜物擴散的均勻性的同時，縮短半導體基板剝離所需要的時間從而來提升半導體裝置的製造效率。
以下，將參照圖式對本發明涉及的實施方式進行說明。以下所述的實施方式並不對本發明進行限定。另外，在實施方式所參照的圖式中，同一部分或具有同樣功能的部分使用同一符號或類似的符號來進行標示，並省去了對其重複的說明。
（半導體摻雜物液體源）
首先，對本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源進行說明。
本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源藉由在被塗布在疊層後的多個半導體基板之間的狀態下被進行加熱，從而使摻雜物在多個半導體基板上擴散。像這樣，藉由使摻雜物在疊層狀態下的多個半導體基板上擴散，就能夠使摻雜物在多個半導體基板上同時進行擴散，這樣一來，就能夠高效地進行摻雜物擴散。
在半導體摻雜物液體源中，含有混合後的：含有摻雜物的化合物、用於溶解化合物的有機溶劑、溶解於有機溶劑並將黏性賦予半導體摻雜物液體源的增黏劑、以及直徑比摻雜物更大的無機粉末、半導體摻雜物液體源還可以進一步含有水。
當P型半導體摻雜物液體源在半導體基板上使P型摻雜物擴散時，作為摻雜物所含有的化合物，適合使用例如：硼酸、乳酸鋁等。
當N型半導體摻雜物液體源在半導體基板上使N型摻雜物擴散時，作為摻雜物所含有的化合物，適合使用例如：焦磷酸等。
有機溶劑具有將含有摻雜物的化合物溶解的特性。作為具有這種特性的有機溶劑，適合使用例如：主要成分中含有乙醇、丙酮、或丙醇等成分的有機溶劑。
增黏劑具有溶解於有機溶劑，並將黏性賦予半導體摻雜物液體源的特性。另外，增黏劑也具有：在將半導體摻雜物液體源塗布在半導體基板的塗布面上時，藉由將黏性賦予半導體摻雜物液體源，從而在調整在沿塗布面的面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔後，對摻雜物在塗布面上的分佈進行調整的特性。增黏劑還具有：藉由使半導體摻雜物液體源加熱至使其乾燥的第一溫度，伴隨著有機溶劑的蒸發，使半導體摻雜物液體源沉積在相鄰的無機粉末之間從而來維持摻雜物在塗布面上的分佈的特性。
作為具有這種特性的增黏劑，適合使用例如主要成分中含有纖維素或其衍生物的增黏劑。而使用羥丙基纖維素來作為增黏劑則更為理想。
無機粉末具有：在將兩個半導體基板疊層時，藉由增黏劑來調整半導體基板的面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔，從而來調整兩個半導體基板之間的間隔的面方向上的分佈的特性。
另外，無機粉末還具有：在將摻雜物加熱至高於第一溫度的，會生成摻雜物擴散供給源的第二溫度後，在將藉由第二溫度加熱從而接合的兩個半導體基板置於剝離液中時，藉由維持兩個半導體基板之間的間隔，來使剝離液浸透在兩個半導體基板之間的特性。
作為具有這種特性的無機粉末，適合使用例如主成分中含有從由Si、SiO2 、SiC以及Si3 N4 構成的群中選取的至少一種物質的無機粉末。
另外，作為具有將藉由無機粉末接合的半導體基板剝離的特性的剝離液，適合使用例如氟酸等液體。
（半導體摻雜物液體源的製造方法）
接著，將對用於製造已述的半導體摻雜物液體源的製造方法進行說明。第1圖是本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法的流程圖。
如第1圖所示，首先，生成將含有摻雜物的化合物、用於溶解該化合物的有機溶劑、以及溶解於有機溶劑，並將黏性賦予半導體摻雜物液體源的增黏劑混合後的混合液（步驟S1）。
第2圖是用於說明本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法中的P型半導體摻雜物液體源的製造方法的說明圖。
如第2圖所示，在生成P型半導體摻雜物液體源的混合液時，例如將粉末狀的乳酸鋁混合於水中，藉由水浴使乳酸鋁完全溶解於水，從而生成乳酸鋁液。此時，如第2圖所示，藉由一邊攪拌一邊水浴就能夠縮短乳酸鋁的溶解時間。相比有機溶劑，乳酸鋁更加易溶解於水。藉由在將乳酸鋁溶解於易溶解的水後與有機溶劑混合，就能夠正確地來生成混合液。
