JPH03149817A - シリコンプレートを電気化学的にエッチングする方法 - Google Patents
シリコンプレートを電気化学的にエッチングする方法Info
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- JPH03149817A JPH03149817A JP2252038A JP25203890A JPH03149817A JP H03149817 A JPH03149817 A JP H03149817A JP 2252038 A JP2252038 A JP 2252038A JP 25203890 A JP25203890 A JP 25203890A JP H03149817 A JPH03149817 A JP H03149817A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明紘、シリコンプレートを電気化学的にエッチフグ
jる方法、詳言すればそnぞれの単M&シリコンプレー
トの特定の領域に、レリーフ構造g@えば纒、孔、ウニ
1、舌状片または艇のマスキングした異方性もしくはプ
レート背向からのエッチングによ〕マイクロ機械的構X
X子として半導体素子をa造するための方法であって、
その踪基板としてのシリコンプレートがn型ドープした
lた嬬p型ドープしたシリコンかうな夕、基板に対して
Aなるドープしたプレート前薦°に存在する少なくとも
1つの単請晶のシリコン層1c有し、その結果少なくと
も1つのドーピングIj1會部が存在し、かつプレート
前面を少なくとも1つの不活性層で被覆する仁とにより
なる上記方法に関する。
jる方法、詳言すればそnぞれの単M&シリコンプレー
トの特定の領域に、レリーフ構造g@えば纒、孔、ウニ
1、舌状片または艇のマスキングした異方性もしくはプ
レート背向からのエッチングによ〕マイクロ機械的構X
X子として半導体素子をa造するための方法であって、
その踪基板としてのシリコンプレートがn型ドープした
lた嬬p型ドープしたシリコンかうな夕、基板に対して
Aなるドープしたプレート前薦°に存在する少なくとも
1つの単請晶のシリコン層1c有し、その結果少なくと
も1つのドーピングIj1會部が存在し、かつプレート
前面を少なくとも1つの不活性層で被覆する仁とにより
なる上記方法に関する。
シリコン内でマイクロ機械的構造および機能′を有する
#Il属素子を形属するためには、特に湿式化学的掲方
性エッチlグ方法が公知である。
#Il属素子を形属するためには、特に湿式化学的掲方
性エッチlグ方法が公知である。
一定の残留する残留シリコンの厚さくjIl[厚ンでエ
ッチングプロセスをIIIIIして終了させるための公
知方法嬬、−わゆる電気化学的エッチングストッパを用
iることでるる、Ixストッパ紘、シリコン表面のエッ
チングフロ、ントがエビタクシ層によシ生じるpn接合
部の空間電IIi帯域に達すると、シリコンのエッチン
グ速置が看しく低下する効果にもとづく。
ッチングプロセスをIIIIIして終了させるための公
知方法嬬、−わゆる電気化学的エッチングストッパを用
iることでるる、Ixストッパ紘、シリコン表面のエッ
チングフロ、ントがエビタクシ層によシ生じるpn接合
部の空間電IIi帯域に達すると、シリコンのエッチン
グ速置が看しく低下する効果にもとづく。
エッチング迷度の低下は、外側でエビタクシ層とエッチ
ング#!液中に設けられた電極との間の電流の変化によ
り把握する仁とができる。
ング#!液中に設けられた電極との間の電流の変化によ
り把握する仁とができる。
電気化学的エッチングストッパは、フリコン膜厚のII
I紳される調節七可11KI、かクラニー11全体に亙
るおよびクエーハ毎のより大きな層厚の均一性を得るの
で、襞造技前的見地から譬に興味すIIvhe エッチング過程を詞御して終了させ羞別の可能性株、た
とえば電気化学的エッチングストッパとしてエビタクシ
的に設けられたまたは拡散したp中層を利用することで
ある、それとiうのも、シリコフのエッチング遍度は変
化したドーピングlFjIRもしく紘空関電荷帯域に達
すると結晶表面て、の変化した電気化学的ポテンシャル
にもとづき著しく低下するからである。
I紳される調節七可11KI、かクラニー11全体に亙
るおよびクエーハ毎のより大きな層厚の均一性を得るの
で、襞造技前的見地から譬に興味すIIvhe エッチング過程を詞御して終了させ羞別の可能性株、た
とえば電気化学的エッチングストッパとしてエビタクシ
