JPS5828732B2 - How to use hand tools - Google Patents
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- JPS5828732B2 JPS5828732B2 JP50140536A JP14053675A JPS5828732B2 JP S5828732 B2 JPS5828732 B2 JP S5828732B2 JP 50140536 A JP50140536 A JP 50140536A JP 14053675 A JP14053675 A JP 14053675A JP S5828732 B2 JPS5828732 B2 JP S5828732B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は選択的多孔質シリコン層の生成におけるマスク
としての窒化硅素膜の除去方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for removing a silicon nitride film as a mask in the production of a selectively porous silicon layer.
シリコン基体を電解質溶液たとえば弗化水素酸を主成分
とする溶液に浸漬し、陽極処理を施こすとシリコン基体
主表面に多孔状のシリコン層いわゆる多孔質シリコン層
が生威される。When a silicon substrate is immersed in an electrolyte solution, such as a solution containing hydrofluoric acid as a main component, and anodized, a porous silicon layer is formed on the main surface of the silicon substrate.
上記多孔質シリコン層はシリコン単結晶に比べ熱酸化速
度が極めて速く、かつ低速度での熱酸化も可能であるの
で、低温度短時間の熱酸化で厚い酸化硅素膜を得ること
ができ、ICの素子間絶縁分離への応用が試みられてい
る。The porous silicon layer has an extremely high thermal oxidation rate compared to single crystal silicon, and can also be thermally oxidized at a low rate. Therefore, a thick silicon oxide film can be obtained by thermal oxidation at low temperature and in a short time. Attempts are being made to apply this to isolation between elements.
多孔質シリコン層をICの素子間絶縁分離へ応用する際
、シリコン基体主表面に多孔質シリコン層を選択的に生
威しなければならない。When applying a porous silicon layer to insulation separation between IC elements, the porous silicon layer must be selectively grown on the main surface of a silicon substrate.
従来、選択的に多孔質シリコン層を生成するには第1図
に示す方法が行なわれている。Conventionally, a method shown in FIG. 1 has been used to selectively produce a porous silicon layer.
第1図aは、p形シリコン基体1の主表面2にn形シリ
コンエピタキシャル層3を形威し、さらにn形シリコン
エピタキシャル層3の表面4に耐弗酸性膜として窒化硅
素膜5をSiH4とNH3の熱分解反応により被着し、
所望の領域6に窓を開けて、上記基体1を電解質溶液た
とえば弗化水素酸を主成分とする溶液に浸漬し陽極処理
により選択的に多孔質シリコン層7を生成したものであ
る。In FIG. 1a, an n-type silicon epitaxial layer 3 is formed on the main surface 2 of a p-type silicon substrate 1, and a silicon nitride film 5 is formed with SiH4 as a hydrofluoric acid-resistant film on the surface 4 of the n-type silicon epitaxial layer 3. Deposited by thermal decomposition reaction of NH3,
A window is opened in a desired region 6, the substrate 1 is immersed in an electrolyte solution, for example, a solution containing hydrofluoric acid as a main component, and a porous silicon layer 7 is selectively formed by anodizing.
第1図すはaにおけるたとえばn形シリコンエピタキシ
ャル層3を形成後、エピタキシャル層3と逆導電形を有
する不純物層を熱拡散法あるいはイオン注入法により形
威し、陽極処理により選択的に多孔質シリコン層8を生
成したものである。After forming, for example, an n-type silicon epitaxial layer 3 in FIG. A silicon layer 8 is formed.
第1図Cはdにおけるエピタキシャル層3と逆導電形を
有する不純物層を形成後、さらにエピタキシャル層3お
よびこの不純物層の表面4に耐弗酸性膜として窒化硅素
膜5をSiH2とNH3の熱分解反応により被着し、所
望の領域6に窓を開けて、陽極処理により選択的に多孔
質シリコン層9を生成したものである。In Figure 1C, after forming an impurity layer having a conductivity type opposite to that of the epitaxial layer 3 in step d, a silicon nitride film 5 is added as a hydrofluoric acid-resistant film to the epitaxial layer 3 and the surface 4 of this impurity layer by thermal decomposition of SiH2 and NH3. The porous silicon layer 9 is deposited by reaction, a window is opened in a desired region 6, and a porous silicon layer 9 is selectively formed by anodizing.
