(57)【要約】【課題】半導体基板上の一部領域に付与して不純物拡散層形成組成物層を形成したときに、半導体基板上の面方向で不純物拡散層形成組成物層の接触面積が拡大するのを抑えることが可能な不純物拡散層形成組成物、これを用いた不純物拡散層付き半導体基板の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法を提供する。【解決手段】ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物と、分散媒と、脂肪酸アミドと、を含有する不純物拡散層形成組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物と、分散媒と、脂肪酸アミドと、を含有する不純物拡散層形成組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸アミドが、下記一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含有する請求項１に記載の不純物拡散層形成組成物。
Ｒ１ＣＯＮＨ２・・・・（１）
Ｒ１ＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＲ１・・・・（２）
Ｒ１ＮＨＣＯ−Ｒ２−ＣＯＮＨＲ１・・・・（３）
Ｒ１ＣＯＮＨ−Ｒ２−Ｎ（Ｒ３）２・・・・（４）
〔一般式（１）、（２）、（３）及び（４）中、Ｒ１及びＲ３は各々独立に炭素数１〜３０のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキレン基を示す。
Ｒ１及びＲ３は同一であっても異なっていてもよい。〕
【請求項３】
前記脂肪酸アミドが、ステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスステアリン酸アミド、及びステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドからなる群より選択される少なくとも１種を含有する請求項１又は請求項２に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項４】
前記脂肪酸アミドの分解温度が、４００℃以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項５】
更に無機フィラーを含む請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項６】
前記無機フィラーはフュームドシリカである請求項５に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項７】
前記フュームドシリカは表面が疎水化処理されている、請求項６に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項８】
前記ドナー元素を含む化合物が、Ｐ（リン）を含有する化合物である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項９】
前記ドナー元素を含む化合物が、ガラス粒子の形態である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１０】
前記ガラス粒子が、Ｐ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５からなる群より選択される１種以上のドナー元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２及びＭｏＯ３からなる群より選択される１種以上のガラス成分物質と、を含有する請求項９に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１１】
前記ガラス粒子中のＰ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５の含有率が、１５質量％以上８０質量％以下である請求項１０に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１２】
前記アクセプタ元素を含む化合物が、Ｂ（ホウ素）又はＡｌ（アルミニウム）を含有する請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１３】
前記アクセプタ元素を含む化合物が、ガラス粒子の形態である請求項１２に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１４】
前記ガラス粒子が、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択される１種以上のアクセプタ元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２及びＴｉＯ２からなる群より選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有する請求項１３に記載の不純物拡散層形成用組成物。
【請求項１５】
前記ガラス粒子中のＢ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３の含有率が、１５質量％以上８０質量％以下である請求項１４に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１６】
前記アクセプタ元素を含む化合物はＢＮ（窒化ホウ素）である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１７】
前記ガラス粒子の含有率が、１質量％以上８０質量％以下である請求項９〜請求項１１、請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１８】
前記脂肪酸アミドを１質量％以上３０質量％以下含有する請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項１９】
無機フィラーを含み、前記無機フィラーを０．０１質量％以上、２０質量％以下含有する請求項５〜請求項１８のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項２０】
せん断速度が０．０１［ｓ−１］のときのせん断粘度（２５℃）をη０．０１とし、せん断速度が１０［ｓ−１］のときのせん断粘度（２５℃）をη１０としたとき、［ｌｏｇ１０（η０．０１）−ｌｏｇ１０（η１０）］で示されるＴＩ値が０．５〜３．０である請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物。
【請求項２１】
半導体基板上の全部又は一部に、請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物を付与して不純物拡散層形成組成物層を形成する工程と、前記不純物拡散層形成組成物層が形成された前記半導体基板に熱処理を施す工程と、を有する不純物拡散層付き半導体基板の製造方法。
【請求項２２】
半導体基板上の全部又は一部に、請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物を付与して不純物拡散層形成組成物層を形成する工程と、前記不純物拡散層形成組成物層が形成された前記半導体基板に熱処理を施して不純物拡散層を形成する工程と、形成された前記不純物拡散層上に電極を形成する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不純物拡散層形成組成物、不純物拡散層付き半導体基板の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法に関するものであり、更に詳しくは、半導体基板の特定の部分に不純物拡散層を形成することを可能とする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシリコン太陽電池素子（太陽電池セル）の製造工程について説明する。
まず、光閉じ込め効果を促して高効率化を図るよう、受光面側にテクスチャー構造を形成したｐ型半導体基板を準備し、続いてオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において８００℃〜９００℃で数十分の熱処理を行って一様にｎ型の不純物拡散層（ｎ型拡散層）を形成する（気相反応法）。この従来の方法では、混合ガスを用いてリンの拡散を行うため、受光面である表面のみならず、側面及び裏面にもｎ型拡散層が形成される。そのため、側面のｎ型拡散層を除去するためのサイドエッチング工程が必要であった。また、裏面に形成されたｎ型拡散層は、ｐ＋型拡散層へ変換する必要がある。そのため裏面のｎ型拡散層の上に第１３族元素であるアルミニウムを含むアルミニウムペーストを付与した後、熱処理して、アルミニウムの拡散によってｎ型拡散層からｐ＋型拡散層に変換するのと同時に、オーミックコンタクトを得ていた。
【０００３】
上記に関連して、気相反応法の代わりにリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）等のリン酸塩を含有する溶液の塗布によってｎ型拡散層を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ドナー元素を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を半導体基板に塗布し、熱拡散処理を行なうことにより、半導体基板の側面又は裏面に不要な不純物拡散層を形成させることなく、特定の領域にｎ型拡散層を形成する太陽電池素子の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
一方、変換効率を高めることを目的とした太陽電池素子の構造として、電極直下の領域のドナー元素の拡散濃度（以下、単に「拡散濃度」ともいう）に比べて、電極直下以外の領域における拡散濃度を低くした選択エミッタ構造が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７５８９４号公報
【特許文献２】国際公開第１１／０９０２１６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】L.Debarge, M.Schott, J.C.Muller, R.Monna, Solar Energy Materials & Solar Cells 74 (2002) 71-75
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
選択エミッタ構造では、電極直下に拡散濃度が高い領域（以下、この領域を「選択エミッタ」ともいう）が形成されているため、電極と半導体基板との接触抵抗を低減できる。更に電極が形成された領域以外では拡散濃度が相対的に低くなっているため、太陽電池素子の変換効率を向上することができる。このような選択エミッタ構造を構築するためには、数百μｍ幅内（約５０μｍ〜２００μｍ）で細線状に不純物拡散層を形成することが求められる。
【０００９】
また、バックコンタクト型の太陽電池素子では、裏面にｎ型拡散部位及びｐ＋型拡散部位の両方を形成しｐｎ接合構造とする必要があるため、特定の部位に所望の範囲で不純物拡散層を形成することが求められる。
【００１０】
しかしながら、特開２００２−７５８９４号公報に記載の方法では、気相反応法と同様にリン化合物が拡散時に揮散するため、ドナー元素の拡散は選択的な領域で行われず、全面に一様にｎ型拡散層を形成してしまう。
【００１１】
また、国際公開第２０１１／０９０２１６号パンフレットに記載のｎ型拡散層形成組成物を用いた場合、例えば、半導体基板上にｎ型拡散層形成組成物を細線状に塗布してｎ型拡散層形成組成物層を形成しても、ｎ型拡散層形成組成物層の線幅が広がり、所望の細線幅が得られない傾向があった。この課題を解決するために分散媒の含有量を変え、粘度を高くしようとすると、取り扱い性が悪く、塗布そのものができなくなる傾向があった。
【００１２】
本発明は、以上の従来技術の課題に鑑みなされたものであり、半導体基板上の一部領域に付与して不純物拡散層形成組成物層を形成したときに、半導体基板上の面方向で不純物拡散層形成組成物層の接触面積が拡大するのを抑えることが可能な不純物拡散層形成組成物、これを用いた不純物拡散層付き半導体基板の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決する手段は以下の通りである。
＜１＞  ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物と、分散媒と、脂肪酸アミドと、を含有する不純物拡散層形成組成物である。
【００１４】
＜２＞  前記脂肪酸アミドが、下記一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００１５】
Ｒ１ＣＯＮＨ２・・・・（１）
Ｒ１ＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＲ１・・・・（２）
Ｒ１ＮＨＣＯ−Ｒ２−ＣＯＮＨＲ１・・・・（３）
Ｒ１ＣＯＮＨ−Ｒ２−Ｎ（Ｒ３）２・・・・（４）
【００１６】
一般式（１）、（２）、（３）及び（４）中、Ｒ１及びＲ３は各々独立に炭素数１〜３０のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキレン基を示す。Ｒ１及びＲ３は同一であっても異なっていてもよい。
【００１７】
＜３＞  前記脂肪酸アミドが、ステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスステアリン酸アミド、及びステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドからなる群より選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞又は＜２＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００１８】
＜４＞  前記脂肪酸アミドの分解温度が、４００℃以下である、前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００１９】
＜５＞  更に無機フィラーを含む、前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２０】
＜６＞  前記無機フィラーはフュームドシリカである前記＜５＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２１】
＜７＞  前記フュームドシリカは表面が疎水化処理されている前記＜６＞に記載の不純物拡散層形成組成物。
【００２２】
＜８＞  前記ドナー元素を含む化合物が、Ｐ（リン）を含有する化合物である前記＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２３】
＜９＞  前記ドナー元素を含む化合物が、ガラス粒子の形態である前記＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２４】
＜１０＞  前記ガラス粒子が、Ｐ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５からなる群より選択される１種以上のドナー元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２及びＭｏＯ３からなる群より選択される１種以上のガラス成分物質と、を含有する前記＜９＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２５】
＜１１＞  前記ガラス粒子中のＰ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５の含有率が、１５質量％以上、８０
質量％以下である前記＜１０＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２６】
＜１２＞  前記アクセプタ元素を含む化合物が、Ｂ（ホウ素）又はＡｌ（アルミニウム）を含有する前記＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２７】
＜１３＞  前記アクセプタ元素を含む化合物が、ガラス粒子の形態である前記＜１２＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００２８】
＜１４＞  前記ガラス粒子が、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択される１種以上のアクセプタ元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２及びＴｉＯ２からなる群より選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有する前記＜１３＞に記載の不純物拡散層形成用組成物である。
【００２９】
＜１５＞  前記ガラス粒子中のＢ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３の含有率が、１５質量％以上、８０質量％以下である前記＜１４＞に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００３０】
＜１６＞  前記アクセプタ元素を含む化合物はＢＮ（窒化ホウ素）である前記＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００３１】
＜１７＞  前記ガラス粒子の含有率が、１質量％以上、８０質量％以下である前記＜９＞〜＜１１＞、＜１３＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００３２】
＜１８＞  前記脂肪酸アミドを１質量％以上、３０質量％以下含有する前記＜１＞〜＜１７＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００３３】
