JPH05315315A - Manufacture of semiconductor - Google Patents
Manufacture of semiconductorInfo
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- JPH05315315A JPH05315315A JP11276192A JP11276192A JPH05315315A JP H05315315 A JPH05315315 A JP H05315315A JP 11276192 A JP11276192 A JP 11276192A JP 11276192 A JP11276192 A JP 11276192A JP H05315315 A JPH05315315 A JP H05315315A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板上に梁状体
(片持ち梁、両持ち梁)を形成する方法の改良に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method of forming a beam-like body (cantilevered beam, doubly supported beam) on a semiconductor substrate.
【0002】半導体基板上に、少なくとも1点において
半導体基板に支持される梁状体を犠牲層を介して形成し
た後、犠牲層をエッチング除去して半導体基板上に梁状
体を形成する方法は、マイクロマシン技術を応用して製
造される加速度計のセンサー部や64MDRAMのメモ
リーセルのキャパシタ等の形成に広く使用されている。
本発明はこの梁状体の形成方法の改良に関する。A method for forming a beam-like body on a semiconductor substrate by etching a sacrificial layer after forming a beam-like body supported by the semiconductor substrate at at least one point on the semiconductor substrate via a sacrificial layer is known. It is widely used for forming the sensor part of the accelerometer manufactured by applying the micromachine technology and the capacitor of the memory cell of 64M DRAM.
The present invention relates to an improvement in the method for forming the beam-shaped body.
【0003】[0003]
【従来の技術】梁状体の一例としてフィン型のキャパシ
タ電極を形成する場合について説明する。図2(a)に
示すように、シリコン基板1上にリンドープドガラス
(PSG)層2を2000Å厚程度に形成し、これを一
部領域から除去して開口3を形成する。次いで、CVD
法を使用して、ポリシリコン層4を開口3を埋めてPS
G層2上に2000Å厚程度に形成し、これをパターニ
ングして図2(b)の平面図に示すように上面が2×1
μm程度の大きさの梁状体4をPSG層2を介してシリ
コン基板1上に形成する。このPSG層2は後に除去さ
れるので犠牲層と呼ばれる。2. Description of the Related Art A case of forming a fin type capacitor electrode will be described as an example of a beam-shaped body. As shown in FIG. 2A, a phosphorus-doped glass (PSG) layer 2 having a thickness of about 2000 Å is formed on a silicon substrate 1, and this is removed from a partial region to form an opening 3. Then CVD
Method is used to fill the opening 3 with the polysilicon layer 4 and PS
It is formed on the G layer 2 to a thickness of about 2000 Å, and this is patterned to form an upper surface of 2 × 1 as shown in the plan view of FIG.
A beam 4 having a size of about μm is formed on the silicon substrate 1 via the PSG layer 2. This PSG layer 2 is called a sacrificial layer because it is removed later.
【0004】フッ酸を使用してPSG層2をエッチング
除去した後純水に浸漬してリンスし、乾燥する。乾燥す
る際、リンス液の表面張力によって梁状体4が下地のシ
リコン基板1に引っ張られて、図3に示すように、シリ
コン基板1に付着する。これを防止するために、リンス
終了後にシリコン基板1の浸漬されているリンス液を凍
結させて真空吸引し、凍結したリンス液を液相を経るこ
となく直ちに気相に変換して除去する、所謂、凍結乾燥
法が使用されている。After the PSG layer 2 is removed by etching using hydrofluoric acid, it is immersed in pure water for rinsing and then dried. At the time of drying, the beam-like body 4 is pulled by the underlying silicon substrate 1 by the surface tension of the rinse liquid and adheres to the silicon substrate 1 as shown in FIG. In order to prevent this, after the rinse is completed, the rinse liquid in which the silicon substrate 1 is immersed is frozen and vacuum-sucked, and the frozen rinse liquid is immediately converted into the vapor phase without passing through the liquid phase and is removed. The freeze-drying method is used.
