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最終更新 2026-10-28

ジボランとは(B2H6)

Diborane (B2H6)

ジボラン(B2H6)とは、ホウ素と水素からなる気体で、シリコンやSiGeにホウ素を加えてp型にするドーピングの原料ガスです。エピタキシャル成長やポリシリコンのCVDで使われ、先端のpMOSのSiGeの成長に欠かせません。毒性と自然発火性があり、常温でも分解するため、薄めて低温で保管します。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

ジボラン(B2H6)とは、ホウ素2個と水素6個からなる無色の気体で、半導体にホウ素を加えてp型にするドーピングの原料ガスです。シリコンやSiGeのエピタキシャル成長、ポリシリコンのCVD、プラズマドーピングなどで、膜を作りながらホウ素を加えるときに使われます。最先端のトランジスタでは、pMOSのソース・ドレインに埋め込むホウ素を多く含むSiGeの成長に欠かせません。

ジボランは、毒性が強く、空気中で自然に発火することもある危険なガスです。また、常温でも少しずつ分解して、より重いホウ素の水素化物と水素に変わっていく性質があり、時間とともに濃度が変わってしまいます。そのため、水素や窒素で薄めた混合ガスとして供給し、低い温度で保管するなどして分解を抑えます。

イオン注入でホウ素を加える場合は、ジボランよりも、扱いやすい三フッ化ホウ素(BF3)がよく使われます。ホウ素を多く含むBPSG膜のCVDでは、液体の有機ホウ素の原料(TEBなど)が使われるのが一般的です。ジボランは、ほかの特殊高圧ガスと同じく、検知器と遮断弁のあるシリンダーキャビネットで扱い、排気は除害装置で処理します。

図解

ジボラン、三フッ化ホウ素、有機ホウ素の工程ごとの使い分けとジボランの注意点

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原料の選び方は装置と工程によって異なる。

よくある質問(FAQ)

ジボランはなぜ薄めて使うのですか?
ジボランは常温でも少しずつ分解して、重いホウ素の水素化物と水素に変わり、濃度が変わってしまうためです。水素などで薄めると分解が遅くなり、扱いの安全性も高まります。ドーピングに必要なホウ素はごくわずかなため、薄い混合ガスでも十分に使えます。
ホウ素のドーピングにはどんな原料が使われますか?
膜を作りながらホウ素を加えるエピタキシャル成長やCVDではジボラン、イオン注入では三フッ化ホウ素(BF3)、BPSG膜のCVDでは液体の有機ホウ素の原料(TEBなど)が主に使われます。工程と装置に合わせて、扱いやすく制御しやすい原料が選ばれます。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. SEMI「C00356 - SEMI C3.56 - Specification for Diborane Mixtures」(2026/10/28 確認)