＜１９＞  無機フィラーを含み、前記無機フィラーを０．０１質量％以上、２０質量％以
下含有する前記＜５＞〜＜１８＞のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００３４】
＜２０＞  せん断速度が０．０１［ｓ−１］のときのせん断粘度（２５℃）をη０．０１とし、せん断速度が１０［ｓ−１］のときのせん断粘度（２５℃）をη１０としたとき、［ｌｏｇ１０（η０．０１）−ｌｏｇ１０（η１０）］で示されるＴＩ値が０．５〜３．０である前記＜１＞〜＜１９＞のいずれか１項に記載の不純物拡散層形成組成物である。
【００３５】
＜２１＞  半導体基板上の全部又は一部に、前記＜１＞〜＜２０＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物を付与して不純物拡散層形成組成物層を形成する工程と、前記不純物拡散層形成組成物層が形成された前記半導体基板に熱処理を施す工程と、を有する不純物拡散層付き半導体基板の製造方法である。
【００３６】
＜２２＞  半導体基板上の全部又は一部に、前記＜１＞〜＜２０＞のいずれか１つに記載の不純物拡散層形成組成物を付与して不純物拡散層形成組成物層を形成する工程と、前記不純物拡散層形成組成物層が形成された前記半導体基板に熱処理を施して不純物拡散層を形成する工程と、形成された前記不純物拡散層上に電極を形成する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、半導体基板上の一部領域に塗布して不純物拡散層形成組成物層を形成したときに、半導体基板上の面方向で不純物拡散層形成組成物層の接触面積が拡大するのを抑えることが可能な不純物拡散層形成組成物、それを用いた不純物拡散層付き半導体基板の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の太陽電池素子の製造工程の一例を概念的に示す断面図である。
【図２Ａ】太陽電池素子を表面から見た概略平面図の一例である。
【図２Ｂ】図２Ａの一部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
まず、本発明の不純物拡散層形成組成物について説明し、次に不純物拡散層形成組成物を用いる不純物拡散層付き半導体基板及び太陽電池素子の製造方法について説明する。
なお、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。更に組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また、本明細書において、「含有率」とは、特に記載がなければ、不純物拡散層形成組成物１００質量％に対する、成分の質量％を表す。
【００４０】
また、本明細書において、ｎ型の不純物拡散層形成組成物をｎ型拡散層形成組成物と称する。ｐ型の不純物拡散層形成組成物をｐ型拡散層形成組成物と称する。ｎ型の不純物拡散層をｎ型拡散層と称する。ｐ型の不純物拡散層をｐ型拡散層と称する。更に、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物を合わせて不純物拡散層形成組成物と称する。ｎ型拡散層及びｐ型拡散層を合わせて不純物拡散層と称する。
【００４１】
＜不純物拡散層形成組成物＞
本発明の不純物拡散層形成組成物は、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物と、分散媒と、脂肪酸アミドとを含有する。更に付与性等を考慮してその他の添加剤を必要に応じて含有してもよい。
【００４２】
ここで、不純物拡散層形成組成物とは、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物を含有し、半導体基板に塗布した後にドナー元素を含む化合物中のドナー元素又はアクセプタ元素を含む化合物中のアクセプタ元素を半導体基板へ熱拡散することで半導体基板に不純物拡散層を形成することが可能な材料をいう。
【００４３】
本発明の不純物拡散層形成組成物は脂肪酸アミドを含有することから、スクリーン印刷機にて半導体基板に印刷する際に応力が加えられると低粘度化して流動性を示し、スクリーン版のメッシュをすり抜けて半導体基板上に印刷物として、スクリーンのパターンに応じたパターン状の不純物拡散層形成組成物層を形成する。一方で、一旦、半導体基板上に印刷物として形成された不純物拡散層形成組成物層は、応力が加えられない限り低粘度化することなく、その形状を維持できる状態となる。したがって、本発明の不純物拡散層形成組成物を半導体基板上にパターン状に付与してパターン状の不純物拡散層形成組成物層を形成したとき、不純物拡散層形成組成物層が液だれを起こして半導体基板上の面方向で不純物拡散層形成組成物層の接触面積が拡大するのが抑えられる。
【００４４】
また、本発明の不純物拡散層形成組成物を用いることで、不純物拡散層形成組成物層のパターン形状が維持されるため、半導体基板において不純物拡散層形成組成物層に対応した領域に不純物拡散層が形成される。
【００４５】
特に、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物がガラス粒子の形態の場合には、ドナー成分又はアクセプタ成分が熱処理（焼成）中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によって所望の特定領域以外に不純物拡散層が形成されるということがより効果的に抑制される。したがって、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物がガラス粒子の形態の場合には、半導体基板の特定領域に、他の領域よりも不純物濃度の高い不純物拡散層を形成することが可能となる。
【００４６】
したがって、本発明の不純物拡散層形成組成物を適用すれば、選択エミッタ構造の太陽電池素子の製造において、電極位置に対応する領域に容易に不純物拡散層を形成することも可能である。
【００４７】
また、ガラス粒子の形態のドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物を用いた不純物拡散層形成組成物を適用することで、従来の気相反応法とは異なり、所望の部位にのみ不純物拡散層が形成され、不要な部位に不純物拡散層が形成されるのが抑制される。したがって、本発明の不純物拡散層形成組成物を適用すれば、従来の気相反応法を用いた太陽電池素子の製造で必須のサイドエッチング工程が不要となり、工程が簡易化される。
【００４８】
また、ガラス粒子の形態のドナー元素を含む化合物を用いた不純物拡散層形成組成物を適用することで、裏面に形成されるｎ型拡散層をｐ＋型拡散層へ変換するという気相反応法における工程も不要となる。そのため、裏面のｐ＋型拡散層の形成方法、裏面電極の材質、形状及び厚さが制限されず、適用する製造方法、材質及び形状の選択肢が広がる。また詳細は後述するが、裏面電極の厚さに起因した半導体基板内の内部応力の発生が抑えられ、半導体基板の反りも抑えられる。
【００４９】
（ドナー元素を含む化合物）
ドナー元素とは、半導体基板中に拡散することによってｎ型拡散層を形成することが可能な元素である。ドナー元素としては第１５族の元素が使用でき、Ｐ（リン）、Ｓｂ（アンチモン）、Ａｓ（ヒ素）等が挙げられる。安全性等の観点から、ドナー元素を含む化合物はＰ及びＳｂの少なくとも一方を含有することが好適であり、Ｐ（リン）がより好適である。
【００５０】
ドナー元素を含む化合物としては特に制限はなく、例えば、ドナー元素を含む酸化物が挙げられる。ドナー元素を含む酸化物として、Ｐ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ３等のドナー元素単独の酸化物；Ｐ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ３等のドナー元素含有物質の他にガラス成分物質を構成成分とするガラス粒子（ドナー元素を含むガラス粒子）；リン含有酸化ケイ素化合物、リンシリサイド、リンをドープしたシリコン粒子、リン酸カルシウム、リン酸、リン酸二水素アンモニウム等のリンを含有する無機リン化合物；ホスホン酸、亜ホスホン酸、ホスフィン酸、亜ホスフィン酸、ホスフィン、ホスフィンオキシド、リン酸エステル、亜リン酸エステル等の有機リン化合物を例示することができる。
【００５１】
これらの中でもＰ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５等のドナー元素単独の酸化物；ドナー元素を含むガラス粒子；リン含有酸化ケイ素化合物；及び半導体基板へのドナー元素の熱拡散時の熱処理温度（例えば、８００℃以上）においてＰ２Ｏ５を含む化合物へ変化し得る化合物（リン酸二水素アンモニウム、リン酸、亜ホスホン酸、ホスフィン酸、亜ホスフィン酸、ホスフィン、ホスフィンオキシド、リン酸エステル、亜リン酸エステル等）からなる群より選ばれる１種以上を用いることが好ましく、これらの中でも、融点（熱拡散時の熱処理温度によりＰ２Ｏ５を含む化合物へ変化しうる化合物の場合には、生成したＰ２Ｏ５を含む化合物の融点）が１０００℃以下である化合物を用いることがより好ましい。融点が１０００℃以下の化合物は、半導体基板へ熱拡散する際に溶融状態となりやすく、半導体基板へより均一にドナー元素を拡散することができるためである。また、融点が１０００℃を超える化合物であっても、融点が１０００℃未満の化合物を更に添加することで、ドナー元素を含む化合物から、融点が１０００℃未満の化合物を介して半導体基板へドナー元素が拡散することができる。
【００５２】
また、半導体基板において、不純物拡散層形成組成物を塗布した領域以外の領域で不純物濃度を低く抑える観点からは、ドナー元素を含む化合物として、ドナー元素を含むガラス粒子又はリン含有酸化ケイ素化合物を用いることが好ましく、ドナー元素を含むガラス粒子を用いることがより好ましい。
【００５３】
ドナー元素を含む化合物がガラス粒子である場合、その粒子の形態としては、固体の粒子が分散媒に分散した状態であっても、分散媒に一部溶解した状態であってもよい。粒子形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状、鱗片状等が挙げられる。不純物拡散層形成組成物とした場合の基板への付与性及び均一拡散性の点から、粒子形状は、略球状、扁平状又は板状であることが望ましい。
【００５４】
ドナー元素を含む化合物が固体の粒子状である場合、粒子の粒径は、１００μｍ以下であることが好ましい。１００μｍ以下の粒径を有する粒子を用いた場合には、平滑な不純物拡散層形成組成物層が得られやすい。更に、粒子の粒径は５０μｍ以下であることがより望ましい。なお、前記粒子の粒径の下限は特に制限されないが、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましい。
ここで、ドナー元素を含む化合物が固体の粒子状である場合の粒子の粒径は体積平均粒子径を表し、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置等により測定することができる。
【００５５】
ここで、体積平均粒子径は、粒子に照射したレーザー光の散乱光強度と角度の関係を検出し、Ｍｉｅ散乱理論に基づいて算出することができる。測定する際の分散媒に特に制限はないが、測定対象とする粒子が溶解しない分散媒を用いることが好ましい。
ドナー元素を含む化合物は分散媒に溶解した状態であってもよく、その場合は、不純物拡散層形成組成物の調製に用いるドナー元素を含む化合物の形状には特に制限はない。
【００５６】
前記ドナー元素を含む化合物は、ドナー元素を含むガラス粒子の形態であるものを用いることが好ましい。ここで、ガラスとはその原子配列にＸ線回折スペクトルにおいて明確な結晶状態が認められず、不規則な網目構造をもち、かつ、ガラス転移現象を示す物質を指す。ドナー元素を含むガラス粒子を用いることで、不純物拡散層形成組成物を付与した領域以外へのドナー元素の拡散（アウトディフュージョンという）をより効果的に抑制できる傾向にあり、裏面又は側面に不要なｎ型拡散層が形成されることが抑制できる。つまり、本発明の不純物拡散層形成組成物がドナー元素を含むガラス粒子を含有することで、より選択的な領域にｎ型拡散層を形成することができる。
【００５７】
ドナー元素を含むガラス粒子について、詳細に説明する。なお、不純物拡散層形成組成物に含有されるガラス粒子は、熱拡散時の熱処理（焼成）温度（約８００℃〜２０００℃）で溶融して、ｎ型拡散層の上にガラス層を形成する。そのためアウトディフュージョンをより抑制できる。ｎ型拡散層の形成後、ｎ型拡散層の上に形成されたガラス層は、エッチング（例えば、フッ酸水溶液）により除去することができる。
【００５８】
ドナー元素を含むガラス粒子は、例えばドナー元素含有物質とガラス成分物質とを含んで形成できる。ドナー元素をガラス粒子に導入するために用いるドナー元素含有物質としては、Ｐ（リン）及びＳｂ（アンチモン）の少なくとも一方を含有する化合物であることが好ましく、Ｐ（リン）を含有する化合物であることがより好ましく、Ｐ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５からなる群より選ばれる１種以上であることが更に好ましく、Ｐ２Ｏ５であることが特に好ましい。
【００５９】
ドナー元素を含むガラス粒子中におけるドナー元素含有物質の含有率は特に制限されない。例えば、ドナー元素の拡散性の観点から、０．５質量％以上、１００質量％以下であることが好ましく、２質量％以上、８０質量％以下であることがより好ましい。
更に、前記ドナー元素を含むガラス粒子は、ドナー元素の拡散性の観点から、ドナー元素含有物質としてＰ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５からなる群より選ばれる１種以上を、０．５質量％以上、１００質量％以下で含むことが好ましく、５質量％以上、９９質量％以下で含むことがより好ましく、１５質量％以上、８０質量％以下で含むことが特に好ましい。
【００６０】
また、ドナー元素を含むガラス粒子は、必要に応じてその成分比率を調整することによって、溶融温度、軟化温度、ガラス転移温度、化学的耐久性等を制御することが可能である。ドナー元素を含むガラス粒子は、以下に記すガラス成分物質の１種以上を含むことが好ましい。
【００６１】
ガラス成分物質としては、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２、ＴｉＯ２、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２、Ｌｕ２Ｏ３等が挙げられる。中でもＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２及びＴｉＯ２からなる群より選択される１種以上を用いることが好ましく、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２及びＭｏＯ３からなる群より選択される１種以上を用いることがより好ましい。
【００６２】
ドナー元素を含むガラス粒子の具体例としては、前記ドナー元素含有物質と前記ガラス成分物質の双方を含む系が挙げられる。具体的には、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２系（ドナー元素含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様）、Ｐ２Ｏ５−Ｋ２Ｏ系、Ｐ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ系、Ｐ２Ｏ５−Ｌｉ２Ｏ系、Ｐ２Ｏ５−ＢａＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＳｒＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＣａＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＭｇＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＢｅＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＣｄＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＰｂＯ系、Ｐ２Ｏ５−Ｖ２Ｏ５系、Ｐ２Ｏ５−ＳｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＧｅＯ２系、Ｐ２Ｏ５−ＴｅＯ２系等のドナー元素含有物質としてＰ２Ｏ５を含む系のガラス粒子、前記Ｐ２Ｏ５の代わりにＰ２Ｏ３を含む系又はＳｂ２Ｏ３を含む系のガラス粒子等が挙げられる。
なお、Ｐ２Ｏ５−Ｓｂ２Ｏ３系、Ｐ２Ｏ５−Ａｓ２Ｏ３系等のように、２種類以上のドナー元素含有物質を含むガラス粒子でもよい。
上記では２成分を含む複合ガラスを例示したが、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−ＣａＯ等、３成分以上の物質を含むガラス粒子でもよい。
【００６３】
前記ガラス粒子は、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５及びＳｂ２Ｏ３からなる群より選択される１種以上のドナー元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２及びＴｉＯ２からなる群より選択される１種以上のガラス成分物質と、を含有することが好ましく、Ｐ２Ｏ３及びＰ２Ｏ５からなる群より選択される１種以上のドナー元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２及びＭｏＯ３からなる群より選択される１種以上のガラス成分物質と、を含有することがより好ましく、Ｐ２Ｏ５であるドナー元素含有物質と、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ及びＢａＯからなる群より選択される１種以上のガラス成分物質とを含有することが更に好ましい。これにより、形成されるｎ型拡散層のシート抵抗をより低くすることが可能となる。
