JPH04346418A

JPH04346418A - 半導体基材の作製方法

Info

Publication number: JPH04346418A
Application number: JP3148164A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Sakaguchi; 清文坂口; Takao Yonehara; 隆夫米原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1992-12-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基材の作製方法
に関し、特に、誘電体分離あるいは、絶縁物上の単結晶
半導体層に作成された電子デバイス、集積回路に適する
半導体基材の作製方法に好適に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】絶縁物上の単結晶Ｓｉ半導体層の形成は
、シリコン　　オン　　インシュレーター（ＳＯＩ）技
術として広く知られ、通常のＳｉ集積回路を作製するバ
ルクＳｉ基板では到達しえない数々の優位点をＳＯＩ技
術を利用したデバイスが有することから多くの研究が成
されてきた。すなわち、ＳＯＩ技術を利用することで、
■．誘電体分離が容易で高集積化が可能、■．対放射線
耐性に優れている、 ■．浮遊容量が低減され高速化が可能、■．ウエル工程
が省略できる、 ■．ラッチアップを防止できる、 ■．薄膜化による完全空乏型電界効果トランジスタが可
能、等の優位点が得られる。

【０００３】上記したようなデバイス特性上の多くの利
点を実現するために、ここ数十年に渡り、ＳＯＩ構造の
形成方法について研究されてきている。この内容は、例
えば、　　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｉｓｓｕｅ：　”Ｓｉｎｇ
ｌｅ−ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　ｎｏｎ
−ｓｉｎｇｌｅ−ｃｒｙｓｔａｌ　ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
ｓ”；　ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｇ．Ｗ．Ｃｕｌｌｅｎ，
　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｇｒｏｗｔ
ｈ，　ｖｏｌｕｍｅ　６３，　ｎｏ　３，ｐｐ　４２９
〜５９０　（１９８３）．　にまとめられている。

【０００４】また、古くは、単結晶サファイア基板上に
、ＳｉをＣＶＤ（化学気相法）で、ヘテロエピタキシー
させて形成するＳＯＳ（シリコン　　オン　　サファイ
ア）が知られており、最も成熟したＳＯＩ技術として一
応の成功を収めはしたが、Ｓｉ層と下地サファイア基板
界面の格子不整合により大量の結晶欠陥、サファイア基
板からのアルミニュームのＳｉ層への混入、そして何よ
りも基板の高価格と大面積化への遅れにより、その応用
の広がりが妨げられている。比較的近年には、サファイ
ア基板を使用せずにＳＯＩ構造を実現しようという試み
が行なわれている。この試みは、次の二つに大別される
。（１）Ｓｉ単結晶基板を表面酸化後に、窓を開けてＳ
ｉ基板を部分的に表出させ、その部分をシードとして横
方向へエピタキシャル成長させ、ＳｉＯ２　上へＳｉ単
結晶層を形成する（この場合には、ＳｉＯ２　上にＳｉ
層の堆積をともなう。）。（２）Ｓｉ単結晶基板そのも
のを活性層として使用し、その下部にＳｉＯ２　を形成
する（この方法は、Ｓｉ層の堆積をともなわない。）。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】上記（１）を実現
する手段として、ＣＶＤ法により、直接、単結晶層Ｓｉ
を横方向エピタキシャル成長させる方法、非晶質Ｓｉを
堆積して、熱処理により固相横方向エピタキシャル成長
させる方法、非晶質あるいは、多結晶Ｓｉ層に電子線、
レーザー光等のエネルギービームを収束して照射し、溶
融再結晶により単結晶層をＳｉＯ２　上に成長させる方
法、そして、棒状ヒーターにより帯状に溶融領域を走査
する方法（Ｚｏｎｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｒｅｃｒｙｓｔ
ａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）　が知られている。これらの方
法にはそれぞれ一長一短があるが、その制御性、生産性
、均一性、品質に多大の問題を残しており、いまだに、
工業的に実用化したものはない。たとえば、ＣＶＤ法は
平坦薄膜化するには、犠牲酸化が必要となり、固相成長
法ではその結晶性が悪い。また、ビームアニール法では
、収束ビーム走査による処理時間と、ビームの重なり具
合、焦点調整などの制御性に問題がある。このうち、Ｚ
ｏｎｅ　Ｍｅｌｔｉｎｇ　Ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａ
ｔｉｏｎ法がもっとも成熟しており、比較的大規模な集
積回路も試作されてはいるが依然として、亜粒界等の結
晶欠陥は、多数残留しており、少数キャリヤーデバイス
を作成するにいたってない。

【０００６】上記（２）の方法であるＳｉ基板をエピタ
キシャル成長の種子として用いない方法に於ては、次の
３種類の方法が挙げられる。

【０００７】■．Ｖ型の溝が表面に異方性エッチングさ
れたＳｉ単結晶基板に酸化膜を形成し、該酸化膜上に多
結晶Ｓｉ層をＳｉ基板と同じ程厚く堆積した後、Ｓｉ基
板の裏面から研磨によって、厚い多結晶Ｓｉ層上にＶ溝
に囲まれて誘電分離されたＳｉ単結晶領域を形成する方
法である。この方法に於ては、結晶性は、良好であるが
、多結晶Ｓｉを数百ミクロンも厚く堆積する工程と、単
結晶Ｓｉ基板を裏面より研磨して分離したＳｉ活性層の
みを残す工程とを要するために、制御性及び生産性の点
から問題がある。

【０００８】■．サイモックス（ＳＩＭＯＸ：Ｓｅｐｅ
ｒａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｉｏｎ　ｉｍｐｌａｎｔｅｄ　ｏ
ｘｙｇｅｎ）　と称されるＳｉ単結晶基板中に酸素のイ
オン注入によりＳｉＯ２　層を形成する方法であり、Ｓ
ｉプロセスと整合性が良いため現在もっとも成熟した方
法である。しかしながら、ＳｉＯ２　層形成をするため
には、酸素イオンを１０１８ｉｏｎｓ／ｃｍ２　以上も
注入する必要があり、その注入時間は長大であり、生産
性は高いとはいえず、また、ウエハーコストは高い。更
に、結晶欠陥は多く残存し、工業的に見て、少数キャリ
ヤーデバイスを作製できる充分な品質に至っていない。