的に設けられたまたは拡散したp中層を利用することで
ある、それとiうのも、シリコフのエッチング遍度は変
化したドーピングlFjIRもしく紘空関電荷帯域に達
すると結晶表面て、の変化した電気化学的ポテンシャル
にもとづき著しく低下するからである。
エッチング過程のための技術的準備として、nIlドー
プしたlたBpNiドープしたシリコンからなるシリコ
ンプレートの前1iK%該クリーンjiii&と扛反R
oドープ!tNするエビタクシ層を祈tB畜せる。該層
を後続O榔造化過程中で接触させる。Coためマスキン
グ層により接触接IjR拡散Iた嬬接触接続注入を実施
しかり引続syルミ;クムからなる翁属層を被覆し、構
造化する。金属層の課j[は外側へOpn飯台の接続I
Icある。輩属層は同様にシリコンプレート前jiNo
集積回路の配線のために使用することがで君る。
プしたlたBpNiドープしたシリコンからなるシリコ
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を後続O榔造化過程中で接触させる。Coためマスキン
グ層により接触接IjR拡散Iた嬬接触接続注入を実施
しかり引続syルミ;クムからなる翁属層を被覆し、構
造化する。金属層の課j[は外側へOpn飯台の接続I
Icある。輩属層は同様にシリコンプレート前jiNo
集積回路の配線のために使用することがで君る。
シリコンプレート裏頁にはマスキング層列を析IBさせ
かつ構造化する。通常は該層は813N4または810
.からなる。a:層内の窓開口部によりエッチング溶液
は局所的にエッチングすることができる。
かつ構造化する。通常は該層は813N4または810
.からなる。a:層内の窓開口部によりエッチング溶液
は局所的にエッチングすることができる。
前記電気化学的pnエッチングストッパのためには、ウ
ェーハ前面に電圧Yc21IM見るpn接合部の接続が
必要である。該接続は通常紘1ルミニク^からなる金属
被覆を介して行われる。j!に、集積センナの場合グレ
ート前画にフルミニク^金属被榎した栗*回路が存在す
る。この場合以下に記載の間逅が−IIRtlc生じる
:1ルミニラ^導体路は、熱鶏理すると−わゆるヒルロ
ック(Hillock J を形属する傾向を有する。
ェーハ前面に電圧Yc21IM見るpn接合部の接続が
必要である。該接続は通常紘1ルミニク^からなる金属
被覆を介して行われる。j!に、集積センナの場合グレ
ート前画にフルミニク^金属被榎した栗*回路が存在す
る。この場合以下に記載の間逅が−IIRtlc生じる
:1ルミニラ^導体路は、熱鶏理すると−わゆるヒルロ
ック(Hillock J を形属する傾向を有する。
100℃よ夕低vh銀匿でスパッタlた扛蒸清するフル
ミニク^層扛粒子直径典屋的fIc扛50〜100nm
i有する微粒子構造を有する。
ミニク^層扛粒子直径典屋的fIc扛50〜100nm
i有する微粒子構造を有する。
良好な接怠にもとり11400〜450℃のIiHでの
必要な熟鵡埋では、フルミニフム粒子はその都度6層厚
にもとづ111.5j1m2での大!!石になる。一足
の条件下、たとえに加熱した析出温度では、更に標準的
に使用される層厚で、粒子は3jm!での大s石になる
ことがある。該粒子(ヒルロック)は若干の位置ではア
ルミニフム層表面から浮き出し、突出した尖端状突起を
形成する。
必要な熟鵡埋では、フルミニフム粒子はその都度6層厚
にもとづ111.5j1m2での大!!石になる。一足
の条件下、たとえに加熱した析出温度では、更に標準的
に使用される層厚で、粒子は3jm!での大s石になる
ことがある。該粒子(ヒルロック)は若干の位置ではア
ルミニフム層表面から浮き出し、突出した尖端状突起を
形成する。
フルミニウ4は電気化学的エッチング剤として通常使用
される塩基によ)敏しく屑食されるので、金属被覆は不
活性層で保護されなければならない、クリコンプレート
裏面に対する前記記載のマスキング層列のような、不活
性層としての無機マスキング層をベースとしては、従来
いかなる満足な解決手段をjt−出すことはできなかっ
た。それゆえIIPCvD法およびPIECVD法で形
成可能な無機層では従来いかなる満足すべき不活性特性
も生じなかつた。マスキング層の欠陥密度はヒルロック
を有するフルミニクA層の複雑な形状にもとづき、者し
く高くな夕、耐えられなiかなりのアルミニクムエッテ
ングヲ生じる。
される塩基によ)敏しく屑食されるので、金属被覆は不
活性層で保護されなければならない、クリコンプレート
裏面に対する前記記載のマスキング層列のような、不活
