TW200426892A - Processing apparatus - Google Patents

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TW200426892A
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processing equipment
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Takashi Tsuboi
Kenji Yamagata
Kiyofumi Sakaguchi
Kazutaka Yanagita
Takashi Sugai
Kazuhito Takanashi
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Canon Kk
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Description

200426892 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種處理設備,其適合使用在 陽極化的處理上。 【先前技術】 日本專利公開第5 - 2 1 3 3 8及第7 - 3 0 2 8 8 9號揭 造一 SOI ( Silicon On Insulator or Semiconduc Insulator)基材,一第一基材(種子晶圓)及一第 (搬運基材)被結合於該SOI基材上用以製備一結 材堆(連接的基材)作爲一中間基材,且該結合式 被分開來以形成一 SOI基材。在此SOI基材製造 ,一陽極化設備會被使用,該設備將該第一基材陽 以形成一多孔層於其表面上。 一陽極化設備大體上具有一陰極及一陽極於一 器內。該陽極化容器被充滿一電解液。一基材被安 陰極與該陽極之間,且一電流被供應在它們之間, 行陽極化。此等陽極化設備被揭示在日本專利公開 275-798 , 11-195639 , 11-214353 , 11-195640 , 277484,及2000-273699號中。在這些陽極化設備 別是,在一水平地設置一基材的結構中,化學失敗 在所得到的多孔層的厚度分佈上的失敗)會因爲氣 在該基材的下表面上而發生。 一種可解決因爲氣泡累積在該基材的下表面上 一像是 示了製 tor On 二基材 合式基 基材堆 步驟中 極化用 陽化容 排在該 藉以執 第10-2000-中,特 (如, 泡累積 所產生 -5- (2) (2)200426892 的問題之陽極化設備揭示在日本專利公開第2000-277478 號中。此設備使用一實心的電極並處理一基材同時保持該 實心基材與該基材的下表面接觸。 然而,該實心電極會對該基材的下表面造成像是裂痕 會類此者的傷害。關於此點,在介於該基材下表面與該電 極之間的空間塡入一導電化學溶液(如,一電解液)是較 有利的。例如,日本專利公開第 6 - 2 1 6 1 1 0號揭示了一種 設備其在供應一電解液的同時讓電解液溢流出來。然而, 當一處在水平狀態的基材要被處理時,很難形成一沿著該 基材的被處理表面形成一流體流。詳言之,在讓一導電化 學溶液與一基材的下表面接觸的方法中,氣泡會累積在該 基材的下表面底下。在讓一實心的電極與一基材的下表面 相接觸的方法中,該基材的下表面會受損傷或形成裂痕或 類此者。 特別是,在近幾年,基材通常是以水平狀態被處理及 操作。爲了要方便基材傳送於設備之間,一陽極化設備最 好亦可以處理在垂直狀態下的基材。 【發明內容】 有鑑於上述問題,本發明的目的在於提供一種處理設 備其不會對基材造成任何像是裂痕或類此者的傷害’其可 降導因於氣泡之失效,及可適合被用作爲基材是被水平地 處理的應用例。 依據本發明的一處理設備是一種具有一第一電極及一 -6- (3) (3)200426892 第二電極的處理設備,其將基材安排在該第一電極與第二 電極之間且經由一化學溶液與該基材供應電流於該第一與 第二電極之間用以處理該基材。該處理設備包含一蓮蓬頭 其被安排在該第一電極與該基材之間用以形成一淋浴形式 的化學溶液流朝向該基材,其中由該蓮蓬頭所形成之淋浴 形式的該化學溶液流會形成一介於該第一與第二電極之間 的電流路徑的一部分。 本發明的處理設備可具有另一蓮蓬頭。詳言之,本發 明的處理設備可包含另一蓮蓬頭其被安排在該第二電極與 該基材之間用以形成一淋浴形式的化學溶液流朝向該基材 。在此例子中,由該蓮蓬頭所形成之淋浴形式的該化學溶 液流會形成一介於該第一與第二電極之間的電流路徑的一 部分。 依據本發明的一較佳實施例,該蓮蓬頭最好是具有一 構件其具有複數個開孔,且淋浴形式的化學溶液是從該等 開孔射出或排出的。 根據本發明的另一較佳的實施例,該具有複數個開孔 的構件最好是被安排成與該基材平行。 根據本發明的另一較佳的實施例,本發明的處理設備 更包含一循環系統其可回收從該蓮蓬頭被射出或排出的化 學溶液並將該化學溶液再供應至該蓮蓬頭。 根據本發明的另一態樣,一種將基材安排在該第一電 極與第二電極之間且經由一化學溶液與該基材供應電流於 該第一與第二電極之間用以處理該基材的處理方法被提供 (4) (4)200426892 。該方法包含的步驟爲,將一蓮蓬頭安排在一介於該第一 電極與該基材之間位置及一介於該第二電極與該基材之間 的位置的兩個位置中的至少一處,讓該蓮蓬頭形成一淋浴 形式的化學溶液流朝向該基材,及讓該淋浴形式的化溶液 流形成介於該第一及第二電極之間的電流路徑的一部分。 根據本發明的另一態樣,一種將將基材安排在該第一 電極與第二電極之間且經由一化學溶液與該基材供應電流 於該第一與第二電極之間用以將該基材陽極化的陽極化方 法被提供。該方法包含的步驟爲,將一蓮蓬頭安排在一介 於該第一電極與該基材之間位置及一介於該第二電極與該 基材之間的位置的兩個位置中的至少一處,讓該蓮蓬頭形 成一淋浴形式的化學溶液流朝向該基材,及讓該淋浴形式 的化溶液流形成介於該第一及第二電極之間的電流路徑的 一部分。 一依據本發明的處理設備爲一種具有一第一電極其被 安排在一基材的上方且與該基材相對及一第二電極其被安 排在基材的底下且與基材相對並對基材實施一化學處理的 處理設備。該處理設備包含一化學溶液容器其用一化學溶 液塡充到一介於該基材與第二電極之間的空間中,及一機 構其在靠近該基材的一下表面處形成一化學溶液流,其中 該機構具有一可讓該化學溶液從該化學溶液容器溢流出來 的功能。 