JP2009117729A - ドーパントホストおよびその製造方法 - Google Patents
ドーパントホストおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009117729A JP2009117729A JP2007291423A JP2007291423A JP2009117729A JP 2009117729 A JP2009117729 A JP 2009117729A JP 2007291423 A JP2007291423 A JP 2007291423A JP 2007291423 A JP2007291423 A JP 2007291423A JP 2009117729 A JP2009117729 A JP 2009117729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- dopant host
- crystal
- mass
- glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 71
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 45
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 44
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 22
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/2225—Diffusion sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
【課題】耐熱性が高く、かつＢ2Ｏ3の揮発量が多いドーパントホストを提供することを目的とする。
【解決手段】ＳｉＯ2 ２０〜５０モル％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜６０モル％（ただし、３０モル％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 １０〜４０モル％、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属） ２〜１０モル％の組成を含有することを特徴とするドーパントホスト。
【選択図】なし
【解決手段】ＳｉＯ2 ２０〜５０モル％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜６０モル％（ただし、３０モル％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 １０〜４０モル％、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属） ２〜１０モル％の組成を含有することを特徴とするドーパントホスト。
【選択図】なし
Description
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およびその製造方法に関するものである。
シリコン半導体基板表面にＰ型領域を形成させる方法として、従来、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、Ｂ2Ｏ3を含むガラスセラミックスのウエハーを半導体ウエハーと一定の距離を保って並列させ、ガラスセラミックスより揮発したＢ2Ｏ3を半導体ウエハー上にデポジションし、次いで熱拡散させる方法である（例えば、特許文献１参照）。対向ＢＮ法は、ドーパントホスト法とほぼ同じプロセスであるが、ガラスセラミックス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）して使用するという違いがある。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。
ドーパントホスト法は、特許文献１に記載の方法によれば、窒化ホウ素を使用する場合と比較して、ドーパントホスト使用時に活性化処理を施す必要がないため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が、ドーパントホスト法では、シリコン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するので、Ｂ2Ｏ3拡散のばらつきは小さく抑えられる。
特開昭５２−５５８６１号公報
特許文献１に開示されているドーパントホスト材料は耐熱性があまり高くないため、熱処理を繰り返すとガラスセラミックスウエハーがたわみだし、Ｂ2Ｏ3の拡散ばらつきが生じたり、シリコンウエハーに接触して歩留まりが低下するという問題があった。また、Ｂ2Ｏ3揮発量が、活性化処理を施した窒化ホウ素ウエハーより少ないため、熱拡散の効率が悪いという問題があった。
したがって、本発明は、耐熱性が高く、かつＢ2Ｏ3の揮発量が多い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、ドーパントホストが特定の組成を含有すること、または特定の結晶を含有することにより前記課題を解決できることを見いだし、本発明を提案するものである。
すなわち、本発明のドーパントホストは、ＳｉＯ2 ２０〜５０モル％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜６０モル％（ただし、３０モル％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 １０〜４０モル％、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属） ２〜１０モル％の組成を含有することを特徴とする。本発明のドーパントホストは、Ａｌ2Ｏ3を３０〜６０モル％と多く含む組成で構成される。その一部あるいは大半がＡｌ4Ｂ2Ｏ9（ホウ酸アルミニウム：２Ａｌ2Ｏ3・Ｂ2Ｏ3）結晶として含有する構成となっている。その結果、後述するように、本発明のドーパントホストは、耐熱性が高く、かつＢ2Ｏ3の揮発量が多いという特徴を有する。
第二に、本発明のドーパントホストは、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶相を２０〜５０質量％、ガラス相を２０〜８０質量％およびＡｌ2Ｏ3結晶相を０〜６０質量％含有することを特徴とする。本発明のドーパントホストは、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を含有することを特徴としている。Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶は、比較的大きなサイズを有する角柱状の結晶である。この結晶は、ドーパントホスト中において、均質に立体的に絡み合った構造（三次元網目構造）をとるため、得られるドーパントホストの耐熱性が非常に高くなる。また、各結晶の周りには多くの空隙が存在するため、それに起因してＢ2Ｏ3の揮発量も非常に多くなる。このように、本発明のドーパントホストは、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を２０〜５０質量％と多く析出するために、従来のドーパントホスト材料よりも耐熱性が高く、かつＢ2Ｏ3の揮発量が多い。
