JPH0613366A - 多孔性シリコン膜およびデバイスを作成するための浸漬走査方法およびシステム - Google Patents
多孔性シリコン膜およびデバイスを作成するための浸漬走査方法およびシステムInfo
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- JPH0613366A JPH0613366A JP5046582A JP4658293A JPH0613366A JP H0613366 A JPH0613366 A JP H0613366A JP 5046582 A JP5046582 A JP 5046582A JP 4658293 A JP4658293 A JP 4658293A JP H0613366 A JPH0613366 A JP H0613366A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
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- H01L33/346—Materials of the light emitting region containing only elements of Group IV of the Periodic Table containing porous silicon
-
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L33/0054—Processes for devices with an active region comprising only group IV elements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 「浸漬走査」により、ブランクＳｉ基板およ
びパターン付きＳｉ基板上に多孔性シリコンを形成す
る、発光Ｓｉデバイスの作成に特に適したシステムを提
供すること。 【構成】 このシステムは、開放電解液槽に入れた水性
ＨＦ溶液電解液中に、対向する表面を平行にして配設し
た、陰極と、多孔性シリコンをその上に形成するための
Ｓｉ基板から成るそれに対向する陽極とを有する、開放
電解液槽を用いる。基板陽極は、電解液に対して相対的
に動かせるように取り付け、陽極酸化中、プログラマブ
ルな速度で機械的に電解液への出し入れまたは走査がで
きるようになっている。基板上に作成される陽極酸化層
の均一度、厚さ、および多孔度は、システムの走査速
度、サイクル数、電流密度、およびＨＦをベースとする
電解液の諸パラメータ、ならびにＳｉ基板の抵抗率、導
電型、および結晶配向によって決まる。
びパターン付きＳｉ基板上に多孔性シリコンを形成す
る、発光Ｓｉデバイスの作成に特に適したシステムを提
供すること。 【構成】 このシステムは、開放電解液槽に入れた水性
ＨＦ溶液電解液中に、対向する表面を平行にして配設し
た、陰極と、多孔性シリコンをその上に形成するための
Ｓｉ基板から成るそれに対向する陽極とを有する、開放
電解液槽を用いる。基板陽極は、電解液に対して相対的
に動かせるように取り付け、陽極酸化中、プログラマブ
ルな速度で機械的に電解液への出し入れまたは走査がで
きるようになっている。基板上に作成される陽極酸化層
の均一度、厚さ、および多孔度は、システムの走査速
度、サイクル数、電流密度、およびＨＦをベースとする
電解液の諸パラメータ、ならびにＳｉ基板の抵抗率、導
電型、および結晶配向によって決まる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔性シリコンを形成
するための方法およびシステムに関し、より詳細には、
多孔性シリコンを組み込んだ発光シリコン・デバイスを
作成するための方法およびシステムに関する。
するための方法およびシステムに関し、より詳細には、
多孔性シリコンを組み込んだ発光シリコン・デバイスを
作成するための方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】均一な光ルミネセント多孔性シリコンを
形成するための現在の電気化学的方法は、その複雑さや
その他の制限によってシリコン（Ｓｉ）デバイスの作成
には容易に適用できない。たとえば、フッ化水素酸をベ
ースとする溶液中でのＳｉの電気化学式エッチングによ
って形成される、高度に多孔性のシリコン層は、フォト
・ルミネセントＳｉデバイスおよびエレクトロ・ルミネ
セントＳｉデバイスにおいて非常に有用である。しか
し、このような多孔性シリコン層は現在、フッ化水素酸
（ＨＦ）溶液が循環する耐漏洩性チャンバ内で、縁部の
周りにウェーハが一方または両方の表面を密封して取り
付けられるため、Ｓｉデバイス作成プロセスへの組込み
に適合するのが容易でない複雑なシステム中で形成され
ている。これらのシステムの制限としては以下のことが
ある。 １．特にリソグラフィック・パターンを持つＳｉ表面を
損傷する危険性が高い。 ２．Ｓｉ表面がＨＦに長時間さらされる。 ３．周囲が密封されているため、Ｓｉ表面の陽極酸化が
均一にならない。 ４．Ｓｉ表面の形状および欠陥のために、密封部の回り
でＨＦが漏れる。 ５．陽極酸化中の現場での監視が困難である。 ６．システム・コストが高く、ウェーハ・スループット
が低い。
形成するための現在の電気化学的方法は、その複雑さや
その他の制限によってシリコン（Ｓｉ）デバイスの作成
には容易に適用できない。たとえば、フッ化水素酸をベ
ースとする溶液中でのＳｉの電気化学式エッチングによ
って形成される、高度に多孔性のシリコン層は、フォト
・ルミネセントＳｉデバイスおよびエレクトロ・ルミネ
セントＳｉデバイスにおいて非常に有用である。しか
し、このような多孔性シリコン層は現在、フッ化水素酸
（ＨＦ）溶液が循環する耐漏洩性チャンバ内で、縁部の
周りにウェーハが一方または両方の表面を密封して取り
付けられるため、Ｓｉデバイス作成プロセスへの組込み
に適合するのが容易でない複雑なシステム中で形成され
ている。これらのシステムの制限としては以下のことが
ある。 １．特にリソグラフィック・パターンを持つＳｉ表面を
損傷する危険性が高い。 ２．Ｓｉ表面がＨＦに長時間さらされる。 ３．周囲が密封されているため、Ｓｉ表面の陽極酸化が
均一にならない。 ４．Ｓｉ表面の形状および欠陥のために、密封部の回り
でＨＦが漏れる。 ５．陽極酸化中の現場での監視が困難である。 ６．システム・コストが高く、ウェーハ・スループット
が低い。
【０００３】このようなシステムの例は、Materials Re
search Society Symposium Proceedings, Light Emmiss
ion from Silicon（ボストン、１９９１年１２月３〜５
日）に出ている。
search Society Symposium Proceedings, Light Emmiss
ion from Silicon（ボストン、１９９１年１２月３〜５
日）に出ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上記した
制限がいっさいなく、使用法が簡単で、コストが低く、
融通性があり、ブランクＳｉ基板およびリソグラフィそ
の他の方法でパターン付けしたＳｉ基板上に多孔性シリ
コンを形成でき、したがってデバイス作成における多孔
性シリコンの使用が容易なシステムが、当技術分野で必
要である。
制限がいっさいなく、使用法が簡単で、コストが低く、
融通性があり、ブランクＳｉ基板およびリソグラフィそ
の他の方法でパターン付けしたＳｉ基板上に多孔性シリ
コンを形成でき、したがってデバイス作成における多孔
性シリコンの使用が容易なシステムが、当技術分野で必
要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ブランクＳｉ
基板およびパターン付きＳｉ基板上に多孔性シリコンを
形成するための、簡単できわめて融通性の大きなシステ
ムおよび方法を提供し、発光Ｓｉデバイスの作成に適し
ている。本発明は、付随する起動機構を備える、開放容
器または槽の形の電解槽を使用する「浸漬走査」という
方法で電気化学式エッチングを利用することにより、一
定または可変のプログラム速度で電解液への基板の出し
入れを行って、任意のサイズおよび形状の基板上に迅
速、確実、かつ選択的に多孔性シリコンを形成する。
基板およびパターン付きＳｉ基板上に多孔性シリコンを
形成するための、簡単できわめて融通性の大きなシステ
ムおよび方法を提供し、発光Ｓｉデバイスの作成に適し
ている。本発明は、付随する起動機構を備える、開放容
器または槽の形の電解槽を使用する「浸漬走査」という
方法で電気化学式エッチングを利用することにより、一
定または可変のプログラム速度で電解液への基板の出し
入れを行って、任意のサイズおよび形状の基板上に迅
速、確実、かつ選択的に多孔性シリコンを形成する。
【０００６】本発明による多孔性シリコンを形成するた
めの浸漬走査システムは、基本的に、金または白金のフ
ォイルやメッシュなどの導電性で化学的に安定な材料か
ら成る陰極と、完全にあるいは少なくとも実質上シリコ
