CN1099698C - 半导体基片的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于多孔硅腐蚀液，使用该腐蚀液的腐蚀方法以及使用该腐蚀液制作半导体基片的方法，其优点在于，提供不给半导体工艺带来不良影响、不腐蚀非多孔硅、并能高效率、均匀地对多孔硅进行化学腐蚀的腐蚀液，该腐蚀液可以是氢氟酸；制作半导体基片的制造方法包括如下工序：形成具有非多孔硅单晶层和多孔硅层的衬底，将有绝缘性材料表面的衬底接合在该单晶层的表面上，用浸入氢氟酸的方法腐蚀除去多孔硅层。

Description

半导体基片的制作方法

本发明是关于制作半导体基片的方法，更具体地说，是关于适用于籍助介质隔离或在绝缘体上形成单晶半导体层的电子器件、集成电路的半导体基片的制作方法。

作为绝缘体上外延硅(SOI)技术，在绝缘体上形成单晶硅半导体层是众所周知的。因为采用这种SOI技术的器件具有采用体硅衬底制作普通的硅集成电路时所达不到的种种优越性，所以获得了许多成功的研究。这就是说，利用SOI技术可获得如下这些优点：

1.因易于实现介质隔离，可提高集成度；

2.抗辐射性能良好；

3.杂散电容低，能实现高速度；

4.可省去阱形成工序；

5.可防止闩锁效应(Batoh up)；

6.可用薄膜工艺制作全耗尽型晶体管。

为实现上述这些在器件特性方面的优点，近数十年来一直在对形成SOI结构的方法进行研究。这方面的内容在专题论文“非单晶绝缘体上的单晶硅”(G.W.Cutten编写，Journal of Crystal Crowth，vol.63，no.3.1983pp429-590)中有综述介绍。

很长时间以来人们就知道用硅的CVD(化学汽相淀积)法在单晶蓝宝石衬底上进行异质外延以形成所谓的蓝宝石上外延硅(SOS)。作为最成熟的SOI技术虽然取得了初步的成功，但由于硅层与下面的蓝宝石衬底的界面的晶格不匹配而发生大量的晶体缺陷，这是因有铝由蓝宝石衬底向硅层混入而造成的，而且更由于衬底价格昂贵以及大面积化缓慢，一直妨碍其广泛应用。近几年来，已经进行了实现不使用蓝宝石衬底的SOI结构的尝试。这方面的努力可大致分为以下二类：

(1)在单晶硅衬底作表面氧化处理后开窗孔，使部分硅片显露出来，以这部分作为籽晶朝横向进行外延生长，从而在氧化硅(SiO₂)面上形成单晶硅层(在此种情况下，氧化硅面上同时产生硅淀积)；

(2)将单晶硅衬底本身作为活性层，在其下部形成氧化硅(采用这种方法，不会发生硅层淀积)；

作为实现上述(1)的手段，现在已知的有：借助CVD工艺、直接地横向外延生长单晶硅的方法；淀积非晶硅，利用热处理进行固相横向外延生长方法；将电子束、激光等能量束聚焦，对非晶或多晶硅层进行照射，依靠熔融再结晶使氧化硅面上生长单晶硅层的方法；以及利用棒状加热器作带状熔区扫描方法(区熔再结晶)。上述这些方法虽然各自有其优缺点，但在其控制性、生产效率、均匀性、品质方面尚存在诸多问题，因而还没有达到工业实用水平。比如说，采用CVD法时，为使薄膜平坦必然会因氧化处理而带来一些牺牲；而在固相生长法中，其晶体性能不好。另外，在能量束退火法中，则因需进行能量束聚焦扫描而存在处理时间的长短、对能量束重叠状况、以及焦点调整等控制上的问题。其中，区熔再结晶法虽然最为成熟，并正进行较大规模焦成电路的试生产，但依然由于多半存在有效晶界等晶体缺陷，而无法形成少数载流子器件。

上述方法(2)中，不用硅衬底作为外延生长的籽晶的方法，列举如下几种：

1.在表面上各向异性地腐蚀成V形沟的单晶硅衬底上形成氧化膜，在该氧化膜上淀积与硅衬底同样厚度的多晶硅层，然后从硅衬底的背面进行研磨，以形成在厚的多晶硅层上由V形沟所包围着的被介质隔离开的单晶硅区。这种作法，虽然结晶性优良，在淀积数百微米厚多晶硅的工序以及对单晶硅衬底进行背面研磨仅保留隔离开的硅活性层的工序中存在着控制性和生产效率方面等问题。

2.被称之为离子注入氧的分离法(SIMOX-Separation by ionimplanted oxygen)系依靠将氧离子注入单晶硅衬底中来形成氧化硅层的方法，由于其硅处理和匹配性良好而成为当前最成熟的手段。但是，因为此时要形成氧化硅层必须注入10¹³ions/cm²以上的氧离子，注入时间很长，难以提高生产效率，而且晶片成本很高。另外，残留有很多结晶缺陷，以工业上的观点看，尚未达到能充分地制作少数载流子器件的质量。

3.借助以多孔硅氧化处理进行介质隔离来形成SOI结构的方法。此法是利用在P型单晶硅衬底表面上用质子离子注入N型硅层(见今井等，J.Crystal Growth，Vol.63，1983，p547)，或者由外延生长和刻成图形作成岛状，由表面包围住这种硅岛，利用在HF溶液中进行阳极化方法，仅使P型硅衬底多孔化，然后由增速氧化来将N型硅岛作介质隔离。采用这一方法时，被隔离的硅区域是在器件工序之前确定的，因而存在着限制器件设计自由度方面的问题。

因此，透光衬底对于构成用作光敏元件的接触传感器及投影式液晶图象显示装置方面是有重要意义的。然而，在要进一步提高传感器及显示装置的象素密度、分辨率和清晰度时，就必须有性能极好的驱动元件。因此，作为被设置在透光衬底上的元件也就必须采用结晶性能良好的单晶层来实现。

但是，在类似玻璃之类的透光衬底上通常反映其结晶结构的无序性，即使仅只淀积硅层，也只能形成非晶体、较好一点也只能形成多晶层，不能作成高性能器件。这样，由于衬底晶体结构是非晶的，因而即使仅仅淀积硅层，也得不到优质的单晶层。由于非晶硅和多晶硅是具有许多这类缺陷的晶体结构，要实现当前或今后所需要的足够性能的驱动元件是困难的。

而且，不管采用上述单晶衬底的哪一种方法都不适宜于在透光衬底上实现优质单晶层。

本发明的发明人之一米原隆夫为解决上述存在的问题，在特愿平2-206548号申请案中揭示了一种形成半导体基片的方法发明，其特征在于：在此半导体基片的形成方法中，先形成具有非多孔质的半导体单晶层和多孔质的半导体层的衬底，然后将该单晶层的表面与具有绝缘材料表面的衬底相结合，再借助腐蚀将多孔半导体层除去。

本发明是为了进一步完善特愿平2-206548的方案而提出的。在特愿平2-206548号申请中，阐明了包括利用有选择地腐蚀过程来除去多孔硅的工序的半导体衬底形成方法。下面对多孔硅加以说明。

多孔硅是Uhlir等于1956年在对半导体作电解研磨的研究过程中发现的(见A.Uhlir，Bell Syst.Tech.J.Vol.35，1956，p333)。

此外，Unagami等人对阳极化过程中的硅的熔解反应进行了研究；在HF溶液中硅的阳极反应中，空穴是必须的，对该反应的报告如下(见J.Electrochem.Soc.Vol.127，1980，p476)：

                 (1)

                             (2)

                              (3)或者

                 (4)

                                (5)其中，e⁺和e^-分别表示空穴和电子。而n和λ分别为熔解一个硅原子所需的空穴数，在满足n＞2或λ＞4的情况下，可形成多孔硅。

因此可知，在要制作多孔硅时必须有空穴，且与N型硅相比，P型硅容易变为多孔硅。不过，若向N型硅注入空穴，也能变为多孔硅(见R.P.Holmstrom & J.Y.Chi，Appl.Phys Lett，Vol.42，p386，1983)。

与单晶硅密度2.33g/cm³相比，在使HF溶液浓度在50-20％范围内变化时，这种多孔硅层的密度可在1.1-0.6g/cm³范围内变化。如通过透视电子显微镜观察，可发现这种多孔硅层形成有平均直径约600A的小孔。尽管这一密度还是单晶硅相比的一半，但还保持着单晶的性质，仍有可能在多孔层上部外延生长单晶硅层。

一般，单晶硅一经氧化处理，其体积就要增至约2.2倍，但依靠控制多孔控制多孔硅密度的措施，就有可能抑制这种体积膨胀，从而可避免基片的弯曲和导致表面残留单晶层的破裂。氧化后的体积对单晶硅的多孔硅体积之比如下式表示：

R＝2.2×(A/2.33)                              (6)其中，A为多孔硅的密度。假如R＝1，即氧化后体积不增加，则A＝1.06(g/cm³)。也就是说，如果多孔硅层的密度为1.06，就可抑制由于氧化而导致的体积膨胀。

现在可以说，多孔硅在制造出来后要直接经过随后的工序(外延生长和氧化)，但多孔硅本身未被加工，还保持被制成后的原貌。其理由在于难于以好的控制能力对多孔硅进行加工，或去除它。也即，有关精确控制对多孔硅进行腐蚀的事例尚未有报导。

此外，一般作为孔隙率(Porosity)的P用下式表示：

P＝(2.33-A)/2.33                          (7)当阳极化时，将此值在30-55％的范围内调整，由此即可制得与单晶硅氧化膜同等质量的氧化多孔硅，孔隙率可被表示为

P＝(m1-m2)/(m1-m3)                        (8)或者

P＝(m1-m2)/ρAt                           (9)式中

m1为阳极化前的总重

m2为阳极化后的总重

m3为除去多孔硅后的总重

ρ为单晶硅的密度

A为多孔区域的面积

t为多孔硅的厚度但在多数情况下，还不能正确算出多孔化区域的面积。此时，虽然式(8)有效，但为了要测定m3，就不得不腐蚀多孔硅。

在上述多孔硅上作外延长时，多孔硅由于其结构的性质，减少了异质外延生长时发生的畸变，即可能抑制缺陷的发生。但是，在这种情况下，多孔硅的孔隙率显然是一个非常重要的参数。因此，上述的孔隙率的测定，在此情况下也是必不可少的。

多孔硅的腐蚀方法现在已知的有：

(1)用NaOH水溶液腐蚀多孔硅的方法(G.Bonchil，R.Herino，K.Barla，and J.C.Pfister，J.Electrochem.Soc.，Vol，130，no.7 1983，p1611)。

(2)用能用于非多孔硅腐蚀的腐蚀液腐蚀多孔硅的方法。

上述方法(2)中通常采用氟硝酸系的腐蚀液，此时硅的腐蚀过程如下式所示：

                                       (10)

                              (11)如上式所示，硅在硝酸中被氧化成SiO₂，再用氢氟酸腐蚀如此得到的SiO₂。

非多孔硅的腐蚀方法中，除用上述氟硝酸系腐蚀液外，还有乙二胺系，KOH系和肼系等。

这里，为了进行多孔硅选择性腐蚀，除了上述这些非多孔硅用的腐蚀液外，还必须挑选其它能腐蚀多孔硅的腐蚀液。在已往进行的多孔硅选择性腐蚀中，有上述方法(1)中的以NaOH水溶液作为腐蚀液的方法。

如上所述，多孔硅和非多孔硅都受到氟硝酸系腐蚀液的腐蚀。

另外，在已经进行的采用NaOH水溶液的多孔硅的选择性腐蚀方法中，Na离子不可避免地会附着在被腐蚀的表面上。这些Na离子则成为杂质污染的主要来源，而且是活动的。这只能造成产生界面能级等恶劣影响，在半导体工艺中引入不应有的物质。

本发明的目的在于提供适宜于半导体基片制作的、利用均匀且有选择地腐蚀多孔硅的腐蚀液制作半导体基片的方法。

本发明提供了一种制备半导体基片的方法，可以实现上述目的。该方法包括下列步骤：提供一具有一多孔单晶硅层和一非多孔单晶硅层的第一衬底；将第一衬底粘结到一第二衬底上，其间夹有一绝缘层，粘接时把非多孔单晶硅层置于要制备的多层结构的内侧；以及用一腐蚀液腐蚀多孔单晶硅层，该腐蚀液由一包括氢氟酸以及醇和双氧水中的至少一种的溶液构成，或由一包括缓冲氢氟酸以及醇和双氧水中至少一种的溶液构成，以从所述多层结构上除去所述多孔单晶硅层。

本发明提供的另一种制备半导体基片的方法亦可实现上述目的。该方法包括下列步骤：提供一具有一多孔单晶硅层和一非多孔单晶硅层的第一衬底；将第一衬底粘接到一第二透明衬底上，把非多孔单晶硅层置于要制备的多层结构的内侧；以及用一腐蚀液腐蚀多孔单晶硅层，该腐蚀液由一包括氢氟酸以及醇和双氧水中至少一种的溶液构成，或由一包括缓冲氢氟酸以及醇和双氧水中至少一种的溶液构成，以从所述多层结构上除去所述多孔单晶硅层。

而本发明的腐蚀方法能适用于通常的半导体工艺，并且由于使用不腐蚀非多孔硅的腐蚀液，从而能十分精确地并有选择地腐蚀除掉被设置在与非多孔硅同一衬底上的多孔硅。

对附图的简要说明：

图1A-1B是说明应用本发明腐蚀液的腐蚀工序的示意图；

图2A-2B是说明应用本发明腐蚀液的腐蚀工序的示意图；

图3A-3C是说明应用本发明腐蚀液的腐蚀工序的示意图；

图4A-4C是说明应用本发明腐蚀液的腐蚀工序的示意图；

图5A-5D是说明应用本发明腐蚀液的腐蚀工序的示意图；

图6A-6H是说明应用本发明腐蚀液的情况下，多孔硅及非多孔硅的腐蚀特性图；

图7A-7H是说明应用本发明的腐蚀液进行多孔硅腐蚀时的被腐蚀的多孔硅厚度与时间之间的关系图。

图8A-8C是说明本发明半导体基片的制作方法工序的示意图；

图9A-9D是说明本发明的半导体基片的制作方法工序的示意图；

图10A-10C是说明本发明的半导体基片的制作方法工序的示意图；

图11A-11D是说明本发明的半导体基片的制作方法的工序示意图；

图12A-12C是说明本发明的半导体基片的制作方法的工序示意图；

图13A-13C是说明本发明的半导体基片的制作方法的工序示意图；

图14A-14D是说明本发明的半导体基片的制作方法的工序示意图。

(I)下面对本发明所用的腐蚀液作详细说明。

首先，以图7A说明以氢氟酸作为针对多孔硅的无电解的湿式化学腐蚀液的情况。

图7A展示了以氢氟酸浸润被腐蚀的多孔硅时，其厚度与腐蚀时间之间的依赖关系。该多孔硅是由单晶硅进行阳极化而制作的。其条件如下所述。不过，应注意到，依靠阳极化获得多孔硅的原始材料并不限定为单晶硅，其它晶体结构的硅亦可。

制备多孔硅的条件为：

外加电压                 2.6V

电流密度                 30mA·cm^-2

阳极化溶液               HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                     2.4小时

多孔硅厚                 300μm

孔隙率                   56％将在此条件下制成的多孔硅在室温下浸入49％的氢氟酸(白圈)和20％的氢氟酸(黑点)中，并加以搅拌。而后测定多孔硅减薄的厚度。多孔硅在49％的溶液中约40分钟左右被快速腐蚀掉90μm，在20％的溶液中被腐蚀72μm。在49％的溶液中经过80分钟被腐蚀掉205μm，其表面平坦腐蚀均匀，在20％的溶液中，则被腐蚀掉160μm。