第三に、本発明のドーパントホストは、長径３μｍ以上のＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を含有することを特徴とする。基本的に、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の長径が大きいほど、各結晶が強固に絡み合やすく、かつ空隙の割合も大きくなるため、ドーパントホストの耐熱性およびＢ2Ｏ3の揮発量がともに向上しやすい。
第四に、本発明は前記ドーパントホストの製造方法に関し、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末４０〜９０質量％およびアルミナ粉末１０〜６０質量％を含有する混合粉末を焼結することを特徴とする。このように、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末を混合して焼結させることにより、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末が反応しやすく、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の析出が促進される。その結果、耐熱性が高く、かつＢ2Ｏ3の揮発量が多いドーパントホストを得ることができる。
第五に、本発明のドーパントホストの製造方法は、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末およびアルミナ粉末の５０％粒子径Ｄ50が、０．１〜１０μｍであることを特徴とする。このように、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末およびアルミナ粉末を０．１〜１０μｍの微粉にして混合し焼結させることにより、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末が接触する面積が増加してＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の析出がより一層促進される。したがって、得られるドーパントホストの耐熱性およびＢ2Ｏ3の揮発量がより良好となる。
第六に、本発明のドーパントホストは、前記方法により製造されてなることを特徴とする。
本発明のドーパントホストは、ＳｉＯ2 ２０〜５０モル％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜６０モル％（ただし、３０モル％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 １０〜４０モル％、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属） ２〜１０モル％の組成を含有することを特徴とする。
以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を詳述する。
ＳｉＯ2はガラスのネットワークを構成する基礎成分である。その含有量は２０〜５０モル％であり、２０〜４５モル％であることが好ましい。ＳｉＯ2の含有量が２０モル％未満であるとガラス化しにくくなり、５０モル％を超えるとガラスの軟化点が高くなり、ガラス溶融時の溶融性が悪くなりガラスの成形が困難となる傾向がある。
Ａｌ2Ｏ3はＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の構成成分であり、かつＳｉＯ2とともにガラス相のネットワークを構成する成分である。その含有量は３０〜６０モル％（ただし、３０モル％を含まない）であり、３０〜５０モル％であることが好ましい。Ａｌ2Ｏ3の含有量が３０モル％以下であると、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の含有量が少なくなり、ドーパントホストの耐熱性およびＢ2Ｏ3揮発量ともに不十分となる傾向がある。一方、Ａｌ2Ｏ3の含有量が６０モル％を超えると、ドーパントホストの気孔率が大きくなり強度が低下してしまう。
Ｂ2Ｏ3はＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の構成成分である。その含有量は１０〜４０モル％であり、１５〜３０モル％であることが好ましい。Ｂ2Ｏ3の含有量が１５モル％未満であると、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の含有量が少なくなり、ドーパントホストの耐熱性およびＢ2Ｏ3揮発量ともに不十分となる傾向がある。一方、Ｂ2Ｏ3の含有量が４０モル％を超えても、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の含有量の向上を期待することはできず、むしろ結晶の析出を妨げる虞がある。
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る。これらは単独または２種以上を組み合わせて用いることができ、その含有量（合量）は２〜１０モル％であり、２．５〜１０モル％であることが好ましい。ＲＯの含有量が２モル％未満であるとガラス化しにくくなり、１０モル％を超えると所望の結晶が析出しにくくなる傾向がある。
本発明のドーパントホストは、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶相を２０〜５０質量％、ガラス相を２０〜８０質量％およびＡｌ2Ｏ3結晶相を０〜６０質量％含有することを特徴とする。
前述したように、本発明のドーパントホストは、特定量のＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を含有することを特徴としており、当該Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶がドーパントホスト中において、立体的に絡み合った構造をとるため、耐熱性およびＢ2Ｏ3の揮発量が良好となる。Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の含有量は２０〜５０質量％であり、３０〜５０質量％であることが好ましい。Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶相が２０質量％未満であると、ドーパントホストの耐熱性およびＢ2Ｏ3揮発量ともに不十分となる傾向がある。一方、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶相が５０質量％を超えると、ドーパントホストの気孔率が大きくなりすぎ強度が低下してしまう。
Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶としては、長径が３μｍ以上のものを含むことが好ましく、長径が５μ以上のものを含むことがより好ましい。Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の長径が３μｍ未満の結晶だけでは、結晶同士が互いに立体的に絡み合った構造とはなりにくい。そのため、結晶がガラス中で流動しやすく、結果として、耐熱性が低いものとなる。また結晶の周りに空隙ができにくいため、Ｂ2Ｏ3の揮発量も少なくなる傾向がある。なお、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の短径は特に限定されないが、０．５μｍ以上であると結晶同士が三次元網目構造をとりやすくなるため好ましい。
Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶以外の成分は、ガラス相とＡｌ2Ｏ3結晶相（α−コランダム結晶相：ドーパントホスト製造の際に添加したアルミナ粉末の未反応成分）である。ガラス相は２０〜８０質量％、Ａｌ2Ｏ3相は０〜６０質量％であり、好ましくは、ガラス相２０〜７０質量％、Ａｌ2Ｏ3相０〜５０質量％である。
本発明のドーパントホストは、Ｂ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3を含むガラスのみを熱処理してＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶が析出させることにより得ることも可能であるが、大きな結晶には成長しにくく、また析出量も少ない傾向がある。そこで、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末を含有する混合粉末を焼結することにより、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末中のＢ2Ｏ3とアルミナ粉末が反応してＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を大量に析出させることが可能となる。
Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末としては、少なくともＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属）の３成分を含有するガラス粉末が挙げられる。ここで、アルミナ粉末と反応してＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を析出しやすくするために、ガラス成分にＡｌ2Ｏ3を含むことが好ましい。具体的には、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末は、ＳｉＯ2 ２０〜６０モル％、Ａｌ2Ｏ3 １０〜４０モル％、Ｂ2Ｏ3 １０〜５０モル％、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属） ２〜１５モル％の組成を含有することが好ましい。
以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を詳述する。
ＳｉＯ2はガラスのネットワークを構成する基礎成分である。その含有量は２０〜６０モル％であり、３０〜５０モル％であることが好ましい。ＳｉＯ2の含有量が２０モル％未満であるとガラス化しにくくなり、６０モル％を超えるとガラスの軟化点が高くなり、ガラス溶融時の溶融性が悪くなりガラスの成形が困難となる傾向がある。
Ａｌ2Ｏ3はＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を析出しやすくするとともに、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を構成する成分である。また、ＳｉＯ2とともにガラス相のネットワークを構成する成分でもある。その含有量は０〜４０モル％であり、１０〜４０モル％であることが好ましく、１０〜３０モル％であることがより好ましい。Ａｌ2Ｏ3の含有量が１０モル％未満であると、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶が析出しにくくなる傾向がある。一方、Ａｌ2Ｏ3の含有量が４０モル％を超えると、ガラスが失透しやすくなるためガラスの成形が困難となる傾向がある。
Ｂ2Ｏ3はＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を析出させるための必須成分である。その含有量は１０〜５０モル％であり、１５〜４０モル％であることが好ましい。Ｂ2Ｏ3の含有量が１０モル％未満であると、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶が十分に析出しなくなる傾向がある。一方、Ｂ2Ｏ3の含有量が５０モル％を超えても、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の含有量の向上を期待することはできず、むしろ結晶の析出を妨げる虞がある。
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る。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、その含有量（合量）は２〜１５モル％であり、３〜１３モル％であることが好ましい。ＲＯの含有量が２モル％未満であるとガラス化しにくくなり、１５モル％を超えると所望の結晶が析出しにくくなる傾向がある。
Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末の混合粉末中における含有量としては、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末４０〜９０質量％およびアルミナ粉末１０〜６０質量％であることが好ましく、Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末５０〜８０質量％およびアルミナ粉末２０〜５０質量％であることがより好ましい。アルミナ粉末が１０質量％未満である場合、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の析出量が少なくなる傾向がある。一方、アルミナ粉末の含有量が６０質量％より大きくなっても、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の析出量のさらなる増加は期待できず、むしろＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶析出の妨げとなる虞がある。
Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末の５０％粒子径Ｄ50は、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜８μｍであることがより好ましく、１〜５μｍであることがさらに好ましい。各粉末の５０％粒子径Ｄ50が０．１μｍ未満の場合、製造コストが増大するとともに成型が困難となる。一方、各粉末の５０％粒子径Ｄ50が１０μｍよりも大きくなると、粉末同士の反応が不十分となりＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の析出量が少なくなる傾向がある。
Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末とアルミナ粉末を含有する混合粉末の焼結温度としては、粉末同士が十分に焼結一体化し、かつＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶が析出する温度であれば特に限定されず、例えば９００〜１３００℃であることが好ましい。
本発明のドーパントホストの製造方法としては、例えば、原料粉末をスラリー化してグリーンシート状に加工された成形体を複数枚積層させ、その後焼結一体化させることによりウエハー状とする方法が挙げられる。この方法によれば、従来の製法で必要であった切断、研削などの工程がなくなり、歩留まりを向上させることができる。
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
表１は本発明の実施例１〜５および比較例を示している。
まず表１に示すガラス組成となるようにガラス原料を調合した後、白金坩堝に入れて１４００℃〜１６５０℃で３時間溶融してから、水冷ローラーによって薄板状に成形した。次いで、この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が表中のガラス粉末粒度となるように調整した。さらに、表中に示す粒度のアルミナ粉末を表中の割合で添加し混合した。
次に、得られた混合粉末に結合剤（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グリーンシートに成形し、乾燥後、所定寸法に切断した。続いて、グリーンシートを複数枚積層し、熱圧着によって一体化した後、９００℃〜１３００℃で焼結して焼結体を得た。このようにして得られた焼結体について、ガラス、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶、Ａｌ2Ｏ3結晶の各含有量、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶のサイズ（長径および短径）、耐熱温度、Ｂ2Ｏ3揮発量を求めた。
Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶量とＡｌ2Ｏ3結晶量は、粉末Ｘ線回折により得られた回折ピークの強度を、それぞれの結晶の１００％ピーク強度と比較して定量することにより求めた。ガラス量は、［１００−（Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶量＋Ａｌ2Ｏ3結晶量）］より求めた。
Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶の長径および短径は、焼結体の表面を１万倍の倍率でＳＥＭ観察し、観察視野中の最大長径および最大短径を測定した。
耐熱温度は次のようにして求めた。すなわち、焼結体を４０×２０×２ｍｍ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、試料全体を加熱して変形が開始する温度を耐熱温度とした。
Ｂ2Ｏ3揮発量は、試料の表面積が１０ｃｍ2になるように加工し、１１５０℃で７２時間加熱後の重量減少より求めた。
表１より明らかなように、実施例１〜５の各試料はＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶量が３０〜４５質量％と多く、結晶の長径も５μｍ以上と長いため、ドーパントホストの耐熱温度が１３００℃以上と高く、Ｂ2Ｏ3揮発量が５質量％以上と多かった。一方、比較例の試料は、Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶量が１５質量％と少なく、また結晶の長径が１μｍと短いため、耐熱温度が１１００℃と低く、Ｂ2Ｏ3揮発量も０．８質量％と低いものであった。
Claims (6)
- ＳｉＯ2 ２０〜５０モル％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜６０モル％（ただし、３０モル％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 １０〜４０モル％、ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属） ２〜１０モル％の組成を含有することを特徴とするドーパントホスト。
- Ａｌ4Ｂ2Ｏ9結晶相を２０〜５０質量％、ガラス相を２０〜８０質量％およびＡｌ2Ｏ3結晶相を０〜６０質量％含有することを特徴とするドーパントホスト。
- 長径３μｍ以上のＡｌ4Ｂ2Ｏ9結晶を含有することを特徴とする請求項２に記載のドーパントホスト。
- Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末４０〜９０質量％およびアルミナ粉末１０〜６０質量％を含有する混合粉末を焼結することを特徴とするドーパントホストの製造方法。
- Ｂ2Ｏ3含有結晶性ガラス粉末およびアルミナ粉末の５０％粒子径Ｄ50が、０．１〜１０μｍであることを特徴とする請求項４に記載のドーパントホストの製造方法。
- 請求項４または５に記載の方法により製造されてなるドーパントホスト。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007291423A JP2009117729A (ja) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | ドーパントホストおよびその製造方法 |
| PCT/JP2008/069552 WO2009060761A1 (ja) | 2007-11-09 | 2008-10-28 | ドーパントホストおよびその製造方法 |
| CN2011100065248A CN102176412B (zh) | 2007-11-09 | 2008-10-28 | 掺杂剂源及其制造方法 |