【００６４】
ガラス粒子がＳｉＯ２及びＧｅＯ２からなる群より選択されるガラス成分物質（以下、「特定ガラス成分物質」ともいう）を含む場合、ガラス粒子中の特定ガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化温度、ガラス転移温度、化学的耐久性を考慮して適宜設定することが望ましい。一般には特定ガラス成分物質が、ガラス粒子１００質量％中に、０．０１質量％以上、８０質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上、５０質量％以下であることがより好ましい。０．０１質量％以上であると、ｎ型拡散層を効率よく形成することができる。また８０質量％以下であると、不純物拡散層形成組成物を付与していない部分へのｎ型拡散層の形成をより効果的に抑制できる。
【００６５】
ガラス粒子は、特定ガラス成分物質以外に網目修飾酸化物（例えばアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物）及び単独ではガラス化しない中間酸化物の少なくとも１種を含んでいてもよい。具体的には、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−ＣａＯ系ガラスの場合には、網目修飾酸化物であるＣａＯの含有比率は、１質量％以上、３０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上、２０質量％以下であることがより好ましい。
【００６６】
ガラス粒子の軟化点は、拡散処理時の拡散性、液だれの観点から、２００℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜９００℃であることがより好ましい。なお、ガラス粒子の軟化点は示差熱・熱重量同時測定装置を用いて、示差熱（ＤＴＡ）曲線により求められる。具体的には、ＤＴＡ曲線の低温から第３番目のピークの値を軟化点とすることができる。
【００６７】
ドナー元素を含むガラス粒子は、以下の手順で作製される。
最初に原料、例えば、前記ドナー元素含有物質と前記ガラス成分物質を秤量し、るつぼに充填する。るつぼの材質としては白金、白金−ロジウム、イリジウム、アルミナ、石英、炭素等が挙げられ、溶融温度、雰囲気、溶融物質との反応性等を考慮して適宜選ばれる。
次に、電気炉でガラス組成に応じた温度で加熱して融液とする。このとき融液が均一となるよう攪拌することが望ましい。続いて得られた融液をジルコニア基板、カーボン基板等の上に流し出して融液をガラス化する。最後にガラスを粉砕し粉末状とする。粉砕にはジェットミル、ビーズミル、ボールミル等公知の方法が適用できる。
【００６８】
また、ドナー元素を含む化合物は、リン含有酸化ケイ素化合物であってもよい。ここで、リン含有酸化ケイ素化合物について、詳細に説明する。リン含有酸化ケイ素化合物はゾル−ゲル反応に基づいてリン化合物と酸化ケイ素前駆体とを出発原料として合成された化合物を意味し、上記ガラス粒子とは合成方法が異なることを区別できるようにリン含有酸化ケイ素化合物と表記することとする。ここでいうゾル−ゲル反応とは、酸化ケイ素前駆体であるシリケートの加水分解とシラノール基の縮合反応であり、結果としてケイ素−酸素結合を構造単位とする三次元架橋したシリカゲルマトリックスを形成する反応である。
【００６９】
酸化ケイ素前駆体とリン化合物とを反応させて得られるリン含有酸化ケイ素化合物は、リン化合物が酸化ケイ素（シロキサン）のネットワーク中に分散した構造となるため、リン化合物単独での性質と大きく異なる、例えば、リン化合物の揮散性が抑制されるため、シリコン基板等の半導体基板へｎ型拡散層を形成する高温においてアウトディフュージョンが抑制される。
【００７０】
リン含有酸化ケイ素化合物はｎ型拡散層形成組成物中に添加される前に予め水洗することで、酸化ケイ素（シロキサン）のネットワークに包含されていないリン化合物を除去してもよい。このようにすることで、アウトディフュージョンを更に抑制できる。
【００７１】
上記リン含有酸化ケイ素化合物の合成方法としては、酸化ケイ素前駆体としてのシリコンアルコキシドと、リン化合物と、ゾル−ゲル反応に用いる溶媒と、水と、酸又はアルカリ触媒とを混合し、所定の温度でアルコール、水を除去することでシリコンアルコキシドの加水分解反応と脱水縮合反応が生じ、シロキサンのネットワーク中にリン化合物を含んだ酸化ケイ素化合物を合成できる。また、吸湿性も抑えることができるため、分散媒との反応及び水分との反応が抑制され、不純物拡散層形成組成物中での化学的安定性を向上させることができる。
【００７２】
シリコンアルコキシドとしては、シリコンメトキシド、シリコンエトキシド、シリコンプロポキシド、シリコンブトキシド等を例示することができ、入手の容易さからシリコンメトキシド及びシリコンエトキシドからなる群より選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００７３】
ゾル−ゲル反応に用いる溶媒は、酸化ケイ素前駆体の重合体を溶解するものであれば特に制限はなく、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類；アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物；ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類；などを用いることが好ましい。
これらの溶媒は１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。溶媒の量は酸化ケイ素前駆体に対して１００当量以下が好ましく、より好ましくは１当量〜１０当量である。溶媒の量が多くなりすぎると酸化ケイ素前駆体のゾル−ゲル反応が遅くなる傾向がある。
【００７４】
更に、加水分解及び脱水縮重合を調節する触媒として、酸又はアルカリを用いることが好ましい。アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウムなどが一般的である。酸触媒としては無機プロトン酸又は有機プロトン酸を用いることができる。無機プロトン酸としては、塩酸、硫酸、硼酸、硝酸、過塩素酸、テトラフルオロ硼酸、ヘキサフルオロ砒素酸、臭化水素酸等が挙げられる。有機プロトン酸としては、酢酸、シュウ酸、メタンスルホン酸等が挙げられる。
触媒の量によりゾルの溶媒への溶解度が変化するため、ゾルが可溶な溶解度になるように触媒の使用量を調節すればよく、具体的には、触媒は酸化ケイ素前駆体に対して０．０００１当量〜１当量で用いることが好ましい。
【００７５】
また、金属の硝酸塩、アンモニウム塩、塩化物塩、硫酸塩等の塩を含む溶液を、酸化ケイ素前駆体のゾル溶液へ添加し、次いでゾル−ゲル反応を進行させることによりリン含有酸化ケイ素化合物を調製してもよい。塩としては、特には限定されず、硝酸アルミニウム、硝酸鉄、オキシ硝酸ジルコニウム、塩化チタン、塩化アルミニウム、オキシ塩化ジルコニウム、硫酸チタン、硫酸アルミニウム等が挙げられる。溶媒としては、塩を溶解するものであれば特に制限はなく、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート化合物；３−メチル−２−オキサゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドン等の複素環化合物；ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル化合物；ジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等の鎖状エーテル化合物；メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル等のアルコール化合物；エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類；アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物；カルボン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等のエステル化合物；ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の非プロトン極性物質；トルエン、キシレン等の低極性溶剤；メチレンクロリド、エチレンクロリド等の塩素系溶剤；水などを用いること
ができる
【００７６】
ゾル−ゲル反応に用いるリン化合物としては、リン酸、リン酸水素アンモニウム塩、五酸化二リン、三酸化二リン、亜リン酸、ホスホン酸、亜ホスホン酸、ホスフィン酸、ホスフィン、リン酸エステル及び亜リン酸エステルから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。これらの中でもリン酸エステル又は亜リン酸エステルを用いることが好ましい。エステル化合物を用いることで、シリコンアルコキシドと混合した状態でゾル−ゲル反応が進行する際に、Ｐ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成しやすくなり、アウトディフュージョンが抑制される傾向がある。
【００７７】
上記リン酸エステルとしては一般式（Ｉ）で表される化合物が、亜リン酸エステルとしては一般式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。ここで、一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）において、Ｒ１〜Ｒ６は各々独立に、炭素数１〜１２の１価の有機基である。
【化１】
2014220511.tif 000002
【００７８】
一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）におけるＲ１〜Ｒ６で表される１価の有機基としては特に制限はなく、各々独立に、アルキル基、官能基を有する有機基、ヘテロ原子を有する有機基、及び不飽和結合を有する有機基が挙げられる。
【００７９】
Ｒ１〜Ｒ６で表されるアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐状であることが好ましい。また、Ｒ１〜Ｒ６で表されるアルキル基は、炭素数が１〜１０であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜３であることが更に好ましい。Ｒ１〜Ｒ６で表されるアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
【００８０】
Ｒ１〜Ｒ６で表される官能基を有する有機基において、前記官能基としては、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基等が挙げられる。また、Ｒ１〜Ｒ６で表される官能基を有する有機基は、炭素数が１〜１０であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜３であることが更に好ましい。Ｒ１〜Ｒ６で表される官能基を有する有機基としては、具体的には、クロロエチル基、フルオロエチル基、クロロプロピル基、ジクロロプロピル基、フルオロプロピル基、ジフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等が挙げられる。
【００８１】
Ｒ１〜Ｒ６で表されるヘテロ原子を有する有機基において、ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。また、Ｒ１〜Ｒ６で表されるヘテロ原子を有する有機基は、炭素数が１〜１２であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜３であることが更に好ましい。Ｒ１〜Ｒ６で表されるヘテロ原子を有する有機基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、メチルスルホキシド基、エチルスルホキシド基、フェニルスルホキシド基等が挙げられる。
【００８２】
Ｒ１〜Ｒ６で表される不飽和結合を有する有機基は、炭素数が２〜１０であることが好ましく、炭素数が２〜８であることがより好ましく、炭素数が２〜４であることが更に好ましい。Ｒ１〜Ｒ６で表される不飽和結合を有する有機基は、具体的には、エチレニル基、エチニル基、プロペニル基、プロピニル基、ブテニル基、ブチニル基、フェニル基等が挙げられる。
【００８３】
このなかでも、Ｒ１〜Ｒ６の１価の有機基は、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましい。
ゾル−ゲル反応に用いるリン化合物としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、及びリン酸トリブチルから選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００８４】
リン含有酸化ケイ素化合物中におけるリン化合物の含有率は特に制限されない。例えば、ドナー元素の拡散性の観点から０．５質量％以上９９質量％以下であることが好ましく、５質量％以上９５質量％以下であることがより好ましい。
【００８５】
（アクセプタ元素を含む化合物）
アクセプタ元素とは、半導体基板中に拡散することによってｐ型拡散層を形成することが可能な元素である。アクセプタ元素としては第１３族の元素が使用でき、安全性等の観点から、Ｂ（ホウ素）及びＡｌ（アルミニウム）の少なくとも一方を含有することが好適である。
アクセプタ元素を含む化合物としては特に制限はない。アクセプタ元素を含む金属酸化物として、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３等のアクセプタ元素単独の酸化物；Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３等のアクセプタ元素含有物質の他にガラス成分物質を構成成分とするガラス粒子（アクセプタ元素を含むガラス粒子）；ホウ素又はアルミニウムをドープしたシリコン粒子、窒化ホウ素（ＢＮ）、ホウ酸カルシウム、ホウ酸等の無機ホウ素化合物；ホウ素含有酸化ケイ素化合物；アルミニウムアルコキシド、アルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物；などを例示することができる。
【００８６】
これらの中でもＢＮ、Ｂ２Ｏ３、アクセプタ元素を含むガラス粒子、ホウ素含有酸化ケイ素化合物、及び半導体基板へホウ素が熱拡散する温度領域（例えば８００℃以上）においてＢ２Ｏ３を含む化合物へ変化し得る化合物（例えば、ホウ酸）からなる群より選ばれる１種以上を用いることが好ましい。
【００８７】
また、アクセプタ元素を含む化合物は、ＢＮ粒子、アクセプタ元素を含むガラス粒子又はホウ素含有酸化ケイ素化合物粒子であることが好ましく、ＢＮ粒子又はアクセプタ元素を含むガラス粒子であることがより好ましい。アクセプタ元素を含むガラス粒子又はＢＮ粒子を用いることで、アウトディフュージョンをより効果的に抑制できる傾向にあり、ｐ型拡散層形成組成物を付与した領域以外に不要なｐ型拡散層が形成されることが抑制できる。つまり、アクセプタ元素を含むガラス粒子又はＢＮ粒子を含むことで、より選択的な領域にｐ型拡散層を形成することができる。
【００８８】
アクセプタ元素を含むガラス粒子は、例えばアクセプタ元素含有物質とガラス成分物質とを含んで形成できる。アクセプタ元素をガラス粒子に導入するために用いるアクセプタ元素含有物質としては、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選ばれる１種以上を含有する化合物であることが好ましい。
【００８９】
アクセプタ元素を含むガラス粒子中におけるアクセプタ元素含有物質の含有率は特に制限されない。例えば、アクセプタ元素の拡散性の観点から、０．５質量％以上、１００質量％以下であることが好ましく、２質量％以上、８０質量％以下であることがより好ましい。
【００９０】
更に、アクセプタ元素の拡散性の観点から、不純物拡散層形成組成物中に、アクセプタ元素含有物質としてＢ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選ばれる１種以上を、０．５質量％以上１００質量％以下で含むことが好ましく、５質量％以上９９質量％以下で含むことがより好ましく、１５質量％以上８０質量％以下で含むことがさらに好ましく、３０質量％以上８０質量％以下で含むことが特に好ましい。
【００９１】
アクセプタ元素を含む化合物がガラス粒子である場合、ガラス成分物質としては、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２、ＴｉＯ２、ＴｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ｌｕ２Ｏ３及びＭｎＯからなる群より選択される少なくとも１種を用いることが好ましく、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２及びＴｉＯ２からなる群より選択される少なくとも１種を用いることがより好ましく、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２及びＭｏＯ３からなる群より選択される少なくとも１種を用いることが、軟化点を上記規定の範囲内とし、また半導体基板の熱膨張係数との差を小さくする観点から更に好ましい。
【００９２】
ガラス粒子の具体例としては、アクセプタ元素含有物質と前記ガラス成分物質の双方を含むガラス粒子が挙げられ、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（アクセプタ元素含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様）、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ系、Ｂ２Ｏ３単独系等のアクセプタ元素含有物質としてＢ２Ｏ３を含む系、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系等のアクセプタ元素含有物質としてＡｌ２Ｏ３を含む系などのガラス粒子が挙げられる。