ンから構成される、多孔性シリコンをその上に形成する
ための基板からなる陽極とを有する電気化学槽から構成
されている。この電気化学槽は、少なくとも陽極となる
基板を通過させるための開放端を有し、水性フッ化水素
酸（ＨＦ）溶液などの電解液が入っており、電解液中で
陰極と陽極をその対向する表面を平行にして配設した、
槽の形をしている。Ｓｉ基板は、モータ駆動式アームに
クランプ留めされ、陽極酸化中、プログラマブルな速度
で、機械的に開放端を通じて電解液への出し入れまたは
走査ができる。別法として、静止状態に保持された２つ
の電極に対して電解液を相対的に変位させ、開放端から
電気化学槽の内部に通気することにより、電解液の液位
を上げ下げできるようになった、バッチ処理（すなわ
ち、複数の基板またはウェーハの加工）により適した構
成も使用できる。
めの浸漬走査システムは、基本的に、金または白金のフ
ォイルやメッシュなどの導電性で化学的に安定な材料か
ら成る陰極と、完全にあるいは少なくとも実質上シリコ
ンから構成される、多孔性シリコンをその上に形成する
ための基板からなる陽極とを有する電気化学槽から構成
されている。この電気化学槽は、少なくとも陽極となる
基板を通過させるための開放端を有し、水性フッ化水素
酸（ＨＦ）溶液などの電解液が入っており、電解液中で
陰極と陽極をその対向する表面を平行にして配設した、
槽の形をしている。Ｓｉ基板は、モータ駆動式アームに
クランプ留めされ、陽極酸化中、プログラマブルな速度
で、機械的に開放端を通じて電解液への出し入れまたは
走査ができる。別法として、静止状態に保持された２つ
の電極に対して電解液を相対的に変位させ、開放端から
電気化学槽の内部に通気することにより、電解液の液位
を上げ下げできるようになった、バッチ処理（すなわ
ち、複数の基板またはウェーハの加工）により適した構
成も使用できる。
【０００７】特にデバイス作成を目的としたこの方法の
主要な属性は次のとおりである。（ａ）電解液への基板
の露出を最小限に抑えることができる。（ｂ）レジスト
・パターン表面上の多孔性シリコンの均一性が優れてい
る。（ｃ）現場での監視が容易である。（ｄ）開放端が
あるため、任意のサイズおよび形状の基板が収容でき
る。システムの走査速度、サイクル数、電流密度、およ
び電解液組成パラメータと、Ｓｉ基板の抵抗率、導電
型、および結晶配向を調節することにより、所与の基板
上の陽極酸化層の均一性、厚さ、および多孔度が選択的
に制御できる。本システムは、室温で動作する、多孔性
シリコン層を備えた発光Ｓｉデバイスの作成に利用でき
る。
主要な属性は次のとおりである。（ａ）電解液への基板
の露出を最小限に抑えることができる。（ｂ）レジスト
・パターン表面上の多孔性シリコンの均一性が優れてい
る。（ｃ）現場での監視が容易である。（ｄ）開放端が
あるため、任意のサイズおよび形状の基板が収容でき
る。システムの走査速度、サイクル数、電流密度、およ
び電解液組成パラメータと、Ｓｉ基板の抵抗率、導電
型、および結晶配向を調節することにより、所与の基板
上の陽極酸化層の均一性、厚さ、および多孔度が選択的
に制御できる。本システムは、室温で動作する、多孔性
シリコン層を備えた発光Ｓｉデバイスの作成に利用でき
る。
【０００８】
【実施例】好ましい実施例では、本発明は基本的に、多
孔性シリコンを備えた発光Ｓｉデバイスの製造に使用で
きる装置、電解液、および陽極酸化手順に関するもので
ある。
孔性シリコンを備えた発光Ｓｉデバイスの製造に使用で
きる装置、電解液、および陽極酸化手順に関するもので
ある。
【０００９】装置：図１に示すように、本装置は、２つ
の電極、すなわち陽極１２および陰極１４に接続された
直流電源１０から成る電気化学式エッチング・システム
を実現している。これらの電極は、電極が通過する開放
端を有する非密封槽１６に入れた電解液１８中に配設さ
れている。陽極１２を電解液１８に対して動かすための
機構２０が設けられている。好ましい実施例では、陰極
１４は、たとえば白金（Ｐｔ）のフォイルやメッシュな
どの適当な金属でできており、陽極１２は工作物、つま
り多孔性シリコンをその上に形成するための基板であ
る。基板は、シリコン・ウェーハであり、特定の応用例
では他の形状にし他の材料を含むこともできるが、シリ
コンあるいは少なくとも実質上シリコンから構成する。
電解液は通常、好ましくは１０〜２５％の水性フッ化水
素酸（ＨＦ）溶液であり、後述するように、本環境に適
合するための追加成分を含んでいる。固定Ｐｔ陰極１４
および可動Ｓｉ陽極１２の対向する表面が、約５０ｍｍ
離して相互にほぼ平行に配置され、電解液１８中で、こ
の場合は垂直につり下げてある。図では、陽極１２を可
動状態でつり下げておくのに適した機構は、アーム２２
にクランプ留めされた基板ホルダ２１を備えている。ア
ーム２２は、適切な駆動装置２４を介してモータおよび
速度調整機２３によって駆動される。駆動装置２４は、
開放端を通じて一定または可変の速度で機械的にＳｉ工
作物１２を電解液に出し入れする。陽極酸化中、直流電
源１０によって陽極１２と陰極１４の間に電流が発生
し、基板１２の表面の電解液１８に浸された部分の上に
多孔性シリコンが形成される。この構成は、バッチ処理
用に基板ホルダ２１上に複数の基板を取り付け、複数の
基板を陽極または工作物として働かせることができるよ
うに容易に適合させることが可能なことが理解されよ
う。槽および開放端のサイズは、浸漬中、開放端を複数
の基板が同時に通過できるように、希望に応じてさまざ
まな寸法にすることが可能である。
の電極、すなわち陽極１２および陰極１４に接続された
直流電源１０から成る電気化学式エッチング・システム
を実現している。これらの電極は、電極が通過する開放
端を有する非密封槽１６に入れた電解液１８中に配設さ
れている。陽極１２を電解液１８に対して動かすための
機構２０が設けられている。好ましい実施例では、陰極
１４は、たとえば白金（Ｐｔ）のフォイルやメッシュな
どの適当な金属でできており、陽極１２は工作物、つま
り多孔性シリコンをその上に形成するための基板であ
る。基板は、シリコン・ウェーハであり、特定の応用例
では他の形状にし他の材料を含むこともできるが、シリ
コンあるいは少なくとも実質上シリコンから構成する。
電解液は通常、好ましくは１０〜２５％の水性フッ化水
素酸（ＨＦ）溶液であり、後述するように、本環境に適
合するための追加成分を含んでいる。固定Ｐｔ陰極１４
および可動Ｓｉ陽極１２の対向する表面が、約５０ｍｍ
離して相互にほぼ平行に配置され、電解液１８中で、こ
の場合は垂直につり下げてある。図では、陽極１２を可
動状態でつり下げておくのに適した機構は、アーム２２
にクランプ留めされた基板ホルダ２１を備えている。ア
ーム２２は、適切な駆動装置２４を介してモータおよび
速度調整機２３によって駆動される。駆動装置２４は、
開放端を通じて一定または可変の速度で機械的にＳｉ工
作物１２を電解液に出し入れする。陽極酸化中、直流電
源１０によって陽極１２と陰極１４の間に電流が発生
し、基板１２の表面の電解液１８に浸された部分の上に
多孔性シリコンが形成される。この構成は、バッチ処理
用に基板ホルダ２１上に複数の基板を取り付け、複数の
基板を陽極または工作物として働かせることができるよ
うに容易に適合させることが可能なことが理解されよ
う。槽および開放端のサイズは、浸漬中、開放端を複数
の基板が同時に通過できるように、希望に応じてさまざ
まな寸法にすることが可能である。
【００１０】加工物を電解液に出し入れする、図１に示
す宙づり構成の代わりに、別の浸漬走査システムも使用
できる。このシステムは、電極を静止状態に保持し、そ
れに対して電解液を相対的に変位させるので、バッチ処
理により適している。図２にその一例を示す。この例で
は、電解液の変位は、ダミー・プランジャ２５によって
調節できる。ダミー・プランジャ２５は、適切なモータ
２３ａおよび駆動装置２４ａによって電解液１８ａ中に
さまざまな液位まで制御可能な形で浸すことができる。
ダミー・プランジャ２５は、多孔壁２６によって電極チ
ャンバと分離された、電解液含有槽１６ａ内の別のコン
パートメント内で動作するので、電極に対する妨害や電
解液中での過度の擾乱を避けることができる。陽極は、
一連のシリコン・ウェーハ１２ａから構成される。
す宙づり構成の代わりに、別の浸漬走査システムも使用
できる。このシステムは、電極を静止状態に保持し、そ
れに対して電解液を相対的に変位させるので、バッチ処
理により適している。図２にその一例を示す。この例で
は、電解液の変位は、ダミー・プランジャ２５によって
調節できる。ダミー・プランジャ２５は、適切なモータ
２３ａおよび駆動装置２４ａによって電解液１８ａ中に
さまざまな液位まで制御可能な形で浸すことができる。
ダミー・プランジャ２５は、多孔壁２６によって電極チ
ャンバと分離された、電解液含有槽１６ａ内の別のコン
パートメント内で動作するので、電極に対する妨害や電
解液中での過度の擾乱を避けることができる。陽極は、
一連のシリコン・ウェーハ１２ａから構成される。
【００１１】浸漬走査システム構成のもう１つの例を図
３に示す。この例では、電解液の変位が、エレベータ式
溢流槽によって流体静力学的に制御される。図を見ると