| US12/450,934 US20100136314A1 (en) | 2007-11-09 | 2008-10-28 | Dopant host and process for producing the dopant host |
| CN200880008599.6A CN101636819B (zh) | 2007-11-09 | 2008-10-28 | 掺杂剂源及其制造方法 |
| TW097142480A TWI405739B (zh) | 2007-11-09 | 2008-11-04 | 摻雜劑源及其製造方法 |
| TW102110206A TWI472500B (zh) | 2007-11-09 | 2008-11-04 | 摻雜劑源 |
| US14/163,708 US9040177B2 (en) | 2007-11-09 | 2014-01-24 | Dopant host |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007291423A JP2009117729A (ja) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | ドーパントホストおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009117729A true JP2009117729A (ja) | 2009-05-28 |
Family
ID=40784490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007291423A Pending JP2009117729A (ja) | 2007-11-09 | 2007-11-09 | ドーパントホストおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009117729A (ja) |
| CN (1) | CN101636819B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012134571A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-07-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
| KR20130098142A (ko) * | 2010-04-23 | 2013-09-04 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | ｐ 형 확산층 형성 조성물, ｐ 형 확산층의 제조 방법, 및 태양 전지 소자의 제조 방법 |
| US8828550B2 (en) | 2009-11-24 | 2014-09-09 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Dopant host and process for production thereof |
| US9608143B2 (en) | 2010-04-23 | 2017-03-28 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Composition for forming N-type diffusion layer, method of forming N-type diffusion layer, and method of producing photovoltaic cell |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5447397B2 (ja) * | 2010-02-03 | 2014-03-19 | 日立化成株式会社 | ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法 |
| US20110212564A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-09-01 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Method for producing photovoltaic cell |
| CN102844841B (zh) * | 2010-04-23 | 2016-06-15 | 日立化成工业株式会社 | n型扩散层形成组合物、n型扩散层的制造方法及太阳能电池元件的制造方法 |
| WO2012067118A1 (ja) * | 2010-11-17 | 2012-05-24 | 日立化成工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| EP3627573B1 (en) * | 2017-05-19 | 2023-08-30 | Nitto Denko Corporation | Method of producing semiconductor sintered body, electrical/electronic member and semiconductor sintered body |
| CN116102259B (zh) * | 2022-11-17 | 2025-02-07 | 武汉苏泊尔炊具有限公司 | 微晶玻璃、其制备方法及微晶玻璃制品 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5325789B2 (ja) | 1974-01-07 | 1978-07-28 | ||
| JPS5418669A (en) | 1977-07-13 | 1979-02-10 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| US4282282A (en) * | 1977-10-03 | 1981-08-04 | Owens-Illinois, Inc. | Barium aluminosilicate glasses, glass-ceramics and dopant |
-
2007
- 2007-11-09 JP JP2007291423A patent/JP2009117729A/ja active Pending
-
2008
- 2008-10-28 CN CN200880008599.6A patent/CN101636819B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8828550B2 (en) | 2009-11-24 | 2014-09-09 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Dopant host and process for production thereof |