根據本發明的一較佳實施例,該化學溶液容器最好是 被建構成可讓該化學溶液與該基材的下表面接觸。 -8- (5) (5)200426892 根據本發明的另一較佳實施例,該化溶液容器最好是 具有一板子其具有一或多個開孔且與該基材相對,及該化 學溶液經由該板子的開孔流向該基材。 根據本發明的另一較佳實施例,該板子最好是被安排 在該化溶液容器的上部。 根據本發明的另一較佳實施例,具有該等開孔之該第 二電極最好是被安排在該化學溶液容器的上部。 根據本發明的另一較佳實施例,該設備最好是進一步 包含一固持部其可支撐該基材的一外周壁部分。 根據本發明的另一較佳實施例,該化學溶液容器靠近 該基材的截面的直徑最好是與基材的直徑相同。 根據本發明的另一較佳實施例,該化學溶液容器最好 是具有一溢流容器其外側將被充滿該化學溶液。 一種依據本發明的半導體基材製造方法包含的步驟爲 ,依據上述的陽極化方法來將一第一基材陽極化用以形成 一多孔層’形成一非多孔的層於該多孔層上,將具有該非 多孔的層之第一基材藉由一絕緣層與一第二基材結合用以 形成一結合的基材堆,及處理或製造該結合的基材堆用以 獲得該多孔層至少部分地留在該第二基材上的結構。 依據本發明的另一種半導體基材製造方法包含的步驟 爲’使用上述的處理設備來將一第一基材陽極化用以形成 該多孔層,形成一非多孔的層於該多孔層上,將具有該非 多孔的層之第一基材藉由一絕緣層與一第二基材結合用以 形成一結合的基材堆,及處理或製造該結合的基材堆用以 -9- (6) (6)200426892 獲得該多孔層至少部分地留在該第二基材上的結構。 本發明的其它特徵及優點從下面參照附圖之詳細說明 中會變得很明顯,其中相同的標號代表在各圖式中相同或 類似的元件。 【實施方式】 本發明的較佳實施例將於下文中參照附圖加以說明。 · 〔第一實施例〕 第1圖爲依據本發明的一較佳實施例的陽極化設備( 處理設備)的示意圖。示於第1圖之陽極化設備1 〇 〇水平 地夾持一將被處理的基材1 0 1並對其進行處理。水平夾持 及處理該基材是有利的,因爲當該基材被來/回傳送在水 平地夾持及處理或操作(如,傳送)基材的另一設備之間 時,即無需將該基材翻轉。然而,本發明亦可被應用在不 是將基材水平地夾持而是將夾持在其它方向上(如,垂直 方向)的設備上。 · 將被處理的基材1 0 1被水平地夾持在一陽極化容器 il〇的底部。該基材101的表面被翻轉向上。該陽極化容 器1 1 0在其底部具有一環形抽吸溝槽(抽吸機構)用以如 · 一將基材1 0 1固持住之夾持機構1 1 1般地真空夾持該基材 101。一陰極(第二電極)120被安排在被該夾持機構ill 所夾持的基材101的上方。該陽極化設備100具有一陰極 驅動機構(未示出)其可移動該陰極120。當基材101被 放置在該陽極化容器110的底部或當被處理過的基材1〇1 -10- (7) (7)200426892 從陽極化容器1 1 〇的底部被取出時,該陰極} 2〇被該隱極 驅動機構移動到一位置,該陰極在該位置不會干擾到餘基 材1 〇 1的操作。 該陽極化容器1 1 0可被建構成一溢流式的容器,其具 有一主體容器110a及一溢流容器110b。該陽極化容器 1 ] 0內被塡充一預定水位(即,該主體容器M 〇 a t不彖 )之用來陽極化的處理溶液,即化學溶液1 3 〇。從該丰顺 之目豆 容器1 1 〇a溢流出來的處理溶液被溢流容器1丨〇b所回收。 處理溶液1 3 0然後經由一幫浦】3 1及過濾器丨3 2被送回到 主體容器1 1 0 a。亦即’在此實施例中,—處理溶液! 3 〇 的循環系統被提供。該處理溶液(化學溶液)丨3 〇爲〜含 有氫氟酸(HF )的液體。 陰極〗2 0最好是用具有抗腐触性的物質(如,銷) 或用與基材101的材質相同物質來製造,其不會污染將被 處理的基材1 0 1。典型地,基材爲一矽基材,且處理溶液 130含有氫氟酸。因此,陰極120最好是用對氫氟酸具有 高抗腐蝕性的鉑或用與基材〗〇 1的材質相同物質來製造。 該陽極化容器1 0 1在其底部具有開孔1 1 2。底部被夾 持之基材1 0 1的下表面經由該等開孔〗1 2而被向下露出。 開孔1 1 2被用來形成一通過基材1 0 1的電流路徑,這將於 下文中加以詳細說明。 一淋浴式電流路徑形成機構被使用在基材1 〇 1的下表 面側上。該電流路徑形成機構具有一壓力容器(導電溶液 容器)140。該壓力容器140在其上部具有一蓮蓬頭(淋 -11 - (8) (8)200426892 浴形成構件)1 4 1,即與陽極化容器 Π 0的底部相對的部 分。該蓮蓬頭1 4 1具有複數個開孔1 4 2。用來形成一電流 路徑之一導電溶液(第二化學溶液)160從該等開孔142 朝向基材1 〇 1的下表面射出或排出。 導電溶液1 6 0從該蓮蓬頭1 4 1射出最好是被設定成’ 該導電溶液1 6 0沿著基材1 〇 1的下表面被散佈開來用以形 成一液體電極1 7 1其可覆蓋整個基材1 0 1的下表面。此一 設定與每一開孔1 42的大小,介於複數個開孔1 42之間的 陣列間距(節距),施加在該導電溶液1 60上的壓力,及 介於基材的下表面與蓮蓬頭1 4 1之間的距離有關。每一開 孔142的直徑最好是約0.1至1mm之間。介於開孔142 之間的陣列間距(節距)最好是2至5mm。介於基材的 下表面與蓮蓬頭141之間的距離最好是2至100mm。蓮 蓬頭1 4 1典型地被安排成與基材1 0 1大致平行。 從蓮蓬頭1 4 1射出的導電溶液被一回收容器1 43所回 收。被回收容器1 4 3所回收的導電溶液1 6 0經由一幫浦 1 61及過濾器162被送回到該壓力容器140。在此時,該 幫浦161會施加一足以形成噴射的壓力至該壓力容器140 內的該導電溶液1 60上。例如,該壓力可藉由使用高度差 來施加,該高度差可藉由用幫浦將該導電溶液打到一預定 的水位,或藉由該壓力容器140的體積來獲得。任何其它 己知的壓力改變方法都可被使用。 爲了要供應一所想要的電流値通過該基材1 0 1,一高 於施加到陰極1 2 0上的電壓被施加到該導電溶液1 6 0上。 -12 - (9) (9)200426892 例如,在此實施例中,一陽極(第一電極)1 5 0被安排在 該壓力容器140內。在該陽極150與該陰極之間有一電位 差。施加電位至該導電溶液1 6 0可藉由在該壓力容器1 4 0 的整個或部分內壁上形成一陽極,或藉由使用該蓮蓬頭 141作爲一陽極來實施。 作爲該導電溶液1 6 〇,任何導電液體(如,一電解液 ,如氫氟酸)都可被使用。