性層としての無機マスキング層をベースとしては、従来
いかなる満足な解決手段をjt−出すことはできなかっ
た。それゆえIIPCvD法およびPIECVD法で形
成可能な無機層では従来いかなる満足すべき不活性特性
も生じなかつた。マスキング層の欠陥密度はヒルロック
を有するフルミニクA層の複雑な形状にもとづき、者し
く高くな夕、耐えられなiかなりのアルミニクムエッテ
ングヲ生じる。
pnニッチフグストツバを用In、6!A方性のエッチ
ング法に関してシリコングレート前面を不活性化するも
う1つの公知技術(欧州特許公開第0309782号q
Ii細書)は、プレート前面にガラス板を嬬りつけるこ
とからなる。該方法は明らかに費用がかかる。
ング法に関してシリコングレート前面を不活性化するも
う1つの公知技術(欧州特許公開第0309782号q
Ii細書)は、プレート前面にガラス板を嬬りつけるこ
とからなる。該方法は明らかに費用がかかる。
pnエッチングストッパを用^てエッチングを実施する
も51つの方法は、エッチング剤に対して耐性のめる金
層をグレート前面の不活性化のために被覆することから
なる。この技術の欠点は金の使用にめ夕、金鉱シリコン
内での欠陥箇所としてのその電気的骨性により半導体装
造に適さない。
も51つの方法は、エッチング剤に対して耐性のめる金
層をグレート前面の不活性化のために被覆することから
なる。この技術の欠点は金の使用にめ夕、金鉱シリコン
内での欠陥箇所としてのその電気的骨性により半導体装
造に適さない。
pnエッチングストッパ°tIf1hてエッチング実施
のも51つの公知方法(Kloeck、 B、、 :X
REE Tr−x1. Dew、 36 (4) #
663 ff 51989)は、クリコンプレートを
装着したエッチング容器の便用にある。その際該グレー
トに、プレートの前向にエッチング溶液が到達せず、一
方プレート裏面はエッチング溶液に対して開放位置にる
るように装着する。この容器は、個々のプレートに関し
てのみ考案され、その際シリコングレートの装フ1fは
費用がかかるので該方法は千尋体大量生産には適ざなミ
。
のも51つの公知方法(Kloeck、 B、、 :X
REE Tr−x1. Dew、 36 (4) #
663 ff 51989)は、クリコンプレートを
装着したエッチング容器の便用にある。その際該グレー
トに、プレートの前向にエッチング溶液が到達せず、一
方プレート裏面はエッチング溶液に対して開放位置にる
るように装着する。この容器は、個々のプレートに関し
てのみ考案され、その際シリコングレートの装フ1fは
費用がかかるので該方法は千尋体大量生産には適ざなミ
。
有機マスキング層は、該層が異方性のエッチング過程に
耐えられなiと^うことから出発するために、従来考M
されなかった。
耐えられなiと^うことから出発するために、従来考M
されなかった。
エッチング腐食′fc優先的に一定の結晶平面で行51
に気化学的エッチング過程のためには、典型的には温度
20〜100℃を有する塩性エッチング剤がしばしば使
用される。従来公知のあらゆる種類のエッチング#!液
の骨徴は、シリコンの(111)平向の腐食を最もおそ
(かり現在よく使われる技術MO8に関しておよび両極
に重要な(I DO)平面の腐食を急速に行うことであ
る。その際、マスク加工をした(100)配向S1プレ
ートを電気化学的にエッチングすると、典型的にはC1
11)平面により限定される表面に四次が生じる(V形
構造)、シかしながら、高い数字を示す、平面に関する
エッチング速度に、公知エッチング剤にjIP−ては(
100)平面の速度よ夕高i、該効果は凸面レリーフ#
I造すなわち友とえはピラミッド形の地震波に似たかた
lシのような突出した角′fc有する#I造のエッチン
グのjII会には不利であると立証された。そのような
構造の外側に向けられた角Sa、該構造の覆々の耐晶配
向にもとづき公知エッチング剤により特に漱しく腐食さ
れるので、m成素子の形状の設計の際に角部の腐食を避
けるために複雑なマスキング保持体が必要となる。
に気化学的エッチング過程のためには、典型的には温度
20〜100℃を有する塩性エッチング剤がしばしば使
用される。従来公知のあらゆる種類のエッチング#!液
の骨徴は、シリコンの(111)平向の腐食を最もおそ
(かり現在よく使われる技術MO8に関しておよび両極
に重要な(I DO)平面の腐食を急速に行うことであ
る。その際、マスク加工をした(100)配向S1プレ
ートを電気化学的にエッチングすると、典型的にはC1
11)平面により限定される表面に四次が生じる(V形