| KR20130098142A (ko) * | 2010-04-23 | 2013-09-04 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | ｐ 형 확산층 형성 조성물, ｐ 형 확산층의 제조 방법, 및 태양 전지 소자의 제조 방법 |
| EP2562793A4 (en) * | 2010-04-23 | 2013-09-11 | Hitachi Chemical Co Ltd | P-TYPE DIFFUSION LAYER-FORMING COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING P-TYPE DIFFUSION LAYER, AND METHOD FOR PRODUCING SOLAR-CELL ELEMENT |
| EP2930740A1 (en) * | 2010-04-23 | 2015-10-14 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Composition for forming p-type diffusion layer, method of forming p-type diffusion layer, and method of producing photovoltaic cell |
| US9520529B2 (en) | 2010-04-23 | 2016-12-13 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Composition for forming P-type diffusion layer, method of forming P-type diffusion layer, and method of producing photovoltaic cell |
| US9608143B2 (en) | 2010-04-23 | 2017-03-28 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Composition for forming N-type diffusion layer, method of forming N-type diffusion layer, and method of producing photovoltaic cell |
| KR101868163B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2018-06-15 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | ｐ 형 확산층 형성 조성물, ｐ 형 확산층의 제조 방법, 및 태양 전지 소자의 제조 방법 |
| JP2012134571A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-07-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101636819A (zh) | 2010-01-27 |
| CN101636819B (zh) | 2011-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009117729A (ja) | ドーパントホストおよびその製造方法 | |
| US9040177B2 (en) | Dopant host | |
| JP5536996B2 (ja) | リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスの製造方法 | |
| JP5616002B2 (ja) | リチウムイオン伝導性固体電解質およびその製造方法 | |
| JPS5946900B2 (ja) | 非多孔質ガラス−セラミツク体 | |
| TWI405739B (zh) | 摻雜劑源及其製造方法 | |
| TW201209003A (en) | Glass ceramic composition, substrate for light-emitting element, and light-emitting device | |
| JP2011096475A (ja) | リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスおよびその製造方法 | |
| JP4999091B2 (ja) | タングステン酸ジルコニウム−酸化ケイ素複合焼結体の製造方法 | |
| JP5382606B2 (ja) | 半導体用ホウ素ドープ材の製造方法 | |
| JP5476849B2 (ja) | ドーパントホスト | |
| WO2021251246A1 (ja) | ガラス | |
| JP6048665B2 (ja) | ガラスセラミックス用材料及びガラスセラミックス | |
| JP2006001828A (ja) | 結晶化ガラス | |
| TW201139325A (en) | Making xenotime ceramics by reactive ceramming | |
| TW200948740A (en) | Lead-free glass ceramics and composition for lead-free glass ceramics | |
| CN102668035B (zh) | 掺杂物源及其制造方法 | |
| JP4220013B2 (ja) | 複合ガラスセラミックスおよびその製造方法 | |
| CN111094202A (zh) | 从玻璃玻璃料获得的耀西耀喀石玻璃陶瓷 | |
| JP2011230960A (ja) | ガラスセラミックス、その製造方法、及び誘電体ガラスセラミックス成形体 | |
| TW201635623A (zh) | 陶瓷鋰離子電解質膜的反應性燒結 | |
| CN118930056B (zh) | 单晶玻璃陶瓷及其制备方法和玻璃粉体及其制备方法 | |
| JP3925077B2 (ja) | ガラス質セラミックスおよびその製造方法ならびにガラス質セラミックス用組成物 | |
| Barick et al. | The B2O3/SiO2 ratio and dwelling time dependent crystallization behavior, phase formation, microstructural features, and thermal behavior of SrO-CaO-Al2O3-ZnO-B2O3-SiO2-TiO2 glass system | |
| Novaes De Oliveira et al. | Sintering and crystallisation of a P2O5-added Li2O-ZrO2-SiO2 glass powder system |