導電溶液1 6 0的濃度,組成及 特性可以與處理溶液1 3 0相同或不同。 陽極1 5 0最好是用具有抗腐蝕性的物質(如,鉑) 或用不會污染將被處理的基材101 (如,與基材101的材 質相同物質)來製造。典型地,基材爲一矽基材,且處理 溶液與導電溶液1 6 0含有氫氟酸。因此,陽極1 5 0最好是 用對氫氟酸具有高抗腐蝕性的鉑或用與基材1 0 1的材質相 同物質來製造。 如前所述,該液體電極1 7 1是藉由淋浴形式的導電溶 液流而被形成在基材1 0 1的下表面底下。該液體電極1 7 1 形成通過該基材 1 0 1的電流路徑(介於陰極 1 2 0與陽極 1 5 0之間的電流路徑)的一部分。因此,任何導因於氣泡 累積在基材下表面底下的陽極化失敗可被有效地防止。液 體電極1 7 1是藉由被持續地以淋浴形式被供應之導電溶液 1 6 0流來加以保持的。因此之故,即使是在氣泡被形成在 液體電極1 7 1中,它們亦會被很快地去除掉。 根據此實施例,陽極化失敗即可被降低,且介於基材 與基材之間的再現性可被提高。 -13- (10) (10)200426892 〔第二實施例〕 第2圖顯示作爲第1圖所示之陽極化設備的一變化例 的陽極化設備的示意圖。示於第2圖中的陽極化設備2 0 0 與第1圖所示的陽極化設備1 00的不同處在於基材夾持機 構。詳言之,示於第2圖的陽極化設備2 0 0與第1圖所不 的陽極化設備1 〇 〇的不同處在於陽極化機構2 0 0具有一邊 緣夾持機構1 1 3其只在基材的邊緣或靠近基材邊緣處夾持 基材。 以上所述係以本發明被建構成爲一陽極化設備爲例來 加說明。然而,本發明亦可被應用到其它的處理上,例如 電鍍處理。 示於第1圖或第2圖中的設備都只在基材的下表面側 具有一淋浴式的電流路徑形成機構。此一電流路徑形成機 構可只被施用在基材的下表面側或被施用在基材的兩側上 〔第三實施例〕 第3圖爲顯示依據本發明的第三實施例的一處理設備 300的示意圖。該處理設備3〇〇包含一陰極3〇2,一陽極 3 0 3,化學溶液容器3 04,及一液流形成機構。作爲第一 電極用之該陰極302被安排在一作爲將被處理的基材之砂 晶圓3 0 1的上方且與矽晶圓相對。作爲第二電極的該陽極 3 〇 3被安排在矽晶圓3 0 1底下且與矽晶圓3 0 1相對。該化 -14- (11) 200426892 學溶液容器3 0 4用一化學溶液3 0 5來塡入介於該砂 3 0 1與陽極3 0 3之間的空間。該液流形成機構在靠近 晶圓3 0 1的下表面處形成一化學溶液3 〇 5的液流。該 形成機構包括一可讓該化學溶液3 0 5從該化學溶 '液 3 〇 4溢流出來的功能。 一作爲可在靠近該矽晶圓3 0 1的下表面處形成一 溶液3 0 5流的該液流形成機構的機構,如幫浦3 1 〇, 動將被使用的液體。然而,本發明並不侷限於此。該 一液體的機構可藉由使用一氣體壓力或重力(液面高 ) 形成的壓力來形成該化學溶液3 0 5的液流。作爲 流形成機構的該幫浦310可用不同的形式來在靠近該 圓3 0 1的下表面處形成一化學溶液3 0 5的液流。這將 後加以說明。 依據本發明此一較佳實施例的處理設備3 0 0可被 到不同的基材處理上。在本發明中,陽極化設備被用 爲一個說明的例子。 參照第3圖,矽晶圓3 0 1爲將被一化學處理所處 基材的例子。例如,單晶矽可被用作爲該矽晶圓。當 « 3 0 1將接受一化學處理(陽極化),一化學溶液 3 〇6被充滿一化學溶液3 0 7。在此狀態,陰極3 02被 該化學溶液3 0 7中且被作成與矽晶圓3 0 1相對。此外 極303被安排在砂晶圓301底下。在此實施例中,石夕 3 〇 1被陽極化用以形成多孔的矽於該晶圓的表面上。 習知的,當該矽晶圓3 0 1藉由使用一液體接觸式的處 晶圓 該矽 液流 容器 化學 會移 移動 度差 該液 矽晶 於稍 應用 來作 理的 矽晶 容器 浸到 ,陽 晶圓 如所 理設 -15· (12) 200426892 備來加以陽極化的話,氫會從該矽晶圓3 0 1的上表面 表面被產生。在陽極化之後’一多孔層被形成在該矽 3 〇 1的上表面上使得該上表面的結構改變。然而,下 的結構則沒有改變。 陰極3 02最好是用可以抵抗該化學處理的處理溶 蝕的物質來製造。例如,當一 HF溶液被用作爲該化 理的處理溶液時,陰極3 0 2最好是用鉛製成,即具 H F腐蝕的物質。 當DHF (經過稀釋的氫氟酸)被用作爲該導電溶 ,陽極3 03最好是用鉑,即具有抗HF腐蝕的物質, 造。陽極303可用與矽晶圓301相同的矽材質來製造 矽材質最好是具有低阻値。當陽極3 03是用矽材質製 ,即可避免掉陽極物質3 03的材質所造成之對矽晶圓 的污染。 在該化學溶液容器3 04內之該矽晶圓3 0 1的底下 間被充滿該導電化學溶液3 05 (導電溶液)用以保持 接觸。如上所述的,該化學溶液容器3 04具有一裝置 在靠近該矽晶圓301的下表面處形成一化學溶液305 流。該化學溶液容器3 04可具有一幫浦來作爲該裝置 幫浦3 1 0的入口及出口最好是被安排在該化學溶液 3 04的上部,或它們可分別被安排在該化學溶液容器 的上及下部,如第3圖所示,使得該化學溶液3 0 5的 被形成在靠近該矽晶圓301的下表面處。該幫浦310 口及出口的位置並不侷限在第3圖所示者且可使用不 及下 晶圓 表面 液腐 學處 有抗 液時 來製 。該 成時 301 的空 電氣 其可 的液 。該 容器 3 04 液流 的入 同的 -16- (13) (13)200426892 形式。例如,幫浦3 1 0的入口及出口可被安排在與第3圖 上的位置相反的側邊上。 該化學溶液容器3 04在其外側上最好具有一溢流容器 3 0 8其被從該化學溶液容器3 04溢流出來化學溶液3 0 5所 充滿。該溢流容器3 0 8最好是經由一連接通道3 0 9連接至 該化學溶液容器3 〇 4,如第3圖所示。該連接通道3 0 9最 好是具有一過濾器3 1 1其可將該化學溶液3 0 5中的微粒去 除掉。 罐| 該化學溶液容器3 0 4被設計成可讓該化溶液3 0 5溢流 出來用以在靠近該矽晶圓3 0 1的下表面處形成一化學溶液 流3 0 5的液流。在此例子中,在該化學溶液容器3 04與該 砂晶圓301之間會有一間距用以讓該化學溶液3 05從該化 學溶液容器3 04溢流出來,如第3圖所示。此間距可以是 2至8 mm,但並不侷限於此數値。當該化學溶液3 0 5溢流 出來時,其會該矽晶圓3 〇丨的下表面接觸用以獲得與此表 面的一電氣接觸。 籲 該化學溶液3 0 5爲一導電的化學溶液(導電溶液)。 