(57)【要約】【課題】半導体基板中に不純物拡散成分を従来よりも高濃度で拡散させることができる薄膜を効率的に（例えば、１回の成膜により）形成することができる拡散剤組成物、及び当該拡散剤組成物を用いる半導体基板の製造方法を提供すること。【解決手段】半導体基板への不純物拡散に用いられる拡散剤組成物であって、  不純物拡散成分（Ａ）と、シランカップリング剤（Ｂ）とを含み、  前記シランカップリング剤（Ｂ）は、加水分解によりシラノール基を生成させる基とアルキル基とを有し、  前記アルキル基の少なくとも１つは、鎖中及び／又は末端に第一級アミノ基、第二級アミノ基並びに第三級アミノ基からなる群より選択される少なくとも１つのアミノ基を有する、拡散剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板への不純物拡散に用いられる拡散剤組成物であって、
不純物拡散成分（Ａ）と、シランカップリング剤（Ｂ）とを含み、
前記シランカップリング剤（Ｂ）は、加水分解によりシラノール基を生成させる基とアルキル基とを有し、
前記アルキル基の少なくとも１つは、鎖中及び／又は末端に第一級アミノ基、第二級アミノ基並びに第三級アミノ基からなる群より選択される少なくとも１つのアミノ基を有する、拡散剤組成物。
【請求項２】
前記シランカップリング剤が、下記式（１）：
Ｈ２Ｎ−Ｒ１−Ｓｉ（Ｒ２）ｍ（ＯＲ３）（３−ｍ）・・・（１）
（式（１）中、Ｒ１はアルキレン基であり、Ｒ１としてのアルキレン基は、第二級アミノ基、及び第三級アミノ基から選択される１以上のアミノ基により中断されてもよく、Ｒ２はケイ素原子にＣ−Ｓｉ結合により結合する１価の有機基であり、Ｒ３はアルキル基であり、ｍは０以上２以下の整数である。）
で表されるシランカップリング剤を含む、請求項１に記載の拡散剤組成物。
【請求項３】
前記不純物拡散成分（Ａ）が、ホウ素化合物又はリン化合物である請求項１に記載の拡散剤組成物。
【請求項４】
前記不純物拡散成分（Ａ）が、下記式（ａ１）：
【化１】
2019033252.tif 000007
（式（ａ１）中、Ｒａ１は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ２は、水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、ただしＲａ１及びＲａ２の少なくとも一方は炭化水素基であり、Ｒａ３は、炭素原子数１〜１０の２価の脂肪族炭化水素基である。）
で表されるホウ素化合物を含む、請求項３に記載の拡散剤組成物。
【請求項５】
前記不純物拡散成分（Ａ）が、リン酸トリス（トリメチルシリル）、及び／又は亜リン酸トリス（トリメチルシリル）を含む、請求項３に記載の拡散剤組成物。
【請求項６】
半導体基板上に請求項１〜５のいずれか１項に記載の拡散剤組成物を塗布することによる塗布膜の形成と、
前記拡散剤組成物中の不純物拡散成分（Ａ）の、前記半導体基板への拡散とを含む、半導体基板の製造方法。
【請求項７】
前記拡散剤組成物の塗布中又は塗布後に、有機溶剤によるリンスを行う、請求項６に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項８】
前記不純物拡散成分（Ａ）の拡散に供される、前記塗布膜の膜厚が、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項６又は７に記載の半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板に不純物拡散成分を拡散させるために用いられる拡散剤組成物と、当該拡散剤組成物を用いる、半導体基板の製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタ、ダイオード、太陽電池等の半導体素子に用いられる半導体基板は、半導体基板にリンやホウ素等の不純物拡散成分を拡散させて製造されている。かかる半導体基板について、Ｆｉｎ−ＦＥＴ、ナノワイヤーＦＥＴ等のマルチゲート素子用の半導体基板を製造する際には、例えばナノメートルスケールの微小な空隙を有する３次元構造をその表面に有する半導体基板に対して不純物の拡散が行われることがある。
【０００３】
ここで、半導体基板に不純物拡散成分を拡散させる方法としては、例えば、イオン注入法（例えば特許文献１を参照）やＣＶＤ法（例えば特許文献２を参照）が知られている。イオン注入法では、イオン化された不純物拡散成分が半導体基板の表面に打ち込まれる。ＣＶＤ法では、リンやホウ素等の不純物拡散成分がドープされたケイ素酸化物等の酸化物膜をＣＶＤにより半導体基板上に形成した後、酸化物膜を備える半導体基板を電気炉等により加熱して、不純物拡散成分を酸化物膜から半導体基板に拡散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−３１８５５９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０６４８７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されるようなイオン注入法では、半導体基板にＢ（ホウ素）のような軽イオンを注入する場合には基板の表面付近の領域に点欠陥や点欠陥クラスターが形成されやすい。例えば、半導体基板にイオン注入法により不純物拡散成分を拡散させて、ＣＭＯＳイメージセンサーのような素子を形成する場合、このような欠陥の発生が素子の性能の低下に直結してしまう。
【０００６】
また、半導体基板が、例えば、複数のソースのフィンと、複数のドレインのフィンと、それらのフィンに対して直交するゲートとを備える、Ｆｉｎ−ＦＥＴと呼ばれるマルチゲート素子を形成するための立体構造のようなナノスケールの３次元構造を、その表面に有する場合、イオン注入法では、フィンやゲートの側面及び上面や、フィンとゲートとに囲まれた凹部の内表面全面に対する、均一なイオンの打ち込みが困難である。
ナノスケールの三次元構造を有する半導体基板への不純物の拡散の不均一性は、前述のＣＭＯＳイメージセンサーのような素子の性能低下の要因でもある。
【０００７】
