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TW200839865A - Method for manufacturing a semiconductor device - Google Patents

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Publication number
TW200839865A
TW200839865A TW096145138A TW96145138A TW200839865A TW 200839865 A TW200839865 A TW 200839865A TW 096145138 A TW096145138 A TW 096145138A TW 96145138 A TW96145138 A TW 96145138A TW 200839865 A TW200839865 A TW 200839865A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
substrate
etching
forming
acid solution
Prior art date
Application number
TW096145138A
Other languages
English (en)
Inventor
Juri Kato
Shunichiro Ohmi
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Tokyo Inst Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, Tokyo Inst Tech filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of TW200839865A publication Critical patent/TW200839865A/zh

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    • H10P90/1906
    • H10P50/642
    • H10W10/061
    • H10W10/181

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  • Weting (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

200839865 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於半導體裝置之製造方法,例如適用於提升 Si與SiGe之蝕刻時之選擇比的方法。 【先前技術】 習知形成於S Ο I基板上的場效電晶體,在元件分離之 谷易性、問鎖放大自由度、源極/汲極接合容量較小等觀 點而論’其之有用性被注目。特別是,完全空泛型S Q I電 晶體’可以低消費電力、且高速動作,低電壓驅動容易, 因此SOI電晶體以完全空泛型模態動作之硏究被熱烈進行 。其中,非專利文獻1揭示,在本體(b u 1 k )基板上形成 SOI層,而以低成本形成SOI電晶體之方法(亦即SBSI 法)。於該非專利文獻1揭示之S B SI法中,係於砂(s i )基板上形成Si/SiGe層,利用Si與SiGe之融刻速率 差,僅選擇性除去S i G e層,據此而於S i基板與S i層之 間形成空洞部。對露出空洞部內之Si進行熱氧化處,於 S i基板與S i層之間塡埋S i Ο層,於S i基板與S i層之間 形成Β Ο X層。 