【０００９】■．多孔質Ｓｉの酸化による誘電体分離に
よりＳＯＩ構造を形成する方法である。この方法は、Ｐ
型Ｓｉ単結晶基板表面にＮ型Ｓｉ層をプロトンイオン注
入（イマイ他，　Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｇｒｏｗｔｈ，
ｖｏｌ　６３，５４７（１９８３）　），　もしくは、
エピタキシャル成長とパターニングによって島状に形成
し、表面よりＳｉ島を囲むようにＨＦ溶液中の陽極化成
法によりＰ型のＳｉ基板のみを多孔質化したのち、増速
酸化によりＮ型Ｓｉ島を誘電体分離する方法である。本
方法では、分離されているＳｉ領域は、デバイス工程の
まえに決定されており、デバイス設計の自由度を制限す
る場合があるという問題点がある。

【００１０】本発明は、上記したような問題点及び上記
したような要求に応える半導体基板を作製する半導体基
材の作製方法を提供することを目的とする。また、本発
明は、シリコン基体の絶縁面上に結晶性が単結晶ウエハ
ー並に優れた単結晶を得ることができ、且つ生産性、均
一性、制御性、コストの面において卓越した半導体基材
の作製方法を提供することを目的とする。更に本発明は
、従来のＳＯＩ構造の利点を実現し、応用可能な半導体
基材の作製方法を提供することも目的とする。また、本
発明は、ＳＯＩ構造の大規模集積回路を作製する際にも
、高価なＳＯＳや、ＳＩＭＯＸの代替たり得る半導体基
材の作製方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体基材の作
製方法は、シリコン基体を多孔質化する工程と、該多孔
質化したシリコン基体上に非多孔質シリコン単結晶層を
形成する工程と、該非多孔質シリコン単結晶層の表面に
酸化層を形成する工程と、該非多孔質シリコン単結晶層
上の酸化層表面を、表面に絶縁物を有するもう一方のシ
リコン基体に貼り合わせてのち、弗酸に浸すことによっ
て該多孔質化したシリコン基体を無電解湿式化学エッチ
ングにより除去する工程と、を有することを特徴とする
。

【００１２】また、本発明の半導体基材の作製方法は、
一方の面側をＮ型にしたシリコン基体の他方の面側を多
孔質化する工程と、Ｎ型の非多孔質シリコン単結晶表面
に酸化層を形成する工程と、該酸化層表面を、表面に絶
縁物を有するもう一方のシリコン基体に貼り合わせての
ち、弗酸に浸すことによって多孔質化したシリコン領域
を無電解湿式化学エッチングにより除去する工程と、を
有することを特徴とする。

【００１３】ここで、絶縁物を有するもう一方のシリコ
ン基体は、トランジスタ等の電子回路素子、Ａｌ等の電
極配線が形成されたものも含めるものとする。

【００１４】以下、本発明について実施態様例に基づい
て説明するが、まず、本発明の理解を容易化するために
、多孔質Ｓｉ及びそのエッチングについての従来技術に
ついて説明する。

【００１５】本発明において用いる多孔質Ｓｉは、Ｕｈ
ｌｉｒ　等によって１９５６年に半導体の電解研磨の研
究過程に於て発見された（Ａ．Ｕｈｌｉｒ，　Ｂｅｌｌ
　Ｓｙｓｔ．Ｔｅｃｈ．Ｊ．，　ｖｏｌ　３５，ｐ．３
３３（１９５６））　。また、ウナガミ等は、陽極化成
におけるＳｉの溶解反応を研究し、ＨＦ溶液中のＳｉの
陽極反応には正孔が必要であり、その反応は、次のよう
であると報告している（Ｔ．ウナガミ：　Ｊ．　Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，　ｖｏｌ．　１２７，　
ｐ．４７６　（１９８０）　）。

【００１６】Ｓｉ　＋　２ＨＦ　＋　（２−ｎ）ｅ＋　　→　　Ｓｉ
Ｆ２　＋　２Ｈ＋　＋　ｎｅ−ＳｉＦ２　＋　２ＨＦ　
　→　　ＳｉＦ４　＋　Ｈ２ＳｉＦ４　＋　２ＨＦ　　
→　　Ｈ２ＳｉＦ６又は、Ｓｉ　＋　４ＨＦ　＋　（４−λ）ｅ＋　→　　ＳｉＦ
４＋　４Ｈ＋　＋　　λｅ−ＳｉＦ４　＋　２ＨＦ　　
→　　Ｈ２ＳｉＦ６ここで、ｅ＋　及び、ｅ−　はそれ
ぞれ、正孔と電子を表している。また、ｎ及びλは夫々
シリコン１原子が溶解するために必要な正孔の数であり
、ｎ＞２又は、λ＞４なる条件が満たされた場合に多孔
質シリコンが形成されるとしている。

【００１７】以上のことから、正孔の存在するＰ型シリ
コンは、多孔質化されるが、Ｎ型シリコンは多孔質化さ
れない。この多孔質化に於ける選択性は、長野ら及びイ
マイによって実証されている（長野、中島、安野、大中
、梶原；　電子通信学会技術研究報告、ｖｏｌ　７９，
ＳＳＤ　７９−９５４９（１９７９）、（Ｋ．イマイ；
Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｖｏ
ｌ２４，１５９　（１９８１））。

【００１８】しかし、高濃度Ｎ型Ｓｉであれば多孔質化
されるという報告もあり（Ｒ．Ｐ．Ｈｏｌｍｓｔｒｏｍ
　ａｎｄ　Ｊ．Ｙ．Ｃｈｉ．　Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌ
ｅｔｔ．　Ｖｏｌ．４２，３８６（１９８３）　）、Ｐ
型、Ｎ型の別にこだわらず、多孔質化を実現できる基板
を選ぶことが重要である。