腐蚀速度与溶液的浓度和温度均有关系。溶液浓度和温度的条件设定在不妨碍实用的范围内。作为举列，上面描述的是将溶液浓度取为49％、20％、温度采用室温的情况，然而并不一定限于本发明中列举的条件。较理想的是氢氟酸取在5-95％的范围内，温度则采用一般常用的温度。

腐蚀后的多孔硅用水冲冼，在对其表面以二次离子作微量分析时，没有检测出任何杂质。

下面参考图6A对采用氢氟酸腐蚀多孔硅及非多孔硅的腐蚀特性加以说明，此后，用图1A及图1B来说明对非多孔硅衬底的一面全部成为多孔硅的衬底进行腐蚀的例子。

图6A是为说明多孔硅及单晶硅分别以氢氟酸浸润时被腐蚀的多孔硅和单晶硅的厚度与腐蚀时间之间的依从关系图。多孔硅由单晶硅经阳极化得到，其条件同上。由阳极化作成多孔硅的原始材料，并不限于单晶硅，也可以是其它晶体结构的硅。

将按上述条件作成的多孔硅在室温下浸入氢氟酸(白圈)中，并加以搅拌。然后测量该多孔硅厚度的减薄情况。多孔硅层在49％的溶液中快速腐蚀40分钟左右，被腐蚀掉90μm，而在49％的溶液中经过80分钟被表面平坦且均匀地腐蚀掉205μm。腐蚀速度同溶液浓度及温度之间存在着依赖关系。溶液浓度和温度设定在不妨碍实用的范围内。作为举例，描述的是取49％的氢氟酸和室温的条件，然而并不一定限于本发明所列举的这些条件。最好氢氟酸的浓度取在5％-95％之间，温度取通常采用的温度。

另外，将500μm厚的非多孔硅在室温下浸入49％的氢氟酸(黑点)中，并搅拌。此后测量非多孔厚度的减薄情况。经过120分钟，非多孔硅仅仅被腐蚀不到100A。腐蚀速度与溶液浓度和温度几乎无关。

将腐蚀后的多孔硅及非多孔硅以水冲洗，对其表面作二次离子微量分析，没有发现任何杂质。

如图1A所示，单晶硅衬底22的一面经全部阳极化处理，变成多孔硅21。此后，将这种结构(多孔硅/单晶硅)的衬底浸入氢氟酸中，即呈现图1B所示情况。即仅仅除去了多孔硅，只有单晶硅衬底22没有被腐蚀，而保存下来。以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，就可对多孔硅进行有选择的腐蚀。

下面说明在衬底的同一面设置的多孔硅和单晶硅的示例。

如图2所示，由阳极化处理将单晶硅衬底32的一面的一部分变成多孔硅31。阳极化所必须的电流电压是根据载流子的浓度的高低左右的。因而，依靠由质子和杂质的离子注入来部分地改变单晶表面层的载流子浓度就可以部分地设置多孔硅。然后，将这种(多孔硅/单晶硅)结构的衬底浸入氢氟酸中，即呈图2B所示的情况，仅仅将多孔硅除去，单晶硅衬底32未被腐蚀而被保留下来，从而能对多孔硅作选择腐蚀。

下面叙述在衬底的一面上层状地设置多孔硅/多晶硅的示例。

如图3A所示，依靠淀积，在单晶硅衬底42上设置多晶硅层41。由阳极化法使多晶硅表面层变成多孔硅层43(图3B)。此后，将这种(多孔硅/多晶/单晶硅)结构的衬底浸入氢氟酸中，即会呈现图3C所示的情况，只除去多孔硅，而单晶硅衬底42和多晶硅层41并未被腐蚀地保留下来，因而能以多晶硅作为腐蚀阻挡材料，对多孔硅进行有选择地腐蚀。

下面说明在衬底的一侧面的多晶硅层表面一部分上设置多孔硅的示例。

如图4A所示，在单晶硅衬底52上由淀积法设置多晶硅层51。采用阳极化法，使多晶硅表面的一部分变成多孔硅53(图4A)。此后将这种(多孔硅/多晶硅/单晶硅)结构的衬底浸入氢氟酸中，即呈现如图4C所示的情形，仅仅将多孔硅除去，而单晶硅衬底52和多晶硅层51并未被腐蚀而保留下来，因而能有选择地腐蚀多孔硅。

图7B说明了以氢氟酸和(乙)醇的混合液用作对多孔硅进行无电解的湿式腐蚀的腐蚀液的情况。

在图7B中表示出在氢氟酸和乙醇和混合液中不搅拌地浸润时，多孔硅的厚度与腐蚀时间之间的依存关系。多孔硅由单晶硅经阳极化处理制成，其条件如下。而且，由阳极化法形成多孔硅的原始材料并不限于单晶硅，其它晶体结构的硅也可以。

阳极化的条件为：

外加电压               2.6V

电流密度               30mA·cm^-2

阳极化溶液             HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                   2.4小时

多孔硅厚               300μm

孔隙率                 56％将按此条件制成的多孔硅在室温下浸入49％的氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(白圈)及20％的氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(黑点)中，不加搅拌。然后测量该多孔硅的减薄情形。多孔硅在49％的溶液和乙醇的混合液(10∶1)中快速被腐蚀，约40分钟达85μm。而在20％的溶液和乙醇的混合液(10∶1)中被腐蚀掉68μm，此外，经过80分钟，在49％溶液和乙醇的混合液(10∶1)中，腐蚀掉95μm，表面平坦且均匀，而在20％溶液和乙醇的混合液(10∶1)中，则被腐蚀掉156μm。腐蚀速度与氢氟酸的浓度和温度相关。由于添加了乙醇，由腐蚀而产生的反应气体的气泡，不经搅拌，瞬息即可由腐蚀表面除去，从而能均匀且高效率地腐蚀多孔硅。

溶液浓度和温度条件可设定在使腐蚀速度在制度作工序中不被妨碍的实用范围及使上述乙醇起作用的范围内。本例为采用溶液浓度为49％的氢氟酸与乙醇的混合液(10∶1)和20％的氢氟酸与乙醇的混合液(10∶1)、温度取室温的情况，然而并不限定于本发明所列举的条件。

对于腐蚀液，HF浓度可以设定在1-95％，较好的在5-90％，最好是在5-80％的范围内。至于腐蚀液的(乙)醇浓度可以设定在80％以下，较好在60％，最好在40％以下，且能起到上述(乙)醇的作用的范围内。至于温度可设定在0-100℃、较好的在5-80℃、最好是在5-60℃的范围内。

用于本发明的醇，除乙醇外，也可以使用异丙醇一类在制作工序上不妨碍实用的醇、而且能起以上述醇的添加效果的醇。

腐蚀后的多孔硅经水冲洗，对其表面作二次离子微量分析，没有检查出任何杂质。

下面利用图6B来说明由氢氟酸与乙醇混合液对多孔硅非多孔硅进行腐蚀的特性。

在图6B中，展示了将多孔硅与单晶硅分别经氢氟酸和乙醇的混合液无搅拌浸润时的多孔硅及单晶硅的厚度与腐蚀时间之间的依赖关系。多孔硅由单晶硅经阳极化工序制成，其条件与上述相同。用于由阳极化制作多孔硅的原始材料，并不限定于单晶硅、其它晶体结构的硅亦可以使用。

将按上述条件制得的多孔硅的试片在不搅拌的条件下浸润在49％的氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(白圈)中，测量该多孔硅厚度的减薄情形。结果是多孔硅被快速腐蚀，约40分钟内达85μm，而在经过80分钟后被腐蚀掉195μm。其表面平坦、腐蚀均匀。

腐蚀速度与氢氟酸的浓度及温度有关。借助添加的醇，使得无需搅拌即可很快由腐蚀表面除掉因腐蚀而产生的反应气体的气泡，从而能够均匀且高效地进行多孔硅腐蚀。

将500μm厚的非多孔硅在室温下不作搅拌地浸润在49％的氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(黑点)中，然后测量该非多孔硅厚度的减薄情况。该非多孔硅在经过120分钟后，仅仅被腐蚀掉不到100A。腐蚀速度与溶液浓度及温度几乎都无关。

腐蚀后的多孔硅及非多孔硅经水冲洗，在对其表面作二次离子微量分析时，没有检测到任何杂质。

在使用氢氟酸和一种醇的混合液作多孔硅的腐蚀剂的情况下，当然也能获得于上述(1)中以图1A-1B、图2A-2B、图3A-3C以及图4A-4C所说明的状态。

现在利用图7C来对以氢氟酸与双氧水的混合液作为对多孔硅进行无电解的湿式化学腐蚀液的情况加以说明。

图7C中展示了以氢氟酸和双氧水的混合物液浸润并搅拌时，被腐蚀多孔硅的厚度与腐蚀时间之间的关系。多孔硅由单晶硅经阳极化处理制得。其条件如下所示。用作阳极化以形成多孔硅的原始材料并不限定于单晶硅，其它晶体结构的硅也可以。

其条件如下

外加电压                2.6V

电流密度                30mA·cm^-2

阳极化溶液              HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                    2.4小时

多孔硅厚                300μm

孔隙率                  56％将按上述条件制成的多孔硅在室温下浸润在49％的氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)(白圈)及49％的氢氟酸和双氧水的混合液(1∶1)(黑点)中并加以搅拌。而后测量该多孔硅厚度减薄的情形。多孔硅被迅速腐蚀，在1∶5在溶液中，约40分钟被腐蚀掉112μm，而在1∶1的溶液中，则被腐蚀掉135μm，而且，在经过80分钟后，在1∶5的溶液中，表面平均均匀地被腐蚀掉256μm，而在1∶1的溶液中被腐蚀掉307μm。这里双氧水的浓度为30％，也可设定在下述的无损于双氧水的添加效果、且在制作工序中不妨碍实用的浓度。

而且，腐蚀速度取决于氢氟酸和双氧水的溶液浓度及温度。因添加双氧水可加速硅的氧化，从而可比不添加双氧水时提高反应速度，而且依靠改变双氧水的比率即可控制反应速度。

溶液浓度和温度条件可设定在氢氟酸及上述双氧水起作用且腐蚀速度在制造工序上不妨碍实用的范围内。在本申请中作为一个例子，采取49％的氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)及49％的氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)，温度则用室温，然而并不限定于本发明所列举的这些条件。

关于腐蚀液，HF浓度可以设定在1-95％，较好的为5-90％，最好在5-80％的范围。腐蚀液中的H₂O₂浓度，可以设定在1-95％，较好在5-90％，最好在10-80％，并使上述双氧水起作用的范围内。

腐蚀后的多孔硅经水冲洗，在对其表面作二次离子微量分析时，没有检测到任何杂质。

下面利用图6C说明采用氢氟酸和双氧水的混合液时对多孔硅及非晶硅的腐蚀特性。

图6C表示多孔硅和单晶硅分别浸入氢氟酸及双氧水的混合液时，被腐蚀的多孔硅与单晶硅厚度与腐蚀时间之间的依从关系。多孔硅由阳极化制成，其条件与上面所述相同。以阳极化处理得到多孔硅的原始材料并不限定于单晶硅，用其它晶体结构的硅也是可以的。

将按上述条件制成的多孔硅在室温下浸入到49％的氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)(白圈)中，并加以搅拌。然后测量该多孔硅厚度减薄的情况。多孔硅被快速腐蚀，约40分钟达112μm，而经过80分钟后，表面平坦且均匀地腐蚀掉256μm。这里双氧水浓度定为30％，然而也可以将其设定在无损于下述添加双氧水的效果且在制造工序上不妨碍实用的浓度。

腐蚀速度取决于氢氟酸和双氧水的浓度及温度。添加双氧水使硅的氧化加快，从而能使反应速度比未添加时要快，并可由改变双氧水的比率来控制反应速度。

另外，将500μm的非多孔硅在室温下浸于49％的氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)(黑点)中，并加以搅拌。然后测量该非多孔硅厚度减薄的情况。在经过120分钟后，非多孔硅仅仅被腐蚀不到100A。可见腐蚀速度与溶液浓度及与温度几乎无关。

腐蚀后的多孔硅和非多孔硅经水冲洗，对其表面用二次离子作微量分析，没有检测到任何杂质。

在使用氢氟酸和双氧水的混合液作为多孔硅的腐蚀剂的情况下，当然也能获得于上述以图1A-1B、图2A-2B、图3A-3C以及图4A-4C中所说明的状态。

下面以图7D来说明采用氢氟酸、醇以及双氧水的混合液作为对多孔硅进行无电解的湿式化学腐蚀的腐蚀液的情况。

图7D中展示出多孔硅在氢氟酸、乙醇及双氧水的混合液中不搅拌地浸润时其被腐蚀的厚度同腐蚀时间之间的依存关系。多孔硅是由多晶硅经阳极化形成的。其条件如下所述。用阳极化制成多孔硅的原始材料，仍不限定于单晶硅，其它晶体结构的硅亦可。

阳极化条件：

外加电压                2.6V

电流密度                30mA·cm^-2

阳极化溶液              HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                    2.4小时

多孔硅厚                300μm

孔隙率                  56％将按上述条件作成的多孔硅在室温下浸于49％的氢氟酸、乙醇及双氧水的混合液(10∶6∶50)(白圈)中，以及49％的氢氟酸、乙醇及双氧水的混合液(10∶2∶10)(黑点)中，不加搅拌。此后，测量该多孔硅厚度的减薄情况。多孔硅被迅速腐蚀，在10∶6∶50的溶液中约40分钟被腐蚀掉107μm，而在10∶2∶10的溶液中，被腐蚀掉128μm。在经过80分钟后，在10∶2∶10的溶液中，被腐蚀掉292μm。双氧水的溶液浓度在这里虽定为30％，然而也可以设定在无损于下述的添加双氧水效果且在制作工序中不妨碍实用的浓度。

还有，腐蚀速度取决于氢氟酸、双氧水的溶液浓度及温度。增加双氧水，会加速硅的氧化，而且，通过改变双氧水的比率，可以控制其反应速度。另外，由于添加了醇，因而不需搅拌，瞬时便可从腐蚀表面除去腐蚀反应产生的气泡，能均匀、高效地腐蚀多孔Si。

就溶液浓度及温度条件的范围来说，要使氢氟酸及上述双氧水和上述醇起作用，使腐蚀速度在制造工艺等方面不妨碍实用。虽然例中采用室温下的49％氢氟酸、乙醇及双氧水的混合液(10∶6∶50)和49％氢氟酸、乙醇及双氧水的混合液(10∶2∶10)，但本发明不局限于上述条件。

对腐蚀液而言，HF浓度可定为1～95％，以5～90％较好，在580％的范围更好。腐蚀液中，H₂O₂浓度可以为1～95％，以5～90％较好，在10～10％范围更好，且都设定在上述双氧水起作用的范围内。腐蚀液中，醇的浓度可以低于80％，低于60％较好，最好在40％以下，且都设定在上述醇起作用的范围内。温度设定为0～100℃为好，以6～80℃较好，而5-60℃的范围更好。

用于本发明的醇除乙醇外，还可以使用异丙醇等那些在制造工艺等方面不妨碍实用的醇，以及其它能起到上述醇的添加效果的醇。

腐蚀后的多孔Si经水洗，其表面用二次离子法作微量分析，未检出任何杂质。

在本腐蚀液的情况下，通过添加醇使腐蚀反应产生的气泡不需搅拌瞬时即可从腐蚀表面除去，从而使微小凹处能够形成极其平整、均匀的底部。

下面，利用图6D，说明氢氟酸、乙醇和双氧水混合液对多孔Si和非多孔Si的腐蚀特性。

图6D表示，多孔Si和单晶Si浸泡在各种氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液中不加搅拌时，多孔Si和单晶Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si阳极化形成，其条件与上述相同。阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，用其它结晶结构的Si也是可以的。