非專利文獻 1 : T.Sakai et al. “Separation by BondingSi Islands (SBSI) for LSI Application”,Second International SiGe Technology and Device Meeting, Meeting Abstract,pp.23 0-23 1 , May (2004) 200839865 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 但是,習知SBSI法中,由Si/SiGe/Si構成之積 構造之中、僅選擇性蝕刻SiGe時若繼續長時間之蝕刻 SiGe層相對於Si層之蝕刻選擇比劣化之問題存在。因 ,SiGe除去時,Si層之鈾刻意外地被進行,而導致穩 形狀與均勻膜厚所形成之大面積SOI層,或者各種形狀 形成之SOI層,無法以良好良品率被形成之問題存在。 本發明有鑑於上述問題,目的在於提供一種蝕 SiGe層時,可防止Si層之增速蝕刻的半導體裝置之製 方法。 (用以解決課題的手段) 本發明人針對氟硝酸對SiGe之選擇蝕刻進行各種 驗,結果發現,於上述選擇蝕刻,以SiGe爲陽極、Si 陰極之功能,藉由以下(1)式之電化學反應除去SiGe 選擇飩刻機制。
Si(Ge) + HN〇3 + 6HF— H2Si(Ge)F6 + HN〇2 + H20 + H2 ( 1 本發明人由該(1 )式推斷出,於氟硝酸溶液進 SiGe之長時間蝕刻時產生亞硝酸,該亞硝酸濃度之增 使S i區域不僅作爲陰極、亦作爲陽極之功能,S i之蝕 被增速、亦即鈾刻選擇比之劣化開始。另外,本發明人 斷出,SB SI法形成之空洞部,其底面至天井爲止之高 較小,而且存在深度,導致亞硝酸或蝕刻產生物(Si ( 層 5 此 定 所 刻 造 實 爲 之 行 高 刻 推 度 Ge -6 - 200839865 )氟化物)朝空洞部外之擴散變慢,基於此一理由,空洞 部內之HF濃度下降,亞硝酸濃度或鈾刻產生物濃度容易 變高。又’依本發明人進行之實驗,於氟硝酸溶液中進行 SiGe層之長時間連續蝕刻時,0虫刻開始後超過2〜3分鐘 起’ SiGe與Si之蝕刻選擇比急速劣化。本發明係基於此 一發現而成者。 本發明之半導體裝置之製造方法之一,其特徵爲包含 :於基板上形成SiGe層的工程;於上述SiGe上形成Si 層的工程;對上述Si層及上述SiGe層進行一部分蝕刻, 形成溝而露出上述SiGe層之側面的工程;及介由上述溝 進行上述SiGe層之蝕刻,而於上述基板與上述Si層之間 形成空洞部的工程;於形成上述空洞部的工程中,係對上 述基板供給由新液構成之氟硝酸溶液進行上述SiGe層之 蝕刻形成上述空洞部之一部分,接著,由形成途中之上述 空洞部內暫時除去氟硝酸溶液,之後,對被除去氟硝酸溶 液的上述空洞部內再度供給由新液構成之氟硝酸溶液進行 上述S i G e層之蝕刻。 其中,「新液構成之氟硝酸溶液」係指亞硝酸產生前 (或亞硝酸濃度極低)之氟硝酸溶液,相當於例如SiGe 層之鈾刻處理中一次均未曾使用過的未使用液。又,即使 是SiGe層之蝕刻處理中使用過一次或多數次之液,若其 對Si層之鈾刻速率和上述未使用液爲相同程度之低溶液 (亦即未呈劣化之溶液),則其亦相當於「新液構成之氟 硝酸溶液」。 -7- 200839865 依該半導體裝置之製造方法,在形成中途之空洞部內 亞硝酸濃度增高之前,可對該空洞部內供給新液構成之氟 硝酸溶液,空洞部內之亞硝酸或蝕刻產生物經常可以抑制 於一定濃度以下,因此,可防止面臨空洞部之Si層之增 速鈾刻。