【００１９】また、多孔質層はその内部に大量の空隙が
形成されているために、密度が半分以下に減少する。そ
の結果、体積に比べて表面積が飛躍的に増大するため、
その化学エッチング速度は、通常の単結晶層のエッチン
グ速度に比べて、著しく増速される。

【００２０】次に、上記多孔質Ｓｉの化学エッチングに
よる除去について論じる。一般に、Ｐ＝（２．　３３−Ａ）／２．　３３　　　　　　　　
　（１）をＰｏｒｏｓｉｔｙといい、陽極化成時に、こ
の値を３０〜５５％に調節することによって、酸化多孔
質Ｓｉを単結晶Ｓｉの酸化膜と同程度の質にすることが
できる。Ｐｏｒｏｓｉｔｙは、Ｐ＝（　ｍ１　−ｍ２）
／（ｍ１　−ｍ３）　　　　　　　　　　　（２）また
は、Ｐ＝（　ｍ１　−ｍ２）／　ρＡｔ　　　　　　　　　
　　　　　　（３）ｍ１　：陽極化成前の全重量ｍ２　：陽極化成後の全重量ｍ３　：多孔質Ｓｉを除去した後の全重量ρ　　：単結
晶Ｓｉの密度Ａ　　：多孔質化した面積ｔ　　：多孔質Ｓｉの厚さで表されるが、多孔質化する領域の面積を正確に算出で
きない場合も多々ある。この場合は、式　（２）　が有
効であるが、ｍ３　を測定するためには、多孔質Ｓｉを
エッチングしなければならない。

【００２１】また、上記した多孔質Ｓｉ上のエピタキシ
ャル成長において、多孔質Ｓｉはその構造的性質のため
、ヘテロエピタキシャル成長の際に発生する歪みを緩和
して、欠陥の発生を抑制することが可能である。しかし
ながら、この場合も、多孔質ＳｉのＰｏｒｏｓｉｔｙが
非常に重要なパラメーターとなることは明らかである。したがって、上記のＰｏｒｏｓｉｔｙの測定は、この場
合も必要不可欠である。

【００２２】多孔質Ｓｉをエッチングする方法としては
、■．ＮａＯＨ水溶液で多孔質Ｓｉをエッチングする（
Ｇ．Ｂｏｎｃｈｉｌ，Ｒ．Ｈｅｒｉｎｏ，Ｋ．Ｂａｒｌ
ａ，ａｎｄ　Ｊ．Ｃ．Ｐｆｉｓｔｅｒ，　Ｊ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，　ｖｏｌ．１３０，　ｎｏ
．７，　１６１１（１９８３）　）。■．単結晶Ｓｉを
エッチングすることが可能なエッチング液で多孔質Ｓｉ
をエッチングする。が知られている。

【００２３】上記■の方法は、通常、フッ硝酸系のエッ
チング液が用いられるが、このときのＳｉのエッチング
過程は、Ｓｉ　＋　２Ｏ　　→　Ｓｉ　Ｏ２Ｓｉ　Ｏ２
　＋４　ＨＦ　　→　　Ｓｉ　Ｆ４　＋Ｈ２　Ｏに示さ
れる様に、Ｓｉが硝酸で酸化され、Ｓｉ　Ｏ２　に変質
し、そのＳｉ　Ｏ２　をフッ酸でエッチングすることに
よりＳｉのエッチングが進む。

【００２４】しかしながら，上記■の方法のようなエッ
チングの場合、多孔質Ｓｉをエッチングすることはでき
るが、結晶Ｓｉもエッチングされてしまう。

【００２５】同様に結晶Ｓｉをエッチングする方法とし
ては、上記フッ硝酸系エッチング液の他に、エチレンジ
アミン系ＫＯＨ系ヒドラジン系などがある。

【００２６】これらのことから、多孔質Ｓｉの選択エッ
チングを行うためには、上記Ｓｉエッチング液以外で多
孔質Ｓｉをエッチングすることのできるエッチング液を
選ぶ必要がある。

【００２７】従来行われている多孔質Ｓｉの選択エッチ
ングは、上記■の方法となるＮａＯＨ水溶液をエッチン
グ液としたエッチングのみである。

【００２８】しかしながら、従来行われているＮａＯＨ
水溶液を用いた多孔質Ｓｉの選択エッチング方法では、
Ｎａイオンがエッチング表面に吸着することは避けられ
ない。このＮａイオンは、不純物汚染の主たる原因とな
り、界面準位を形成するなどの悪影響を与えるのみで、
半導体プロセスにおいて導入されてはならない物質であ
る。

【００２９】本発明は、以上説明した多孔質Ｓｉ及びそ
のエッチングについての従来技術に鑑みなされたもので
ある。

【００３０】ここで、前述した多孔質Ｓｉ層には、透過
電子顕微鏡による観察によれば、平均約６００オングス
トローム程度の径の孔が形成されており、その密度は単
結晶Ｓｉに比べると、半分以下になるにもかかわらず、
単結晶性は維持されており、多孔質層の上部へ単結晶Ｓ
ｉ層をエピタキシャル成長させることも可能である。た
だし、１０００℃以上では、内部の孔の再配列が起こり
、増速エッチングの特性が損なわれる。このため、Ｓｉ
層のエピタキシャル成長には、分子線エピタキシャル成
長法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、バ
イアス・スパッター法、液相成長法等の低温成長が好適
とされる。

【００３１】また、正孔の存在するＰ型シリコンは、多
孔質化されやすく、選択的にＰ型シリコンを多孔質化す
ることができる。なお高濃度Ｎ型Ｓｉであれば多孔質化
することも可能であるとの報告もあり、Ｐ型、Ｎ型の別
にこだわらず、多孔質化を実現できる基板を選ぶことが
重要である。