そして、ナノスケールの３次元構造を有する半導体基板に、イオン注入法により不純物拡散成分を拡散させる場合、仮に、均一なイオンの打ち込みが出来たとしても、以下のような不具合がある。例えば、微細なフィンを有する立体パターンを備える半導体基板を用いてロジックＬＳＩデバイス等を形成する場合、イオン注入によってシリコン等の基板材料の結晶が破壊されやすい。かかる結晶のダメージは、デバイスの特性のバラツキや、待機リーク電流の発生のような不具合を招くと考えられる。
【０００８】
また、特許文献２に記載されるようなＣＶＤ法を適用する場合、オーバーハング現象によって、フィンとゲートとに囲まれた凹部の内表面全面を、膜厚が均一な不純物拡散成分を含む酸化物膜で被覆することが困難であったり、フィンとゲートとに囲まれた凹部の開口部に堆積した酸化物により開口部が閉塞したりする問題がある。このように、イオン注入法やＣＶＤ法では、半導体基板の表面形状によっては、半導体基板に良好且つ均一に不純物拡散成分を拡散させることが困難である。
【０００９】
ナノスケールの３次元構造を、その表面に有する半導体基板において、不純物拡散成分の拡散の均一性を高めるためには、塗布型の拡散剤組成物を用いることが考えられる。
ナノスケールの微小な空隙を有する三次元構造をその表面に備える基板において、微小な空隙の内表面全面を含む全表面に塗布型の拡散剤組成物を均一に塗布できれば、かかる立体的な表面を有する半導体基板において、ホウ素等の不純物を均一に拡散させることができる。
【００１０】
しかしながら、塗布型の拡散剤組成物を用いる場合であっても、拡散剤組成物の組成によっては、半導体基板に良好に不純物拡散成分を拡散させにくい場合がある。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、半導体基板中に不純物拡散成分を良好に拡散させることができる拡散剤組成物、及び当該拡散剤組成物を用いる半導体基板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】
【００１２】
本発明者らは、不純物拡散成分（Ａ）を含む拡散剤組成物に、少なくとも１つのアミノ基を有するアルキル基を有するシランカップリング剤を含有させることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。
【００１３】
本発明の第１の態様は、半導体基板への不純物拡散に用いられる拡散剤組成物であって、不純物拡散成分（Ａ）と、シランカップリング剤（Ｂ）とを含み、
シランカップリング剤（Ｂ）は、加水分解によりシラノール基を生成させる基とアルキル基とを有し、
アルキル基の少なくとも１つは、鎖中及び／又は末端に第一級アミノ基、第二級アミノ基並びに第三級アミノ基からなる群より選択される少なくとも１つのアミノ基を有する、拡散剤組成物である。
【００１４】
本発明の第２の態様は、
半導体基板上に第１の態様に係る拡散剤組成物を塗布することによる塗布膜の形成と、
拡散剤組成物中の不純物拡散成分（Ａ）の、半導体基板への拡散とを含む、半導体基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半導体基板中に不純物拡散成分を良好に拡散させることができる拡散剤組成物、及び当該拡散剤組成物を用いる半導体基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施態様について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施態様に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００１７】
≪拡散剤組成物≫
半導体基板への不純物拡散に用いられる拡散剤組成物であって、不純物拡散成分（Ａ）と、シランカップリング剤（Ｂ）とを含む。
以下、拡散剤組成物が含む、必須又は任意の成分について説明する。
【００１８】
〔不純物拡散成分（Ａ）〕
不純物拡散成分（Ａ）は、従来から半導体基板へのドーピングに用いられている成分であれば特に限定されず、ｐ型ドーパントであっても、ｎ型ドーパントであってもよい。ｐ型ドーパントとしては、ホウ素、ガリウム、インジウム、及びアルミニウム等の単体、並びにこれらの元素を含む化合物が挙げられる。ｎ型ドーパントとしては、リン、ヒ素、及びアンチモン等の単体、並びにこれらの元素を含む化合物が挙げられる。
【００１９】
以下、ホウ素化合物、及びリン化合物にて、それぞれ説明する。
【００２０】
（ホウ素化合物）
ホウ素化合物としては、本願発明の効果を示す化合物であれば特に限定されない。好ましいホウ素化合物としては、下記式（ａ１）〜（ａ４）：
【化１】
2019033252.tif 000002
（式（ａ１）中、Ｒａ１は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ２は、水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、ただしＲａ１及びＲａ２の少なくとも一方は炭化水素基であり、Ｒａ３は、炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基であり、
式（ａ２）中、Ｒａ４は、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ５は、水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ６は炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基であり、
式（ａ３）中、Ｒａ７は、それぞれ独立に炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ８は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ９は、炭素原子数１以上１０以下の２価の炭化水素基であり、ｐは、０又は１であり、
式（ａ４）中、Ｒａ１０は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ１１は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、ただしＲａ１０及びＲａ１１の少なくとも一方は炭化水素基であり、Ｒａ１２は、それぞれ独立に炭素原子数１以上１０以下の２価の炭化水素基である。）
