[发明专利]一种半导体扩散用受主源材料、受主源扩散纸及其应用

说明书

本发明涉及一种半导体扩散用受主源材料、受主源扩散纸及其应用，属于半导体技术领域。所述受主源材料包括受主源和成膜剂，所述受主源材料包括受主源和成膜剂，所述受主源为无定型硼、铝单质、硼铝合金、氮化硼、碳化硼、硼酸铝晶须、硼酸镓、硼酸铟、硼酸铵及各种含有硼酸、氧化硼的硅凝胶中的至少一种。本发明还涉及了一种受主源材料固化成膜制得的受主源扩散纸。本发明制备的受主源材料、受主源扩散纸便于扩散后分片，时间明显下降，扩散浓度均匀性明显上升。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体扩散用受主源材料、受主源扩散纸及其应用。

背景技术

扩散时半导体器件生产中的关键工艺之一，其是指将一定数量的杂质掺入到半导体材料中的工艺，能够起到改变半导体材料的电学特性、得到所需电学参数的目的。硅衬底的扩散温度一般在800～1200℃，硼是最常用的P型杂质，砷和磷是最常用的N型杂质，可采用的掺入形式包括气态、液态、纸态和固态。对于液态、纸态和固态掺杂，都涉及到扩散源浆料，而目前扩散源浆料仍主要依赖于进口，浆料配方属于保密状态。

行业内通常利用氧化硼作为掺杂剂，但该方法扩散存在扩散方阻均匀性不佳。扩散浓度低，扩散后方阻偏高。扩散后硅片粘连严重，导致难以分片。硅片易于粘扩散舟等问题，一直困扰行业发展。

发明内容

针对现有技术的扩散后分片困难、扩散浓度不稳定的问题，本发明提供良好的解决方案，优点是分片时间明显下降，方块电阻均匀性明显提高。

第一方面，本发明提供一种半导体扩散用受主源材料，所述受主源材料包括受主源和成膜剂，所述受主源材料包括受主源和成膜剂，所述受主源为无定型硼、铝单质、硼铝合金、氮化硼、碳化硼、硼酸铝晶须、硼酸镓、硼酸铟、硼酸铵及各种含有硼酸、氧化硼的硅凝胶中的至少一种。

进一步的，所述受主源的总铍、钠、镁、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铷、铯、锆、钼、银、镉、钡、钇、铂、金、汞、铅的金属含量≤10ppm。

进一步的，所述受主源的总铍、钠、镁、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铷、铯、锆、钼、银、镉、钡、钇、铂、金、汞、铅的金属含量≤1ppm。

进一步的，所述受主源的总铍、钠、镁、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铷、铯、锆、钼、银、镉、钡、钇、铂、金、汞、铅的金属含量≤0.1ppm。

进一步的，所述受主源的粒径为5-50000nm。

进一步的，所述成膜剂的重量份数为10～95份，所述受主源的重量份数为0.1～90份。

进一步的，所述成膜剂的重量份数为15～85份，所述受主源的重量份数为5～65份。

进一步的，所述成膜剂可以为虫胶、明胶、琼脂、淀粉、纤维素及前述五种物质的衍生物、PVA(聚乙烯醇)、EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、PU(聚氨酯)、聚乙烯醇缩醛(聚乙烯醇缩甲乙醛、聚乙烯醇缩甲丁醛等)、火棉胶、玉米朊、羧甲基纤维素、酚醛树脂、二乙二醇、PEG(聚乙二醇)、TEOS(正硅酸乙酯)、甘油、硅溶胶中的至少一种；所述成膜剂中总铍、钠、镁、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铷、铯、锆、钼、银、镉、钡、钇、铂、金、汞、铅的金属含量≤10ppm。

进一步的，所述受主源材料还包括分散剂，所述分散剂为硅粉、碳化硅、α-氧化铝中的至少一种，所述分散剂中总铍、钠、镁、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铷、铯、锆、钼、银、镉、钡、钇、铂、金、汞、铅的金属含量≤10ppm。

进一步的，所述分散剂的粒度为1～80μm。

进一步的，所述分散剂的重量份数为0～85份，优选为5～60份。