WO2011065316A1 - ドーパントホスト及びその製造方法 - Google Patents

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WO2011065316A1
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鈴木　良太
芳夫 馬屋原
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日本電気硝子株式会社
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    • C04B2237/34—Oxidic
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Definitions

  • the present invention relates to a dopant host and a manufacturing method thereof.
  • the present invention relates to a dopant host used for obtaining a P-type semiconductor by diffusing boron in a silicon semiconductor and a method for manufacturing the same.
  • a dopant host method As a method of forming a P-type region in a silicon semiconductor substrate, a dopant host method, a counter BN method, a thermal decomposition method, and the like are known.
  • Dopant host method deposition (to be the B 2 O 3 volatilized from the glass ceramic wafer (dopant host) containing B 2 O 3, which are arranged in parallel keeping a semiconductor wafer a certain distance such as a silicon wafer on a semiconductor wafer
  • the boron component is thermally diffused into the semiconductor substrate (see, for example, Patent Document 1).
  • the counter BN method has substantially the same process as the dopant host method.
  • the counter BN method is different from the dopant host method in that a boron nitride wafer is activated instead of a glass ceramic wafer (processing for converting BN to B 2 O 3 ).
  • liquid BCl 3 , BBr 3, and the like are vaporized by bubbling, and deposited and decomposed on a preheated semiconductor wafer to obtain a B 2 O 3 deposition film. It is a method of diffusing.
  • the dopant host method In the counter BN method, it is necessary to perform activation treatment on the dopant host almost every time during doping. On the other hand, in the dopant host method, the activation process may be performed once at the beginning, and is hardly necessary thereafter. For this reason, the process cost of p-type region formation can be kept low by using the dopant host method. Further, in the pyrolysis method, since the gas is deposited on the semiconductor wafer, there is a problem that when the B 2 O 3 is diffused on the large-diameter semiconductor wafer, the variation in the deposition amount becomes large. On the other hand, the dopant host method has an advantage that variation in boron component diffusion can be suppressed because the glass ceramic wafer having the same area as the semiconductor wafer is subjected to heat treatment.
  • the dopant host disclosed in Patent Document 1 is inferior in heat resistance, there is a risk of bending when heat treatment is repeated.
  • deflection occurs in the dopant host there is a problem that the dopant host comes into contact with the semiconductor wafer, yield decreases, and variation in the amount of B 2 O 3 diffusion occurs.
  • the dopant host disclosed in Patent Document 1 because less B 2 O 3 volatilization amount in comparison with the opposite BN method, there is a problem of poor thermal diffusion efficiency of B 2 O 3 with respect to the semiconductor wafer.
  • an object of the present invention is to provide a dopant host that has a good B 2 O 3 volatility over a long period of time, with the B 2 O 3 volatilization amount being less likely to decrease over time.
  • the present inventors have solved the above problem by adjusting the B 2 O 3 content in each boron component volatile layer in a dopant host having a laminated structure composed of a boron component volatile layer and a heat-resistant layer.
  • the present invention has been found out and proposed as the present invention.
  • the dopant host according to the present invention has a laminate.
  • the laminate includes a boron component volatile layer and a heat-resistant layer.
  • the boron component volatile layer contains SiO 2 30-60%, Al 2 O 3 10-30%, B 2 O 3 15-50% and RO (R is an alkaline earth metal) 2-15% in terms of mol%. contains.
  • Heat-resistant layer, by mol%, SiO 2 8 ⁇ 40%, Al 2 O 3 40 ⁇ 85%, B 2 O 3 5 ⁇ 30% and RO (R is an alkaline earth metal) of 0.5 to 7% contains.
  • At least one outermost layer of the laminate is composed of a boron component volatile layer.
  • the laminate further includes a boron component volatile layer inside the laminate. The content rate of B 2 O 3 in the boron component volatile layer constituting at least one outermost layer of the laminate is lower than the content rate of B 2 O 3 in the boron component volatile layer inside the laminate.
  • the volatilization of the boron component occurs from the boron component contained in the boron component volatile layer.
  • the B 2 O 3 content in the boron component volatile layer is as high as 15 to 50 mol%.
  • the dopant host of the present invention has a high volatility of B 2 O 3 .
  • the Al 2 O 3 content in the heat-resistant layer is as high as 40 to 85 mol%.
  • the dopant host of this invention is equipped with the favorable heat resistance which can endure the temperature of 1200 degreeC or more, for example.
  • At least one outermost layer of the laminate is composed of a boron component volatile layer, and the B 2 O 3 content in the boron component volatile layer constituting the outermost layer of the laminate is It is lower than the B 2 O 3 content in the boron component volatile layer inside the laminate.
  • the boron component volatilization layer located outermost layer of the laminate the content of B 2 O 3 ratio is assumed relatively low, boron component vaporization layer constituting the outermost layer of the laminate There can function as B 2 O 3 volatilization amount of the adjustment valve, to suppress the B 2 O 3 volatilization amount per unit time.
  • the dopant host of the present invention B 2 O 3 content in the boron component volatilization layer located inside the laminated body is relatively high. Accordingly, B 2 O 3 content in the total dopant host is high. Therefore, the amount of B 2 O 3 that can be volatilized from the dopant host is large. Therefore, the dopant host of the present invention can stably volatilize a large amount of B 2 O 3 over a long period of time.
  • the B 2 O 3 content in the boron component volatile layer located in the outermost layer of the laminate is the laminate. It is preferably 1 mol% or more lower than the B 2 O 3 content in the internal boron component volatile layer, and more preferably 2 mol% or less.
  • the boron component volatile layer inside the laminate is provided adjacent to the boron component volatile layer constituting at least one outermost layer of the laminate.
  • the thickness of the boron component volatile layer constituting at least one outermost layer of the laminate is preferably larger than the thickness of the boron component volatile layer inside the laminate.
  • the B 2 O 3 volatilization amount per unit time can be more suitably suppressed.
  • the dopant host of this configuration can be volatilized over a longer period of time the B 2 O 3.
  • each of the outermost layers of the laminate is composed of a boron component volatile layer.
  • B 2 O 3 is easily volatilized from both surfaces of the dopant host. Therefore, even B 2 O 3 tends to be supplied to the silicon wafer placed on any surface side of the dopant host.
  • p-type regions can be efficiently formed in a plurality of semiconductor substrates by performing a doping process by alternately arranging a dopant host and a silicon wafer with a predetermined interval. Therefore, the productivity of the P-type semiconductor can be improved.
  • At least one of the boron component volatile layer and the heat-resistant layer may contain glass. Further, at least one of the boron component volatile layer and the heat-resistant layer may contain, for example, crystals such as Al 2 O 3 , ceramic particles, or the like in addition to glass. For example, when a boron component volatile layer consists of glass and components other than glass, it has the said composition as the whole boron component volatile layer. Moreover, when a heat-resistant layer consists of glass and components other than glass, it has the said composition as the whole heat-resistant layer.
  • the glass includes crystallized glass. That is, at least one of the boron component volatile layer and the heat-resistant layer may contain crystallized glass.
  • the crystallized glass is preferably crystallized glass containing Al 4 B 2 O 9 crystals.
  • the Al 4 B 2 O 9 crystals are acicular crystals, the Al 4 B 2 O 9 crystals are entangled three-dimensionally in the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3. That is, Al 4 B 2 O 9 crystals are complicated. For this reason, the heat resistance of the dopant host 1 can be improved by making the dopant host 1 contain an Al 4 B 2 O 9 crystal.
  • the dopa and host manufacturing method according to the present invention relates to the dopant host manufacturing method according to the present invention.
  • the method for producing a dopant host according to the present invention includes a step of firing a green sheet laminate in which a first green sheet for forming a boron component volatile layer and a green sheet for forming a heat-resistant layer are laminated. A laminate including a component volatile layer and a heat-resistant layer is obtained.
  • the dopant host according to the present invention can be easily produced.
  • a dopant host having a desired size can be easily manufactured.
  • the dopant host can be manufactured at low cost.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a dopant host according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a dopant host according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the dopant host produced in Example 1.
  • 4 is a schematic cross-sectional view of a dopant host produced in Example 2.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a dopant host produced in Example 3.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the dopant host produced in Comparative Example 1.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a dopant host produced in Comparative Example 2.
  • FIG. 8 is a graph showing changes over time in the surface resistance values of silicon wafers doped with a boron component using the respective dopant hosts of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a dopant host according to a first embodiment of the present invention.
  • the dopant host 1 according to the first embodiment is composed of a laminate including a boron component volatile layer 2 and a heat-resistant layer 3.
  • the dopant host 1 is configured by a stacked body in which a plurality of boron component volatile layers 2 and a plurality of heat-resistant layers 3 are alternately stacked.