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,其特徵爲 包含:於基板上形成S i G e層的工程;於上述s i G e上形成 S i層的工程;對上述S i層及上述S i G e層進行一部分蝕刻 ,形成溝而露出上述S i G e層之側面的工程;及介由上述 溝進行上述Si Ge層之蝕刻,而於上述基板與上述Si層之 間形成空洞部的工程;於形成上述空洞部的工程中,係旋 轉上述基板之同時,由噴嘴朝上述基板以間歇式供給新液 構成之氟硝酸溶液而進行上述S i G e層之蝕刻。 依該半導體裝置之製造方法,在形成中途之空洞部內 亞硝酸濃度增高之前,可由空洞部內暫時除去氟硝酸溶液 ,之後,對該空洞部內再度供給新液構成之氟硝酸溶液, 而進行SiGe層之蝕刻。因此,於空洞部內亞硝酸或蝕刻 產生物經常可以抑制於一定濃度以下,因此,可防止面臨 空洞部之S i層之增速蝕刻。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,係由上述 噴嘴朝上述基板交互供給新液構成之氟硝酸溶液與純水, 而進行該氟硝酸溶液之間歇式供給。依此構成,空洞部內 殘留之氟硝酸溶液’可藉由純水之表面張力被吸引至空洞 部外,可以容易進行空洞部內之氟硝酸溶液之除去。 -8- 200839865 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,其特徵爲 包含:於基板上形成Si Ge層的工程;於上述Si Ge上形成 Si層的工程;對上述Si層及上述SiGe層進行一部分蝕刻 ,形成溝而露出上述SiGe層之側面的工程;及介由上述 溝進行上述SiGe層之蝕刻,而於上述基板與上述Si層之 間形成空洞部的工程;於形成上述空洞部的工程中,係使 上述基板重複進出鈾刻處理槽所貯存之新液構成之氟硝酸 溶液而進行上述S i G e層之触刻。 依該半導體裝置之製造方法,使基板進入蝕刻槽內而 於空洞部內被供給新液構成之氟硝酸溶液,由鈾刻槽內取 出基板而由空洞部內使氟硝酸溶液被除去。因此,在形成 中途之空洞部內亞硝酸濃度增高之前,可對該空洞部內供 給新液構成之氟硝酸溶液,於空洞部內亞硝酸或蝕刻產生 物經常可以抑制於一定濃度以下,因此,可防止面臨空洞 部之S i層之增速蝕刻。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,係準備有 貯存純水的水洗處理槽,於形成上述空洞部的工程中,係 交互進行以下處理:蝕刻處理,使上述基板進入上述蝕刻 處理槽所貯存之新液構成之氟硝酸溶液;及水洗處理,使 上述基板進入上述水洗處理槽所貯存之純水。依此構成, 空洞部內殘留之氟硝酸溶液’可藉由純水之表面張力被吸 引至空洞部外,可以容易進行空洞部內之氟硝酸溶液之除 去。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,係準備有 -9- 200839865 多數上述蝕刻處理槽,於形成上述空洞部的工程中,係使 上述基板依序進出各個上述蝕刻處理槽個別貯存之新液構 成之氟硝酸溶液。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,係準備有 多數上述水洗處理槽,於形成上述空洞部的工程中,係使 上述基板依序進出各個上述水洗處理槽個別貯存之純水。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,於上述新 液構成之氟硝酸溶液,相對於HF,HN〇3及H2〇係分別 以5 0倍以上之容量比被含有。 又,本發明之半導體裝置之製造方法之一,於上述新 液構成之氟硝酸溶液,係含有醋酸。依此則,在使用氟硝 酸溶液之Si Ge層鈾刻時,可抑制亞硝酸之產生,對si可 獲得更良好之鈾刻選擇比。 又,依本發明之半導體裝置之製造方法,經由實驗確 認出,即使對SiGe層進行長時間蝕刻情況下,SiGe層對 S i層之蝕刻選擇比不會劣化。 