另外，如第2圖所示，將粉末狀的硼酸混合於乙醇中，藉由水浴使硼酸完全溶解於乙醇，從而生成硼酸液。此時，如第2圖所示，藉由一邊攪拌一邊水浴就能夠縮短硼酸的溶解時間。
並且，如第2圖所示，藉由將乳酸鋁液、硼酸液、有機溶劑、增黏劑混合，從而生成混合液。
第3圖是用於說明本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法中的N型半導體摻雜物液體源的製造方法的說明圖。
如第3圖所示，在生成N型半導體摻雜物液體源的混合液時，例如藉由將焦磷酸、有機溶劑、增黏劑混合從而生成混合液。
在生成混合液後，如第1圖所示，為了使混合液的黏性穩定，將混合液按預先設定的時間在規定的氣氛下進行保存（步驟S2）。
在將混合液保存後，將具有比摻雜物更大直徑的無機粉末混合於混合液中（步驟S3）。這樣，就能夠得到半導體摻雜物液體源。
（半導體裝置的製造方法）
接下來，對使用已述的半導體摻雜物液體源的半導體裝置的製造方法進行說明。
第4圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的流程圖。第5圖是本實施方式涉及半導體裝置的製造方法中，展示下滴步驟的概略截面圖。
首先，如第4圖所示，將半導體摻雜物液體源下滴在半導體基板上（步驟S11）。例如，如第5圖所示，將半導體基板2載置在塗布頭3上，並藉由噴嘴4從上方將P型半導體摻雜物液體源1-P下滴在半導體基板2的塗布面2a上。並且，如第5圖所示，在P型半導體摻雜物液體源1-P中，含有混合後的P型摻雜物11-P、有機溶劑12、增黏劑13、以及無機粉末14。P型半導體摻雜物液體源1-P中可以進一步含有水和乙醇。半導體基板2例如為矽單結晶基板。半導體基板2上也可以是摻雜物已擴散。
在將半導體摻雜物液體源下滴後，如第4圖所示，將下滴的半導體摻雜物液體源塗布在半導體基板上（步驟S12）。藉由這樣，在半導體基板上形成擴散源覆蓋膜。第6圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第5圖後的，展示塗布步驟的概略截面圖。在塗布半導體摻雜物液體源時，例如，如第6圖所示，藉由使塗布頭3沿旋轉方向r旋轉，使半導體基板2的塗布面2a上的P型半導體摻雜物液體源1-P伴隨載置在塗布頭3上的半導體基板2一同旋轉。P型半導體摻雜物液體源1-P會從塗布面2a的中心一側向周圍一側流動，最終被塗布在整個塗布面2a上。
此時，依靠藉由增黏劑13賦予P型半導體摻雜物液體源1-P的黏性，就能夠調整無機粉末14向半導體基板2的周圍一側移動的速度。藉由這樣，就能夠調整沿塗布面2a的面方向d上的相鄰的無機粉末14之間的間隔i。藉由調整無機粉末14之間的間隔i，就能夠調整P型摻雜物11-P在塗布面2a上的分佈。例如，藉由均勻地調整相鄰的無機粉末14之間的間隔i，就能夠均勻地調整P型摻雜物11-P在塗布面2a上的分佈。
在塗布半導體摻雜物液體源後，如第4圖所示，使塗布在半導體基板上的半導體摻雜物液體源乾燥（步驟S13）。第7圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第6圖後的，展示乾燥步驟的概略截面圖。在對半導體摻雜物液體源進行乾燥時，例如，如第7圖所示，將塗布有P型半導體摻雜物液體源1-P的半導體基板2載置在內置有發熱體的烘烤板5上，並將烘烤板5加熱至乾燥溫度（第一溫度）。藉由這樣，有機溶劑和水就幾乎被蒸發。另一方面，如第7圖所示，增黏劑13在被沉澱（即固化）後殘留。藉由增黏劑13沉澱，就能夠藉由增黏劑13來穩定地維持相鄰無機粉末14之間的間隔i。藉由這樣，就能夠維持P型摻雜物11-P在塗布面2a上的分佈。
在使半導體摻雜物液體源乾燥後，利用同樣的步驟（步驟S11～S13），以半導體基板2的塗布面2a的相反側的表面為新的塗布面，使用摻雜物的導電類型不同的半導體摻雜物液體源。