  • the number of boron component volatile layers 2 contained in the dopant host 1 is preferably 3 or more, and more preferably 5 or more. For this reason, when both the outermost layers of the dopant host 1 are comprised by the boron component volatile layer 2a, it is preferable that the number of the boron component volatile layers 2b inside a laminated body is three or more layers. This is because as the number of boron component volatile layers 2 contained in the dopant host 1 is larger, the amount of B 2 O 3 that can be volatilized from the dopant host 1 can be increased. However, if the number of boron component volatile layers 2 contained in the dopant host 1 is too large, the dopant host 1 becomes thick and the weight increases.
  • the number of layers of the boron component volatile layer 2 contained in the dopant host 1 is preferably 50 layers or less, and more preferably 40 layers or less.
  • the number of heat-resistant layers 3 included in the dopant host 1 is preferably 3 or more, and more preferably 5 or more. This is because the heat resistance of the dopant host 1 improves as the number of the heat-resistant layers 3 included in the dopant host 1 increases. However, if the number of the heat-resistant layers 3 included in the dopant host 1 is too large, the dopant host 1 becomes thick and the weight increases. For this reason, handling may become difficult, and the number of silicon wafers that can be put into the thermal diffusion furnace is reduced, which may reduce productivity. Therefore, the number of heat-resistant layers 3 included in the dopant host 1 is preferably 50 layers or less, and more preferably 40 layers or less. *
  • the thicknesses of the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 are not particularly limited.
  • the thickness of the boron component volatile layer 2 can be, for example, 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the thickness of the boron component volatile layer 2 is preferably 100 ⁇ m to 500 ⁇ m. If the boron component volatile layer 2a is too thin, it may be difficult to obtain desired B 2 O 3 volatility. On the other hand, if the boron component volatile layer 2 is too thick, the dopant host 1 may easily crack.
  • the thickness of the heat-resistant layer 3 can be set to 30 ⁇ m to 300 ⁇ m, for example.
  • the thickness of the heat-resistant layer 3 is preferably 50 ⁇ m to 100 ⁇ m. If the heat-resistant layer 3 is too thin, the heat resistance of the dopant host 1 may decrease. On the other hand, if the heat-resistant layer 3 is too thick, the dopant host 1 may easily crack. *
  • the boron component volatile layer 2a is located in the outermost layer of the dopant host 1 as in this embodiment, the boron component volatile layer 2a is preferably thicker than the other boron component volatile layers 2b. In this case, since the function as a control valve of the boron component volatile layer 2a can be enhanced, the dopant host can exhibit an excellent B 2 O 3 volatility over a longer period.
  • the boron component volatile layer 2 is expressed in mol%, SiO 2 30-60%, Al 2 O 3 10-30%, B 2 O 3 15-50%, and RO (R is an alkaline earth metal) 2-15% Containing.
  • the alkaline earth metal includes Mg, Ca, Sr, and Ba.
  • the boron component volatile layer 2 of the present embodiment includes glass and crystals such as Al 2 O 3 crystals and Al 4 B 2 O 9 crystals, and has the above composition as a whole.
  • SiO 2 is a component constituting a glass network contained in the boron component volatile layer 2.
  • the content of SiO 2 is 30 to 60%, preferably 35 to 45%. If the content of SiO 2 is too low, the chemical durability of the dopant host 1 may be lowered. On the other hand, if the content of SiO 2 is too high, the softening point of the glass may increase. For this reason, when the content rate of SiO 2 is too high, the meltability of the glass is deteriorated and it becomes difficult to form the glass, and as a result, the production of the dopant host 1 may be difficult.
  • SiO 2 may be contained in the component other than the glass of the boron component volatilization layer 2.
  • Al 2 O 3 is a component that forms a glass network contained in the boron component volatile layer 2 together with SiO 2 .
  • the content of Al 2 O 3 is 10 to 30%, preferably 15 to 25%. If the Al 2 O 3 content is too low, the chemical durability of the dopant host 1 may be lowered. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, the porosity of the boron component volatile layer 2 may increase, and the strength of the boron component volatile layer 2 may decrease.
  • Al 2 O 3 may be contained in components other than the glass of the boron component volatile layer 2.
  • B 2 O 3 is a volatile component.
  • the content of B 2 O 3 is 15 to 50%, preferably 20 to 40%. If the content of B 2 O 3 is too low, the B 2 O 3 volatilization amount from the dopant host 1 may be insufficient. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too high, the chemical durability of the dopant host 1 may be lowered. Further, if the content of B 2 O 3 is too high, the amount of B 2 O 3 volatilized from the boron component volatile layer 2 becomes too large, and a BSi film is formed on the silicon wafer when the doping process is performed. May end up. Note that it is difficult to remove the BSi film by etching with hydrofluoric acid or the like, which causes a defect.
  • the boron component volatile layer 2 includes a boron component volatile layer 2a located in the outermost layer of the laminate constituting the dopant host 1, and a boron component volatile layer 2b located inside the laminate. . *
  • the content of B 2 O 3 is 15 to 50%.
  • the content rate of B 2 O 3 in the boron component volatile layer 2a located in the outermost layer is lower than the content rate of B 2 O 3 in the boron component volatile layer 2b located inside.
  • the content of B 2 O 3 in the boron component volatile layer 2a located in the outermost layer is 1 mol% or more lower than the content of B 2 O 3 in the boron component volatile layer 2b located inside.
  • it is more preferably 2 mol% or less.
  • the content of B 2 O 3 in the boron component volatile layer 2a located in the outermost layer is preferably 25 to 35%, more preferably 27 to 32%.
  • the content of B 2 O 3 in the boron component volatile layer 2b located inside is preferably 30 to 40%, and more preferably 30 to 38%.
  • RO is a component that promotes vitrification.
  • MgO, CaO, SrO, BaO can be selected, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • the RO content (total amount) is 2 to 15%, preferably 2.5 to 10%. If the RO content is too low, vitrification may be difficult. On the other hand, if the RO content is too high, the chemical durability of the dopant host 1 may be lowered.
  • RO may be contained in components other than the glass of the boron component volatile layer 2.
  • the boron component volatile layer 2 can contain a total of 30% or less of components such as ZrO 2 and TiO 2 for the purpose of improving chemical durability.
  • the heat-resistant layer 3 contains SiO 2 8 to 40%, Al 2 O 3 40 to 85%, B 2 O 3 5 to 30%, and RO (R is an alkaline earth metal) 0.5 to 7%.
  • the heat-resistant layer 3 of the present embodiment includes glass and crystals such as Al 2 O 3 crystals and Al 4 B 2 O 9 crystals, and has the above composition as a whole.
  • SiO 2 is a component constituting a glass network contained in the heat-resistant layer 3.
  • the content of SiO 2 is 8 to 40%, preferably 20 to 30%. If the content of SiO 2 is too low, the chemical durability of the dopant host 1 may be lowered. On the other hand, if the content of SiO 2 is too high, the softening point of the glass becomes high, and the B 2 O 3 volatilization amount may become too small. This is because when the softening point of the glass is increased, the viscosity of the glass is increased, and movement of B 2 O 3 is limited, so that it is difficult to volatilize.
  • SiO 2 may be contained in the components other than the glass of the heat-resistant layer 3.
  • Al 2 O 3 is a main component for maintaining heat resistance.
  • the content of Al 2 O 3 is 40 to 85%, preferably 40 to 55%. If the Al 2 O 3 content is too low, the heat resistance of the dopant host 1 may deteriorate. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, the porosity of the heat-resistant layer 3 increases, and the strength of the dopant host 1 may decrease.
  • Al 2 O 3 may be included as Al 2 O 3 crystals. Thereby, the heat resistance of the dopant host 1 can be further improved.
  • B 2 O 3 is a constituent component of glass contained in the heat-resistant layer 3.
  • the content of B 2 O 3 is 5 to 30%, preferably 10 to 30%. If the content of B 2 O 3 is too low, the mechanical strength of the dopant host 1 may be lowered. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too high, the heat resistance of the heat-resistant layer 3 becomes too low, and the dopant host 1 may be easily deformed even at a temperature lower than 1200 ° C., for example.
  • B 2 O 3 may be contained in components other than the glass of the heat-resistant layer 3.
  • RO is a component that promotes vitrification.
  • MgO, CaO, SrO, BaO can be selected, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • the RO content (total amount) is 0.5 to 7%, preferably 2.5 to 6%. If the RO content is too low, vitrification may be difficult. On the other hand, if the RO content is too high, the heat resistance of the dopant host 1 may decrease.
  • RO may be contained in components other than the glass of the heat-resistant layer 3.
  • the heat-resistant layer 3 may contain a total amount of components such as ZrO 2 and TiO 2 of 30% or less.
  • the dopant host 1 preferably contains Al 4 B 2 O 9 crystals. Specifically, it is preferable that at least one of the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 contains Al 4 B 2 O 9 crystals. It is more preferable that both the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 contain Al 4 B 2 O 9 crystals. Since the Al 4 B 2 O 9 crystals are needle-like crystals, the Al 4 B 2 O 9 crystals are entangled three-dimensionally in the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3. That is, Al 4 B 2 O 9 crystals are complicated. For this reason, the heat resistance of the dopant host 1 can be improved by making the dopant host 1 contain an Al 4 B 2 O 9 crystal. Further, by incorporating Al 4 B 2 O 9 crystal dopant host 1, it is possible to increase the B 2 O 3 volatilization amount.