第1図すに示す方法は、多孔質シリコン層8を生成する
際n形シリコンエピタキシャル層30表面にも陽極反応
膜が生成されるので、選択的に多孔質シリコン層を生成
する場合型としてaあるいはCの方法が用いられている
。In the method shown in FIG. 1, since an anodic reaction film is also formed on the surface of the n-type silicon epitaxial layer 30 when forming the porous silicon layer 8, the method shown in FIG. Alternatively, method C is used.
その際、耐電解質溶液性膜としては窒化硅素膜5が主と
して使用されている。In this case, the silicon nitride film 5 is mainly used as the electrolyte solution-resistant film.
かかる方法により選択的に多孔質シリコン層7,9を生
成すると生成後において窒化硅素膜5を除去せねばなら
ない。If the porous silicon layers 7 and 9 are selectively formed by such a method, the silicon nitride film 5 must be removed after the formation.
従来窒化硅素膜の除去は一般的に熱リン酸が使われてい
る。Conventionally, hot phosphoric acid is generally used to remove silicon nitride films.
ところが、多孔質シリコン層は化学的に非常に活性であ
る為、空気中で変質し一部熱リン酸に可溶となる。However, since the porous silicon layer is chemically very active, it changes in quality in the air and becomes partially soluble in hot phosphoric acid.
従って窒化硅素膜を熱リン酸に浸漬すると多孔質シリコ
ン層の一部あるいは全部が溶解し除去されてしまってい
た。Therefore, when a silicon nitride film is immersed in hot phosphoric acid, part or all of the porous silicon layer is dissolved and removed.
たとえば170℃の熱リン酸に浸漬した場合、1分間で
多孔質シリコン層は全部除去されてしまう。For example, when immersed in hot phosphoric acid at 170° C., the entire porous silicon layer is removed in one minute.
また多孔質シリコン層を熱酸化して酸化硅素膜に変質後
、熱リン酸で窒化硅素膜を除去する場合でも、低温度短
時間の熱酸化では前述の場合と同様に酸化された多孔質
シリコン層の一部あるいは全部が溶解し除去されてしま
っていた。Furthermore, even when removing the silicon nitride film with hot phosphoric acid after thermally oxidizing the porous silicon layer to transform it into a silicon oxide film, thermal oxidation at a low temperature for a short time will result in oxidized porous silicon Some or all of the layers had been dissolved and removed.
たとえば800℃で60分間水蒸気雰囲気中で熱酸化さ
れた多孔質シリコン層は170℃の熱リン酸に浸漬した
場合、5分間で全部除去されてしまう。For example, if a porous silicon layer thermally oxidized at 800° C. for 60 minutes in a steam atmosphere is immersed in hot phosphoric acid at 170° C., it will be completely removed in 5 minutes.
高温度長時間の熱酸化では熱リン酸による酸化された多
孔質シリコン層の溶解はほとんどなくなり、窒化硅素膜
の除去は可能であるが、低温度短時間で厚い酸化硅素膜
となり得る多孔質シリコン層の特徴が失なわれるので好
ましくない。In thermal oxidation at high temperatures and for a long period of time, the oxidized porous silicon layer is hardly dissolved by hot phosphoric acid, and the silicon nitride film can be removed. This is not preferred because the characteristics of the layer are lost.
以上述べたように、窒化硅素膜をマスクとした選択的多
孔質シリコンの生成においては、多孔質シリコン生成後
に窒化硅素膜を除去するのは困難であり、また高温度長
時間の熱酸化により多孔質シリコン層を酸化硅素膜に変
質した後、熱リン酸により窒化硅素膜を除去することは
可能であるが、多孔質シリコン層の低温度短時間の熱酸
化で厚い酸化硅素膜となり得るという特徴が失なわれて
しまう。As mentioned above, in the selective generation of porous silicon using a silicon nitride film as a mask, it is difficult to remove the silicon nitride film after forming porous silicon, and the porous silicon is formed by thermal oxidation at high temperatures and for a long time. Although it is possible to transform a porous silicon layer into a silicon oxide film and then remove the silicon nitride film using hot phosphoric acid, it is possible to form a thick silicon oxide film by thermally oxidizing a porous silicon layer at a low temperature for a short time. will be lost.