在使半導體基板正反兩面的塗布面上的半導體摻雜物液體源乾燥後，如第4圖所示，將多個半導體基板疊層（步驟S14）。第8圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第7圖後的，展示疊層步驟的概略截面圖。在將半導體基板疊層時，例如，如第8圖所示，將多個半導體基板2疊層，從而使相同導電類型的半導體摻雜物液體源的塗布面之間相向。在第8途中，符號11-N表示N型摻雜物。
當相鄰的無機粉末14之間的間隔未被調整時，因無機粉末14分佈上的不均勻，可能會在局部出現半導體基板2之間不存在無機粉末14的部位。此情況下，在局部上不存在無機粉末14的部位上，就會因半導體基板2的重力導致半導體基板2之間的間隔變窄。這樣一來，半導體基板2之間的間隔在面方向上就會變得不均勻，從而半導體基板2之間的摻雜物在面方向上的配置狀態也會變得不均勻。其結果就是，難以維持摻雜物擴散的均勻性。相對於此，在本實施方式中，由於在面方向d上的相鄰無機粉末14之間的間隔藉由增黏劑13被調整，因此無機粉末14就能夠調整多個半導體基板2之間的間隔在面方向上的分佈。例如，無機粉末14能夠將多個半導體基板2之間的間隔在面方向上的分佈調整為均衡分佈。
像這樣，由於能夠提高半導體基板2之間的間隔在面方向上的分佈的均勻性，因此就能夠提高半導體基板2之間的摻雜物在面方向上的配置均勻性。其結果就是，能夠提高摻雜物擴散的均勻性。
在將半導體基板疊層後，如第4圖所示，實施將不需要的物質去除的燒成步驟（步驟S15）。第9圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第8圖後的，展示燒成步驟的概略截面圖。第10圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，展示擴散流程中溫度變遷的圖表。在燒成步驟中，例如，如第9圖所示，加工疊層後的半導體基板2按燒成溫度進行加熱後去除增黏劑13。具體來說，如第10圖所示，對疊層後的半導體基板2按固定的燒成溫度Ta以及固定的時間t1來進行加熱來去除增黏劑13。此時，由於P型半導體摻雜物液體源1-P塗布時已藉由增黏劑3對無機粉末14之間的間隔進行了調整，因此就能夠將P型摻雜物11-P儘量均勻地配置在半導體基板2的表面上。
在燒成後，如第4圖所示，實施將摻雜物玻璃化後生成擴散供給源的成績沉積步驟（步驟S16）。
第11圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第9塗後的，展示沉積步驟的概略截面圖。在沉積步驟中，例如，如第11圖所示，藉由將P型摻雜物11-P加熱至沉積溫度（第二溫度），從而將P型摻雜物11-P玻璃化後生成擴散供給源。具體來說，如第10圖所示，藉由按照比燒成溫度Ta更高的固定的沉積溫度Tb，並以比燒成時間t1更長的時間t2，來對P型摻雜物11-P進行加熱，從而將P型摻雜物11-P製作成擴散供給源。此時，P型摻雜物11-P會擴散至較淺的位置上。
此時，由於在P型半導體摻雜物液體源1-P塗布時，相鄰無機粉末14之間的間隔已藉由增黏劑13被調整，因此就能夠將P型摻雜物11-P儘量均衡的配置在半導體基板2的表面上。這樣一來，就能夠使P型摻雜物11-P儘量均衡的擴散。這一點對於N型摻雜物11-N也是一樣的。
另外，此時上下兩塊半導體基板2會被接合從而變為塊體狀態。
在實施沉積步驟後，如第4圖所示，實施使摻雜物擴散至規定深度的擴散步驟（步驟S17）。第12圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第11塗後的，展示擴散步驟的概略截面圖。在擴散步驟中，例如，如第12圖所示，藉由將P型摻雜物11-P加熱至擴散溫度，從而使P型摻雜物11-P擴散至規定的深度。具體來說，如第10圖所示，藉由按照比沉積溫度Tb更高的固定的擴散溫度Tc，並以比沉積時間t2更長的時間t3，來對P型摻雜物11-P進行加熱，從而使P型摻雜物11-P擴散至規定的深度。這一點對於N型摻雜物11-N也是一樣的