  • the content of Al 4 B 2 O 9 in the dopant host 1 is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 30 to 50% by mass.
  • the content of Al 4 B 2 O 9 in the boron component volatile layer 2 is preferably 10 to 30% by mass, more preferably 10 to 20% by mass.
  • the content of Al 4 B 2 O 9 in the heat-resistant layer 3 is preferably 30 to 60% by mass, more preferably 35 to 50% by mass. If the content of the Al 4 B 2 O 9 crystal is too low, the heat resistance of the dopant host 1 may be too low, or the B 2 O 3 volatilization amount may be too low. On the other hand, if the content of the Al 4 B 2 O 9 crystal is too high, the porosity of the dopant host 1 may be too high, and the strength of the dopant host 1 may be reduced.
  • At least one of the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 may contain Al 2 O 3 crystals ( ⁇ -corundum crystals) in addition to the Al 4 B 2 O 9 crystals.
  • the content of Al 2 O 3 crystals in each of the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 is preferably 0 to 60% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass.
  • the Al 2 O 3 crystal ( ⁇ -corundum crystal) may be derived from an unreacted component of the raw material alumina powder.
  • the B 2 O 3 volatilization amount per unit time can be suppressed by relatively reducing the B 2 O 3 content in the boron component volatile layer 2a located in the outermost layer of the laminate.
  • B 2 O 3 content in the boron component vaporization layer 2b of the laminate part because relatively high, B 2 O 3 content of the whole dopant host 1 is high. Therefore, the amount of B 2 O 3 that can be volatilized from the dopant host 1 is large. Therefore, the dopant host 1 can volatilize a large amount of B 2 O 3 stably over a long period of time.
  • B 2 O 3 is contained in the boron component volatile layer 2a as the outermost layer and the boron component volatile layer 2b inside the laminate.
  • the difference in rate is preferably 1% or more, and more preferably 2% or more.
  • the boron component volatile layer 2a is thicker than the boron component volatile layer 2b.
  • the thickness of the boron component volatile layer 2a is preferably 50 ⁇ m or more, and more preferably 60 ⁇ m or more.
  • the boron component volatile layer 2 contained in the dopant host 1 is preferably three or less.
  • the stacking order of the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 is not particularly limited, but it is preferable that the boron component volatile layer 2 and the heat-resistant layer 3 are alternately stacked as shown in FIG. In this case, the B 2 O 3 volatility and heat resistance of the dopant host 1 can be further improved.
  • both outermost layers are composed of the boron component volatile layer 2a.
  • B 2 O 3 is suitably volatilized from both surfaces of the dopant host 1. Therefore, even when the silicon wafer is disposed on either side of both surfaces of the dopant host 1, the boron component can be doped into the silicon wafer.
  • a silicon wafer can be disposed on both sides of the dopant host 1 and a p-type region can be simultaneously formed on the two silicon wafers. Therefore, by using the dopant host 1 of this embodiment, a p-type semiconductor can be produced with high productivity.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the dopant host of this embodiment.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • boron component volatile layers or heat-resistant layers may be provided adjacent to each other.
  • the dopant host of this embodiment As shown in FIG. 2, in the dopant host of this embodiment, the boron component volatile layer 2a located in the outermost layer is adjacent to the boron component volatile layer 2b having a higher B 2 O 3 content than the boron component volatile layer 2a. Yes. For this reason, the dopant host of this embodiment exhibits more stable B 2 O 3 volatility over a longer period. The reason that the effect is obtained is not clear, B 2 O 3 amount in the stack unit is greater, i.e. B by providing a concentration gradient of 2 O 3, B 2 O 3 is stable on the surface from the stack unit It is thought that it is because it is supplied.
  • the heat-resistant layer 3 is preferably disposed on the opposite side of the boron component volatile layer 2b from the boron component volatile layer 2a.
  • the manufacturing method of each dopant host of the said 1st and 2nd embodiment is not specifically limited. Hereinafter, an example of the manufacturing method of the dopant host 1 will be described.
  • a green sheet for a boron component volatile layer for forming the boron component volatile layer 2 is prepared.
  • the boron component volatile layer green sheet can be produced, for example, as follows.
  • a raw material powder containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , and RO is prepared into a batch. For example, it is melted and vitrified at around 1600 ° C. for about 1 hour, and then molded, pulverized and classified. To obtain a glass powder.
  • a binder, a plasticizer, a solvent and the like are added to the glass powder and kneaded to obtain a slurry.
  • alumina powder may be mixed with the slurry to facilitate precipitation of Al 4 B 2 O 9 crystals.
  • thermoplastic resin is usually used as the binder.
  • the thermoplastic resin is a component that increases film strength after drying and imparts flexibility.
  • the content of the thermoplastic resin in the slurry is generally about 5 to 30% by mass in the slurry.
  • thermoplastic resin acrylic resins such as polybutyl methacrylate, polymethyl methacrylate and polyethyl methacrylate, polyvinyl butyral, ethyl cellulose and the like can be used, and these can be used alone or in combination.
  • the plasticizer is a component that controls the drying speed and imparts flexibility to the dry film.
  • the content of the plasticizer is generally about 0 to 10% by mass in the slurry.
  • the plasticizer butyl benzyl phthalate, dioctyl phthalate, diisooctyl phthalate, dicapryl phthalate, dibutyl phthalate and the like can be used, and these can be used alone or in combination.
  • Solvent is a component for pasting raw materials.
  • the solvent content in the slurry is generally about 10 to 50% by mass.
  • the solvent for example, terpineol, methyl ethyl ketone, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentadiol monoisobutyrate and the like can be used, and these may be used alone or in combination. it can.
  • the obtained slurry is formed into a sheet shape on a film excellent in mechanical and thermal stability such as polyethylene terephthalate (PET) by, for example, a doctor blade method, and dried to obtain a solvent, a solvent, or the like. Remove. Thereby, the green sheet green sheet for boron component volatile layers can be completed.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the proportion of the raw material powder in the green sheet is generally about 60 to 95% by mass.
  • Green sheet for boron component volatile layer The thickness of the green sheet is preferably 30 to 1500 ⁇ m, more preferably 50 to 1000 ⁇ m, still more preferably 100 to 500 ⁇ m, and more preferably 150 to 300 ⁇ m. Further preferred. If the boron component volatile layer green sheet is too thin, it may be difficult to produce or break during lamination. On the other hand, if the boron component volatile layer green sheet is too thick, cracks may easily occur during drying.
  • the viscosity of the slurry is preferably 1 to 50 Pa ⁇ s, more preferably 2 to 30 Pa ⁇ s, and 3 to 20 Pa ⁇ s. More preferably it is. If the slurry viscosity is too low, there may be a problem that craters are generated at the time of forming the green sheet, or that the variation in the thickness of the green sheet becomes large. On the other hand, if the slurry viscosity is too high, the fluidity of the slurry deteriorates, and unevenness and streaks enter the green sheet, making it difficult to obtain a uniform film. In addition, the amount of slurry attached to the pipes and containers increases, and the material loss tends to increase. The viscosity of the slurry can be adjusted by appropriately selecting the amount of binder, plasticizer and solvent added.
  • the green sheet for the heat-resistant layer is produced by the same method as the green sheet for the boron component volatile layer, using, for example, a mixture of glass powder containing SiO 2 , B 2 O 3 and RO and alumina powder as a raw material powder.
  • the total number of layers to be stacked may be appropriately selected within the range of 3 to 100 sheets, for example, depending on the thickness of the green sheet.
  • the number of laminated green sheets is more preferably 5 to 50.
  • the obtained green sheet is punched into a desired shape as necessary. It may be laminated after being punched into a desired shape, or may be punched after being laminated.
  • a boron-doped material for a semiconductor can be obtained by firing the laminate of green sheets.
  • the sintering temperature is preferably 1000 to 1300 ° C., more preferably 1100 to 1200 ° C.
  • the firing time is appropriately adjusted in the range of 0.5 to 100 hours, for example, depending on the firing temperature.
  • the firing time is preferably 50 to 100 hours.
  • Example 1 to 3 and Comparative Example 1 glass raw materials were prepared so as to have a predetermined glass composition, and then poured into a platinum crucible and melted at 1400 ° C. to 1650 ° C. for 3 hours. Molten glass was poured into a pair of water-cooled rollers and formed into a thin plate shape. Next, the obtained sheet-like molded body was roughly crushed by a ball mill, and then wet-pulverized by adding alcohol, so that the 50% particle diameter (D 50 ) was adjusted to 2.5 ⁇ m. The raw material glass powder was produced by the above process. This raw glass powder itself was used as a raw material for the boron component volatile layer. On the other hand, as the raw material powder for the heat-resistant layer, a material prepared by mixing the raw material glass powder and alumina powder so as to have a predetermined composition was used.