構造)、シかしながら、高い数字を示す、平面に関する
エッチング速度に、公知エッチング剤にjIP−ては(
100)平面の速度よ夕高i、該効果は凸面レリーフ#
I造すなわち友とえはピラミッド形の地震波に似たかた
lシのような突出した角′fc有する#I造のエッチン
グのjII会には不利であると立証された。そのような
構造の外側に向けられた角Sa、該構造の覆々の耐晶配
向にもとづき公知エッチング剤により特に漱しく腐食さ
れるので、m成素子の形状の設計の際に角部の腐食を避
けるために複雑なマスキング保持体が必要となる。
それゆえ、(111)平向と(100)平面の間に最高
の異方性f:有しかつその際高vhWX字の平面が(1
00)平面よi訃そ(エッチングされるエッチング剤が
望! Ltd、その種の異方性特性′fc有するエッチ
ング剤はマスクロ機械的構IIL素子の設計を著しく簡
略化にする。更に、製造技術的見地からエッチング剤に
は次の要求が設定石れるニジリコンのエッチング速度と
マスキング層、骨K Si02 :wよびSi3N、の
エッチング速度との割分、すなわちj!択度に大きくな
けれにならな%A、十分な装入tt−得るために扛、エ
ッチング速度は高くなければならなx、該xツテング速
度は1時間につき約50趣程度であるべきである。エッ
チング溶液は生じる構造に集積回路の加工技術を遍会す
ることを保証するために、金属イオン、!にフルカリ金
属による汚す4に:淘して高匹純[を有するべ聰τある
。
の異方性f:有しかつその際高vhWX字の平面が(1
00)平面よi訃そ(エッチングされるエッチング剤が
望! Ltd、その種の異方性特性′fc有するエッチ
ング剤はマスクロ機械的構IIL素子の設計を著しく簡
略化にする。更に、製造技術的見地からエッチング剤に
は次の要求が設定石れるニジリコンのエッチング速度と
マスキング層、骨K Si02 :wよびSi3N、の
エッチング速度との割分、すなわちj!択度に大きくな
けれにならな%A、十分な装入tt−得るために扛、エ
ッチング速度は高くなければならなx、該xツテング速
度は1時間につき約50趣程度であるべきである。エッ
チング溶液は生じる構造に集積回路の加工技術を遍会す
ることを保証するために、金属イオン、!にフルカリ金
属による汚す4に:淘して高匹純[を有するべ聰τある
。
刺御賂れたシリコングレートの構造化のために均一なエ
ッチングが必要でるり、七OWA滑らかなエッチング平
面が生じる。
ッチングが必要でるり、七OWA滑らかなエッチング平
面が生じる。
従来使用されたエッチング#!IIL框すべて仁れら間
m点01つ以上において、エッチングfM11Lの使用
可能性、ひiてはマイクロ機械的WX累子のlll造を
着しく#繊する欠点を有する。
m点01つ以上において、エッチングfM11Lの使用
可能性、ひiてはマイクロ機械的WX累子のlll造を
着しく#繊する欠点を有する。
不発明にもとづきプレート前向に不活性層としてネガ屋
の有機フォトラックを使用すると、マスキングが11J
111なヒルロック形状を1ル°ミニウ^金属被覆によ
J元金に不活性化することができる。それゆえマスキン
グ層として市販のネガ!Iフォトラックは電気化学的エ
ッチング方法のために使用されるエッチフグ剤中で非常
に安定である。生じる欠陥密度(1ルミニウムのエッチ
ング密度)は、無機層系で達成可能である密度より嬬る
かに低i、該方法は、プレート前向をエッチング過程で
ボンディングしなければなうな−電気化学的pnエッチ
ングストッパとIIIi合せて使用するのが4)に有利
でるる、CO場会に框、フォトラック層111II し
た後に唯一のリング、iF24ー工程で2ツクJIII
にmi−け、次−で該窓を通してボンディングを行5c
とができる。電気化学的エツチング扛襞造技術的に興味
#Ivhパッチ法でyl處することがτ目、該加工法τ
紘liI]時に彼奴の基板上加工する仁とができる。
の有機フォトラックを使用すると、マスキングが11J
111なヒルロック形状を1ル°ミニウ^金属被覆によ
J元金に不活性化することができる。それゆえマスキン
グ層として市販のネガ!Iフォトラックは電気化学的エ
ッチング方法のために使用されるエッチフグ剤中で非常
に安定である。生じる欠陥密度(1ルミニウムのエッチ
ング密度)は、無機層系で達成可能である密度より嬬る
かに低i、該方法は、プレート前向をエッチング過程で
ボンディングしなければなうな−電気化学的pnエッチ
ングストッパとIIIi合せて使用するのが4)に有利