在實施擴散步驟後，如第4圖所示，將疊層後的半導體基板2浸漬在剝離液6中（步驟S18）。第13圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第12塗後的，展示浸漬步驟的概略截面圖。在浸漬時，如第13圖所示，由於半導體基板2之間的間隔已藉由無機粉末14來維持，因此剝離液6就能夠從最外周的無機粉末14的部位輕鬆浸透至中心一側。
藉由這樣，就能夠促進半導體基板2之間的剝離從而縮短剝離時間。
在浸漬於剝離液後，如第4圖所示，將半導體基板2洗淨，乾燥後從疊層狀態進行剝離（步驟S19）。
下面，將對本實施方式所具有的作用進行說明。
如上述般，本實施例涉及的半導體摻雜物液體源含有混合後的：含有摻雜物的化合物、用於溶解化合物的有機溶劑、溶解於有機溶劑並將黏性賦予半導體摻雜物液體源的增黏劑、以及具有直徑比摻雜物更大的無機粉末。增黏劑具有：在將半導體摻雜物液體源塗布在半導體基板的塗布面上時，藉由將黏性賦予半導體摻雜物液體源，從而在調整在沿塗布面的面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔後，對摻雜物在塗布面上的分佈進行調整，並藉由使半導體摻雜物液體源加熱至使其乾燥的第一溫度，伴隨著有機溶劑的蒸發，使半導體摻雜物液體源沉積在相鄰的無機粉末之間從而來維持摻雜物在塗布面上的分佈的特性。另外，無機粉末還具有：在將多個半導體基板疊層時，藉由過增黏劑來調整半導體基板的面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔，從而來調整多個半導體基板之間的間隔的面方向上的分佈，並在將摻雜物加熱至高於第一溫度的，會生成摻雜物擴散供給源的第二溫度後，在將藉由第二溫度加熱從而接合的多個半導體基板置於剝離液中時，藉由維持多個半導體基板之間的間隔，來使剝離液浸透在多個半導體基板之間的特性。
這樣一來，根據本發明，就能夠：在塗布半導體摻雜物液體源時，藉由增黏劑的黏性來調整摻雜物在塗布面上的分佈，在將半導體摻雜物液體源加熱至使其乾燥的第一溫度時，增黏劑被沉澱在相鄰的無機粉末之間從而來維持摻雜物在塗布面上的分佈，在將多個半導體基板疊層時，藉由增黏劑的黏性來調整面方向上的無機粉末之間的間隔，從而來調整多個半導體基板之間的間隔的面方向上的分佈，並在將多個半導體基板置於剝離液中時，藉由維持多個半導體基板之間的間隔，來使剝離液浸透在多個半導體基板之間。
藉由這樣，就能夠在確保摻雜物擴散的均勻性的同時，縮短半導體基板剝離所需的時間，從而提升半導體裝置的製造效率。
另外，在摻雜薄膜中，為了避免因大量有機黏合劑（binder）所導致氣體急劇產生後引發異常燃燒，有必要按固定溫度對摻雜薄膜進行預焙。不過，在半導體摻雜物液體源中，由於使用了不會引發異常燃燒的有機溶劑，因此就不需要在燒成前進行預焙。這樣一來，就能夠壓縮步驟數量從而進一步提升製造效率。
（變形例）
除了上述實施例以外，本發明還能夠適用多種變形例。
第14圖是變形例涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法流程圖。例如，如第14圖所示，在製造半導體摻雜物液體源時，可以在保存混合液之前對其進行攪拌（步驟S4）。藉由攪拌混合液，就能夠進一步穩定增黏劑的黏度。而藉由穩定增黏劑的黏度，在製造半導體裝置時，就能夠更加有效地確保摻雜物擴散的均勻性。
另外，相對於半導體摻雜物液體源整體的無機粉末的質量濃度（wt%）可以低於相對於半導體摻雜物液體源整體的增黏劑的質量濃度（wt%）。此時，當無機粉末的質量濃度高於增黏劑的質量濃度時，由於增黏劑無法發揮合適的黏性從而導致半導體摻雜物液體源難以延展開，因此即便想要獲得期望的黏性從而對增黏劑的材料進行選定，也很難正確地來調整增黏劑的黏度。相對於此，當無機粉末的質量濃度低於增黏劑的質量濃度時，由於增黏劑能夠發揮合適的黏性，從而藉由對增黏劑的材料進行選定，就能夠正確地來調整增黏劑的黏度。