又,於上述本發明之半導體裝置之製造方法之中,更 包含以下工程:於上述空洞部內形成氧化膜的工程;及於 上述基板上,以成爲和上述Si層之上面之高度相同高度 的方式形成絕緣膜的工程。據此而可形成SOI構造。 【實施方式】 以下,參照圖式來說明本發明的實施形態。 -10- 200839865 (η第1實施形態 圖1〜7爲本發明貫施形態之半導體裝置之製造方法 之圖。圖1(A)〜7(A)爲平面圖。圖1(b)〜7(B) 爲沿圖1 ( A )〜7 ( A )之A 1 — A ’ 1線切斷的斷面圖。又 ,圖 4(C)〜6(C)爲沿圖 4(A)〜6(A)之 B4— B,4 、〜B 6 — B ’ 6線切斷的個別之斷面圖。 此實施形態中說明本發明適用S B S I法之例。藉由 SBSI法形成SOI構造時,係於矽基板1上形成Si/ SiGe 層,利用S i與S i G e之蝕刻速率之差僅選擇性除去s i G e 層,依此而於矽基板1與S i層之間形成空洞部。進行空 洞部內露出之S i的熱氧化處理,在矽基板1與Si層之間 塡埋Si〇2層,在矽基板1與Si層之間形成BOX層。首 先說明此種S B SI法。亦即,於圖1 ( A )極(B ),使用 LOCOS法,於本體(bulk )之砂基板1形成元件分離層 (未圖式)。之後,於矽基板1上形成矽緩衝層(Si-buffer) ( 未圖式 ), 於其 上形成 SiGe 層 丨] ,於 其上形 成 Si 層 13。彼等 Si-buffer 層、SiGe 層 11、Si 層 13 係 藉由例如磊晶成長法連續形成單晶半導體層。SiGe層1 1 之膜厚例如約5〜1 〇 〇 n m。 之後’如圖2 ( A )〜圖2 ( B )所示,使用微影成像 技術及鈾刻技術,依序進行S i層1 3、S i G e層1 1及S i-buffer層(未圖式)之一部分之蝕刻。依此則,在和元件 分離區域(亦即未形成SOI構造之區域)平面上重疊之區 -11 - 200839865 域,形成貫穿Si層13、SiGe層11及Si-buffer層,以石夕 基板1爲底面的支撐孔h 1。又,在形成支撐孔h 1之蝕刻 工程中,於矽基板1之表面停止蝕刻亦可,或進行矽基板 1之過蝕刻而形成凹部亦可。 之後,如圖3 ( A )〜圖3 ( B )所示,以塡埋支撐孔 hi的方式於矽基板1上之全面形成支撐膜21。支撐膜21 ,係例如Si02膜,藉由例如CVD法進行。之後,如圖4 (A )〜圖4 ( C )所示,使用微影成像技術及鈾刻技術, 依序進行支撐膜21、Si層13、SiGe層11及Si-buffer層 (未圖式)之一部分之蝕刻,由支撐膜21形成支撐體22 之同時,形成使矽基板1之表面露出的溝h2。又,在形 成溝h2之蝕刻工程中,於矽基板1之表面停止蝕刻亦可 ,或進行矽基板1之過蝕刻而形成凹部亦可。 之後,如圖4 ( A )〜圖4 ( C )所示,介由溝h 2,使 氟硝酸溶液接觸矽層1 3及S i G e層1 1之各個側面,選擇 性蝕刻除去SiGe層1 1。依此則,如圖5 ( A )〜圖5 ( C )所示,在矽基板1與S i層1 3之間形成空洞部2 5。其 中,使用氟硝酸溶液之溼蝕刻中,和S i比較,S i Ge之蝕 刻速率較大之故(亦即對Si之蝕刻選擇比爲400〜1000 倍之較大),因此可殘留矽層13而僅蝕刻除去SiGe層 1 1 °空洞部2 5之形成後,S i層丨3以其上面及側面被支 撐體22支撐。 之後’如圖6 ( A )〜(C )所示,進行矽基板1之熱 氧化’於空洞部內塡埋Si02膜3 1。形成Si02膜3 1之後 -12- 200839865 ,藉由CVD等方法,於矽基板1全面形成絕 支撐孔h 1或氟酸導入用之溝h2。絕緣膜,例$ 或Si3N4膜。又,空洞部內未被Si02膜31完 藉由該絕緣膜之形成捕完該空洞部之塡埋。