把按上述条件制成的多孔Si浸泡在室温下的49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)(白圈)中，不加搅拌，然后测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si迅速地受到腐蚀，约40分钟后，腐蚀掉107μm，而80分钟后则腐蚀掉244μm，还具有高度的表面平整性，且腐蚀均匀。双氧水溶液的浓度，这里虽然为30％，但可以设定为不丧失双氧水的下述添加效果、并且在制造工艺中不妨碍实用的浓度。

还有，腐蚀速度取决于氢氟酸、双氧水的溶液浓度及温度。通过增加双氧水可加快硅的氧化，与不添加双氧水时相比，能加快反应速度，而且通过改变双氧水的比率就能控制其反应速度。并且，通过加醇，则不需搅拌，瞬时便可从腐蚀表面除去腐蚀反应产生的气泡，能高效、均匀地腐蚀多孔Si。

另外，将500μm厚的非多孔Si浸泡在室温下的49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)(黑点)中，不加搅拌，然后测定该非多孔Si厚度的减少。即使经过120分钟之后，非多孔Si也只被腐蚀掉不到100埃。腐蚀速度几乎与溶液的浓度及温度无关。

腐蚀后的多孔Si与非多孔Si经水洗，对其表面用二次离子法作微量分析，未检出任何杂质。

显然在用氢氟酸、醇和双氧水的混合液作为多孔Si的腐蚀液的情况下也能获得上述(1)中的、以图1A-图1B、图2A-图2B、图3A-图3C以及图4A-图4C所说明的各种腐蚀方法。

关于把缓冲过的氢氟酸用作多孔Si的无电解湿式化学腐蚀液的情况，将用图7E加以说明。

至于缓冲氢氟酸，可以用例如氟化铵(NH₄F)36.2％、氟化氢(HF)4.5％的水溶液。

图7E表示在缓冲氢氟酸中加以搅拌的情况下，多孔Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si阳极化制成，其条件如下所列。另外，阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

外加电压                   2.6V

电流密度                   30mA·cm^-2

阳极化溶液                 HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                       2.4小时

多孔硅厚                   300μm

孔隙率                     56％在室温下将按上述条件制成的多孔Si浸泡在缓冲氢氟酸(白圈)或稀释为20％的缓冲氢氟酸(黑点)中，并加以搅拌。然后，测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si快速地被腐蚀，约40分钟后，在缓冲氢氟酸中被腐蚀掉70μm，在20％的稀释溶液中被腐蚀掉56μm。而经过120分钟后，在缓冲氢氟酸中被腐蚀掉118μm，且腐蚀均匀、具有高度的表面平整性，在20％的稀释溶液中，则被腐蚀掉94μm。

此外，腐蚀速度取决于溶液的浓度及温度。溶液的浓度及温度条件设定在不妨碍实用的范围内。虽然上面描述了采用氟化铵(NH₄F)36.2％、氟化氢(HF)4.5％的水溶液作缓冲氢氟酸，或者20％的稀释缓冲氢氟酸，并且温度取室温，但本发明不局限于此条件。

缓冲氢氟酸中的HF浓度，对于腐蚀液来说，给定的范围可以为1-95％，以1-85％较好，在1-70％的范围更好。缓冲氢氟酸中的NH₄F浓度，对腐蚀液来说，给定的范围可以为1-95％，以5-90％较好，在5-80％的范围更好。温度可以定为0-100℃，以5-80℃较好，而5-60℃更好。

腐蚀后的多孔Si经水洗，对其表面用二次离子法作微量分析，未检出任何杂质。

下面，用图6E说明有关缓冲氢氟酸对多孔Si及非多孔Si的腐蚀特性。

图6E表示，多孔Si和单晶Si浸泡在各种缓冲氢氟酸中时，多孔Si和单晶Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si经阳极化制成，其条件与上述相同。阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

在室温下，将按上述条件制成的多孔Si不加搅拌地浸泡在缓冲氢氟酸(白圈)中，然后，测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si迅速地被腐蚀，在该溶液中经过40分钟后被腐蚀掉70μm，而在该溶液中经过120分钟后，则被腐蚀掉118μm，并且具有高度的表面平整性、腐蚀均匀。另外，腐蚀速度取决于溶液的浓度及温度。溶液浓度与温度的条件设定在不妨碍实用的范围内。本申请中，作为一例采用的是氟化铵(NH₄F)36.2％、氟化氢(HF)4.5％的水的溶液作缓冲氢氟酸，并且温度取室温，但本发明不限于这样的溶液浓度及温度条件。

并且，将500μm厚的非多孔Si在室温下浸泡在缓冲氢氟酸(黑点)中，不加搅拌。然后，测定该非多孔Si厚度的减少。即使经过120分钟之后，非多孔Si也只被腐蚀掉不到100埃。腐蚀速度几乎与溶液的浓度及温度无关。

腐蚀后的多孔Si和非多孔经水洗，对其表面用二次离子法作微量分析，未检测出任何杂质。

显然，在用缓冲氢氟酸作为多孔Si的腐蚀液的情况下也能获得上述(I)中参考图1A-图1B、图2A-图2B、图3A-图3C以及图4A-图4C所解释的各种腐蚀方法。

用图7F说明以缓冲氢氟酸和醇的混合液作为多孔Si的无电解湿式化学腐蚀液的情况。

至于缓冲氢氟酸，例如，采用氟化铵(NH₄F)36.2％、氟化氢(HF)4.5％的水溶液。

图7F表示，在缓冲氢氟酸和(乙)醇的混合液中不加搅拌而浸泡着的多孔Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si经阳极化而制成。其条件如下所列。另外，通过阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

外加电压                 2.6V

电流密度                 30mA·cm^-2

阳极化溶液               HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                     2.4小时

多孔硅厚                300μm

孔隙率                  56％将按上述条件制成的多孔Si在室温下浸泡在缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(白圈)、20％的稀释缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(黑点)中，不加搅拌，然后测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si迅速地被腐蚀，约40分钟后，在缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)中被腐蚀掉67μ±，在20％的稀释缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)中被腐蚀掉54μm。而经过120分钟后，在缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)中多孔硅被腐蚀掉112μm，并且有高度的表面平整性，腐蚀均匀，在20％的稀释溶液和乙醇混合液(10∶1)中被腐蚀掉90μm。

还有，腐蚀速度取决于缓冲氢氟酸的溶液浓度及温度。通过添加醇，不需搅拌。瞬时便可从腐蚀的表面除去因腐蚀反应而产生的气泡，并且能均匀而高效地腐蚀掉多孔Si。

在制造工艺中，溶液的浓度及温度条件设定在不妨碍实用、且上述乙醇起作用的范围内。虽然本例采用缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)、20％的稀释溶液与乙醇的混合液(10∶1)作为腐蚀液，并且温度取室温，但本发明不限于这样的溶液浓度及温度条件。

对腐蚀液来说，缓冲氢氟酸中的HF浓度可设定为1-95％，以1-85％较好，在1-70％的范围更好；缓冲氢氟酸中的NH₄F的浓度，可设定为1-95％，以5-90％较好，在5-80％的范围内更好；醇的浓度可以设定在80％以下，60％以下较好，40％以下更好，且要在起上述醇的效果的范围内。温度可以设定为0-100℃，以5-80℃较好，在5-60℃范围内更好。

用于本发明的醇除乙醇外，还可以用异丙醇等在制造工艺上不妨碍实用并且起上述醇的添加效果的醇。

腐蚀后的多孔Si经水洗，其表面用二次离子法作微量分析，未检出任何杂质。

在本腐蚀液的情况下，由于添加了醇，不必搅拌便可瞬时从腐蚀表面除去因腐蚀反应而产生的气泡，在微小的凹处可以均匀地形成极平坦的底部。

下面，用图6F说明有关多孔Si与非多孔Si在缓冲氢氟酸和乙醇混合液中的腐蚀特性。

图6F表示，将多孔Si与单晶Si浸泡在各种缓冲氢氟酸和乙醇的混合液中不加搅拌时的多孔Si与单晶Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si由单晶Si经阳极化制成，其条件与上述相同。利用阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

在室温下，将按上述条件制成的多孔Si浸泡在缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)(白圈)中，不加搅拌。然后，测定该多孔Si厚度的减少。结果是多孔Si迅速地被腐蚀，约40分钟后被腐蚀掉67μm，经过120分钟后被腐蚀掉112μm，还具有高度的表面平整性，腐蚀也均匀。

另外，在室温下将500μm厚的非多孔浸泡在缓冲氢氟酸和乙醇的混合液中，不加搅拌。然后，测定该非多孔Si厚度的减少。即使经过120分钟，非多孔Si的腐蚀量也不到100埃。腐蚀的速度几乎与溶液的浓度及温度无关。

腐蚀后的多孔Si与非多孔Si经水洗后对其表面用二次离子法作微量分析，未检测出任何杂质。

显然，在用缓冲氢氟酸和醇的混合液作为多孔Si的腐蚀液的情况下，也能获得上述(I)中参考图1A-图1B、图2A-图2B、图3A-图3C及图4A-图4C所说明的各种腐蚀方法。

用图7G说明以缓冲氢氟酸与双氧水的混合液作为多孔Si的无电解湿式化学腐蚀液的情况。

至于缓冲氢氟酸，例如，用氟化铵(NH₄F)36.2％、氟化氢(HF)4.5％的水溶液。

图7G表示，将多孔Si浸泡在缓冲氢氟酸和双氧水的混合液中，不加搅拌时，多孔Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si经阳极化制成，其条件如下所列。另外，阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

外加电压                2.6V

电流密度                30mA·cm^-2

阳极化溶液              HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                    2.4小时

多孔硅厚                300μm

孔隙率                  56％将按上述条件制成的多孔Si在室温下浸泡在缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)(白圈)中，或者浸入缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(5∶1)(黑点)中，不加搅拌。然后，测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si迅速被腐蚀，约40分钟后，在1∶5的溶液中腐蚀掉88μm，而在5∶1的溶液中腐蚀掉105μm。经过120分钟后，多孔硅在1∶5的溶液中腐蚀掉147μm，且腐蚀均匀、具有高度的表面平整性；在5∶1的溶液中则腐蚀掉117μm。双氧水溶液的浓度，这里虽然为30％，但可设定为不丧失下述双氧水的添加效果、并且在制造工艺中不妨碍实用的浓度。

还有，腐蚀速度取决于缓冲氢氟酸、双氧水的浓度及温度。通过添加双氧水，能加速硅的氧化，并且能使反应速度比不加时快，另外，通过改变双氧水的比率可以控制反应速度。

就溶液浓度及温度的条件来说，要让缓冲氢氟酸及双氧水起作用，使反应速度在制造工艺中不妨碍实用性。本例虽然采用缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)或者缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(5∶1)作为腐蚀液，并采用室温，但本发明不局限于这样的溶液浓度与温度条件。

对于腐蚀液来说，缓冲氢氟酸中的HF浓度可设定为1-95％，以1-85％较好，而1-70％的范围更好；缓冲氢氟酸中的NH₄F浓度，可设定为1-95％，以1-90％较好，而5-80％的范围更好；H₂O₂的浓度，可设定为1-95％，以5-90％较好，而10-80％的范围更好，并且设定在上述双氧水起作用的范围内。温度可以设定为0-100℃，以5-80℃较好；而在5-60℃的范围内更好。

腐蚀后的多孔Si经水洗，对其表面用二次离子法作微量分析，未检出任何杂质。

图6G表示将多孔Si与单晶Si浸泡在各种缓冲氢氟酸和双氧水的混合液中时，多孔Si与单晶Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si经阳极化而制成，其条件与上述相同。用以阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

将按上述条件制成的多孔Si浸泡在室温下的缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)(白圈)中，不加搅拌。然后，测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si迅速被腐蚀，约40分钟后腐蚀掉88μm，而经过120分钟后则腐蚀掉147μm，且腐蚀均匀又具有高度的表面平整性。双氧水的溶液浓度，这里虽为30％，但可设定为不妨碍其添加效果、而且在制造工艺中不妨碍实用的浓度。

腐蚀后的多孔Si与非多孔Si经水洗，对其表面用二次离子法作微量分析，未检测出任何杂质。

显然，在用缓冲氢氟酸与双氧水的混合液作为多孔Si的腐蚀液的情况下，也能获得上述(I)中参考图1A-图1B、图2A-图2N、图3A-图3C及图4A-图4C所说明的各种腐蚀方法。

用图7H说明以缓冲氢氟酸、醇和双氧水的混合液作为多孔Si的无电解湿式化学腐蚀液的情况。

至于缓冲氢氟酸，使用氟化铵(NH₄F)36.2％、氟化氢(HF)4.5％的水溶液。

图7H表示不加搅拌地将多孔硅样品浸泡在缓冲氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液中时多孔Si的腐蚀厚度与腐蚀时间的关系。多孔Si由单晶Si经阳极化而制成，其条件如下所列。另外，阳极化形成多孔Si的原材料不限于单晶Si，其它结晶结构的Si也是可以的。

外加电压                 2.6V

电流密度                 30mA·cm^-2

阳极化溶液               HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间                     2.4小时

多孔硅厚                 300μm

孔隙率                   56％将按上述条件制成的多孔Si不加搅拌地浸泡在室温下的缓冲氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)(白圈)中或缓冲氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(50∶6∶10)(黑圈)中。然后，测定该多孔Si厚度的减少。多孔Si迅速受到腐蚀，约40分钟后，在10∶6∶50的溶液中腐蚀掉83μm；在50∶6∶10的溶液中腐蚀掉100μm。而经过120分钟后，在10∶6∶50的溶液中腐蚀掉140μm，且腐蚀均匀又具有高度的表面平整性；在50∶6∶10的溶液中腐蚀掉168μm。双氧水的浓度，这里虽然为30％，但可以设定为丧失其添加效果，并且在制造工艺中不妨碍实用的浓度。

还有，腐蚀速度取决于缓冲氢氟酸、双氧水的溶液浓度及温度。因添加双氧水而能加速硅的氧化，比之不加时的反应速度快，而且由于反应速度随双氧水的比率的变化而变化，因而，能控制其反应速度。再者，由于加醇，因而，不必搅拌，就可以把腐蚀反应产生的气泡瞬时从腐蚀的表面除去，从而能高效均匀地腐蚀多孔Si。

溶液的浓度与温度条件要设定在使缓冲氢氟酸和上述双氧水及上述醇起作用，并使腐蚀速度在制造工艺中不妨碍实用的范围内。本申请中，作为一例，虽然采用缓冲氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)、缓冲氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(50∶6∶10)、并采用室温，但本发明不局限于此条件。

对于腐蚀液来说，缓冲氢氟酸中的HF浓度可以设定在1-95％，以1-85％较好，而在1-70％的范围更好，缓冲氢氟酸中的NH₄F浓度可以设定在1-95％，以5-90％较好，而在5-80％的范围内更好；H₂O₂的浓度可设定为1-95％，以5-90％较好，而10-80％的范围内更好，且要在其起作用的范围内；醇的浓度可以设定在80％以下，以低于60％较好，而低于40％更好，并且在其起作用的范围内。温度要设定为0-100℃，以5-80℃较好，而在5-60℃的范围内更好。

除乙醇外，用于本发明的醇还可以使用异丙醇等在制造工艺上不妨碍实用的醇并具有上述醇的添加效果的醇。

腐蚀后的多孔Si经水洗，对其表面用二次离子法作微量分析，未检测出任何杂质。

由于本腐蚀液中添加了醇，不需搅拌，瞬时便可从腐蚀表面除去腐蚀反应产生的气泡，所以，在微小的凹处也能形成极其平整、均匀的底部。

显然，在将缓冲氢氟酸、醇和双氧水的混合液作为多孔Si的腐蚀液的情况下，也能实现上述(I)中参考图1A-图1B、图2A-图2B、图3A-图3C及图4A-图4C所说明的实施例。