在此實施例中,稀釋過的氫氟酸(D H F )被使用。然而, 本發明並不侷限於此。任何其它的導電溶液都可被使用。 ’ 該化學溶液容器3 0 6最好是用可以抵抗該化學處理的 . 處理溶液腐蝕的物質來製造。例如,當一 HF溶液被用作 爲該化學處理的處理溶液時,該化學溶液容器3 0 6最好是 用鐵氟龍(Teflon )製成,即具有抗HF腐蝕的物質。 任何一種用來處理基材的處理溶液都可被用來作爲化 -17- (14) (14)200426892 學溶液3 0 7。例如,對於陽極化而言,一 HF溶液可被用 作爲該化學溶液3 0 7,即用於陽極化的處理溶液。 在此實施例中,陰極3 0 2被安排在矽晶圓3〇 1的上方 ’陽極被安排在矽晶圓3 0 1的底下。然而,本發明並不侷 限於此。例如,陽極3 0 3可被安排在矽晶圓3 0 1的上方, 而陰極3 0 2可被安排在矽晶圓3 0 1的底下。在此例子中, 當該處理設備3 00被應用到一陽極化設備上時,上述的安 排被如下所述地改變。亦即,一 HF溶液被用作爲在陰極 側之該化學處理的處理溶液。在陽極側,則DHF (稀釋過 的氫氟酸)被用作爲導電溶液。 在此實施例中,在化學地處理該矽晶圓3 0 1時,一化 學溶液3 0 5的液流被形成在靠近矽晶圓3 0 1的下表面處。 任何一種機構都可被用作爲形成該液流的該液流形成機構 。最好是使用能夠與該矽晶圓3 0 1的下表面獲得一令人滿 意的接觸且可在化學處理期間又效地從該矽晶圓3 0 1的下 表面去除掉氣體的液流形成機構。供應該化學溶液3 0 5的 該幫浦3 1 0可被用作爲此一液流形成機構。 當該化學溶液3 0 5溢流出來時,該化學溶液3 0 5的液 流可更有效地被形成在靠近該矽晶圓3 0 1的下表面處。該 化學溶液3 0 5的溢流高度高於該化學溶液溶器3 04。因此 ,該化學溶液溶器3 04最好是被設計成可藉由使用該化學 溶液容器3 04之高起來的高度及上緣來讓該矽晶圓3 0 1的 整個下表面與化學溶液3 05接觸。藉由此安排,一電流可 在化學處理期間被輕易地提供。該溢流是用來防止任何氣 -18- (15) 200426892 泡在引入化學溶液3 0 5期間留在矽晶圓3 0 1的下表 。如果氣體在化學處理期間被產生在矽晶圓3 0 1的 底下的話,則該溢流可有效地移除該氣體。 幫浦3 1 0是用來將該溢流容器3 0 8內的化學溶 經由形成在該溢流溶器3 0 8與該化學溶液容器304 該連接通道3 0 9供應至該化學溶液容器3 0 4。位在 通道3 0 9內的過濾器3 1 1用來去除掉污染物,如微 保持化學溶液3 0 5中沒有污染物。 如上文提及的,根據此實施例,出現在該矽晶 表面底下之未浸入的部分中的氣體或在化學處理期 的氣體可藉由使用可在靠近該矽晶圓的下表面附近 化學溶液的液流之液流形成機構來加以有效的移除 之故,在該矽晶圓與該化學溶液之間可獲得一令人 電氣接觸。 因此,導因於氣體之矽晶圓的下表面的接觸失 生的問題(如,由陽極化形成之薄膜的厚度分佈上 或化學處理的再現性上的降低)可被解決,且化學 令人滿意地加以執行。 當該化學溶液被造成溢流時,該化學溶液的水 升。因此,上述可確保與該矽晶圓的下表面的電氣 去除氣體的效果可更加地顯著。 當一溢流容器被安排在該化溶液容器的外面時 化學溶液容器溢流出來的化學溶液可被回收及再使 一過濾器被安插到該溢流容器與該化學溶液容器之 E 下 之 η 冒 〇 i 底下 表面 3 05 間的 連接 ,並 的下 產生 成一 因此 意的 所產 變動 理可 會上 觸及 從該 。當 時, -19- (16) (16)200426892 該化學溶液可被重覆地使用。 〔第四實施例〕 一依據發明的第四實施例的處理設備將於下文中加以 討論。第4圖爲顯示依據本發明的第四實施例的一處理設 備4 0 0的示意圖。處理設備4 0 0具有一結構其是藉由在依 據第一實施例的處理設備1 00上加上某些功能而獲得的。 詳言之,爲了要更有效率地在該化學溶液容器3 04中靠近 矽晶圓3 0 1的下表面處形成一化學溶液3 0 5的液流,處理 設備400除了第三實施例的處理設備3〇〇所具有的結構之 外,其還具有一板子401 (其在下文中被稱爲一孔板), 該板子具有一或多個開孔且與該矽晶圓3 〇〗相對。該化學 溶液3 3 0 5經由該孔板401的開孔流向該矽晶圓301。如 第4圖所示的,孔板40 1最好是被安排在該化學溶液容器 3 04的上部。然而,並不侷限於此位置,而是可設在許多 不同的位置。 在此實施例中,孔板40 1的作用爲增加在與該矽晶圓 3 〇 1垂直的方向上的化學溶液3 0 5的液流。任何機構都可 被用來作爲此一機構。當該孔被4 01被使用時,開孔的分 佈可以是均勻的也可以是不均勻的。每一開孔的大小或形 狀亦沒有限制。孔板4 0 1的每一開孔的直徑可以是5至 1 0mm,但並不侷限於此。介於孔板40 1的開孔之間的間 距可以是1 0至3 0mm之間,但並不侷限於此。 如上所述,依據本發明,在與該矽晶圓3 0 1垂直的方 •20- (17) (17)200426892 向上的化學溶液3 〇 5的液流可被孔板4 〇 1增加。因爲在化 學溶游 ’ 攸^ 〇 5與矽晶圓3 〇丨之間有更令人滿意的接觸’所以 在石夕明8] 301下表面底下的氣體可被更效率地去除。當孔 ® 4 0 1被安排在化學溶液如器3 0 4的上部時,此效果更爲 顯著。 〔第S實施例〕 ^依據發明的第五實施例的處理設備將於下文中加以 @ °第5圖爲顯示依據本發明的第五實施例的一處理設 備5 00的示意圖。處理設備5 00具有一結構其是藉由在依 ®Ξ實施例的處理設備3 00上加上某些功能而獲得的。 詳§之,爲了要降低供應至一陰極3 02與一陽極3 03之間 的電驗,處理設備5 00使用一具有一或多個開孔的陽極 501來取代第三實施例的處理設備3 00中的陽極3 0 3。一 化學溶液3 05經由該陽極5 0 1的開孔流向一矽晶圓3 0 1。 如第5圖所示的,陽極5 〇〗最好是被安排在一化學溶液容 器3 04’的上部。然而,該陽極501的位置並不侷限於此 ’而是可以有不同的位置。 在此實施例中,陽極5 0 1據有一或多個開孔。因此之 故,其具有與第四實施例中的孔板40 1相同的功能且可被 安排在靠近矽晶圓3 0 1處。因此’被供應到該陰極3 02與 該陽極5 0 1之間的電壓可以比供應至第三實施例的處理設 備中之陰極3 0 2與陽極3 0 3之間的電壓低。