で表される化合物からなる群より選択される１種以上のホウ素化合物が挙げられる。
【００２１】
（式（ａ１）で表される化合物）
式（ａ１）において、Ｒａ１は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ２は、水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ３は、炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基である。ただし、Ｒａ１及びＲａ２の少なくとも一方は炭化水素基である。
Ｒａ１及びＲａ２としての、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であっても、芳香族炭化水素基であっても、これらを組み合わせた基であってもよい。
炭化水素基の好適な具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ノニル基、及びｎ−デシル基等のアルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、及びシクロデシル基等のシクロアルキル基；ビニル基、アリル基（２−プロペニル基）、３−ブテニル基、４−ペンテニル基、及び５−ヘキセニル基等のアルケニル基；フェニル基、ナフタレン−１−イル基、ナフタレン−２−イル基等の芳香族炭化水素基；ベンジル基、及びフェネチル基等のアラルキル基；ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−エチルフェニル基、ｍ−エチルフェニル基、及びｐ−エチルフェニル基等のアルキル置換された芳香族炭化水素基が挙げられる。
Ｒａ１としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましい。Ｒａ２としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましい。
【００２２】
Ｒａ３としての脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、直鎖状であるのが好ましい。Ｒ３の好適な例としては、メチレン基、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、ヘプタン−１，７−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、ノナン−１，９−ジイル基、及びデカン−１，１０−ジイル基である。
Ｒａ３としては、エタン−１，２−ジイル基、及びプロパン−１，３−ジイル基が好ましい。
【００２３】
（式（ａ２）で表される化合物）
式（ａ２）において、Ｒａ４は、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ５は、水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ６は炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基である。
Ｒａ４及びＲａ５としての、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基の好適な例としては、Ｒａ１及びＲａ２の好適な例と同様である。Ｒａ４としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましい。Ｒａ５としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましい。
Ｒａ６としての、炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基の好適な例としては、Ｒａ３の好適な例と同様である。Ｒａ６としては、プロパン−１，３−ジイル基、及びブタン−１，４−ジイル基が好ましい。
【００２４】
（式（ａ３）で表される化合物）
式（ａ３）において、Ｒａ７は、それぞれ独立に炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ８は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ９は、炭素原子数１以上１０以下の２価の炭化水素基であり、ｐは、０又は１である。ｐは、１が好ましい。
Ｒａ７及びＲａ８としての、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基の好適な例としては、Ｒａ１及びＲａ２の好適な例と同様である。Ｒａ７としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましく、ｔｅｒｔ−ブチル基、及びベンジル基がより好ましい。Ｒａ８としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基がより好ましい。
Ｒａ９としての、炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基の好適な例としては、Ｒａ３の好適な例と同様である。Ｒａ９としては、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基、及びブタン−１，４−ジイル基が好ましい。
【００２５】
（式（ａ４）で表される化合物）
式（ａ４）において、Ｒａ１０は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、Ｒａ１１は、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基であり、ただしＲａ１０及びＲａ１１の少なくとも一方は炭化水素基であり、Ｒａ１２は、それぞれ独立に炭素原子数１以上１０以下の２価の炭化水素基である。
Ｒａ１０及びＲａ１１としての、炭素原子数１以上１０以下の炭化水素基の好適な例としては、Ｒａ１及びＲａ２の好適な例と同様である。Ｒａ１０としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましく、ｔｅｒｔ−ブチル基、及びベンジル基がより好ましい。Ｒａ１１としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、及びベンジル基が好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基がより好ましい。