でるる、CO場会に框、フォトラック層111II し
た後に唯一のリング、iF24ー工程で2ツクJIII
にmi−け、次−で該窓を通してボンディングを行5c
とができる。電気化学的エツチング扛襞造技術的に興味
#Ivhパッチ法でyl處することがτ目、該加工法τ
紘liI]時に彼奴の基板上加工する仁とができる。
本発明にもとづく方法を用iるとstmWltcすでK
m造化されたフルミニフム金属被覆を有するシリコンプ
レートを電気化学的にエッチングすることも可能でるる
、このようなケースは、たとえば1つのチップ上にマイ
クロ機械的およびミクロ電気的機能素子が配置された集
積センtKsP%/hて生じる。
m造化されたフルミニフム金属被覆を有するシリコンプ
レートを電気化学的にエッチングすることも可能でるる
、このようなケースは、たとえば1つのチップ上にマイ
クロ機械的およびミクロ電気的機能素子が配置された集
積センtKsP%/hて生じる。
ネガmyオドラック社半導体技術におiて通常かりa準
的Kfl用される処理工程で加工する仁とができる。該
工程は、接着助剤の使用、遠心吹きりけ@e#I91h
た被覆、対流炉内で60℃〜140℃の範囲の温度での
乾燥、uvgxatJ11%I−hた11党および構造
化された2ツ1層の現−像および硬化からなる。したが
って不発明による方法を使用するjijh会に、新し−
1費用のかかる装置も再教育に緒びクーた横木的に異な
る処理も必要で1kvh。
的Kfl用される処理工程で加工する仁とができる。該
工程は、接着助剤の使用、遠心吹きりけ@e#I91h
た被覆、対流炉内で60℃〜140℃の範囲の温度での
乾燥、uvgxatJ11%I−hた11党および構造
化された2ツ1層の現−像および硬化からなる。したが
って不発明による方法を使用するjijh会に、新し−
1費用のかかる装置も再教育に緒びクーた横木的に異な
る処理も必要で1kvh。
水酸化テト7P1ルキル1ンモニク^、有利には水酸化
テト2メチル1ンモニク^(TMAR) を含有する不
発明にもとづ(エッチング溶@0使用は、シリコンプレ
ートの異方性エッチングのためにIliに有利である、
それとvhうのも1捻かのあらゆる結晶平面に対して(
100)平#i。
テト2メチル1ンモニク^(TMAR) を含有する不
発明にもとづ(エッチング溶@0使用は、シリコンプレ
ートの異方性エッチングのためにIliに有利である、
それとvhうのも1捻かのあらゆる結晶平面に対して(
100)平#i。
エッチング逼度の異方性率が好lしiからてるる、高−
数値の平面に関して−も、エッチング逼度は(100)
平真のエッチングfL[よ夕明らかに低1/A、(10
0)方向での1時間にりS約5 Q Jimのエッチン
グ遍度は非常に高i、たと見ばマイクロ機械的構造の劉
御されたおよび再現可能な製造のためには、残存するエ
ッチング平mは非常に滑らかであるのが有利でるる、エ
ツチング#!淑中o 5 pp鳳禾清の金属イオンのわ
ずかな含量がIK:有利でるることが判明した。
数値の平面に関して−も、エッチング逼度は(100)
平真のエッチングfL[よ夕明らかに低1/A、(10
0)方向での1時間にりS約5 Q Jimのエッチン
グ遍度は非常に高i、たと見ばマイクロ機械的構造の劉
御されたおよび再現可能な製造のためには、残存するエ
ッチング平mは非常に滑らかであるのが有利でるる、エ
ツチング#!淑中o 5 pp鳳禾清の金属イオンのわ
ずかな含量がIK:有利でるることが判明した。
それとiうのも、それゆえ、すでにミクロ電気的構t&
素子を有するシリコングレートtcも該方法kji用す
ることがて目るからである。cのためIC適性が保証さ
れる。
素子を有するシリコングレートtcも該方法kji用す
ることがて目るからである。cのためIC適性が保証さ
れる。
不発#Iにもとづく方法01つの有利な貢施履様嬬、電
気化学的エッチングストッパとしてr層を利用すること
でるる、COiIk酋単結晶のシリコン層のーかなるボ
ンディングも必要でなにそのことはパッチ法を著しく簡
単にする。
気化学的エッチングストッパとしてr層を利用すること
でるる、COiIk酋単結晶のシリコン層のーかなるボ
ンディングも必要でなにそのことはパッチ法を著しく簡
単にする。
〔笑J1ガ〕
次に図示の実施例にり在不発tmtw*細に:l!明す
る。
る。
gi図fIcハ、n!lドープし*t *tz P型ド
ー1したシリコンからなるシリ;7ルート1もしくはシ
リコン板からの切片が示され、該ンリコンプレートの裏
側に2つの層8,9からなるマスキング層列が析出せし
