[發明專利]一種聚硅氧烷、摻雜漿料以及掩膜材料

在審

• 申請號: 201610787302.7
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107793570A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 徐芳榮;李平;池田武史;金光男;宋韡
• 申請（專利權）人: 東麗先端材料研究開發（中國）有限公司
• 主分類號: C08G77/16
• 分類號: C08G77/16;H01L31/0288
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技術領域

本發明涉及聚硅氧烷、半導體(包含太陽能電池)摻雜漿料以及掩膜材料。

背景技術

在以往的半導體或者太陽能電池的制造中，在半導體基板中形成P型或者N型雜質擴散層的情況下，雖然使用氣體摻雜劑或者摻雜漿料的方法都具有。但是，使用前述現有氣體摻雜劑或者摻雜漿料進行高溫熱擴散時，需要在非擴散面形成阻隔層。從而導致工藝過程冗長、復雜，同時成本也相應提高。如果使用離子注入方法，所需設備成本、維護成本都比較高。而且，現有漿料的性能、成本等難以達到一個有力平衡，導致其在太陽能電池產業中不具市場競爭力(文獻[1])。

另外氣體摻雜劑一般為三溴化硼、磷烷、三氯氧磷等劇毒物質，對管路、尾氣吸收設備的要求較高，而且一旦泄露有發生大事故的可能、以及對周圍環境產生污染。

文獻[1]:魏青竹,陸俊宇,連維飛,倪志春.N型雙面電池及其制作方法:中國，201510020649.4[P].2015-01-15.[1]

發明內容

為了解決現有半導體摻雜(包括太陽能電池P型和N型摻雜)中高成本的缺陷，本發明提供一種聚硅氧烷、以及使用該聚硅氧烷制備的摻雜漿料和掩膜材料。

本發明公開了一種聚硅氧烷，含有至少一種選自下式1所示的分子結構片段，

式1中，Q為含有醇羥基且主鏈碳原子數小于12的烷基、或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小于12且含雜原子的烷基；T為羥基、烷基、含有醇羥基且主鏈碳原子數小于12的烷基、或者含有醇羥基且主鏈非氫原子數小于12且含雜原子的烷基。

所述聚硅氧烷優選還含有摩爾含量1～99％的至少一種選自下式2所示的分子結構片段，

式2中X1為碳原子數小于8的烷基、或碳原子數小于10的芳基；Y1為羥基、碳原子數小于10的芳基、或者碳原子數小于8的烷基。

由于考慮到除了有機溶劑之外,為了保持一定程度在水中的溶解性,所述式2所示的分子結構片段的摩爾含量優選為1～50％。

由于考慮到成本以及利用羥基的親水性來保持水中溶解度,所述Y1優選為羥基。

由于不僅可以增加水中的溶解性,也可以起到與硼發生絡合的作用提高硼分布的均一性,所述Q優選為式3所示的結構片段，

式3中，X為碳原子數小于7的烷基、或者主鏈非氫原子數小于7且含雜原子的的烷基；R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數小于3的取代基、或者R2與X上的碳原子連接成為環狀取代基。

由于為了確保聚硅氧烷易熱分解,并且確保硅含量使阻隔性、抑制氣中擴散的性能達到要求,所述X優選為主鏈非氫原子數小于7且含雜原子的烷基。

由于為了確保水中溶解性,并且確保硅含量使阻隔性、抑制氣中擴散的性能達到要求,優選所述R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數為1的取代基、或者R2與X上的碳原子連接成為環狀取代基。

由于為了確保水中溶解性,并且確保硅含量使阻隔性、抑制氣中擴散的性能達到要求,優選所述R1、R2、R3分別獨立為氫原子。

由于不僅可以增加水中的溶解性,也可以起到與硼發生絡合的作用提高硼分布的均一性,優選T為羥基、碳原子數小于8的烷基、或者含有式4所示的結構，

式4中Z為碳原子數小于7的烷基、或者主鏈非氫原子數小于7且含雜原子的的烷基；R1、R2、R3分別獨立為氫原子、碳原子數小于3的取代基、或者R2與Z上的碳原子連接成為環狀取代基。

由于為了確保聚硅氧烷易熱分解,并且確保硅含量使阻隔性、抑制氣中擴散的性能達到要求,所述Z優選為主鏈非氫原子數小于7且含雜原子的的烷基。

由于為了確保聚硅氧烷中硅含量使阻隔性、抑制氣中擴散的性能達到要求,所述T優選為羥基。

由于環氧乙烷與聚合導致保存穩定性降低，優選所述聚硅氧烷不含有環氧乙烷結構。

由于分子量過高溶解性總體降低，同時膠體化也容易發生，優選所述聚硅氧烷的重均分子量為500～50000。

由于為了確保存放使用中即使分子量增大也不會導致局部不均勻，優選所述聚硅氧烷的重均分子量為1000～11000。

由于為了延長保質期，優選所述聚硅氧烷的重均分子量為1500～5500。

對于本發明的聚硅氧烷沒有特別限定，具體可列舉如下的例子。重復單元結構的實際排列方式并不限定下例結構所示。