之 如C Μ P進行平坦化,必要時進行絕緣膜之溼 則,如圖7 ( A )〜圖7 ( Β )所示,由Si層1 去絕緣膜33,而完全SOI構造。 以上針對SB SI法加以說明,但本發明中 Si Ge層1 1之溼蝕刻而形成空洞部25時之蝕 採取對策,可抑制空洞部2 5內之亞硝酸濃度 防止Si層1 3之增速蝕刻。其中,使用藥液之 大別爲,對旋轉之基板表面噴出藥液的方式( s p i η )式),及使基板浸漬於貯存有藥液之槽 亦即浸漬(dip )式),本發明中,旋轉式及 體步驟互異。因此,於實施形態中,旋轉式之 以第1實施形態說明,浸漬式之溼蝕刻方法以 態說明。 如圖8(A)〜圖8(B)所示爲SiGe層1 刻之步驟(旋轉式)。旋轉式之溼蝕刻方法可 (A )所示方法,或例如圖8 ( B )所示方法。 亦即,於圖8 ( A ),於步驟a 1,將矽基^ 旋轉式溼蝕刻裝置之處理室內。之後,旋轉矽 時,由溼蝕刻裝置之噴嘴將新液構成之氟硝酸 矽基板1。矽基板1係旋轉中,因此噴出至矽: 緣膜,塡埋 :口爲S i Ο 2膜 全塡埋時, 後,使用例 蝕刻。如此 3上完全除 ,針對進行 刻方法加以 之增加,可 溼蝕刻可以 亦即旋轉( 內的方式( 浸漬式之具 溼蝕刻方法 第2實施形 1之選擇鈾 爲例如圖8 板1配置於 基板1之同 溶液噴出至 基板1的氟 -13- 200839865 硝酸溶液藉助離心力而擴散及於基板表面。因此,可進行 面臨溝h2之SiGe層1 1之蝕刻而形成空洞部25之一部分 。步驟a 1所需時間例如數十秒。 之後,於步驟a2,於矽基板1旋轉狀態下,暫時停 止由噴嘴至矽基板1之氟硝酸溶液之噴出。如此則,進入 空洞部內之氟硝酸溶液,因爲朝向空洞部2 5外側之離心 力作用,而使氟硝酸溶液由空洞部25內被除去。 之後,於步驟a3,旋轉矽基板1之同時,再度由噴 嘴將新液構成之氟硝酸溶液噴出至矽基板1。和步驟a 1 同樣,被噴出至矽基板1的氟硝酸溶液藉助離心力而擴散 及於基板表面,進入空洞部內而進行SiGe層1 1之蝕刻。 步驟a3所需時間例如數十秒。 之後,於步驟a4,旋轉矽基板1之同時,由噴嘴將 純水噴出至矽基板1,進行矽基板1之表背面之水洗,除 去氟硝酸溶液之殘留成份。之後,於步驟a5,於溼蝕刻 裝置之處理室內高速旋轉矽基板1,使水分由矽基板1脫 離,乾燥。 依上述方法,於形成中途之空洞部25內之亞硝酸濃 度增高之前,可由空洞部2 5內暫時除去氟硝酸溶液之後 ,再度對空洞部2 5內供給新液構成之氟硝酸溶液而蝕刻 SiGe層1 1。因此,空洞部25內之氟硝酸溶液之組成可以 經常維持一定範圍,空洞部2 5內之亞硝酸或蝕刻產生物 可以抑制於一定濃度以下。如此則,可防止面臨空洞部 2 5之S i層1 3之增速蝕刻。 -14- 200839865 又,於圖8 ( A ),如虛線箭頭所不’由步驟a4回至 步驟a 1,重複任意次數之步驟a 1〜a4亦可。如此則’可 抑制S i層1 3之增速鈾刻之同時,可延長S 1G e層1 1之蝕 刻時間,可以良好良品率形成大面積之S01層。 其次說明圖8 ( B )所示方法。於圖8 ( B )之步驟b 1 ,首先,將矽基板1配置於旋轉式溼蝕刻裝置之處理室內 。之後,旋轉矽基板1之同時,由溼蝕刻裝置之噴嘴將新 液構成之氟硝酸溶液噴出至矽基板1 °被噴出至矽基板1 的氟硝酸溶液藉助離心力而擴散及於基板表面’進入空涧 部2 5內而蝕刻S i G e層1 1。步驟b 1所需時間較好是例如 數十秒。 之後,於步驟b2,暫時停止由噴嘴至矽基板1之氟 硝酸溶液之噴出。於矽基板1旋轉狀態下,由噴嘴將純水 噴出至矽基板1。如此則,進入空洞部內之氟硝酸溶液, 因爲朝向空洞部2 5外側之離心力作用,另外,噴出至矽 基板1之純水亦受離心力之作用而擴及基板表面,到達空 洞部2 5之入口。