下也稱為“特定硼化合物”),可包含兩者。此外,根據需要可進一步包含氮化硼和碳化硼以外的其他的硼化合物。
[0041]P型擴散層形成用組合物含有特定硼化合物而構成,由此能夠抑制吸濕性、與分散介質的反應性,保存穩(wěn)定性提高。此外,能夠抑制來自硼化合物的與硅的反應生成物的生成,能夠形成特性優(yōu)異的P型擴散層。
[0042]進而,通過將特定硼化合物分散在后述的分散介質中,能夠形成硼原子的擴散狀態(tài)更均勻的P型擴散層。
[0043]作為氮化硼和碳化硼以外的其他的硼化合物,可列舉氧化硼、硼酸、烷基硼酸酯、
四烷基硼酸鹽、四苯基硼酸鹽、硼烷、硼酸和氯化硼等。
[0044]其他的硼化合物的含量并無特別限制,相對于特定硼化合物,可以為100質量%以下,優(yōu)選為30質量%以下。
[0045]此外,也能夠在特定硼化合物的表面使氧化硼等其他的硼化合物析出而使用。
[0046]特定硼化合物優(yōu)選以粒子形狀在P型擴散層形成用組合物中含有。作為特定硼化合物的粒子形狀,可列舉近球狀、扁平狀、塊狀、板狀和鱗片狀等,從制成P型擴散層形成用組合物時的對基板的涂布性、均勻擴散性方面出發(fā),優(yōu)選為近球狀、扁平狀或板狀。
[0047]特定硼化合物粒子的平均初級粒子粒徑優(yōu)選為1nm?15 μ m,更優(yōu)選為1nm?12 μm,進一步優(yōu)選為1nm?5 μm,進一步優(yōu)選為50nm?5 μπι。本發(fā)明中,所謂“初級粒子”,表示能夠單獨存在的最小粒子,所謂“平均初級粒子粒徑”,意味著用掃描型電子顯微鏡觀察的初級粒子的長徑的平均值。所謂“初級粒子的長徑”,對于球狀粒子,意味著初級粒子的最大直徑,對于六角板狀或圓板狀粒子,意味著各自從厚度方向觀察的粒子的投影像中的最大直徑或最大對角線長。
[0048]具體地,“平均初級粒子粒徑”通過采用上述方法測定300個以上的初級粒子的長徑,按照其個數進行平均而算出。
[0049]如果平均初級粒子粒徑為15 μm以下,擴散性能和擴散的均勻性進一步提高。
[0050]特定硼化合物粒子的體積平均次級粒子粒徑(50% D)優(yōu)選為15 μπι以下,更優(yōu)選為12 μπι以下。通過使其為15 μm以下,能夠使其在娃基板表面均勻地分散,更容易均勻地使硼擴散到硅基板中。
[0051]對下限并無特別限制,優(yōu)選為1nm以上,更優(yōu)選為50nm以上。通過使其為1nm
以上,能夠使在分散介質中的分散變得容易。
[0052]特定硼化合物粒子的體積平均次級粒子粒徑(50% D),從P型擴散層的形成性和分散穩(wěn)定性的觀點出發(fā),優(yōu)選為1nm以上15 μm以下,更優(yōu)選為50nm以上12 μπι以下。
[0053]本文中,所謂50% D,是指中值粒徑,能夠采用激光散射衍射法粒度分布測定裝置等測定。
[0054]本發(fā)明中的特定硼化合物粒子,從擴散性能、擴散的均勻性和分散穩(wěn)定性的觀點出發(fā),優(yōu)選體積平均次級粒子粒徑(50% D)為1nm?15 μ m,平均初級粒子粒徑為1nm?12 μ m,更優(yōu)選體積平均次級粒子粒徑(50% D)為50nm?12 μ m,平均初級粒子粒徑為1nm ~ 5 μ mD
[0055]對使特定硼化合物的平均初級粒子粒徑和體積平均次級粒子粒徑為上述范圍的方法并無特別限制。優(yōu)選例如實施粉碎處理。通過實施粉碎處理,能夠使平均初級粒子粒徑變小。作為粉碎方法,可列舉干式粉碎法和濕式粉碎法,優(yōu)選為濕式粉碎法。
[0056]作為干式粉碎法,可采用例如噴磨機、振動磨、球磨機等。
[0057]此外,作為濕式粉碎法,能夠使用珠磨機、球磨機等,優(yōu)選使用珠磨機。
[0058]作為用于濕式粉碎法的溶劑,并無特別限制。能夠使用例如水、有機溶劑。作為有機溶劑,可列舉例如甲醇、乙醇、丙醇等碳數I?3的脂肪族醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類;醋酸乙酯等酯類等。
[0059]用于粉碎處理的、粉碎容器、珠粒、球等的材質,優(yōu)選選擇對摻雜劑特性的影響小的材質。具體地,能夠使用尼龍、氧化鋁、部分穩(wěn)定化氧化鋯等。
[0060]氮化硼的晶形可以是六方晶(hexagonal)、立方晶(cubic)、菱面體晶(rhombohedral)的任一種,從能夠容易地控制粒徑出發(fā),優(yōu)選六方晶。
[0061]對氮化硼的調制方法并無特別限制,能夠采用通常的方法調制。例如,能夠例示在氮氣流中將硼粉末加熱到1500°C以上的方法;使熔解的無水硼酸和氮或氨在磷酸鈣存在下反應的方法;使硼酸、硼化堿金屬與尿素、胍、蜜胺等有機氮化合物在高溫的氮-氨氣氛中反應的方法;使熔解硼酸鈉與氯化銨在氨氣氛中反應的方法;使三氯化硼與氨在高溫下反應的方法等,但上述以外的制造方法當然也沒有問題。上述制造方法中,從能夠得到高純度的氮化硼出發(fā),優(yōu)選采用使三氯化硼與氨在高溫下反應的方法。