められてiる。これらの層は81N、 jたは8102
からなる。窓開口部(それらの1つの窓開口12が図示
されてiる]を通して、容器13中に含有されるエッチ
ング剤14は局所的にエッチングすることができる。
ー1したシリコンからなるシリ;7ルート1もしくはシ
リコン板からの切片が示され、該ンリコンプレートの裏
側に2つの層8,9からなるマスキング層列が析出せし
められてiる。これらの層は81N、 jたは8102
からなる。窓開口部(それらの1つの窓開口12が図示
されてiる]を通して、容器13中に含有されるエッチ
ング剤14は局所的にエッチングすることができる。
図示された装置では、エッチフグ剤14はすでにRws
tエッチングして−る。
tエッチングして−る。
プレートの衣#icVs)に向かって、基板もしくはシ
リコンプレート1と扛反対のドーピング型t″有する単
結晶のシリコン層2、この実施例ではエビタフ7層がる
る、したがってpnもしくはnp桜会が形成される。同
様にたとえば、基板にエビタクシ的に被覆されるか、基
板中への14檻原子の拡散によi形成されたp+型ドー
プしたシリコン層も可能である。エビタク7層2嬬後続
の構造化過程中で、マスキング層3および接ゑijI絖
拡散体4を構成し、かつ引続き、アルミニウム層として
の金属層5を被覆しかつ構造化することによ夕II!c
JIする。
リコンプレート1と扛反対のドーピング型t″有する単
結晶のシリコン層2、この実施例ではエビタフ7層がる
る、したがってpnもしくはnp桜会が形成される。同
様にたとえば、基板にエビタクシ的に被覆されるか、基
板中への14檻原子の拡散によi形成されたp+型ドー
プしたシリコン層も可能である。エビタク7層2嬬後続
の構造化過程中で、マスキング層3および接ゑijI絖
拡散体4を構成し、かつ引続き、アルミニウム層として
の金属層5を被覆しかつ構造化することによ夕II!c
JIする。
該アルミニウム層の上に81N、からなる中間層6が存
在し、該中間層の上に接着助剤1oによりて有機ネガ型
フォトラックからなる層lが外側の密閉層として存在す
る。
在し、該中間層の上に接着助剤1oによりて有機ネガ型
フォトラックからなる層lが外側の密閉層として存在す
る。
層1と2との境界に形Iftされるpn嵌合をエッチン
グストッパとして使用することができるために扛、エッ
チングl@14甲のIE極11とエビタクシ層2に対す
る接点16との間の閉鎖方向に電圧を印加する。このた
め層6.1G、、rに窓11がアルミニウム層5に達す
る電で設けられてiる。
グストッパとして使用することができるために扛、エッ
チングl@14甲のIE極11とエビタクシ層2に対す
る接点16との間の閉鎖方向に電圧を印加する。このた
め層6.1G、、rに窓11がアルミニウム層5に達す
る電で設けられてiる。
電圧の印加はエッチングストッパとしてp+層を使用す
る場曾には不要でbる、と−ラのもシリコンのエッチン
グ速度は変化したドーピング帯域に達すると結晶表面の
変イレした電気化学的ポテンシャルにもとう8看しく低
下するからである。
る場曾には不要でbる、と−ラのもシリコンのエッチン
グ速度は変化したドーピング帯域に達すると結晶表面の
変イレした電気化学的ポテンシャルにもとう8看しく低
下するからである。
フォト2ツク層lの層厚は有利には0.5〜50μm″
′Cある。フォトラックは自体公知の遠心塗布法、フル
クスクリン印刷法または浸せき法で被覆されてiる。フ
ォト2ツク層は被lIt後温度20℃〜300℃で、空
気循環炉内でIたはヒートプレート上で乾燥し硬化させ
る。
′Cある。フォトラックは自体公知の遠心塗布法、フル
クスクリン印刷法または浸せき法で被覆されてiる。フ
ォト2ツク層は被lIt後温度20℃〜300℃で、空
気循環炉内でIたはヒートプレート上で乾燥し硬化させ
る。
接着助剤10としてはHMDB (ヘキナメテルジフラ
デノ>2ficはフラン化物たとえばアミノグロビルト
リエトキシシ2ンを使用すル。
デノ>2ficはフラン化物たとえばアミノグロビルト
リエトキシシ2ンを使用すル。
813N、かうなる!I′IIL層6は0.01〜3
am O範囲の層厚をもってグレート企画を榎りてiる
。
am O範囲の層厚をもってグレート企画を榎りてiる
。
pnエッチングストッパに対するIIM開口のための窓
11扛リソグ5フイ法を#]wて設ける。
11扛リソグ5フイ法を#]wて設ける。
アルミニウム層5もしくは相当するアルミニウム導体路
は有利には層厚0.1〜4 jlm f有する。
は有利には層厚0.1〜4 jlm f有する。