另外，相對於半導體摻雜物液體源整體的無機粉末的質量濃度可以低於相對於半導體摻雜物液體源整體的有機溶劑的質量濃度。此時，當無機粉末的質量濃度高於有機溶劑的質量濃度時，由於會顯著有損半導體摻雜物液體源的流動性，因此即便增加對流動體附加黏性的增黏劑，也會因用於賦予黏性的流動體（有機溶劑）過少，從而導致增黏劑無法發揮合適的黏性。因此，即便想要獲得期望的黏性從而對增黏劑的材料進行選定，也很難正確地來調整增黏劑的黏度。相對於此，當無機粉末的質量濃度低於有機溶劑的質量濃度時，由於能確保用於賦予黏性的足夠的有機溶劑，因此增黏劑就能夠發揮合適的黏性。這樣一來，藉由對增黏劑的材料進行選定，就能夠正確地來調整增黏劑的黏度。
最後，雖然所屬技術領域具有通常知識者也許能夠根據上述記載，想到本發明的追加效果和各種變形，但本發明的形態並不被上述各實施方式所限定。可以將不同實施方式中的構成要素進行適宜地組合。並且可以在不脫離從本專利的申請專利範圍所規定的內容以及等效物中所得到的本發明的概念性思想以及所請的範圍內進行各種追加、變更以及部分刪除。
1-P‧‧‧P型半導體摻雜物液體源
1-N‧‧‧N型半導體摻雜物液體源
2‧‧‧基板
2a‧‧‧塗布面
3‧‧‧塗布頭
4‧‧‧噴嘴
5‧‧‧烘烤板
6‧‧‧剝離液
11-P‧‧‧P型摻雜物
11-N‧‧‧N型摻雜物
12‧‧‧有機溶劑
13‧‧‧增黏劑
14‧‧‧無機粉末
d‧‧‧面方向
i‧‧‧間隔
r‧‧‧旋轉方向
t1、t2、t3‧‧‧時間
S1、S2、S3、S4、S11~S19‧‧‧步驟
第1圖是本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法的流程圖。
第2圖是用於說明本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法中的P型半導體摻雜物液體源的製造方法的說明圖。
第3圖是用於說明本實施方式涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法中的N型半導體摻雜物液體源的製造方法的說明圖。
第4圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的流程圖。
第5圖是本實施方式涉及半導體裝置的製造方法中，展示下滴步驟的概略截面圖。
第6圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第5圖後的，展示塗布步驟的概略截面圖。
第7圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第6圖後的，展示乾燥步驟的概略截面圖。
第8圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第7圖後的，展示疊層步驟的概略截面圖。
第9圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第8圖後的，展示燒成步驟的概略截面圖。
第10圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，展示擴散流程中溫度變遷的圖表。
第11圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第9圖後的，展示沉積（Deposition）步驟的概略截面圖。
第12圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第11圖後的，展示擴散步驟的概略截面圖。
第13圖是本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，繼第12圖後的，展示浸漬步驟的概略截面圖。
第14圖是變形例涉及的半導體摻雜物液體源的製造方法流程圖。

Claims (14)