分かるように、電極チャンバは、柔軟な管２７を介して
第２の電解液含有槽１６ｃと連通した別の槽１６ｂとす
ることができる。電解液含有槽１６ｃは、適切なモータ
２３ｂおよび駆動装置２４ｂによって作動するエレベー
タ２８上に取り付ける。電解液含有槽１６ｃを上昇させ
ると、槽１６ｂ内の電解液１８ｂの液位が上がり、それ
によって、電解液が静止電極１２ｂおよび１４ｂに対し
て相対的に変位する。開放端を備えた密封されていない
構成のおかげで、電極チャンバが通気されるので、構内
の電解液液位の上げ下げが可能である。適切な通気カバ
ー１９を使用して、チャンバ内の適切な位置に電極を保
持することができる。
３に示す。この例では、電解液の変位が、エレベータ式
溢流槽によって流体静力学的に制御される。図を見ると
分かるように、電極チャンバは、柔軟な管２７を介して
第２の電解液含有槽１６ｃと連通した別の槽１６ｂとす
ることができる。電解液含有槽１６ｃは、適切なモータ
２３ｂおよび駆動装置２４ｂによって作動するエレベー
タ２８上に取り付ける。電解液含有槽１６ｃを上昇させ
ると、槽１６ｂ内の電解液１８ｂの液位が上がり、それ
によって、電解液が静止電極１２ｂおよび１４ｂに対し
て相対的に変位する。開放端を備えた密封されていない
構成のおかげで、電極チャンバが通気されるので、構内
の電解液液位の上げ下げが可能である。適切な通気カバ
ー１９を使用して、チャンバ内の適切な位置に電極を保
持することができる。
【００１２】浸漬走査システム構成の別の例を図４に示
す。この実施例では、電極チャンバと第２の電解液含有
槽１６ｅの間に可逆循環ポンプ２９が配設されている。
この場合も電極チャンバは、別の槽１６ｄとすることが
できる。可逆循環ポンプ２９は、多孔性シリコン形成プ
ロセスに従い、ポンプ操作の方向に応じて、槽１６ｄ内
の電解液１８ｃの液位を上げ下げする働きをする。浸漬
プロセスでは変位の方向はクリティカルではなく、電極
は、縦型配置と横型配置のどちらを使用しても、電解液
内で変位可能であることに留意されたい。一定速度もし
くはプログラマブルな可変速度でデバイス構成要素を機
械的に動かす適切な起動手段によって走査速度を制御し
て、所望の厚さおよび多孔度の多孔性シリコンの層が得
られるように、電解液に対する陽極の変位を注意深く調
節することができる。本発明の基本的構成により、電解
液に対する工作物の動きを容易に観察し、かつ正確に制
御できるので、たとえば、パターン付き表面を電解液に
よる侵食にさらす時間を最小限に抑えることが可能であ
る。
す。この実施例では、電極チャンバと第２の電解液含有
槽１６ｅの間に可逆循環ポンプ２９が配設されている。
この場合も電極チャンバは、別の槽１６ｄとすることが
できる。可逆循環ポンプ２９は、多孔性シリコン形成プ
ロセスに従い、ポンプ操作の方向に応じて、槽１６ｄ内
の電解液１８ｃの液位を上げ下げする働きをする。浸漬
プロセスでは変位の方向はクリティカルではなく、電極
は、縦型配置と横型配置のどちらを使用しても、電解液
内で変位可能であることに留意されたい。一定速度もし
くはプログラマブルな可変速度でデバイス構成要素を機
械的に動かす適切な起動手段によって走査速度を制御し
て、所望の厚さおよび多孔度の多孔性シリコンの層が得
られるように、電解液に対する陽極の変位を注意深く調
節することができる。本発明の基本的構成により、電解
液に対する工作物の動きを容易に観察し、かつ正確に制
御できるので、たとえば、パターン付き表面を電解液に
よる侵食にさらす時間を最小限に抑えることが可能であ
る。
【００１３】電解液：電解液に話を移すと、当技術分野
で多孔度の高いシリコンを形成するために主として使用
される電気化学式エッチング溶液は、エタノールを含有
するまたは含有しないフッ化水素酸（ＨＦ）である。本
発明によるデバイス応用例の操作性の改善に特に適合す
る好ましい電解液は、一般に以下の組成範囲のＨＦおよ
びフッ化アンモニア（ＮＨ4Ｆ）の水溶液である。 ４９％水性ＨＦ ：１〜５体積部 Ｈ2Ｏ中の飽和４０％ＮＨ4Ｆ：５体積部 水 ：５体積部 ＨＦに適合する湿潤剤 ：１〜１０重量ｐｐｍ
で多孔度の高いシリコンを形成するために主として使用
される電気化学式エッチング溶液は、エタノールを含有
するまたは含有しないフッ化水素酸（ＨＦ）である。本
発明によるデバイス応用例の操作性の改善に特に適合す
る好ましい電解液は、一般に以下の組成範囲のＨＦおよ
びフッ化アンモニア（ＮＨ4Ｆ）の水溶液である。 ４９％水性ＨＦ ：１〜５体積部 Ｈ2Ｏ中の飽和４０％ＮＨ4Ｆ：５体積部 水 ：５体積部 ＨＦに適合する湿潤剤 ：１〜１０重量ｐｐｍ
【００１４】電解液を調製するための便利な方法は、Ｈ
Ｆ、ＮＨ4Ｆ、および湿潤剤を含む市販の緩衝ＨＦ溶液
に標準の４９％ＨＦを添加することである。適切な半導
体用緩衝ＨＦ溶液は、たとえば、米国マサチューセッツ
州ローリー（Rowley）のＴｒａｎｓｅｎｅ Ｃｏ．など
多数の化学試薬ベンダから容易に入手可能である。９：
１緩衝ＨＦを５体積部、Ｈ2Ｏを５体積部、および４９
％ＨＦを３体積部を含む好ましい５：５：３混合物が、
低抵抗率のＰ型Ｓｉウェーハに対して一貫して優れた結
果を与えることが判明している。
Ｆ、ＮＨ4Ｆ、および湿潤剤を含む市販の緩衝ＨＦ溶液
に標準の４９％ＨＦを添加することである。適切な半導
体用緩衝ＨＦ溶液は、たとえば、米国マサチューセッツ
州ローリー（Rowley）のＴｒａｎｓｅｎｅ Ｃｏ．など
多数の化学試薬ベンダから容易に入手可能である。９：
１緩衝ＨＦを５体積部、Ｈ2Ｏを５体積部、および４９
％ＨＦを３体積部を含む好ましい５：５：３混合物が、
低抵抗率のＰ型Ｓｉウェーハに対して一貫して優れた結
果を与えることが判明している。
【００１５】ガス気泡形成に影響を及ぼす溶液の湿潤特
性は、約５〜２５％の濃度範囲の酢酸を電解液に添加す
ることにより向上させることができる。この点に関し
て、多孔性シリコンの形成に使用される典型的な電気化
学式エッチング溶液では水性ＨＦが必要であるが、エッ
チング条件、すなわちエッチング時間および温度を変え
て、多数の異なる処方を通じて特定のレベルの多孔度を
得ることができるので、ＨＦ溶液の正確な化学組成はま
ったく任意である。
性は、約５〜２５％の濃度範囲の酢酸を電解液に添加す
ることにより向上させることができる。この点に関し
て、多孔性シリコンの形成に使用される典型的な電気化
学式エッチング溶液では水性ＨＦが必要であるが、エッ
チング条件、すなわちエッチング時間および温度を変え
て、多数の異なる処方を通じて特定のレベルの多孔度を
得ることができるので、ＨＦ溶液の正確な化学組成はま
ったく任意である。
【００１６】陽極酸化手順：上述の装置および電解液を
使用して、印加した直流電流によるシリコンの陽極酸化
によって多孔性シリコンを形成する。本発明によれば、
好ましくはサイクルの浸漬段階の間だけ、陽極と陰極の
間に、Ｓｉ基板の面積１ｃｍ2当り約１０〜１００ｍＡ
の範囲の電流を印加する。サイクルの第１段階では、Ｓ
ｉ基板の表面をその上に多孔性シリコンを形成するため
に準備する。シリコンＩＣ技術に一般に使用される表面
準備技術が、この目的に適していることが分かってい
る。Ｓｉ基板は、準備が終わると、陰極表面に対向する
側に陽極表面として配設し、２つの電極を電解液に浸
す。適切な電圧を印加して電極間に直流電流を発生さ
せ、陽極酸化プロセスを開始して、基板表面上に多孔性
Ｓｉ層を形成させる。形成された層が所望の多孔度パラ
メータ、均一度パラメータ、および厚さパラメータを満
たす適切なときに、電解液から基板を取り出す。このよ
うに形成された多孔性シリコン層の多孔度、均一度、お
よび厚さに影響を及ぼすように調節される因子は、一定
のまたはプログラム式の流密度、走査速度、電解液の組
成、ならびにＳｉ基板の抵抗率、導電型、および結晶配
向である。
使用して、印加した直流電流によるシリコンの陽極酸化
によって多孔性シリコンを形成する。本発明によれば、
好ましくはサイクルの浸漬段階の間だけ、陽極と陰極の
間に、Ｓｉ基板の面積１ｃｍ2当り約１０〜１００ｍＡ
の範囲の電流を印加する。サイクルの第１段階では、Ｓ
ｉ基板の表面をその上に多孔性シリコンを形成するため
に準備する。シリコンＩＣ技術に一般に使用される表面
準備技術が、この目的に適していることが分かってい
る。Ｓｉ基板は、準備が終わると、陰極表面に対向する
側に陽極表面として配設し、２つの電極を電解液に浸
す。適切な電圧を印加して電極間に直流電流を発生さ
せ、陽極酸化プロセスを開始して、基板表面上に多孔性
Ｓｉ層を形成させる。形成された層が所望の多孔度パラ
メータ、均一度パラメータ、および厚さパラメータを満
たす適切なときに、電解液から基板を取り出す。このよ
うに形成された多孔性シリコン層の多孔度、均一度、お
よび厚さに影響を及ぼすように調節される因子は、一定
のまたはプログラム式の流密度、走査速度、電解液の組
成、ならびにＳｉ基板の抵抗率、導電型、および結晶配
向である。
【００１７】フォトレジスト・パターン付きデバイスの
作成には、ＨＦをベースとする電解液にフォトレジスト
を浸す時間をできるだけ短くして、フォトレジスト・フ
ィルムのフレーキングすなわち剥落および劣化を防ぐこ