【0005】リンス液としては純水が最適であるが、凍
結時に体積変化が生ずるため、純水にイソプロピルアル
コール(IPA)を混合することによって体積変化を防
止している。また、リンス終了後、リンス液を室温に近
い融点を有する液体、例えば融点が25.6℃のターシ
ャルブチルアルコールで置換し、これを凍結させて特別
な冷却装置を持たない真空装置で真空吸引して乾燥させ
る方法も知られている。Pure water is most suitable as the rinse liquid, but since the volume changes when frozen, the volume change is prevented by mixing isopropyl alcohol (IPA) with the pure water. Further, after the rinsing is completed, the rinse liquid is replaced with a liquid having a melting point close to room temperature, for example, tertiary butyl alcohol having a melting point of 25.6 ° C., frozen, and vacuum sucked by a vacuum device without a special cooling device. There is also known a method of drying.
【0006】なお、このようにして製造されたポリシリ
コンよりなる梁状体4の表面に、図4に示すように、窒
化シリコンまたは酸化シリコンの膜5を形成し、その上
にポリシリコン層6を形成すれば、ポリシリコン層6を
一方の電極とし、梁状体4を他方の電極とするキャパシ
タが形成される。As shown in FIG. 4, a film 5 of silicon nitride or silicon oxide is formed on the surface of the beam 4 made of polysilicon thus manufactured, and a polysilicon layer 6 is formed thereon. Is formed, a capacitor having the polysilicon layer 6 as one electrode and the beam 4 as the other electrode is formed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】凍結乾燥法を使用する
場合には、梁状体の形成された半導体基板を液体中に浸
漬して凍結させる必要があるが、この液体の凍結時の体
積収縮率が零でないと凍結時の体積変化によって梁状体
が破損する。When the freeze-drying method is used, it is necessary to immerse the semiconductor substrate on which the beam-like body is formed in a liquid to freeze the liquid. The volume shrinkage of the liquid during freezing is required. If the rate is not zero, the beam will be damaged due to the volume change during freezing.
【0008】ところで、純水にIPAを混合して体積収
縮率が零になるように調整するには微妙な調整が必要で
ある。また、一旦凍結させてから真空吸引して乾燥させ
るので乾燥時間が長くなるという欠点がある。By the way, delicate adjustment is required to mix pure water with IPA so that the volumetric shrinkage becomes zero. In addition, there is a disadvantage that the drying time becomes long because the material is once frozen and then vacuum suction is performed for drying.
【0009】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、犠牲層をエッチング除去して半導体基板上に梁
状体を形成するにあたり、梁状体に損傷を与えることな
くエッチング後のリンスに使用されたリンス液を短時間
で乾燥する工程を有する半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。An object of the present invention is to eliminate this drawback, and when the sacrificial layer is removed by etching to form a beam-like body on the semiconductor substrate, a rinse after etching is performed without damaging the beam-like body. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which has a step of drying the rinse liquid used in the above in a short time.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、半導体基
板(1)上に、少なくとも1点においてこの半導体基板
(1)に支持される梁状体(4)を犠牲層(2)を介し
て形成し、この犠牲層(2)をエッチング除去した後リ
ンス液に浸漬してリンスし、このリンス液を減圧下で乾
燥して前記の半導体基板(1)上に前記の梁状体(4)
を形成する工程を有する半導体装置の製造方法によって
達成される。なお、前記のリンス液を加熱しながら減圧
下で乾燥すると効果的である。The above object is to provide a beam-like body (4) supported on the semiconductor substrate (1) at least at one point on the semiconductor substrate (1) via a sacrificial layer (2). The sacrificial layer (2) is removed by etching, then immersed in a rinse solution for rinsing, the rinse solution is dried under reduced pressure, and the beam-shaped body (4) is formed on the semiconductor substrate (1). )
This is achieved by a method for manufacturing a semiconductor device, which has a step of forming. It is effective to dry the rinse solution under reduced pressure while heating.