上記では１成分又は２成分を含むガラス粒子を例示したが、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＣａＯ等、３成分以上を含むガラス粒子でもよい。
また、Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系等のように、２種類以上のアクセプタ元素含有物質を含むガラス粒子でもよい。
【００９３】
前記アクセプタ元素を含むガラス粒子（ガラス粒子の形態であるアクセプタ元素を含む化合物）は、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１種のアクセプタ元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２、ＴｉＯ２、ＴｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＧｅＯ２、Ｌｕ２Ｏ３及びＭｎＯからなる群より選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有することが好ましく、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１種のアクセプタ元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｓＯ２及びＴｉＯ２からなる群より選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有することがより好ましく、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１種のアクセプタ元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２及びＭｏＯ３からなる群より選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有することが更に好ましく、Ｂ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１種のアクセプタ元素含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ及びＺｒＯ２からなる群より選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有することが特に好ましい。
更に、ガラス粒子が、アクセプタ元素含有物質としてＡｌ２Ｏ３を含み、且つガラス成分物質としてＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ及びＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。アクセプタ元素含有物質であるＢ２Ｏ３を単独で使用するよりも、これらの成分物質が併存する場合には、形成された不純物拡散層のシート抵抗がより低くなり、またアウトディフュージョンをより抑制することが可能となる。
【００９４】
アクセプタ元素を含む化合物がガラス粒子である場合、その粒子の形態及び体積平均粒子径としては、上記ドナー元素を含むガラス粒子と同様のものが挙げられる。アクセプタ元素を含む化合物は分散媒に溶解した状態であってもよく、その場合は、ガラス粒子の形状には特に制限はない。
【００９５】
アクセプタ元素を含むガラス粒子は、上記ドナー元素を含むガラス粒子と同様の手順で、但しドナー元素含有物質をアクセプタ元素含有物質に代えて作製される。
【００９６】
アクセプタ元素を含む化合物として窒化ホウ素（ＢＮ）を用いる場合、ＢＮの結晶形は、六方晶（hexagonal）、立方晶（cubic）、菱面体晶（rhombohedral）のいずれであってもよく、粒子径を容易に制御できることから六方晶が好ましい。
ＢＮの調製方法は特に制限されず、通常の方法で調製することができる。具体的には、ホウ素粉末を窒素気流中で１５００℃以上に加熱する方法、融解した無水ホウ酸と窒素あるいはアンモニアをリン酸カルシウム存在下で反応させる方法、ホウ酸又はホウ化アルカリと、尿素、グアニジン、メラミン等の有機窒素化合物を高温の窒素−アンモニア雰囲気中で反応させる方法、融解ホウ酸ナトリウムと塩化アンモニウムをアンモニア雰囲気中で反応させる方法、三塩化ホウ素とアンモニアを高温で反応させる方法などを例示することができる。上記以外の製造方法でもなんら問題ない。上記製造方法の中では、高純度のＢＮを得ることができることから、三塩化ホウ素とアンモニアを高温で反応させる方法を用いることが好ましい。
【００９７】
また、アクセプタ元素を含む化合物は、ホウ素含有酸化ケイ素化合物であってもよい。ここでホウ素含有酸化ケイ素化合物について、詳細に説明する。ホウ素含有酸化ケイ素化合物はゾル−ゲル反応に基づいてホウ素化合物と酸化ケイ素前駆体を反応させて合成された化合物を意味し、上記ガラス粒子とは、合成方法が異なることを区別できるように、ホウ素含有酸化ケイ素化合物と表記することとする。
【００９８】
酸化ケイ素前駆体とホウ素化合物とを反応させて得られるホウ素含有酸化ケイ素化合物は、ホウ素化合物が酸化ケイ素（シロキサン）のネットワーク中に分散した構造となるため、ホウ素化合物の揮発性が抑制され、シリコン基板等の半導体基板へｐ型拡散層を形成する高温においてアウトディフュージョンが抑制される。
【００９９】
ホウ素含有酸化ケイ素化合物はｐ型拡散層形成組成物に添加される前に予め水洗することで、酸化ケイ素（シロキサン）のネットワークに包含されていないホウ素化合物を除去してもよい。このようにすることで、アウトディフュージョンを更に効果的に抑制できる。
【０１００】
上記ホウ素含有酸化ケイ素化合物の合成方法としては、リン化合物をホウ素化合物に置き換えた以外は、上述のリン含有酸化ケイ素化合物の合成方法と同様の方法が挙げられる。また、シリコンアルコキシド、ゾル−ゲル反応に用いる溶媒、加水分解及び脱水縮重合を調節する触媒として用いる酸及びアルカリとしては、上記リン含有酸化ケイ素化合物の合成方法で挙げたものと同様のものが挙げられる。
【０１０１】
また、金属の硝酸塩、アンモニウム塩、塩化物塩、硫酸塩等の塩を含む溶液を、酸化ケイ素前駆体のゾル溶液へ添加し、次いでゾル−ゲル反応を進行させることによりホウ素含有酸化ケイ素化合物を調製してもよい。ここで用いることが可能な金属の硝酸塩、アンモニウム塩、塩化物塩、硫酸塩、及び塩の溶媒としては、上記リン含有酸化ケイ素化合物の合成方法で挙げたものと同様のものが挙げられる。
【０１０２】
ゾル−ゲル反応に用いるホウ素化合物としては、酸化ホウ素、ホウ酸等が挙げられる。酸化ホウ素とはＢ２Ｏ３で表される化合物であり、結晶化物であっても、ガラス質であってもどちらでもよい。ホウ酸とはＨ３ＢＯ３又はＢ（ＯＨ）３で表される化合物である。これらの化合物は水に溶解してＨ３ＢＯ３の状態で存在する。酸化ホウ素及びホウ酸以外にも、水に溶解してＨ３ＢＯ３となる化合物であれば、副原料として用いるホウ素化合物の種類に制限されない。水に溶解してＨ３ＢＯ３となる化合物としては、例えばホウ酸エステルが挙げられる。
【０１０３】
上記ホウ酸エステルとしては、下記一般式（III）で表される化合物が挙げられる。ここで、一般式（III）におけるＲ７〜Ｒ９は各々独立に、炭素数１〜１２の有機基又は水素原子であり、Ｒ７〜Ｒ９のうち少なくとも１つは有機基である。
【化２】
2014220511.tif 000003
【０１０４】
一般式（III）におけるＲ７〜Ｒ９で表される有機基としては特に制限はなく、各々独立に、アルキル基、官能基を有する有機基、ヘテロ原子を有する有機基、及び不飽和結合を有する有機基が挙げられる。
【０１０５】
Ｒ７〜Ｒ９で表されるアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐状であることが好ましい。また、Ｒ７〜Ｒ９で表されるアルキル基は、炭素数が１〜１０であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜３であることが更に好ましい。Ｒ７〜Ｒ９で表されるアルキル基は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
【０１０６】
Ｒ７〜Ｒ９で表される官能基を有する有機基において、前記官能基としては、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基等が挙げられる。また、Ｒ７〜Ｒ９で表される官能基を有する有機基としては、炭素数が１〜１０であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜３であることが更に好ましい。Ｒ７〜Ｒ９で表される官能基を有する有機基としては、具体的には、クロロエチル基、フルオロエチル基、クロロプロピル基、ジクロロプロピル基、フルオロプロピル基、ジフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等が挙げられる。
【０１０７】
Ｒ７〜Ｒ９で表されるヘテロ原子を有する有機基において、ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。また、Ｒ７〜Ｒ９で表されるヘテロ原子を有する有機基は、炭素数が１〜１２であることが好ましく、炭素数が１〜６であることがより好ましく、炭素数が１〜３であることが更に好ましい。Ｒ７〜Ｒ９で表されるヘテロ原子を有する有機基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、メチルスルホキシド基、エチルスルホキシド基、フェニルスルホキシド基等が挙げられる。
【０１０８】
Ｒ７〜Ｒ９で表される不飽和結合を有する有機基は、炭素数が２〜１０であることが好ましく、炭素数が２〜８であることがより好ましく、炭素数が２〜４であることが更に好ましい。Ｒ７〜Ｒ９で表される不飽和結合を有する有機基としては、具体的には、エチレニル基、エチニル基、プロペニル基、プロピニル基、ブテニル基、ブチニル基、フェニル基等が挙げられる。
【０１０９】
このなかでも、Ｒ７〜Ｒ９の１価の有機基は、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましい。
ゾル−ゲル反応に用いるホウ酸エステルとしては、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリプロピル、及びホウ酸トリブチルからなる群より選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
【０１１０】
不純物拡散層形成組成物中のドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の含有率は、塗布性、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の拡散性等を考慮して決定される。一般には、不純物拡散層形成組成物中のドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の含有率は、不純物拡散層形成組成物中に、０．１質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、１質量％以上９０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上８０質量％以下であることが更に好ましく、２質量％以上５０質量％以下であることが特に好ましく、５質量％以上２０質量％以下であることが極めて好ましい。
不純物拡散層形成組成物中のドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の含有率が、０．１質量％以上であると、不純物拡散層を十分に形成することができ、９５質量％以下であると、不純物拡散層形成組成物中のドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の分散性が良好になり、半導体基板への塗布性が向上する。
【０１１１】
（分散媒）
本発明の不純物拡散層形成組成物は、分散媒を含有する。
分散媒とは、組成物中において前記ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物及び脂肪酸アミドを分散又は溶解させる媒体である。具体的に分散媒は、少なくとも溶剤又は水を含むことが好ましい。また分散媒としては、溶剤又は水に加え、後述する有機バインダを含有するものであってもよい。
【０１１２】
溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン系溶剤；ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−ｎ−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル等のエーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸２−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸２−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸イソアミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル系溶剤；アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−エチルピロリジノン、Ｎ−プロピルピロリジノン、Ｎ−ブチルピロリジノン、Ｎ−ヘキシルピロリジノン、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、イソペンタノール、２−メチルブタノール、２−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、２−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、２−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、２−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、２−テトラデシルアルコール、２−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル��ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶剤；α−テルピネオール（α−ターピネオール）、ジヒドロテルピネオール（ジヒドロターピネオール）等のテルピネオール（ターピネオール）、α−テルピネン、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン系溶剤；水などが挙げられる。
これら溶剤のなかでも、ケトン系溶剤としてはアセトン、エーテル系溶剤としてはジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、エステル系溶剤としては酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチル、非プロトン性極性溶剤としてはＮ−メチルピロリジノン又はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テルピネオール（ターピネオール）としてはα−テルピネオール（α−ターピネオール）又はジヒドロテルピネオール（ジヒドロターピネオール）、テルペン系溶剤としてはα−テルピネン又はα−ピネンが好ましく用いられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【０１１３】
なお、不純物拡散層形成組成物とした場合、基板への塗布性の観点からは、α−テルピネオール、ジヒドロターピネオール、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、（ブチルカルビトール）、酢酸ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル（ブチルカルビトールアセテート）及び酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチルからなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、α−テルピネオール、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル及び酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチルからなる群より選択される少なくとも１種がより好ましく、α−テルピネオール及びジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルからなる群より選択される少なくとも１種が更に好ましい。
【０１１４】
不純物拡散層形成組成物中の分散媒の含有率は、塗布性、ドナー元素又はアクセプタ元素の濃度を考慮し決定される。例えば不純物拡散層形成組成物中、分散媒の含有率は、５質量％以上９９質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以上９０質量％以下であることが更に好ましい。
【０１１５】
（脂肪酸アミド）
本発明の不純物拡散層形成組成物は、脂肪酸アミドを含有する。脂肪酸アミドは、不純物拡散層形成組成物に揺変性を与え、温度一定下で応力を加えるとゾル状になり、これを放置すると再びゲル状に戻る性質を付与する。具体的には、スクリーン印刷機にて対象物に不純物拡散層形成組成物を印刷する際に、スクレッパ又はスキージの稼動により、接する不純物拡散層形成組成物に応力が加えられると、不純物拡散層形成組成物が低粘度化して流動性を示し、スクリーン版のメッシュをすり抜けて対象物上に印刷物を形成する。また、一度対象物上に印刷物として形成された不純物拡散層形成組成物は、応力が加えられない限り低粘度化することなく、その形状を維持する。