  • a binder (acrylic resin), a plasticizer (butylbenzyl phthalate) and a solvent (methyl ethyl ketone) were added to each raw material powder to prepare a slurry.
  • the obtained slurry was formed into a predetermined thickness by a doctor blade method to prepare a boron component volatile layer green sheet and a heat-resistant layer green sheet, respectively. After drying, it was cut into a disk shape having a predetermined dimension. Subsequently, a plurality of obtained boron component volatile layer green sheets and heat-resistant layer green sheets were laminated, integrated by thermocompression bonding, and then sintered at 900 to 1300 ° C. to obtain a dopant host.
  • Example 1 the boron component volatile layer green sheet and the heat resistant layer green sheet were laminated so that the boron component volatile layer 2 and the heat resistant layer 3 were laminated as shown in FIG. That is, the dopant host according to Example 1 has substantially the same configuration as the dopant host according to the second embodiment.
  • Example 2 as shown in FIG. 4, the boron component volatile layer green sheet and the heat resistant layer green sheet were laminated so that the boron component volatile layer 2 and the heat resistant layer 3 were laminated.
  • Example 3 as shown in FIG. 5, the boron component volatile layer green sheet and the heat resistant layer green sheet were laminated so that the boron component volatile layer 2 and the heat resistant layer 3 were laminated. That is, the dopant host according to Examples 2 and 3 has substantially the same configuration as the dopant host 1 according to the first embodiment.
  • Comparative Example 1 a boron component volatile layer green sheet and a heat resistant layer green sheet were laminated such that the boron component volatile layer 2 and the heat resistant layer 3 were laminated as shown in FIG. That is, the dopant host according to Comparative Example 1 has a configuration substantially similar to that of the first embodiment except that the boron component volatile layer 2b is replaced with the boron component volatile layer 2a. That is, in the dopant host according to Comparative Example 1, only one type of boron component volatile layer is provided.
  • the heat resistance is a temperature at which deformation is started by heating the entire sample in a state where a sintered body is processed into a 50 ⁇ 10 ⁇ 2 mm rectangular parallelepiped and placed on a support base with a span of 30 mm and a weight of 15 g is applied to the center ( Evaluation was made by determining the heat-resistant temperature. The results are shown in Table 1 below and FIG.
  • B 2 O 3 volatility was evaluated as follows. A silicon wafer and each of the dopant hosts of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were placed on a quartz boat facing each other at a predetermined interval, and the carrier was allowed to flow at 1150 ° C. for 2 hours in an electric furnace. B 2 O 3 was deposited on the silicon wafer by firing. The surface layer of the treated silicon wafer was etched with hydrofluoric acid, an electrode was connected to the silicon wafer, a current was passed, and the change over time in the surface resistance value was measured. The results are shown in FIG. A small increase in the surface resistance value of the silicon wafer over time means that the amount of B 2 O 3 deposited on the silicon wafer is large and the volatility of B 2 O 3 from the dopant host is good. .
  • Comparative example 2 The glass raw material prepared so that it might become the composition shown in Table 1 was thrown into the platinum crucible, and it melted at 1600 degreeC for 1 hour, and was vitrified. Subsequently, molten glass was cast in a molded body and annealed to obtain a columnar glass having the same diameter as the dopant host of Example 1. The obtained columnar glass was heat-treated and crystallized, and cut so as to have the same thickness as the dopant host of Example 1. For this reason, the dopant host of Comparative Example 2 was composed of a single boron component volatile layer 2. The resulting dopant host, was measured 2 O 3 volatile heat resistance and B in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below and FIG.
  • the silicon wafer can be used if the surface resistance value of the silicon wafer is 3 ⁇ / ⁇ .
  • the silicon wafer on which B 2 O 3 was deposited using the dopant hosts of Examples 1 to 3 had a good usable time of 20 hours or more.
  • the usable time of the dopant hosts of Comparative Examples 1 and 2 was as short as 10 hours.
  • the dopant host of Comparative Example 2 had a heat resistant temperature as low as 1100 ° C.

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Abstract

　経時的にＢ２Ｏ３揮発量が低下しにくく、長期にわたって良好なＢ２Ｏ３揮発能を有するドーパントホストを提供する。　ドーパントホストは、モル％表示で、ＳｉＯ２　３０～６０％、Ａｌ２Ｏ３　１０～３０％、Ｂ２Ｏ３　１５～５０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　２～１５％を含有するホウ素成分揮発層と、ＳｉＯ２　８～４０％、Ａｌ２Ｏ３　４０～８５％、Ｂ２Ｏ３　５～３０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　０．５～７％を含有する耐熱層とを含む積層体を有する。積層体の少なくとも一方の最外層がホウ素成分揮発層により構成されている。積層体は、積層体内部にホウ素成分揮発層をさらに含む。積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率が、積層体内部のホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率よりも低い。