【００３２】さらに多孔質はその内部に大量の空隙が形
成されているために、体積に比べて表面積が飛躍的に増
大するため、その化学エッチング速度は、通常の単結晶
層のエッチング速度に比べて、著しく増速される。

【００３３】本発明は、このような多孔質シリコン層の
性質を利用するともに、この多孔質シリコンを単結晶シ
リコンに対して選択的にエッチング可能なエッチング液
を用いた半導体基材の作製方法を提供するものである。本発明において用いられるエッチング液は、弗酸であり
、かかる弗酸は汚染がきわめて少なく半導体プロセス上
悪影響をおよぼすことなく、非多孔質シリコンをエッチ
ングせずに、効率よく、均一に、多孔質シリコンを選択
的に化学エッチングすることができる。なお、弗酸を用
いた無電解湿式化学エッチングについての説明の詳細に
ついては後述する。

【００３４】本発明の特徴とするところは、シリコン基
体を多孔質化し、この多孔質化した基体上に結晶性の優
れた非多孔質シリコン単結晶層を形成するか、或は一方
の面側をＮ型にしたシリコン基体の他方の面側を多孔質
化することで、多孔質シリコン領域上に結晶性の優れた
非多孔質シリコン単結晶層を形成し、この非多孔質シリ
コン単結晶層に酸化層を形成して、表面に絶縁物が形成
されたシリコン基体の該絶縁表面に貼り合せて、絶縁面
上に結晶性の優れた非多孔質シリコン単結晶層を形成し
、該多孔質化により通常の単結晶層に比べて著しくエッ
チング速度が増速された多孔質化シリコン基体（又は多
孔質化シリコン領域）を非多孔質シリコン単結晶層を残
して、弗酸を用いて除去することにある。

【００３５】本発明においては、経済性に優れて、大面
積に渡り均一平坦で、欠陥の著しく少ない極めて優れた
結晶性を有するシリコン単結晶を、絶縁物が形成された
シリコン基体の絶縁面上に形成することができる。

【００３６】以下、本発明の実施態様例について説明す
る。（実施態様例１）なお、ここでは、Ｓｉ基板の全てを多
孔質化した後に単結晶層をエピタキシャル成長させた場
合について説明する。

【００３７】図１〜図３は本発明の半導体基材の作製方
法の第１の実施態様例を説明するための工程図である。

【００３８】図１に示すように、先ず、Ｓｉ単結晶基板
を用意して、その全部を多孔質化する（１１）。種々の
成長法により、エピタキシャル成長を多孔質化した基板
表面に行い、薄膜単結晶層１２を形成する。Ｓｉ基板は
、ＨＦ溶液を用いた陽極化成法によって、多孔質化させ
る。この多孔質Ｓｉ層は、単結晶Ｓｉの密度２．３３ｇ
／ｃｍ３に比べて、その密度をＨＦ溶液濃度を５０〜２
０％に変化させることで密度１．１〜０．６ｇ／ｃｍ３
の範囲に変化させることができる。この多孔質Ｓｉ層は
、透過電子顕微鏡による観察によれば、平均約６００オ
ングストローム程度の径の孔が形成される。

【００３９】次に図２に示すように、もう一つのＳｉ基
板１３を用意して、その表面に絶縁物１４を形成した後
、多孔質Ｓｉ基板上の単結晶Ｓｉ層上に形成した酸化層
１５表面に、該絶縁物１４を表面に持つＳｉ基板を貼り
つける。絶縁物１４は、Ｓｉの絶縁層はもちろんのこと
、堆積されたシリコン酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸
化タンタル等が適用される。この貼り付け工程は、洗浄
した表面同志を密着させ、その後酸素雰囲気あるいは、
窒素雰囲気中で加熱する。また、酸化層１５は、最終的
な活性層である単結晶層１２の界面準位を低減させるた
めに形成する。次に図３に示すように、多孔質Ｓｉ基板
１１を全部、弗酸に浸し撹はんすることによって、多孔
質Ｓｉのみを無電解湿式化学エッチングして絶縁物上に
薄膜化した単結晶シリコン層を残存させ形成する。図３は本発明で得られる半導体基板が示される。絶縁物
１４、酸化層１５を介した絶縁物基板１３上に結晶性が
シリコンウエハーと同等な単結晶Ｓｉ層１２が平坦に、
しかも均一に薄層化されて、ウエハー全域に、大面積に
形成される。

【００４０】こうして得られた半導体基板は、絶縁分離
された電子素子作製という点から見ても好適に使用する
ことができる。

【００４１】弗酸による、多孔質Ｓｉのみを無電解湿式
エッチングする選択エッチング法について、以下に述べ
る。

【００４２】図４に、多孔質Ｓｉと単結晶Ｓｉを４９％
弗酸に撹はんしながら浸潤したときのエッチングされた
多孔質Ｓｉと単結晶Ｓｉの厚みのエッチング時間依存性
を示す。多孔質Ｓｉは単結晶Ｓｉを陽極化成によって作
成し、その条件を以下にしめす。陽極化成によって形成
する多孔質Ｓｉの出発材料は、単結晶Ｓｉに限定される
ものではなく、他の結晶構造のＳｉでも可能である。

【００４３】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５Ｏ
Ｈ＝１：１：１時間：　　　　　　　　　　　　　　２
．　４　　（時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　３００（μ
ｍ）Ｐｏｒｏｓｉｔｙ：　　　　５６（％）上記条件に
より作成した多孔質Ｓｉを室温において４９％弗酸（白
丸）に撹はんしながら浸潤した。のちに、該多孔質Ｓｉ
の厚みの減少を測定した。多孔質Ｓｉは急速にエッチン
グされ、４０分ほどで９０μｍ、更に、８０分経過させ
ると２０５μｍも、高度の表面性を有して、均一にエッ
チングされる。エッチング速度は溶液濃度及び、温度に
依存する。