本発明は多孔質シリコン層の低温度短時間の熱酸化によ
り、厚い酸化硅素膜となり得るという特徴を損なうこと
なく、また、多孔質シリコン層の二部あるいは全部を溶
解することなく選択的多孔質シリコン層生戊におけるマ
スクとしての窒化硅素膜を除去する方法を提供するもの
であり、以下本発明を説明する。The present invention is capable of selectively forming a porous silicon layer by thermally oxidizing a porous silicon layer at a low temperature for a short period of time without impairing the characteristic that a thick silicon oxide film can be formed, and without dissolving part or all of the porous silicon layer. The present invention provides a method for removing a silicon nitride film as a mask during silicon layer growth, and the present invention will be described below.
選択的に多孔質シリコン層を生成するために、主表面に
窒化硅素膜を選択的に被着せしめてなるシリコン基体を
電解質溶液たとえば弗化水素酸を主成分とした溶液に浸
漬L、陽極処理により選択的に多孔質シリコン層を生成
し、両電極を短絡後ひき続き上記溶液に浸漬したままで
、窒化硅素膜を除去する。In order to selectively generate a porous silicon layer, a silicon substrate with a silicon nitride film selectively deposited on its main surface is immersed in an electrolyte solution, such as a solution containing hydrofluoric acid as a main component, and anodized. After short-circuiting both electrodes, the silicon nitride film is removed while remaining immersed in the solution.
以上の方法によると上記溶液に浸漬した状態のままで窒
化硅素膜を除去できるので、多孔質シリコン層が空気中
で変質することはなく、多孔質シリコン層が上記溶液と
反応して溶解し除去されることはないことが判明した。According to the above method, the silicon nitride film can be removed while it is immersed in the above solution, so the porous silicon layer will not change in quality in the air, and the porous silicon layer will react with the above solution and dissolve and be removed. It turned out that it was not possible.
また陽極処理後、多孔質シリコン層に対して不活性雰囲
気中で適当な処理をした後、たとえばN2気体雰囲気中
に放置後、電解質溶液たとえば弗化水素酸を主成分とす
る溶液に浸漬し窒化硅素膜を除去した場合も、多孔質シ
リコン層がN2気体雰囲気中で変質することはなく、多
孔質シリコン層が溶解あるいは除去されないことが明ら
かとなった。After the anodization, the porous silicon layer is subjected to an appropriate treatment in an inert atmosphere, for example, left in an N2 gas atmosphere, and then immersed in an electrolyte solution, such as a solution containing hydrofluoric acid as a main component, to nitride it. It was revealed that even when the silicon film was removed, the porous silicon layer did not change in quality in the N2 gas atmosphere, and the porous silicon layer was not dissolved or removed.
以下本発明の一実施例を第2図に従って説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第2図aに示すようにp形1Ω−欝のシリコン基体11
の主表面にS iH4とH2との熱分解反応によりn形
シリコン層12を成長させ、さらに120表面にSiH
4とNH3との熱分解反応により、窒化硅素膜13を2
oooA被着し、所望の領域14に窓を開ける。As shown in FIG. 2a, a p-type 1Ω silicon substrate 11
An n-type silicon layer 12 is grown on the main surface of the silicon layer 12 by a thermal decomposition reaction between SiH4 and H2, and an SiH layer 12 is grown on the surface of the silicon layer 120.
Due to the thermal decomposition reaction between 4 and NH3, the silicon nitride film 13 is
oooA is deposited and a window is opened in the desired area 14.
次に同図すに示すように熱拡散性によりn形シリコン層
12にp形不純物であるボロンを拡散し、p形シリコン
層15を形成する。Next, as shown in the figure, boron as a p-type impurity is diffused into the n-type silicon layer 12 by thermal diffusivity to form a p-type silicon layer 15.
次に同図Cに示すように上記基体11を49%弗化水素
酸水溶液に浸漬し、陽極処理を施こしてp形シリコン層
15のみに選択的に多孔質シリコン層16を生成する。Next, as shown in Figure C, the substrate 11 is immersed in a 49% hydrofluoric acid aqueous solution and anodized to selectively form a porous silicon layer 16 only on the p-type silicon layer 15.
その後引き続き上記溶液に50分間浸漬したまま陽極処
理に用いた両電極を短絡したのち窒化硅素膜13を除去
する。Thereafter, the silicon nitride film 13 is removed after short-circuiting both electrodes used for anodizing while continuing to immerse in the solution for 50 minutes.
以上の結果、多孔質シリコン層に変質することなく窒化
硅素膜を除去することができた。As a result, the silicon nitride film could be removed without changing into a porous silicon layer.
第3図は窒化硅素膜の49%弗化水素酸水溶液に対する
除去速度を示している。FIG. 3 shows the removal rate of a silicon nitride film with respect to a 49% hydrofluoric acid aqueous solution.
従って、この図より明らかなごとく窒化硅素膜2000
人に対しては50分間浸漬することによって窒化硅素膜
を除去できる。Therefore, as is clear from this figure, the silicon nitride film 2000
For people, the silicon nitride film can be removed by soaking for 50 minutes.
また、本発明では、陽極処理に用いた電極を短絡して窒
化膜を除去するため、イオン化された電解質および中間
生成物の残存によりシリコン基体側に正の電位が生じて
も、この正の電位をなくすることができ、多孔質シリコ
ン層が電解質溶液中に溶解することを防止することがで
きる。In addition, in the present invention, since the nitride film is removed by short-circuiting the electrodes used for anodizing, even if a positive potential is generated on the silicon substrate side due to the remaining ionized electrolyte and intermediate products, this positive potential is This can prevent the porous silicon layer from dissolving in the electrolyte solution.
以上述べたように、本発明の方法によると多孔質シリコ
ン層の低温度短時間の熱酸化により、厚い酸化硅素膜と
なり得るという特徴を損なうことな(、また、多孔質シ
リコン層の一部あるいは全部を溶解することなく選択的
多孔質シリコン層生成におけるマスクとしての窒化硅素
膜を除去することが可能である。As described above, according to the method of the present invention, thermal oxidation of a porous silicon layer at a low temperature for a short period of time does not impair the characteristic that a thick silicon oxide film can be formed (also, a part of the porous silicon layer or It is possible to remove the silicon nitride film as a mask in the selective porous silicon layer production without dissolving the entire material.
第1図a、b、cは従来における選択的多孔質シリコン
層の生成方法の説明図、第2図a −cは本発明の一実
施例にかかる選択的多孔質シリコン層の生成工程図、第
3図は49%弗化水素酸水溶液での窒化硅素膜の除去速
度を示す図である。
11・・・・・・p形シリコン基体、12・・・・・・
n形シリコン層、13・・・・・・窒化硅素膜、14・
・・・・・所望の領域、15・・・・・・p形シリコン
層、16・・・・・・多孔質シリコン層。FIGS. 1a, b, and c are explanatory diagrams of a conventional method for producing a selectively porous silicon layer, and FIGS. 2a to 2c are diagrams of a process for producing a selectively porous silicon layer according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the removal rate of a silicon nitride film with a 49% hydrofluoric acid aqueous solution. 11...p-type silicon substrate, 12...
n-type silicon layer, 13... silicon nitride film, 14.
... Desired region, 15 ... P-type silicon layer, 16 ... Porous silicon layer.
Claims (1)
上記基体を電解質溶液に浸漬して陽極処理により選択的
に多孔質シリコン層を生威し、この多孔質シリコン層生
成後、上記陽極処理に用いた両電極を短絡し、ひき続き
上記電解質溶液に浸漬して上記基体表面に浸漬している
上記窒化硅素膜を除去することを特徴とする半導体装置
の製造方法。1 Selectively deposit a silicon nitride film on the surface of the silicon substrate,
The substrate is immersed in an electrolyte solution to selectively generate a porous silicon layer by anodization, and after the formation of the porous silicon layer, both electrodes used in the anodization are short-circuited and then immersed in the electrolyte solution. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising removing the silicon nitride film immersed on the surface of the substrate by immersion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50140536A JPS5828732B2 (en) | 1975-11-21 | 1975-11-21 | How to use hand tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50140536A JPS5828732B2 (en) | 1975-11-21 | 1975-11-21 | How to use hand tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5264278A JPS5264278A (en) | 1977-05-27 |
| JPS5828732B2 true JPS5828732B2 (en) | 1983-06-17 |
Family
ID=15270943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50140536A Expired JPS5828732B2 (en) | 1975-11-21 | 1975-11-21 | How to use hand tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828732B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045672U (en) * | 1983-09-07 | 1985-03-30 | 東京瓦斯株式会社 | Jig for applanating the cutting end of flexible pipes |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212547B2 (en) * | 1973-12-18 | 1977-04-07 |
-
1975
- 1975-11-21 JP JP50140536A patent/JPS5828732B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045672U (en) * | 1983-09-07 | 1985-03-30 | 東京瓦斯株式会社 | Jig for applanating the cutting end of flexible pipes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5264278A (en) | 1977-05-27 |
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