とが肝要である。保全性を向上させるため、紫外線（Ｕ
Ｖ）に当てながら約１５０〜２５０℃で約１〜６０分間
焼成することにより、フォトレジスト・パターンを紫外
線硬化すべきである。２００℃で約５〜１０分間紫外線
硬化したノボラックをベースとするフォトレジストは、
５：５：３電解液中で５０〜１００ｍＡ／ｃｍ2での陽
極酸化に１０〜６０秒間容易に耐える。陽極酸化中にフ
ォトレジスト・パターンの剥落を防止するため、接着促
進剤使用やプラズマに当てるなどの表面処理によって、
フォトレジストの基板への接着を強化することもでき
る。
作成には、ＨＦをベースとする電解液にフォトレジスト
を浸す時間をできるだけ短くして、フォトレジスト・フ
ィルムのフレーキングすなわち剥落および劣化を防ぐこ
とが肝要である。保全性を向上させるため、紫外線（Ｕ
Ｖ）に当てながら約１５０〜２５０℃で約１〜６０分間
焼成することにより、フォトレジスト・パターンを紫外
線硬化すべきである。２００℃で約５〜１０分間紫外線
硬化したノボラックをベースとするフォトレジストは、
５：５：３電解液中で５０〜１００ｍＡ／ｃｍ2での陽
極酸化に１０〜６０秒間容易に耐える。陽極酸化中にフ
ォトレジスト・パターンの剥落を防止するため、接着促
進剤使用やプラズマに当てるなどの表面処理によって、
フォトレジストの基板への接着を強化することもでき
る。
【００１８】実例：本発明の浸漬走査技術を、ブランク
Ｓｉウェーハおよびリソグラフィでパターン付けしたＳ
ｉウェーハに適用して、このようなウェーハ上に多孔性
シリコン層を形成した。この技術によって形成した多孔
性シリコン層の可視ないし近赤外光ルミネセンス（Ｐ
Ｌ）のスペクトルは、従来の方法で作成した多孔性シリ
コンと類似していることが分かった。多孔性シリコンＰ
Ｎ接合を備えたＳｉダイオードを、標準のＳｉ ＶＬＳ
Ｉプロセスによって作成したが、これは順方向バイアス
のもとでだけ可視光を発することが分かった。順方向バ
イアスのもとで可視光の発光が検出された。この発光
は、入力電流に比例して強度が増加する。
Ｓｉウェーハおよびリソグラフィでパターン付けしたＳ
ｉウェーハに適用して、このようなウェーハ上に多孔性
シリコン層を形成した。この技術によって形成した多孔
性シリコン層の可視ないし近赤外光ルミネセンス（Ｐ
Ｌ）のスペクトルは、従来の方法で作成した多孔性シリ
コンと類似していることが分かった。多孔性シリコンＰ
Ｎ接合を備えたＳｉダイオードを、標準のＳｉ ＶＬＳ
Ｉプロセスによって作成したが、これは順方向バイアス
のもとでだけ可視光を発することが分かった。順方向バ
イアスのもとで可視光の発光が検出された。この発光
は、入力電流に比例して強度が増加する。
【００１９】より詳細に言うと、作成の大半は、厚さ
０．３〜５μｍ、多孔度８０％、密度０．３〜０．４ｇ
／ｃｍ3の微孔性シリコン層を備えた（１００）配位、
直径１２５ｍｍ、０．１〜１０Ω−ｃｍのＰ型Ｓｉウェ
ーハを使用して行った。ＨＦ中での陽極酸化後の浸出は
一般に使用しなかった。
０．３〜５μｍ、多孔度８０％、密度０．３〜０．４ｇ
／ｃｍ3の微孔性シリコン層を備えた（１００）配位、
直径１２５ｍｍ、０．１〜１０Ω−ｃｍのＰ型Ｓｉウェ
ーハを使用して行った。ＨＦ中での陽極酸化後の浸出は
一般に使用しなかった。
【００２０】このようにして作成した多孔性シリコンＰ
Ｎ接合を備えた、櫛歯形デバイスの構造を図５に示し、
作成したＰＮ接合の歯の断面を図６に示す。作成プロセ
スには、（１００）配位のＰ+Ｓｉ基板上の標準のＰ-Ｓ
ｉ（厚さ１〜３μｍ）に対して従来のＳｉ ＶＬＳＩ法
を使用した。ヒ素イオンを注入して厚さ約０．５μｍの
Ｎ+表面層を形成した後、Ａｌフィルムを付着し、パタ
ーン付けし、エッチングし、マスクされていないＮ+層
をＲＩＥによって除去し、Ａｌフィンガの幅１μｍと、
フィンガ間隔１〜７μｍの櫛歯形構造のパターンを形成
した。紫外線硬化に続き、５：５：３電解液中で５０ｍ
Ａ／ｃｍ2でＰＮ接合を１０秒間横方向に陽極酸化し
て、メサ側壁（図６）を含む剥き出しのＰ-Ｓｉ表面上
に優先的に厚さ１μｍの多孔性層を形成した。
Ｎ接合を備えた、櫛歯形デバイスの構造を図５に示し、
作成したＰＮ接合の歯の断面を図６に示す。作成プロセ
スには、（１００）配位のＰ+Ｓｉ基板上の標準のＰ-Ｓ
ｉ（厚さ１〜３μｍ）に対して従来のＳｉ ＶＬＳＩ法
を使用した。ヒ素イオンを注入して厚さ約０．５μｍの
Ｎ+表面層を形成した後、Ａｌフィルムを付着し、パタ
ーン付けし、エッチングし、マスクされていないＮ+層
をＲＩＥによって除去し、Ａｌフィンガの幅１μｍと、
フィンガ間隔１〜７μｍの櫛歯形構造のパターンを形成
した。紫外線硬化に続き、５：５：３電解液中で５０ｍ
Ａ／ｃｍ2でＰＮ接合を１０秒間横方向に陽極酸化し
て、メサ側壁（図６）を含む剥き出しのＰ-Ｓｉ表面上
に優先的に厚さ１μｍの多孔性層を形成した。
【００２１】前述の技術によって作成された（フィンガ
から基板への）多孔性Ｓｉ ＰＮ接合の順電流電圧特性
と、ＨＰ ４１４５パラメータ・アナライザによりダー
ク・プローブ・ステーション内で室温で測定したスペク
トルの可視領域における該当する発光強度を、図７に示
す。順方向バイアスのもとでのダイオードからの発光
を、デバイスの真上に置いたＳｉ光電検出器で測定し
た。入力電流と光の強度は比例し、接合ターンオン電圧
（０．７Ｖ）未満の電圧では発光がまったく検出され
ず、電気ルミネセンスがキャリア注入の結果であること
を示していることが理解されよう。光電検出器の信号
は、ターンオン電圧（０．７Ｖ）で立ち上がり始め、入
力電流に比例して増大する。したがって、発光は、ジュ
ール加熱ではなく少数キャリア注入によって起こってい
る可能性が高い。光出力をスペクトル分解するために、
カットオフがシャープな１組の広域フィルタを使用し
て、離散波長における総合強度差を推定した。図８に示
すように、正規化した実験データ点を使用して、１２．
５Ａ／ｃｍ2の電流密度でＰＮ接合のエレクトロ・ルミ
ネセンス（ＥＬ）スペクトルを構築した。また、比較の
ために、４８８ｎｍのＡｒ+レーザ励起源を使って得
た、同一の微孔性シリコン層からのフォト・ルミネセン
ス（ＰＬ）スペクトルをも示す。この多孔性シリコン層
は、可視波長から近赤外波長まで、すなわち５５０〜８
００ｎｍ以上のルミネセンスを発生することが理解され
よう。ただし、一般には、孔径を変えると、約４５０〜
１１００ｎｍの範囲内の波長のルミネセンスを発生する
多孔性シリコンが形成される。
から基板への）多孔性Ｓｉ ＰＮ接合の順電流電圧特性
と、ＨＰ ４１４５パラメータ・アナライザによりダー
ク・プローブ・ステーション内で室温で測定したスペク
トルの可視領域における該当する発光強度を、図７に示
す。順方向バイアスのもとでのダイオードからの発光
を、デバイスの真上に置いたＳｉ光電検出器で測定し
た。入力電流と光の強度は比例し、接合ターンオン電圧
（０．７Ｖ）未満の電圧では発光がまったく検出され
ず、電気ルミネセンスがキャリア注入の結果であること
を示していることが理解されよう。光電検出器の信号
は、ターンオン電圧（０．７Ｖ）で立ち上がり始め、入
力電流に比例して増大する。したがって、発光は、ジュ
ール加熱ではなく少数キャリア注入によって起こってい
る可能性が高い。光出力をスペクトル分解するために、
カットオフがシャープな１組の広域フィルタを使用し
て、離散波長における総合強度差を推定した。図８に示
すように、正規化した実験データ点を使用して、１２．
５Ａ／ｃｍ2の電流密度でＰＮ接合のエレクトロ・ルミ
ネセンス（ＥＬ）スペクトルを構築した。また、比較の
ために、４８８ｎｍのＡｒ+レーザ励起源を使って得
た、同一の微孔性シリコン層からのフォト・ルミネセン
ス（ＰＬ）スペクトルをも示す。この多孔性シリコン層
は、可視波長から近赤外波長まで、すなわち５５０〜８
００ｎｍ以上のルミネセンスを発生することが理解され
よう。ただし、一般には、孔径を変えると、約４５０〜
１１００ｎｍの範囲内の波長のルミネセンスを発生する
多孔性シリコンが形成される。
【００２２】以上、特定のデバイス構造、すなわち櫛歯
形ｐ-ｎ接合について説明したが、多孔性シリコン層を
組み込むことによって発光する他のいくつかのデバイス
構造も企図されており、かつ本説明によって、当業者の
技量の範囲内となることに留意されたい。たとえば、前
述のデバイスは垂直に発光するが、他のそのようなデバ
イス構造では、導波管構造により水平な発光が可能であ
る。
形ｐ-ｎ接合について説明したが、多孔性シリコン層を
組み込むことによって発光する他のいくつかのデバイス
構造も企図されており、かつ本説明によって、当業者の
技量の範囲内となることに留意されたい。たとえば、前
述のデバイスは垂直に発光するが、他のそのようなデバ
イス構造では、導波管構造により水平な発光が可能であ
る。
【００２３】温度および大気の効果：本発明に従って作
成したデバイス・サンプルに対し、Ｈｅ大気低温槽中
で、３ｋＨｚでチョップされるＡｒ+イオン・レーザ励
起（１ｍＷ）を使って低温ＰＬ測定を実施した。温度を
２００Ｋから２Ｋに下げてから２００Ｋに戻したとき
の、スペクトル分解されたＰＬ信号強度を記録した。温