【０１１６】
脂肪酸アミドを用いることで、不純物拡散層形成組成物に適度なせん断粘度を付与することができ、良好な付与適性を与えることができる。具体的には、後述のチクソトロピック特性（チキソ性）の値を適切に調整することができる。
【０１１７】
つまり、不純物拡散層形成組成物に脂肪酸アミドを用いることで、半導体基板上の一部領域に付与して不純物拡散層形成組成物層を形成したときに、半導体基板上の面方向で不純物拡散層形成組成物層の接触面積が拡がるのが抑えられる。また、半導体基板の特定部位に他の領域よりも不純物濃度の高い不純物拡散層を形成することが可能となる。
【０１１８】
また、脂肪酸アミドは、熱処理時に残渣が発生するのを抑制することができる。これは、脂肪酸アミドの熱分解性が良く（約４００℃以下で分解する）、脂肪酸アミド由来の残渣が発生しにくいためと考えられる。なお、半導体基板上の面方向で不純物拡散層形成組成物層の接触面積の拡がりを抑制するために無機材料を使用した場合には、乾燥及び脱脂を経て有機成分を取り除いた後も残存し、拡散処理時にドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の組成を変えてしまい、結果としてドナー元素又はアクセプタ元素のドーピングに影響を及ぼす可能性がある。
【０１１９】
脂肪酸アミドとしては、一般式（１）で示される脂肪酸モノアミド、一般式（２）又は（３）で示されるＮ−置換脂肪酸アミド、一般式（４）で示されるＮ−置換脂肪酸アミドアミン等が挙げられる。
【０１２０】
Ｒ１ＣＯＮＨ２・・・・（１）
Ｒ１ＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＲ１・・・・（２）
Ｒ１ＮＨＣＯ−Ｒ２−ＣＯＮＨＲ１・・・・（３）
Ｒ１ＣＯＮＨ−Ｒ２−Ｎ（Ｒ３）２・・・・（４）
【０１２１】
一般式（１）、（２）、（３）及び（４）中、Ｒ１及びＲ３は各々独立に炭素数１〜３０のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキレン基を示す。Ｒ１及びＲ３は同一であっても異なっていてもよい。
【０１２２】
一般式（１）、（２）、（３）及び（４）中、Ｒ１及びＲ３で表されるアルキル基及びアルケニル基は、各々独立に、炭素数１〜３０である。Ｒ１で表されるアルキル基及びアルケニル基は、各々独立に、炭素数５〜２５であることが好ましく、炭素数１０〜２０であることがより好ましく、炭素数１５〜１８であることが更に好ましい。Ｒ３で表されるアルキル基及びアルケニル基は、各々独立に、炭素数１〜１０であることが好ましく、炭素数１〜６であることがより好ましく、炭素数１〜３であることが更に好ましい。Ｒ３は炭素数１〜３０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜６のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数１〜３のアルキル基であることが特に好ましい。
【０１２３】
Ｒ１及びＲ３で表される炭素数１〜３０のアルキル基及びアルケニル基は、各々独立に、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐状であることが好ましい。
【０１２４】
Ｒ１及びＲ３で表される炭素数１〜３０のアルキル基及びアルケニル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、ヘキサデセニル基、ヘンイコセニル基等が挙げられる。
また、Ｒ１及びＲ３で表される炭素数１〜３０のアルキル基及びアルケニル基は、無置換であっても置換基を有していてもよい。このような置換基としては、水酸基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、アルデヒド基、アシル基、ニトロ基、アミノ基、スルホン酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基等が挙げられる。
【０１２５】
一般式（２）、（３）及び（４）中、Ｒ２で表されるアルキレン基は、各々独立に、炭素数１〜１０であり、炭素数１〜８であることが好ましく、炭素数１〜６であることがより好ましく、炭素数１〜４であることが更に好ましい。
Ｒ２で表される炭素数１〜１０のアルキレン基は、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、オクチレン基等が挙げられる。
【０１２６】
一般式（１）で示される脂肪酸モノアミドの具体例としては、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。
【０１２７】
また、一般式（２）で示されるＮ−置換脂肪酸アミドの具体例としては、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスラウリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスベヘン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ブチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−キシリレンビスステアリン酸アミド等が挙げられる。
【０１２８】
また、一般式（３）で示されるＮ−置換脂肪酸アミドの具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルテレフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド等が挙げられる。
【０１２９】
また、一般式（４）で示されるＮ−置換脂肪酸アミドアミンの具体例としては、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ミリスチン酸ジメチルアミノプロピルアミド、パルミチン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ベヘン酸ジメチルアミノプロピルアミド、オレイン酸ジメチルアミノプロピルアミド、イソステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、リノール酸ジメチルアミノプロピルアミド、リシノレイン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ヒドロキシステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシメチル）アミノプロピルアミド、ラウリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ミリスチン酸ジエチルアミノエチルアミド、パルミチン酸ジエチルアミノエチルアミド、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ベヘン酸ジエチルアミノエチルアミド、オレイン酸ジエチルアミノエチルアミド、リノール酸ジエチルアミノエチルアミド、リシノレイン酸ジエチルアミノエチルアミド、イソステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ヒドロキシステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ステアリン酸Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノエチルアミド、ラウリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ミリスチン酸ジエチルアミノプロピルアミド、パルミチン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ベヘン酸ジエチルアミノプロピルアミド、オレイン酸ジエチルアミノプロピルアミド、リノール酸ジエチルアミノプロピルアミド、リシノレイン酸ジエチルアミノプロピルアミド、イソステアリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ヒドロキシステアリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノプロピルアミド等が挙げられる。
【０１３０】
これらの脂肪酸アミドの中でも、分散媒への溶解性の観点から、ステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスステアリン酸アミド、及びステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドからなる群より選択される少なくとも１種を用いることが好ましく、ステアリン酸アミド及びＮ，Ｎ’−メチレンビスステアリン酸アミドから選択される少なくとも１種を用いることがより好ましい。
【０１３１】
脂肪酸アミドは、４００℃以下で蒸散又は分解することが好ましく、３００℃以下で蒸散又は分解することがより好ましく、２５０℃以下で蒸散又は分解することが更に好ましい。
脂肪酸アミドの蒸散又は分解する温度の下限値は特に制限は無い。不純物拡散層形成組成物を付与して形成したパターン状の不純物拡散層形成組成物層の形状を焼成時にある程度維持させる観点からは、脂肪酸アミドの蒸散又は分解は、８０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１５０℃以上であることが更に好ましい。
【０１３２】
脂肪酸アミドの蒸散又は分解温度は、熱重量分析装置を用い、重量保持率が２０％以下となる温度を調べることによって測定される。
【０１３３】
脂肪酸アミドは１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
脂肪酸アミドの含有率は、不純物拡散層形成組成物１００質量％に対して、１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上２０質量％以下であることが更に好ましい。１質量％以上３０質量％以下とすることで不純物拡散層形成組成物のチクソトロピック特性を適切に付与しやすい傾向がある。
【０１３４】
本発明の不純物拡散層形成組成物では、残渣をより抑制する観点から、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物が４５０℃〜９００℃の軟化点を有し、かつ、脂肪酸アミドが４０℃〜４００℃の蒸散又は分解温度を有することが好ましく、より好ましくは、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物が４５０℃〜８５０℃の軟化点を有し、かつ、脂肪酸アミドが６０℃〜３８０℃の蒸散又は分解温度を有する場合であり、更に好ましくは、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物が５００℃〜８００℃の軟化点を有し、かつ、脂肪酸アミドが１５０℃〜３５０℃の蒸散又は分解温度を有する場合である。
【０１３５】
（その他添加剤）
本発明の不純物拡散層形成組成物は、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物、脂肪酸アミド、及び分散媒の他に、必要に応じて、有機バインダ、界面活性剤、無機粉末（無機フィラー）、アルコキシシラン、シリコーン樹脂、還元性化合物等を含有することができる。
【０１３６】
−有機バインダ−
本発明の不純物拡散層形成組成物は、有機バインダの１種以上を更に含有してもよい。
有機バインダを含むことで、不純物拡散層形成組成物としての粘度を調整したり、チキソ性を付与したりすることができ、半導体基板への付与性がより向上する。有機バインダとしては、例えば、アルキド樹脂；ポリビニルブチラール樹脂；ポリビニルアルコール樹脂；ポリアクリルアミド樹脂；ポリビニルアミド樹脂；ポリビニルピロリドン樹脂；ポリエチレンオキサイド樹脂；ポリスルホン樹脂；アクリルアミドアルキルスルホン樹脂；セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体；ゼラチン、ゼラチン誘導体；澱粉、澱粉誘導体；アルギン酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム誘導体；キサンタン、キサンタン誘導体；グア、グア誘導体；スクレログルカン、スクレログルカン誘導体；トラガカント、トラガカント誘導体；デキストリン、デキストリン誘導体；（メタ）アクリル酸樹脂；アルキル（メタ）アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート樹脂等の（メタ）アクリル酸エステル樹脂；ブタジエン樹脂；スチレン樹脂；及びこれらの共重合体を適宜選択しうる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。有機バインダを用いる場合は、分解性、取り扱いの簡便性の観点から、セルロース誘導体、（メタ）アクリル酸樹脂、（メタ）アクリル酸エステル樹脂又はポリエチレンオキサイド樹脂を用いることが好ましい。
【０１３７】
有機バインダの分子量は、特に制限されず、組成物としての所望の粘度を鑑みて適宜調整することが好ましい。なお、有機バインダを含有する場合の含有量は、不純物拡散層形成組成物中に、０．５質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上２０質量％以下であることが更に好ましい。
【０１３８】
−界面活性剤−
本発明の不純物拡散層形成組成物は、界面活性剤の１種以上を更に含有してもよい。
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。中でも、半導体基板への重金属等の不純物の持ち込みが少ないことからノニオン系界面活性剤又はカチオン系界面活性剤が好ましい。
ノニオン系界面活性剤としては、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤等が例示される。中でも拡散等の加熱時に速やかに除去されることから、炭化水素系界面活性剤が好ましい。
【０１３９】
炭化水素系界面活性剤としては、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドのブロック共重合体、アセチレングリコール化合物等が例示される。半導体基板のシート抵抗値のバラツキをより低減する観点から、アセチレングリコール化合物が好ましい。
【０１４０】
−無機フィラー−
本発明の不純物拡散層形成組成物は、無機フィラーの１種以上を更に含有してもよい。
無機フィラーとしてはシリカ（酸化ケイ素）、クレイ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を例示することができるが、これらの中でもシリカを成分として含むフィラーを用いることが好ましい。ここで、クレイとは層状粘土鉱物を示し、具体的にはカオリナイト、イモゴライト、モンモリロナイト、スメクタイト、セリサイト、イライト、タルク、スチーブンサイト、ゼオライト等が挙げられる。
【０１４１】
無機フィラーを添加することで、不純物拡散層形成組成物を塗布、乾燥する工程における不純物拡散層形成組成物層の滲み及び熱だれ発生によるパターンの半導体基板上での接触面積の拡大をより効果的に抑制することができる。塗布時に発生する滲みについては、分散媒と無機フィラーが相互作用することによって分散媒の滲みが抑制されるものと考えられる。また、乾燥時の滲み及び熱だれは、分散媒を分解、揮発させる１００℃〜５００℃程度の温度において、例えば、後述のポリエチレングリコール等の還元性化合物が融解するために発生すると考えられるが、融解したポリエチレングリコールと無機フィラーとの間で相互作用することによって、滲み及び熱だれが抑制されるものと考えられる。
【０１４２】
無機フィラーのＢＥＴ比表面積は１ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇであることが好ましく、１０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇであることがより好ましい。
無機フィラーの中でもフュームドシリカ（Fumed Silica）を用いることが好ましい。ここでいうフュームドシリカとは、超微粒子（ＢＥＴ比表面積３０ｍ２／ｇ〜５００ｍ２／ｇ）状無水シリカをいい、四塩化ケイ素等のシラン類を、酸素と水素の炎中で加水分解して製造される。気相法で合成されるため、一次粒子径が小さく、ＢＥＴ比表面積が大きくなる。高ＢＥＴ比表面積の無機フィラーを用いることで、乾燥工程において低粘度化した分散媒（溶剤）との間の物理的、ファンデルワールス力による相互作用によって、不純物拡散層形成組成物の粘度の低下を抑制しやすくなる傾向にある。ＢＥＴ比表面積は−１９６℃における窒素の吸着等温線から算出できる。例えば、ＢＥＬＳＯＲＰ（日本ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
【０１４３】
前記フュームドシリカは親水性であっても疎水性であってもどちらでもよいが、疎水化処理により疎水性とされたフュームドシリカを用いることが好ましい。疎水性とする方法としては、無水シリカ粒子の表面を、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等の有機官能基を有するシランカップリング剤などで、ディップ、スプレー等により表面処理する方法を挙げることができる。ここでフュームドシリカが疎水性であるとは、水−メタノールの比を変えて該溶液に対する粒子の浮遊割合を測定する方法によって求められる疎水化度において、浮遊量０％となるメタノール濃度が３０容量％以上である場合をいう。
【０１４４】