Description

ドーパントホスト及びその製造方法
　本発明は、ドーパントホスト及びその製造方法に関する。特に、本発明は、シリコン半導体中にホウ素を拡散させてＰ型半導体を得るために使用されるドーパントホスト及びその製造方法に関する。
　従来、シリコン半導体基板にＰ型領域を形成する方法として、ドーパントホスト法、対向ＢＮ法、熱分解法等が知られている。
　ドーパントホスト法は、シリコンウエハー等の半導体ウエハーと一定の距離を保って並列させたＢ２Ｏ３を含むガラスセラミックスウエハー（ドーパントホスト）より揮発したＢ２Ｏ３を半導体ウエハー上にデポジション（被着）させ、ホウ素成分を半導体基板内に熱拡散させる方法である（例えば、特許文献１を参照）。
　対向ＢＮ法は、ドーパントホスト法とほぼ同じプロセスを有する方法である。対向ＢＮ法は、ガラスセラミックスウエハーの代わりに窒化ホウ素ウエハーを活性化処理（ＢＮをＢ２Ｏ３に変換する処理）したものを使用する点でドーパントホスト法と異なる。
　熱分解法は、液状のＢＣｌ３、ＢＢｒ３などをバブリングして気化し、それを予め加熱された半導体ウエハー上に被着、分解させ、Ｂ２Ｏ３のデポジション被膜を得た後、熱拡散させる方法である。
　対向ＢＮ法では、ドーピング時に概ね毎回ドーパントホストに対して活性化処理を施す必要がある。一方、ドーパントホスト法では、活性化処理は最初に１回行えばよく、その後はほとんど不要である。このため、ドーパントホスト法を用いることによりｐ型領域形成のプロセスコストを低く抑えることができる。また、熱分解法では、半導体ウエハー上にガスを被着させるので、大口径の半導体ウエハーにＢ２Ｏ３を拡散させる場合、被着量のばらつきが大きくなるという問題がある。それに対し、ドーパントホスト法では、半導体ウエハーと同じ面積のガラスセラミックスウエハーを対向させて熱処理を行うため、ホウ素成分の拡散のばらつきを抑えられるという利点がある。
特開昭５２－５５８６１号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されているドーパントホストは耐熱性に劣るため、熱処理を繰り返すとたわみが発生するおそれがある。ドーパントホストにたわみが発生すると、ドーパントホストが半導体ウエハーに接触し、歩留まりが低下したり、Ｂ２Ｏ３拡散量のばらつきが生じたりするという問題がある。また、特許文献１に開示されているドーパントホストは、対向ＢＮ法と比較してＢ２Ｏ３揮発量が少ないため、半導体ウエハーに対するＢ２Ｏ３の熱拡散効率に劣るという問題がある。
　上記問題に鑑み、Ｂ２Ｏ３成分の比較的多いホウ素成分揮発層とＡｌ２Ｏ３含有率が比較的多い耐熱層からなる積層構造を有するドーパントホストを用いることも考えられる。このドーパントホストであれば、耐熱性が高く、かつＢ２Ｏ３の揮発量を多くすることができる。しかしながら、このドーパントホストは、経時的にＢ２Ｏ３揮発量が低下しやすく、長期にわたる使用が困難である。
　したがって、本発明は、経時的にＢ２Ｏ３揮発量が低下しにくく、長期にわたって良好なＢ２Ｏ３揮発能を有するドーパントホストを提供することを目的とする。
　本発明者等は鋭意検討した結果、ホウ素成分揮発層および耐熱層から構成される積層構造を有するドーパントホストにおいて、各ホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率を調整することにより前記課題を解決できることを見いだし、本発明として提案するものである。
　すなわち、本発明に係るドーパントホストは、積層体を有する。積層体は、ホウ素成分揮発層と、耐熱層とを含む。ホウ素成分揮発層は、モル％表示で、ＳｉＯ２　３０～６０％、Ａｌ２Ｏ３　１０～３０％、Ｂ２Ｏ３　１５～５０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　２～１５％を含有する。耐熱層は、モル％表示で、ＳｉＯ２　８～４０％、Ａｌ２Ｏ３　４０～８５％、Ｂ２Ｏ３　５～３０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　０．５～７％を含有する。積層体の少なくとも一方の最外層は、ホウ素成分揮発層により構成されている。積層体は、積層体内部にホウ素成分揮発層をさらに含む。積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率は、積層体内部のホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率よりも低い。
　ホウ素成分の揮発は、ホウ素成分揮発層に含まれるホウ素成分より生じるところ、本発明のドーパントホストでは、ホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率が１５～５０モル％と多い。このため、本発明のドーパントホストは、高いＢ２Ｏ３の揮発能を備えている。また、本発明のドーパントホストでは、耐熱層におけるＡｌ２Ｏ３含有率が４０～８５モル％と多い。このため、本発明のドーパントホストは、例えば１２００℃以上の温度にも耐えうる良好な耐熱性を備えている。
　本発明のドーパントホストでは、積層体の少なくとも一方の最外層がホウ素成分揮発層により構成されており、かつ積層体の最外層を構成しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率が、積層体内部のホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率よりも低い。このように、積層体の最外層に位置しているホウ素成分揮発層をＢ２Ｏ３含有率が相対的に低いものとすることにより、積層体の最外層を構成しているホウ素成分揮発層がＢ２Ｏ３揮発量の調整弁として機能し、単位時間当たりのＢ２Ｏ３揮発量を抑制することができる。また、本発明のドーパントホストでは、積層体内部に位置しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率が相対的に高い。このため、ドーパントホスト全体におけるＢ２Ｏ３含有率が高くされている。よって、ドーパントホストから揮発し得るＢ２Ｏ３量が多い。従って、本発明のドーパントホストは、多量のＢ２Ｏ３を長期にわたって安定的に揮発させることができる。
　ドーパントホストを、より長期にわたってより安定的にＢ２Ｏ３を揮発できるものとする観点からは、積層体の最外層に位置しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率は、積層体内部のホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３含有率よりも１モル％以上低いことが好ましく、２モル％以上低いことがより好ましい。
　積層体内部のホウ素成分揮発層は、積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層と隣接して設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、単位時間当たりのＢ２Ｏ３揮発量をより好適に制御することが可能となり、長期にわたって安定したＢ２Ｏ３揮発能が発揮されやすくなる。これは積層体内部のＢ２Ｏ３量がより多い、すなわちＢ２Ｏ３の濃度勾配を設けることにより、Ｂ２Ｏ３が積層体内部より表面に安定して供給されるからであると考えられる。
　積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層の厚みが、積層体内部のホウ素成分揮発層の厚みよりも大きいことが好ましい。
　最外層に位置しており、Ｂ２Ｏ３含有率が低いホウ素成分揮発層を厚くすることによって、単位時間あたりのＢ２Ｏ３揮発量をより好適に抑制することができる。従って、この構成のドーパントホストは、Ｂ２Ｏ３をより長期にわたって揮発させることができる。
　積層体の両最外層のそれぞれがホウ素成分揮発層により構成されていることが好ましい。
　この構成によれば、ドーパントホストの両表面のいずれからもＢ２Ｏ３が揮発しやすくなる。このため、ドーパントホストのいずれの表面側に配置したシリコンウエハーにもＢ２Ｏ３が供給されやすくなる。例えば、ドーパントホストとシリコンウエハーとを、一定間隔を空けて交互に並べてドーピング処理を行うことにより、複数の半導体基板にｐ型領域を効率的に形成していくことができる。従って、Ｐ型半導体の生産性を向上させることができる。
　なお、本発明のドーパントホストでは、ホウ素成分揮発層と、耐熱層とのうちの少なくとも一方は、ガラスを含んでいてもよい。また、ホウ素成分揮発層と、耐熱層とのうちの少なくとも一方は、ガラスに加えて、例えば、Ａｌ２Ｏ３などの結晶やセラミック粒子等を含んでいてもよい。例えば、ホウ素成分揮発層が、ガラスと、ガラス以外の成分とからなる場合は、ホウ素成分揮発層全体として、上記組成を有している。また、耐熱層が、ガラスと、ガラス以外の成分とからなる場合は、耐熱層全体として、上記組成を有している。
　なお、本発明において、ガラスには、結晶化ガラスが含まれるものとする。すなわち、ホウ素成分揮発層と、耐熱層とのうちの少なくとも一方は、結晶化ガラスを含んでいてもよい。ホウ素成分揮発層と、耐熱層とのうちの少なくとも一方が結晶化ガラスを含む場合は、その結晶化ガラスは、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含む結晶化ガラスであることが好ましい。
　この場合、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶は針状結晶であるため、ホウ素成分揮発層２や耐熱層３において、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶同士が立体的に絡み合う。すなわち、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶同士が錯綜する。このため、ドーパントホスト１にＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含有させることにより、ドーパントホスト１の耐熱性を改善することができる。
　本発明に係るドーパとホストの製造方法は、上記本発明に係るドーパントホストの製造方法に関する。本発明に係るドーパントホストの製造方法は、ホウ素成分揮発層を形成するための第１のグリーンシートと、耐熱層を形成するためのグリーンシートとを積層したグリーンシート積層体を焼成することによりホウ素成分揮発層と耐熱層とを含む積層体を得る。
　本発明に係るドーパントホストの製造方法によれば、上記本発明に係るドーパントホストを容易に製造することができる。また、グリーンシートの大きさを適宜選択することにより、所望の大きさのドーパントホストを容易に製造することが可能となる。また、ガラスセラミックスのインゴットを製造した後に、インゴットをウエハー状に切断加工するというプロセスを経る必要がないため、ドーパントホストを低コストに製造することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るドーパントホストの略図的断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係るドーパントホストの略図的断面図である。 図３は、実施例１において作製したドーパントホストの略図的断面図である。 図４は、実施例２において作製したドーパントホストの略図的断面図である。 図５は、実施例３において作製したドーパントホストの略図的断面図である。 図６は、比較例１において作製したドーパントホストの略図的断面図である。 図７は、比較例２において作製したドーパントホストの略図的断面図である。 図８は、実施例１～３および比較例１、２のそれぞれのドーパントホストを用いてホウ素成分をドープしたシリコンウエハーの表面抵抗値の経時変化を示すグラフである。