下面说明有关本发明的半导体基片的制作方法。

上述本发明的半导体基片的制作方法的第一种实施方式如下：

形成具有非多孔Si单晶层和多孔Si单晶层的衬底，

将该衬底的单晶层的表面与具有绝缘材料表面的另一衬底粘合，

将该多孔Si层浸入本发明的腐蚀液中而将其腐蚀除去。

II-(1)参照附图详述本发明的半导体基片的制作方法。

实施例1

图8A-8C是说明本发明的半导体衬底制作方法的工艺图，示出了各个工艺步骤的断面示意图。

如图8A所示，首先，准备Si单晶衬底11，使之全部多孔化，接着用各种生长法在多孔化了的衬底表面上进行外延生长，形成单晶Si薄膜层12。该多孔化结构是用例如HF溶液对Si衬底进行阳极化而得到的。与单晶Si的密度2.33g/cm³相比，该多孔Si层的密度随HF溶液浓度变化，当浓度在50-20％范围内变化时，其密度在1.1～0.6g/cm³的范围内变化。

如图8B所示，准备以玻璃为代表的一透光性衬底13，将该透光性衬底13贴合在多孔Si衬底上的单晶Si层12的表面上。如图8B所示，淀积Si₃N₄层14，用作腐蚀阻止膜，将粘合的两个衬底全都包覆住，再除去多孔Si衬底11的表面上的Si₃N₄。用其它腐蚀阻止膜来替代Si₃N₄，例如用阿品松腊也是可以的。此后，把多孔Si衬底浸泡在本发明的腐蚀液中，加以搅拌，仅仅将多孔Si进行无电解湿式化学腐蚀，形成了保留在透光性衬底13上的非多孔Si薄膜层12。

图8C表示本发明所得到的半导体基片。亦即，通过除去图8B中的腐蚀阻止膜Si₃N₄层，在透光性衬底13整个圆片的大面积上形成了其结晶性与Si圆片相同的、平整均匀的单晶Si薄层。

从绝缘隔离电子器件制作的观点来看，所得到的半导体衬底是可以适用的。

实施例2

在进行多孔化前，形成N型层；之后，通过阳极化有选择地只将P型衬底多孔化，本实施例说明了这种方法。图9A-9D是用来说明本发明的半导体基片制作方法的工艺图，示出了各工艺步骤的断面示意图。

首先，如图9A所示，用各种薄膜生长法在P型Si单晶衬底31的表面上外延生长，形成低杂质浓度层32。或者，对P型Si单晶衬底31的表面离子注入质子，形成N型单晶层32。

接着，如图9B所示，用例如HF溶液使P型Si单晶衬底31的内部阳极化，质变为多孔Si衬底33。比之单晶Si的密度2.33g/cm³，该多孔Si层的密度随HF溶液的浓度而变化，当浓度在50-20％范围内变化时，其密度在1.1～0.6g/cm³的范围内变化。

如图9C所示，准备以玻璃为代表的透光性衬底34，把该透光性衬底贴合在多孔Si衬底上的单晶Si层32的表面上。如图9C所示，淀积Si₃N₄层35，使其包覆住粘合的两个衬底整体，用来作为腐蚀阻止膜，但除去多孔Si衬底33表面之上的Si₃N₄层。用其它腐蚀阻止膜如阿品松腊等去替代Si₃N₄层也是可以的。然后，将多孔Si衬底浸泡在本发明的腐蚀液中加以搅拌，仅仅对多孔Si无电解湿式化学腐蚀，形成了保留在透光性衬底34上的非多孔Si薄膜层32。

图9D表示本发明所得到的半导体基片。在图9D中，已除去所有的腐蚀阻膜Si₃N₄层，在透光性衬底34上，所谓全圆片的大面积上形成了其结晶性与硅圆片相同的、平坦均匀的单晶Si薄层32。

从绝缘隔离电子器件制作的观点来看，所得到的半导体基片是可以适用的。

至于多孔Si层，若用透射式电子显微镜观察，则发现形成有平均直径约600埃的孔，虽然其密度不足单晶Si的一半，但它仍保持单晶特性，所以，在多孔层的上面还能外延生长出单晶Si层。但是，在1000℃以上，会引起内部孔隙的再排列，损害快速腐蚀的特性，为此，Si层的外延生长，以分子束外延生长法、等离子CVD、减压CVD、光CVD等CVD法、偏置溅射法及液相生长法等低温生长法为合适。

II-(2)参照附图详述本发明的半导体基片的制作方法。

实施例3

本例说明对P型衬底或高浓度N型衬底全部多孔化之后，使之外延生长单晶层的方法。图10A-10C是用作说明半导体基片制作方法的工艺图，示出了各工艺步骤的断面示意图。

如图10A所示，首先，准备P型(或高浓度N型)Si单晶衬底11，使之全部多孔化，接着用各种各样的生长法，在多孔化的衬底表面进行外延生长，形成薄膜单晶Si层12。该多孔化结构是例如用HF溶液对P型Si衬底进行阳极化而形成的。比之单晶Si的密度2.33g/cm³，该多孔层的密度HF随溶液的浓度而变化，当浓度在50-20％间变化时，则其密度在1.1-0.6g/cm³的范围内变化。

如图10B所示，再准备另一个Si衬底13，其表面形成绝缘物层(氧化硅层)14之后，将多孔Si衬底上的单晶Si层12的表面与该另一个Si衬底13上的绝缘物层14的表面加以粘合，此后，将基片11-14整个浸入本发明的腐蚀液中，加以搅拌，仅仅使多孔Si被无电解湿式化学，在绝缘物层14上形成留下的非多孔单晶Si薄膜层12。

图10C表示由本发明所得到的半导体基片。在Si衬底13上的绝缘物层14上(所谓全圆片的大面积上)形成了其结晶性与硅圆片相同的、平坦均匀的单晶Si薄层12。

而且所获得的半导体基片，从绝缘隔离电子器件制作的观点来看也是可以适用的。

实施例4

在进行多孔化之前形成N型层。此后，通过阳极化，有选择地只把P型衬底或高浓度N型衬底多孔化，本例说明这种方法。图11A-11D是用来说明本发明的半导体基片制作方法的工艺图，该图示出了各工艺步骤的断面示意图。

首先，如图11A所示，用各种薄膜生长法在P型(或高浓度N型)Si单晶衬底21的表面上外延生长，形成低杂质浓度层22。或者向P型Si单晶衬底21的表面离子注入质子，形成N型单晶层22。

其次，如图11B所示，用例如HF溶液使P型Si单晶衬底21的内部阳极化，质变成多孔Si衬底23。与单晶Si的密度2.33g/cm³相比，该多孔Si层的密度随HF溶液的浓度而变化，浓度在50-20％间变化，则其密度在1.1～0.6g/cm³的范围内变化。如上述那样，该多孔层在P型区形成。

如图11C所示，准备另一Si衬底24，其表面形成绝缘物层(氧化硅层)25后，将多孔Si衬底上的单晶Si层22的表面与该另一个Si衬底24的绝缘物层25的表面粘合。此后，把22-25整个浸入到本发明的腐蚀液中加以搅拌，仅仅对多孔Si进行无电解湿式化学腐蚀，在绝缘物层25上形成留下的非多孔单晶Si薄膜层22。

图11D示出了由本发明获得的半导体基片。即，在Si衬底24上的绝缘层25上(所谓全圆片的大面积上)，形成了其结晶性与硅圆片相同的、平坦均匀的单晶Si薄层22。

而且，所得到的半导体基片，从制造绝缘隔离电子器件的观点来看也是可以适用的。

II-(3)说明有关Si衬底全部多孔化之后，外延生长单晶层的情况。

如图12A所示，首先，准备Si单晶衬底11，将其全部多孔化。用各种生长法在多孔化的衬底表面上进行外延生长，形成薄膜单晶层12。

用例如HF溶液的阳极化法，将Si衬底多孔化。与单晶Si的密度2.33g/cm³相比，该多孔Si层的密度HF随溶液的浓度而变化，浓度在50-20％间变化，则其密度在1.1～0.6g/cm³的范围内变化。如前所述，该多孔Si层易于在P型Si衬底上形成。如果用透射式电子显微镜观察，则可以看出，该多孔Si层形成有平均直径约600埃的孔。

如图12B所示，准备以玻璃为代表的透光性衬底13，将多孔Si衬底上的单晶Si层表面氧化后，把该透光性衬底粘合在形成的氧化层14上。在制作器件时，该氧化层用来完成重要任务。就是说，由于有源Si层底下界面处形成界面能级，与玻璃界面相比，本发明的氧化膜界面的能级会较低，因此，能显著提高电子器件的特性。

另外，如图12B所示，作为腐蚀阻止膜(保护材料)，淀积的Si₃N₄层15包覆着整个粘合的两个衬底，除去多孔Si衬底表面上的Si₃N₄层。如果用其它材料的腐蚀阻止膜替代Si₃N₄层，则可以用阿品松腊。然后，将多孔Si衬底11浸泡在本发明的腐蚀液中加以搅拌，仅对多孔Si进行无电解湿式化学腐蚀，使之在透光性衬底13上形成留下的薄膜化单晶Si层。

图12C表示由本发明所得到的半导体基片。即，通过除去图12B中的用作腐蚀阻止膜的Si₃N₄层，在透光性衬底13上，整个圆片的大面积上形成了其结晶性与硅圆片相同的、平坦均匀的单晶Si薄膜层12。

而所得到的半导体基片，从绝缘隔离电子器件制作的观点来看，也是可以适用的。

II-(4)说明有关本发明的半导体基片的制作方法。

实施例5

在这里，要说明将Si衬底全部多孔化之后外延生长单晶层的情况。

如图13A所示，首先准备一Si单晶衬底，将其全部变为多孔化结构(11)。用各种生长法在多孔化了的衬底表面上进行外延生长，形成薄膜单晶层12。该多晶结构是用例如HF溶液的阳极化法形成的。比之单晶Si的密度2.33g/cm³，该多孔Si层的密度随HF溶液的浓度而变化，浓度在50-20％间变化，则其密度会在1.1～0.6g/cm³的范围内变化。若用透射式电子显微镜观察，则可看出，该多孔Si层形成有平均直径约600埃的孔。

接着，如图13B所示，准备另一个Si衬底13。在其表面形成绝缘物层14后，将多孔Si衬底上的单晶Si层上形成的氧化层15的表面与表面具有该绝缘物层14的Si衬底相粘合。绝缘物层14当然是Si的绝缘层，淀积的硅氧化物、氮化物、氮氧化物、氧化钽等都适用。该粘贴过程是使洗净的表面彼此密接，此后在氧气气氛或者氮气气氛中加热。另外，形成氧化层15就是为了使最终的有源层的单晶层12的界面能级降低。

接着，如图13C所示，将多孔Si衬底11浸泡在本发明的腐蚀液中，加以搅拌，只对多孔Si进行无电解湿式化学腐蚀，在绝缘物层上形成留下的薄膜化单晶硅层。用13C示出了本发明所得到的半导体基片。在绝缘物衬底13上是绝缘物层14、氧化层15，在氧化层15的整个圆片大面积上形成了其结晶性与硅圆片相同的、平坦均匀的薄膜化单晶Si层12。

而且所得到的半导体基片，从绝缘隔离的电子器件制作的观点来看，也是可以适用的。

实施例6

下面，参照附图详述。

图14A-图14D所示的本发明的实施例。

首先，如图14A所示，用各种薄膜生长法进行外延生长，在P型Si单晶衬底31上，形成低杂质浓度层32。或者给P型单晶衬底31的表面离子注入质子，形成N型单晶层32。

接着，如图14B所示，用HF溶液将P型Si单晶衬底31的内部阳极化，使之质变成多孔Si衬底33。比之单晶Si的密度2.33g/cm³，该多孔Si层的密度随HF溶液的浓度而变化。浓度在50-20％间变化，则会使其密度在1.1～0.6g/cm³的范围变化。如上所述的，该多孔层是在P型衬底形成的。

如图14C所示，准备另一个Si衬底34，其表面形成了绝缘物层35之后，将多孔Si衬底上的单晶Si层上形成的氧化层36的表面与具有该绝缘物35的Si衬底34相粘合。此后，将多孔Si浸泡在本发明的腐蚀液中加以搅拌，只对多孔Si进行无电解湿式化学腐蚀，形成留下的薄膜化单晶硅层。

图14D示出了由本发明所得到的半导体基片。在绝缘物衬底34上是绝缘物层35、氧化层36，在氧化层36整个圆片上大面积地形成了其结晶性与硅圆片相同的、平坦均匀的薄膜化单晶Si层32。

而且所得到的半导体基片，从绝缘隔离的电子器件制作的观点来看，也是可以适用的。

以上所述的是在进行多孔化之前形成N型层，其后，通过阳极化，有选择地仅将P型衬底多孔化的方法。

III下面举出具体的实例来说明本发明，但本发明不局限于这些实例。

实例1

在单晶Si衬底22的整个上表面，利用阳极化形成50μm(t₂＝50μm)的多孔Si层21(图1A)。

阳极化条件如下：

外加电压：           2.6V

电流密度：           30mA·cm^-2

阳极化溶液：         HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间：               0.4小时

多孔Si的厚度：     50μm

孔隙率：             56％此后，将多孔Si/单晶Si结构的衬底用49％HF溶液加以选择性腐蚀。33分钟后，如图1B所示，仅单晶Si不受腐蚀而留下，而以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例2

在阳极化之前，在单晶Si衬底32的整个上表面按10²⁰cm^-3的浓度、100μm间隔的条状作硼离子注入，如图2A所示。通过多孔化，形成深1μm(t₃＝1μm)、宽100μm(a₃＝100μm)、间隔100μm(b₃＝100μm)的条状多孔Si31。

阳极化条件如下：

外加电压：           2.6V

电流密度：           30mA·cm^-2

阳极化溶液：         HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

多孔Si的厚度：     1μm

孔隙率：             56％

此后，将(多孔Si/单晶Si)结构的衬底用49％HF溶液作选择性腐蚀。2分钟后，如图2B所示，仅单晶Si不受腐蚀地留下，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例3

在单晶Si衬底42上，用CVD法形成3μm(u₄＝3μm)的多晶Si41(图3A)，如图3B所示，将多晶Si41的表面层的2μm(t₄＝2μm)，用阳极化法，使之质变成多孔Si层43。

阳极化条件如下：

外加电压：            2.6V

电流密度：            30mA·cm^-2

阳极化溶液：         HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

多孔Si的厚度：     2μm

孔隙率：             56％

此后，将(多孔Si/多晶Si/单晶Si)结构的衬底，用49％HF溶液，进行选择性腐蚀。4分钟后，如图3C所示，多晶Si和单晶Si不受腐蚀留下，而多晶Si用作阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例4

在单晶Si衬底52上，用CVD法，形成3μm(μ₅＝3μm)的多晶Si51。在多晶Si51的表面上，在阳极化之前按10²⁰cm^-3的浓度、20μm间隔的条状，作硼离子注入。如图4A所示，用阳极化法，形成深1μm(t₅＝1μm)、间隔20μm(b₅＝20μm)、宽20μm(a₅＝20μm)的条状多孔Si。

阳极化条件如下：

外加电压：           2.6V

电流密度：           30mA·cm^-2

阳极化溶液：         HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

多孔Si的厚度：     1μm

孔隙率：             56％

此后，将(多孔Si/多晶Si/单晶Si)结构的衬底，用49％HF溶液，作选择性腐蚀。2分钟后，如图4B所示，多晶Si和单晶Si不受腐蚀被留下，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例5