無機フィラーを用いる場合において、不純物拡散層形成組成物中の無機フィラーの含有率は０．０１質量％〜２０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることがより好ましく、更に好ましくは０．５質量％〜３質量％である。０．０１質量％以上とすることで、乾燥工程における熱だれの発生をより効果的に抑制する効果が得られ、２０質量％以下とすることで不純物拡散層形成組成物の塗布特性（細線形成性、印刷時のにじみ抑制、熱乾燥時の熱だれ抑制）をより効果的に確保することができる。
【０１４５】
無機フィラーを用いる場合において、前記脂肪酸アミドと前記無機フィラーとの比（質量基準）は、１０：９０〜９９：１が好ましく、３０：７０〜９５：５が更に好ましい。
【０１４６】
前記不純物拡散層形成組成物が無機フィラーを含む場合、無機フィラーは不純物拡散層形成組成物中で分散していることが好ましい。無機フィラーの分散方法に特に制限はなく、無機フィラーが不純物拡散層形成組成物に含まれる分散媒に溶解する場合は特に分散する必要はない。無機フィラーが前記分散媒に溶解しない場合、超音波分散、ビーズミル、ボールミル、ホモジナイザー、サンドミル、ロール、ニーダー、ディゾルバー、攪拌羽根を用いて分散することが好ましい。
【０１４７】
−アルコキシシラン−
本発明の不純物拡散層形成組成物は、アルコキシシランの１種以上を更に含んでいてもよい。アルコキシシランを含むことで、不純物拡散層形成組成物の乾燥時における不純物拡散層形成組成物の粘度を保持しやすい傾向にある。アルコキシシランを構成するアルコキシ基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基であることが好ましく、より好ましくは炭素数１〜２４の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基であり、更に好ましくは炭素数１〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基であり、特に好ましくは炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基である。
【０１４８】
前記アルコキシ基におけるアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｔ−オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、２−ヘキシルデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロヘキシルメチル基、オクチルシクロヘキシル基等を挙げることができる。
これらの中でもテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、又はテトライソプロポキシシランを用いることが好ましい。
【０１４９】
本発明の不純物拡散層形成組成物がアルコキシシランを含有する場合のアルコキシシランの含有率に特に制限は無く、０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、１質量％〜２０質量％であることがより好ましく、２質量％〜１０質量％であることが更に好ましい。
【０１５０】
−シリコーン樹脂−
本発明の不純物拡散層形成組成物は、シリコーン樹脂の１種以上を更に含んでいてもよい。シリコーン樹脂を含むことで、不純物拡散層形成組成物の印刷物の膜厚の均一性を向上できる傾向にある。シリコーン樹脂としては、オルガノポリシロキサン、変性シリコーン樹脂等を例示することができる。
【０１５１】
−還元性化合物−
前記不純物拡散層形成組成物は、還元性化合物の１種以上を更に含有してもよい。還元性化合物としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール及びポリアルキレングリコールの末端アルキル化物；グルコース、フルクトース、ガラクトース等の単糖類及び単糖類の誘導体；スクロース、マルトース等の二糖類及び二糖類の誘導体；並びに多糖類及び多糖類の誘導体；などを挙げることができる。これらの有機化合物の中でも、ポリアルキレングリコールが好ましく、ポリプロピレングリコールが更に好ましい。還元性化合物を更に加えることで、ドナー元素又はアクセプタ元素の半導体基板への拡散が容易になる場合がある。
【０１５２】
−その他の含有物−
本発明の不純物拡散層形成組成物は、電極形成用組成物と区別されることから、導電物質である金属を主成分とせず、金属の含有率は５０質量％未満であり、３０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることが更に好ましい。そして、本発明の不純物拡散層形成組成物は、ドナー元素含有化合物中及びアクセプタ元素含有化合物中以外に、金属を実質的に含有しないこと（０．５質量％以下）が好ましく、金属を含有しないこと（０質量％）がより好ましい。
【０１５３】
（不純物拡散層形成組成物の製造方法）
本発明の不純物拡散層形成組成物の製造方法は特に制限されない。例えばドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物、脂肪酸アミド、分散媒及び必要に応じて加えられる成分をブレンダー、ミキサ、乳鉢、ローター等を用いて混合することで得ることができる。また、混合する際は、必要に応じて熱を加えてもよい。混合に際して加熱する場合、その温度は例えば３０℃〜１００℃とすることができる。
【０１５４】
（不純物拡散層形成組成物の物性値等の測定方法）
なお、前記不純物拡散層形成組成物中に含まれる成分、及び各成分の含有量はＴＧ／ＤＴＡ等の熱分析、ＮＭＲ、ＨＰＬＣ、ＧＰＣ、ＧＣ−ＭＳ、ＩＲ、ＭＡＬＤＩ−ＭＳなどを用いて確認することができる。
【０１５５】
本発明の不純物拡散層形成組成物の粘弾性に特に制限はないが、付与性を考慮して、せん断速度０．０１ｓ−１のときのせん断粘度（２５℃）が、５０Ｐａ・ｓ以上、１００００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１００Ｐａ・ｓ以上、６０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。せん断速度０．０１ｓ−１のときのせん断粘度（２５℃）が５０Ｐａ・ｓ以上であると、スクリーン印刷における塗膜の厚みが均一になる傾向にあり、１００００Ｐａ・ｓ以下であると、スクリーンマスク版の目詰まりが起き難くなる傾向にある。
【０１５６】
不純物拡散層形成組成物のチクソトロピック特性（以下、チキソ性と記す）に特に制限は無いが、２５℃でせん断速度がｘ[ｓ−１]のときのせん断粘度ηｘの対数をｌｏｇ１０(ηｘ)と表記し、チキソ性を示すＴＩ値を[ｌｏｇ１０(η０．０１)−ｌｏｇ１０(η１０)]としたときに、ＴＩ値は０．５以上、６．０以下であることが好ましく、０．５以上、４．０以下であることがより好ましく、０．５以上、３.０以下であることが更に好ましい。ＴＩ値が０．５以上であると、スクリーン印刷後の不純物拡散層形成組成物層の液だれが起き難く、６．０以下であると、連続印刷時の付与量が安定する傾向にある。また、このことは他の付与方法、例えばインクジェット法においても同様の効果が得られる。
また、せん断粘度は、粘弾性測定装置（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製レオメーターＭＣＲ３０１）を用いて測定することができる。
【０１５７】
＜不純物拡散層付き半導体基板の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法＞
本発明の不純物拡散層付き半導体基板の製造方法は、半導体基板上の全部又は一部に、本発明の不純物拡散層形成組成物を付与して不純物拡散層形成組成物層を形成する工程と、前記不純物拡散層形成組成物層が形成された前記半導体基板に熱処理を施す工程と、を有する。また、本発明の太陽電池素子の製造方法は、半導体基板上の全部又は一部に、本発明の不純物拡散層形成組成物を付与して不純物拡散層形成組成物層を形成する工程と、前記不純物拡散層形成組成物層が形成された前記半導体基板に熱処理を施して不純物拡散層を形成する工程と、形成された前記不純物拡散層上に電極を形成する工程と、を有する。本発明の不純物拡散層付き半導体基板の製造方法及び太陽電池素子の製造方法は、必要に応じてその他の工程を更に有していてもよい。
【０１５８】
以下に、本発明の不純物拡散層付き半導体基板の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の太陽電池素子の製造方法の一例を概念的に表す模式断面図である。以降の図面においては、共通する構成要素に同じ符号を付す。また、各構成要素の大きさは一例であり、各構成要素間の大きさの相対的な関係を制限するものではない。なお、図１ではｎ型の不純物拡散層（ｎ型拡散層）の製造工程を示すが、本発明の不純物拡散層形成組成物はｐ型の不純物拡散層（ｐ型拡散層）の製造工程においても同様に用いることができる。
【０１５９】
図１（１）では、ｐ型半導体基板１０であるシリコン基板にアルカリ溶液を付与してダメージ層を除去し、テクスチャー構造をエッチングにて得る。
詳細には、インゴットからスライスした際に発生するシリコン基板表面のダメージ層を２０質量％苛性ソーダで除去する。次いで１質量％苛性ソーダと１０質量％イソプロピルアルコールの混合液によりエッチングを行い、受光面（表面）側にテクスチャー構造を形成する（図中ではテクスチャー構造の記載を省略する）。太陽電池素子は、受光面（表面）側にテクスチャー構造を形成することにより、光閉じ込め効果が促され、高効率化が図られる。
【０１６０】
図１（２）では、ｐ型半導体基板１０の表面すなわち受光面となる面に、上記ｎ型拡散層形成組成物を付与して、ｎ型拡散層形成組成物層１１を形成する。なお、本発明に係るｎ型拡散層形成組成物を用いれば、半導体基板上に細線状に付与した場合であってもパターンの幅太りを抑えることが可能である。本発明では、付与方法には制限がないが、スクリーン印刷等の印刷法、スピン法、刷毛塗り、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコーター法、インクジェット法などが挙げられる。
上記ｎ型拡散層形成組成物の塗布量としては特に制限は無いが、例えば、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物の量として、０．０１ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２とすることが好ましく、０．１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。
【０１６１】
また、線幅の設計値に対する線太りの比率（形成されたｎ型拡散層形成組成物層の線幅／設計値×１００）は、２００％以内であることが好ましく、１８０％以内であることがより好ましく、１５０％以内であることがさらに好ましく、１２０％以内であることが特に好ましい。
【０１６２】
なお、不純物拡散層形成組成物の組成によっては、塗布後に、不純物拡散層形成組成物中に含まれる溶剤を分解又は揮発させるための乾燥工程が必要な場合がある。この場合には、８０℃〜３００℃程度の温度で、ホットプレートを使用する場合は１分〜１０分、乾燥機等を用いる場合は１０分〜３０分程度で乾燥させる。この乾燥条件は、不純物拡散層形成組成物の溶剤組成に依存しており、本発明では特に上記条件に限定されない。
【０１６３】
図１（３）では、上記ｎ型拡散層形成組成物１１を塗布した半導体基板１０を、熱処理（熱拡散処理）する。熱処理の温度は特に制限はないが、６００℃〜１２００℃であることが好ましく、７５０℃〜１０５０℃であることがより好ましい。また、熱処理の時間は特に制限はないが、１分〜３０分間で行なうことが好ましい。この熱処理により半導体基板中へドナー元素が拡散し、ｎ型拡散層１２が形成される。熱処理には公知の連続炉、バッチ炉等が適用できる。また、熱処理時の炉内雰囲気は、空気、酸素、窒素等に適宜調整することもできる。
【０１６４】
ｎ型拡散層１２の表面には、リン酸ガラス等のガラス層（不図示）が形成されているため、このリン酸ガラスをエッチングにより除去する。エッチングとしては、ふっ酸等の酸に浸漬する方法、苛性ソーダ等のアルカリに浸漬する方法など公知の方法が適用できる。
【０１６５】
なお、選択エミッタ構造の太陽電池素子の製造では、図１（４）に示すように、電極位置にｎ型拡散層１２を形成し、その他の受光面領域には、ｎ型拡散層１２よりもドナー元素の拡散濃度が低いｎ型拡散層１３を形成する。ｎ型拡散層１３の形成方法としては特に制限はなく、ドナー元素の含有率が低い不純物拡散層形成組成物を用いる方法、オキシ塩化リンによる気相反応法等が挙げられる。
【０１６６】
図１（２）及び（３）に示される、本発明のｎ型拡散層形成組成物層１１を用いてｎ型拡散層１２を形成する本発明の不純物拡散層（ｎ型拡散層）付き半導体基板の形成方法では、所望の部位にのみｎ型拡散層１２が形成され、ｎ型拡散層形成組成物層が形成された領域以外の領域、裏面及び側面には不要なｎ型拡散層が形成されない。
したがって、従来広く採用されている気相反応法によりｎ型拡散層を形成する方法では、側面に形成された不要なｎ型拡散層を除去するためのサイドエッチ工程が必須であったが、本発明の製造方法によれば、サイドエッチ工程が不要となり、工程が簡易化される。ただし、ｎ型拡散層１３の形成において気相反応法を用いた場合にはサイドエッチング工程が必要となる。
【０１６７】
図１（５）では、ｎ型拡散層１２の上に反射防止膜１４を形成する。反射防止膜１４は公知の技術を適用して形成される。例えば、反射防止膜１４がシリコン窒化膜の場合には、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガスを原料とするプラズマＣＶＤ法により形成する。このとき、水素が結晶中に拡散し、シリコン原子の結合に寄与しない軌道、即ちダングリングボンドと水素が結合し、欠陥を不活性化（水素パッシベーション）する。
より具体的には、上記混合ガス流量比ＮＨ３／ＳｉＨ４が０．０５〜１．０、反応室の圧力が１３．３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）〜２６６．６Ｐａ（２Ｔｏｒｒ）、成膜時の温度が３００℃〜５５０℃、プラズマの放電のための周波数が１００ｋＨｚ以上の条件下で形成される。反射防止膜の膜厚に特に制限は無いが、１０ｎｍ〜３００ｎｍとすることが好ましく、３０ｎｍ〜１５０ｎｍとすることがより好ましい。
【０１６８】
図１（６）では、表面（受光面）の反射防止膜１４上に、表面電極用金属ペーストをスクリーン印刷法で印刷付与し、乾燥させ、表面電極用金属ペースト層１５’を形成する。表面電極用金属ペーストは、（１）金属粒子と（２）ガラス粒子とを必須成分とし、必要に応じて（３）樹脂バインダ、（４）その他の添加剤等を含む。
【０１６９】
次いで、上記裏面の高濃度電界層１６及び裏面電極１７を形成する。一般的にはアルミニウムを含む裏面電極用金属ペーストを用いて、裏面電極用金属ペースト層を形成し、これを焼成処理することで裏面電極１７を形成すると同時に裏面にｐ＋型拡散層（高濃度電界層）１６を形成する。このとき裏面に、モジュール工程における太陽電池素子間の接続のために、一部に銀電極形成用銀ペーストを付与してもよい。
【０１７０】
従来の製造方法では、上記のようにアルミニウム等を用いて裏面に形成されたｎ型拡散層をｐ型拡散層へ変換する必要があった。この方法においてｐ型拡散層への変換を充分なものとし、更にｐ＋拡散層の高濃度電界層を形成するためには、ある程度以上のアルミニウム量が必要であることから、アルミニウム層を厚く形成する必要があった。しかしながら、アルミニウムの熱膨張率は、基板として用いるシリコンの熱膨張率と大きく異なることから、焼成及び冷却の過程で半導体基板中に大きな内部応力が発生し、半導体基板であるシリコン基板の反りの原因となっていた。
この内部応力は、結晶の結晶粒界に損傷を与え、電力損失が大きくなるという課題があった。また、反りは、モジュール工程における太陽電池素子の搬送時、タブ線と呼ばれる銅線との接続時等において、セルを破損させ易くしていた。近年では、スライス加工技術の向上から、半導体基板の厚みが薄型化されつつあり、更に太陽電池素子が割れ易い傾向にある。
【０１７１】
しかしながら、図１（２）及び（３）のｎ型拡散層の形成において、本発明のｎ型拡散層形成組成物を用いれば、裏面に不要なｎ型拡散層が形成されないことから、ｎ型拡散層からｐ型拡散層への変換を行う必要がなくなり、アルミニウム層を厚くする必然性がなくなる。その結果、半導体基板内における内部応力の発生及び半導体基板の反りを抑えることができる。結果として、電力損失の増大を抑制でき、太陽電池素子の破損を抑えることが可能となる。
【０１７２】
また、本発明のｎ型拡散層形成組成物を用いる場合、裏面のｐ＋型拡散層（高濃度電界層）１６の製造方法はアルミニウムを含む裏面電極用金属ペーストによる方法に限定されることなく、従来公知のいずれの方法も採用でき、製造方法の選択肢が広がる。例えば、Ｂ（ボロン）などの第１３族の元素を含むｐ型拡散層形成組成物を付与し、ｐ＋型拡散層（高濃度電界層）１６を形成することができる。このｐ型拡散層形成組成物として、本発明のｐ型拡散層形成組成物を用いることができる。
【０１７３】
また、本発明の製造方法において、裏面電極１７に用いる材料は第１３族のアルミニウムに限定されず、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）等を適用することができ、裏面の表面電極１７の厚さも従来のものよりも薄く形成することが可能となる。裏面電極１７の材質及び形成方法は特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、銅等の金属を含む裏面電極用ペーストを塗布し、乾燥させて、裏面電極１７を形成してもよい。
【０１７４】
図１（７）では、電極を焼成して、太陽電池素子を完成させる。６００℃〜９００℃の範囲で数秒〜数分間焼成することができる。このとき表面側では電極用金属ペーストに含まれるガラス粒子によって絶縁膜である反射防止膜１４が溶融し、更に半導体基板１０表面も一部溶融して、電極用金属ペースト中の金属粒子（例えば、銀粒子）が半導体基板１０と接触部を形成し凝固する。これにより、形成した表面電極１５と半導体基板１０とが導通される。これはファイアースルーと称されている。