結果,空洞部2 5內之氟硝酸溶液,藉由 作用於該溶液之離心力及純水之表面張力,而被吸引至空 洞部2 5外側、被除去。 之後,於步驟b3,旋轉矽基板1之同時,再度由噴 嘴將新液構成之氟硝酸溶液噴出至矽基板1。和步驟b 1 同樣,被噴出至矽基板1的氟硝酸溶液藉助離心力而擴散 及於基板表面,進入空洞部內而進行Si Ge層1 1之鈾刻。 步驟b3所需時間例如數十秒。之後,於步驟b4,進行和 -15- 200839865 步驟b2同樣之水洗處理,由矽基板1之表背面及空洞部 2 5內除去硝酸溶液。之後,於步驟b 5,於淫蝕刻裝置 之處理室內局速旋轉矽基板1,使水分由砂基板1脫離, 進行乾燥。 依上述方法,和圖8 ( A )同樣,於形成中途之空洞 部25內之亞硝酸濃度增高之前,可由空洞部25內暫時除 去氟硝酸溶液之後,再度對空洞部2 5內供給新液構成之 氟硝酸溶液而蝕刻S i G e層1 1。因此,空洞部2 5內之亞 硝酸或蝕刻產生物可以抑制於一定濃度以下。如此則,可 防止面臨空洞部2 5之S i層1 3之增速蝕刻。另外,和圖 8 ( A )不同,在氟硝酸溶液之蝕刻S i G e層1 1之後,必 定進行水洗處理’結果’空洞部2 5內殘留之氟硝酸溶液 ,藉由純水之表面張力可被吸引至空洞部25外側。因此 空洞部25內殘留之氟硝酸溶液之除去變爲容易。 又,於圖8 ( B ),亦如虛線箭頭所示,由步驟b4回 至步驟b 1,重複任意次數之步驟b 1〜b 4亦可。如此則, 可抑制Si層13之增速蝕刻之同時,可延長SiGe層丨!之 蝕刻時間,可以良好良品率形成大面積之SOI層。 (2 )第2實施形態 圖9(A)〜9(C)所示爲SiGe層11之選擇蝕刻之 順序(浸漬式),其中,作爲浸漬式溼蝕刻方法之一例, 分別說明(A )〜(C )之3個方法。 亦即,圖9 ( A )所示溼蝕刻裝置,係具備蝕刻槽5 1 -16- 200839865 ,水洗槽5 2,及乾燥機5 3。於蝕刻槽5 1貯 ,於水洗槽5 2貯存純水。又,於蝕刻槽5 1 (未圖式)用於循環氟硝酸溶液,於該循環 氣用於過濾雜質或異物。 於圖9 ( A),係將矽基板1浸漬於蝕亥 氟硝酸溶液,進行SiGe層1 1之溼蝕刻。之 1分鐘之後,由蝕刻槽5 1取出矽基板1。將 於水洗槽5 2貯存之純水,進行水洗處理。 槽5 2取出矽基板1。之後,再度將矽基板 槽51內之氟硝酸溶液,再開始SiGe層1 1 過例如1分鐘之後,由蝕刻槽5 1取出矽基 矽基板1浸漬於水洗槽5 2內之純水,進行 上述說明,重複進行蝕刻處理及水洗處理多 矽基板1由水洗槽52移至乾燥機53,進行 燥。 圖9 ( B )所示溼蝕刻裝置,係具備第 蝕刻槽61、62、63,水洗槽64,及乾燥機 61、62、63貯存氟硝酸溶液,於水洗槽64 ,於蝕刻槽61、62、63設有循環管線(未 環氟硝酸溶液,於該循環管線設有過濾氣用 異物。 於圖9 ( B ),首先,係將矽基板1浸: 貯存之氟硝酸溶液,進行S i G e層1 1之溼餓 過例如1分鐘之後,由蝕刻槽61取出矽基 存氟硝酸溶液 設有循環管線 管線設有過濾 U槽5 1貯存之 後,經過例如 石夕基板1浸漬 之後,由水洗 1浸漬於蝕刻 之溼蝕刻。經 板1,再度將 水洗處理。如 數次之後,將 矽基板1之乾 1、第2、第3 6 5。於鈾刻槽 貯存純水。又 圖式)用於循 於過濾雜質或 漬於蝕刻槽6 1 亥!j。之後,經 ;板1。之後, -17- 200839865 將矽基板1浸漬於蝕刻槽62貯存之氟硝酸溶液,再開始 進行S i Ge層1 1之溼蝕刻。之後,經過例如1分鐘之後, 由蝕刻槽62取出矽基板1。將矽基板1浸漬於蝕刻槽63 貯存之氟硝酸溶液,再開始進行Si Ge層1 1之溼蝕刻。之 後,經過例如1分鐘之後,由蝕刻槽63取出矽基板1。 之後,將矽基板1浸漬於水洗槽64貯存之純水,進行水 洗處理。