  1. 一種半導體摻雜物液體源，藉由在被塗布在疊層後的複數個半導體基板之間的狀態下進行加熱，從而在該複數個半導體基板上使摻雜物擴散，其混合含有： 包含該摻雜物的化合物； 用於溶解該化合物的有機溶劑； 溶解於該有機溶劑，並將黏性賦予該半導體摻雜物液體源的增黏劑；以及 直徑比該摻雜物更大的無機粉末， 其中，該增黏劑所具有的特性為： 在將該半導體摻雜物液體源塗布在該半導體基板的塗布面上時，藉由對該半導體摻雜物液體源所賦予的該黏性，對沿該塗布面的面方向上相鄰的該無機粉末之間的間隔進行調整，從而調整該摻雜物在該塗布面上的分佈；以及 藉由將該半導體摻雜物液體源加熱至使其乾燥的第一溫度，從而使其伴隨著該有機溶劑的蒸發沉積在該相鄰的無機粉末之間，從而維持該摻雜物在該塗布面上的分佈； 其中，該無機粉末所具有的特性為： 在將該複數個半導體基板疊層時，藉由該增黏劑來調整該面方向上相鄰的無機粉末之間的間隔，從而來調整該複數個半導體基板之間的間隔在該面方向上的分佈；以及 在將該摻雜物加熱至高於該第一溫度、會生成該摻雜物擴散供給源的第二溫度後，在將藉由以該第二溫度加熱從而接合的該複數個半導體基板置於剝離液中時，藉由維持該複數個半導體基板之間的間隔，使該剝離液浸透在該複數個半導體基板之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，相對於該半導體摻雜物液體源的整體而言，該無機粉末的質量濃度低於該增黏劑的質量濃度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，相對於該半導體摻雜物液體源的整體而言，該無機粉末的質量濃度低於該有機溶劑的質量濃度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該剝離液為氟酸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該無機粉末的主成分中含有從由Si、SiO2 、SiC以及Si3 N4 所構成的群組中選取的至少一種物質。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該增黏劑的主成分中含有纖維素或其衍生物。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該增黏劑的主成分中含有羥丙基纖維素。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該有機溶劑的主成分中含有乙醇、丙酮、或丙醇。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該化合物為硼酸以及乳酸鋁。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，該化合物為焦磷酸。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其中，進一步含有水。
  12. 一種半導體摻雜物液體源的製造方法，用於製造如申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源，其包括： 混合液生成步驟，生成混合有：包含該摻雜物的化合物；用於溶解該化合物的有機溶劑；以及溶解於該有機溶劑，並將該黏性賦予該半導體摻雜物液體源的增黏劑的混合液； 保存步驟，將該混合液按預先設定時間在規定的氣氛下進行保存以穩定該混合液的黏性；以及 混合步驟，在完成該保存步驟後，將直徑比該摻雜物更大的無機粉末混合到該混合液中。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的半導體摻雜物液體源的製造方法，其進一步包括： 攪拌步驟，在進行該保存步驟之前對該混合液進行攪拌。
  14. 一種半導體裝置的製造方法，其包括： 塗布步驟，在複數個半導體基板上塗布申請專利範圍第1項所述的半導體摻雜物液體源； 乾燥步驟，藉由將塗布後的該半導體摻雜物液體源加熱至第一溫度，從而使塗布後的該半導體摻雜物液體源乾燥； 疊層步驟，將該複數個半導體基板疊層； 調整步驟，在將該複數個半導體基板疊層時，藉由該無機粉末來調整該複數個半導體基板之間的間隔分佈； 生成步驟，藉由將該摻雜物加熱至第二溫度，從而生成該摻雜物擴散供給源；以及 剝離步驟，在將該複數個半導體基板浸漬在剝離液後，將藉由該第二溫度加熱後接合的該複數個半導體基板彼此剝離。
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