【０１７５】
表面電極１５の形状について図２に基づき説明する。表面電極１５は、バスバー電極３０、及び該バスバー電極３０と交差しているフィンガー電極３２で構成される。図２（Ａ）は、表面電極１５を、バスバー電極３０、及び該バスバー電極３０と交差しているフィンガー電極３２からなる構成とした太陽電池素子を表面から見た平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の一部を拡大して示す斜視図である。
【０１７６】
このような表面電極１５は、例えば、前述したように金属ペーストをスクリーン印刷等で付与し、これを焼成処理することで形成することができる。また電極材料のメッキ、高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着等の手段により形成することができる。バスバー電極３０とフィンガー電極３２とからなる表面電極１５は受光面側の電極として一般的に用いられていて周知であり、受光面側のバスバー電極及びフィンガー電極の公知の形成手段を適用することができる。
【０１７７】
上記では、表面にｎ型拡散層、裏面にｐ＋型拡散層を形成し、更にそれぞれの層の上に表面電極及び裏面電極を設けた太陽電池素子について説明したが、本発明の不純物拡散層形成組成物を用いればバックコンタクト型の太陽電池素子を作製することも可能である。
バックコンタクト型の太陽電池素子は、電極を全て裏面に設けて受光面の面積を大きくするものである。つまりバックコンタクト型の太陽電池素子では、裏面にｎ型拡散部位及びｐ＋型拡散部位の両方を形成しｐｎ接合構造とする必要がある。本発明の不純物拡散層形成組成物は、特定の部位にのみ不純物拡散部位を形成することが可能であり、よってバックコンタクト型の太陽電池素子の製造に好適に適用することができる。
前記太陽電池素子の製造方法で製造される太陽電池素子の形状及び大きさに制限はないが、一辺が１２５ｍｍ〜１５６ｍｍの正方形であることが好ましい。
【０１７８】
＜太陽電池＞
前記製造方法で製造された太陽電池素子は、太陽電池の製造に用いられる。太陽電池は、前記製造方法で製造された太陽電池素子の１種以上を含み、太陽電池素子の電極上に配線材料が配置されて構成される。太陽電池は更に必要に応じて、配線材料を介して複数の太陽電池素子が連結され、更に封止材で封止されて構成されていてもよい。
前記配線材料及び封止材としては特に制限されず、当業界で通常用いられているものから適宜選択することができる。
太陽電池の形状及び大きさに特に制限はないが、０．５ｍ２〜３ｍ２であることが好ましい。
【実施例】
【０１７９】
以下、本発明の実施例を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限するものではない。なお、特に記述が無い限り、薬品は全て試薬を使用した。また「％」は断りがない限り「質量％」を意味する。
また、各実施例及び比較例で使用したドーパント源化合物の成分を表１にまとめて示す。なお、実施例において、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物をドーパント源化合物と表記する。
【０１８０】
［実施例１］
＜合成例１＞
（ドーパント源化合物１の合成）
ＳｉＯ２（和光純薬工業株式会社製）、Ｐ２Ｏ５（和光純薬工業株式会社製）、ＣａＣＯ３（和光純薬工業株式会社製）を原料として用い、それぞれのモル比がＳｉＯ２：Ｐ２Ｏ５：ＣａＯ＝３０：６０：１０となるように混合し、アルミナ坩堝に入れて、１４００℃まで４００℃／ｈで昇温後、１時間保持し、次いで急冷した。これを自動乳鉢混練装置を用いて粉砕して、ドナー元素を含むガラス（Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−ＣａＯ系ガラス）粒子を得た。
【０１８１】
得られたガラス粒子の粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターンをＮｉフィルターを用いたＣｕ−Ｋα線を用いて、Ｘ線回折装置（株式会社リガク製、ＲＩＮＴ−２０００）により測定したところ、得られたガラス粒子は非晶質であることが確認された。
【０１８２】
得られたガラス粒子を３０ｇ、分散媒としてテルピネオール（日本テルペン化学株式会社）を、遊星ボールミル（フリッチュ社製）を用い、１ｍｍのイットリア安定化ジルコニアビーズを用いて粉砕し、３０％ガラス粒子分散テルピネオール溶液を調製した。ガラス粒子の体積平均粒子径をレーザー回折式粒度分布測定装置により測定したところ、０．３μｍであった。得られた３０％ガラス粒子分散テルピネオール溶液中のガラス粒子をドーパント源化合物１とする。
【０１８３】
（不純物拡散層形成組成物１の調製）
エチルセルロース（日進化成株式会社製エトセルＳＴＤ２００、エチル化率５０％）２．８ｇ、及びステアリン酸アミド（分解温度：２８５℃、融点：９８℃〜１０２℃、和光純薬工業社製）１０ｇをテルピネオール（日本テルペン化学株式会社、ターピネオール−ＬＷ）５３．９ｇに加え、１６０℃で３０分間かけて溶解した。次いで、１００℃まで降温したあと、この溶液に合成例１で得られた３０％ガラス粒子分散テルピネオール溶液３３．３ｇを加え、１００℃のままで３０分間攪拌した後、室温まで冷却してペースト化し、不純物拡散層形成組成物１を調製した。
【０１８４】
（せん断粘度の測定）
なお、不純物拡散層形成組成物１のせん断粘度は、粘弾性測定装置（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製レオメーターＭＣＲ３０１）を用いて、せん断速度０．０１ｓ−１〜１０ｓ−１の範囲内で、室温（２５℃）における値を測定した。
なお、せん断粘度は、コーンプレート（直径５０ｍｍ、コーン角１°）を装着した回転式のせん断粘度計を用いて、温度２５℃で測定される。
不純物拡散層形成組成物１は、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が、３７８Ｐａ．ｓ、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２３Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．２２であった。
【０１８５】
（線太りの測定）
次に、上述の不純物拡散層形成組成物１をスクリーン印刷によって、ｐ型シリコンウエハ表面に細線状に塗布し、１５０℃のホットプレート上で１分間乾燥させた。なお、不純物拡散層形成組成物１は、乾燥後に３ｍｇ／ｃｍ２となる量で付与した。スクリーン印刷版は１５０μｍ幅の細線を得るよう設計されたものを使用し、スキージ速度とスクレッパ速度はいずれも２００ｍｍ／ｓｅｃとした。細線の太さをオリンパス株式会社製光学顕微鏡にて測長したところ、１８０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０１８６】
（シート抵抗の測定）
別途、上述の不純物拡散層形成組成物１をｐ型シリコンウエハ表面にベタ状に塗布し、１５０℃のホットプレート上で１分間乾燥させた後、空気を５Ｌ／ｍｉｎ．で流した９００℃のトンネル炉（横型チューブ拡散炉  ＡＣＣＵＲＯＮ  ＣＱ−１２００、株式会社国際電気製）で１０分間、熱処理（熱拡散処理）を行った。その後、ｐ型シリコン基板表面上に形成されたガラス層を除去するため、基板を、２．５質量％ＨＦ水溶液に５分間浸漬し、次いで流水洗浄、超音波洗浄、乾燥を行って、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。
【０１８７】
不純物拡散層形成組成物１をベタ状に塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
なお、シート抵抗は三菱化学株式会社製Ｌｏｒｅｓｔａ−ＥＰ  ＭＣＰ−Ｔ３６０型低抵抗率計を用いて四探針法により測定した。
【０１８８】
［実施例２］
エチルセルロース１ｇ、ステアリン酸アミド１０ｇをテルピネオール５５．７ｇに加え、１６０℃で３０分間かけて溶解した。次いで、１００℃まで降温したあと、この溶液に合成例１で得られた３０％ガラス粒子分散テルピネオール溶液３３．３ｇを加え、３０分間攪拌した後、室温まで冷却してペースト化し、不純物拡散層形成組成物２を調製した。
【０１８９】
実施例１と同法にて不純物拡散層形成組成物２のせん断粘度（２５℃）を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が５０Ｐａ．ｓ、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が１．３６Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．５７であった。
【０１９０】
次に、上述の不純物拡散層形成組成物２をスクリーン印刷によってｐ型シリコンウエハ表面に細線状に塗布し、１５０℃のホットプレート上で１分間乾燥させた。スクリーン印刷版は１５０μｍ幅の細線を得るよう設計されたものを使用し、スキージ速度とスクレッパ速度はいずれも３００ｍｍ／ｓｅｃとした。細線の太さをオリンパス株式会社製光学顕微鏡にて測長したところ、１８５μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０１９１】
別途、上述の不純物拡散層形成組成物２をｐ型シリコンウエハ表面にベタ状に塗布し、１５０℃のホットプレート上で１分間乾燥させた後、空気を５Ｌ／ｍｉｎ．で流した９００℃のトンネル炉（横型チューブ拡散炉  ＡＣＣＵＲＯＮ  ＣＱ−１２００、株式会社国際電気製）で１０分間、熱処理（熱拡散処理）を行った。その後、ｐ型シリコン基板表面上に形成されたガラス層を除去するため、基板を２．５質量％ＨＦ水溶液に５分間浸漬し、次いで流水洗浄、超音波洗浄、乾燥を行って、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。
【０１９２】
不純物拡散層形成組成物２を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０１９３】
［実施例３］
実施例１のステアリン酸アミドをＮ，Ｎ’−メチレンビスステアリン酸アミドに代えた以外は、実施例１と同様に実施し、不純物拡散層形成組成物３を得た。
【０１９４】
実施例１と同法にて不純物拡散層形成組成物３のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が３９０Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２７Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．１６であった。
【０１９５】
次に、上述の不純物拡散層形成組成物３をスクリーン印刷によってｐ型シリコンウエハ表面に細線状に塗布し、１５０℃のホットプレート上で１分間乾燥させた。スクリーン印刷版は１５０μｍ幅の細線を得るよう設計されたものを使用し、スキージ速度とスクレッパ速度はいずれも３００ｍｍ／ｓｅｃとした。細線の太さをオリンパス株式会社製光学顕微鏡にて測長したところ、１７５μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０１９６】
別途、上述の不純物拡散層形成組成物３をｐ型シリコンウエハ表面にベタ状に塗布し、１５０℃のホットプレート上で１分間乾燥させた後、空気を５Ｌ／ｍｉｎ．で流した９００℃のトンネル炉（横型チューブ拡散炉  ＡＣＣＵＲＯＮ  ＣＱ−１２００、株式会社国際電気製）で１０分間、熱処理（熱拡散処理）を行った。その後、ｐ型シリコン基板表面上に形成されたガラス層を除去するため、基板を、２．５質量％ＨＦ水溶液に５分間浸漬し、次いで流水洗浄、超音波洗浄、乾燥を行って、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。
【０１９７】
不純物拡散層形成組成物３を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０１９８】
［実施例４］
実施例１のステアリン酸アミドをステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド（Ｃｒｏｄａ社製）に代えた以外は、実施例１と同様に実施し、不純物拡散層形成組成物４を得た。
【０１９９】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物４のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が２８０Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２５Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．０５であった。
【０２００】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物４に代えて、細線の太さを測長したところ、１７０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２０１】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物４に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物４を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０２０２】
［実施例５］
実施例１と同様にして、但しテルピネオールをジヒドロテルピネオールに代えて、３０％ガラス粒子分散ジヒドロテルピネオール溶液を調製した。
エチルセルロース３．０ｇ、ステアリン酸アミド１０ｇをジヒロドテルピネオール（日本テルペン化学株式会社製）５３．７ｇに加え、１６０℃で３０分間かけて溶解した。次いで、１００℃まで降温したあと、この溶液に３０％ガラス粒子分散ジヒドロテルピネオール溶液３３．３ｇを加え、３０分間攪拌した後、室温まで冷却してペースト化し、不純物拡散層形成組成物５を調製した。
【０２０３】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物５のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が３７８Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が３０Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．１０であった。
【０２０４】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物５に代えて、細線の太さを測長したところ、１７０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２０５】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物５に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物５を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０２０６】
［実施例６］
エチルセルロース３．０ｇ、ステアリン酸アミド１０ｇ、アエロジル２００（フュームドシリカ、日本アエロジ株式会社ル製）１ｇをジヒロドテルピネオール５２．７ｇに加え、１６０℃で３０分間攪拌した。次いで、１００℃まで降温したあと、この溶液に合成例１で得られた３０％ガラス粒子分散ジヒドロテルピネオール溶液３３．３ｇを加え、３０分間攪拌した後、室温まで冷却してペースト化し、不純物拡散層形成組成物６を調製した。
【０２０７】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物６のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が３８０Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が１８Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．３２であった。
【０２０８】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物６に代えて、細線の太さを測長したところ、１７５μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２０９】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物６に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物６を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０２１０】
［実施例７］
アエロジル２００の代わりにアエロジル９０Ｇ（フュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製）を用いた以外は実施例６と同様にして不純物拡散層形成組成物７を調製した。
【０２１１】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物７のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が３５０Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２５Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．１５であった。