之後,將水洗處理後之矽基板1移至乾燥機65 ,進行矽基板1之乾燥。 圖9 ( C )所示溼蝕刻裝置,係具備第1、第2、第3 蝕刻槽71、73、75,第1、第2、第3水洗槽72、74、76 ,及乾燥機77。於蝕刻槽7 1、73、75貯存氟硝酸溶液, 於水洗槽72、74、76貯存純水。又,於蝕刻槽71、73、 75設有循環管線(未圖式)用於循環氟硝酸溶液,於該 循環管線設有過濾氣用於過濾雜質或異物。 於圖9 ( C ),首先,係將矽基板1浸漬於鈾刻槽71 貯存之氟硝酸溶液,進行SiGe層1 1之溼蝕刻。之後,經 過例如1分鐘之後,由蝕刻槽71取出矽基板1,將取出 之矽基板1浸漬於水洗槽72貯存之純水,進行水洗處理 。之後,將矽基板1浸漬於蝕刻槽73內之氟硝酸溶液, 進行S i Ge層1 1之溼蝕刻。之後,經過例如1分鐘之後, 由蝕刻槽73取出矽基板1,將矽基板1浸漬於水洗槽74 內之純水,進行水洗處理。又,之後分別進行蝕刻槽75 之蝕刻處理及水洗槽76之水洗處理,蝕刻槽75之蝕刻處 理,係和上述蝕刻槽71、73之處理相同,水洗槽76之水 -18- 200839865 洗處理係和上述水洗槽7 2、7 4之處理相同。水洗槽 水洗處理結束後,將砂基板1移至乾燥機7 7,進行 板1之乾燥。 依圖9 ( A )〜9 ( C )所示蝕刻方法,將矽基板 入蝕刻槽內,對空洞部2 5內供給氟硝酸溶液,由鈾 內取出矽基板1而由空洞部2 5內除去氟硝酸溶液。 ’於形成中途之空洞部25內之亞硝酸濃度增高之前 對空洞部2 5內供給新液構成之氟硝酸溶液,空洞部 之亞硝酸或蝕刻產生物可以經常抑制於一定濃度以下 此則,可防止面臨空洞部2 5之S i層1 3之增速蝕刻。 又,依圖9 ( A )及圖9 ( C )所示蝕刻方法,由 槽內取出矽基板1之後必定進行水洗處理,因此,空 2 5內殘留之氟硝酸溶液,藉由純水之表面張力可被 至空洞部2 5外側。因此空洞部2 5內殘留之氟硝酸溶 除去變爲容易。 又,於圖9(B),如虛線箭頭所示,使由蝕刻^ 內取出矽基板1回至蝕刻槽61再度進行Si Ge層1 1 刻處理亦可。又,於圖9(C),如虛線箭頭所示, 蝕刻槽76內取出矽基板1回至蝕刻槽71再度進行 層1 1之蝕刻處理亦可。如此則,可抑制Si層1 3之 蝕刻之同時,可延長SiGe層1 1之鈾刻時間,可以良 品率形成大面積之SOI層。 又,上述第1、第2實施形態使用之氟硝酸溶液 好是HN〇3及H20相對於HF之容量比分別含有50 76之 矽基 1放 刻槽 因此 ,可 25內 。如 丨 〇 蝕刻 洞部 吸引 液之 曹63 之蝕 使由 SiGe 增速 好良 ,較 倍以 -19- 200839865 上者。另外,該氟硝酸溶液較好是含有醋酸。依此構成’ 在使用氟硝酸溶液之SiGe層1 3之蝕刻時可抑制亞硝酸之 產生,可獲得對Si之更良好蝕刻選擇比。 以上依據實施形態說明本發明,但本發明之半導體裝 置之製造方法不限定於上述實施形態,在不脫離其要旨情 況下可做各種變更實施。 【圖式簡單說明】 圖1爲實施形態之半導體裝置之製造方法之圖(其] )° 圖2爲實施形態之半導體裝置之製造方法之圖(其2 )° 圖3爲實施形態之半導體裝置之製造方法之圖(其3 )° 圖4爲貫施形%之半導體裝置之製造方法之圖彳宜* )° 圖5爲實施形態之半導體裝置之製造方法之圖(其5 )° 圖6爲貫施形知之半導體裝置之製造方法之匱j ^ $ )° 圖7爲實施形態之半導體裝置之製造方法之圖 7 )° 圖8爲SiGe層1 1之選擇蝕刻之順序(旋轉式)之圖 •20- 200839865 圖9爲SiGe層1 1之選擇蝕刻之順序(浸漬(dip) 式)之圖。 【主要元件符號說明】 1 :矽基板 1 1 : SiGe 層 1 3 ·· S i 層 2 1 :支撐膜 22 :支撐體 2 5 :空洞部 31 : Si02 膜 3 3 :絕緣膜 5 1、6 1、6 2、63、71、73、75:蝕亥 1J 槽 52、 64、 72、 74、 76:水洗槽 53 、 65 、 77 :乾燥機 h2 :溝 h 1 :支撐孔