在单晶Si衬底62的整个上表面，用阳极化法，形成50μm(μ₆＝50μm)的多孔Si层61。

阳极化条件如下：

外加电压：          2.6V

电流密度：          30mA·cm^-2

阳极化溶液：        HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

时间：              0.4小时

多孔Si的厚度：    50μm

孔隙率：            56％

如图5B所示，将抗蚀膜63刻成间隔为100μm(b₆＝100μm)、宽100μm(a₆＝100μm)的条状图形。

此后，将(多晶Si/单晶Si)结构的衬底，在49％HF溶液中作选择性腐蚀。33分钟后，如图5C所示，选择性腐蚀掉多孔Si、仅留下不受腐蚀的单晶Si。最后，除去抗蚀膜(图5)。

实例6

除了用49％氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例1的腐蚀液以外，与实例1同样地进行腐蚀。而且，腐蚀开始29分钟后，如图1B所示，以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si，仅单晶Si不受腐蚀地留下。

实例7

除了用49％氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过1.7分钟之后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀。而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例8

除了用49％氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例3的腐蚀液之外，进行与例3同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过3.4分钟之后，如图3C所示，以多晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si，而留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀。

实例9

除了用49％氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过1.7分钟之后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例10

除了用49％氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例5的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过29分钟之后，如图5C所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。最后，除去抗蚀层(图5D)。

实例11

除了用49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例1的腐蚀液之外，进行与实例1同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过21分钟之后，如图1B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻腐蚀的材料，选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例12

除了用49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过1.3分钟之后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例13

除了用49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例3的腐蚀液之外，进行与实例3同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过2.6分钟之后，如图3C所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，并以多晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例14

除了用49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过1.3分钟之后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例15

除了用49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例5的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀。在这种情况下，在腐蚀开始后，如图5C所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。最后，除去抗蚀层(图5D)。

实例16

除了用49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例1的腐蚀液之外，进行与实施例1同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过26分钟之后，如图1B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例17

除了用49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过1.4分钟之后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例18

除了用49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例3的腐蚀液之外，进行与实例3同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过2.8分钟之后，如图3C所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，并以多晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例19

除了用49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过1.4分钟之后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例20

除了用49％氢氟酸、乙醇和双氧水的混合液(10∶5∶50)替换实例5的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始，经过28分钟之后，如图5C所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并选择性地腐蚀掉多孔Si。最后，除去抗蚀层(图5D)。

实例21

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)替换实例1的腐蚀液之外，进行与实例1同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过19分钟后，如图1B所示，以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si，而只留下单晶Si没有被腐蚀。

实例22

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)替换实例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过7秒钟后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并且选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例23

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)替换实例3的腐蚀液之外，进行与实例3同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过14秒钟后，如图3C所示，以多晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地掉多孔S，而留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀。

实例24

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过7秒钟后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例25

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)替换实例15的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过19分钟后，如图5C所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并且选择性地腐蚀掉多孔Si。最后，除去抗蚀层(图5D)。

实例26

除了用缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例1的腐蚀液之外，进行与实例1同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过21分钟后，如图1B所示，以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si，而只留下单晶Si没有被腐蚀。

实例27

除了用缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过7秒钟后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例28

除了用缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例3的腐蚀液之外，进行与实例3同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过14秒钟后，如图3C所示，以多晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si，而留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀。

实例29

除了用缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过7秒钟后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例30

除了用缓冲氢氟酸和乙醇的混合液(10∶1)替换实例5的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀，在这种情况下，从腐蚀开始经过21分钟后，如图5C所示，选择性地腐蚀掉多孔Si，只留下单晶Si没有被腐蚀。最后，除去抗蚀层(图5D)。

实例31

除了用缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例1的腐蚀液之外，进行与实例1同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过9分钟后，如图1B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例32

除了用缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过5秒钟后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例33

除了用缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例3的腐蚀液之外，进行与实例3同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过10秒钟后，如图3C所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，并以多晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例34

除了用缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过5秒钟后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例35

除了用缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)替换实例5的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过9分钟后，如图5C所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。最后除去抗蚀层(图5D)。

实例36

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例1的腐蚀液之外，进行与实例1同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过10分钟后，如图1B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例37

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例2的腐蚀液之外，进行与实例2同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过6秒钟后，如图2B所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例38

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例3的腐蚀液之外，进行与实例3同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过12秒钟后，如图3C所示，以多晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀掉多孔Si，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀。

实例39

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例4的腐蚀液之外，进行与实例4同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过6秒钟后，如图4B所示，留下多晶Si和单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。

实例40

除了用缓冲氢氟酸(NH₄F：36.2％，HF：4.5％)、乙醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)替换实例5的腐蚀液之外，进行与实例5同样的腐蚀。在这种情况下，从腐蚀开始经过10分钟后，如图5C所示，只留下单晶Si没有被腐蚀，而选择性地腐蚀掉多孔Si。最后，除去抗蚀层(图5D)。

实例41

将200μm厚的P型(100)单晶Si衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。

用分子束外延(MBE)在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长0.5μm的外延层。淀积条件如下：

温度：            700℃

压力：            1×10^-9Torr

生长速度：        0.1nm/sec

其次，将光学研磨过的熔融石英玻璃衬底与上述外延的表面叠合，在氧气气氛中，800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地接合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，覆盖粘合的两个衬底，通过反应离子腐蚀，仅仅除去多孔Si衬底上的氮化膜。其后，将该粘合的衬底放在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀了多孔Si，将其全部除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使78分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与上述非多孔Si单晶的腐蚀速度之比为1∶10⁵或更大，实际上，非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少量可忽略不计。也就是说，在除去了200μm厚的多孔Si衬底和Si₃N₄层之后，玻璃衬底上形成的单晶层仍能保持0.5μm厚。

通过透射式电子显微镜对截面观察的结果认定，Si层上没有产生新的结晶缺陷，良好的结晶性得以保持。

实例42

将200μm厚的P型(100)单晶Si衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。用等离子体CVD法在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长5μm的Si外延层。淀积条件如下：

气体：            SiH₄

高频电率：        100W

温度：            800℃

压力：            1×10^-2Torr

生长速度：        2.5nm/sec

其次，将光学研磨过的、软化点为500℃左右的玻璃衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中，450℃温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地接合。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖接合在一起的两个衬底，通过反应离子腐蚀仅仅除去多孔衬底上的氮化膜。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌边选择性地腐蚀。经过78分钟，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其全部除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，78即使分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与上述非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到1∶10⁵或以上，实际上，非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少量可忽略不计。也就是说，在除去了200μm厚的多孔Si衬底和Si₃N₄层之后，在软化点低的玻璃衬底上形成的单晶层仍能保持5μm。

实例43

将200μm厚的P型(100)单晶Si衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。用偏置溅射法在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长1.0μm的Si外延生长层。淀积条件如下：

     RF频率：                    100MHz

     高频电功率：                600W

     温度：                      300℃

     氩气压力：                  8×10^-3Torr

     生长时间：                  120分钟

     靶的直流偏置：              -200V

     衬底的直流偏置：            +5V

其次，将光学研磨过的、软化点为500℃左右的玻璃衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中、450℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地接合。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖粘合在一起的两个衬底，通过反应离子腐蚀，除去多孔衬底上的氮化膜。

其后，将该贴合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在78分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与上述非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到1∶10⁵或以上，实际上，非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去200μm厚的多孔Si衬底和Si₃N₄层之后，在软化点低的玻璃衬底上形成的单晶层仍能保持1.0μm厚。

此外，如果用阿化松腊或电子腊代替Si₃N₄层来覆盖，则效果是同样的，仅仅多孔化的Si衬底完全被除去。

实例44

将200μm厚的N型(100)单晶Si衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟，200μm厚的N型(100)Si衬底全部被多孔化。用液相外延法在该N型(100)多孔Si衬底上低温生长10μm的Si外延生长层。生长条件如下：

     溶剂：                     Sn

     溶液：                     Si

     生长温度：                 900℃

     生长气氛：                 H₂

     生长时间：                 20分钟

其次，将光学研磨过的、软化点在800℃左右的玻璃衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中，750℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地接合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖接合在一起的两个衬底，通过反应离子腐蚀，除去多孔Si衬底上的氮化膜。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在78分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与上述非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到1∶10⁵或以上，实际上，非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是，在除去200μm厚的多孔Si衬底和Si₃N₄层之后，在玻璃衬底上形成的单晶Si层仍能保持10μm厚。

此外，如果用阿比松腊替代Si₃N₄层来覆盖，则效果是同样的，仅仅多孔化的Si衬底完全被除去。

实例45

将200μm厚的P型(100)单晶Si衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟后，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。用减压CVD法在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长1.0μm的Si外延生长层。淀积条件如下：

       气体源：                      SiH₄ 800 SCCM

       携带气体：                    H₂  150升/分

       温度：                        850℃

       压力：                        1×10^-2Torr

      生长速度：                   3.3nm/sec

其次，将光学研磨过的熔融石英玻璃衬底与上述外延生长层的表面叠合，在氧气气氛中、800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖粘合的两个衬底，通过反应离子腐蚀，除去多孔Si衬底上的氮化膜。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀了多孔Si，将其完全除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在78分钟之后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到10⁵以上，实际上非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去了200μm厚的多孔化Si衬底和Si₃N₄层之后，在石英玻璃衬底上形成的单晶Si层仍能保持1.0μm厚。

当用SiH₂Cl₂作为气体源时，虽然生长温度必须提高数十度，但是仍能保持多孔Si衬底所特有的快速腐蚀特性。

实例46

用CVD法在200μm厚的P型(100)Si衬底上生长1μm的Si外延生长层。淀积条件如下：

反应气体流量：    SiH₂Cl₂    1000SCCM

                  H₂：        230升/分钟

                  温度：       1080℃

                  压力：       760Torr

                  时间：       2分钟

将这种衬底在50％的H训进行阳极化处理。电流密度为100mA/cm²，而且，这时的多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟后，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。在上述阳极化处理的过程中，只有P型(100)Si衬底被多孔化，而Si外延生长层没有发生变化。

其次，将光学研磨过的熔融石英玻璃衬底与这种外延生长层的表面叠合，在氧气气氛中、800℃的温度下加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖粘合的两个衬底，通过反应离子腐蚀除去多孔Si衬底上的氮化膜。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀了多孔Si，将其完全除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在78分钟之后，其腐蚀量也低于50A，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到10⁵以上，实际上非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去了200μm厚的多孔化Si衬底和Si₃N₄层之后，石英玻璃衬度上形成的单晶Si层仍能保持1μm厚。

用透射式电子显微镜对截面观察的结果认定，Si层上没有产生新的结晶缺陷，良好的结晶性得以保持。

实例47

用CVD法在200μm厚的P型(100)Si衬底上生长0.5μm的Si外延层。淀积条件如下：

反应气体流量：       SiH₂Cl₂     1000SCCM

                     H₂           230升/分钟

温度：               1080℃

压力：               80Torr

时间：               1分钟

将该衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时的电流密度为100mA/cm²。而且，这时的多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟后，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。在上述阳极化处理过程中，只有P型(100)Si衬底被多孔化，而Si外延生长层没有发生变化。

其次，将光学研磨过的熔融石英玻璃衬底与上述外延生长层的表面叠合，在氧气气氛中、800℃的温度下加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖粘合的两个衬底，通过反应离子腐蚀，除去多孔衬底上的氮化膜。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速极低，即使在78分钟之后，腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到10⁵以上，实际上，非多孔层的腐蚀量对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去了200μm厚的多孔Si衬底和Si₃N₄层之后，在石英玻璃衬底上形成的单晶Si层仍能保持0.5μm厚。

用透射式电子显微镜观察截面的结果认定，Si层没有产生新的结晶缺陷，良好的结晶性得以保持。

实例48

用质子的离子注入法在200μm厚的P型(100)Si衬底形成1μm的N型Si层。H⁺的注入量为5×10¹⁵ions/cm²。

将这种衬底在50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时的电流密度为100mA/cm²。而且，这时的多孔化速度为8.4μm/min，经24分钟后，200μm厚的P型(100)Si衬底全部被多孔化。在上述阳极化处理过程中，只有P型(100)Si衬底被多孔化，而N型Si层没有发生变化。

其次，将光学研磨过的熔融石英玻璃衬底与上述N型Si层的表面叠合，在氧气气氛中，800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，以覆盖粘合的两个衬底，通过反应离子腐蚀，除去多孔Si衬底上的氮化膜。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。78分钟之后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在上述腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在78分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到1∶10⁵或以上，实际上，非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去200μm厚的多孔Si衬底和Si₃N₄层之后，石英玻璃衬底上形成的单晶Si层仍能保持1μm厚。

用透射式电子显微镜观察截面的结果认定，Si层上没有产生新的结晶缺陷，良好的结晶性得以保持。

实例49

将200μm厚的P型(100)单晶Si衬底在HF溶液中进行阳极化处理。

阳极化的条件如下：

          外加电压：                          2.6V

          电流密度：                          30mA/cm²

          阳极化溶液：                 HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

          时间：                       1.6小时

          多孔的厚度：                 200μm

          孔隙率(porosity)：           56％

用分子束外延在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长0.5μm Si外延生长层。淀积条件如下：

    温度：                           700℃

    压力：                           1×10^-9Torr

    生长速度：                       0.1nm/sec

其次，将表面形成有5000A°厚的氧化层的第二Si衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中、800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合在一起。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性腐蚀。62分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在该腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在62分钟之后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到10⁵以上，实际上，非多孔层的腐蚀量(n+A°)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去了200μm厚的多孔Si衬底之后，SiO₂层上形成的单晶Si层仍能保持0.5μm厚。

用透射式电子显微镜观察截面的结果认定，Si层上没有产生新的结晶缺陷，良好结晶性得以保持。

实例50

按照与实例49同样的方法将200μm厚的P型(100)单晶Si衬底在HF溶液中进行阳极化处理。

用等离子体CVD法在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长0.5μm的Si外延生长层。淀积条件如下：

        气体：                       SiH₄

        高频电功率：                 100W

        温度：                       800℃

        压力：                       1×10^-2Torr

        生长速度：                   2.5nm/sec

其次，将表面形成有5000A°厚的氧化层的第二Si衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中，800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。62分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在上述腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在62分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到1∶10⁵或以上，实际上非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去200μm厚的多孔Si衬底之后，SiO₂层上形成的单晶Si层仍能保持0.5m厚。

实例51

按照与实例49同样的方法将200μ厚的P型(100)单晶Si衬底在HF溶液中进行阳极化处理。

用偏置溅射法在该P型(100)多孔Si衬底上低温生长0.5μm的Si外延层。淀积条件如下：

      RF频率：                          100MHz

      高频电功率：                      600W

      温度：                            300℃

      氩气压力：                        8×10^-3Torr

      生长时间：                        60分钟

      靶直流偏压：                      -200V

      衬底直流偏压：                    +5V

其次，将表面形成有5000A°厚的氧化层的第二Si衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中、800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固地粘合。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。62分钟后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀了多孔Si衬底，将其完全除去。

非多孔Si单晶在上述腐蚀液中的腐蚀速度极低，即使在62分钟后，其腐蚀量也低于50A°，多孔层的腐蚀速度与非多孔Si单晶的腐蚀速度之比达到1∶10⁵或以上，实际上，非多孔层的腐蚀量(几十埃)对膜厚的减少可以忽略不计。也就是说，在除去200μm厚的多孔Si衬底之后，在SiO₂层上形成的单晶Si层仍能保持0.5μm厚。