度によるＰＬ強度の減少を図９に示す。広いルミネセン
ス・ピークはわずかな短波長遷移を示した。しかし、Ｐ
Ｌスペクトルの幅が広いため、ピーク位置でのシフトの
定量的推定は困難である。温度が２００Ｋに戻ると、Ｐ
Ｌは元の強度に戻り、冷却中に多孔性シリコンに永久的
な損傷が発生しないことを示唆した。３００〜２００Ｋ
の温度範囲では、ＰＬ信号の強度が増す可能性がある。
さらに、これらの結果は、ＰＬが、多孔性シリコンのバ
ンドギャップに幅の広いエネルギー分布を有する、欠陥
の熱化に関係している可能性があることが示唆してい
る。
成したデバイス・サンプルに対し、Ｈｅ大気低温槽中
で、３ｋＨｚでチョップされるＡｒ+イオン・レーザ励
起（１ｍＷ）を使って低温ＰＬ測定を実施した。温度を
２００Ｋから２Ｋに下げてから２００Ｋに戻したとき
の、スペクトル分解されたＰＬ信号強度を記録した。温
度によるＰＬ強度の減少を図９に示す。広いルミネセン
ス・ピークはわずかな短波長遷移を示した。しかし、Ｐ
Ｌスペクトルの幅が広いため、ピーク位置でのシフトの
定量的推定は困難である。温度が２００Ｋに戻ると、Ｐ
Ｌは元の強度に戻り、冷却中に多孔性シリコンに永久的
な損傷が発生しないことを示唆した。３００〜２００Ｋ
の温度範囲では、ＰＬ信号の強度が増す可能性がある。
さらに、これらの結果は、ＰＬが、多孔性シリコンのバ
ンドギャップに幅の広いエネルギー分布を有する、欠陥
の熱化に関係している可能性があることが示唆してい
る。
【００２４】超高真空（ＵＨＶ）で毎秒１℃の速度でサ
ンプルを加熱し、その間に質量分析計で水素（Ｈ）の脱
着を監視することにより、熱脱着実験を行った。広紫外
源のもとでＰＬ広帯域強度を目視で観測した。温度を５
５０℃に上げると、古典的なＨ脱着スペクトルが得ら
れ、付随的にＰＬ強度が減少した。サンプルを室温に戻
し、ＨＦ溶液に浸すことにより表面を再水素化すると、
ＰＬ信号が回復できた。サンプルを５５０℃より高い温
度まで加熱した場合、ＰＬ強度の損失は不可逆的付であ
り回復できなかった。
ンプルを加熱し、その間に質量分析計で水素（Ｈ）の脱
着を監視することにより、熱脱着実験を行った。広紫外
源のもとでＰＬ広帯域強度を目視で観測した。温度を５
５０℃に上げると、古典的なＨ脱着スペクトルが得ら
れ、付随的にＰＬ強度が減少した。サンプルを室温に戻
し、ＨＦ溶液に浸すことにより表面を再水素化すると、
ＰＬ信号が回復できた。サンプルを５５０℃より高い温
度まで加熱した場合、ＰＬ強度の損失は不可逆的付であ
り回復できなかった。
【００２５】大気循環実験にかける微孔性シリコン・サ
ンプルは、陽極酸化の直後に１７％水性ＨＦ中で浸出し
た。流動気体セル中で、（Ａｒ+イオン）レーザ励起
（３０ｍＷ）のもとで時間走査を行った。走査の前に乾
性Ｎ2大気中で０．５ｍＷの電力で光アラインメントを
行った。図１０に示すように、ＰＬ強度は、Ｎ2ガス中
でわずかに低下したが、２分以内に安定化した。Ｏ2ガ
スに切り替えると、強度は時定数４３秒で指数関数的に
減衰した（６０秒で７５％減衰）。Ｎ2大気に戻すと、
ＰＬ強度が部分的に回復した。したがって、Ｏ2ガスに
当てながらレーザ照明にさらすと、表面は非可逆的に変
化した。前掲のMaterials Research Society Symposium
Proceedingsに記載のM.A.ティシュラー（Tischler）他
の報告"Luminescence Degradation in Porous Si"に同
様な観測が報告されており、また、T.L.カンハム（Canh
am）の論文"Room temperature photoluminescence from
etched silicon surfaces: the effects of chemical
pretreatments and gaseous ambients"（J. Phys. Che
m. Solids、Vol.47、pp.363〜373、1986年）に以前の観測
が報告されている。水蒸気（湿性Ｎ2）で飽和したＮ2ガ
スに当てると、ＰＬが急激に低下し、２分以内に安定し
たが、乾性Ｎ2ガスに切り替えると部分的に回復した。
湿性Ｎ2と乾性Ｎ2とで循環すると、湿性Ｎ2中でのＰＬ
強度レベルまで連続的に下がった。
ンプルは、陽極酸化の直後に１７％水性ＨＦ中で浸出し
た。流動気体セル中で、（Ａｒ+イオン）レーザ励起
（３０ｍＷ）のもとで時間走査を行った。走査の前に乾
性Ｎ2大気中で０．５ｍＷの電力で光アラインメントを
行った。図１０に示すように、ＰＬ強度は、Ｎ2ガス中
でわずかに低下したが、２分以内に安定化した。Ｏ2ガ
スに切り替えると、強度は時定数４３秒で指数関数的に
減衰した（６０秒で７５％減衰）。Ｎ2大気に戻すと、
ＰＬ強度が部分的に回復した。したがって、Ｏ2ガスに
当てながらレーザ照明にさらすと、表面は非可逆的に変
化した。前掲のMaterials Research Society Symposium
Proceedingsに記載のM.A.ティシュラー（Tischler）他
の報告"Luminescence Degradation in Porous Si"に同
様な観測が報告されており、また、T.L.カンハム（Canh
am）の論文"Room temperature photoluminescence from
etched silicon surfaces: the effects of chemical
pretreatments and gaseous ambients"（J. Phys. Che
m. Solids、Vol.47、pp.363〜373、1986年）に以前の観測
が報告されている。水蒸気（湿性Ｎ2）で飽和したＮ2ガ
スに当てると、ＰＬが急激に低下し、２分以内に安定し
たが、乾性Ｎ2ガスに切り替えると部分的に回復した。
湿性Ｎ2と乾性Ｎ2とで循環すると、湿性Ｎ2中でのＰＬ
強度レベルまで連続的に下がった。
【００２６】このように形成した多孔性シリコンの品質
をさらに評価するため、陽極酸化した微孔性シリコン・
サンプル上に様々な材料をＵＨＶ中で付着した。４５ｎ
ｍのプラズマＣＶＤで作成したＳｉＯ2を３５０℃で付
着すると、光ルミネセンス（ＰＬ）が著しく消光した。
厚さが徐々に増していく無定形Ｓｉフィルムを２５０℃
で付着した。ＰＬ強度は、厚さ３００ｎｍまでのフィル
ムの付着ではそれほど減少しなかった。無定形Ｓｉの付
着後、これらのサンプルをその場で５００℃に加熱した
が、ＰＬ強度はそれほど失われなかった。無定形ゲルマ
ニウム（Ｇｅ）フィルム（厚さ１００ｎｍ）を２５０℃
で付着すると、ＰＬが著しく消光した。Ｇｅフィルムを
除去した後、Ｓｉ基板をＨＦに浸して再水素化すると、
効果は可逆的であった。これらの実験では、広紫外励起
のもとで広帯域のＰＬ強度が観測された。
をさらに評価するため、陽極酸化した微孔性シリコン・
サンプル上に様々な材料をＵＨＶ中で付着した。４５ｎ
ｍのプラズマＣＶＤで作成したＳｉＯ2を３５０℃で付
着すると、光ルミネセンス（ＰＬ）が著しく消光した。
厚さが徐々に増していく無定形Ｓｉフィルムを２５０℃
で付着した。ＰＬ強度は、厚さ３００ｎｍまでのフィル
ムの付着ではそれほど減少しなかった。無定形Ｓｉの付
着後、これらのサンプルをその場で５００℃に加熱した
が、ＰＬ強度はそれほど失われなかった。無定形ゲルマ
ニウム（Ｇｅ）フィルム（厚さ１００ｎｍ）を２５０℃
で付着すると、ＰＬが著しく消光した。Ｇｅフィルムを
除去した後、Ｓｉ基板をＨＦに浸して再水素化すると、
効果は可逆的であった。これらの実験では、広紫外励起
のもとで広帯域のＰＬ強度が観測された。
【００２７】以上の説明からわかるように、本発明の浸
漬走査方法の利点としては下記のことがある。 １．装置が簡単で、低コストであり、単一およびバッチ
式のウェーハ処理に適合可能である。 ２．セット・アップ手順および陽極酸化プロセスが迅速
であるため、基板を電解液に不要に浸す時間が最小限に
なり、あるいはまったくなくなる（つまり、Ｓｉ基板内
に多孔性シリコンをほぼ数秒内で作成できる）。 ３．任意のサイズおよび形状の基板を容易に収容でき
る。 ４．Ｓｉ基板のブランク表面またはパターン付き表面を
部分的または完全に陽極酸化できる。 ５．Ｓｉ基板の厚さおよび表面多孔度を、局所電流密度
の制御によって選択的に変えることができる。 ６．陽極酸化中、その場での監視が容易に実行できる。
この特徴は、デバイス作成の際に特に有用である。
漬走査方法の利点としては下記のことがある。 １．装置が簡単で、低コストであり、単一およびバッチ
式のウェーハ処理に適合可能である。 ２．セット・アップ手順および陽極酸化プロセスが迅速
であるため、基板を電解液に不要に浸す時間が最小限に
なり、あるいはまったくなくなる（つまり、Ｓｉ基板内
に多孔性シリコンをほぼ数秒内で作成できる）。 ３．任意のサイズおよび形状の基板を容易に収容でき
る。 ４．Ｓｉ基板のブランク表面またはパターン付き表面を
部分的または完全に陽極酸化できる。 ５．Ｓｉ基板の厚さおよび表面多孔度を、局所電流密度
の制御によって選択的に変えることができる。 ６．陽極酸化中、その場での監視が容易に実行できる。
この特徴は、デバイス作成の際に特に有用である。
【００２８】本発明は、光子送信機や受信機などのサブ