此外’陽極 5 0 1可提供與第四實施例中的孔板4 〇 1相同的功能°因爲 -21 _ (18) 200426892 控板4 0 1不再被需要,所以構件數可被減少,因而可 該設備的尺寸。 如上文所述,根據此實施例,具有一或多個開孔 極5 0 1讓供應到該陰極3 0 2與該陽極5 0 1之間的電壓 比供應至第三實施例的處理設備中之陰極3 02與陽極 之間的電壓低。當陽極 5 0 1被安排在該化學溶液 3 04’的上部時,此效果更形顯著。此外,當陽極501 用時,構件的數目可以被使用孔板4 0 1的第四實施例 少。因此,該設備可更爲精巧。 〔第六實施例〕 一依據發明的第六實施例的處理設備將於下文中 討論。第6圖爲顯示依據本發明的第六實施例的一處 備600的示意圖。處理設備600具有一結構其是藉由 據第三實施例的處理設備3 00上加上某些功能而獲得 詳言之,爲了要增加化學溶液3 05與矽晶圓3 0 1的下 之間的接觸面積,處理設備600除了具有依據第三實 的處理設備3 0 0的結構之外還具有一夾持部6 0 1其支 矽晶圓3 0 1的外圓周壁部分。該夾持部6 0 1的形狀可 各種不同的形狀。參照第6圖,該夾持部6 01是被固 該處理設備600上作爲一可與該處理設備600分離的 。然而,本發明並不侷限於此。例如,該夾持部6 〇 i S亥處理設備6 0 0 —體被形成。在此例卞中,一化學溶 器3 04”的剖面最好是至少在靠近該矽晶圓301處具 縮小 的陽 可以 303 容器 被使 來得 加以 理設 在依 的。 表面 施例 撐該 以是 定在 構件 可與 液容 有與 -22- (19) (19)200426892 矽晶圓3 0 1相同的直徑。 在此實施例中,支撐該矽晶圓3 0 1的外圓周壁部分的 該夾持部6 0 1可讓該矽晶圓3 0 1的下表面大部分或全部露 出來。因此,介於該化學溶液3 0 5與該矽晶圓3 0 1的下表 面之間的接觸面積可被增加。該夾持部6 0 1可以比其它用 來固持該矽晶圓3 0 1的表面之構件更爲小巧。因此之故, 介於陰極3 0 2與陽極3 0 3之間的距離可被縮短。當該化學 溶液容器304”的剖面至少在靠近該矽晶圓301處具有與 矽晶圓3 0 1相同的直徑時,可讓該矽晶圓3 0 1的整個下表 面與該化學溶液3 0 5接觸。讓該矽晶圓3 0 1的整個下表面 與該化學溶液3 0 5接觸的安排亦可藉由讓該化學溶液容器 3 04”的剖面至少在靠近該矽晶圓301處具有比矽晶圓301 大的直徑來達成。因此之故,此實施例並不侷限在該化學 溶液容器3 04”的剖面至少在靠近該矽晶圓301處具有與 矽晶圓301相同的直徑。然而,如果該設備要被設計的較 精巧,具有與矽晶圓3 0 1的直徑大致相同的安排是較佳的 〇 如上文所述,根據此實施例,供應到陽極3 0 3與陰極 3 02之間的電壓可藉由使用夾持該矽晶圓301的外圓周壁 部分的夾持部6 0 1來加以降低。此效果可在該化學溶液容 器3 04”的剖面至少在靠近該矽晶圓301處具有與矽晶圓 3 〇 1相同的直徑的情況下獲得更顯著的成效。介於陰極 3 02與陽極3 0 3之間距離可因爲該夾持部601的結構優點 而被縮短。因此,供應到該陰極3 02與陽極3 03之間的電 -23- (20) 200426892 壓可被降低。 如上文所述,根據本發明的此較佳實施例,矽晶圓 下表面無法有效率地被浸入到化學溶液中或導因於矽晶 3 0 1的下表面有氣體存在之化學處理的失敗等問題可被 效地解決,因而可獲得一令人滿意的化學處理。在本發 的此較佳實施例中,一可在靠近該矽晶圓3 0 1的下表面 形成一化學溶液3 0 5的液流之液流形成機構已被描述。 而,本發明並不侷限於此。例如,依據本發明的較佳實 例之該化學溶液容器可具有一液流形成機構,其可在靠 該矽晶圓3 0 1的上表面處形成一化學溶液的液流。例如 如第6圖所示,一化學溶液容器3 0 6 ’可具有一液流形 機構602 (如,一像是幫浦的機構其可移動一液體)其 可在靠近該矽晶圓3 0 1的上表面處形成一化學溶液3 0 7 液流。在此例子中,一在該矽晶圓3 0 1的上表面上的氣 可被去除掉。 〔實例〕 下文中將可更詳細地說明作爲本發明的應用例的例 〇 (實例1 ) 一個作爲將被處理的基材1 0 1之8英吋p +型矽(1 )晶圓被放在第1圖的陽極化設備1 〇〇的陽極化容器1 的底部且其上表面是面向上。該晶圓的下表面被該夾持 構1 1 1真空夾持住使得該陽極化容器]丨〇被密封用以防 的 圓 有 明 處 妖 /\\\ 施 近 , 成 其 的 體 子 00 10 機 止 -24- (21) (21)200426892 任何化學溶液滲漏出來。 一將4 9 %的H F與乙醇以2 : 1的比例混合製備的化學 溶液被用作爲處理溶液(化學溶液)1 3 0 °該處理溶液 1 3 0被幫浦1 3 1注入到該陽極化容器1 I 〇的主體容器Π 0 a 中。當該溢流容器1 1 0 b回收從該主體容器1 1 0 a溢流出來 的處理溶液1 3 0時’該處理溶液1 3 〇被循環。 該主體容器ll〇a具有一直徑爲2 02mm的圓筒形形狀 。該溢流容器(外容器)110b被安裝在該主體容器ll〇a 的外面。該陽極化容器該主體容器iiOa加該溢流 容器ll〇b)是用聚四氟乙烯(PTFE)製成的’其對於氫 氟酸具有絕佳的抗蝕性。該主體容器1 1 〇a在其底部具有 複數的開孔1 1 2,每一開孔都具有1 60mm的直徑。該陰 極 1 20是由具有200mm直徑的鉑板所製成的。該陰極 1 2 0被設置成於基材1 〇 1大致平行同時與基材1 01相距 3 0mm。 該壓力容器(導電容液容器)140具有一直徑爲 16 0mm的圓筒形形狀。該回收容器(外容器)143被安裝 在該壓力容器140的外面。一具有複數個直徑爲 0.3mm 且陣列間距爲5mm的開孔之孔板被用作爲蓮蓬頭141。 一直徑爲158mm的鉑板被用作爲該陽極150且被水平地 放置。一 1%含水的HF溶液被用作爲該導電溶液160。 當該導電溶液160被幫浦161注入到該壓力溶器140 中時,經由該蓮蓬頭1 4 1上的開孔1 42即形成一導電溶液 1 6 0的淋浴用以在該基材1 0 1的下表面底下形成液體電極 -25· (22) (22)200426892 17 1。 在此狀態時,一電壓被供應到該陰極1 2 0與該陽極 1 5 0之間用以在它們之間提供一電流。該基材1 〇 1被陽極 化用以在表面上形成一多孔的矽層。一 3 . 1 4安培(在晶 圓表面側上的電流密度爲1 0 m A / c πΓ2 )的電流被供應8分 鐘。之後,幫浦1 3 1及1 6 1即被停止。