【００４４】また、５００μｍ厚の非多孔質Ｓｉを室温
において４９％弗酸（黒丸）に撹はんしながら浸潤した
。のちに、該非多孔質Ｓｉの厚みの減少を測定した。非多孔質Ｓｉは、１２０分経過した後にも、５０オング
ストローム以下しかエッチングされなかった。

【００４５】エッチング後の多孔質Ｓｉと非多孔質Ｓｉ
を水洗し、その表面を二次イオンにより微量分析したと
ころ何等不純物は検出されなかった。

【００４６】溶液濃度および温度の条件は、本願では、
一例として、４９％弗酸、室温の場合について取り上げ
たが、本発明はかかる条件に限定されるものではなく、
多孔質Ｓｉのエッチング速度および多孔質Ｓｉと非多孔
質Ｓｉとのエッチングの選択比が製造工程等で実用上差
し支えない範囲で設定される。好ましくは、弗酸濃度は
５％〜９５％、温度は通常用いられる温度で行われる。

【００４７】（実施態様例２）以下、本発明の半導体基
材の作製方法の第２の実施態様例を図面を参照しながら
詳述する。

【００４８】図５〜図８は本発明の半導体基材の作製方
法の第２の実施態様例を説明するための工程図で、夫々
各工程に於ける模式的切断面図として示されている。

【００４９】先ず図５に示される様に種々の薄膜成長法
によるエピタキシャル成長によりＰ型Ｓｉ単結晶基板３
１上に低不純物濃度層３２を形成する。或は、Ｐ型Ｓｉ
単結晶基板３１の表面をプロトンをイオン注入してＮ型
単結晶層３２を形成する。

【００５０】次に、図６に示される様にＰ型Ｓｉ単結晶
基板３１を裏面よりＨＦ溶液を用いた陽極化成法によっ
て、多孔質Ｓｉ基板３３に変質させる。この多孔質Ｓｉ
層は、単結晶Ｓｉの密度２．３３ｇ／ｃｍ３に比べて、
その密度をＨＦ溶液濃度を５０〜２０％に変化させるこ
とで密度１．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲に変化させる
ことができる。この多孔質層は、既に述べたように、Ｐ
型基板に形成される。

【００５１】図７に示すように、もう一つのＳｉ基板３
４を用意して、その表面に絶縁物３５を形成した後、多
孔質Ｓｉ基板上の単結晶Ｓｉ層上に形成した酸化層３６
の表面に、該絶縁物３５を持つＳｉ基板３４を貼りつけ
る。その後に、多孔質シリコン基板を全部、弗酸に浸し
、撹はんすることによって、多孔質Ｓｉのみを無電解湿
式化学エッチングして絶縁物上に薄膜化した単結晶シリ
コン層を残存させ形成する。

【００５２】図８には本発明で得られる半導体基板が示
される。酸化層３６、絶縁物３５を介した絶縁物基板３
４上に結晶性がシリコンウエハーと同等な単結晶Ｓｉ層
３２が平坦に、しかも均一に薄層化されて、ウエハー全
域に、大面積に形成される。こうして得られた半導体基
板は、絶縁分離された電子素子作製という点から見ても
好適に使用することができる。

【００５３】陽極化成の条件、無電解湿式化学エッチン
グにおける溶液濃度および温度の条件等は、実施態様例
１で示した条件と同様である。

【００５４】以上は、多孔質化を行う前にＮ型層を形成
し、その後、陽極化成により選択的に、Ｐ型基板のみを
多孔質化する方法である。

【００５５】

【実施例】以下、具体的な実施例によって本発明を説明
する。（実施例１）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０　）単結晶Ｓｉ基板をＨＦ溶液中において陽極化成を
行った。

【００５６】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【００５７】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５Ｏ
Ｈ＝１：１：１時間：　　　　　　　　　　　　　　１
．　６　　（時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　２００（μ
ｍ）Ｐｏｒｏｓｉｔｙ：　　　　５６（％）該Ｐ型（１
００　）多孔質Ｓｉ基板上にＭＢＥ（分子線エピタキシ
ー：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｅａｍ　Ｅｐｉｔａｘｙ）
　法により、Ｓｉエピタキシャル層を０．５ミクロン低
温成長させた。堆積条件は、以下のとおりである。

【００５８】温度：　　　　　　７００　℃圧力：　　
　　　　１　×　１０−９　Ｔｏｒｒ成長速度：　　　
　　　０．１　ｎｍ／ｓｅｃ次に、このエピタキシャル
層の表面に１０００オングストロームの酸化層を形成し
、その酸化表面に、表面に５０００オングストロームの
酸化層を形成したもう一方のＳｉ基板を重ねあわせ、酸
素雰囲気中で８００　℃、０．５　時間過熱することに
より、両者のＳｉ基板は、強固に接合された。

【００５９】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。

【００６０】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液にた
いするエッチング速度は、極めて低く７８分後でも５０
オングストローム以下程度であり、多孔質層のエッチン
グ速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層
におけるエッチング量（数十オングストローム）は実用
上無視できる膜厚減少である。すなわち、２００ミクロ
ンの厚みをもった多孔質化されたＳｉ基板は、除去され
、ＳｉＯ２　上に０．５　μｍ　の厚みを持った単結晶
Ｓｉ層が形成できた。透過電子顕微鏡による断面観察の
結果、Ｓｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、
良好な結晶性が維持されていることが確認された。（実施例２）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０　）単結晶Ｓｉ基板をＨＦ溶液中において陽極化成を
行った。

【００６１】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【００６２】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５Ｏ
Ｈ＝１：１：１時間：　　　　　　　　１．　６　　（
時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　２００（μｍ）Ｐｏｒｏ
ｓｉｔｙ：　　　　５６（％）該Ｐ型（１００　）多孔
質Ｓｉ基板上にプラズマＣＶＤ法により、Ｓｉエピタキ
シャル層を０．５　ミクロン低温成長させた。堆積条件
は、以下のとおりである。

【００６３】ガス：　　　　　　　　ＳｉＨ４高周波電
力：　　　　　　　　１００　Ｗ温度：　　　　　　　
　８００　℃ 圧力：　　　１×　１０−２　Ｔｏｒｒ成長速度：　　
　　　　　　２．５　ｎｍ／ｓｅｃ次に、このエピタキ
シャル層の表面に１０００オングストロームの酸化層を
形成し、その酸化表面に、表面に５０００オングストロ
ームの酸化層を形成したもう一方のＳｉ基板を重ねあわ
せ、酸素雰囲気中で８００　℃，０．５　時間過熱する
ことにより、両者のＳｉ基板は、強固に接合された。

【００６４】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。非多孔質Ｓｉ
単結晶の該エッチング液にたいするエッチング速度は、
極めて低く７８分後でも５０オングストローム以下程度
であり、多孔質層のエッチング速度との選択比は十の五
乗以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数
十オングストローム）は実用上無視できる膜厚減少であ
る。すなわち、２００ミクロンの厚みをもった多孔質化
されたＳｉ基板は、除去され、ＳｉＯ２上に０．５　μ
ｍ　の厚みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。（実施例３）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０）単結晶Ｓｉ基板をＨＦ溶液中において陽極化成を行
った。

【００６５】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【００６６】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５Ｏ
Ｈ＝１：１：１時間：　　　　　　　　　　１．　６　
　（時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　２００（μｍ）Ｐｏ
ｒｏｓｉｔｙ：　　　　５６（％）該Ｐ型（１００）多
孔質Ｓｉ基板上にバイアス・スパッター法により、Ｓｉ
エピタキシャル層を０．５　ミクロン低温成長させた。堆積条件は、以下のとおりである。ＲＦ周波数：　　　　　　１００　ＭＨｚ高周波電力：
　　　　　　６００　Ｗ温度：　　　　　　３００　℃ Ａｒ　　ガス圧力：　　　８×　１０−３　Ｔｏｒｒ成
長時間：　　　　　　６０　　分ターゲット直流バイアス：　　−２００　Ｖ基板直流バイアス：　　＋５　Ｖ次に、このエピタキシャル層の表面に１０００オングス
トロームの酸化層を形成し、その酸化表面に、表面に５
０００オングストロームの酸化層を形成したもう一方の
Ｓｉ基板を重ねあわせ、酸素雰囲気中で８００　℃，０
．５　時間過熱することにより、両者のＳｉ基板は、強
固に接合された。

【００６７】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。非多孔質Ｓｉ
単結晶の該エッチング液にたいするエッチング速度は、
極めて低く７８分後でも５０オングストローム以下程度
であり、多孔質層のエッチング速度との選択比は十の五
乗以上にも達し、非多孔質層におけるエッチング量（数
十オングストローム）は実用上無視できる膜厚減少であ
る。すなわち、２００ミクロンの厚みをもった多孔質化
されたＳｉ基板は、除去され、ＳｉＯ２上に０．５　μ
ｍ　の厚みを持った単結晶Ｓｉ層が形成できた。（実施例４）２００ミクロンの厚みを持ったＮ型（１０
０）単結晶Ｓｉ基板をＨＦ溶液中において陽極化成を行った。

【００６８】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【００６９】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５Ｏ
Ｈ＝１：１：１時間：　　　　　　　　　　　　　　１
．　６　　（時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　２００（μ
ｍ）Ｐｏｒｏｓｉｔｙ：　　　　５６（％）該Ｎ型（１
００）多孔質Ｓｉ基板上に液相成長法により、Ｓｉエピ
タキシャル層を５ミクロン低温成長させた。成長条件は
、以下のとおりである。

【００７０】溶媒：　　Ｓｎ成長温度：　　９００　℃ 成長雰囲気：　　Ｈ２成長時間：　　５０　　分次に、このエピタキシャル層の表面に１０００オングス
トロームの酸化層を形成し、その酸化表面に、表面に５
０００オングストロームの酸化層を形成したもう一方の
Ｓｉ基板を重ねあわせ、酸素雰囲気中で８００　℃，０
．５　時間過熱することにより、両者のＳｉ基板は、強
固に接合された。

【００７１】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。

【００７２】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液にた
いするエッチング速度は、極めて低く７８分後でも５０
オングストローム以下程度であり、多孔質層のエッチン
グ速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層
におけるエッチング量（数十オングストローム）は実用
上無視できる膜厚減少である。すなわち、２００ミクロ
ンの厚みをもった多孔質化されたＳｉ基板は、除去され
、ＳｉＯ２　上に　５μｍの厚みを持った単結晶Ｓｉ層
が形成できた。（実施例５）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０）単結晶Ｓｉ基板をＨＦ溶液中において陽極化成を行
った。

【００７３】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【００７４】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５Ｏ
Ｈ＝１：１：１時間：　　　　　　　　　　　　　　１
．　６　　（時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　２００（μ
ｍ）Ｐｏｒｏｓｉｔｙ：　　　　５６（％）該Ｐ型（１
００）多孔質Ｓｉ基板上に減圧ＣＶＤ法により、Ｓｉエ
ピタキシャル層を１．０　ミクロン成長させた。堆積条
件は、以下のとおりである。

【００７５】ソースガス：　　　　　　　　ＳｉＨ４キ
ャリヤーガス：　　　　　　　　Ｈ２温度：　　　　　
　　　８５０　℃ 圧力：　　　　１　×１０−２　Ｔｏｒｒ成長速度：　
　　　　　　　　　３．３　ｎｍ／ｓｅｃ次に、このエ
ピタキシャル層の表面に１０００オングストロームの酸
化層を形成し、その酸化表面に、表面に５０００オング
ストロームの酸化層を形成したもう一方のＳｉ基板を重
ねあわせ、酸素雰囲気中で８００　℃，０．５　時間過
熱することにより、両者のＳｉ基板は、強固に接合され
た。