【0011】[0011]
【作用】リンス液の乾燥時に、梁状体4と半導体基板1
との間に挟まれたリンス液7は表面張力によって、図5
に示すように端面が凹状になったとする。凹状部の曲率
半径をρとすると、半導体基板1と梁状体4とに挟まれ
たリンス液内の圧力PLと外部の圧力Pと曲率半径ρと
の間にPL −P∝−1/ρの関係がある。ρの値が小さ
いと、PL は負になってしまうが、圧力は常に正の値な
ので、PL は限りなく0に近づくと考えられる。したが
って、リンス液内の圧力PL と梁状体4の上面に作用す
る外部の気圧Pとの差によって梁状体4は半導体基板1
上に押し下げられて付着する。[Function] When the rinse liquid is dried, the beam-like body 4 and the semiconductor substrate 1
The rinse liquid 7 sandwiched between the
It is assumed that the end surface is concave as shown in. When the radius of curvature of the concave portion is ρ, the pressure P L in the rinse liquid sandwiched between the semiconductor substrate 1 and the beam 4 and the pressure P outside and the radius of curvature ρ are P L −P ∝−1. There is a relationship of / ρ. When the value of ρ is small, P L becomes negative, but since the pressure is always a positive value, it is considered that P L approaches 0 without limit. Therefore, due to the difference between the pressure P L in the rinsing liquid and the external atmospheric pressure P acting on the upper surface of the beam-shaped body 4, the beam-shaped body 4 is moved to the semiconductor substrate 1
It is pushed down and adheres.
【0012】したがって、乾燥時の圧力を大気圧より低
くすれば、梁状体4を下方に押し下げる力が減少し、梁
状体4は半導体基板1に付着しなくなる。なお、リンス
液を加熱しながら減圧すれば、リンス液の飽和蒸気圧が
高くなり、真空吸引能力が増強されて乾燥時間は大幅に
短縮される。Therefore, if the pressure during drying is made lower than the atmospheric pressure, the force that pushes down the beam 4 is reduced, and the beam 4 does not adhere to the semiconductor substrate 1. When the rinse liquid is depressurized while being heated, the saturated vapor pressure of the rinse liquid becomes high, the vacuum suction capacity is enhanced, and the drying time is greatly shortened.
【0013】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る梁状体の形成方法について、キャパシタ電極を形成
する場合を例にして説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A beam-like body forming method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings by taking a case of forming a capacitor electrode as an example.
【0014】図1(a)参照 従来と同一の方法を使用して、シリコン基板1上にPS
Gよりなる犠牲層2を形成し、これを一部領域から除去
して開口3を形成する。次いで、開口3を埋めて犠牲層
2上にポリシリコン層4を形成し、これをパターニング
して梁状に残留させる。フッ酸を使用して犠牲層2をエ
ッチング除去した後、リンス液の注入されているリンス
槽に浸漬してリンスする。See FIG. 1A. PS is formed on the silicon substrate 1 by using the same method as the conventional method.
A sacrificial layer 2 made of G is formed, and this is removed from a partial region to form an opening 3. Next, the opening 3 is filled in to form a polysilicon layer 4 on the sacrificial layer 2, and this is patterned to remain in a beam shape. After the sacrificial layer 2 is removed by etching using hydrofluoric acid, it is rinsed by immersing it in a rinse tank in which a rinse liquid is injected.
【0015】図1(b)参照 リンス終了後、シリコン基板1が浸漬されているリンス
槽8を図1(b)に示す乾燥装置の真空容器11内に導入
し、覗き窓12から監視しながら、覗き窓12を介して水銀
ランプ13で照射するか、または、別途設けられたヒータ
14を使用してリンス液7を沸点に近い95℃程度の温度
に加熱する。シリコン基板1がリンス液7から露出する
前に真空ポンプ15を駆動して真空容器11内の圧力を数1
00Torrに減圧し、リンス液を減圧下で蒸発させて乾燥
する。なお、乾燥時間が長くてもよい場合には、リンス
液を加熱しなくてもよい。After the rinse is completed, the rinse tank 8 in which the silicon substrate 1 is immersed is introduced into the vacuum container 11 of the drying device shown in FIG. , Irradiate with a mercury lamp 13 through the viewing window 12 or a heater provided separately
14 is used to heat the rinse liquid 7 to a temperature of about 95 ° C. close to the boiling point. Before the silicon substrate 1 is exposed from the rinsing liquid 7, the vacuum pump 15 is driven to adjust the pressure in the vacuum container 11 to several 1
The pressure is reduced to 00 Torr, and the rinse liquid is evaporated and dried under reduced pressure. If the drying time may be long, the rinse liquid may not be heated.