アセンブリを含む、オプトエレクトロニクス・デバイ
ス、構成要素、およびシステムに関する応用分野で有用
となろう。
アセンブリを含む、オプトエレクトロニクス・デバイ
ス、構成要素、およびシステムに関する応用分野で有用
となろう。
【図１】本発明による多孔性シリコン形成用の浸漬走査
装置を示す概略図である。
装置を示す概略図である。
【図２】陽極酸化すべきＳｉ表面に対して電解液を変位
させる電気化学槽内部で機械駆動式プランジャを使用し
て多孔性シリコンを作成するための、代替浸漬走査用装
置を示す概略図である。
させる電気化学槽内部で機械駆動式プランジャを使用し
て多孔性シリコンを作成するための、代替浸漬走査用装
置を示す概略図である。
【図３】溢流槽を機械的に垂直方向にエレベータ式に変
位させて、電気化学槽に出入りする電解液の静水流を制
御する、別の浸漬用装置を示す概略図である。
位させて、電気化学槽に出入りする電解液の静水流を制
御する、別の浸漬用装置を示す概略図である。
【図４】可逆循環ポンプおよび溢流槽で、陽極酸化すべ
きＳｉ表面に対する電解液の流れを制御する、別の浸漬
走査用装置を示す概略図である。
きＳｉ表面に対する電解液の流れを制御する、別の浸漬
走査用装置を示す概略図である。
【図５】本発明によって作成された櫛歯形デバイスにお
ける多孔性シリコンＰＮ接合の構造の斜視図である。
ける多孔性シリコンＰＮ接合の構造の斜視図である。
【図６】図５の構造の歯の断面の斜視図である。
【図７】光電検出器で測定した、順電流および放出され
る可視光出力の線形挙動を示す、多孔性シリコンＰＮ接
合の電流電圧特性曲線である。
る可視光出力の線形挙動を示す、多孔性シリコンＰＮ接
合の電流電圧特性曲線である。
【図８】電流密度１２．５Ａ／ｃｍ2における微孔性シ
リコンＰＮ接合のエレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）
と、４８８ｎｍのＡｒ+レーザ励起源によって得られ
た、同じ多孔性シリコン層の光ルミネセンス（ＰＬ）の
スペクトルを示す図である。
リコンＰＮ接合のエレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）
と、４８８ｎｍのＡｒ+レーザ励起源によって得られ
た、同じ多孔性シリコン層の光ルミネセンス（ＰＬ）の
スペクトルを示す図である。
【図９】２Ｋ〜２００Ｋの温度での微孔性（孔径≦２０
Å）シリコンの温度依存光ルミネセンス・スペクトルを
示す図である。
Å）シリコンの温度依存光ルミネセンス・スペクトルを
示す図である。
【図１０】４８８ｎｍでの同時励起による、Ｏ2（上）
および湿性Ｎ2（下）中での微孔性シリコンの光ルミネ
セント強度の低下を示す図である。
および湿性Ｎ2（下）中での微孔性シリコンの光ルミネ
セント強度の低下を示す図である。
１０ 直流電源 １２ 陽極 １４ 陰極 １６ 非密封槽 １８ 電解液 ２０ 機構 ２１ 基板ホルダ ２２ アーム ２３ 速度調整機 ２４ 駆動装置 ２５ ダミー・プランジャ ２６ 多孔壁
フロントページの続き (72)発明者 ジャン＝マーク・ハルブート アメリカ合衆国10538、ニューヨーク州ラ ーチモント、エコー・レーン 53 (72)発明者 スブラマニアン・スリーカンテスワーラ・ イイェール アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ、シーダー・ロード 3172 (72)発明者 ヴィジャイ・パンチャパ・ケーサン アメリカ合衆国06877、コネティカット州 リッジフィールド、クィンシー・クローズ ９
Claims (18)
- 【請求項１】少なくとも実質的にシリコンから成る基板
上に形成された少なくとも１つの表面を有する、陽極酸
化によって前記表面上に多孔性シリコンが形成されるた
めの陽極手段と、 電解液を入れる、開口部を有する密封されていない容器
を備える、前記陽極酸化を行うために前記陽極手段を前
記電解液中に受け取る電気化学槽手段と、 前記電解液中で前記陽極手段の前記表面と対向して配設
された表面を有する、陰極手段と、 前記陽極手段と前記電解液を相対的に動かして、前記陽
極手段を前記電解液に浸し前記陽極酸化を行い、陽極酸
化後前記電解液から前記陽極手段を取り出す手段と、 前記陽極手段と陰極手段が前記電解液に浸されたとき、
前記陽極手段と陰極手段の間に電流を発生させて、前記
陽極酸化を行う手段とを備えることを特徴とする、発光
シリコン・デバイス作成のために基板表面上に多孔性シ
リコンを形成する装置。 - 【請求項２】前記陽極手段が前記基板を複数備え、当該
複数の基板が前記槽手段の前記開口部を同時に通過でき
るようになっていることを特徴とする、請求項１に記載
の装置。 - 【請求項３】前記電解液が、ＨＦ、ＮＨ4Ｆ、および湿
潤剤を含む９：１緩衝ＨＦを５体積部、Ｈ2Ｏを５体積
部、および４９％ＨＦを３体積部を、５：５：３混合物
として含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】前記陽極手段および前記陰極手段の表面が
約５０ｍｍ離して配設され、前記電流が、前記陽極手段
の表面積１ｃｍ2当り約１０〜１００ｍＡの範囲で印加
されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】基板上に形成された前記少なくとも１つの
表面がパターン付き表面であり、前記陽極手段を動かす
手段が、前記電解液に対して前記陽極手段を動かす速度
を調節して、前記表面の前記電解液による浸食を最小限
に抑える手段を備えることを特徴とする、請求項１に記
載の装置。 - 【請求項６】前記電解液に対して前記陽極手段を動かす
前記手段が、前記陽極手段に接続された、前記陽極手段
を前記電解液に入れ前記電解液から取り出す手段を備え
ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】前記電解液に対して前記陽極手段を動かす
前記手段が、前記槽手段内の前記電解液の液位を上げ下
げして、前記陽極手段を前記電解液に浸す手段を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項８】前記陽極手段を動かす前記手段が、前記電
解液に対して前記陽極手段を動かす速度を調節すること
により、前記陽極手段の前記表面上で受け取る多孔性シ
リコンの均一度、厚さ、多孔度などの性質のうちの少な
くとも１つを制御する手段を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】前記陽極手段と陰極手段の間に電流を発生
させる前記手段が、前記電流密度を調節することによ
り、前記陽極表面上で受け取る多孔性シリコンの均一
度、厚さ、多孔度などの性質のうちの少なくとも１つを
制御する手段を備えることを特徴とする、請求項１に記
載の装置。 - 【請求項１０】少なくとも実質的にシリコンから成る基
板上に形成された表面を有する、陽極酸化によって前記
表面上に多孔性シリコンが形成されるための陽極を設け
る段階と、 電解液を入れる、密封されていない開口部を有する、前
記陽極酸化を行うために前記陽極手段を前記電解液中に
受け取る電気化学槽を設ける段階と、 前記電解液中で前記陽極の前記表面と対向して配設され
た表面を有する、陰極を設ける段階と、 前記陽極手段と前記電解液を相対的に動かして、前記陽
極を前記電解液に浸して前記陽極酸化を行い、陽極酸化
後前記電解液から前記陽極を取り出す段階と、 前記陽極と前記陰極が前記電解液に浸されたとき、前記
陽極と前記陰極の間に電流を発生させて、前記陽極酸化
を行う段階とを含むことを特徴とする、発光シリコン・
デバイス作成のために基板表面上に多孔性シリコンを形
成する方法。 - 【請求項１１】前記電解液に対して前記陽極を動かす速
度が、前記陽極表面上で受け取る多孔性シリコンの均一
度、厚さ、多孔度などの性質のうちの少なくとも１つを
制御するように調節されることを特徴とする、請求項１
０に記載の方法。 - 【請求項１２】前記電流密度が、前記陽極表面上で受け
取る多孔性シリコンの均一度、厚さ、多孔度などの性質
のうちの少なくとも１つを制御するように調節されるこ
とを特徴とする、請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１３】前記電解液が、フッ化水素（ＨＦ）およ
びフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）の水性溶液を、 ４９％水性ＨＦを１〜５体積部、 Ｈ2Ｏ中の飽和４０％ＮＨ4Ｆを５体積部、 水を５体積部、およびＨＦに適合する湿潤剤を１〜１０
重量ｐｐｍ、 という組成で含むことを特徴とする、請求項１０に記載
の方法。 - 【請求項１４】ＨＦ、ＮＨ4Ｆ、および湿潤剤を含む緩
衝ＨＦ溶液に標準の４９％ＨＦを添加して、９：１緩衝
ＨＦ、Ｈ2Ｏ、および４９％ＨＦを５：５：３の体積の
比で含む混合物を得ることによって、前記電解液を調製
されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】前記電解液が、酢酸を約５〜２５％の濃