該化學溶液(處理 溶液)1 3 0及化學溶液(導電溶液)1 6 0被回收。然後, 基材1 〇 1從該陽極化容器1 1 0中被取出,淸潔,及乾燥。 形成在基材1 0 1的表面上之多孔的矽層的厚度被測量 。該厚度約爲1〇微米且在基材的整個表面上都相當均勻 。此實驗重覆度數個基材實施。這些基材都獲得類似的結 果,因此基材與基材之間的再現性相當高。 (實例2 ) 除了一 6英吋的Ρ +型砍(100)被用作爲陽極150之 外,其與的條件與實例1相同。此實例亦獲得與實例〗相 同的結果。 (實例3 ) 一 8英吋的ρ +型矽(1〇〇)被用作爲陽極150。第2 圖所示的陽極化社備200被使用。該壓力槽(倒電溶液容 器)14 0的直徑爲200mm。將被處理的基材101只有在其 邊緣部分被該邊緣夾持機構1 1 3所夾直。在此結構下,介 於壓力槽1 40與楊極化容器1 1 〇之間的距離可所縮小。因 •26- (23) (23)200426892 此,供應到陰極1 2 0與陽極1 5 0之間的電壓可以比實例1 及2中的電壓小。此外,因爲幾乎整個基材1 〇 1的下表面 都與導電溶液1 6 0相接觸(液體電極1 7 1 ),所以可進一 步提高多孔的矽層的薄膜厚度均勻性。 (實例4 ) 本發明的實例4被示於第3圖中。第3圖對應於依據 第三實施例的處理設備300。 如第3圖所不,一*扁平的液體接觸板處理設備J 〇 〇被 使用。該處理設備3 0 0是由設在該矽晶圓3 0 1的上表面側 之化學溶液容器3 06及讓化學溶液305與矽晶圓301的下 表面接觸之導電溶液容器3 04所構成的。作爲一將被處理 的物件之該8英吋的p +型矽(100 )的矽晶圓301被放置 在該化學溶液容器3 06內且其上表面是面向上的。該矽晶 圓3 0 1的下表面被真空抽吸所密封用以防止任何的化學溶 液滲漏。一將49%的HF與乙醇以2:1的比例混合製備的 化學溶液被用作爲該化學溶液3 07。該化學溶液容器306 爲一直徑是202mm的圓筒形容器。該溢流容器308被安 裝在該化學溶液容器3 06的外面。該化學溶液3 0 7使用使 用幫浦3 1 0來注入到該化學溶液容器3 0 6中。該化學溶液 3 07係使用該溢流容器3 08來循環的。該化學溶液容器 306是由聚四氟乙烯(PTFE)製成的,其對於氫氟酸具有 絕佳的抗蝕性。在該化學溶液容器3 06中,一作爲該陰極 3 02之直徑爲200mm的鉑板被設置成與陰極3 02大致平 -27- (24) (24)200426892 行並與矽晶圓3 0 1相距3 0mm。該化學溶液容器3 0 6具有 —直徑爲1 74mm的開孔在該矽晶圓301的下表面底下。 該導電溶液容器304爲一直徑爲154mm的圓筒形容 器。該溢流容器3 0 8被安裝在該導電溶液容器304的外面 。一直徑爲1 5 0mm的鈾板被水平地設置在該導電溶液容 器的下部作爲一陽極。一 1 %含水的HF溶液被用作爲該 導電溶液3 0 5。當導電溶液3 0 5被幫浦3 1 0持續地供應至 該導電溶液容器3 04時,導電溶液3 0 5從該開口溢流出來 使得導電溶液3 0 5的液面高於該導電溶液容器3 04的上緣 。該升高的液面及該將被處理的8英吋的矽晶圓301的下 表面彼此均勻地相接觸。當保持此狀態時’ 一電壓被供應 至陰極3 0 3與陽極3 02之間用以形成多孔的矽。一 3.14 安培(在晶圓表面側上的電流密度爲lOniA/cnT2 )的電流 被供應8分鐘。之後’幫浦3 1 0即被停止。該化學溶液如 化學溶液3 0 7及導電溶液3 0 5被回收。然後,矽晶圓3 0 1 被淸潔及乾燥。形成在矽晶圓3 0 1上之該多孔的矽層的厚 度被測量。該厚度約爲10微米且在基材的整個表面上都 相當均勻。 用上述的方式,可藉由使用該扁平的液體接觸板處理 設備而在該矽晶圓301的整個表面上形成一令人滿意的多 孔層。 (實例5 ) 本發明的實例5被示於第4圖中。第4圖對應於依據 -28- (25) (25)200426892 第四實施例的處理設備4 0 0。在實例5中’ 一具有數個孔 的孔板401被安排在該導電溶液容器3〇4的上部,其中每 一孔都具一 1 〇 m m的直徑2 0 m m的節距。 (實例6 ) 本發明的實例6被示於第5圖中。第5圖對應於依據 第五實施例的處理設備5 0 0。在實例6中’ 一用鉛板製成 的陽極5 0 1被用作爲實例5中的孔板4〇 1。 (實例7 ) 本發明的實例7被示於第6圖中。第6圖對應於依據 第六實施例的處理設備600。在實例7中,一 8英吋的p + 型矽( 100) 301被用作爲陽極303。該將被處理之8英吋 的矽晶圓301只有在其邊緣處被夾持。該導電溶液容器 3 04 ”具有200mm的直徑。藉由此改良,因爲介於導電溶 液容器3 0 4 ”與化學溶液容器3 0 6 ’之間的距離可被縮減, 所以供應至陽極3 03與陰極3 02之間的電壓可被降低。此 外,因爲矽晶圓3 0 1的下表面的絕大部分都可以與導電溶 液305相接觸,所以可進一步提高多孔的矽層的薄膜厚度 均勻性。 〔應用例〕 接下來將說明一半導體基材製造方法作爲上述以陽極 化形成之多孔層的一應用例。 -29· (26) (26)200426892 第7A至7E圖爲用來解釋依據本發明的一較佳實施 之半導體基材製造方法的圖式° 在示於第7A圖的步驟中,一將被用來形成一第一基 材(種子晶圓)I 0的單晶矽基材11被製備。一作爲隔離 層之多孔的矽層1 2藉由使用上述的陽極化設備〗〇 〇 , 2 0 0. 300, 400,500,及600而被形成在該單晶矽基材11的大部 分表面上。一含有氟化氫的溶液’一含有氟化氫及乙醇的 溶液,一含有氟化氫及異丙醇的溶液被用作爲一電解液。 詳言之,一含有體積比爲2:1之含水的HF溶液(HF濃度 =4 9重量% )與乙醇的溶液混合物被用作爲該電解液。 該多孔的矽層1 2具有一多層化的結構,其包括有兩 或多層具有不同特性的膜層。具有一多層化的結構之該多 孔的砂層1 2最好是包括一第一多孔的砂層其在上表面側 具有一第一多孔度,及一在該第一多孔的矽層底下之第二 多孔的矽層其具有一比該第一多孔度高之第二多孔度。藉 由此一多層化的結構,一沒有瑕疵的非多孔(non-porous )層1 3可在稍後的形成該非多孔的層1 3的步驟中被形成 在該第一多孔的矽層上。此外,一結合基材堆(連結的基 材)可在稍後的分離步驟中在一所想要的位置處被分離。 該第一多孔度爲10%至30%之間,更佳地是在35%至70% 之間。該第二多孔度爲10%至30%之間,更佳地是在40% 至60%之間。 當上述的溶液混合物(49重量%的氫氟酸:乙醇=2:1 )被用作爲該電解液時,該第一層(表面側)是在 -30 - (27) 200426892 1 OmA/cm·2的電流密度及5至1 1分鐘的處理時間下被形 成的,且該第二層(內表面側)是在23至33mA/cm·2的 電流密度及8 0秒至2分鐘的處理時間下被形成的。 接下來,下面.的步驟(1 )至(4 )中的至少一步驟被 實施。步驟(1 )及(2 )最好是以此順序被實施。詳言之 ,步驟(1 ) , ( 2 )及(3 ),或(1 ) ,( 2 ),及(4 ) 以此順序被實施。 (1 )形成保護膜層於多孔的矽層的孔壁上(預氧化 步驟)