【００７６】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。

【００７７】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液にた
いするエッチング速度は、極めて低く７８分後でも５０
オングストローム以下程度であり、多孔質層のエッチン
グ速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層
におけるエッチング量（数十オングストローム）は実用
上無視できる膜厚減少である。すなわち、２００ミクロ
ンの厚みをもった多孔質化されたＳｉ基板は、除去され
、ＳｉＯ２　上に　１．０μｍ　の厚みを持った単結晶
Ｓｉ層が形成できた。ソースガスとして、ＳｉＨ２Ｃｌ
２　をもちいた場合には、成長温度を数十度上昇させる
必要があるが、多孔質基板に特有な増速エッチング特性
は、維持された。（実施例６）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０）Ｓｉ基板上に減圧ＣＶＤ法により、Ｓｉエピタキシ
ャル層を１ミクロン成長させた。堆積条件は、以下のと
おりである。

【００７８】反応ガス流量：　　　　ＳｉＨ２Ｃｌ２　
　　　　１０００ＳＣＣＭＨ２　　　　　　　　　　２
３０　　ｌ／ｍｉｎ．温度：　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１０８０℃圧力：　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　８０　Ｔｏｒｒ時間：　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２　ｍｉｎ．この基板を５
０％　のＨＦ溶液中において陽極化成を行った。この時
の電流密度は、１００ｍＡ／ｃｍ２であった。又、この時の多孔質化速度は、８．４μｍ／ｍｉｎ．で
あり２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１００）Ｓｉ
基板全体は、２４分で多孔質化された。前述したように
この陽極化成では、Ｐ型（１００）Ｓｉ基板のみが多孔
質化され，Ｓｉエピタキシャル層には変化がなかった。

【００７９】次に、このエピタキシャル層の表面に１０
００オングストロームの酸化層を形成し、その酸化表面
に、表面に５０００オングストロームの酸化層を形成し
たもう一方のＳｉ基板を重ねあわせ、酸素雰囲気中で８
００　℃，０．５　時間過熱することにより、両者のＳ
ｉ基板は、強固に接合された。

【００８０】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。

【００８１】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液にた
いするエッチング速度は、極めて低く７８分後でも５０
オングストローム以下程度であり、多孔質層のエッチン
グ速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層
におけるエッチング量（数十オングストローム）は実用
上無視できる膜厚減少である。すなわち、２００ミクロ
ンの厚みをもった多孔質化されたＳｉ基板は、除去され
、ＳｉＯ２　上に１．０　μｍ　の厚みを持った単結晶
Ｓｉ層が形成できた。

【００８２】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。（実施例７）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０）Ｓｉ基板上に常圧ＣＶＤ法により、Ｓｉエピタキシ
ャル層を５ミクロン成長させた。堆積条件は、以下のと
おりである。

【００８３】反応ガス流量：　　　　ＳｉＨ２Ｃｌ２　
　　　　１０００ＳＣＣＭＨ２　　　　　　　　　　２
３０　　ｌ／ｍｉｎ．温度：　　　　　　　　　　　　
　　　　１０８０　　℃圧力：　　　　　　　　　　　
　　　　　７６０　Ｔｏｒｒ時間：　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１　ｍｉｎ．上記Ｓｉ基板をＨＦ溶
液中において陽極化成を行った。

【００８４】陽極化成条件は以下のとおりであった。

【００８５】印加電圧：　　　　　　　　　　２．６（
Ｖ）電流密度：　　　　　　　　　　３０　　（ｍＡ・
ｃｍ−２　）陽極化成溶液：　　ＨＦ：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ
５ＯＨ＝１：１：１時間：　　　　　　　　１．　６　
　（時間）多孔質Ｓｉの厚み：　　　　２００（μｍ）
Ｐｏｒｏｓｉｔｙ：　　　　　　５６（％）前述したよ
うにこの陽極化成では、Ｐ型（１００）Ｓｉ基板のみが
多孔質化されＳｉエピタキシャル層には変化がなかった
。

【００８６】次に、このエピタキシャル層の表面に１０
００オングストロームの酸化層を形成し、その酸化表面
に、表面に５０００オングストロームの酸化層を形成し
たもう一方のＳｉ基板を重ねあわせ、酸素雰囲気中で８
００　℃，０．５　時間過熱することにより、両者のＳ
ｉ基板は、強固に接合された。

【００８７】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。

【００８８】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液にた
いするエッチング速度は、極めて低く７８分後でも５０
オングストローム以下程度であり、多孔質層のエッチン
グ速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層
におけるエッチング量（数十オングストローム）は実用
上無視できる膜厚減少である。すなわち、２００ミクロ
ンの厚みをもった多孔質化されたＳｉ基板は、除去され
、ＳｉＯ２　上に５　μｍの厚みを持った単結晶Ｓｉ層
が形成できた。　　透過電子顕微鏡による断面観察の結
果、Ｓｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良
好な結晶性が維持されていることが確認された。（実施例８）２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１０
０）Ｓｉ基板表面にプロトンのイオン注入によって、Ｎ
型Ｓｉ層を１ミクロン形成した。Ｈ＋　注入量は、５　
×１０１５　　（ｉｏｎｓ／ｃｍ２）であった。この基
板を５０％のＨＦ溶液中において陽極化成を行った。こ
の時の電流密度は、１００　ｍＡ／ｃｍ２　であった。この時の多孔質化速度は、８．４μｍ／ｍｉｎ．であり
，２００ミクロンの厚みを持ったＰ型（１００）Ｓｉ基
板全体は、２４分で多孔質化された。前述したようにこ
の陽極化成では、Ｐ型（１００）Ｓｉ基板のみが多孔質
化されＮ型Ｓｉ層には変化がなかった。