【０２１２】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物７に代えて、細線の太さを測長したところ、１７５μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２１３】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物７に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物７を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０２１４】
［実施例８］
アエロジル２００の代わりにアエロジルＲＹ２００（フュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製）を用いた以外は実施例６と同様にして不純物拡散層形成組成物８を調製した。
【０２１５】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物８のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が４０５Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２２Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．２７であった。
【０２１６】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物８に代えて、細線の太さを測長したところ、１７０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２１７】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物８に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物８を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０２１８】
［実施例９］
合成例１と同様の方法で、但しガラス粒子の濃度が４０％となるように配合して、４０％ガラス粒子分散テルピネオール溶液を調製した。次いで、エチルセルロース３．０ｇ、ステアリン酸アミド１０ｇをテルピネオール３７．０ｇに加え、１６０℃で３０分間かけて溶解した。次いで、１００℃まで降温したあと、この溶液に４０％ガラス粒子分散テルピネオール溶液５０．０ｇを加え、３０分間攪拌した後、室温まで冷却してペースト化し、不純物拡散層形成組成物９を調製した。
【０２１９】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物９のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が４３０Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２５Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．２３であった。
【０２２０】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物９に代えて、細線の太さを測長したところ、１７０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２２１】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物９に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物９を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１０００Ω／□以上で測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されていなかった。
【０２２２】
［実施例１０］
＜合成例２＞
（ドーパント源化合物２の合成）
テトラエトキシシラン（和光純薬工業製）１０ｇをエタノール４０ｇに溶解した。これに１０％硝酸水溶液を１０ｇ加えた。次いで、リン酸トリエチル（東京化成工業製）７．０ｇを加え、１時間２５℃にて撹拌した。次いで、６０℃にて蒸発乾固した。ついで、１００℃にて１時間乾燥した。得られた粉末をメノウ乳鉢で粉砕して、ドーパント源化合物２を得た。レーザー回折法で測定した平均二次粒子径は６μｍであった。
【０２２３】
（不純物拡散層形成組成物の調製）
ドーパント源化合物１の代わりにドーパント源化合物２を用いた以外は、実施例１と同様にして、不純物拡散層形成組成物１０を得た。
【０２２４】
（せん断粘度の測定）
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物１０のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が３６８Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２８Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．１２であった。
【０２２５】
（線太りの測定）
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１０に代えて、細線の太さを測長したところ、１８０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２２６】
（シート抵抗の測定）
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１０に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物１０を塗布した側の表面のシート抵抗は４５Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は４５０Ω／□であった。
【０２２７】
［実施例１１］
ドーパント源化合物３としてリン酸二水素アンモニウム（和光純薬工業製）をそのまま用いた。５質量％の濃度となるようにアエロジル（ＲＹ２００、日本アエロジル製）とテルピネオールを混合し、遊星ボールミルを用い、３ｍｍのイットリア安定化ジルコニアビーズを用いて粉砕して、５％アエロジル／テルピネオール分散液を調製した。ドーパント源化合物１の代わりにドーパント源化合物３を用いた以外は、実施例１と同様にして、不純物拡散層形成組成物１１を調製した。なお、ドーパント源化合物３／ステアリン酸アミド／エチルセルロース／テルピネオール／テトラエトキシシラン（和光純薬工業製）／アエロジルＲＹ２００＝１５／６／２／７４／２／１（質量比）となるように乳鉢で混合して、不純物拡散層形成組成物１１を調製した。
【０２２８】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物１１のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が２８２Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２５Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．０５であった。
【０２２９】
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１１に代えて、細線の太さを測長したところ、１７５μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２３０】
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１１に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物１１を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。
裏面のシート抵抗は３００Ω／□であった。
【０２３１】
［実施例１２］
＜合成例３＞
（ドーパント源化合物４の合成）
ＳｉＯ２（和光純薬工業株式会社製）、Ｂ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）、ＺｎＯ（和光純薬工業株式会社製）を原料として用い、それぞれのモル比がＳｉＯ２：Ｂ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１０：４０：５０となるように混合し、アルミナ坩堝に入れて、１４００℃まで４００℃／ｈで昇温後、１時間保持し、次いで急冷した。これを自動乳鉢混練装置を用いて粉砕して、ドナー元素を含むガラス粒子を得た。得られたガラス粒子は非晶質であることが確認された。
【０２３２】
ドーパント源化合物１の代わりにドーパント源化合物４を用いた以外は、実施例１と同様にして、不純物拡散層形成組成物１２を調製した。なお、ドーパント源化合物４／ステアリン酸アミド／エチルセルロース／テルピネオール／アエロジル２００＝１０／６／２／８１／１（質量比）となるように乳鉢で混合して、不純物拡散層形成組成物１２を調製した。
【０２３３】
（せん断粘度の測定）
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物１２のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が２８６Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２９Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が０．９８であった。
【０２３４】
（線太りの測定）
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１２に代えて、細線の太さを測長したところ、１７０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２３５】
（シート抵抗の測定）
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１２に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物１２を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は８００Ω／□であった。
【０２３６】
［実施例１３］
＜合成例４＞
（ドーパント源化合物５の合成）
トリイソプロピルボレート（東京化成工業製）１．０ｇをエタノール３ｇに溶解し、次いでテトラエトキシシラン（和光純薬工業製）１．１ｇを加えた。これに１０％硝酸水溶液を１．０ｇを加えた。これを、４０℃にて還流しながら１時間攪拌後、１００℃にて攪拌しながら蒸発乾固した。得られた粉末をメノウ乳鉢で粉砕した。レーザー回折法で測定した平均二次粒子径は６μｍであった。
【０２３７】
ドーパント源１の代わりにドーパント源化合物５を用いた以外は、実施例１と同様にして、不純物拡散層形成組成物１３を調製した。なお、ドーパント源化合物５／ステアリン酸アミド／エチルセルロース／テルピネオール＝１０／６／２／８２（質量比）となるように乳鉢で混合して、不純物拡散層形成組成物１３を調製した。
【０２３８】
（せん断粘度の測定）
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物１３のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が２６０Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が２０Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．１１となり、高いチキソ性が得られた。
【０２３９】
（線太りの測定）
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１３に代えて、細線の太さを測長したところ、１７０μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２４０】
（シート抵抗の測定）
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１３に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物１３を塗布した側の表面のシート抵抗は４０Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は２００Ω／□であった。
【０２４１】
＜実施例１４＞
ドーパント源化合物６として酸化ホウ素（和光純薬工業製）をそのまま用いた。ドーパント源化合物１の代わりにドーパント源化合物６を用いた以外は、実施例１と同様にして、不純物拡散層形成組成物１４を調製した。ドーパント源化合物６／ステアリン酸アミド／エチルセルロース／テルピネオール／テトラエトキシシラン／アエロジル２００＝１５／６／２／７４／２／１（質量比）となるように乳鉢で混合して、不純物拡散層形成組成物１４を調製した。
【０２４２】
実施例１と同様の方法で不純物拡散層形成組成物１４のせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が３８５Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が１８Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値の差（ＴＩ値）が１．３３となり、高いチキソ性が得られた。
【０２４３】
（線太りの測定）
次に、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１４に代えて、細線の太さを測長したところ、１７５μｍであり、設計値からの線太りは３５μｍ以内であった。
【０２４４】
（シート抵抗の測定）
別途、実施例１と同様の方法で、但し不純物拡散層形成組成物１４に代えて、ｎ型拡散層が形成されたｐ型シリコン基板を得た。不純物拡散層形成組成物１４を塗布した側の表面のシート抵抗は４５Ω／□であり、Ｐ（リン）が拡散しｎ型拡散層が形成されていた。裏面のシート抵抗は１５０Ω／□であった。
【０２４５】
［比較例１］
Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−ＣａＯガラス（Ｐ２Ｏ５：５０％、ＳｉＯ２：４３％、ＣａＯ：７％）粉末１０質量％、エチルセルロース６．８質量％、テルピネオール８３．２質量％、を混合してペースト化し、脂肪酸アミドを含まない不純物拡散層形成組成物１’を調製した。
【０２４６】
不純物拡散層形成組成物１’について、実施例１と同様にしてせん断粘度を調べたところ、せん断速度０．０１ｓ−１におけるせん断粘度が１７６Ｐａ．ｓ（２５℃）、一方、せん断速度１０ｓ−１におけるせん断粘度が６８Ｐａ・ｓを示し、せん断粘度の対数値（ＴＩ値）の差が０．４１となり、十分なチキソ性が得られなかった。
【０２４７】
この不純物拡散層形成組成物１’を用いて、実施例１と同様に、スキージ速度とスクレッパ速度をいずれも３００ｍｍ／ｓｅｃとしたスクリーン印刷を行い、ｐ型シリコンウエハ表面に細線状に塗布したところ、不純物拡散層形成組成物１’が細線状に印刷されず、所々に断線が見られた。
以上の結果を纏めて表２、表３及び表４に示した。なお、表２〜表４中の「−」は未配合又は未評価であることを示す。
【０２４８】
【表１】
2014220511.tif 000004
【０２４９】
【表２】
2014220511.tif 000005
【０２５０】
【表３】
2014220511.tif 000006
【０２５１】
【表４】
2014220511.tif 000007
【０２５２】
上記表に示すように、ドナー元素を含む化合物又はアクセプタ元素を含む化合物と、分散媒、及び脂肪酸アミドと、を含有する不純物拡散層形成組成物を用いることで、細線状のパターンで不純物拡散層形成組成物を半導体基板上に塗布したときに線太りを抑えることが可能であり、更に所望の特定領域に、特定のサイズで不純物拡散層を形成することができる。本発明では、脂肪酸アミドを用いることで、不純物拡散層形成組成物に適度なせん断粘度を付与することができ、良好な印刷性を与えることができ、所望の特定領域に不純物拡散層を形成することができる。
【０２５３】
［実施例１５］
ｐ型シリコン基板（５ｃｍ×５ｃｍ）の表面の全面ではなく半面に塗布すること以外は実施例１と同様にｎ型拡散層形成を行った。
不純物拡散層形成組成物１を塗布した部分の表面のシート抵抗は３８Ω／□であり、Ｐが拡散しｎ型拡散層が形成されていた。他方、不純物拡散層形成組成物１を塗布しなかった部分の表面のシート抵抗は測定不能であり、ｎ型拡散層は形成されておらず、ｎ型拡散層形成組成物を塗布した部分に選択的にｎ型拡散層が形成された。また、裏面のシート抵抗は測定不能であり、ｎ型拡散層は実質的に形成されていないと判断された。
【０２５４】
［実施例１６］
実施例１５と同様にして、但し不純物拡散層形成組成物１の代わりに実施例１０の不純物拡散層形成組成物１０を用いてｎ型拡散層形成を行った。
不純物拡散層形成組成物１を塗布した部分の表面のシート抵抗は４５Ω／□であり、Ｐが拡散しｎ型拡散層が形成されていた。他方、不純物拡散層形成組成物１を塗布しなかった部分の表面のシート抵抗は４５０Ω／□であった。
【０２５５】
日本特許出願２０１２−０３７３８５号、日本特許出願２０１２−１０７５１７号及び日本特許出願２０１２−２３９１４６号の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
【符号の説明】
【０２５６】
１０   半導体基板
１１   ｎ型拡散層形成組成物層
１２   ｎ型拡散層
１３   ｎ型拡散層
１４   反射防止膜
１５   表面電極
１５’ 表面電極用金属ペースト層
１６   ｐ＋型拡散層（高濃度電界層）
１７   裏面の表面電極（裏面電極）
３０   バスバー電極
３２   フィンガー電極
【図２Ｂ】
2014220511.tif 000008
【図１】
2014220511.tif 000009
【図２Ａ】
2014220511.tif 000010