Claims (1)

  1. 200839865 十、申請專利範圍 1·一種半導體裝置之製造方法,其特徵爲: 包含: 於基板上形成S i G e層的工程; 於上述SiGe上形成Si層的工程; 對上述Si層及上述SiGe層進行一部分蝕刻,形成溝 而露出上述SiGe層之側面的工程;及 介由上述溝進行上述SiGe層之蝕刻,而於上述基板 與上述Si層之間形成空洞部的工程; 於形成上述空洞部的工程中, 係對上述基板供給由新液構成之氟硝酸溶液進行上述 SiGe層之蝕刻形成上述空洞部之一部分,接著,由形成 途中之上述空洞部內暫時除去氟硝酸溶液,之後,對被除 去氟硝酸溶液的上述空洞部內再度供給由新液構成之氟硝 酸溶液進行上述S i G e層之蝕刻。 2·—種半導體裝置之製造方法,其特徵爲: 包含: 於基板上形成SiGe層的工程; 於上述SiGe上形成Si層的工程; 對上述Si層及上述SiGe層進行一部分蝕刻,形成溝 而露出上述SiGe層之側面的工程;及 介由上述溝進行上述S i G e層之蝕刻,而於上述基板 與上述Si層之間形成空洞部的工程; 於形成上述空洞部的工程中, -22- 200839865 係旋轉上述基板之同時,由噴嘴朝上述基板以間歇式 供給新液構成之氟硝酸溶液而進行上述S i G e層之蝕刻。 3 ·如申請專利範圍第2項之半導體裝置之製造方法, 其中, 由上述噴嘴朝上述基板交互供給新液構成之氟硝酸溶 液與純水而進行該氟硝酸溶液之間歇式供給。 4· 一種半導體裝置之製造方法,其特徵爲: 包含: 於基板上形成S i G e層的工程; 於上述SiGe上形成3丨層的工程; 對上述Si層及上述SiGe層進行一部分蝕刻,形成溝 而露出上述Si Ge層之側面的工程;及 介由上述溝進行上述SiGe層之蝕刻,而於上述基板 與上述Si層之間形成空洞部的工程; 於形成上述空洞部的工程中, 係使上述基板重複進出蝕刻處理槽所貯存之新液構成 之氟硝酸溶液而進行上述SiGe層之鈾刻。 5 ·如申請專利範圍第4項之半導體裝置之製造方法, 其中, 準備有貯存純水的水洗處理槽, 於形成上述空洞部的工程中,係交互進行以下處理: 蝕刻處理,使上述基板進入上述蝕刻處理槽所貯存之 新液構成之氟硝酸溶液;及水洗處理,使上述基板進入上 述水洗處理槽所貯存之純水。 •23- 200839865 6 ·如申請專利範圍第4或5項之半導體裝置之製造方 法,其中, 準備有多數上述蝕刻處理槽, 於形成上述空洞部的工程中, 係使上述基板依序進出各個上述蝕刻處理槽個別貯存 之新液構成之氟硝酸溶液。 7 ·如申請專利範圍第6項之半導體裝置之製造方法, 其中, 準備有多數上述水洗處理槽, 於形成上述空洞部的工程中, 係使上述基板依序進出各個上述水洗處理槽個別貯存 之純水。 8 .如申請專利範圍第1至7項中任一項之半導體裝置 之製造方法,其中, 於上述新液構成之氟硝酸溶液,相對於HF,HN〇3及 HaO係分別以50倍以上之容量比被含有。 9.如申請專利範圍第1至8項中任一項之半導體裝置 之製造方法,其中, 於上述新液構成之氟硝酸溶液,係含有醋酸。 1 0.如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法 ,其中, 更包含以下工程: 於上述空涧部內形成氧化膜的工程;及 於上述基板上,以成爲和上述Si層之上面之高度相 同高度的方式形成絕緣膜的工程。 -24-
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