【００８９】次に、このＮ型Ｓｉ層の表面に１０００オ
ングストロームの酸化層を形成し、その酸化表面に、表
面に５０００オングストロームの酸化層を形成したもう
一方のＳｉ基板を重ねあわせ、酸素雰囲気中で８００　
℃，０．５　時間過熱することにより、両者のＳｉ基板
は、強固に接合された。

【００９０】その後、該張り合わせた基板を４９％弗酸
で撹はんしながら選択エッチングする。７８分後には、
単結晶Ｓｉ層だけがエッチングされずに残り、単結晶Ｓ
ｉをエッチ・ストップの材料として、多孔質Ｓｉ基板は
選択エッチングされ、完全に除去された。

【００９１】非多孔質Ｓｉ単結晶の該エッチング液にた
いするエッチング速度は、極めて低く７８分後でも５０
オングストローム以下程度であり、多孔質層のエッチン
グ速度との選択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層
におけるエッチング量（数十オングストローム）は実用
上無視できる膜厚減少である。すなわち、２００ミクロ
ンの厚みをもった多孔質化されたＳｉ基板は、除去され
、ＳｉＯ２　上に１．０　μｍ　の厚みを持った単結晶
Ｓｉ層が形成できた。

【００９２】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、Ｓ
ｉ層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。

【００９３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
絶縁物基体上に結晶性が単結晶ウエハー並に優れたＳｉ
結晶層を得るうえで、生産性、均一性、制御性、経済性
の面において卓越した方法を提供することができる。

【００９４】更に本発明によれば、従来のＳＯＩデバイ
スの利点を実現し、応用可能な半導体基材の作製方法を
提案することができる。

【００９５】また、本発明によれば、ＳＯＩ構造の大規
模集積回路を作製する際にも、高価なＳＯＳや、ＳＩＭ
ＯＸの代替足り得る半導体基材の作製方法を提案するこ
とができる。

【００９６】本発明によれば、元々良質な単結晶Ｓｉ基
体を出発材料として、単結晶層を表面にのみに残して下
部のＳｉ基体を化学的に除去して絶縁物上に移設させる
ものであり、実施例にも詳細に記述したように、多数処
理を短時間に行うことが可能となり、その生産性と経済
性に多大の進歩がある。

【００９７】本発明によれば、多孔質Ｓｉのエッチング
において、半導体プロセス上悪影響をおよぼさない湿式
化学エッチング液用いることができ、かつ、多孔質Ｓｉ
と非多孔質Ｓｉとのエッチングの選択比が５桁以上もあ
り、制御性、生産性に多大の進歩がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体基材の作製方法の第１の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【図２】本発明の半導体基材の作製方法の第１の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【図３】本発明の半導体基材の作製方法の第１の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【図４】多孔質と非多孔質Ｓｉのエッチング特性である
。

【図５】本発明の半導体基材の作製方法の第２の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【図６】本発明の半導体基材の作製方法の第２の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【図７】本発明の半導体基材の作製方法の第２の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【図８】本発明の半導体基材の作製方法の第２の実施態
様例の工程を説明するための模式的断面図である。

【符号の説明】

１１　　多孔質Ｓｉ基板１２　　エピタキシャルＳｉ単結晶層１３　　Ｓｉ基板１４　　表面絶縁物層１５　　エピタキシャルＳｉ単結晶層表面の絶縁層３１
　　Ｐ型Ｓｉ単結晶基板３２　　Ｎ型Ｓｉ単結晶層３３　　多孔質Ｓｉ基板３４　　Ｓｉ基板３５　　表面絶縁物層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　シリコン基体を多孔質化する工程と、
該多孔質化したシリコン基体上に非多孔質シリコン単結
晶層を形成する工程と、該非多孔質シリコン単結晶層の
表面に酸化層を形成する工程と、該非多孔質シリコン単
結晶層上の酸化層表面を、表面に絶縁物を有するもう一
方のシリコン基体に貼り合わせてのち、弗酸に浸すこと
によって該多孔質化したシリコン基体を無電解湿式化学
エッチングにより除去する工程と、を有する半導体基材
の作製方法。
【請求項２】　　前記多孔質化したシリコン基体上に形
成された前記非多孔質シリコン単結晶層の厚さが１００
ミクロン以下である請求項１に記載の半導体基材の作製
方法。
【請求項３】　　前記非多孔質シリコン単結晶層は、エ
ピタキシャル成長により形成される請求項１に記載の半
導体基材の作製方法。
【請求項４】　　前記非多孔質シリコン単結晶層は分子
線エピタキシャル法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、
光ＣＶＤ法、液相成長法、バイアス・スパッター法から
選ばれる方法によって形成される請求項１に記載の半導
体基材の作製方法。
【請求項５】　　前記多孔質化する工程は陽極化成であ
る請求項１に記載の半導体基材の作製方法。
【請求項６】　　前記陽極化成はＨＦ溶液中で行われる
請求項５に記載の半導体基材の作製方法。
【請求項７】　　一方の面側をＮ型にしたシリコン基体
の他方の面側を多孔質化する工程と、Ｎ型の非多孔質シ
リコン単結晶表面に酸化層を形成する工程と、該酸化層
表面を、表面に絶縁物を有するもう一方のシリコン基体
に貼り合わせてのち、弗酸に浸すことによって多孔質化
したシリコン領域を無電解湿式化学エッチングにより除
去する工程と、を有する半導体基材の作製方法。
【請求項８】　　前記他方の面側がＰ型にされている請
求項７に記載の半導体基材の作製方法。
【請求項９】　　前記Ｎ型とされた領域の厚さが１００
ミクロン以下である請求項７に記載の半導体基材の作製
方法。
【請求項１０】　　前記多孔質化する工程は陽極化成で
ある請求項７に記載の半導体基材の作製方法。
【請求項１１】　　前記Ｎ型のシリコン領域はプロトン
照射またはエピタキシャル成長により形成されている請
求項７に記載の半導体基材の作製方法。
【請求項１２】　　前記陽極化成はＨＦ溶液中で行われ
る請求項１０に記載の半導体基材の作製方法。