エッチング過程(図示されるよりな〕が進行し、Pn襞
会15にI″t″達すると、電極11とエビタクシ層2
との間に電流の変化が生じかクエツテノグ過程が停止す
る。
会15にI″t″達すると、電極11とエビタクシ層2
との間に電流の変化が生じかクエツテノグ過程が停止す
る。
ネガ型のフォトラックからなるプレート表面に全面に被
覆された層により、該層はエッチフグ剤14により腐食
されなi。
覆された層により、該層はエッチフグ剤14により腐食
されなi。
以下の実施例扛、本発明による方法を#1%Aて得られ
た改良点を明らかにするものでるる、表面に厚さI J
imのアルミニウム層を有する2枚のシリコフプレート
を標準的に熱処理する。アルミニウム上にPKCVD−
813N、からなる厚さ800nmの層6を析出させか
り構造化し、その結果xtbt、たアルミニウム部分と
、燕砿層によiマスキングしたアルミニウム部分が残留
する。プレートの一方に層厚5μmでネガ型のフォトラ
ツクフイルムtjiIc?塗布する。ラックの乾燥およ
び硬化は対流炉内140℃で60分間実施する。そのよ
うに準備したプレートを80℃に加熱したエッチング剤
(KOII 30饅ンに6時間石らす、このエッチング
時間は前記条件下で、(100)シリコンに深ざ約50
0μmでエッチングするためには十分で弗る。
た改良点を明らかにするものでるる、表面に厚さI J
imのアルミニウム層を有する2枚のシリコフプレート
を標準的に熱処理する。アルミニウム上にPKCVD−
813N、からなる厚さ800nmの層6を析出させか
り構造化し、その結果xtbt、たアルミニウム部分と
、燕砿層によiマスキングしたアルミニウム部分が残留
する。プレートの一方に層厚5μmでネガ型のフォトラ
ツクフイルムtjiIc?塗布する。ラックの乾燥およ
び硬化は対流炉内140℃で60分間実施する。そのよ
うに準備したプレートを80℃に加熱したエッチング剤
(KOII 30饅ンに6時間石らす、このエッチング
時間は前記条件下で、(100)シリコンに深ざ約50
0μmでエッチングするためには十分で弗る。
エッチング過程の俊、ネガWフォトラック不活性を有す
るプレートは、アルミニウム内にも1几PKCVD中間
層を有しなi領域にも欠陥を示さな−,それに対してネ
ガ型フォトラック不活性を有しないプレート扛、またP
JICVD中間層を有する領域(もかなりの欠陥密度(
示す。
るプレートは、アルミニウム内にも1几PKCVD中間
層を有しなi領域にも欠陥を示さな−,それに対してネ
ガ型フォトラック不活性を有しないプレート扛、またP
JICVD中間層を有する領域(もかなりの欠陥密度(
示す。
PICVD中間層をMしな一領域て、アルミニウム層扛
実厭完全に腐食除去される。
実厭完全に腐食除去される。
エッチング剤14扛塩基でロタかり温置典型的には40
℃〜80cf:有する。濃置o、o o o iモルと
I=150pでの溶解@直との間の水域化テトラアルキ
ルアンモニウム、有利には7X酸化テト2メテルアンモ
エクム(TMAH) tfWするエッチング静液が譬に
好適である。エツチフグa會智は、錯体形属剤として、
績友0.1 ppmからT=150℃での溶解限fi[
でのフルキル化曾智または水域化フンモニウムを含有す
ることがtllる。それに加えてエッチングme物に、
式R−CHm−OHのアルコールの形の押割剤を加える
ことができる、そのJIRにたとえばメチル鳳エテル基
、プロビル基のよ5なフルキル基、また扛水素を表わす
、しかし押割剤としてmol禦を含有する酸化剤Iたは
77モニクムイオンを加えることもできる。該フンモニ
クムイオンの添加はアンモニウム塩化物すなわち塩化フ
ンモニクムの形で生じる。該エッチング混合物に湿潤剤
としてフルオール化した化會IIIFYc′jJす兄る
こともて在る。
℃〜80cf:有する。濃置o、o o o iモルと
I=150pでの溶解@直との間の水域化テトラアルキ
ルアンモニウム、有利には7X酸化テト2メテルアンモ
エクム(TMAH) tfWするエッチング静液が譬に
好適である。エツチフグa會智は、錯体形属剤として、
績友0.1 ppmからT=150℃での溶解限fi[
でのフルキル化曾智または水域化フンモニウムを含有す
ることがtllる。それに加えてエッチングme物に、
式R−CHm−OHのアルコールの形の押割剤を加える
ことができる、そのJIRにたとえばメチル鳳エテル基
、プロビル基のよ5なフルキル基、また扛水素を表わす
、しかし押割剤としてmol禦を含有する酸化剤Iたは