　（第１の実施形態）
　図１に本発明の第１の実施形態のドーパントホストの略図的断面図を示す。図１に示すように、第１の実施形態に係るドーパントホスト１は、ホウ素成分揮発層２と耐熱層３とを含む積層体からなる。具体的には、ドーパントホスト１は、複数のホウ素成分揮発層２と複数の耐熱層３とが交互に積層された積層体により構成されている。　
ドーパントホスト１に含まれるホウ素成分揮発層２の層数は、３層以上であることが好ましく、５層以上であることが好ましい。このため、ドーパントホスト１の両最外層がホウ素成分揮発層２ａにより構成されている場合は、積層体内部のホウ素成分揮発層２ｂの層数は、３層以上であることが好ましい。ドーパントホスト１に含まれるホウ素成分揮発層２の層数が多いほど、ドーパントホスト１から揮発し得るのＢ２Ｏ３量を多くできるためである。しかしながら、ドーパントホスト１に含まれるホウ素成分揮発層２の層数が多すぎると、ドーパントホスト１が厚くなって重量が大きくなる。このため、取扱いが困難になったり、熱拡散炉に投入できるシリコンウェハーの枚数が減少し、生産性が低下する場合がある。このため、ドーパントホスト１に含まれるホウ素成分揮発層２の層数は、５０層以下であることが好ましく、４０層以下であることがより好ましい。　
ドーパントホスト１に含まれる耐熱層３の層数は、３層以上であることが好ましく、５層以上であることがより好ましい。ドーパントホスト１に含まれる耐熱層３の層数が多いほど、ドーパントホスト１の耐熱性が向上するためである。しかしながら、ドーパントホスト１に含まれる耐熱層３の層数が多すぎると、ドーパントホスト１が厚くなって重量が大きくなる。このため、取扱いが困難になったり、熱拡散炉に投入できるシリコンウェハーの枚数が減少し、生産性が低下する場合がある。従って、ドーパントホスト１に含まれる耐熱層３の層数は、５０層以下であることが好ましく、４０層以下であることがより好ましい。　
ホウ素成分揮発層２及び耐熱層３のそれぞれの厚さは、特に限定されない。ホウ素成分揮発層２の厚さは、例えば、５０μｍ～１０００μｍとすることができる。ホウ素成分揮発層２の厚さは、１００μｍ～５００μｍであることが好ましい。ホウ素成分揮発層２ａが薄すぎると、所望のＢ２Ｏ３揮発能が得られにくくなる場合がある。一方、ホウ素成分揮発層２が厚すぎると、ドーパントホスト１にクラックが生じやすくなる場合がある。　
耐熱層３の厚さは、例えば、３０μｍ～３００μｍとすることができる。耐熱層３の厚さは、５０μｍ～１００μｍであることが好ましい。耐熱層３が薄すぎると、ドーパントホスト１の耐熱性が低下する場合がある。一方、耐熱層３が厚すぎると、ドーパントホスト１にクラックが生じやすくなる場合がある。　
本実施形態のように、ドーパントホスト１の最外層にホウ素成分揮発層２ａが位置する場合は、ホウ素成分揮発層２ａは、他のホウ素成分揮発層２ｂよりも厚いことが好ましい。この場合、ホウ素成分揮発層２ａの調整弁としての機能を高めることができるため、ドーパントホストを、より長期にわたって優れたＢ２Ｏ３揮発能を発揮するものとすることができる。
　ホウ素成分揮発層２は、モル％表示で、ＳｉＯ２　３０～６０％、Ａｌ２Ｏ３　１０～３０％、Ｂ２Ｏ３　１５～５０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　２～１５％を含有する。なお、アルカリ土類金属には、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＢａが含まれる。具体的には、本実施形態のホウ素成分揮発層２は、ガラスと、Ａｌ２Ｏ３結晶やＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶等の結晶とを含んでおり、全体として、上記組成を有する。
　ホウ素成分揮発層２における各成分の含有率を上記のように制限した理由を説明する。なお、以下の説明で「％」は特に断りがない限り「モル％」を表す。
　ＳｉＯ２は、ホウ素成分揮発層２に含まれるガラスのネットワークを構成する成分である。ＳｉＯ２の含有率は、３０～６０％であり、好ましくは３５～４５％である。ＳｉＯ２の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１の化学的耐久性が低くなる場合がある。一方、ＳｉＯ２の含有率が高すぎると、ガラスの軟化点が高くなる場合がある。このため、ＳｉＯ２の含有率が高すぎると、ガラスの溶融性が悪化してガラスの成形が困難となり、結果としてドーパントホスト１の作製が困難となる場合がある。なお、ＳｉＯ２は、ホウ素成分揮発層２のガラス以外の成分に含まれていてもよい。
　Ａｌ２Ｏ３は、ＳｉＯ２とともにホウ素成分揮発層２に含まれるガラスのネットワークを構成する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有率は、１０～３０％であり、好ましくは１５～２５％である。Ａｌ２Ｏ３の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１の化学的耐久性が低くなる場合がある。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有率が高すぎると、ホウ素成分揮発層２の気孔率が大きくなり、ホウ素成分揮発層２の強度が低下する場合がある。なお、Ａｌ２Ｏ３は、ホウ素成分揮発層２のガラス以外の成分に含まれていてもよい。
　Ｂ２Ｏ３は、揮発成分である。Ｂ２Ｏ３の含有率は、１５～５０％であり、好ましくは２０～４０％である。Ｂ２Ｏ３の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１からのＢ２Ｏ３揮発量が不十分となる場合がある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有率が高すぎると、ドーパントホスト１の化学的耐久性が低くなる場合がある。また、Ｂ２Ｏ３の含有率が高すぎると、ホウ素成分揮発層２からのＢ２Ｏ３揮発量が多くなりすぎて、ドーピング処理を行った際にシリコンウエハー上にＢＳｉ膜が形成されてしまう場合がある。なお、ＢＳｉ膜はフッ酸等によるエッチングによっても除去することが困難であり、不良の原因となる。
　ホウ素成分揮発層２には、ドーパントホスト１を構成している積層体の最外層に位置しているホウ素成分揮発層２ａと、積層体内部に位置しているホウ素成分揮発層２ｂとが含まれる。　
ホウ素成分揮発層２ａ、２ｂのいずれにおいても、Ｂ２Ｏ３の含有率は、１５～５０％である。但し、最外層に位置しているホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３における含有率の方が、内部に位置しているホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３の含有率よりも低い。最外層に位置しているホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３における含有率の方が、内部に位置しているホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３の含有率よりも１モル％以上低いことが好ましく、２モル％以上低いことがより好ましい。最外層に位置しているホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３における含有率と、内部に位置しているホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３の含有率との差が小さすぎると、最外層のホウ素成分揮発層２ａの調整弁としての機能が十分に得られず、ドーパントホストからＢ２Ｏ３が揮発する期間が短くなってしまう場合がある。　
具体的には、最外層に位置しているホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３における含有率は、２５～３５％であることが好ましく、２７～３２％であることがより好ましい。一方、内部に位置しているホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３の含有率は、３０～４０％であることが好ましく、３０～３８％であることがより好ましい。
　ＲＯはガラス化を促進する成分である。ＲＯとしては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを選択することができ、これらを単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。ＲＯの含有率（合量）は、２～１５％であり、好ましくは２．５～１０％である。ＲＯの含有率が低すぎると、ガラス化しにくくなる場合がある。一方、ＲＯの含有率が高すぎると、ドーパントホスト１の化学的耐久性が低くなる場合がある。なお、ＲＯは、ホウ素成分揮発層２のガラス以外の成分に含まれていてもよい。
　ホウ素成分揮発層２には、その他にも、化学的耐久性を向上させることなどを目的として、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２などの成分を合量で３０％以下含有させることができる。
　耐熱層３は、ＳｉＯ２　８～４０％、Ａｌ２Ｏ３　４０～８５％、Ｂ２Ｏ３　５～３０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）０．５～７％を含有する。具体的には、本実施形態の耐熱層３は、ガラスと、Ａｌ２Ｏ３結晶やＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶等の結晶とを含んでおり、全体として、上記組成を有する。
　次に、耐熱層３における各成分の含有率を上記のように制限した理由を説明する。
　ＳｉＯ２は、耐熱層３に含まれるガラスのネットワークを構成する成分である。ＳｉＯ２の含有率は、８～４０％であり、好ましくは２０～３０％である。ＳｉＯ２の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１の化学的耐久性が低くなる場合がある。一方、ＳｉＯ２の含有率が高すぎるとガラスの軟化点が高くなり、Ｂ２Ｏ３揮発量が少なくなりすぎる場合がある。これは、ガラスの軟化点が高くなるとガラスの粘度が高くなり、Ｂ２Ｏ３の移動が制限されて揮発しにくくなるからである。なお、ＳｉＯ２は、耐熱層３のガラス以外の成分に含まれていてもよい。
　Ａｌ２Ｏ３は、耐熱性を保持するための主要成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有率は、４０～８５％であり、好ましくは４０～５５％である。Ａｌ２Ｏ３の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１の耐熱性が悪化する場合がある。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有率が高すぎると、耐熱層３の気孔率が大きくなり、ドーパントホスト１の強度が低下する場合がある。なお、Ａｌ２Ｏ３は、Ａｌ２Ｏ３結晶として含まれていてもよい。これにより、ドーパントホスト１の耐熱性をさらに向上することができる。