在此步驟中,一保護膜,如氧化物膜或氮化物膜,被 形成在該多孔的矽層1 2的孔壁上,藉以防止在後續的退 火處理中孔徑的變大。該保護膜可藉由在氧氣氛圍中實施 退火(最好是在200 °C至7〇〇 °C,更佳的是在3 00 1:至5〇〇 °C的溫度下來實施)來形成。之後形成在該多孔的矽層 1 2上的氧化物膜或氮化物膜被去除掉。這可藉由將該多 孔的矽層12曝露在一含有氫氟酸的溶液中來完成。 (2 )氫烘烤步驟(預烘烤步驟) 在此步驟中,其上形成有該多孔的矽層1 2的第一 _ 材10在一含有氫氣的還原氛圍中在800 °C至1200 °C的遨 度下被退火。藉有此退火處理,在該多孔的矽層12的袠 面上的孔可被密封達某一程度。如果在該多孔的矽層1 2 的表面上由一原來就有的氧化物膜的話,其可被去除掉。 (3 )微量物質供應步驟(預注入步驟) 當該五孔層1 3要被生場在該多孔的矽層1 2上時,舞 -31 - (28) (28)200426892 最好是藉由在生長的開始階段提供該非多孔層13之微量 的原料物質而在低速下生長。藉由此商長方法,在該多孔 的矽層1 2的表面上的原子遷移即可被提升,且在此多孔 的矽層1 2的表面上的孔可被封起來。詳言之,該原料的 供應被加以控制,使得生長速率被維持在2 0奈米/分鐘或 更低,更佳地爲10奈米/分鐘或更低,最佳的是2奈米/ 分鐘或更低。 (4 )高溫烘烤步驟(中間烘烤步驟) 當退火在一含有氫的還原氛圍中高於上述氫烘烤步驟 及/或微量物質供應步驟的溫度下被實施時,即可實現該 多孔的矽層1 2的密封及平坦化。 在第 7 B圖所示的步驟的第一階段中,該第一非多孔 層13被形成在該多孔的矽層12上。一像是單晶矽層,複 晶矽層,或非晶型矽層,G e層,S i G e層,S i C層,C層 ,GaAs 層,GaN 層,AlGaAs 層,InGaAs 層,InP 層,或 In As層的矽層可被用作爲該第一非多孔層13。 在第7B圖所示的步驟的第二階段中,一作爲該第二 非多孔層的二氧化矽層(絕緣層)1 4被形成在該第一非 多孔層13上。在此處理下,可獲得該第一基材1〇。該二 氧化砂層14可在一· 〇2/H2的氛圍中於ii〇〇c的溫度下處 理1 〇至3 3分鐘來形成。 在第7 C圖所示的步驟中,一第二基材(搬運晶圓) 20在室溫下被製備及結合到該第一基材10上同時讓該絕 緣層1 4面向該第二基材20,藉以製被一結合好的基材堆 -32- (29) (29)200426892 (連結的基材)3 0。 絕緣層1 4可被形成在該單晶矽層1 3的一側上或在第 二基材20的一側上,或在該單晶矽層13與第二基材20 的這兩側上,只要在第一及第二基材被結合時可獲得第 7 C圖所示的階段即可。然而,當該絕緣層1 4被形成在該 第一非多孔層(如’一單晶矽層)1 3上作爲一主動層時 ,介於第一基材10與第二基材20之間的結合介面可與該 主動層分隔開來。因此,可獲得一品質較高之半導體基材 ,如一 S Ο I基材。 在基材1 0及2 0被完全地結合之後,一強化基材之間 的結合的處理被實施。一包含1) 在一N2的氛圍中於 11〇〇°c的溫度下退火ίο分鐘,及2) 在一 〇2/h2的氛圍 中於1 100 °C的溫度下退火50至100分鐘的處理可作爲此 處理的一個例子。除了此處理之外,陽極結合及/或壓擠 結合亦可被實施。 一矽基材,一藉由形成一二氧化矽層於一矽基材上而 形成的基材,一像是二氧化矽基材之透明的基材,或一青 玉石基材可被用作爲該第二基材20。然而,任何其它基 材都可被使用,因爲第二基材20只需要具有足夠的平坦 度來進行結合即可。 在第7D圖所示的步驟中,該結合的基材堆(連結的 基材)30在該舉有低機械強度的多孔層12處分開來。不 间的分離方法可被用作爲該分離方法。該分離方法最好是 使用流體的方法。例如,一流體被注入到該多孔層1 2 -33- (30) (30)200426892 中,或一靜壓力藉由一流體被施加到該多孔層1 2上。 藉由此分離方法,該第一基材10的該傳輸層(該非 多孔層1 3及絕緣層1 4 )轉移到該第二基材2 0上。當只 有該非多孔層1 3被形成在該多孔層1 2上時,該傳輸層只 包括該非多孔層1 3。 在第7E圖所示的步驟中,一在該第二基材20上的多 孔層1 2 ”在分離之後藉由蝕刻而被選擇性地去除。以此方 式,可獲得一在該絕緣層14上具有該非多孔層13的基材 。當該非多孔層13爲一半導體層時,其被稱爲一 SOI ( 絕緣體上的半導體)層。一具有此一 SOI層的基材被稱爲 一 SOI基材。 此外,一在該單晶矽基材1 1上的孔1 2 ’在分離之後 藉由蝕刻而被選擇性地去除。一如此獲得之單晶矽基材 可再次被使用作爲一基材來形成第一基材10或第二基 材20。 根據本發明,一處理設備可被獲得,其不會對基材造 成任何像是瑕疵或類此者的傷害,可降低導因於氣泡的處 理失敗,且可被使用在水平地處理基材的應用中。 因爲有許多其它不同的實射例可在不偏離本發明的精 神與範圍下被完成,所以應被瞭解的是,本發明不應被偈 限再此說明書所示的特定實施例上,本發明的範圍是由以 下的申請專利範圍所界定。 【圖式簡單說明】 -34- (31) (31)200426892 構成此說明書的一部分的附圖顯示出本發明的實施例 ,其與說明書的敘述內容一起說明本發明的原理。 弟1圖爲依據本發明的第一實施例的一處理設備的不 意圖,該設備可用作爲一陽極化設備; 第2圖爲依據本發明的第二實施例的一處理設備的示 意圖,該設備可用作爲一陽極化設備; 第3圖爲依據本發明的第三實施例的一處理設備的示 意圖,該設備可用作爲一陽極化設備; 第4圖爲依據本發明的第四實施例的一處理設備的示 意圖,該設備可用作爲一陽極化設備; 第5圖爲依據本發明的第五實施例的一處理設備的示 意圖,該設備可用作爲一陽極化設備; 第6圖爲依據本發明的第六實施例的一處理設備的示 意圖,該設備可用作爲一陽極化設備; 第7A至7E圖爲用來解釋依據本發明的一較佳賓施 之半導體基材製造方法的圖式。 