Ｒａ１２としての、炭素原子数１以上１０以下の２価の脂肪族炭化水素基の好適な例としては、Ｒａ３の好適な例と同様である。Ｒａ１２としては、メチレン基、及びエタン−１，２−ジイル基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
【００２６】
以上説明した、式（ａ１）〜式（ａ４）で表される化合物の中では、合成や入手が容易である点や、不純物拡散成分を良好に拡散させやすいことから式（ａ１）で表される化合物が好ましい。
【００２７】
式（ａ１）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
【化２】
2019033252.tif 000003
【００２８】
（リン化合物）
リン化合物としては、リン酸トリス（トリアルキルシリル）、亜リン酸トリス（トリアルキルシリル）、亜リン酸エステル類、リン酸エステル類等が挙げられる。これらの中では、リン酸トリス（トリメチルシリル）、亜リン酸トリス（トリメチルシリル）、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、亜リン酸トリメチル、及び亜リン酸トリエチルがより好ましい。
【００２９】
不純物拡散成分（Ａ）がリン化合物を含む場合、不純物拡散成分は、リン酸トリス（トリメチルシリル）、及び／又は亜リン酸トリス（トリメチルシリル）を含むのが好ましい。
【００３０】
拡散剤組成物中の不純物拡散成分（Ａ）の含有量は特に限定されない。不純物拡散成分（Ａ）の含有量は、拡散剤組成物の全質量に対して、０．１質量％以上３０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下がより好ましく、１質量％以上１５質量％以下が特に好ましい。
【００３１】
〔シランカップリング剤（Ｂ）〕
拡散剤組成物はシランカップリング剤（Ｂ）を含む。
シランカップリング剤（Ｂ）は、加水分解によりシラノール基を生成させる基とアルキル基とを有し、当該アルキル基の少なくとも１つは、鎖中及び／又は末端に第一級アミノ基、第二級アミノ基並びに第三級アミノ基からなる群より選択される少なくとも１つのアミノ基を有する。
かかるシランカップリング剤（Ｂ）を含む拡散剤組成物を用いることにより、拡散剤組成物を用いて形成される塗布膜から、半導体基板中に不純物拡散成分を良好に拡散させやすい。これは、分子中のアミノ基の影響によりシランカップリング剤（Ｂ）同士の加水分解縮合が良好に進行しやすく、塗布膜の膜厚を厚くできて、不純物拡散成分（Ａ）が高濃度に導入されやすいためだと思われる。
【００３２】
本明細書において、上記「鎖中及び／又は末端に」これらのアミノ基を有するとは、具体的には、アルキル基（以下、本段落において、−ＣｎＨ２ｎ＋１（ｎは整数）で表される、通常の意味におけるアルキル基をいう。）の鎖中に第二級アミノ基及び第三級アミノ基からなる群より選択される少なくとも１つのアミノ基が介在すること、アルキル基の鎖中の第二級炭素原子又は第三級炭素原子にアミノ基が結合していること、並びに／又は、アルキル基の末端の炭素原子にアミノ基（−ＮＨ２；第一級アミノ基）が結合していることを意味する。アルキル基の鎖中に第三級アミノ基が介在する場合、アルキル基の鎖中に介在する第二級アミノ基における水素原子がアルキル基に置換された構造に相当する。
【００３３】
アミノ基としては、第一級アミノ基及び第二級アミノ基が好ましい。
シランカップリング剤１分子当りのアミノ基は、本発明の効果を達成する観点から、好ましくは１個以上５個以下であるが、より好ましくは１個以上３個以下であり、１個のみであっても本発明の効果を達成することができる。
【００３４】
シランカップリング剤（Ｂ）が有する加水分解によりシラノール基を生成させる基としては、シランカップリング剤（Ｂ）のケイ素原子に結合する、アルコキシ基、イソシアネート基、ジメチルアミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素原子数１以上５以下の、直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコキシ基が好ましい。好適なアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、及びｎ−ブトキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。
【００３５】
加水分解によりシラノール基を生成させる基としては、速やかに加水分解されやすいことと、シランカップリング剤（Ｂ）の取り扱い性や入手の容易性の点から、及び炭素原子数１以上５以下の直鎖又は分岐鎖状の脂肪族アルコキシ基又はイソシアネート基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基又はイソシアネート基がより好ましい。
【００３６】
シランカップリング剤（Ｂ）は、下記式（１）：
Ｈ２Ｎ−Ｒ１−Ｓｉ（Ｒ２）ｍ（ＯＲ３）（３−ｍ）・・・（１）
（式（１）中、Ｒ１はアルキレン基であり、Ｒ１としてのアルキレン基は、第二級アミノ基、及び第三級アミノ基から選択される１以上のアミノ基により中断されてもよく、Ｒ２はケイ素原子にＣ−Ｓｉ結合により結合する１価の有機基であり、Ｒ３はアルキル基であり、ｍは０以上２以下の整数である。）
で表されるシランカップリング剤を含むのが好ましい。
【００３７】
Ｒ１についての、第二級アミノ基、及び第三級アミノ基から選択される１以上のアミノ基により中断されてもよいアルキレン基としては、第二級アミノ基、及び第三級アミノ基から選択される１以上（例えば、１又は２）のアミノ基により中断されてもよい炭素原子数１以上１０以下のアルキレン基が挙げられる。当該アルキレン基の炭素原子数は１以上８以下が好ましく、１以上７以下がより好ましい。Ｒ１としては、第二級アミノ基、及び第三級アミノ基から選択される１以上（例えば、１又は２）のアミノ基により中断されていない炭素原子数１以上６以下のアルキレン基であることが特に好ましい。