　Ｂ２Ｏ３は、耐熱層３に含まれるガラスの構成成分である。Ｂ２Ｏ３の含有率は、５～３０％であり、好ましくは１０～３０％である。Ｂ２Ｏ３の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１の機械的強度が低くなる場合がある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有率が高すぎると、耐熱層３の耐熱性が低くなりすぎ、例えば１２００℃より低い温度においてもドーパントホスト１に変形が生じやすくなる場合がある。なお、Ｂ２Ｏ３は、耐熱層３のガラス以外の成分に含まれていてもよい。
　ＲＯは、ガラス化を促進する成分である。ＲＯとしては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを選択することができ、これらを単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。ＲＯの含有率（合量）は、０．５～７％であり、好ましくは２．５～６％である。ＲＯの含有率が低すぎるとガラス化しにくくなる場合がある。一方、ＲＯの含有率が高すぎるとドーパントホスト１の耐熱性が低下する場合がある。なお、ＲＯは、耐熱層３のガラス以外の成分に含まれていてもよい。
　その他にも、耐熱層３の耐熱性を向上させることなどを目的として、耐熱層３に、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２などの成分を合量で３０％以下含有させてもよい。
　ドーパントホスト１はＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含有することが好ましい。具体的には、ホウ素成分揮発層２及び耐熱層３の少なくとも一方がＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含有していることが好ましい。ホウ素成分揮発層２及び耐熱層３の両方がＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含有していることがより好ましい。Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶は針状結晶であるため、ホウ素成分揮発層２や耐熱層３において、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶同士が立体的に絡み合う。すなわち、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶同士が錯綜する。このため、ドーパントホスト１にＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含有させることにより、ドーパントホスト１の耐熱性を改善することができる。また、ドーパントホスト１にＡｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含有させることにより、Ｂ２Ｏ３揮発量を多くすることができる。
　ドーパントホスト１におけるＡｌ４Ｂ２Ｏ９の含有率は、好ましくは２０～５０質量％であり、より好ましくは３０～５０質量％である。ホウ素成分揮発層２におけるＡｌ４Ｂ２Ｏ９の含有率は、好ましくは１０～３０質量％であり、より好ましくは１０～２０質量％である。また、耐熱層３におけるＡｌ４Ｂ２Ｏ９の含有率は、好ましくは３０～６０質量％であり、より好ましくは３５～５０質量％である。Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶の含有率が低すぎると、ドーパントホスト１の耐熱性が低くなりすぎたり、Ｂ２Ｏ３揮発量が少なくなりすぎたりする場合がある。一方、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶の含有率が高すぎると、ドーパントホスト１の気孔率が大きくなりすぎて、ドーパントホスト１の強度が低下する場合がある。
　ホウ素成分揮発層２及び耐熱層３の少なくとも一方は、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶以外にもＡｌ２Ｏ３結晶（α－コランダム結晶）を含有しても構わない。ホウ素成分揮発層２及び耐熱層３のそれぞれにおけるＡｌ２Ｏ３結晶の含有率は、０～６０質量％であることが好ましく、１０～５０質量％であることがより好ましい。なお、Ａｌ２Ｏ３結晶（α－コランダム結晶）は、原料アルミナ粉末の未反応成分由来のものであってもよい。
　以上説明したように、本実施形態では、積層体の最外層に位置するホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３含有率が、積層体内部のホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３含有率よりも低い。すなわち、積層体の最外層に位置するホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３含有率が相対的に高く、積層体内部のホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３含有率が相対的に高い。このように、積層体の最外層に位置するホウ素成分揮発層２ａにおけるＢ２Ｏ３含有率を相対的に低くすることにより、単位時間当たりのＢ２Ｏ３揮発量を抑制することができる。また、積層体内部のホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３含有率が相対的に高いため、ドーパントホスト１全体としてのＢ２Ｏ３含有率が高くされている。よって、ドーパントホスト１から揮発し得るＢ２Ｏ３の量が多い。従って、ドーパントホスト１は、長期にわたって安定的に、多量のＢ２Ｏ３を揮発させることができる。
　ドーパントホスト１から多量のＢ２Ｏ３がより長期にわたって安定して揮発するようにする観点からは、最外層のホウ素成分揮発層２ａと積層体内部のホウ素成分揮発層２ｂにおけるＢ２Ｏ３含有率の差は、１％以上であることが好ましく、２％以上であることがより好ましい。
　なお、ホウ素成分揮発層２ａが薄すぎると、ホウ素成分揮発層２ａが有する弁機能が十分に発揮されない場合がある。このため、ホウ素成分揮発層２ａは、ホウ素成分揮発層２ｂよりも厚いことが好ましい。ホウ素成分揮発層２ａを、ホウ素成分揮発層２ｂよりも厚くすることにより、より長期にわたってＢ２Ｏ３を揮発させることができる。具体的には、ホウ素成分揮発層２ａの厚みは、５０μｍ以上であることが好ましく、６０μｍ以上であることがより好ましい。
　なお、ホウ素成分揮発層２の組成が異なると、ホウ素成分揮発層２を焼成により形成する際の収縮率も異なる。したがって、ドーパントホスト１に含まれるホウ素成分揮発層２の種類（異なる組成の数）が増えるほど、ホウ素成分揮発層２と耐熱層３との間に生じる歪みが大きくなりやすく、ドーパントホスト１の耐久性が低下する傾向にある。このような観点から、ドーパントホスト１に含まれるホウ素成分揮発層２は３種類以下であることが好ましい。
　ホウ素成分揮発層２と耐熱層３の積層順序は特に限定されないが、図１に示すように、ホウ素成分揮発層２と耐熱層３とが交互に積層されていることが好ましい。この場合、ドーパントホスト１のＢ２Ｏ３揮発能および耐熱性をより向上し得るためである。　
本実施形態のドーパントホスト１では、両最外層がホウ素成分揮発層２ａにより構成されている。このため、ドーパントホスト１の両表面のいずれにおいてからもＢ２Ｏ３が好適に揮発する。したがって、ドーパントホスト１の両表面のいずれの側にシリコンウエハーを配置した場合であっても、シリコンウエハーへのホウ素成分のドーピングが可能である。例えば、ドーパントホスト１の両側にシリコンウエハーを配置し、それら２つのシリコンウエハーにｐ型領域を同時に形成することもできる。従って、本実施形態のドーパントホスト１を用いることにより、ｐ型半導体を高い生産性で生産することができる。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に同様の機能を有する部材を同様の符号で参照し、説明を省略する。
　（第２の実施形態）
　図２に、本実施形態のドーパントホストの略図的断面図を示す。　
上記第１の実施形態では、最外層のホウ素成分揮発層２ａが耐熱層３と隣接している例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明のドーパントホストでは、ホウ素成分揮発層同士または耐熱層同士が隣接して設けられていてもよい。　
図２に示すように、本実施形態のドーパントホストでは、最外層に位置するホウ素成分揮発層２ａは、ホウ素成分揮発層２ａよりＢ２Ｏ３含有率の高いホウ素成分揮発層２ｂと隣接している。このため、本実施形態のドーパントホストは、より長期にわたってより安定したＢ２Ｏ３揮発能を発揮する。この効果が得られる理由は定かではないが、積層体内部のＢ２Ｏ３量がより多い、すなわちＢ２Ｏ３の濃度勾配を設けることにより、Ｂ２Ｏ３が積層体内部より表面に安定して供給されるからであると考えられる。　
なお、最外層のホウ素成分揮発層２ａの内側に、ホウ素成分揮発層２ａよりもＢ２Ｏ３含有率の高い複数のホウ素成分揮発層２ｂを連続して配置することも考えられる。しかしながら、この場合は、ホウ素成分揮発層２間に生じる歪みが大きくなり、ドーパントホスト１の耐久性が低下するおそれがある。従って、ホウ素成分揮発層２ａに隣接してホウ素成分揮発層２ｂを配置する場合は、ホウ素成分揮発層２ｂのホウ素成分揮発層２ａとは反対側には、耐熱層３を配置することが好ましい。
　（ドーパントホストの製造方法）
　上記第１及び第２の実施形態のそれぞれのドーパントホストの製造方法は、特に限定されない。以下、ドーパントホスト１の製造方法の一例について説明する。
　まず、ホウ素成分揮発層２を形成するためのホウ素成分揮発層用グリーンシートを作製する。ホウ素成分揮発層用グリーンシートは、例えば、以下のようにして作製することができる。
　まず、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＲＯを含有する原料粉末を調合してバッチとし、例えば１６００℃前後で約１時間溶融してガラス化した後、成形、粉砕、分級することによってガラス粉末を得る。
　次に、ガラス粉末に結合剤、可塑剤、溶剤等を添加して混錬することによりスラリーとする。なお、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を析出させやすくするため、スラリーにアルミナ粉末を混合しても構わない。
　結合剤としては、通常、熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分である。スラリーにおける熱可塑性樹脂の含有率は、一般的には、スラリー中に５～３０質量％程度である。　
熱可塑性樹脂としては、ポリブチルメタアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレートなどのアクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチルセルロース等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用することができる。
　可塑剤は、乾燥速度をコントロールするとともに、乾燥膜に柔軟性を与える成分である。可塑剤の含有率は、一般的には、スラリー中に０～１０質量％程度である。可塑剤としては、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用することができる。
　溶剤は原料をペースト化するための成分である。スラリーにおける溶剤の含有率は、一般的に、１０～５０質量％程度である。溶剤としては、例えばターピネオール、メチルエチルケトン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタジオールモノイソブチレート等が使用可能であり、これらを単独または混合して使用することができる。
　次に、得られたスラリーを、例えばドクターブレード法によって、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の機械的、熱的安定性に優れたフィルムの上にシート状に成形し、乾燥させることによって溶媒や溶剤等を除去する。これにより、ホウ素成分揮発層用グリーンシートグリーンシートを完成させることができる。
　ホウ素成分揮発層用グリーンシートグリーンシート中に占める原料粉末の割合は、一般的には、６０～９５質量％程度である。
　ホウ素成分揮発層用グリーンシートグリーンシートの厚さは、３０～１５００μｍであることが好ましく、５０～１０００μｍであることがより好ましく、１００～５００μｍであることがさらに好ましく、１５０～３００μｍであることがなお好ましい。ホウ素成分揮発層用グリーンシートが薄すぎると、作製が困難になったり、積層中に破損しやすくなる場合がある。一方、ホウ素成分揮発層用グリーンシートが厚すぎると、乾燥中にクラックが生じやすくなる場合がある。
　ドクターブレードによりホウ素成分揮発層用グリーンシートを作製する場合は、スラリーの粘度は、１～５０Ｐａ・ｓであることが好ましく、２～３０Ｐａ・ｓであることがより好ましく、３～２０Ｐａ・ｓであることがさらに好ましい。スラリー粘度が低すぎると、グリーンシート成形時にクレーターが発生したり、グリーンシート膜厚のバラツキが大きくなるなどの問題が生じるおそれがある。一方、スラリー粘度が高すぎると、スラリーの流動性が悪化し、グリーンシート上にムラやスジが入ったりして均一な膜が得られにくくなる。また、配管や容器へのスラリーの付着量が多くなり、材料ロスが大きくなる傾向がある。なお、スラリーの粘度は、結合剤、可塑剤、溶剤の添加量を適宜選択することにより調整することができる。
　耐熱層用のグリーンシートは、例えば、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＲＯを含むガラス粉末とアルミナ粉末の混合物を原料粉末として、ホウ素成分揮発層用のグリーンシートと同様の方法で作製する。
　得られた二種類のグリーンシートを積層し、圧着して一体化する。積層させる総枚数は、グリーンシートの厚さに応じて、例えば３～１００枚の範囲で適宜選択すればよい。グリーンシートの積層枚数は、５～５０枚であることがより好ましい。得られたグリーンシートは、必要に応じて所望の形状に打ち抜きされる。所望の形状に打ち抜き後に積層させてもよいし、積層させた後に打ち抜きを行ってもよい。
　その後、グリーンシートの積層体を焼成することにより半導体用ホウ素ドープ材を得ることができる。焼結温度は、１０００～１３００℃であることが好ましく、１１００～１２００℃であることがより好ましい。焼成時間は焼成温度に応じて、例えば０．５～１００時間の範囲で適宜調整される。焼成時間は、５０～１００時間であることが好ましい。　（実施例）
　以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　（実施例１～３および比較例１）　まず、所定のガラス組成となるようにガラス原料を調合した後、白金坩堝に投入して１４００℃～１６５０℃で３時間溶融した。溶融ガラスを一対の水冷ローラーに流し込み、薄板状に成形した。次いで、得られた薄板状成形体をボールミルにより粗砕した後、アルコールを加えて湿式粉砕し、５０％粒子径（Ｄ５０）が２．５μｍとなるように調整した。以上の工程により、原料ガラス粉末を作製した。この原料ガラス粉末そのものをホウ素成分揮発層用の原料とした。一方、耐熱層用の原料粉末としては、上記原料ガラス粉末とアルミナ粉末とを混合し、所定の組成となるように調製したものを用いた。
　次に、各原料粉末に結合剤（アクリル樹脂）、可塑剤（ブチルベンジルフタレート）および溶剤（メチルエチルケトン）を添加してスラリーを調製した。得られたスラリーをドクターブレード法によって所定の厚みに成形し、ホウ素成分揮発層用グリーンシートと耐熱層用グリーンシートとをそれぞれ作製した。乾燥後、所定寸法を有する円盤状に切断した。続いて、得られたホウ素成分揮発層用グリーンシートと耐熱層用グリーンシートとを複数枚積層し、熱圧着によって一体化した後、９００～１３００℃で焼結してドーパントホストを得た。
　なお、実施例１においては、図３に示すようにホウ素成分揮発層２と耐熱層３とが積層されるようにホウ素成分揮発層用グリーンシートと耐熱層用グリーンシートとを積層した。すなわち、実施例１に係るドーパントホストは、上記第２の実施形態に係るドーパントホストと実質的に同様の構成を有する。
　実施例２においては、図４に示すようにホウ素成分揮発層２と耐熱層３とが積層されるようにホウ素成分揮発層用グリーンシートと耐熱層用グリーンシートとを積層した。実施例３においては、図５に示すようにホウ素成分揮発層２と耐熱層３とが積層されるようにホウ素成分揮発層用グリーンシートと耐熱層用グリーンシートとを積層した。すなわち、実施例２，３に係るドーパントホストは、上記第１の実施形態に係るドーパントホスト１と実質的に同様の構成を有する。
　比較例１においては、図６に示すようにホウ素成分揮発層２と耐熱層３とが積層されるようにホウ素成分揮発層用グリーンシートと耐熱層用グリーンシートとを積層した。すなわち、比較例１に係るドーパントホストは、ホウ素成分揮発層２ｂがホウ素成分揮発層２ａに置き換えられたこと以外は、上記第１の実施形態と実質的に同様の構成を有する。つまり、比較例１に係るドーパントホストでは、ホウ素成分揮発層は、一種類のみ設けられている。
　実施例１～３及び比較例１の各ドーパントホストにおいて、ホウ素成分揮発層の積層枚数は同じにした。得られたドーパントホストのホウ素成分揮発層２と耐熱層３の組成は表１に示す通りであった。
　このようにして得られた実施例１～３及び比較例１のそれぞれのドーパントホストについて、耐熱性とＢ２Ｏ３揮発性を評価した。
　耐熱性は、焼結体を５０×１０×２ｍｍの直方体に加工し、スパン３０ｍｍの支持台にのせて中央に１５ｇの加重をかけた状態で、試料全体を加熱して変形が開始する温度（耐熱温度）を求めることにより評価した。結果を下記の表１及び図８に示す。
　Ｂ２Ｏ３揮発性は次のようにして評価した。シリコンウエハーと実施例１～３及び比較例１のそれぞれのドーパントホストとを、一定間隔を空けて対向させて石英ボート上に設置し、キャリアガスを流した電気炉内で１１５０℃にて２時間焼成することにより、シリコンウエハー上にＢ２Ｏ３を被着させた。処理後のシリコンウエハーの表層をフッ酸でエッチングした後、シリコンウエハーに電極を接続して電流を流し、表面抵抗値の経時変化を測定した。結果を図８に示す。なお、シリコンウエハーの表面抵抗値の経時的な上昇が小さいことは、シリコンウエハーに被着したＢ２Ｏ３量が多く、ドーパントホストからのＢ２Ｏ３揮発性が良好であることを意味する。
　（比較例２）　表１に示す組成となるように調合したガラス原料を白金坩堝に投入し、１６００℃で１時間溶融してガラス化した。続いて、溶融ガラスを成形体の中で鋳込み、アニールすることにより実施例１のドーパントホストと同じ直径を有する円柱状ガラスを得た。得られた円柱状ガラスに対して熱処理を行って結晶化させ、実施例１のドーパントホストと同じ厚みとなるように切断した。このため、比較例２のドーパントホストは、単一のホウ素成分揮発層２からなるものであった。得られたドーパントホストについて、実施例１と同様にして耐熱性とＢ２Ｏ３揮発性を測定した。結果を下記の表１及び図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　一般に、シリコンウエハーの表面抵抗値が３Ω／□であれば使用可能と判断できる。実施例１～３のドーパントホストを用いてＢ２Ｏ３を被着させたシリコンウエハーは使用可能時間が２０時間以上と良好であった。一方、比較例１および２のドーパントホストは、使用可能時間が１０時間と短かった。また、比較例２のドーパントホストは、耐熱温度が１１００℃と低かった。
　１…　ドーパントホスト　２…　ホウ素成分揮発層　２ａ…最外層のホウ素成分揮発層　２ｂ…積層体内部のホウ素成分揮発層　３…　耐熱層

Claims (8)

  1. モル％表示で、ＳｉＯ２　３０～６０％、Ａｌ２Ｏ３　１０～３０％、Ｂ２Ｏ３　１５～５０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　２～１５％を含有するホウ素成分揮発層と、　ＳｉＯ２　８～４０％、Ａｌ２Ｏ３　４０～８５％、Ｂ２Ｏ３　５～３０％及びＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）　０．５～７％を含有する耐熱層と、を含む積層体を有し、　前記積層体の少なくとも一方の最外層が前記ホウ素成分揮発層により構成されており、かつ、前記積層体は、前記積層体内部に前記ホウ素成分揮発層をさらに含み、　前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率が、前記積層体内部のホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率よりも低いドーパントホスト。
  2. 前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率が、前記積層体内部のホウ素成分揮発層におけるＢ２Ｏ３の含有率よりも１モル％以上低い請求項１に記載のドーパントホスト。
  3. 前記積層体内部のホウ素成分揮発層は、前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層と隣接して設けられている請求項１または２に記載のドーパントホスト。
  4. 前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成しているホウ素成分揮発層が、前記積層体内部のホウ素成分揮発層よりも厚い請求項１～３のいずれかに記載のドーパントホスト。
  5. 前記積層体の両最外層のそれぞれが前記ホウ素成分揮発層により構成されている請求項１～４のいずれかに記載のドーパントホスト。
  6. 前記ホウ素成分揮発層と、前記耐熱層とのうちの少なくとも一方は、結晶化ガラスを含む請求項１～５のいずれかに記載のドーパントホスト。
  7. 前記結晶化ガラスは、Ａｌ４Ｂ２Ｏ９結晶を含む請求項６に記載のドーパントホスト。
  8. 請求項１～７のいずれかに記載のドーパントホストの製造方法であって、　前記ホウ素成分揮発層を形成するための第１のグリーンシートと、前記耐熱層を形成するためのグリーンシートとを積層したグリーンシート積層体を焼成することにより前記前記ホウ素成分揮発層と前記耐熱層とを含む積層体を得るドーパントホストの製造方法。
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