主要元件對照表 1 0 :第一基材(種子晶圓) 1 0 ’ :第一基材 1 1 :單晶砂基材 1 2 :多孔的矽層 12,:孔 1 2 ” :多孔層 -35- (32)200426892 1 3 :非多孔層 1 4 :絕緣層 2 0 :第二基材 3 0 :結合的基材堆 100 :陽極化設備 1 0 1 :基材 1 1 〇 :陽極化容器 1 l〇a :主體容器 1 l〇b :溢流容器 1 η :夾持機構 1 1 2 :開孔 1 1 3 :邊緣夾持機構 120 :陰極(第二電極) 1 3 0 :處理溶液(化學溶液) 1 3 1 :幫浦 1 3 2 :過濾器 140 :壓力容器(導電溶液容器 1 4 1 :蓮蓬頭(淋浴形成構件) 1 4 3 :回收容器 150:陽極(第一電極) 160 :導電溶液(第二化學溶液 1 6 1 :幫浦 162 :過濾器 1 7 1 :液體電極 )
-36· (33) (33)200426892 2 00 :陽極化設備 3 0 0 :處理設備 3 0 1 :砂晶圓 302 :陰極 303 :陽極 3 04 :化學溶液容器 3 0 4 _ :化學溶液容器 3 04” :化學溶液容器 3 0 5 :化學溶液 3 06 :化學溶液容器 3 0 6 ’ :化學溶液容器 3 0 7 :化學溶液 3 0 8 :溢流容器 3 0 9 :連接通道 3 1 0 :幫浦 3 1 1 :過濾器 4 0 0 :處理設備 401 :孔板 5 0 0 :處理設備 5 0 1 :陽極 6 0 0 :處理設備 6 0 1 :夾持部分 602 :液流形成機構

Claims (1)

  1. 200426892 (1) 拾、申請專利範圍 1 . 一種具有一第一電極及一第二電極的處理設備, 其將基材安排在該第一電極與第二電極之間且經由一化學 洛液與該基材供應電流於該第一與第二電極之間用以處理 該基材,該處理設備包含: 一蓮蓬頭,其被安排在該第一電極與該基材之間用以 形成一淋浴形式的化學溶液流朝向該基材, 其中由^連蓬頭所形成之淋洛形式的該化學溶液流會 形成一介於該第一與第二電極之間的電流路徑的一部分。 2 .如申請專利範圍第1項所述之處理設備,其更包 含另一蓮蓬頭其被安排在該第二電極與該基材之間用以形 成一淋浴形式的化學溶液流朝向該基材 3 ·如申請專利範圍第1項所述之處理設備,其中該 蓮蓬頭具有一構件其具有複數個開孔,且淋浴形式的化學 溶液是從該等開孔射出或排出的。 4. 如申請專利範圍第3項所述之處理設備,其中該 具有複數個開孔的構件是被安排成與該基材平行。 5. 如申請專利範圍第1項所述之處理設備,其更包 含一循環系統其可回收從該蓮蓬頭被射出或排出的化學溶 液並將該化學溶液再供應至該蓮蓬頭。 6. —種處理方法,其將基材安排在該第一電極與第 二電極之間且經由一化學溶液與該基材供應電流於該第一 與第二電極之間用以處理該基材,該處理方法方法包含的 步驟爲: -38- (2) (2)200426892 將一蓮蓬頭安排在一介於該第一電極與該基材之間位 置及一介於該第二電極與該基材之間的位置的兩個位置中 的至少一處,讓該蓮蓬頭形成一淋浴形式的化學溶液流朝 向該基材,及讓該淋浴形式的化溶液流形成介於該第一及 第二電極之間的電流路徑的一部分。 7 · —種陽極化方法,其將基材安排在該第一電極與 第二電極之間且經由一化學溶液與該基材供應電流於該第 一與第二電極之間用以將該基材陽極化,該方法包含的步 驟爲 · 將一蓮蓬頭安排在一介於該第一電極與該基材之間位 置及一介於該弟一電極與該基材之間的位置的兩個位置中 的至少一處,讓該蓮蓬頭形成一淋浴形式的化學溶液流朝 向該基材,及讓該淋浴形式的化溶液流形成介於該第一及 第二電極之間的電流路徑的一部分。 8. —種處理設備,其具有一第一電極其被安排在一 基材的上方且與該基材相對及一第二電極其被安排在基材 的底下且與基材相對並對基材實施一化學處理,該處理設 備包含: 一化學溶液容器其用一化學溶液塡充到一介於該基材 與第二電極之間的空間中;及 一機構,其在靠近該基材的一下表面處形成一化學溶 液流, 其中該機構具有一可讓該化學溶液從該化學溶液容器 溢流出來的功能。 -39· (3) (3)200426892 9. 如申請專利範圍第8項所述之處理設備,其中該 化學溶液容器被建構成可讓該化學溶液與該基材的下表面 接觸。 10. 如申請專利範圍第8項所述之處理設備,其中該 化溶液容器具有一板子其具有一或多個開孔且與該基材相 對,及該化學溶液經由該板子的開孔流向該基材。 1 1.如申請專利範圍第1 〇項所述之處理設備,其中 該板子是被安排在該化溶液容器的上部。 12.如申請專利範圍第8項所述之處理設備,其中該 第二電極具有一或多個開孔,且該化學溶液經由該第二電 極的開孔流向該基材。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之處理設備,其中 具有該等開孔之該第二電極最好是被安排在該化學溶液容 器的上部。 14·如申請專利範圍第8項所述之處理設備,其更包 含一固持部其可支撐該基材的一外周壁部分。 15·如申請專利範圍第8項所述之處理設備,其中該 化學溶液容器靠近該基材的截面的直徑是與基材的直徑相 同。 16.如申請專利範圍第8項所述之處理設備,其中該 化學溶液容器具有一溢流容器,該溢流容器外側將被充滿 該化學溶液。 17· —種半導體基材製造方法,其包含的步驟爲: 依據申請專利範圍第7項所述的陽極化方法來將一第 •40- (4) (4)200426892 一基材陽極化用以形成一多孔層; 形成一非多孔的層於該多孔層上; 將具有該非多孔的層之第一基材藉由一絕緣層與一第 二基材結合用以形成一結合的基材堆;及 處理或製造該結合的基材堆用以獲得該多孔層至少部 分地留在該第二基材上的結構。 18. —種半導體基材製造方法,其包含的步驟爲: 使用申請專利範圍第8項所述的處理設備來將一第一 基材陽極化用以形成該多孔層; 形成一非多孔的層於該多孔層上; 將具有該非多孔的層之第一基材藉由一絕緣層與一第 二基材結合用以形成一結合的基材堆;及 處理或製造該結合的基材堆用以獲得該多孔層至少部 分地留在該第二基材上的結構。
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