77モニクムイオンを加えることもできる。該フンモニ
クムイオンの添加はアンモニウム塩化物すなわち塩化フ
ンモニクムの形で生じる。該エッチング混合物に湿潤剤
としてフルオール化した化會IIIFYc′jJす兄る
こともて在る。
第2図に鉱、エッチング遍匿のn話、H績度への依存性
が容量饅で示されてiるが、エッチング剤の温度扛80
℃てめりた¥エッチング遍度は約15答141Iで最大
を示し、かつ両@に着しく下降した。エッチング剤とし
て2591のTMAll f使用する場會に、エッチン
グ速度5゜am/h におiてわずかな表向6らざが得
られ〜第3図u Pn m! &でエッチング停止lで
のエッチング過程の電流/時間特性曲mi示す、チャー
ジPN3のウェーハ4t−用一て実験を実施した。エッ
チング剤として2091 OTMAHl @置80℃で
使用した。印加電圧は1vであった。
が容量饅で示されてiるが、エッチング剤の温度扛80
℃てめりた¥エッチング遍度は約15答141Iで最大
を示し、かつ両@に着しく下降した。エッチング剤とし
て2591のTMAll f使用する場會に、エッチン
グ速度5゜am/h におiてわずかな表向6らざが得
られ〜第3図u Pn m! &でエッチング停止lで
のエッチング過程の電流/時間特性曲mi示す、チャー
ジPN3のウェーハ4t−用一て実験を実施した。エッ
チング剤として2091 OTMAHl @置80℃で
使用した。印加電圧は1vであった。
<(D際:r−7fングj1 度40 j1m/h Y
t #l Rした。
t #l Rした。
電圧をかけたエッチングの場會、エッチング表面の表1
ihらさは減少した。q#にエッチング停止の前のごく
わずかな電流0.25 mAが認められた。エッチング
停止は電流のピークによJ!微づけられる。
ihらさは減少した。q#にエッチング停止の前のごく
わずかな電流0.25 mAが認められた。エッチング
停止は電流のピークによJ!微づけられる。
4 図FMO簡単な説明
第1図は異方性エッチング遥程におけるシリコンプレー
トの断面図、−jlr 2 amはエッチング速度のエ
ッチング剤L”MAIIの羨度への依存性を示す図およ
び第3図はpnエッチング停止電でのエッチング剤の電
流/時Ni譬性を示す図でるる。
トの断面図、−jlr 2 amはエッチング速度のエ
ッチング剤L”MAIIの羨度への依存性を示す図およ
び第3図はpnエッチング停止電でのエッチング剤の電
流/時Ni譬性を示す図でるる。
5・・・、フルミニク^層、6・・・中間層、l・−・
不活性層(フォトラック層)、10・・・嶽*m*肩7
・−不活性層(フォトラック層) 1〇−接着媒介層
不活性層(フォトラック層)、10・・・嶽*m*肩7
・−不活性層(フォトラック層) 1〇−接着媒介層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板としてのシリコンプレートがn型ドープしたま
たはp型ドープしたシリコンからなり、基板に対して異
なるドーピングをしたプレート前面に存在する少なくと
も1つの単結晶のシリコン層を有し、その結果少なくと
も1つのドーピング接合部が存在し、かつプレート前面
を少なくとも1つの不活性層で全面的に被覆して、シリ
コンプレートを電気化学的にエッチングする方法におい
て、不活性層がポリイソプレンをベースにしたネガ型の
有機フォトラック(7)からなることを特徴とするシリ
コンプレートを電気化学的にエッチングする方法。 2、不活性層がフォトラックからなる外側の層(7)の
他に少なくとも1つの接着媒介層 (10)および/または少なくとも1つの誘電性有機中
間層(6)を含有する請求項1記載のシリコンプレート
を電気化学的にエッチングする方法。 3、基板としてのシリコンプレートがn型ドープしたま
たはp型ドープしたシリコンからなり、基板に対して異
なるドーピングをしたプレート前面に存在する少なくと
も1つの単結晶のシリコン層を有し、その結果少なくと
も1つのドーピング接合部が存在し、かつプレート全面
を少なくとも1つの不活性層で全面的に被覆して、シリ
コンプレートを電気化学的にエッチングする方法におい
て、エッチング混合物がN−R_4−OHの水溶液また
は水不含の形を含有し、その際Rがアルキル基を置換し
、かつエッチング混合物中に錯体形成剤、抑制剤および
/または網状結合剤が含有されていることを特徴とする
シリコンプレートを電気化学的にエッチングする方法。
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