【0016】図4参照 なお、本実施例において形成された梁状体4の表面に窒
化シリコンまたは酸化シリコンの膜5を形成した後ポリ
シリコン層6をもって被覆すれば、この被覆したポリシ
リコン層6を一方の電極とし、梁状体4を他方の電極と
するキャパシタが形成される。Referring to FIG. 4, if a silicon nitride or silicon oxide film 5 is formed on the surface of the beam 4 formed in this embodiment and then covered with a polysilicon layer 6, this covered polysilicon layer 6 is formed. Is used as one electrode, and the beam-shaped body 4 is used as the other electrode to form a capacitor.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る半導
体装置の製造方法においては、リンス液を凍結すること
なく減圧下で蒸発させて乾燥しているので、凍結時のリ
ンス液の体積変化による損傷を受けることがなく、ま
た、半導体基板に付着することなく梁状体を形成するこ
とができる。また、リンス液を加熱することによって飽
和蒸気圧の高い状態で真空乾燥することができるので、
乾燥時間を大幅に短縮することができる。As described above, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, since the rinse liquid is evaporated and dried under reduced pressure without being frozen, the rinse liquid may change in volume during freezing. The beam-like body can be formed without being damaged and without being attached to the semiconductor substrate. Also, by heating the rinse liquid, vacuum drying can be performed in a state where the saturated vapor pressure is high,
The drying time can be greatly reduced.
【図1】梁状体形成工程説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a beam-shaped body forming process.
【図2】従来の梁状体形成工程説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a conventional beam-shaped body forming process.
【図3】梁状体が半導体基板に付着した状態を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a beam-shaped body is attached to a semiconductor substrate.
【図4】梁状体の使用例であるキャパシタの断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view of a capacitor which is an example of using a beam-shaped body.
【図5】梁状体が半導体基板に付着する原理説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory view of the principle that the beam-like body adheres to the semiconductor substrate.
1 半導体基板(シリコン基板) 2 犠牲層(PSG層) 3 開口 4 梁状体(ポリシリコン層) 5 窒化膜または酸化膜 6 ポリシリコン層 7 リンス液 8 リンス槽 11 真空容器 12 覗き窓 13 水銀ランプ 14 ヒータ 15 真空ポンプ 1 Semiconductor substrate (silicon substrate) 2 Sacrificial layer (PSG layer) 3 Opening 4 Beam-like body (polysilicon layer) 5 Nitride film or oxide film 6 Polysilicon layer 7 Rinsing liquid 8 Rinsing tank 11 Vacuum container 12 Viewing window 13 Mercury lamp 14 Heater 15 Vacuum pump
Claims (2)
において該半導体基板(1)に支持される梁状体(4)
を犠牲層(2)を介して形成し、 該犠牲層(2)をエッチング除去した後リンス液に浸漬
してリンスし、 該リンス液を減圧下で乾燥させる工程を有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。1. A beam-like body (4) supported on a semiconductor substrate (1) at least at one point on the semiconductor substrate (1).
Through the sacrificial layer (2), the sacrificial layer (2) is removed by etching, the substrate is immersed in a rinse liquid for rinsing, and the rinse liquid is dried under reduced pressure. Device manufacturing method.
燥することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製
造方法。2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the rinse liquid is dried under reduced pressure while being heated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11276192A JPH05315315A (en) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | Manufacture of semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11276192A JPH05315315A (en) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | Manufacture of semiconductor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05315315A true JPH05315315A (en) | 1993-11-26 |
Family
ID=14594876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11276192A Withdrawn JPH05315315A (en) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | Manufacture of semiconductor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05315315A (en) |
-
1992
- 1992-05-01 JP JP11276192A patent/JPH05315315A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |