JPH08241863A - Manufacture of semiconductor substrate - Google Patents

Manufacture of semiconductor substrate

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JPH08241863A
JPH08241863A JP4544395A JP4544395A JPH08241863A JP H08241863 A JPH08241863 A JP H08241863A JP 4544395 A JP4544395 A JP 4544395A JP 4544395 A JP4544395 A JP 4544395A JP H08241863 A JPH08241863 A JP H08241863A
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JP
Japan
Prior art keywords
silicon layer
porous
porous silicon
layer
single crystal
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Application number
JP4544395A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kuniyone
和夫 國米
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08241863A publication Critical patent/JPH08241863A/en
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Abstract

PURPOSE: To form a film which has few defects and is high in quality on a porous semiconductor layer by a method wherein a protective layer is formed on the porous semiconductor layer provided onto semiconductor substrate, the protective layer is removed off in a film forming device, and a film is formed on the porous semiconductor layer in the film forming device. CONSTITUTION: A P-type silicon wafer 1 is subjected to anodizing, whereby a porous silicon layer 2 is formed thereon. After the silicon wafer 1 is cleaned, a silicon oxide film 4 is formed on the surface of the porous silicon layer 2. The P-type silicon wafer 1 is introduced into an epitaxial growth device, and then the silicon oxide film 4 is removed from the P-type silicon wafer 1. A single crystal silicon layer 3 is formed on the porous silicon layer 2 through an epitaxial growth method in the epitaxial growth device. By this setup, the single crystal silicon layer which has few crystal defects caused by particles or the like and is high in quality is formed on the porous silicon layer 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体基板の製造方法に
関するものであり、特に多孔質半導体層を有する半導体
基板の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor substrate having a porous semiconductor layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】フッ酸溶液中にシリコンウエハを入れて
電流を流すと、シリコンウエハ上に1〜10nm程度の
細長く伸びた空孔を多数有する多孔質シリコンが形成さ
れる。この工程は陽極化成という(A.Uhlir:B
ell Syst.Tech.J.35(1956).
333)。陽極化成によって得られた多孔質シリコン
は、数多くの特有の性質を有しており、その性質を利用
してさまざまな研究開発が進められている。例えば、多
孔質シリコンは電圧を印加すると、発光する性質を有し
ており、発光素子としての応用が期待されている。
2. Description of the Related Art When a silicon wafer is put in a hydrofluoric acid solution and an electric current is applied thereto, porous silicon having a large number of elongated pores of about 1 to 10 nm is formed on the silicon wafer. This process is called anodization (A. Uhril: B
ell Syst. Tech. J. 35 (1956).
333). Porous silicon obtained by anodization has many unique properties, and various researches and developments are being carried out by utilizing these properties. For example, porous silicon has a property of emitting light when a voltage is applied, and its application as a light emitting element is expected.

【0003】また、多孔質シリコンは数多くの細孔を持
つ構造をとるにもかかわらず、シリコンの単結晶性を維
持しているため、多孔質シリコン上にホモエピタキシャ
ル成長やヘテロエピタキシャル成長を行うことが可能で
ある。例えば、MBE法(S.Konaka et a
l.Appl.Phys.Lett.41(198
2).86など)やプラズマCVD法(H.Takai
et al.J.Electron.Mater.1
2(1983).973など)、減圧CVD法(L.V
escan et al.Mater.Lett.7
(1988).94など)などによって多孔質シリコン
上に単結晶シリコン層を形成することができる。さら
に、多孔質シリコンはシリコンに比べ反応性にすぐれた
性質を有している。例えば、多孔質シリコンを酸化した
場合、その酸化速度はシリコンのそれに比べて100倍
程度速い。また、フッ酸過水(HF/H2 2 )でエッ
チングを行った場合、シリコンの104 倍のエッチング
レートを有する。これらの性質を利用してシリコン集積
回路において厚い絶縁物を形成して素子間分離を行う工
程や、高速ICや3次元ICを実現する材料として有用
な、絶縁物上に単結晶シリコン層の形成されたSOI基
板の作製などへの応用が期待されている。例えば、多孔
質シリコン酸化膜による集積回路の完全分離技術である
FIPOS(FullIsolation by Po
rous Oxidized Silicon,K.I
mai,Solid−State Electroni
cs,24(1981)159)や、多孔質シリコン基
板上に成長させた単結晶シリコン層を酸化膜を介して非
晶質基板上や単結晶シリコン基板上へ貼り付けるシリコ
ン直接接合技術(T.Yonehara,et.al.
Appl.Phys.Lett.64(16)(199
4)2108)などへの応用がそれである。
Further, although porous silicon has a structure having a large number of pores, it maintains the single crystallinity of silicon, so that it is possible to perform homoepitaxial growth or heteroepitaxial growth on porous silicon. Is. For example, the MBE method (S. Konaka et a
l. Appl. Phys. Lett. 41 (198
2). 86) or plasma CVD method (H. Takai).
et al. J. Electron. Mater. 1
2 (1983). 973), low pressure CVD method (LV
escan et al. Mater. Lett. 7
(1988). 94) and the like to form a single crystal silicon layer on the porous silicon. Further, porous silicon has a property of being more reactive than silicon. For example, when porous silicon is oxidized, its oxidation rate is about 100 times faster than that of silicon. When etching is performed with hydrofluoric acid / hydrogen peroxide (HF / H 2 O 2 ), the etching rate is 10 4 times that of silicon. Utilizing these properties, a step of forming a thick insulator in a silicon integrated circuit to perform element isolation, and formation of a single crystal silicon layer on the insulator, which is useful as a material for realizing a high-speed IC or a three-dimensional IC Is expected to be applied to the fabrication of a manufactured SOI substrate. For example, FIPOS (Full Isolation by Po), which is a technology for completely separating an integrated circuit using a porous silicon oxide film.
rous Oxidized Silicon, K.M. I
mai, Solid-State Electron
cs, 24 (1981) 159) or a silicon direct bonding technique (T.P.T.) for attaching a single crystal silicon layer grown on a porous silicon substrate onto an amorphous substrate or a single crystal silicon substrate via an oxide film. Yonehara, et. Al.
Appl. Phys. Lett. 64 (16) (199
4) It is applied to 2108).

【0004】上記したように、多孔質シリコン層上にエ
ピタキシャル成長を行って、単結晶シリコン層を形成す
ることが可能であり、この技術は上記したようにSOI
基板などへ応用することが可能であるが、従来、この技
術は以下に示すような方法で行われていた。図5(a)
〜(c)は従来例による多孔質シリコン層上への単結晶
シリコン層の形成を示す工程図である。ここで、1はシ
リコンウエハ、2は多孔質シリコン層、3は単結晶シリ
コン層である。図5における工程は以下の通りである。
(a)シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)シリコ
ンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成する。(c)
多孔質シリコン層2表面を洗浄して有機物、パーティク
ル、金属イオン、自然酸化膜などを除去した後、多孔質
シリコン層2上にエピタキシャル成長を行って、単結晶
シリコン層3を形成する。これによって、多孔質シリコ
ン層上に単結晶シリコン層を形成することができ、また
多孔質シリコン層上に単結晶シリコン層の形成された半
導体基板を得る。
As described above, it is possible to form a single crystal silicon layer by performing epitaxial growth on the porous silicon layer, and this technique uses SOI as described above.
Although it can be applied to a substrate or the like, conventionally, this technique has been performed by the following method. FIG. 5 (a)
8A to 8C are process diagrams showing formation of a single crystal silicon layer on a porous silicon layer according to a conventional example. Here, 1 is a silicon wafer, 2 is a porous silicon layer, and 3 is a single crystal silicon layer. The steps in FIG. 5 are as follows.
(A) The silicon wafer 1 is anodized, and (b) the porous silicon layer 2 is formed on the silicon wafer 1. (C)
After cleaning the surface of the porous silicon layer 2 to remove organic substances, particles, metal ions, a natural oxide film, etc., epitaxial growth is performed on the porous silicon layer 2 to form the single crystal silicon layer 3. As a result, a single crystal silicon layer can be formed on the porous silicon layer, and a semiconductor substrate having the single crystal silicon layer formed on the porous silicon layer is obtained.

【0005】ここでは多孔質シリコン層を形成した後、
洗浄を経て単結晶シリコン層の形成を行っているが、多
孔質シリコンは850℃以上の高温で熱処理を行うとシ
リコン原子が凝集して細孔の径が増大する、いわゆる孔
の再配列が行われる。このような多孔質シリコンの構造
変化は、例えばフッ酸過水(HF/H2 2 )でエッチ
ングを行う場合、エッチングレートの低下をひきおこす
などの問題点が生じるため、高温でエピタキシャル成長
を行う場合、300℃〜450℃程度の低温で多孔質シ
リコン層を酸化(R.Herino et al.Ma
ter.Lett.2(1984).519)した後、
洗浄を行って有機物、パーティクル、金属イオンなどと
ともに表面に形成された酸化膜を除去した後、単結晶シ
リコン層を形成する方法をとることもある。いずれの場
合においても、単結晶シリコン層の形成前には多孔質シ
リコン層表面を清浄にする必要があり、そのために多孔
質シリコン層の洗浄が行われる。洗浄方法としてはウエ
ット洗浄とドライ洗浄が用いられている。例えばウエッ
ト洗浄の場合、以下に示すRCA洗浄が基本となってい
る(W.Kern.et al.RCA rev.Ju
ne(1970)187.)。(1)120℃硫酸過水
(H2 SO4 /H2 2 )による有機物および金属イオ
ン除去、(2)純水リンス、(3)希フッ酸(HF/H
2 O)による自然酸化膜除去、(4)純水リンス、
(5)80℃アンモニア過水(NH4 OH/H22
2 O)による有機物およびパーティクル除去、(6)
純水リンス、(7)希フッ酸による自然酸化膜および金
属イオン除去、(8)純水リンス、(9)80℃塩酸過
水(HCl/H2 2 /H2 O)による金属イオン除去
と表面安定化、(10)純水リンス、(11)希フッ酸
による自然酸化膜および金属イオン除去、(12)純水
リンス、(13)乾燥、以上の工程が一般的なRCA洗
浄法であるが、例えば一部の希フッ酸の省略など目的に
合わせて種々の変形を加えた方法がとられているのが現
状である。
Here, after forming the porous silicon layer,
Although a single crystal silicon layer is formed through cleaning, porous silicon undergoes so-called pore rearrangement in which silicon atoms aggregate and the diameter of pores increases when heat-treated at a high temperature of 850 ° C or higher. Be seen. Such a structural change of porous silicon causes problems such as a decrease in etching rate when etching is performed with hydrofluoric acid / hydrogen peroxide (HF / H 2 O 2 ). Therefore, when performing epitaxial growth at high temperature. , The porous silicon layer is oxidized at a low temperature of about 300 ° C. to 450 ° C. (R. Herino et al. Ma.
ter. Lett. 2 (1984). 519) and then
In some cases, a single crystal silicon layer is formed after cleaning to remove an oxide film formed on the surface together with organic substances, particles, metal ions, and the like. In any case, it is necessary to clean the surface of the porous silicon layer before the formation of the single crystal silicon layer, and therefore the cleaning of the porous silicon layer is performed. Wet cleaning and dry cleaning are used as cleaning methods. For example, in the case of wet cleaning, the following RCA cleaning is basically used (W. Kern. Et al. RCA rev. Ju.
ne (1970) 187. ). (1) Removal of organic substances and metal ions with sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture (H 2 SO 4 / H 2 O 2 ) at 120 ° C., (2) Pure water rinse, (3) Dilute hydrofluoric acid (HF / H
Natural oxide film removal by 2 O), (4) pure water rinse,
(5) 80 ° C. Ammonia hydrogen peroxide (NH 4 OH / H 2 O 2 /
H 2 O) by organics and particle removal, (6)
Rinsing with pure water, (7) Removal of natural oxide film and metal ions with dilute hydrofluoric acid, (8) Rinsing with pure water, (9) Removal of metal ions with hydrochloric acid / hydrogen peroxide mixture (HCl / H 2 O 2 / H 2 O) at 80 ° C And surface stabilization, (10) pure water rinse, (11) natural oxide film and metal ion removal with dilute hydrofluoric acid, (12) pure water rinse, (13) drying. However, the present situation is that various modifications are made according to the purpose, such as the omission of a part of dilute hydrofluoric acid.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、洗浄によって清浄となった多孔質シリコン層表
面が、エピタキシャル成長前に長時間露出してしまうと
いう問題点があった。すなわち洗浄槽からエピタキシャ
ル成長装置内への搬送や、サセプタ上へのセットなど
で、その間に露出している多孔質シリコン層表面にパー
ティクルなどが付着すると、エピタキシャル成長時にこ
れらを核として単結晶シリコン層にピット、積層欠陥な
ど種々の結晶欠陥が生じる。これらの結晶欠陥は単結晶
シリコン層の結晶性などの品質を低下させるとともに、
単結晶シリコン層上に素子を形成した場合、キャリアラ
イフタイムの低下、素子耐圧の低下などの悪影響を及ぼ
し、信頼性の低下、歩留の低下などの原因となる場合が
ある。
However, in the above-mentioned conventional example, there is a problem that the surface of the porous silicon layer cleaned by cleaning is exposed for a long time before the epitaxial growth. That is, when particles are attached to the surface of the porous silicon layer that is exposed during transport from the cleaning tank into the epitaxial growth device or when set on the susceptor, pits are formed in the single crystal silicon layer using these as nuclei during epitaxial growth. , Various crystal defects such as stacking faults occur. These crystal defects reduce the quality such as crystallinity of the single crystal silicon layer,
When an element is formed on the single crystal silicon layer, it adversely affects the carrier lifetime, the element breakdown voltage, etc., which may cause a decrease in reliability and a decrease in yield.

【0007】通常、エピタキシャル成長前には、水素ベ
ーキング、塩化水素によるプリエッチングなどの表面清
浄化工程が入るが、これらはいずれもパーティクルの除
去効果は大きくない。従って、多孔質シリコン層表面は
洗浄後、エピタキシャル成長に至るまでの間汚染物、と
りわけパーティクルから保護する必要がある。
Usually, a surface cleaning step such as hydrogen baking or pre-etching with hydrogen chloride is carried out before the epitaxial growth, but none of them has a great effect of removing particles. Therefore, it is necessary to protect the surface of the porous silicon layer from contaminants, especially particles, after cleaning until the epitaxial growth.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体基板の製
造方法は、半導体基板に設けられた多孔質半導体層を保
護する保護層を形成する工程と、この保護層を成膜装置
内で除去する工程と、この成膜装置内で前記多孔質半導
体層上に成膜を行う工程と、を含むことを特徴とする。
A method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention comprises a step of forming a protective layer for protecting a porous semiconductor layer provided on the semiconductor substrate and removing the protective layer in a film forming apparatus. And a step of forming a film on the porous semiconductor layer in the film forming apparatus.

【0009】また本発明の半導体基板の製造方法は、半
導体基板に設けられた多孔質半導体層を保護する保護層
を形成する工程と、この保護層をエピタキシャル成長装
置内で除去する工程と、このエピタキシャル成長装置内
で前記多孔質半導体層上に単結晶半導体層を形成する工
程と、を含むことを特徴とする。
The method of manufacturing a semiconductor substrate of the present invention further comprises a step of forming a protective layer for protecting the porous semiconductor layer provided on the semiconductor substrate, a step of removing the protective layer in an epitaxial growth apparatus, and a step of performing the epitaxial growth. Forming a single crystal semiconductor layer on the porous semiconductor layer in the device.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 〔第1の実施例〕図1は本発明による半導体基板の製造
方法の第1の実施例を示す工程図である。ここで、1は
P型シリコンウエハ、2は多孔質シリコン層、4はシリ
コン酸化膜、3は単結晶シリコン層である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a process diagram showing a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention. Here, 1 is a P-type silicon wafer, 2 is a porous silicon layer, 4 is a silicon oxide film, and 3 is a single crystal silicon layer.

【0011】図1における工程は以下の通りである。
(a)P型シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)P
型シリコンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成す
る。(c)洗浄を行った後、多孔質シリコン層2表面に
シリコン酸化膜4(以下、酸化膜という)を形成する。
(d)P型シリコンウエハ1をエピタキシャル成長装置
内へ搬送した後、酸化膜4を除去する。(e)多孔質シ
リコン層2上にエピタキシャル成長を行って、単結晶シ
リコン層3を形成する。これによって、多孔質シリコン
層上に単結晶シリコン層の形成された半導体基板を得
る。
The steps in FIG. 1 are as follows.
(A) P-type silicon wafer 1 is anodized, and (b) P
A porous silicon layer 2 is formed on a mold silicon wafer 1. (C) After cleaning, a silicon oxide film 4 (hereinafter referred to as an oxide film) is formed on the surface of the porous silicon layer 2.
(D) After transporting the P-type silicon wafer 1 into the epitaxial growth apparatus, the oxide film 4 is removed. (E) The single crystal silicon layer 3 is formed by performing epitaxial growth on the porous silicon layer 2. As a result, a semiconductor substrate in which a single crystal silicon layer is formed on the porous silicon layer is obtained.

【0012】本実施例を用いて、具体的に上記の半導体
基板を作製した一例を以下に示す。厚さ625μm、直
径125mm、比抵抗0.02ΩcmのP型シリコンウ
エハに陽極化成を行う。ここで化成液としてはHF:C
2 5 OH:H2 O=1:1:1を用いて、1.0A/
cm2 の直流電流を7分間流すと、P型シリコンウエハ
上に厚さ8μmの多孔質シリコン層が形成される。続い
て以下に示す順に多孔質シリコン層の洗浄を行う。
(1)75℃のアンモニア過水(NH4 OH:H
22 :H2 O=1:1:6)で10分間洗浄を行って
有機物およびパーティクルを除去する。(2)純水リン
スを10分間行う。(3)2.0%希フッ酸中で20秒
間処理を行って自然酸化膜を除去する。(4)純水リン
スを10分間行う。(5)80℃塩酸過水(HCl:H
2 2 :H2 O=1:1:8)で20分間洗浄を行って
金属イオンを除去するとともに、多孔質シリコン層表面
に〜1nm程度の酸化膜を形成して表面を保護する。
(6)純水リンスを10分間行う。(7)スピンドライ
ヤで乾燥を行う。洗浄後、P型シリコンウエハをエピタ
キシャル成長装置内へ搬送する。この後Ne+ イオンを
温度60℃、加速電圧7kV、イオン電流10-3Aで3
分間スパッタエッチングを行って酸化膜を除去して、表
面を清浄化する。続いて750℃、15分間の熱処理を
行った後、温度300℃、圧力7×10-10 Torrで
SiH2 31amu(atomic mass unit)を用いて多孔
質シリコン層上にエピタキシャル成長を行って、厚さ1
μmの単結晶シリコン層を形成する。これによって厚さ
8μmの多孔質シリコン層上に厚さ1μmの単結晶シリ
コン層の形成された半導体基板が得られる。
An example in which the above-mentioned semiconductor substrate is specifically manufactured by using this embodiment is shown below. Anodization is performed on a P-type silicon wafer having a thickness of 625 μm, a diameter of 125 mm, and a specific resistance of 0.02 Ωcm. Here, the chemical conversion liquid is HF: C.
Using 2 H 5 OH: H 2 O = 1: 1: 1, 1.0 A /
When a direct current of cm 2 is applied for 7 minutes, a porous silicon layer having a thickness of 8 μm is formed on the P-type silicon wafer. Subsequently, the porous silicon layer is washed in the order shown below.
(1) Ammonia hydrogen peroxide at 75 ° C (NH 4 OH: H
2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 6) is washed for 10 minutes to remove organic substances and particles. (2) Rinse with pure water for 10 minutes. (3) The native oxide film is removed by performing a treatment in 2.0% dilute hydrofluoric acid for 20 seconds. (4) Rinse with pure water for 10 minutes. (5) 80 ° C Hydrochloric acid / hydrogen peroxide (HCl: H
2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 8) is performed for 20 minutes to remove metal ions, and an oxide film of about 1 nm is formed on the surface of the porous silicon layer to protect the surface.
(6) Rinse with pure water for 10 minutes. (7) Dry with a spin dryer. After cleaning, the P-type silicon wafer is transferred into the epitaxial growth apparatus. After that, Ne + ions were added at a temperature of 60 ° C., an acceleration voltage of 7 kV, and an ion current of 10 −3 A for 3 times.
The surface is cleaned by performing sputter etching for minutes to remove the oxide film. Then, after heat-treating at 750 ° C. for 15 minutes, epitaxial growth is performed on the porous silicon layer using SiH 2 31 amu (atomic mass unit) at a temperature of 300 ° C. and a pressure of 7 × 10 −10 Torr to obtain a thickness. 1
A μm single crystal silicon layer is formed. As a result, a semiconductor substrate having a 1 μm-thick single crystal silicon layer formed on a 8 μm-thick porous silicon layer is obtained.

【0013】第1の実施例に示す工程を用いることで、
多孔質シリコン層上にパーティクルなどの影響による結
晶欠陥の少ない高品質の単結晶シリコン層を形成するこ
とができる。
By using the process shown in the first embodiment,
A high-quality single crystal silicon layer with few crystal defects due to the influence of particles or the like can be formed over the porous silicon layer.

【0014】本実施例の細部については以下に示すよう
にさまざまな条件を用いて行うことが可能である。本実
施例ではP型シリコンウエハ上に多孔質シリコン層を形
成しているが、n型シリコンウエハを用いることも可能
である。P型シリコンウエハを用いた場合、比抵抗0.
01〜0.02Ωcmのウエハを用いることが可能であ
り、n型シリコンウエハを用いた場合、比抵抗0.01
〜1Ωcmのウエハを用いることが可能である。また、
ウエハの直径、厚さについては目的に合わせてさまざま
な種類を選択することが可能であり、特に限定されるこ
とはない。また化成液の組成についてはHF:C2 5
OH:H2 O=1:0:1〜3:1:3の範囲で用いる
ことが可能である。多孔質シリコン層の多孔度が30%
以下で表面が鏡面であればエピタキシャル成長を行うこ
とが可能であるので、上記の比抵抗、化成液組成および
印加する電流との組み合わせでこの条件を満たす組み合
わせであれば自由に選択することが可能である。多孔質
シリコン層の洗浄についても本実施例に限定されること
なく、さまざまな方法を用いることが可能である。アン
モニア過水についてはNH4 OH:H2 2 :H2 O=
1:1:5〜1:2:7、温度70〜85℃、時間10
〜20分の範囲で使用することが可能であり、塩酸過水
についてはHCl:H2 2 :H2 O=1:1:6〜
1:2:8、温度70〜85℃、時間10〜20分の範
囲で使用することが可能である。また希フッ酸について
は5%以下の範囲で使用することが可能であり、フッ酸
の他にバッファードフッ酸(NH4 F/HF/H2 O)
やフッ酸過水(HF/H2 2 /H2 O)を用いること
も可能である。さらに希フッ酸中にIPA(イソプロピ
ルアルコールC3 7 OH)やHClを微量添加して用
いることも可能である。この他、オゾンを添加した純水
で有機物を除去することも可能であり、またアンモニア
過水中にキレート剤を添加して金属イオンの付着を抑制
して用いることも可能である。洗浄シーケンスについて
は、多孔質シリコン層に大きなダメージを与えることな
く、かつ最終段で多孔質シリコン層表面に自然酸化膜を
形成できるものであれば、本実施例の他、自由に選択す
ることが可能である。例えば、洗浄の最終段に希フッ酸
やバッファードフッ酸などによる処理を行わず、塩酸過
水やアンモニア過水などを用いた洗浄および処理を行え
ばよい。エピタキシャル成長については、多孔質シリコ
ン層が構造変化を起こさない低温で行うことから、本実
施例に示す分子線エピタキシー法(MBE法)の他、液
相成長法(LPE法)、蒸着法、バイアス・スパッタ
法、減圧気相成長法(減圧CVD法)、プラズマCVD
法などを用いることが可能である。この場合、いずれも
750℃以下、望ましくは600℃以下でエピタキシャ
ル成長を行うことになる。
The details of this embodiment can be performed under various conditions as shown below. In this embodiment, the porous silicon layer is formed on the P-type silicon wafer, but it is also possible to use an n-type silicon wafer. When a P-type silicon wafer is used, the specific resistance is 0.
It is possible to use a wafer of 01 to 0.02 Ωcm, and when an n-type silicon wafer is used, the specific resistance is 0.01.
Wafers of ~ 1 Ωcm can be used. Also,
Various types of wafer diameters and thicknesses can be selected according to the purpose and are not particularly limited. Regarding the composition of the chemical conversion liquid, HF: C 2 H 5
It is possible to use in the range of OH: H 2 O = 1: 0: 1 to 1: 3: 1. 30% porosity of porous silicon layer
Since it is possible to perform epitaxial growth if the surface is a mirror surface below, it is possible to freely select any combination satisfying this condition with the combination of the specific resistance, the composition of the chemical conversion liquid and the applied current. is there. The method of cleaning the porous silicon layer is not limited to this example, and various methods can be used. Ammonia The peroxide solution NH 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O =
1: 1: 5 to 1: 2: 7, temperature 70 to 85 ° C., time 10
It is possible to use in the range of up to 20 minutes, and for hydrochloric acid hydrogen peroxide, HCl: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 6
It can be used in the range of 1: 2: 8, temperature 70 to 85 ° C., and time 10 to 20 minutes. Dilute hydrofluoric acid can be used within a range of 5% or less. In addition to hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid (NH 4 F / HF / H 2 O)
It is also possible to use hydrofluoric acid / hydrogen peroxide (HF / H 2 O 2 / H 2 O). Furthermore, it is also possible to add a small amount of IPA (isopropyl alcohol C 3 H 7 OH) or HCl to dilute hydrofluoric acid for use. In addition, it is possible to remove organic substances with pure water containing ozone, and it is also possible to add a chelating agent into ammonia-peroxide water to suppress the adhesion of metal ions. The cleaning sequence can be freely selected in addition to the present embodiment as long as a natural oxide film can be formed on the surface of the porous silicon layer at the final stage without seriously damaging the porous silicon layer. It is possible. For example, cleaning and treatment using hydrochloric acid / hydrogen peroxide mixture or ammonia / hydrogen peroxide mixture may be performed without performing treatment with diluted hydrofluoric acid or buffered hydrofluoric acid in the final stage of washing. Since the epitaxial growth is performed at a low temperature at which the structure of the porous silicon layer does not change, in addition to the molecular beam epitaxy method (MBE method) shown in this embodiment, a liquid phase growth method (LPE method), a vapor deposition method, a bias method, etc. Sputtering method, low pressure vapor deposition method (low pressure CVD method), plasma CVD
It is possible to use the method etc. In this case, the epitaxial growth is performed at 750 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower.

【0015】その他、洗浄槽の方式や乾燥法、ウエハの
搬送方法など本実施例に限定されることなくさまざまな
形態で行うことが可能である。例えば洗浄槽の方式とし
ては静置式、循環式、オーバーフロー式、クイックダン
プ式、カスケードオーバーフロー式などを用いることが
可能である。また乾燥法としては本実施例の他、IPA
蒸気による乾燥、アセトンおよびIPAによる乾燥、窒
素ガスブローなどを用いることが可能である。
In addition, the method of the cleaning tank, the method of drying, the method of transferring the wafer, etc. are not limited to this embodiment, and various forms can be used. For example, as a system of the cleaning tank, a stationary system, a circulation system, an overflow system, a quick dump system, a cascade overflow system, or the like can be used. As the drying method, other than this embodiment, IPA
It is possible to use steam drying, acetone and IPA drying, nitrogen gas blowing and the like.

【0016】本実施例に用いる保護層としては酸化膜の
他にNSG(Non Silicate Glass)、BSG(Boro Sil
icate Glass)、PSG(Phospho Silicate Glass)、
BPSG(Boro Phospho Silicate Glass)等を用いる
ことも可能である(以下に説明する各実施例についても
同様である。) 〔第2の実施例〕本発明による半導体基板の製造方法の
第2の実施例を以下に説明する。本実施例を示す工程図
としては図1を用いる。
As the protective layer used in this embodiment, in addition to the oxide film, NSG (Non Silicate Glass) and BSG (Boro Sil) are used.
icate Glass), PSG (Phospho Silicate Glass),
It is also possible to use BPSG (Boro Phospho Silicate Glass) or the like (the same applies to each embodiment described below.) [Second Embodiment] Second Embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention An example will be described below. FIG. 1 is used as a process diagram showing this embodiment.

【0017】図1における工程は以下の通りである。
(a)P型シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)P
型シリコンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成す
る。(c)洗浄を行った後、多孔質シリコン層2を低温
で酸化して表面に酸化膜4を形成する。(d)P型シリ
コンウエハ1をエピタキシャル成長装置内へ搬送した
後、酸化膜4を除去する。(e)多孔質シリコン層2上
にエピタキシャル成長を行って、単結晶シリコン層3を
形成する。これによって、多孔質シリコン層上に単結晶
シリコン層の形成された半導体基板を得る。
The steps in FIG. 1 are as follows.
(A) P-type silicon wafer 1 is anodized, and (b) P
A porous silicon layer 2 is formed on a mold silicon wafer 1. (C) After cleaning, the porous silicon layer 2 is oxidized at a low temperature to form an oxide film 4 on the surface. (D) After transporting the P-type silicon wafer 1 into the epitaxial growth apparatus, the oxide film 4 is removed. (E) The single crystal silicon layer 3 is formed by performing epitaxial growth on the porous silicon layer 2. As a result, a semiconductor substrate in which a single crystal silicon layer is formed on the porous silicon layer is obtained.

【0018】本実施例を用いて、具体的に上記の半導体
基板を作製した一例を以下に示す。厚さ625μm、直
径125mm、比抵抗0.01ΩcmのP型シリコンウ
エハに陽極化成を行う。ここで化成液としてはHF:C
2 5 OH:H2 O=1:1:1を用いて、1.0A/
cm2 の直流電流を14分間流すと、P型シリコンウエ
ハ上に厚さ15μmの多孔質シリコン層が形成される。
続いて以下に示す順に多孔質シリコン層の洗浄を行う。
(1)25℃、2.5ppmのオゾンを添加した純水で
10分間洗浄を行って有機物を除去する。(2)純水リ
ンスを10分間行う。(3)75℃のアンモニア過水
(NH4 OH:H2 2 :H2 O=1:1:5)で10
分間洗浄を行って有機物、パーティクルおよび金属イオ
ンを除去する。(4)純水リンスを10分間行う。
(5)2.5%希フッ酸中で20秒間処理して自然酸化
膜および金属イオンを除去する。(6)純水リンスを1
0分間行う。(7)スピンドライヤで乾燥を行う。洗浄
後、多孔質シリコン層を400℃で60分間酸化し、多
孔質シリコン層表面に熱酸化膜を形成して多孔質シリコ
ン層表面を保護する。この後、P型シリコンウエハをエ
ピタキシャル成長装置内へ搬送してサセプタ上にセット
する。エピタキシャル成長を行う前に、温度1040
℃、圧力760Torrで水素230リットル/min
を15分間流して表面に形成された熱酸化膜を除去す
る。これにより多孔質シリコン層表面を露出させた後、
温度1040℃、圧力760Torr、ジクロロシラン
0.2リットル/min、水素230リットル/min
を10分間流してエピタキシャル成長を行うと、多孔質
シリコン層上に厚さ2μmの単結晶シリコン層が形成さ
れる。これによって厚さ15μmの多孔質シリコン層上
に厚さ2μmの単結晶シリコン層の形成された半導体基
板が得られる。
An example in which the above-mentioned semiconductor substrate is specifically manufactured by using this embodiment is shown below. Anodization is performed on a P-type silicon wafer having a thickness of 625 μm, a diameter of 125 mm, and a specific resistance of 0.01 Ωcm. Here, the chemical conversion liquid is HF: C.
Using 2 H 5 OH: H 2 O = 1: 1: 1, 1.0 A /
When a direct current of cm 2 is applied for 14 minutes, a 15 μm thick porous silicon layer is formed on the P-type silicon wafer.
Subsequently, the porous silicon layer is washed in the order shown below.
(1) The organic substances are removed by washing with pure water containing 25 ° C. and 2.5 ppm of ozone for 10 minutes. (2) Rinse with pure water for 10 minutes. (3) Ammonia-hydrogen peroxide mixture at 75 ° C. (NH 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 5)
Cleaning is performed for a minute to remove organic substances, particles and metal ions. (4) Rinse with pure water for 10 minutes.
(5) Treatment in 2.5% dilute hydrofluoric acid for 20 seconds to remove the natural oxide film and metal ions. (6) 1 rinse with pure water
Do it for 0 minutes. (7) Dry with a spin dryer. After washing, the porous silicon layer is oxidized at 400 ° C. for 60 minutes to form a thermal oxide film on the surface of the porous silicon layer to protect the surface of the porous silicon layer. Then, the P-type silicon wafer is transferred into the epitaxial growth apparatus and set on the susceptor. Before the epitaxial growth, the temperature of 1040
230 liters / min of hydrogen at ℃ and pressure of 760 Torr
For 15 minutes to remove the thermal oxide film formed on the surface. After exposing the surface of the porous silicon layer by this,
Temperature 1040 ° C, pressure 760 Torr, dichlorosilane 0.2 l / min, hydrogen 230 l / min
For 10 minutes to perform epitaxial growth, a single crystal silicon layer having a thickness of 2 μm is formed on the porous silicon layer. As a result, a semiconductor substrate in which a 2 μm thick single crystal silicon layer is formed on a 15 μm thick porous silicon layer is obtained.

【0019】第2の実施例に示す工程を用いることで、
多孔質シリコン層上にパーティクルなどの影響による結
晶欠陥の少ない高品質の単結晶シリコン層を形成するこ
とができる。また本実施例では多孔質シリコン層を低温
で酸化処理していることから、高温での熱処理を行って
も多孔質シリコン層は構造変化を起こさない。即ち、既
に述べたように、多孔質シリコンは850℃以上の高温
で熱処理を行うとシリコン原子が凝集して細孔の径が増
大する、いわゆる孔の再配列が行われるが、このような
多孔質シリコンの構造変化は本実施例のように多孔質シ
リコン層を低温で酸化処理し多孔質シリコン層内部表面
に酸化膜を形成することで抑制することができる。多孔
質シリコン層に酸化膜を形成し、表面を露出させた後、
単結晶シリコン層をエピタキシャル成長させる様子を図
6(a)〜(c)により概略的に示す。
By using the process shown in the second embodiment,
A high-quality single crystal silicon layer with few crystal defects due to the influence of particles or the like can be formed over the porous silicon layer. Further, in this embodiment, since the porous silicon layer is oxidized at a low temperature, the structure of the porous silicon layer does not change even if the heat treatment is performed at a high temperature. That is, as described above, when porous silicon is subjected to heat treatment at a high temperature of 850 ° C. or higher, silicon atoms aggregate to increase the diameter of pores, so-called pore rearrangement occurs. The structural change of the porous silicon layer can be suppressed by oxidizing the porous silicon layer at a low temperature to form an oxide film on the inner surface of the porous silicon layer as in this embodiment. After forming an oxide film on the porous silicon layer and exposing the surface,
A state of epitaxially growing a single crystal silicon layer is schematically shown in FIGS.

【0020】従ってエピタキシャル成長法では第1の実
施例に示すMBE法、LPE法などの他、常圧CVD法
を用いることが可能となる。例えば、ジクロロシラン
(SiH2 Cl2 )を用いた場合、890〜1150℃
の範囲でエピタキシャル成長を行うことが可能である。
この他、トリクロロシラン(SiHCl3 )では100
0〜1150℃、シラン(SiH4 )では800〜11
00℃、テトラクロロシラン(SiCl4 )では115
0〜1200℃の範囲でエピタキシャル成長を行うこと
が可能である。また、エピタキシャル成長前の水素ベー
キングは前記した熱酸化膜の除去の他、多孔質シリコン
層表面を清浄化するとともに表面を平坦化する作用を有
しているが、この水素ベーキングについても、常圧CV
Dの場合、900〜1150℃の範囲で行うことが可能
である。この他、減圧CVD法、プラズマCVD法、熱
CVD法、光CVD法、蒸着法、バイアス・スパッタ法
などを用いる場合、より高温でエピタキシャル成長を行
うことが可能となる。また、多孔質シリコン層の酸化処
理条件については温度200〜480℃、30分〜2時
間の範囲で行うことが可能である。
Therefore, in the epitaxial growth method, the atmospheric pressure CVD method can be used in addition to the MBE method, the LPE method and the like shown in the first embodiment. For example, when dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) is used, 890 to 1150 ° C.
It is possible to carry out epitaxial growth within the range.
In addition to this, trichlorosilane (SiHCl 3 ) is 100
0 to 1150 ° C., 800 to 11 for silane (SiH 4 ).
00 ° C, 115 for tetrachlorosilane (SiCl 4 )
It is possible to perform epitaxial growth in the range of 0 to 1200 ° C. Further, hydrogen baking before epitaxial growth has the functions of cleaning the surface of the porous silicon layer and flattening the surface in addition to the removal of the thermal oxide film described above.
In the case of D, it can be performed in the range of 900 to 1150 ° C. In addition to this, when the low pressure CVD method, the plasma CVD method, the thermal CVD method, the photo CVD method, the vapor deposition method, the bias sputtering method, or the like is used, the epitaxial growth can be performed at a higher temperature. The porous silicon layer can be oxidized at a temperature of 200 to 480 ° C. for 30 minutes to 2 hours.

【0021】その他の細部については第1の実施例に示
す同様の方法を適用することが可能である。 〔第3の実施例〕本発明による半導体基板の製造方法の
第3の実施例を以下に説明する。本実施例を示す工程図
としては図1を用いる。
For the other details, the same method as shown in the first embodiment can be applied. [Third Embodiment] A third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention will be described below. FIG. 1 is used as a process diagram showing this embodiment.

【0022】図1における工程は以下の通りである。
(a)P型シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)P
型シリコンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成す
る。(c)多孔質シリコン層を低温で処理した後、洗浄
を行って多孔質シリコン層2上に酸化膜4を形成する。
(d)P型シリコンウエハ1をエピタキシャル成長装置
内へ搬送した後、酸化膜4を除去する。(e)多孔質シ
リコン層2上にエピタキシャル成長を行って、単結晶シ
リコン層3を形成する。これによって、多孔質シリコン
層上に単結晶シリコン層の形成された半導体基板を得
る。
The steps in FIG. 1 are as follows.
(A) P-type silicon wafer 1 is anodized, and (b) P
A porous silicon layer 2 is formed on a mold silicon wafer 1. (C) After treating the porous silicon layer at a low temperature, washing is performed to form the oxide film 4 on the porous silicon layer 2.
(D) After transporting the P-type silicon wafer 1 into the epitaxial growth apparatus, the oxide film 4 is removed. (E) The single crystal silicon layer 3 is formed by performing epitaxial growth on the porous silicon layer 2. As a result, a semiconductor substrate in which a single crystal silicon layer is formed on the porous silicon layer is obtained.

【0023】本実施例を用いて、具体的に上記の半導体
基板を作製した一例を以下に示す。厚さ625μm、直
径125mm、比抵抗0.02ΩcmのP型シリコンウ
エハに陽極化成を行う。ここで化成液としてはHF:C
2 5 OH:H2 O=1:1:1を用いて、1.0A/
cm2 の直流電流を5分間流すとP型シリコンウエハ上
に厚さ5μmの多孔質シリコン層が形成される。続いて
実施例2に示す同様の方法で多孔質シリコン層の洗浄を
行った後、350℃で50分間酸化処理を行って、多孔
質シリコン層表面に熱酸化膜を形成する。この後、以下
に示す順に多孔質シリコン層の洗浄を行う。(1)2.
5ppmのオゾンを添加した純水で10分間洗浄を行っ
て有機物を除去する。(2)80℃アンモニア過水(N
4 OH:H2 2 :H2 O=1:2:6)で10分間
洗浄を行ってパーティクル、有機物および金属イオンを
除去する。(3)純水リンスを10分間行う。(4)
2.5%希フッ酸中で20秒間処理して単結晶シリコン
層を形成する部分の酸化膜を除去する。(5)純水リン
スを10分間行う。(6)70℃塩酸過水(HCl:H
2 2 :H2 O=1:2:7)で10分間洗浄を行って
金属イオンを除去するとともに表面に1nm程度の自然
酸化膜を形成する。(7)純水リンスを10分間行う。
(8)スピンドライヤで乾燥を行う。これにより多孔質
シリコン層表面を清浄にするとともに、保護層として表
面に自然酸化膜を形成する。この後、P型シリコンウエ
ハをエピタキシャル成長装置内へ搬送してエピタキシャ
ル成長を行う。自然酸化膜の除去および単結晶シリコン
層の形成条件は第2の実施例に示す条件を用いた。これ
によって、厚さ5μmの多孔質シリコン層上に厚さ2μ
mの単結晶シリコン層の形成された半導体基板が得られ
る。
An example in which the above-mentioned semiconductor substrate is specifically manufactured by using this embodiment is shown below. Anodization is performed on a P-type silicon wafer having a thickness of 625 μm, a diameter of 125 mm, and a specific resistance of 0.02 Ωcm. Here, the chemical conversion liquid is HF: C.
Using 2 H 5 OH: H 2 O = 1: 1: 1, 1.0 A /
When a direct current of cm 2 is applied for 5 minutes, a 5 μm thick porous silicon layer is formed on the P-type silicon wafer. Then, the porous silicon layer is washed by the same method as in Example 2, and then an oxidation treatment is performed at 350 ° C. for 50 minutes to form a thermal oxide film on the surface of the porous silicon layer. After that, the porous silicon layer is washed in the following order. (1) 2.
The organic matter is removed by washing with pure water containing 5 ppm of ozone for 10 minutes. (2) 80 ° C Ammonia hydrogen peroxide (N
Particles, organic substances and metal ions are removed by washing with H 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 2: 6) for 10 minutes. (3) Rinse with pure water for 10 minutes. (4)
It is treated in 2.5% dilute hydrofluoric acid for 20 seconds to remove the oxide film in the portion where the single crystal silicon layer is formed. (5) Rinse with pure water for 10 minutes. (6) 70 ° C. Hydrochloric acid / hydrogen peroxide (HCl: H
2 O 2 : H 2 O = 1: 2: 7) for 10 minutes to remove metal ions and form a natural oxide film of about 1 nm on the surface. (7) Rinse with pure water for 10 minutes.
(8) Dry with a spin dryer. This cleans the surface of the porous silicon layer and forms a natural oxide film on the surface as a protective layer. After that, the P-type silicon wafer is transferred into the epitaxial growth apparatus for epitaxial growth. The conditions shown in the second embodiment were used as the conditions for removing the natural oxide film and forming the single crystal silicon layer. As a result, the thickness of 2 μm is formed on the porous silicon layer having a thickness of 5 μm.
A semiconductor substrate having a single crystal silicon layer of m is obtained.

【0024】第3の実施例に示す工程を用いることで、
多孔質シリコン層上にパーティクルなどの影響による結
晶欠陥の少ない高品質の単結晶シリコン層を形成するこ
とができる。また本実施例では多孔質シリコン層を低温
で酸化処理していることから、高温での熱処理を行って
も多孔質シリコン層は構造変化を起こさない。本実施例
では、第2実施例と比較し、熱酸化膜を保護膜とせず、
単結晶シリコン層を形成する部分の熱酸化膜を除去した
後に保護膜として自然酸化膜を形成し、この自然酸化膜
を成膜装置内で除去するようにしたので、高温での多孔
質シリコンの構造変化をより抑制する効果がある。
By using the process shown in the third embodiment,
A high-quality single crystal silicon layer with few crystal defects due to the influence of particles or the like can be formed over the porous silicon layer. Further, in this embodiment, since the porous silicon layer is oxidized at a low temperature, the structure of the porous silicon layer does not change even if the heat treatment is performed at a high temperature. In this embodiment, as compared with the second embodiment, the thermal oxide film is not used as a protective film,
Since the natural oxide film is formed as a protective film after removing the thermal oxide film in the portion where the single crystal silicon layer is formed, and this natural oxide film is removed in the film forming apparatus, it is possible to remove the porous silicon at a high temperature. It has the effect of suppressing structural changes.

【0025】エピタキシャル成長前の多孔質シリコン層
の洗浄方法および自然酸化膜の形成方法については多孔
質シリコン層に大きなダメージを与えることなく、かつ
最終段で多孔質シリコン層表面に自然酸化膜を形成でき
るものであれば上記具体例に限定されることなく自由に
選択することが可能である。
Regarding the method for cleaning the porous silicon layer before the epitaxial growth and the method for forming the natural oxide film, the natural oxide film can be formed on the surface of the porous silicon layer at the final stage without causing a large damage to the porous silicon layer. Any item can be freely selected without being limited to the above specific example.

【0026】その他の本実施例の細部については第1、
第2の実施例に示す同様の方法を適用することが可能で
ある。 〔第4の実施例〕図2は本発明による半導体基板の製造
方法の第4の実施例を示す工程図である。ここで1はP
型シリコンウエハ、2は多孔質シリコン層、3は単結晶
シリコン層、4は酸化膜、5は非晶質シリコン層であ
る。
Regarding other details of this embodiment,
It is possible to apply the same method shown in the second embodiment. [Fourth Embodiment] FIG. 2 is a process diagram showing a fourth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention. Where 1 is P
A type silicon wafer, 2 is a porous silicon layer, 3 is a single crystal silicon layer, 4 is an oxide film, and 5 is an amorphous silicon layer.

【0027】図2における工程は以下の通りである。
(a)P型シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)P
型シリコンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成す
る。(c)多孔質シリコン層2表面に酸化膜4を形成す
る。(d)酸化膜4上に非晶質シリコン層5を積層す
る。(e)P型シリコンウエハ1をエピタキシャル成長
装置内へ搬送した後、酸化膜4および非晶質シリコン層
5を除去する。(f)多孔質シリコン層2上にエピタキ
シャル成長を行って、単結晶シリコン層3を形成する。
これによって、多孔質シリコン層上に単結晶シリコン層
の形成された半導体基板を得る。
The steps in FIG. 2 are as follows.
(A) P-type silicon wafer 1 is anodized, and (b) P
A porous silicon layer 2 is formed on a mold silicon wafer 1. (C) An oxide film 4 is formed on the surface of the porous silicon layer 2. (D) An amorphous silicon layer 5 is laminated on the oxide film 4. (E) After transporting the P-type silicon wafer 1 into the epitaxial growth apparatus, the oxide film 4 and the amorphous silicon layer 5 are removed. (F) The single crystal silicon layer 3 is formed by performing epitaxial growth on the porous silicon layer 2.
As a result, a semiconductor substrate in which a single crystal silicon layer is formed on the porous silicon layer is obtained.

【0028】本実施例を用いて具体的に上記の半導体基
板を作製した一例を以下に示す。直径125mm、厚さ
625μm、比抵抗0.01ΩcmのP型シリコン基板
を第1の実施例に示す条件を用いて陽極化成を行う。こ
れによりP型シリコンウエハ上に厚さ8μmの多孔質シ
リコン層が形成される。続いて第2の実施例に示す方法
で多孔質シリコン層の洗浄および酸化を行って、多孔質
シリコン層上に厚さ1nmの酸化膜を形成する。この
後、酸化膜上に温度250℃、圧力1×10-7Torr
で非晶質シリコンを蒸着した後、温度780℃、圧力1
×10-7Torrで30分間熱処理を行うと、SiO2
+Si(非晶質シリコン)→2SiO↑の反応により酸
化膜が還元除去されて、清浄な多孔質シリコン層表面が
露出する。この後、第1の実施例に示す方法を用いてエ
ピタキシャル成長を行って、厚さ8μmの多孔質シリコ
ン層上に厚さ1μmの単結晶シリコン層の形成された半
導体基板が得られる。
An example in which the above semiconductor substrate is specifically manufactured by using this embodiment is shown below. A P-type silicon substrate having a diameter of 125 mm, a thickness of 625 μm and a specific resistance of 0.01 Ωcm is anodized under the conditions shown in the first embodiment. As a result, a porous silicon layer having a thickness of 8 μm is formed on the P-type silicon wafer. Then, the porous silicon layer is washed and oxidized by the method shown in the second embodiment to form an oxide film having a thickness of 1 nm on the porous silicon layer. After that, the temperature is 250 ° C. and the pressure is 1 × 10 −7 Torr on the oxide film.
After depositing amorphous silicon at a temperature of 780 ° C and pressure of 1
When heat treatment is performed at × 10 -7 Torr for 30 minutes, SiO 2
By the reaction of + Si (amorphous silicon) → 2SiO ↑, the oxide film is reduced and removed, and the clean porous silicon layer surface is exposed. After that, epitaxial growth is performed using the method shown in the first embodiment to obtain a semiconductor substrate in which a 1 μm-thick single crystal silicon layer is formed on a 8 μm-thick porous silicon layer.

【0029】第4の実施例に示す工程を用いることで多
孔質シリコン層上にパーティクルなどの影響による結晶
欠陥の少ない高品質の単結晶シリコン層を形成すること
ができる。
By using the process shown in the fourth embodiment, it is possible to form a high-quality single crystal silicon layer with few crystal defects due to the influence of particles etc. on the porous silicon layer.

【0030】また、第1〜第3の実施例に示す方法に比
べ還元力が高く、確実に酸化膜を除去することができる
利点を有している。本実施例では非晶質シリコンを蒸着
法により酸化膜上に積層しているが、この他にグロー放
電法、アーク放電法、反応性スパッタ法、熱CVD法、
光CVD法、プラズマCVD法を用いることも可能であ
る。非晶質シリコン層の厚さについては多孔質シリコン
層表面の酸化膜厚により最適化されるため、酸化膜厚に
応じて必要な厚さの非晶質シリコン層を形成すればよ
い。また本実施例では非晶質シリコン層を積層している
が、多結晶シリコン層を積層した後、酸化膜を還元除去
することも可能である。この他、800℃程度の温度お
よび10-3Torr以下の高真空下でシリコンあるいは
ガリウムのビームを照射して酸化膜を除去することも可
能である。
Further, compared with the methods shown in the first to third embodiments, the reducing power is high and there is an advantage that the oxide film can be surely removed. In this embodiment, amorphous silicon is laminated on the oxide film by the vapor deposition method, but in addition to this, glow discharge method, arc discharge method, reactive sputtering method, thermal CVD method,
It is also possible to use a photo CVD method or a plasma CVD method. Since the thickness of the amorphous silicon layer is optimized by the oxide film thickness on the surface of the porous silicon layer, the amorphous silicon layer having a required thickness may be formed according to the oxide film thickness. Further, although the amorphous silicon layer is laminated in this embodiment, the oxide film may be reduced and removed after the polycrystalline silicon layer is laminated. In addition, the oxide film can be removed by irradiating a beam of silicon or gallium at a temperature of about 800 ° C. and a high vacuum of 10 −3 Torr or less.

【0031】その他の本実施例の細部については第2、
第3の実施例に示す同様の方法を適用することが可能で
ある。 〔第5の実施例〕図3は本発明による半導体基板の製造
方法の第5の実施例を示す工程図である。ここで1はP
型シリコンウエハ、2は多孔質シリコン層、4は第1の
酸化膜、3は単結晶シリコン層、6は第2の酸化膜、7
はシリコンウエハである。
Regarding other details of the present embodiment, the second,
It is possible to apply the same method as shown in the third embodiment. [Fifth Embodiment] FIG. 3 is a process diagram showing a fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention. Where 1 is P
Type silicon wafer, 2 a porous silicon layer, 4 a first oxide film, 3 a single crystal silicon layer, 6 a second oxide film, 7
Is a silicon wafer.

【0032】図3における工程は以下の通りである。
(a)P型シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)P
型シリコンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成す
る。(c)多孔質シリコン層2表面に保護膜として第1
の酸化膜4を形成する。(d)P型シリコンウエハ1を
エピタキシャル成長装置内へ搬送した後、第1の酸化膜
4を除去する。(e)多孔質シリコン層2上にエピタキ
シャル成長を行って、単結晶シリコン層3を形成する。
(f)単結晶シリコン層3表面を酸化して第2の酸化膜
6を形成する。(g)第2の酸化膜6とシリコンウエハ
7とを貼り合わせる。さらに貼り合わせ後、熱処理を行
って両者を完全に貼り合わせる。(h)P型シリコンウ
エハ1と多孔質シリコン層2を除去して、絶縁層である
第2の酸化膜6上に単結晶シリコン層3の形成されたS
OI構造の半導体基板を得る。
The steps in FIG. 3 are as follows.
(A) P-type silicon wafer 1 is anodized, and (b) P
A porous silicon layer 2 is formed on a mold silicon wafer 1. (C) First as a protective film on the surface of the porous silicon layer 2
Oxide film 4 is formed. (D) After transporting the P-type silicon wafer 1 into the epitaxial growth apparatus, the first oxide film 4 is removed. (E) The single crystal silicon layer 3 is formed by performing epitaxial growth on the porous silicon layer 2.
(F) The surface of the single crystal silicon layer 3 is oxidized to form the second oxide film 6. (G) The second oxide film 6 and the silicon wafer 7 are bonded together. After further bonding, heat treatment is performed to completely bond the both. (H) The P-type silicon wafer 1 and the porous silicon layer 2 are removed, and the S in which the single crystal silicon layer 3 is formed on the second oxide film 6 which is an insulating layer.
A semiconductor substrate having an OI structure is obtained.

【0033】本実施例を用いて、具体的にSOI基板を
作製した一例を以下に示す。厚さ625μm、直径12
5mm、比抵抗0.01ΩcmのP型シリコンウエハに
陽極化成を行う。ここで化成液としてはHF:C2 5
OH:H2 O=1:1:1を用いて、1.0A/cm2
の直流電流を8分間流すと、P型シリコンウエハ上に厚
さ10μmの多孔質シリコン層が形成される。続いて
2.0%希フッ酸およびHCl:H2 2 :H2 O=
1:2:8の塩酸過水による洗浄を各10分間行った
後、350℃で70分間酸化を行って、多孔質シリコン
層表面に保護膜として酸化膜を形成する。この後、P型
シリコンウエハをエピタキシャル成長装置内へ搬送して
サセプタ上にセットする。エピタキシャル成長を行う前
に温度1120℃、圧力760Torrで水素230リ
ットル/minを8分間流して表面に形成された熱酸化
膜を除去する。これにより多孔質シリコン層表面を露出
させた後、温度1040℃、圧力760Torr、ジク
ロロシラン0.2リットル/min、水素230リット
ル/minを9分間流してエピタキシャル成長を行う
と、多孔質シリコン層上に厚さ1.8μmの単結晶シリ
コン層が形成される。
An example in which an SOI substrate is specifically manufactured using this embodiment is shown below. Thickness 625 μm, diameter 12
Anodization is performed on a P-type silicon wafer having a specific resistance of 5 Ω and a resistance of 0.01 Ωcm. Here, the chemical conversion liquid is HF: C 2 H 5
OH: H 2 O = 1: 1: 1, 1.0 A / cm 2
When a direct current of 10 μm is applied for 8 minutes, a 10 μm thick porous silicon layer is formed on the P-type silicon wafer. Then 2.0% dilute hydrofluoric acid and HCl: H 2 O 2 : H 2 O =
After washing with hydrochloric acid / hydrogen peroxide mixture of 1: 2: 8 for 10 minutes each, oxidation is performed at 350 ° C. for 70 minutes to form an oxide film as a protective film on the surface of the porous silicon layer. Then, the P-type silicon wafer is transferred into the epitaxial growth apparatus and set on the susceptor. Before performing the epitaxial growth, 230 liter / min of hydrogen is flown for 8 minutes at a temperature of 1120 ° C. and a pressure of 760 Torr to remove the thermal oxide film formed on the surface. After exposing the surface of the porous silicon layer by this, a temperature of 1040 ° C., a pressure of 760 Torr, 0.2 l / min of dichlorosilane, and 230 l / min of hydrogen were flown for 9 minutes to perform epitaxial growth. A 1.8 μm-thick single crystal silicon layer is formed.

【0034】この後、酸素・水素混合雰囲気(O2 :H
2 =4:6)で1000℃、185分間の酸化を行って
単結晶シリコン層上に厚さ800nmの酸化膜を形成す
る。続いてこの酸化膜と厚さ625μm、直径125m
m、比抵抗1.0Ωcmのシリコンウエハとを窒素雰囲
気で貼り合わせた後、1150℃、5分間の熱処理を行
って両者を完全に貼り合わせる。さらに、P型シリコン
ウエハを研削して除去した後、フッ酸過水(HF:H2
2 =1:5)によるエッチングで多孔質シリコン層を
除去する。これによって厚さ800nmの酸化膜上に厚
さ1μmの単結晶シリコン層の形成されたSOI基板が
得られる。
After this, an oxygen / hydrogen mixed atmosphere (O 2 : H
2 = 4: 6) and oxidation is performed at 1000 ° C. for 185 minutes to form an oxide film having a thickness of 800 nm on the single crystal silicon layer. Then, this oxide film, thickness 625 μm, diameter 125 m
m and a silicon wafer having a specific resistance of 1.0 Ωcm in a nitrogen atmosphere, and then heat-treated at 1150 ° C. for 5 minutes to completely bond the two. Further, after removing the P-type silicon wafer by grinding, hydrofluoric acid / hydrogen peroxide mixture (HF: H 2
The porous silicon layer is removed by etching with O 2 = 1: 5). As a result, an SOI substrate in which a 1 μm thick single crystal silicon layer is formed on an 800 nm thick oxide film is obtained.

【0035】第5の実施例に示す工程を用いることで、
多孔質シリコン層上にパーティクルなどの影響による結
晶欠陥の少ない高品質の単結晶シリコン層の形成された
半導体基板を用いて、SOI構造の半導体基板を作製す
ることができる。
By using the process shown in the fifth embodiment,
A semiconductor substrate having an SOI structure can be manufactured using a semiconductor substrate in which a high-quality single crystal silicon layer with few crystal defects due to the influence of particles or the like is formed over a porous silicon layer.

【0036】SOI基板は従来のバルク基板に比べて高
速動作、高集積化が可能となることなど多くの利点を有
した半導体基板であるが、本実施例に示す工程をとるこ
とで高品質のSOI基板を得ることができる。このこと
は、SOI基板の製造上の歩留を向上することが可能と
なるのみならず、この基板を用いて高品質な半導体装置
を高歩留で生産することが可能となる。例えばTFT液
晶画像表示装置を作製する場合、SOI基板を用いるこ
とで高速動作が可能となり、高精細な画像表示素子を形
成することが可能となるが、本実施例に示す工程を用い
ることで、画像表示素子の欠陥を少なくすることができ
るため、高品位の画像表示が実現できるとともに、半導
体装置全体の製造上の歩留を向上することが可能とな
る。また本実施例により作製されたSOI基板は、基板
全面がSOI構造となっているため、素子設計の自由度
が大きくなることや、基板全面を活用できるため、生産
性を向上できるなどの利点を有している。
The SOI substrate is a semiconductor substrate which has many advantages over the conventional bulk substrate, such as high-speed operation and high integration. However, by taking the steps shown in this embodiment, a high-quality SOI substrate is obtained. An SOI substrate can be obtained. This makes it possible not only to improve the manufacturing yield of the SOI substrate, but also to manufacture high-quality semiconductor devices with high yield using this substrate. For example, when a TFT liquid crystal image display device is manufactured, high speed operation can be performed by using an SOI substrate and a high-definition image display element can be formed. By using the steps shown in this embodiment, Since defects in the image display element can be reduced, high-quality image display can be realized, and the manufacturing yield of the entire semiconductor device can be improved. In addition, the SOI substrate manufactured according to this example has an advantage that the degree of freedom in element design is increased because the entire surface of the substrate has an SOI structure and that the entire surface of the substrate can be utilized, so that productivity can be improved. Have

【0037】なお、本実施例の細部については上記の具
体例のみに限定されることなく、さまざまな条件を用い
て行うことが可能である。単結晶シリコン層の形成まで
の工程については第1〜第4の実施例に示す同様の方法
を適用できる。貼り合わせ工程については、本実施例で
は単結晶シリコン層上に形成した酸化膜とシリコンウエ
ハとを貼り合わせているが、単結晶シリコン層、または
単結晶シリコン層上に形成した酸化膜とシリコンウエハ
上に形成した酸化膜とを貼り合わせることも可能であ
る。この場合、酸化膜厚、シリコンウエハの直径、厚
さ、比抵抗などは、それぞれ目的に応じて自由に選択す
ることが可能である。また、単結晶シリコン層または単
結晶シリコン層上に形成した酸化膜と絶縁体とを貼り合
わせることも可能である。例えば、合成石英ガラス、溶
融石英ガラス、結晶化ガラス、高融点ガラス、ソーダガ
ラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどを用いること
ができる。絶縁体の大きさは、その用途に応じて自由に
選択することが可能である。また、上記酸化膜の他、シ
リコン窒化膜を用いることも可能である。基板の貼り合
わせ雰囲気は大気中、窒素雰囲気中、純水中などで行う
ことが可能である。基板の貼り合わせ後の熱処理は、酸
素雰囲気中、窒素雰囲気中、酸素/窒素混合雰囲気中な
どにおいて、シリコンウエハを用いる場合、800〜1
150℃、石英ガラスでは200〜400℃で1分〜2
時間の範囲で行うことが可能である。P型シリコンウエ
ハの除去は本実施例に示す他、フッ硝酸系のエッチング
液(例えばHF:HNO3 :CH3 COOH=1:1
2:17など)で除去することも可能である。 〔第6の実施例〕図4は本発明による半導体基板の製造
方法の第6の実施例を示す工程図である。ここで1はP
型シリコンウエハ、2は多孔質シリコン層、4は酸化
膜、3は単結晶シリコン層、8はトレンチ、9は酸化多
孔質シリコン層である。
The details of the present embodiment are not limited to the above specific examples, and various conditions can be used. For the steps up to the formation of the single crystal silicon layer, the same methods shown in the first to fourth embodiments can be applied. Regarding the bonding step, the oxide film formed on the single crystal silicon layer and the silicon wafer are bonded in this embodiment, but the single crystal silicon layer or the oxide film formed on the single crystal silicon layer and the silicon wafer are bonded together. It is also possible to bond the oxide film formed above. In this case, the oxide film thickness, the diameter of the silicon wafer, the thickness, the specific resistance, etc. can be freely selected according to the purpose. Further, the single crystal silicon layer or the oxide film formed over the single crystal silicon layer and the insulator can be attached to each other. For example, synthetic quartz glass, fused quartz glass, crystallized glass, high melting point glass, soda glass, borosilicate glass, quartz glass and the like can be used. The size of the insulator can be freely selected according to its application. In addition to the above oxide film, it is also possible to use a silicon nitride film. The substrate bonding atmosphere can be performed in the air, a nitrogen atmosphere, pure water, or the like. The heat treatment after bonding the substrates is 800 to 1 when a silicon wafer is used in an oxygen atmosphere, a nitrogen atmosphere, an oxygen / nitrogen mixed atmosphere, or the like.
150 ° C, quartz glass at 200 to 400 ° C for 1 minute to 2
It can be done in a range of time. In addition to the removal of the P-type silicon wafer shown in this embodiment, a hydrofluoric / nitric acid-based etching solution (eg, HF: HNO 3 : CH 3 COOH = 1: 1) is used.
2:17) and the like. [Sixth Embodiment] FIG. 4 is a process drawing showing a sixth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention. Where 1 is P
A type silicon wafer, 2 is a porous silicon layer, 4 is an oxide film, 3 is a single crystal silicon layer, 8 is a trench, and 9 is an oxidized porous silicon layer.

【0038】図4における工程は以下の通りである。
(a)P型シリコンウエハ1を陽極化成して、(b)P
型シリコンウエハ1上に多孔質シリコン層2を形成す
る。(c)多孔質シリコン層2表面に酸化膜4を形成す
る。(d)P型シリコンウエハ1をエピタキシャル成長
装置内へ搬送した後、酸化膜4を除去する。(e)多孔
質シリコン層2上にエピタキシャル成長を行って、単結
晶シリコン層3を形成する。(f)単結晶シリコン層3
上にトレンチ8を形成して多孔質シリコン層2を露出す
る。(g)多孔質シリコン層2を選択的に酸化して、絶
縁層である酸化多孔質シリコン層9上に単結晶シリコン
層3の形成されたSOI構造の半導体基板を得る。
The steps in FIG. 4 are as follows.
(A) P-type silicon wafer 1 is anodized, and (b) P
A porous silicon layer 2 is formed on a mold silicon wafer 1. (C) An oxide film 4 is formed on the surface of the porous silicon layer 2. (D) After transporting the P-type silicon wafer 1 into the epitaxial growth apparatus, the oxide film 4 is removed. (E) The single crystal silicon layer 3 is formed by performing epitaxial growth on the porous silicon layer 2. (F) Single crystal silicon layer 3
A trench 8 is formed on the top to expose the porous silicon layer 2. (G) The porous silicon layer 2 is selectively oxidized to obtain a semiconductor substrate having an SOI structure in which the single crystal silicon layer 3 is formed on the oxidized porous silicon layer 9 which is an insulating layer.

【0039】本実施例を用いて、具体的にSOI基板を
作製した一例を以下に示す。厚さ625μm、直径12
5mm、比抵抗0.02ΩcmのP型シリコンウエハに
陽極化成を行う。化成条件としては第5の実施例に示す
条件を用いてP型シリコンウエハ上に厚さ10μmの多
孔質シリコン層を形成した。続いて第2の実施例に示す
方法で多孔質シリコン層の洗浄を行った後、450℃で
45分間酸化を行って、多孔質シリコン層表面に保護膜
として酸化膜を形成する。この後、P型シリコンウエハ
をエピタキシャル成長装置内へ搬送してサセプタ上にセ
ットする。エピタキシャル成長を行う前に温度1120
℃、圧力80Torrで水素230リットル/minを
10分間流して表面に形成された熱酸化膜を除去する。
これにより多孔質シリコン層表面を露出させた後、温度
900℃、圧力80Torr、ジクロロシラン0.2リ
ットル/min、水素230リットル/minを12分
間流してエピタキシャル成長を行うと、多孔質シリコン
層上に1.3μmの単結晶シリコン層が形成される。こ
の後、窒化膜によるマスクパターニングを行った後、R
IE(リアクティブ・イオン・エッチング)によって単
結晶シリコン層上に多孔質シリコン層まで達するトレン
チを形成する。この状態でP型シリコンウエハを500
℃、80分間酸化処理すると、単結晶シリコン層のトレ
ンチ部側壁に薄い酸化膜が形成されるとともに多孔質シ
リコン層が酸化されて絶縁層となる。最後に窒化膜を除
去して、厚さ10μmの酸化多孔質シリコン層上に厚さ
1.3μmの単結晶シリコン層を有するSOI基板が得
られる。
An example of concretely manufacturing an SOI substrate using this embodiment is shown below. Thickness 625 μm, diameter 12
Anodization is performed on a P-type silicon wafer having 5 mm and a specific resistance of 0.02 Ωcm. As the chemical conversion conditions, the conditions shown in the fifth embodiment were used to form a porous silicon layer having a thickness of 10 μm on the P-type silicon wafer. Then, after cleaning the porous silicon layer by the method shown in the second embodiment, it is oxidized at 450 ° C. for 45 minutes to form an oxide film as a protective film on the surface of the porous silicon layer. Then, the P-type silicon wafer is transferred into the epitaxial growth apparatus and set on the susceptor. Before performing epitaxial growth, the temperature of 1120
At a temperature of 80 ° C. and a pressure of 80 Torr, 230 liter / min of hydrogen is flowed for 10 minutes to remove the thermal oxide film formed on the surface.
After exposing the surface of the porous silicon layer by this, a temperature of 900 ° C., a pressure of 80 Torr, dichlorosilane of 0.2 liter / min, and hydrogen of 230 liter / min are flown for 12 minutes to perform epitaxial growth. A 1.3 μm single crystal silicon layer is formed. After that, after performing mask patterning with a nitride film, R
A trench reaching the porous silicon layer is formed on the single crystal silicon layer by IE (reactive ion etching). In this state, 500 P-type silicon wafers
When the oxidation treatment is performed at 80 ° C. for 80 minutes, a thin oxide film is formed on the side wall of the trench portion of the single crystal silicon layer and the porous silicon layer is oxidized to become an insulating layer. Finally, the nitride film is removed to obtain an SOI substrate having a 1.3 μm thick single crystal silicon layer on a 10 μm thick oxidized porous silicon layer.

【0040】第6の実施例に示す工程を用いることで、
多孔質シリコン層上にパーティクルなどの影響による結
晶欠陥の少ない高品質の単結晶シリコン層の形成された
半導体基板を用いて、SOI構造の半導体基板を作製す
ることができる。
By using the process shown in the sixth embodiment,
A semiconductor substrate having an SOI structure can be manufactured using a semiconductor substrate in which a high-quality single crystal silicon layer with few crystal defects due to the influence of particles or the like is formed over a porous silicon layer.

【0041】本実施例に示すSOI基板は、第5の実施
例に示すSOI基板に比べて、基板全面をSOI構造と
できないことから、素子設計の自由度が小さくなるが、
作製法が比較的簡単であることとシリコンウエハ1枚で
SOI基板を作製できることから、製造コストを下げる
ことが可能であることや、パターニングの方法によって
は素子分離をより簡単に行うことができるなどの利点を
有している。
The SOI substrate shown in this embodiment has a lower degree of freedom in device design than the SOI substrate shown in the fifth embodiment because the entire surface of the substrate cannot have an SOI structure.
Since the manufacturing method is relatively simple and the SOI substrate can be manufactured with one silicon wafer, the manufacturing cost can be reduced, and element isolation can be performed more easily depending on the patterning method. Have the advantages of.

【0042】本実施例の細部については、上記の具体例
のみに限定されることなく、さまざまな条件を用いて行
うことが可能である。単結晶シリコン層の形成までの工
程については、第1〜第4の実施例に示す同様の方法を
適用できる。また、トレンチの形成法については、本実
施例に示す方法の他、水酸化カリウム水溶液、エチレン
ジアミン、カテコールおよびピラジンの混合液、ヒドラ
ジン水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドライド
(TMAH)などのウエットエッチングや、プラズマエ
ッチングによって行うことが可能である。多孔質シリコ
ン層の酸化は250〜750℃の範囲内で行うことが可
能である。また、本実施例ではトレンチ内部は空洞であ
るが、多孔質シリコン層を酸化した後、トレンチ内部に
酸化膜や多結晶シリコンを積層して基板を平坦化するこ
とも可能である。
The details of the present embodiment are not limited to the above specific examples, and various conditions can be used. For the steps up to the formation of the single crystal silicon layer, the same methods as those shown in the first to fourth embodiments can be applied. As for the method of forming the trench, in addition to the method shown in the present embodiment, wet etching such as an aqueous solution of potassium hydroxide, a mixed solution of ethylenediamine, catechol and pyrazine, an aqueous solution of hydrazine, tetramethylammonium hydride (TMAH), or plasma etching. Can be done by. The oxidation of the porous silicon layer can be performed within the range of 250 to 750 ° C. Although the inside of the trench is hollow in this embodiment, it is also possible to oxidize the porous silicon layer and then stack an oxide film or polycrystalline silicon inside the trench to flatten the substrate.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体基板に設けられた多孔質半導体層を保護する保護
層を形成した後、この保護層を成膜装置内で除去し、こ
の成膜装置内で前記多孔質半導体層上に成膜を行うこと
で、多孔質半導体へのパーティクルなどの付着が少な
く、多孔質半導体層上に欠陥の少ない高品質の膜を形成
することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
After forming a protective layer for protecting the porous semiconductor layer provided on the semiconductor substrate, removing the protective layer in a film forming apparatus and forming a film on the porous semiconductor layer in the film forming apparatus. Thus, it is possible to form a high-quality film with few defects on the porous semiconductor layer with less particles and the like attached to the porous semiconductor.

【0044】本発明において、例えば、多孔質シリコン
層上に単結晶シリコン層を形成する場合、結晶欠陥の少
ない単結晶シリコン層を多孔質シリコン層上に形成する
ことが可能となるが、これによって、単結晶シリコン層
の高品質化が図れるという効果がある。またこのこと
で、単結晶シリコン層上に形成する素子およびこの素子
を用いて作製される半導体装置の高品質化が可能となる
効果がある。例えば、素子耐圧の低下が少ないため、目
的通りの性能が得られるとともに、素子および装置の信
頼性を向上できるという効果がある。また、このことか
ら半導体基板のみならず、半導体素子および半導体装置
の歩留を向上できるという効果がある。
In the present invention, for example, when a single crystal silicon layer is formed on a porous silicon layer, it becomes possible to form a single crystal silicon layer having few crystal defects on the porous silicon layer. There is an effect that the quality of the single crystal silicon layer can be improved. This also has the effect of improving the quality of the element formed on the single crystal silicon layer and the semiconductor device manufactured using this element. For example, since there is little decrease in the withstand voltage of the element, the desired performance can be obtained, and the reliability of the element and the device can be improved. Further, from this, there is an effect that not only the semiconductor substrate but also the yield of the semiconductor element and the semiconductor device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による半導体基板の製造方法の第1〜3
の実施例を示す工程図である。
1 to 3 of a method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention.
FIG. 6 is a process drawing showing an example of FIG.

【図2】本発明による半導体基板の製造方法の第4の実
施例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process drawing showing a fourth embodiment of the method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention.

【図3】本発明による半導体基板の製造方法の第5の実
施例を示す工程図である。
FIG. 3 is a process drawing showing a fifth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention.

【図4】本発明による半導体基板の製造方法の第6の実
施例を示す工程図である。
FIG. 4 is a process drawing showing a sixth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention.

【図5】従来例による多孔質シリコン層上への単結晶シ
リコン層の形成を示す工程図である。
FIG. 5 is a process diagram showing formation of a single crystal silicon layer on a porous silicon layer according to a conventional example.

【図6】多孔質シリコン層に酸化膜を形成し、表面を露
出させた後、単結晶シリコン層をエピタキシャル成長さ
せる過程を概略的に説明する図である。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a process of forming an oxide film on a porous silicon layer, exposing the surface, and then epitaxially growing a single crystal silicon layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 (P型)シリコンウエハ 2 多孔質シリコン層 3 単結晶シリコン層 4 (シリコン)酸化膜(第1の酸化膜) 5 非晶質シリコン層 6 第2の酸化膜 7 シリコンウエハ 8 トレンチ 9 酸化多孔質シリコン層 1 (P-type) Silicon Wafer 2 Porous Silicon Layer 3 Single Crystal Silicon Layer 4 (Silicon) Oxide Film (First Oxide Film) 5 Amorphous Silicon Layer 6 Second Oxide Film 7 Silicon Wafer 8 Trench 9 Oxidized Porous Quality silicon layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に設けられた多孔質半導体層
を保護する保護層を形成する工程と、この保護層を成膜
装置内で除去する工程と、この成膜装置内で前記多孔質
半導体層上に成膜を行う工程と、を含むことを特徴とす
る半導体基板の製造方法。
1. A step of forming a protective layer for protecting a porous semiconductor layer provided on a semiconductor substrate, a step of removing the protective layer in a film forming apparatus, and the porous semiconductor in the film forming apparatus. A method of manufacturing a semiconductor substrate, comprising: forming a film on a layer.
【請求項2】 半導体基板に設けられた多孔質半導体層
を保護する保護層を形成する工程と、この保護層をエピ
タキシャル成長装置内で除去する工程と、このエピタキ
シャル成長装置内で前記多孔質半導体層上に単結晶半導
体層を形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体
基板の製造方法。
2. A step of forming a protective layer for protecting a porous semiconductor layer provided on a semiconductor substrate, a step of removing the protective layer in an epitaxial growth apparatus, and a step of removing the protective layer on the porous semiconductor layer in the epitaxial growth apparatus. And a step of forming a single crystal semiconductor layer on the substrate.
【請求項3】 前記保護層は酸化層であることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の半導体基板の製造方
法。
3. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the protective layer is an oxide layer.
【請求項4】 請求項2記載の半導体基板の単結晶半導
体層上に絶縁層を形成し、該絶縁層と他の基板とを貼り
合わせる工程と、前記多孔質半導体層を含む半導体基板
を除去する工程と、を含むことを特徴とする半導体基板
の製造方法。
4. A step of forming an insulating layer on the single crystal semiconductor layer of the semiconductor substrate according to claim 2, bonding the insulating layer to another substrate, and removing the semiconductor substrate including the porous semiconductor layer. A method of manufacturing a semiconductor substrate, comprising:
【請求項5】 請求項2記載の半導体基板の単結晶半導
体層をパターン化して開口部を設ける工程と、開口部を
介して前記多孔質半導体層を酸化する工程と、を含むこ
とを特徴とする半導体基板の製造方法。
5. A method comprising: patterning the single crystal semiconductor layer of the semiconductor substrate according to claim 2 to provide an opening; and oxidizing the porous semiconductor layer through the opening. Of manufacturing a semiconductor substrate.
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