Ｒ１の好適な具体例としては、メチレン基、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基、及びブタン−１，４−ジイル基や、それら２価の基と、１又は２個のアミノ基とを組み合わせてなる２価の基等が挙げられる。
【００３８】
Ｒ２についての、ケイ素原子にＣ−Ｓｉ結合により結合する１価の有機基としては、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。当該有機基の好適な例としては、炭化水素基等が挙げられる。炭化水素基の炭素原子数は１以上２０以下が好ましい。
中でも、鎖状又は環状のアルキル基、芳香族炭化水素基又はアラルキル基であることがより好ましい。
【００３９】
鎖状又は環状のアルキル基としては、炭素原子数１以上１２以下の鎖状又は環状のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、シクロヘプチル基、ｎ−オクチル基、シクロオクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられる。
【００４０】
芳香族炭化水素基としては、炭素原子数１以上１２以下の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、４−エチルフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【００４１】
アラルキル基としては、炭素原子数１以上１２以下のアラルキル基が挙げられ、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、α−ナフチルメチル基、β−ナフチルメチル基、２−α−ナフチルエチル基、及び２−β−ナフチルエチル基が挙げられる。
Ｒ２についての、ケイ素原子にＣ−Ｓｉ結合により結合する１価の有機基としては、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
Ｒ３についてのアルキル基としては、炭素原子数１以上１２以下の鎖状又は環状のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、シクロヘプチル基、ｎ−オクチル基、シクロオクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられる。
ｍは０又は１であることが好ましく、ｍは０であることがより好ましい。
【００４２】
シランカップリング剤（Ｂ）の好ましい具体例としては、下記式（ａ）〜（ｆ）で各々表される、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−［２−（２−アミノエチルアミノエチルアミノ）プロピル］トリメトキシシラン等が挙げられる。
これらのシランカップリング剤（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これら化合物の部分加水分解縮合物もシランカップリング剤（Ｂ）として使用できる。
【００４３】
シランカップリング剤（Ｂ）の質量における上記式（１）で表されるシランカップリング剤の質量は、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましく、１００質量％が最も好ましい。
【００４４】
拡散剤組成物中のシランカップリング剤（Ｂ）の含有量は特に限定されないが、拡散剤組成物の全質量に対して、０．０１質量％以上５．０質量％以下が好ましく、０．０３質量％以上３．０質量％以下がより好ましく、０．０５質量％以上２．０質量％以下が特に好ましい。拡散剤組成物がこのような濃度でシランカップリング剤（Ｂ）を含有することにより、拡散剤組成物を用いて形成された塗布膜から不純物拡散成分（Ａ）を良好に半導体基板に拡散させやすい。
【００４５】
〔有機溶剤（Ｓ）〕
拡散剤組成物は、塗布により所望する膜厚の塗布膜を形成しやすい点で、溶媒として有機溶剤（Ｓ）を含むことが好ましい。有機溶剤（Ｓ）の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。
【００４６】
また、拡散剤組成物は、シランカップリング剤（Ｂ）を含むため、実質的に水を含まないことが好ましい。拡散剤組成物中が実質的に水を含まないとは、シランカップリング剤（Ｂ）が、その添加による所望する効果が得られない程度まで加水分解されてしまう量の水を、拡散剤組成物が含有しないことを意味する。
【００４７】
有機溶剤（Ｓ）の具体例としては、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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチ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、及びトリプロピレングリコールモノエチルエーテル等のグリコール類のモノエーテル；ジイソペンチルエーテル（ジイソアミルエーテル）、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ベンジルメチルエーテル、ベンジルエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、パーフルオロ−２−ブチルテトラヒドロフラン、及びパーフルオロテトラヒドロフラン等のモノエーテル類；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、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ジプロピルエーテル、ジエチ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ジプロピルエーテル、及びジプロピレングリコールジブチルエーテル等のグリコール類の鎖状ジエーテル類；１，４−ジオキサン等の環状ジエーテル類；１−オクタノン、２−オクタノン、１−ノナノン、２−ノナノン、アセトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、１−ヘキサノン、２−ヘキサノン、３−ペンタノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、及びイソホロン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、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−メトキシブチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、４−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−エチル−３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、２−エトキシブチルアセテート、４−エトキシブチルアセテート、４−プロポキシブチルアセテート、２−メトキシペンチルアセテート、３−メトキシペンチルアセテート、４−メトキシペンチルアセテート、２−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、４−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキシプロピオネート、プロピル−３−メトキシプロピオネート、及びイソプロピル−３−メトキシプロピオネート、プロピレンカーボネート、及びγ−ブチロラクトン等のエステル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等の活性水素原子を持たないアミド系溶剤；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、２，２，４−トリメチルペンタン、２，２，３−トリメチルヘキサン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロヘプタン、リモネン、及びピネン等のハロゲンを含んでいてもよい脂肪族炭化水素系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、１−メチルプロピルベンゼン、２−メチルプロピルベンゼン、ジエチルベンゼン、エチルメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、エチルジメチルベンゼン、及びジプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤；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、ブタノール、イソブタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、３−メチル−３−メトキシブタノー���、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、及び２−フェノキシエタノール等の１価アルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、及びジプロピレングリコール等のグリコール類が挙げられる。なお、上記の好ましい有機溶剤（Ｓ）の例示において、エーテル結合とエステル結合とを含む有機溶剤はエステル類に分類される。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４８】
拡散剤組成物がシランカップリング剤（Ｂ）を含むため、有機溶剤（Ｓ）は、シランカップリング剤（Ｂ）と反応する官能基を持たないものが好ましく使用される。特にシランカップリング剤（Ｂ）がイソシアネート基を有する場合、シランカップリング剤（Ｂ）と反応する官能基を持たない有機溶剤（Ｓ）を用いるのが好ましい。
【００４９】
シランカップリング剤（Ｂ）と反応する官能基には、加水分解により水酸基を生成し得る基と直接反応する官能基と、加水分解により生じる水酸基（シラノール基）と反応する官能基との双方が含まれる。シランカップリング剤（Ｂ）と反応する官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【００５０】
シランカップリング剤（Ｂ）と反応する官能基を持たない有機溶剤の好適な例としては、上記の有機溶剤（Ｓ）の具体例のうち、モノエーテル類、鎖状ジエーテル類、環状ジエーテル類、ケトン類、エステル類、活性水素原子を持たないアミド系溶剤、スルホキシド類、ハロゲンを含んでいてもよい脂肪族炭化水素系溶剤、及び芳香族炭化水素系溶剤の具体例として列挙された有機溶剤が挙げられる。
【００５１】
〔その他の成分〕
拡散剤組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤等の種々の添加剤を含んでいてもよい。また、拡散剤組成物は、塗布性や、製膜性を改良する目的でバインダー樹脂を含んでいてもよい。バインダー樹脂としては種々の樹脂を用いることができ、アクリル樹脂が好ましい。
【００５２】
それぞれ所定量の以上説明した成分を均一に混合することにより、拡散剤組成物を製造することができる。
【００５３】
≪半導体基板の製造方法≫
半導体基板の製造方法は、
前述の拡散剤組成物を塗布することによる塗布膜の形成と、
拡散剤組成物中の不純物拡散成分（Ａ）の、半導体基板への拡散とを含む。
以下、塗布膜を形成する工程を「塗布工程」とも記し、不純物拡散成分（Ａ）を、半導体基板へ拡散させる工程を「拡散工程」とも記す。以下、塗布工程、及び拡散工程について順に説明する。
【００５４】
〔塗布工程〕
塗布工程では、半導体基板上に拡散剤組成物を塗布して塗布膜を形成する。以下、塗布工程について、拡散剤組成物、半導体基板、塗布方法の順に説明する。
【００５５】
（半導体基板）
半導体基板としては、従来から不純物拡散成分を拡散させる対象として用いられている種々の基板を特に制限なく用いることができる。半導体基板としては、典型的にはシリコン基板が用いられる。
【００５６】
半導体基板は、立体構造を拡散剤組成物が塗布される面上に有していてもよい。本発明によれば、半導体基板がこのような立体構造、特に、ナノスケールの微小なパターンを備える立体構造をその表面に有する場合であっても、以上説明した拡散剤組成物を、例えば１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の膜厚となるように塗布して形成された薄い塗布膜を半導体基板上に形成することによって、不純物拡散成分を半導体基板に対して良好且つ均一に拡散させることができる。
【００５７】
パターンの形状は特に限定されないが、典型的には、断面の形状が矩形である直線状又は曲線状のライン又は溝であったり、ホール形状が挙げられる。
【００５８】
半導体基板が、立体構造として平行な複数のラインが繰り返し配置されるパターンをその表面に備える場合、ライン間の幅としては１μｍ以下、１００ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、又は２０ｎｍ以下の幅に適用可能である。ラインの高さとしては、３０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、１μｍ以上、又は５μｍ以上の高さに適用可能である。
【００５９】
（塗布方法）
拡散剤組成物を用いて形成される塗布膜の膜厚は特に限定されない。拡散剤組成物は、拡散剤組成物を用いて形成される塗布膜の膜厚は、不純物拡散剤成分（Ａ）の良好な拡散と、拡散後に残存する膜の剥離が容易であることとの両立の観点から、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下がより好ましく、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が特に好ましい。
なお、塗布膜の膜厚とは、拡散工程に供される塗布膜の膜厚である。例えば、拡散工程の前に有機溶剤によるリンスが行われた場合、リンス後の膜厚を塗布膜の膜厚とする。
【００６０】
拡散剤組成物の塗布は、半導体基板の周囲の雰囲気の相対湿度が４０％以下、好ましくは３０％以下である条件下において行われるのが好ましい。
メカニズムついては明確ではないが、かかる湿度の雰囲気下で塗布膜を形成することにより、拡散剤組成物を用いて形成された塗布膜から半導体基板へより良好に不純物拡散成分（Ａ）を拡散させることができる。
【００６１】
拡散剤組成物の塗布が行われる際の、半導体基板の周囲の雰囲気の相対湿度の下限は、良好に不純物拡散成分（Ａ）を拡散できる限り特に限定されないが、シランカップリング剤（Ｂ）の加水分解による縮合を良好に進行させる点から、５％以上が好ましく、１０％以上がより好ましい。
【００６２】
半導体基板の周囲の相対湿度を調整する方法は特に限定されない。例えば、塗布装置を、調湿可能な室内に設置する方法や、半導体基板への拡散剤組成物の塗布が行われる周囲を、壁やシートでできるだけ隙間の無いように囲ったうえで、市販の調湿装置で囲われた空間内の相対湿度を所定の範囲内に調整する方法が挙げられる。
【００６３】
塗布膜は、１００℃以上３００℃以下、好ましくは１５０℃以上２５０℃以下程度の温度に加熱されてもよい。加熱時間は特に限定されないが、例えば６０秒以上１８０秒以下程度である。かかる加熱を、行うことにより、膜の安定性が向上する傾向が認められる。
【００６４】
拡散剤組成物を塗布する方法は、所望の膜厚の塗布膜を形成できる限り特に限定されない。拡散剤組成物の塗布方法としては、スピンコート法、インクジェット法、及びスプレー法が好ましく、スピンコート法がより好ましい。
【００６５】
塗布膜の膜厚は、半導体基板の形状や、任意に設定される不純物拡散成分（Ａ）の拡散の程度に応じて、任意の膜厚に適宜設定される。
【００６６】
拡散剤組成物の半導体基板表面への塗布中に、半導体基板の表面を有機溶剤によりリンスするのも好ましい。塗布膜の形成中に、半導体基板の表面をリンスすることにより、塗布膜の膜厚をより均一にすることができる。特に、半導体基板がその表面に立体構造を有するものである場合、立体構造の底部（段差部分）で塗布膜の膜厚が厚くなりやすい。しかし、塗布膜の形成後に半導体基板の表面をリンスすることにより、塗布膜の膜厚を均一化できる。
【００６７】
リンスに用いる有機溶剤としては、拡散剤組成物が含有していてもよい前述の有機溶剤を用いることができる。
【００６８】
〔拡散工程〕
拡散工程では、拡散剤組成物を用いて半導体基板上に形成された薄い塗布膜中の不純物拡散成分（Ａ）を半導体基板に拡散させる。不純物拡散成分（Ａ）を半導体基板に拡散させる方法は、加熱により拡散剤組成物からなる塗布膜から不純物拡散成分（Ａ）を拡散させる方法であれば特に限定されない。
【００６９】
典型的な方法としては、拡散剤組成物からなる塗布膜を備える半導体基板を電気炉等の加熱炉中で加熱する方法が挙げられる。この際、加熱条件は、所望する程度に不純物拡散成分（Ａ）が拡散される限り特に限定されない。
【００７０】
通常、酸素を含む雰囲気下で塗布膜中の有機物を焼成除去した後に、不活性ガスの雰囲気下で半導体基板を加熱して、不純物拡散成分（Ａ）を半導体基板中に拡散させる。
有機物を焼成する際の加熱は、好ましくは３００℃以上１０００℃以下、より好ましくは４００℃以上８００℃以下程度の温度下において、好ましくは１秒以上１０分以下、より好ましくは５秒以上５分間以下行われる。
不純物拡散成分（Ａ）を拡散させる際の加熱は、好ましくは７００℃以上１４００℃以下、より好ましくは７００℃以上１２００℃未満の温度下において、好ましくは１分以上１２０分以下、より好ましくは５分以上６０分間以下行われる。
【００７１】
また、２５℃／秒以上の昇温速度で半導体基板を速やかに所定の拡散温度まで昇温させることができる場合、拡散温度の保持時間は、６０秒以下、３０秒以下、１０秒以下、又は１秒未満のようなごく短時間であってもよい。この場合、半導体基板表面の浅い領域において、高濃度で不純物拡散成分（Ａ）を拡散させやすい。
【００７２】
以上説明した方法によれば、前述の拡散剤組成物を用いて半導体基板上に好ましい薄膜を形成でき、これにより半導体基板中に不純物拡散成分を良好に拡散させることができる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７４】
〔実施例１〜４、及び比較例１〜９〕
不純物拡散成分（（Ａ）成分）として下記式で表されるＮ，Ｎ’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，３−ジアザボロシクロペンタンを用いた。
【化３】
2019033252.tif 000004
【００７５】
シランカップリング剤（（Ｂ）成分）としては、下記Ｂ１〜Ｂ７のシランカップリング剤を用いた。
Ｂ１：３−アミノプロピルトリエトキシシラン
Ｂ２：３−アミノプロピルトリメトキシシラン
Ｂ３：メチルトリエトキシシラン
Ｂ４：ジメチルジエトキシシラン
Ｂ５：フェニルトリメトキシシラン
Ｂ６：３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
【００７６】
（Ａ）成分と、表１に記載の種類の（Ｂ）成分とを、（Ａ）成分の濃度が５質量％であり、（Ｂ）成分の濃度が表１に記載の濃度であるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に溶解させて、各実施例、及び比較例の拡散剤組成物を得た。なお、比較例１では、（Ｂ）成分を使用しなかった。
【００７７】
濃度０．５質量％のフッ化水素酸水溶液による洗浄と、イオン交換蒸留水による洗浄とを施された後に乾燥された、平坦な表面を備えるシリコン基板（６インチ、ｎ型）を拡散対象の基板として準備した。
シリコン基板の表面に、３０％の相対湿度条件下において、スピンコーターを用いて各実施例、及び比較例の拡散剤組成物をそれぞれ塗布した後に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）によるリンスを行い、塗布膜を形成した。形成された塗布膜の膜厚を表１に記す。
なお、比較例９の拡散剤組成物については、リンス後にほとんど膜が残存しなかったため、拡散試験を行わなかった。
【００７８】
塗布膜の形成後、以下の方法に従って、不純物拡散成分の拡散処理を行った。
ラピッドサーマルアニール装置（ランプアニール装置）を用いて、流量１Ｌ／ｍの窒素雰囲気下において昇温速度２５℃／秒の条件で加熱を行い、拡散温度１０５０℃、及び拡散時間１０秒の条件にて拡散処理を行った。拡散時間の始点は、基板の温度が所定の拡散温度に達した時点である。拡散の終了後、シリコン基板を室温まで急速に冷却した。
【００７９】
拡散後のシリコン基板を、濃度０．５質量％のフッ化水素酸水溶液で５分間処理し、拡散処理後のシリコン基板上に残存した膜を剥離した。次いで、イオン交換蒸留水による洗浄と乾燥とを行った後、シリコン基板のシート抵抗値を測定した。シート抵抗値の測定結果を表１に記す。
【００８０】
【表１】
2019033252.tif 000005
【００８１】
実施例１〜４によれば、不純物拡散成分（Ａ）であるホウ素化合物と、アミノ基を含む所定の構造のシランカップリング剤（Ｂ）とを組み合わせて含む拡散剤組成物を用いることにより、半導体基板に不純物拡散成分（Ａ）を良好に拡散させることができることが分かる。
他方、比較例１〜９によれば、拡散剤組成物が、アミノ基を含む所定の構造のシランカップリング剤（Ｂ）の代わりにアミノ基を含まないアルコキシシランを含んでいたり、シランカップリング剤（Ｂ）に相当する成分を含んでいなかったりする場合、そもそも塗布膜の良好な形成が困難であったり、半導体基板に不純物拡散成分（Ａ）を良好に拡散させにくかったりすることが分かる。
【００８２】
〔実施例５〜１０、及び比較例１０〕
不純物拡散成分（（Ａ）成分）としてリン酸トリス（トリメチルシリル）を用いた。
シランカップリング剤（（Ｂ）成分）としては、前述のＢ１（３−アミノプロピルトリエトキシシラン）及びＢ２（３−アミノプロピルトリメトキシシラン）を用いた。
【００８３】
（Ａ）成分と、表２に記載の種類の（Ｂ）成分とを、（Ａ）成分の濃度が表２に記載の濃度であり、（Ｂ）成分の濃度が表２に記載の濃度であるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に溶解させて、各実施例、及び比較例の拡散剤組成物を得た。なお、比較例１０では、（Ｂ）成分を使用しなかった。
【００８４】
濃度０．５質量％のフッ化水素酸水溶液による洗浄と、イオン交換蒸留水による洗浄とを施された後に乾燥された、平坦な表面を備えるシリコン基板（６インチ、ｐ型）を拡散対象の基板として準備した。
シリコン基板の表面に、３０％の相対湿度条件下において、スピンコーターを用いて各実施例、及び比較例の拡散剤組成物をそれぞれ塗布した後に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）によるリンスを行い、塗布膜を形成した。形成された塗布膜の膜厚を表２に記す。
なお、比較例１０の拡散剤組成物については、リンス後にほとんど膜が残存しなかったため、拡散試験を行わなかった。
【００８５】
塗布膜の形成後、以下の方法に従って、不純物拡散成分の拡散処理を行った。
ラピッドサーマルアニール装置（ランプアニール装置）を用いて、流量１Ｌ／ｍの窒素雰囲気下において昇温速度２５℃／秒の条件で加熱を行い、拡散温度１０５０℃、及び拡散時間１０秒の条件にて拡散処理を行った。拡散時間の始点は、基板の温度が所定の拡散温度に達した時点である。拡散の終了後、シリコン基板を室温まで急速に冷却した。
【００８６】
拡散後のシリコン基板を、濃度０．５質量％のフッ化水素酸水溶液で５分間処理し、拡散処理後のシリコン基板上に残存した膜を剥離した。次いで、イオン交換蒸留水による洗浄と乾燥とを行った後、シリコン基板のシート抵抗値を測定した。シート抵抗値の測定結果を表２に記す。
【００８７】
実施例６の拡散剤組成物を用いて拡散処理を施されたシリコン基板については、四重極型二次イオン質量分析（Ｑ−ＳＩＭＳ）装置を用いて、リン濃度（ａｔｏｍｓ／ｃｃ）と、拡散深さとを測定した。その結果、実施例７の拡散剤組成物を用いてシリコン基板への不純物拡散を行う場合、深さ１０ｎｍや２０ｎｍの浅い領域におけるリン濃度が１０２０（ａｔｏｍｓ／ｃｃ）超の高濃度であるように、良好に不純物拡散成分を拡散できるきことが分かった。
【００８８】
【表２】
2019033252.tif 000006
【００８９】
実施例５〜１０によれば、不純物拡散成分（Ａ）であるリン化合物を用いる場合も、不純物拡散成分（Ａ）であるリン化合物と、アミノ基を含む所定の構造のシランカップリング剤（Ｂ）とを組み合わせて含む拡散剤組成物を用いることにより、半導体基板に不純物拡散成分（Ａ）を良好に拡散させることができることが分かる。
他方、比較例１０によれば、拡散剤組成物が、シランカップリング剤（Ｂ）に相当する成分を含んでいない場合、そもそも塗布膜の良好な形成が困難であることが分かる。