度範囲で含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方
法。 - 【請求項１６】前記基板の抵抗率を、前記陽極表面上で
受け取る多孔性シリコンの所望の均一度、厚さ、および
多孔度が得られるように選ぶことを特徴とする、請求項
１０に記載の方法。 - 【請求項１７】前記基板の導電型を、前記陽極表面上で
受け取る多孔性シリコンの所望の均一度、厚さ、および
多孔度が得られるように選ぶことを特徴とする、請求項
１０に記載の方法。 - 【請求項１８】前記基板の結晶配向を、前記陽極表面上
で受け取る多孔性シリコンにおいて所望の均一度、厚
さ、および多孔度が得られるように選ぶことを特徴とす
る、請求項１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US86293992A | 1992-04-03 | 1992-04-03 | |
| US862939 | 1992-04-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613366A true JPH0613366A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=25339794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5046582A Pending JPH0613366A (ja) | 1992-04-03 | 1993-03-08 | 多孔性シリコン膜およびデバイスを作成するための浸漬走査方法およびシステム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5458756A (ja) |
| EP (1) | EP0563625A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0613366A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7118663B2 (en) | 2001-11-08 | 2006-10-10 | Tokyo Electron Limited | Anodic oxidizer, anodic oxidation method |
| JP2012126999A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 半導体の電気化学エッチング |
| JP2012199241A (ja) * | 2003-06-25 | 2012-10-18 | Hydro-Quebec | 多孔質材料から電極を製造する方法、その方法により得られる電極及び対応する電気化学系 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4342527A1 (de) * | 1993-12-15 | 1995-06-22 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zum elektrischen Kontaktieren von porösem Silizium |
| US6350425B2 (en) * | 1994-01-07 | 2002-02-26 | Air Liquide America Corporation | On-site generation of ultra-high-purity buffered-HF and ammonium fluoride |
| US5705047A (en) * | 1994-04-29 | 1998-01-06 | National Science Council | Method for manufacturing porous blue light emitting diode |
| US5567300A (en) * | 1994-09-02 | 1996-10-22 | Ibm Corporation | Electrochemical metal removal technique for planarization of surfaces |
| DE19548115C2 (de) * | 1994-12-27 | 2002-08-29 | Nissan Motor | Elektrochemisches Ätzverfahren für ein Halbleitersubstrat sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| GB2299204A (en) * | 1995-03-20 | 1996-09-25 | Secr Defence | Electroluminescent device |
| DE19518371C1 (de) * | 1995-05-22 | 1996-10-24 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Strukturierung porösen Siliciums, sowie eine poröses Silicium enthaltende Struktur |
| US5670034A (en) * | 1995-07-11 | 1997-09-23 | American Plating Systems | Reciprocating anode electrolytic plating apparatus and method |
| CN1072737C (zh) * | 1995-10-17 | 2001-10-10 | 佳能株式会社 | 刻蚀方法 |
| DE19638881A1 (de) * | 1996-09-21 | 1998-04-02 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur beleuchtungsunterstützten Strukturierung von porösem Silicium |
| JP3376258B2 (ja) | 1996-11-28 | 2003-02-10 | キヤノン株式会社 | 陽極化成装置及びそれに関連する装置及び方法 |
| US6491808B2 (en) * | 1997-09-11 | 2002-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrolytic etching method, method for producing photovoltaic element, and method for treating defect of photovoltaic element |
| JP3413090B2 (ja) | 1997-12-26 | 2003-06-03 | キヤノン株式会社 | 陽極化成装置及び陽極化成処理方法 |
| FR2779006B1 (fr) * | 1998-05-19 | 2003-01-24 | St Microelectronics Sa | Procede de formation de silicium poreux dans un substrat de silicium, en particulier pour l'amelioration des performances d'un circuit inductif |
| US7115422B1 (en) | 1998-10-23 | 2006-10-03 | Micron Technology, Inc. | Separation apparatus including porous silicon column |
| US6762057B1 (en) * | 1998-10-23 | 2004-07-13 | Micron Technology, Inc. | Separation apparatus including porous silicon column |
| US6837978B1 (en) * | 1999-04-08 | 2005-01-04 | Applied Materials, Inc. | Deposition uniformity control for electroplating apparatus, and associated method |
| US6139716A (en) * | 1999-05-18 | 2000-10-31 | The Regents Of The University Of California | Submicron patterned metal hole etching |
| JP4104447B2 (ja) * | 2002-12-16 | 2008-06-18 | 新光電気工業株式会社 | 燃料電池 |
| KR100481920B1 (ko) * | 2002-12-27 | 2005-04-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 소자분리막 형성방법 |