实例52

按照与实例49同样的方法将200μm厚的N型(100)单晶Si衬底在HF溶液中进行阳极化处理。

用液相生长法在该N型(100)多孔Si衬底上低温生长5μm的Si外处生长层。生长条件如下：

        溶剂：                          Sn

        生长温度：                      900℃

        生长气氛：                      H₂

        生长时间：                      50分钟

其次，将表面形成有5000A°厚的氧化层的第二Si衬底与上述外延层的表面叠合，在氧气气氛中、800℃的温度下，加热0.5小时，使两个衬底牢固的粘合。

其后，将该粘合的衬底在49％的氢氟酸中边搅拌、边选择性地腐蚀。62分钟之后，只留下单晶Si层没有被腐蚀，并以单晶Si作为阻止腐蚀的材料，选择性地腐蚀了多孔Si，将其完全除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液的腐蚀速度是极低的，经62分钟后才为50埃以下，和多孔层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔层的腐蚀量(数十埃)在实际上对膜厚的减少可忽略不计。于是有200微米厚度的已多孔化的Si衬底被除去，在SiO₂层上可形成5μm厚的单晶Si层。

实例53

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底，与实例49一样在HF溶液中进行阳极化。在该P型(100)多孔Si衬底上用减压CVD法低温生长成1.0微米的硅外延层。淀积条件如下：

       气体源：                       SiH₄

       运载气体：                     H₂

       温度：                         850℃

       压力：                         1×10^-2乇

       生长速度：                     3.3毫微米/秒

接着将已在表面上形成5000埃厚氧化层的第二个Si衬底重叠在该外延层的表面上，在氧气氛中800℃加热0.5小时，使二个衬底牢固地接合在一起。

然后，把该已粘合的衬底放在49％的氢氟酸中一边搅拌一边作选择性腐蚀。经62分钟后，只留下单晶Si层未被腐蚀掉，将单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液的腐蚀速度极慢，62分钟后才为50埃以下。和多孔性层的腐蚀速度的选择比达10⁵以上。非多孔层的腐蚀量(数十埃)在实用中，使膜厚的减少可忽略不计。即是除去200微米厚的多孔化了的Si衬底，在SiO₂层上可形成1.0μm厚的单晶Si层。把SiH₂Cl₂作为气体源时，虽然需要把生长温度提高几十度，但在多孔性衬底上保持了加速腐蚀的特性。

实例54

在200微米厚的P型(100)Si衬底上，用减压CVD法生长1微米的Si外延层。淀积条件如下：

反应气体流量：  SiH₂CL₂   1000SCCM

                H₂         230升/分钟，

温度：          1080℃，

压力：          80乇，

时间：          2分钟

把该衬底放在50％的HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。并且这时多孔化速度为8.4微米/分钟，用24分钟使整个200微米厚的P型(100)Si衬底多孔化。如前所述的阳极化后，只是P型(100)Si衬底被多孔化，而Si外延层不变。接着把已在表面形成5000埃厚的氧化层的第2个Si衬底重叠在该外延层表面，在800℃，氧气氛中，加热0.5小时，使二者的衬底被牢固地接合在一起。

然后在49％氢氟酸中一边搅拌一边对已粘合的衬底作选择性腐蚀。62分钟后只是单晶Si层留下未被腐蚀，以单晶硅作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液的腐蚀速度是极低的，62分钟后不足50埃，与多孔层的腐蚀速度的选择比达1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)在实用上使膜厚的减少可忽略。即是除去200微米厚多孔化了的Si衬底，在SiO₂层上形成1.0μm厚的单晶Si层。

通过透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层上未引起新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例55

在200微米厚的P型(100)Si衬底上，用常压CVD法使Si外延层生长5微米。淀积条件如下：

         反应气体流量：                SiH₂Cl₂，1000SCCM，

                                       H₂  230升/分钟

         温度：                        1080℃

         压力：                        760乇

         时间：                        1分钟

与实例49一样把该衬底置于HF溶液进行阳极化。通过前述的阳极化，只是P型(100)Si衬底被多孔化，Si外延层不发生变化。

接着把已在表面形成5000埃厚的氧化层的第2个Si衬底重叠在该外延层表面上，在氧气氛中800℃加热0.5小时，使两个衬底被牢固地接合在一起。

然后，把已粘合的衬底置于49％的氢氟酸中一边搅拌一边进行选择性的腐蚀，62分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀，而多孔Si衬底以单晶Si层作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀被全部除掉。

对非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，62分钟后是50埃以下，与多孔层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)在实用中使膜厚的减少可忽略。即是除去了200微米厚多孔化了的Si衬底，可在SiO₂层上形成5μm厚的单晶Si层。

通过透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层上未引起新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例56

在200微米厚的P型(100)Si衬底表面上，通过质子的离子注入形成1微米的N型Si层。H⁺注入量为5×10¹⁵(ions/cm²)。

把该衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²并且这时多孔化速度为8.4μm/分钟，使厚200微米的P型(100)Si衬底整体，用24分钟全被多孔化。前述的该阳极化，仅使P型(100)Si衬底被多孔化，N型Si层无变化。

接着，把表面已形成5000埃厚氧化层的第二个Si衬底重叠在该N型Si层表面上。在氧气氛中，800℃加热0.5小时，使二个衬底被牢固地接合在一起。

然后把该已粘合的衬底置于49％的氢氟酸中，一面搅拌一面作选择性腐蚀。62分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀掉，将单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔Si衬底完全除掉了。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其的腐蚀速度是极低的，62分钟后为50埃以下，与多孔性层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)在实用上，使膜厚的减少可忽略。即是除去200微米厚被多孔化了的Si衬底，可在SiO₂层上形成1.0μm厚的单晶Si层。

通过透射式电子显微镜作截面观察结果认定，在Si层上未产生新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例57

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时电流密度是100mA/cm²，多孔化速度约8.4μm/分钟，用24分钟使200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。

用MBE(分子束外延)法，在该P型(100)多孔性Si衬底上低温生长0.5微米Si外延层。淀积条件如下：

温度：700℃，压力：1×10^-9乇，生长速度：0.1毫微米×秒

接着使该外延层表面热氧化50毫微米。使经光学研磨的熔融石英玻璃衬底重叠在该热氧化膜上，在氧气氛中，以800℃经0.5小时加热，二个衬底被牢固接合在一起。

用减压CVD法淀积上0.1μm厚的Si₃N₄，被覆已粘合的二张衬底，通过反应性离子腐蚀只是去掉多孔性衬底上的氮化膜。

然后，把该已粘合的衬底置于49％的氢氟酸中作选择性腐蚀。78分钟后，只有单晶Si层未被腐蚀掉，以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔Si全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极慢，78分钟为50埃以下。与多孔层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，去掉Si₃N₄层后，在石英玻璃衬底上可形成0.5μm厚的单晶Si层。

通过透射式电子显微镜观察截面结果认定，在Si层上未引起新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例58

把200微米厚的P型(100)单晶硅衬底置于50％HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度是100mA/cm²，多孔化速度约8.4μm/分钟。经24分钟、200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。在该P型(100)多孔性Si衬底上，用等离子体CVD法低温生长5微米Si外延层。淀积条件为：

      气体：                     SiH₄

      高频电功率：               100W

      温度：                     800℃

      压力：                     1×10^-2乇

      生长速度：                 2.5毫微米/秒

接着，将该外延层表面热氧化50毫微米。把已进行了光学研磨的软化点在500℃附近的玻璃衬底重叠在该热氧化膜上，在氧气氛中，以450℃经0.5小时加热，使两衬底被牢固地接合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄覆盖已粘合的两衬底，只有多孔性衬底上的氮化膜通过反应性离子腐蚀被除掉。

然后，在49％的氢氟酸中对该已粘合的衬底作选择性腐蚀。78分钟后，只有单晶Si层未被腐蚀掉，以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，78分钟后为50埃以下，与多孔层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除掉，去掉Si₃N₄层后，可在低软化点玻璃衬底上形成5μm厚的单晶Si层。

实例59

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²多孔化速度约8.4μm/分钟。经过24分钟，200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。在该P型(100)多孔性Si衬底上，通过热CVD法使其低温生长5微米的Si外延层。淀积条件如下：

          气体：       SiH₄(0.6升/分钟)、H₂(100升/分钟)

        温度：             850℃

        压力：             50乇

        生长速度：         0.1μm/分钟

接着使该外延层表面作50毫微米的热氧化，把经光学研磨过的软化点在500℃附近的玻璃衬底重叠在该热氧化膜上，在氧气氛中，以450℃经0.5小时加热，使两个衬底被牢固地接合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，使已粘合在一起的两衬底被覆盖，只有多孔性衬底上的氮化膜经反应性离子腐蚀除掉。

然后，在49％的氢氟酸中选择性腐蚀该已粘合的衬底。78分钟后，仅留下未被腐蚀的单晶Si层，以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除去了。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，78分钟后不足500埃。与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性的腐蚀量(数十埃)，使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，除去Si₃N₄层以后，在低软化点玻璃衬底上可形成5μm厚的单晶Si层。

并且，取代Si₃N₄层用阿比松蜡(封蜡)或电子蜡覆盖时具有同样效果，只有多孔化了的Si衬底被完全除掉。

实例60

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化的速度约8.4μm/分钟。用24分钟，200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。在该P型(100)多孔化Si衬底上，用偏置溅射法低温生长1.0微米的Si外延层。淀积条件如下：

          RF频率：                            100MHz

          高频电功率：                        600W

          温度：                              300℃

          Ar气体压力：                       8×10^-3乇

          生长时间：                          20分钟

          靶直流偏压：                        -200V

          衬底直流偏压：                      +5V

接着，使该外延层表面热氧化50毫微米。把经光学研磨的软化点在500℃附近的玻璃衬底重叠在该热氧化膜上，在氧气氛中，以450℃，经0.5小时加热，使二个衬底被牢固地接合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，覆盖已互相粘合的两衬底，只有多孔性衬底上的氮化膜被反应性离子腐蚀除去。

然后，将已粘合的衬底置于49％氢氟酸中作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极为绥慢，78分钟后为50埃以下，与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚多孔化了的Si衬底被除去，去掉Si₃N₄层以后，在低融点玻璃衬底上可形成100μm厚的单晶Si层。

并且用阿比松蜡或电子蜡取代Si₃N₄层作覆盖时效果相同，只有多孔化了的Si衬底被完全除去。

实例61

把200微米厚的N型(100)单晶Si衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度约8.4μm/分钟，经24分钟，200微米厚N型(100)Si衬底整体被多孔化。在该N型(100)多孔化Si衬底上，用液相生长法低温生长10微米的Si外延层。生长条件如下：

        溶液：                      Sn

        生长温度：                  900℃

        生长气氛：                  H₂

        生长时间：                  20分钟

接着使该外延层表面热氧化50毫微米。把经光学研磨的、软化点在800℃附近的玻璃衬底重叠在该热氧化膜上。在氧气氛中以750℃经0.5小时加热，两个衬底被牢固地接合在一起。

用减压CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，覆盖已相互粘合的两衬底，只有多孔衬底上氮化膜经反应性离子腐蚀除掉。

然后，把已粘合的衬底在49％的氢氟酸中作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀后多孔性Si衬底被完全除去。

对于非多孔性Si单晶该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，78分钟后为50埃以下与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上用可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去。去掉Si₃N₄层后，在玻璃衬底上形成10μm厚的单晶Si层。

并且用阿比松蜡或电子蜡代替Si₃N₄层进行覆盖时效果不变。只有多孔化了的Si衬底被完全除去。

实例62

在200微米厚的P型(100)Si衬底上，用CVD法生长0.5微米的Si外延层。淀积条件为：

          反应气体流量：             SiH₂Cl₂ 1000SCCM

                                     H₂  230升/分钟

          温度：                     1080℃

          压力：                     80乇

          时间：                     1分钟

把该衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度约8.4μm/分钟，经24分钟，200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。如前所述的阳极化只使P型(100)Si衬底多孔化，而Si外延层则无变化。接着，把该外延层表面热氧化50毫微米。把经光学研磨过的熔融石英玻璃重叠在该热氧化膜上，在氧气氛中以800℃经0.5小时加热，使二者衬底牢固地接合在一起。

用减压CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，覆盖已粘合的衬底，只有多孔性衬底上的氮化膜经反应性离子腐蚀除掉。

然后，在49％的氢氟酸中选择性腐蚀已粘合的衬底。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度是极慢的，78分钟后50埃以下。与多孔性层腐蚀速度的选择比达10⁵以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去。去掉Si₃N₄层后，在玻璃衬底上可形成0.5μm的单晶Si层。

并且，用封蜡或电子蜡替代此Si₃N₄层进行覆盖时效果不变，只有多孔化了的Si衬底被完全除去。

通过透射式电子显微镜对截面作观察的结果认定，在Si层上未产生新的晶体缺陷，保持了良好的结果性。

实例63

在200微米厚P型(100)Si衬底表面，通过质子的离子注入形成1微米厚的N型Si层。H⁺注入量是5×10¹⁵(ions/cm²)。将该衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²多孔化速度约为8.4μm/分钟。200微米厚的P型(100)Si衬底全体经24分钟被多孔化。通过前述的阳极化；只有P型(100)Si衬底被多孔化而N型Si层则无变化。接着对该N型单晶层表面作50毫微米的热氧化处理，把经光学研磨的熔融石英玻璃衬底重叠在该热氧化膜上，在氧气氛中，以800℃，经0.5小时加热，使二个衬底被相互牢固地接合在一起。

用减压CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，使已粘合的两衬底被覆盖。只有多孔性衬底上的氮化膜经反应性离子腐蚀除去。然后，把已粘合的衬底在49％氟酸中作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶硅层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，78分钟后为50埃以下。与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少量在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去。去掉Si₃N₄层后，在玻璃衬底上可形成1.0μm厚的单晶硅层。

并且用封蜡或电子蜡替代Si₃N₄层进行覆盖时，效果不变。只有多孔化了的Si衬底可以被完全除掉。

通过透射式电子显微镜对截面的观察结果认定，在Si层上未引起新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例64

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于HF溶液中进行阳极化，条件如下：

    外加电压：                2.6(V)

    电流密度：                30(mA·cm^-2)

    阳极化溶液：              HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

    时间：                    1.6(小时)

    多孔性Si的厚度：         200(μm)

    孔隙率：                   56(％)

利用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔性i底上低温生长0.5微米的Si外延层。淀积条件为：

温度：700℃，压力：1×10^-9乇，生长速度：0.1毫微米/秒

接着在该外延层表面形成1000埃的氧化层，并在该氧化层表面上叠合上另外一个表面上已形成5000埃氧化层的Si衬底。在氧气氛中，以800℃经0.5小时热处理，使二者的Si衬底被牢固地贴合在一起。

然后，把已粘合的衬底置于49％氢氟酸中边搅拌边作选择性腐蚀。78分钟后，只留下单晶Si未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层。经选择性腐蚀将多孔性Si衬底完全除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度是极为缓慢的，78分钟后为50埃以下与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上，非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，SiO₂上形成0.5μm厚的单晶Si层。用透射式电子显微镜对衬底截面观察结果认定，在Si层上未引起新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例65

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于HF溶液中进行阳极化。其条件为：

       外加电压：                    2.6(V)

       电流密度                      30(mA.cm^-2)

       阳极化溶液                    HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

       时间：                        1.6(小时)

       多孔性Si的厚度：             200(μm)

       孔隙率：                      56(％)

在该P型(100)多孔性Si衬底上利用等离子体CVD法，低温生长0.5微米的Si外延层。淀积条件如下：

       气体：                     SiH₄

       高频电功率：               100W

       温度：                     800℃

       压力：                     1×10^-2乇

        生长速度：                2.5毫微米/秒

接着，在该外支表面形成1000埃的氧化层并在该氧化层表面上重迭上另一个表面已形成5000埃氧化层的Si衬底，在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使二个Si衬底被牢固地接合在一起。

然后，把该已粘合了的衬底放在49％氢氟酸中，一边搅拌一边作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度是极低的。78分钟后为50埃以下。与多孔性层腐蚀速度的选择比达10⁵以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)，使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除掉。在SO₂上形成0.5μm厚的单晶Si层。

实例66

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于HF溶液中进行阳极化，条件如下：

       外加电压：                    2.6(V)

       电流密度                      30(mA.cm^-2)

       阳极化溶液                    HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

       时间：                        1.6(小时)

       多孔性Si的厚度：             200(μm)

       孔隙率：                      56(％)

利用偏置溅射法，在该P型(100)多孔性Si衬底上低温生长0.5微米的Si外延层。淀积条件如下：

       RF频率：                   100MHz

       高频电功率：               600W

       温度：                     300℃

       Ar气体压力：              8×10^-3乇

       生长时间：                 60分钟

       靶直流偏压：               -200V

       衬底直流偏压：             +5V

接着在该外延层表面形成1000埃的氧化层。并在该氧化层表面上重迭上另一个表面已形成5000埃氧化层的Si衬底。在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使二者Si衬底被牢固地接合在一起。

然后，把已粘合了的衬底置于49％氢氟酸中一边搅拌一边进行选择性腐蚀。78分钟后，仅留下单晶硅未被腐蚀掉。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低。78分钟后为50埃以下。与多孔性层腐蚀速度的选择比达10⁵以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，在SiO₂上形成0.5μm厚的单晶Si层。

实例67

把200微米厚的N型(100)单晶Si衬底置于HF溶液中进行阳极化。

其条件如下：

        外加电压：                   2.6(V)

        电流密度                     30(mA·cm^-2)

        阳极化溶液                   HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

        时间：                       1.6(小时)

        多孔性Si的厚度：           200(μm)

        孔隙率：                     56(％)

利用液相生长法在该型(100)多孔性Si衬底上低温生长5微米Si外延层。生长条件如下：

        溶液：                       Sn

        生长温度：                   900℃，

        生长气氛：                   H₂，

        生长时间：                   50分钟

接着在该外延层的表面上形成1000埃的氧化层。并在该氧化层表面上重迭上另一个表面已形成5000埃氧化层的Si衬底。在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使二者的Si衬底牢固地接合在一起。

然后把已粘合的衬底放在49％的氢氟酸中一边搅拌一边作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底完全除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低。78分钟后为50埃以下。与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去。在SiO₂上可形成5μm厚的单晶Si层。

实例68

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于HF溶液中进行阳极化。其条件如下：

        外加电压：                 2.6(V)

        电流密度                   30(mA·cm^-2)

        阳极化溶液                 HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

        时间：                     1.6(小时)

        多孔性Si的厚度：         200(μm)

        孔隙率：                   56(％)

利用减压法CVD在该P型(100)多孔性Si衬底上生长1.0微米的Si外延层。其淀积条件如下：

        气体源：                   SiH₄

        携带气体：                 H₂

        温度：                     850℃

        压力：                     1×10^-2乇

        生长速度：                 3.3毫微米/秒

接着在该外延层表面形成1000埃的氧化层并且在该氧化层表面上重迭上另一个表面已形成5000埃氧化层的Si衬底。在氧气氛中以800℃热处理0.5小时，使二者的Si衬底被牢固地接合在一起。

然后，把该已粘合的衬底放在49％的氢氟酸中一边搅拌一边作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀，以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底完全除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀速度的选择比达10⁵以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚多孔化了的Si衬底被除去。在SiO₂上可形成1.0μm厚的单晶Si层。用SiH₂Cl₂作为气体源时，虽然需要使生长温度提高几十度，但在多孔性衬底上，特有的加速腐蚀特性仍被保持。

实例69

利用减压CVD法，在200微米厚的P型(100)Si衬底上生长1微米的Si外延层。淀积条件如下：

      反应气体流量：           SiH₂Cl₂  1000SCCM

                           H₂  230升/分钟

      温度：               1080℃

      压力：               80乇

      时间：               2分钟

把该衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化处理。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度8.4μm/分钟。经24分钟200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。经前述的阳极化，只有P型(100)Si衬底被多孔化，而Si外延层无变化。

接着在该外延层表面形成1000埃的氧化层。并且在该氧化层表面上重迭上另一个表面形成了5000埃氧化层的Si衬底。在氧气氛中，以800℃，经0.5小时加热，使二者的Si衬底被牢固地接合在一起。

然后把该已粘合的衬底置于49％的氢氟酸中一边搅拌一边作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，78分钟后为50埃以下。与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去。在SiO₂上可形成1.0μm厚的单晶Si层。

用透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层上没有产生新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例70

用常压CVD法在200微米厚的P型(100)Si衬底上，生长5微米的Si外延层。淀积条件为：

          反应气体流量：           分钟SiH₂Cl₂  1000SCCM

                                   H₂  230升/

          温度：                   1080℃

          压力：                   760乇

          时间：                   1分钟

把上述Si衬底置于HF溶液中进行阳极化。其条件如下：

          外加电压：               2.6(V)

          电流密度                 30(mA·cm^-2)

          阳极化溶液               HF∶H₂O∶C₂H₅OH＝1∶1∶1

        时间：                     1.6(小时)

        多孔性Si的厚度：         200(μm)

        孔隙率：                   56(％)

通过前述阳极化，只有P型(100)Si衬底被多孔化，Si外延层无变化。

接着在该外延层的表面上形成1000埃的氧化层并且在该氧化层表面上重迭上另一个表面已形成5000埃的氧化层的Si衬底。在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使两个Si衬底被牢固地接合在一起。

然后，把该已粘合的衬底放在49％氢氟酸中一边搅拌一边作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀，以单晶Si作为腐蚀阻挡层，经选择性腐蚀将多孔性Si衬底完全除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极其缓慢，78分钟后为50埃以下，与多孔性层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)，使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，在SiO₂上可形成5μm厚单晶Si层。用透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层上未产生新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例71

用质子的离子注入。在200微米厚的P型(100)Si衬底表面形成1微米的N型Si层。H⁺注入量是5×10¹⁵(ions/cm²)。将该衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度是100mA/cm²多孔化速度为8.4μm/。用24分钟使200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。通过前述的阳极化，只有P型(100)Si衬底被多孔化，在N型Si层上无变化。

接着在该N型Si层表面形成1000埃的氧化层。并且在该氧化层表面上重迭上另一个表面已形成了5000埃氧化层的Si衬底，在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使两个Si衬底被牢固地接合在一起。

然后，将已粘合的衬底放在49％氢氟酸中一边搅拌一边作选择性腐蚀。78分钟后，只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶硅作为腐蚀阻挡层，经选择性腐蚀将多孔性Si衬底完全除掉。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极为低下，78分钟后为50埃以下，与多孔性层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚多孔化了的Si衬底被除去，在SiO₂上形成1.0μm厚的单晶Si层。

用透射式电子显微镜对截面的观察结果认定，在Si层上未引起新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例72

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/分钟，经24分钟，200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。

利用分子束外延(MBE)法在该P型(100)多孔性Si衬底上低温生长0.5微米的Si外延层。淀积条件如下：

       温度：              700℃

       压力：              1×10^-9乇

       生长速度：          0.1毫微米/秒

接着把表面经光学研磨了的熔融石英玻璃衬底重迭在该外延层表面上，在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使两个衬底被牢固地接合在一起。

用等离子CVD法淀积1μm的Si₃N₄，覆盖已粘合的衬底，只有多孔性衬底上氮化膜被反应性离子腐蚀除去。然后，把该已粘合的衬底放入氢氟酸和酒精混合液(10∶1)中不搅拌地进行选择性腐蚀。82分钟后，只有单晶Si层剩下未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层，经选择性腐蚀将多孔性S底全部除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，82分钟后为50埃以下。与多孔性层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使其膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚多孔化了的Si衬底被除去。去掉Si₃N₄层以后，在玻璃衬底上可形成0.5μm厚的单晶Si层。

用透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层未产生新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例73-86

用在实例72中使用过的腐蚀液代替实例42-55的腐蚀液，作与实例42-55相同处理。从而在任一个实例中均在绝缘性材料上可形成晶体缺陷极少的单晶Si层。

实例87

利用质子的离子注入，在200微米厚的P型(100)Si衬底表面形成1微米的N型Si层。H⁺注入量为5×10¹⁵(ions/cm²)。

将该衬底放入50％的HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/分钟。经24分钟，200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。通过前述的阳极化，只有P型(100)Si衬底被多孔化，而N型Si层上无变化。

接着在该N型Si层表面上重迭上表面已形成了5000埃厚的氧化层的第二个Si衬底。在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使两个衬底被牢固地接合在一起。

然后，把该已粘合的衬底置于49％氢氟酸和酒精的混合液(10∶1)中，不搅拌地进行选择性腐蚀。82分钟后，只有单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层，经选择性腐蚀将多孔性Si衬底全部除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极慢，82分钟为50埃以下，与多孔性层腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)使膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去。在SiO₂层上可形成1.0μm厚的单晶Si层。

用透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层上未引起新的结晶缺陷，保持了良好的结晶性。

实例88-102

用在实例72中使用过的腐蚀液代替实例57-71的腐蚀液，进行与实例57-71相同的处理。对于任一实例来说，均可在绝缘材料上形成晶体缺陷极少的单晶Si层。

实例103

把200微米厚P型(100)单晶Si衬底置于50％HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²，多孔化速度为8.4μm/分钟，经24分钟，200微米厚的P型(100)Si衬底整体被多孔化。

利用分子束外延法(MBE)在该P型(100)多孔性Si衬底上低温生长0.5微米Si外延层。淀积条件：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1毫微米/秒

接着在该外延层表面上重迭上经光学研磨了的熔融石英玻璃衬底，在氧气氛中以800℃加热0.5小时，使两个衬底被牢固地接合在一起。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，覆盖已粘合的衬底。只有多孔性衬底上氮化膜被反应性离子腐蚀除去。然后，把已粘合的衬底放入49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)中一边搅拌一边作选择性腐蚀。62分钟后只剩下单晶Si层未被腐蚀。以单晶Si作为腐蚀阻挡层，经选择腐蚀全部多孔性Si衬底将除掉。

在于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极为缓慢，62分钟后为50埃以下。与多孔性层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)，使其膜厚的减少在实用上可忽略。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，去掉Si₃N₄层后，可在玻璃衬底上形成0.5μm厚的单晶Si层。

用透射式电子显微镜对截面观察的结果认定，在Si层上未产生新的晶体缺陷，保持了良好结晶性。

实例104-118

用在实例103中使用过的腐蚀液代替实例42-56的腐蚀液，进行与实例42-56相同处理，这样，对于任一个实例来说，均可在绝缘性材料上形成晶体缺陷极小的单晶Si层。

实例119

把200微米厚的P型(100)单晶Si衬底置于50％HF溶液中进行阳极化。这时，电流密度为100mA/cm²多孔化速度约为8.4μm/分钟，用24分钟，使200微米的P型(100)Si衬底整体被多孔化。

利用分子束外延(MBE)法在该P型(100)多孔性Si衬底上低温生长0.5微米的Si外延层。淀积条件：

温度：700℃

压力：1×10^-9

生长速度：0.1毫微米/秒

下面使该外延层表面热氧化50毫微米。在该热氧化膜上重迭上经光学研磨了的熔融石英玻璃衬底。在氧气氛中，以800℃，经0.5小时加热，使两个衬底被牢固地接合在一起。

利用减压CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，使已粘合的衬底被覆盖，只有多孔性衬底上的氮化膜被反应性离子腐蚀除掉。

然后把该已粘合的衬底置于49％氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)中作选择性腐蚀。62分钟后只留下单晶Si层未被腐蚀掉。以单晶Si作为腐蚀阻挡层，经选择性腐蚀多孔性Si衬底将完全除去。

对于非多孔性Si单晶，该腐蚀液对其腐蚀的速度极低，62分钟后为50埃以下。与多孔性层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上。非多孔性层的腐蚀量(数十埃)，使其膜厚的减少在实用上可忽略。即是200微米厚的多孔化了的Si衬底被除去，去掉Si₃N₄后，在石英玻璃衬底上形成0.5μm厚的单晶Si层。

用透射式电子显微镜对截面观察结果认定，在Si层上未产生新的晶体缺陷，保持了良好的结晶性。

实例120-133

将实例58-71中的腐蚀液在实例103中使用过的腐蚀液代替，进行和实例58-71相同的处理。这样，在任一实施例中都能在绝缘性材料上形成晶休缺陷很少的单晶硅层。

实例134

将厚度200μm的P型(100)单晶硅衬底在HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，用24分钟使厚度为200μm的P型(100)硅衬底全部多孔化。

用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长成0.5μm的硅外延层。其淀积条件如下：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1nm/Sec

随后，将进行过光学研磨熔融石英玻璃衬底重叠到比外延层的表面上，经在氧气氛中800℃下加热半小时，使两个衬底牢固地接合。

用等离子体CVD法淀积0.1μm的Si₃N₄，被复已粘合在一起的两衬底，通过反应性离子腐蚀只除去多孔衬底上的氮化膜。接着将该已粘合的衬底用49％氢氟酸、醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)不搅拌地进行选择腐蚀。在65分钟后，只有单晶硅层未被腐蚀而残留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡层，选择腐蚀多孔硅衬底将其完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度非常低，在65分钟后才腐蚀了40埃，与多孔层腐蚀速度之选择之比达10⁵以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)，对于其膜厚的减少，实际上可以忽略不计。也就是说，厚度为200μm的多孔化的硅衬底被除去，去除去Si₃N₄层后，能在玻璃衬底上形成厚0.5μm的单晶硅层。

用透过式电子显微镜进行截面观察的结果表明在硅层上未产生新的晶体缺陷，确实可维持良好的结晶性。

实例135-148

将实例42-55中的腐蚀液在实例134中使用过的腐蚀液代替，进行和实例42-55相同的处理。这样，在任一实例中都能在绝缘性材料上形成晶粒缺陷很少的单晶硅层。

实例149

经质子的离子注入在厚度为200μm的P型(100)硅衬底表面上形成1μm厚的N型硅层。H⁺注入量为5×10¹⁵(离子/cm²)。

将此衬底在50％的HF溶液中进行阳极化。这时的电流密度为100mA/cm²。而这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，用24分钟将厚度200μm的P型(100)硅衬底全部多孔化。如上所述，在进行该阳极化时，仅P型(100)硅衬底被多孔化，N型硅层不变。

接着把已在表面上形成5000埃厚的氧化层的第2硅衬底粘合到此N型硅层的表面上，经在氧气气氛中在800℃下加热半小时，使两者的衬底牢固地粘合在一起。

此后，将该已粘合的衬底在49％氢氟酸和乙醇以及30％双氧水的混合液(10∶6∶50)中不搅拌地进行选择腐蚀。65分钟后，仅单晶硅层不腐蚀而残留下来，以单晶硅做为腐蚀阻挡层，选择腐蚀多孔硅衬底，将其完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在65分钟后才腐蚀掉50埃使以下，与多孔层的腐蚀速度的选择比达到1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)造成的膜厚减少在实用上可以忽略不计。也就是说，厚度为200μm已进行过多孔化的硅衬底被除去，能在SiO₂层上形成1μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜进行截面观察的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，确实能维持良好的结晶性。

实例150-164

将实例57-71中的腐蚀液用在实例134中使用过的腐蚀液代替，进行和实例51-71相同的处理。这样，在任一实例中都能在绝缘材料上形成晶粒缺陷很少的单晶硅层。

实例165

将厚度为200μm的P型(100)单晶硅衬底在50％HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²，这时的多孔化速度为8.4μm/分钟，经24分钟厚度为200μm的P型(100)硅衬底全部被多孔化。

用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长成0.5μm厚的硅外延层。其淀积条件为：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1mm/sec