[0062]碳化硼的晶形可以是六方晶(hexagonal)、立方晶(cubic)、菱面體晶(rhombohedral)的任一種,從能夠容易地控制粒徑出發(fā),優(yōu)選六方晶。
[0063]碳化硼的調制方法并無特別限制,能夠采用通常的方法調制。例如,能夠列舉將B2O3和碳的混合物在電爐中強烈加熱到2800 °C左右而制作的方法;將硼酸、氧化硼或它們的混合物使用鎂、鈣或它們的混合物以及碳或碳源物質進行還原碳化(2B203+C+6Mg - B4C+6MgO)的方法等。當然,上述以外的制造方法也沒有任何問題。上述制造方法中,從能夠得到高純度的碳化硼出發(fā),優(yōu)選采用將B2O3和碳的混合物在電爐中強烈加熱到2800°C左右而制作的方法。
[0064]P型擴散層形成用組合物中的特定硼化合物的含有比率,考慮涂布性、硼的擴散性等而決定。一般地,P型擴散層形成用組合物中的特定硼化合物的含有比率優(yōu)選為0.1質量%以上90質量%以下,更優(yōu)選為I質量%以上70質量%以下,更優(yōu)選為5質量%以上50質量%以下,進一步優(yōu)選為8質量%以上40質量%以下,特別優(yōu)選為10質量%以上30質量%以下。
[0065]如果為0.1質量%以上,傾向于獲得充分的硼擴散能力,基板的低電阻化變得容易,如果為90質量%以下,有將P型擴散層形成用組合物均勻地涂布變得容易的趨勢。
[0066]上述P型擴散層形成用組合物可含有含硅物質的至少I種。對于含硅物質,作為含硅物質,能夠例示硅氧化物、有機硅樹脂、硅的醇鹽等。其中,從化學穩(wěn)定性的方面出發(fā),優(yōu)選為硅氧化物,更優(yōu)選為Si02。
[0067]硅氧化物一般由S1x表示。X的范圍優(yōu)選為例如I蘭X蘭2,更優(yōu)選為X = 2。作為硅氧化物的3102可以為結晶狀的S12,也可為非晶(無定形)的S12,還可以是含S12的玻璃粉末。
[0068]P型擴散層形成用組合物包含含硅物質的情況下,優(yōu)選將含硅物質物理上混合,調制P型擴散層形成用組合物。
[0069]⑶分散介質
[0070]本發(fā)明的P型擴散層形成用組合物,其特征在于包含分散介質。通過包含分散介質而構成,能夠生產率更高地以所需的形狀形成均勻性高的P型擴散層。
[0071]所謂分散介質,是組合物中使上述硼化合物分散的介質。具體地,分散介質至少包含溶劑、水,根據需要包含有機粘結劑而構成。
[0072]作為溶劑,可列舉例如丙酮、甲基乙基酮、甲基正丙基酮、甲基異丙基酮、甲基正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、甲基正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、甲基環(huán)己酮、2,4_戊二酮、2,5-己二酮等酮系溶劑;二乙醚、甲基乙基醚、甲基正丙基醚、二異丙醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二丁醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇甲基正丙基醚、二甘醇甲基正丁基醚、二甘醇二正丙醚、二甘醇二正丁醚、二甘醇甲基正己基醚、三甘醇二甲醚、三甘醇二乙醚、三甘醇甲基乙基醚、三甘醇甲基正丁基醚、三甘醇二正丁醚、三甘醇甲基正己基醚、四甘醇二甲醚、四甘醇二乙醚、四二甘醇甲基乙基醚、四甘醇甲基正丁基醚、二甘醇二正丁醚、四甘醇甲基正己基醚、四甘醇二正丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二正丙醚、丙二醇二丁醚、一縮二丙二醇二甲醚、一縮二丙二醇二乙醚、一縮二丙二醇甲基乙基醚、一縮二丙二醇甲基正丁基醚、一縮二丙二醇二正丙醚、一縮二丙二醇二正丁醚、一縮二丙二醇甲基正己基醚、二縮三丙二醇二甲醚、二縮三丙二醇二乙醚、二縮三丙二醇甲基乙基醚、二縮三丙二醇甲基正丁基醚、二縮三丙二醇二正丁基醚、二縮三丙二醇甲基正己基醚、三縮四丙二醇二甲醚、三縮四丙二醇二乙醚、三縮四丙二醇甲基乙基醚、三縮四丙二醇甲基正丁基醚、一縮二丙二醇二正丁醚、三縮四丙二醇甲基正己基醚、三縮四丙二醇二正丁醚等醚系溶劑;醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸正戊酯、醋酸仲戊酯、醋酸3-甲氧基丁酯、醋酸甲基戊酯、醋酸2-乙基丁酯、醋酸2-乙基己酯、醋酸2-(2- 丁氧基乙氧基)乙酯、醋酸芐酯、醋酸環(huán)己酯、醋酸甲基環(huán)己酯、醋酸壬酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、二甘醇甲基醚醋酸酯、二甘醇單乙醚