| US20060043534A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Kirby Kyle K | Microfeature dies with porous regions, and associated methods and systems |
| US8157978B2 (en) * | 2009-01-29 | 2012-04-17 | International Business Machines Corporation | Etching system and method for forming multiple porous semiconductor regions with different optical and structural properties on a single semiconductor wafer |
| US20100221606A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-02 | Omkaram Nalamasu | Energy storage device with porous electrode |
| US8778465B2 (en) | 2011-05-15 | 2014-07-15 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion-assisted direct growth of porous materials |
| CN106048693B (zh) * | 2014-08-20 | 2018-06-08 | 江苏理工学院 | 一种基于移动阳极的超临界复合电镀加工钻头方法 |
| ITUB20152264A1 (it) * | 2015-07-17 | 2017-01-17 | St Microelectronics Srl | Dispositivo ad emissione di luce in silicio poroso e relativo metodo di fabbricazione |
| FR3040532B1 (fr) * | 2015-08-31 | 2017-10-13 | St Microelectronics Tours Sas | Puce a montage en surface |
| US10777706B2 (en) | 2017-10-16 | 2020-09-15 | Crystal Is, Inc. | Electrochemical removal of aluminum nitride substrates for electronic and optoelectronic devices |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51135472A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Creation of porous semi-conductors |
| JPS522275A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | Iwatsu Electric Co Ltd | Device of forming semiconductor substrates |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3388047A (en) * | 1965-07-30 | 1968-06-11 | Western Electric Co | Controlled electrolytic treatment of materials |
| NL6703014A (ja) * | 1967-02-25 | 1968-08-26 | ||
| US3841931A (en) * | 1973-07-23 | 1974-10-15 | Bell Telephone Labor Inc | Mild acid etch for tungsten |
| US3962052A (en) * | 1975-04-14 | 1976-06-08 | International Business Machines Corporation | Process for forming apertures in silicon bodies |
| JPS6027179B2 (ja) * | 1975-11-05 | 1985-06-27 | 日本電気株式会社 | 多孔質シリコンの形成方法 |
| JPS58151029A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体の化学処理方法及びその装置 |
| JPS5929424A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Nec Corp | 半導体ウエハ−製造装置 |
| JPS61134027A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 湿式処理装置 |
| US4995954A (en) * | 1990-02-12 | 1991-02-26 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Porous siliconformation and etching process for use in silicon micromachining |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP5046582A patent/JPH0613366A/ja active Pending
- 1993-03-08 EP EP19930103647 patent/EP0563625A3/en not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-06-27 US US08/266,444 patent/US5458756A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-27 US US08/395,936 patent/US5501787A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51135472A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Creation of porous semi-conductors |
| JPS522275A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | Iwatsu Electric Co Ltd | Device of forming semiconductor substrates |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7118663B2 (en) | 2001-11-08 | 2006-10-10 | Tokyo Electron Limited | Anodic oxidizer, anodic oxidation method |
| JP2012199241A (ja) * | 2003-06-25 | 2012-10-18 | Hydro-Quebec | 多孔質材料から電極を製造する方法、その方法により得られる電極及び対応する電気化学系 |
| US8828103B2 (en) | 2003-06-25 | 2014-09-09 | Hydro-Quebec | Process for the preparation of an electrode from a porous material, electrode thus obtained and corresponding electrochemical system |
| US9768441B2 (en) | 2003-06-25 | 2017-09-19 | Hydro-Quebec | Process for the preparation of an electrode from a porous material, electrode thus obtained and corresponding electrochemical system |
| JP2012126999A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 半導体の電気化学エッチング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5501787A (en) | 1996-03-26 |
| EP0563625A3 (en) | 1994-05-25 |
| US5458756A (en) | 1995-10-17 |
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