接着将已进行过光学研磨的熔融石英玻璃衬底粘合到此外延层的表面上，通过在氧气气氛中在800℃下加热半小时，两者的衬底即牢固地粘合在一起。

用等离子体CVD法淀积成0.1μm厚的Si₃N₄，覆盖已粘合的两个衬底，经反应性离子腐蚀只除去多孔衬底上的氮化膜。此后，将该已粘合的衬底在缓冲氢氟酸中一边搅拌一边进行选择腐蚀。258分钟后只单晶硅层未被腐蚀残留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡层，多孔硅衬底被选择腐蚀并被完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在258分钟后也才被腐蚀100埃以下，与多孔层腐蚀速度的选择比达10⁵以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)使膜厚的减少在实用上可忽略不计。也就是说，厚度200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在除去Si₃N₄后，能在玻璃衬底上形成厚度为0.1μm的单晶硅层。

用透过式电子显微镜进行截面观察的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，的确能维持良好的结晶性。

实例166-180

将例42-56中的腐蚀液用在实例165中使用过的腐蚀液代替，进行与实例42-56相同的处理。这样，在任何实例中都能在绝缘材料上形成晶体缺陷极少的单晶硅层。

实例181

将厚度为200μm的P型(100)单晶硅衬底在50％HF溶液中进行阳极化。这时的电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度约8.4μm/分钟，用24分钟使厚度为200μm的P型(100)硅衬底全部多孔化。

用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长成0.5μm的硅外延层，其淀积条件为：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1nm/Sec

接着将此外延层的表面热氧化出50nm的膜将已进行光学研磨的熔融石英玻璃衬底粘合到该热氧化膜上，通过在氧气气氛中经800℃半小时的加热，使两个衬底牢固地接合起来。

用减压CVD法淀积成0.1μm厚的Si₃N₄，被覆已粘合的两个衬底，经反应性离子腐蚀只除去多孔衬底上的氮化膜。

此后，将此已包覆的衬底在缓冲氢氟酸中浸润，搅拌。在258分钟后，只单晶硅层未被腐蚀而残留下来，以单晶硅作来腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀多孔硅衬底将完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度很低，即使在258分钟后，也才被腐蚀100埃以下，与多孔层腐蚀速度的选择比高达1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)导致的膜厚减少在实用上可以忽略不计。即，厚度为200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在除去Si₃N₄层后，能在石英玻璃衬底上形成0.5μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜进行断面观察的结果表明，在硅层上未引起新的晶体缺陷，确认可维持良好的结晶性。

实例182-195

将实例58-71中的腐蚀液用实例165中已使用过的腐蚀液代替，进行和实例58-71同样的处理。这就能够在任一实例中在绝缘材料上形成晶体缺陷极少的单晶硅层。

实例196

将厚度为200μm的P型(100)单晶硅衬底在50％的HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，用24分钟将厚度为200μm的P型(100)硅衬底全体多孔化。

用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长成0.5μm的硅外延层，其淀积条件如下：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1nm/sec

随后将已进行过光学研磨的熔融石英玻璃衬底粘合到此外延层的表面上，经过在氧气气氛中在800℃下加热半小时，使两者的衬底牢固地接合。

用等离子体CVD法淀积成0.1μm厚的Si₃N₄，包复已粘合的两个衬底，经反映性离子腐蚀只除去多孔衬底上的氮化膜。此后，将此已粘合的衬底在缓冲氢氟酸和乙醇混合液(10∶1)中不拌地进行选择腐蚀。在275分钟后，只单晶硅层未被腐蚀而留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀将多孔硅衬底完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在275分钟后，也才被腐蚀100埃以下，与多孔层的腐蚀速度的选择比达1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)导致的膜厚减少在实用上可以忽略不计。也就是说，厚度为200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在除去Si₃N₄层后，能在玻璃衬底上形成0.5μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜进行截面观察的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，确认能维持良好的结晶性。

实例197-210

将实例42-55中的腐蚀液用在实例196中使用过的腐蚀液代替，进行和实例42-55相同的处理。这样，在任一实例中都能在绝缘材料上形成晶体缺陷极小的单晶硅层。

实例211

通过质子的离子注入在厚度为200μm的P型(100)硅衬底表面上形成1μm的N型硅层。H⁺注入量为5×10¹⁵(离子/cm²)

将此衬底在50％HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，用24分钟将厚度为200μm的P型(100)硅衬底全体进行了多孔化。如上述那样，在进行这种阳极化中仅P型(100)衬底被多孔化，N型硅层不变。

接着把在表面上已形成5000埃厚的氧化层的第二硅衬底粘合到此N型硅层的表面上，通过在氧气气氛中在800℃下加热半小时，将两衬底牢固地接合在一起。

以后，将该已粘合的衬底在缓冲氢氟酸(HF：4.46％，NH₄F：36.2％)和乙醇的混合液(10∶1)中不搅拌地进行选择腐蚀。在275分钟后，只单晶硅层未被腐蚀而剩余下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀将多孔硅衬底完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在275分钟后，才能被腐蚀40埃以下，与多孔层的腐蚀速度之选择比达1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)导致膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是，厚度为200μm的已多孔化的硅衬底被除去，能在SiO₂层在形成1.0μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜观察截面的结果表明，在硅层上未引起新的晶休缺陷，确认能维持良好的结晶性。

实例212-226

将实例57-71中的腐蚀液用在实例196中使用过的腐蚀液代替，进行和实例57-71相同的处理。这时在任一实例中都能在绝缘材料上形成晶体缺陷极小的单晶硅层。

实例227

将厚度为200μm的P型(100)单晶硅衬底在50％的HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，厚度为200μm的P型(100)硅衬底全体经24分钟即已多孔化。

用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长成0.5μm厚的硅外延层。其淀积条件如下：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1nm/sec

随后将已进行过光学研磨的熔融石英玻璃衬底粘合到此外延层的表面上，经过在氧气气氛中在800℃下加热半小时，两衬底被牢固地接合起来。

用等离子体CVD法淀积成0.1μm厚的Si₃N₄，对已粘合的两个衬底进行被复，经反应性离子腐蚀，只除去多孔衬底上的氮化膜。此后，将该已粘合的衬底在缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)中边搅拌边进行选择腐蚀。在190分钟后，只单晶硅层未被腐蚀而残留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀将多孔硅衬底完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在190分钟后才被腐蚀50埃使以下，与多孔层的腐蚀速度的选择比达1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)形成的膜厚度减少在实用上可以忽略不计。于是，厚度为200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在除去Si₃N₄层后，能在玻璃衬底上形成0.5μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜进行截面观察的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，确认可维持良好的结晶性。

实例228-242：将实例42-56中的腐蚀液用在实例227中使用过的腐蚀液代替，进行和实例42-56相同的处理。这时在任一实例中都能在绝缘材料上形成晶体缺陷极小的单晶硅层。

实例243

将厚度为200μm的P型(100)单晶硅衬底在50％的HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度约8.4μm/分钟，用24分钟使厚度为200μm的P型(100)硅衬底全体多孔化。

用MBE(分子束外延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长0.5μm厚的硅外延层。其淀积条件如下：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1nm.sec

接着将该外延层表面热氧化成50nm的膜。将已进行过光学研磨的熔融石英玻璃衬底粘合到该热氧化膜上，通过在氧气气氛中在800℃下加热半小时，使两衬底牢固地接合在一起。

用减压CVD法淀积成0.1μm厚的Si₃N₄，对已粘合的两个衬底进行被覆。经反映性离子腐蚀，只有多孔衬底上的氮化膜被除去。

此后，将已叠合的衬底在缓冲氢氟酸和双氧水的混合液(1∶5)中浸润、搅拌。在190分钟后，只有单晶硅层未被而残留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀将多孔硅衬底完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在190分钟后也只被腐蚀70埃使以下，与多孔层的腐蚀速度的选择比达1∶10⁵以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)造成的膜厚的减少在实用上可忽略不计。即是，厚度为200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在除去Si₃N₄层后，在石英玻璃衬底上能形成0.5μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜观察截面的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，确认可维持良好的结晶性。

实例244-257

将实例58-71中的腐蚀液用在实例243中使用过的腐蚀液代替，进行和实例58-71同样的处理。这时在任一实例中都能在绝缘材料上形成晶体缺陷极少的单晶硅层。

实例258

将厚度为200μm的P型(100)单晶硅衬底在50％HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，经24分钟，厚度为200μm的P型(100)硅衬底全体被多孔化。

用MBE(分子束处延)法在该P型(100)多孔硅衬底上低温生长0.5μm厚的硅外延层。其淀积条件如下：

温度：700℃

压力：1×10^-9乇

生长速度：0.1nm/sec

接着，将已进行过光学研磨的熔融石英玻璃衬底粘合到此外延层的表面上，经在氧气气氛中在800℃下加热半小时，两者的衬底即被牢固地接合。

借助等离子体CVD法淀积成0.1μm厚的Si₃N₄，将已粘合的两个衬底被覆起来，经反映性离子腐蚀只除去多孔衬底上的氮化膜。此后，将该已粘合的衬底在缓冲氢氟酸、醇和双氧水的混合液(10∶6∶50)中不搅拌地进行选择腐蚀。在205分钟后，仅单晶硅层未被腐蚀而残留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀将多孔硅衬底完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在205分钟后，才腐蚀了40埃以下，与多孔层腐蚀速度的选择比达1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)使膜厚的减少在实用上可以忽略不计。即是，厚度为200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在除去Si₃N₄层后，在玻璃衬底上能形成0.5μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜观察截面的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，确认可维持良好的结晶性。

实例259-272

将实例42-55中的腐蚀液用在实例258中使用过的腐蚀液代替，进行和实例42-55同样的处理。这时，在任一实例中，都能在绝缘材料上形成晶体缺陷极小的单晶硅层。

实例273

借助质子的离子注入在厚200μm的P型(100)硅衬底表面上形成1μm厚的N型硅层，H⁺注入量为5×10¹⁵(离子/cm²)。

将此衬底在50％HF溶液中进行阳极化。这时电流密度为100mA/cm²。而这时的多孔化速度是8.4μm/分钟，经24分钟，厚200μm的P型(100)硅衬底全体已多孔化。如上述那样，在这阳极化中仅P型(100)硅衬底被多孔化，N型硅层不变化。

接着，将已在表面上形成5000埃厚的氧化层的第二硅衬底粘合到此N型硅层的表面上，通过在氧气气氛中在800℃下加热半小时，使两者的衬底牢固地接合。

此后，将该已粘合的衬底在缓冲氢氟酸(HF：4.46％，NH₄F：36.2％)乙醇和30％双氧水的混合液(10∶6∶50)中不搅拌地进行选择腐蚀。在180分钟后，只单晶硅层未被腐蚀而残留下来，以单晶硅作为腐蚀阻挡材料，经选择腐蚀将多孔硅衬底完全除去。

该腐蚀液对非多孔硅单晶的腐蚀速度极低，即使在180分钟后也只被腐蚀40埃使以下，与多孔层腐蚀速度的选择比达1∶10⁵或以上，非多孔层的腐蚀量(数十埃)使膜厚的减少在实用上可以忽略不计。即是，厚200μm的已多孔化的硅衬底被除去，在SiO₂层上能形成1.0μm厚的单晶硅层。

用透过式电子显微镜观察截面的结果表明，在硅层上未产生新的晶体缺陷，确认能维持良好的结晶性。

实例274-288

将实例57-71中的腐蚀液用在实例273中已用过的腐蚀液代替，进行和实例57-71同样的处理。这样以来，在任一实例中，在绝缘材料上都能形成晶体缺陷极小的单晶硅层。

Claims (25)

1.一种制备半导体基片的方法，包括下列步骤：

提供一具有一多孔单晶硅层和一非多孔单晶硅层的第一衬底；

将第一衬底粘结到一第二衬底上，其间夹有一绝缘层，粘结时把非多孔单晶硅层置于要制备的多层结构的内侧；以及

用一腐蚀液腐蚀多孔单晶硅层，该腐蚀液由一包括氢氟酸以及醇和双氧水中的至少一种的溶液构成，或由一包括缓冲氢氟酸以及醇和双氧水中至少一种的溶液构成，以从所述多层结构上除去所述多孔单晶硅层。

2.一种制备半导体基片的方法，包括下列步骤：

提供一具有一多孔单晶硅层和一非多孔单晶硅层的第一衬底；

提供一透明的玻璃衬底，将第一衬底粘结到一第二玻璃衬底上，把非多孔单晶硅层置于要制备的多层结构的内侧；以及

用一腐蚀液腐蚀多孔单晶硅层，该腐蚀液由一包括氢氟酸以及醇和双氧水中的至少一种的溶液构成，或由一包括缓冲氢氟酸以及醇和双氧水中至少一种的溶液构成，以从所述多层结构上除去所述多孔单晶硅层。

3.如权利要求1或2的方法，其中，构成腐蚀液的溶液包括5～80％的氢氟酸、10-80％的双氧水和小于或等于40％的醇。

4.如权利要求1或2的方法，其中，构成腐蚀液的溶液包括1～70％的氢氟酸、5～80％的缓冲剂、10～80％的双氧水和小于或等于40％的醇。

5.如权利要求1或2的方法，其中，构成腐蚀液的溶液包括5～80％的氢氟酸和10～80％的双氧水。

6.如权利要求1或2的方法，其中，构成腐蚀液的溶液包括5～80％的氢氟酸和小于或等于40％的醇。

7.如权利要求1或2的方法，其中，构成腐蚀液的溶液包括1～70％的氢氟酸、5～80％的缓冲剂以及10～80％的双氧水。

8.如权利要求1或2的方法，其中，构成腐蚀液的溶液包括1～70％的氢氟酸、5～80％的缓冲剂以及小于或等于40％的醇。

9.如权利要求1或2的方法，其中，醇为乙醇。

10.如权利要求1或2的方法，其中，缓冲氢氟酸由加有氟化铵的氢氟酸构成。

11.如权利要求1或2的方法，其中，多孔单晶硅的腐蚀是在0～100℃的温度下进行的。

12.如权利要求11的方法，其中，多孔单晶硅的腐蚀是在5～80℃的温度下进行的。

13.如权利要求12的方法，其中，多孔单晶硅的腐蚀是在5～60℃的温度下进行的。

14.如权利要求1或2的方法，其中，第一衬底是通过使一硅衬底多孔化以形成多孔单晶硅层并在该多孔单晶硅层上外延生长一非多孔单晶硅层而制得的。

15.如权利要求14的方法，其中，通过阳极氧化使该硅衬底多孔化。

16.如权利要求14的方法，其中，非多孔单晶硅层是用从分子束外延、等离子CVD、低温CVD、常压CVD、液相外延和偏置溅射法中选出的一种外延生长而得到的。

17.如权利要求1或2的方法，其中，第一衬底是通过使硅衬底部分多孔化以形成一多孔单晶层而制得的，其中未被多孔化的那部硅衬底被用作非多孔单晶硅衬底。

18.如权利要求17的方法，其中，硅衬底为P型，以及用质子照射部分衬底以形成n硅层、并通过阳极氧化使硅衬底的P型硅部分多孔化来制备第一衬底。

19.如权利要求17的方法，其中，硅衬底为P型，以及在该衬底上外延生长一层本征单晶硅层、并使硅衬底的P型硅部分多孔化来制备第一衬底。

20.如权利要求1的方法，其中，第二衬底包括硅。

21.如权利要求1的方法，其中，第二衬底和绝缘层是通过氧化一硅衬底的表面而形成的。

22.如权利要求1的方法，其中，第一衬底和绝缘层是通过氧化具有一多孔单晶硅层和一非多孔单晶层的衬底的非多孔单晶硅层的表面而形成的。

23.如权利要求1的方法，其中，所述绝缘层包括第一和第二绝缘层，其中，第一衬底和第一绝缘层是通过氧化具有一多孔单晶硅层和一非多孔晶硅层的衬底的非多孔单晶硅层的表面而形成的，第二衬底和第二绝缘层是通过氧化一硅衬底的表面而形成的。

24.如权利要求1的方法，其中，第二衬底由玻璃构成。

25.如权利要求1的方法，其中，第二衬底由石英构成。

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