JPH01291429A - Electrolytic etching of semiconductor substrate - Google Patents

Electrolytic etching of semiconductor substrate

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JPH01291429A
JPH01291429A JP12273688A JP12273688A JPH01291429A JP H01291429 A JPH01291429 A JP H01291429A JP 12273688 A JP12273688 A JP 12273688A JP 12273688 A JP12273688 A JP 12273688A JP H01291429 A JPH01291429 A JP H01291429A
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etching
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semiconductor substrate
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、シリコン基板等の半導体基板の選択的なエツ
チングを行なう電解エツチング方法間する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to an electrolytic etching method for selectively etching a semiconductor substrate such as a silicon substrate.

B、従来の技術 従来の半導体基板の電解エツチングは、エツチング槽内
に満たされたエツチング液としての電解液中に、半導体
基板として例えばシリコン基板と対向電極とを互いに相
対向して浸漬させて行なわれる。これらのシリコン基板
と対向電極とは、それぞれ外部の電源に接続され、電圧
が印加されている。また、シリコン基板の電位を検出す
るために、エツチング槽内の電解液中に基準電極が設け
られている。
B. Prior Art Conventional electrolytic etching of a semiconductor substrate is performed by immersing the semiconductor substrate, such as a silicon substrate and a counter electrode, facing each other in an electrolytic solution as an etching solution filled in an etching tank. It will be done. These silicon substrates and counter electrodes are each connected to an external power source and a voltage is applied thereto. Further, a reference electrode is provided in the electrolyte in the etching bath to detect the potential of the silicon substrate.

このような従来の電解エツチング方法において、電解液
として例えばKOH水溶液を用い、半導体基板としてシ
リコン基板の電解エツチングを行なった結果が、0re
st J、 Glenbocki and Rober
tE、 5tahlbush、 ”Bias−Depe
ndent Etching ofSilicon i
n Aqueous KOH,” J、 Electr
ochem。
In such a conventional electrolytic etching method, the result of electrolytically etching a silicon substrate as a semiconductor substrate using, for example, a KOH aqueous solution as an electrolyte is 0re.
st J, Glenbocki and Robert
tE, 5tahlbush, “Bias-Depe
ndent Etching ofSilicon i
n Aqueous KOH,” J, Electr
ochem.

Soc、 P、145 Jan、 1985  に報告
されている。
Reported in Soc, P., 145 Jan, 1985.

この文献においては、(100>方向および(111)
方向のN型およびP型シリコンにおける印加電圧と電流
との関係が、グラフによって示されている。例えば(1
00>方向のN型シリコンにおいて、基準電極に対する
印加電圧がおおよそ−1,0v以下の範囲では印加電圧
の増加と共に電流も増加し、すなわちN型シリコンの電
解エツチングが進行し、印加電圧がおおよそ−1,OV
において電流は極大値を示し、印加電圧がおおよそ−1
,0v以上になると電流は急激に低下し、すなわちN型
シリコン表面に酸化被膜が成長してN型シリコンのエツ
チングが停止している。
In this document, (100> direction and (111)
The relationship between applied voltage and current in N-type and P-type silicon is shown graphically. For example, (1
In N-type silicon in the 00> direction, when the voltage applied to the reference electrode is approximately −1.0 V or less, the current increases as the applied voltage increases, that is, electrolytic etching of the N-type silicon progresses, and the applied voltage decreases to approximately −1.0 V or less. 1.OV
The current shows a maximum value at , and the applied voltage is approximately -1
, 0V or more, the current drops rapidly, that is, an oxide film grows on the surface of the N-type silicon, and etching of the N-type silicon stops.

そして電流が極大値を示すときの印加電圧の値を、不働
態化電位と呼ぶ。同様にして1例えば<100>方向の
P型シリコンにおいて、基準電極に対する印加電圧がお
およそ−0,8V以下の範囲ではP型シリコンのエツチ
ングが進行し、印加電圧がおおよそ−0,8vにおいて
電流は極大値を示し、印加電圧がおおよそ−0,8v以
上になるとP型シリコン表面に酸化被膜が成長してP型
シリコンのエツチングが停止している。
The value of the applied voltage at which the current reaches its maximum value is called the passivation potential. Similarly, for example, in P-type silicon in the <100> direction, etching of the P-type silicon progresses when the voltage applied to the reference electrode is approximately -0.8V or less, and when the applied voltage is approximately -0.8V, the current decreases. When the applied voltage reaches a maximum value of approximately -0.8 V or more, an oxide film grows on the surface of the P-type silicon, and etching of the P-type silicon stops.

次に、上記文献に示されているKOH水溶液を電解液と
して用い、P壁領域とN型領域とを有している半導体基
板を選択的にエツチングする従来の電解エツチング方法
についで述べる。このとき電解エツチングされる半導体
基板は、例えばP型基板上にN型エピタキシャル層が形
成され、このN型エピタキシャル層上に金属膜が形成さ
れ、この金属膜が電源に接続されているようなシリコン
基板とする。またこのとき、基準電極に対するシリコン
基板の電位は、上記文献に報告されたデータに基づいて
、−0,8V〜−0,9Vに設定する。すなわちN型シ
リコンのエツチングは停止し、P型シリコンのエツチン
グは進行するという条件の電位である。
Next, a conventional electrolytic etching method for selectively etching a semiconductor substrate having a P-wall region and an N-type region using the KOH aqueous solution disclosed in the above-mentioned document as an electrolyte will be described. The semiconductor substrate to be electrolytically etched at this time is, for example, a silicon substrate in which an N-type epitaxial layer is formed on a P-type substrate, a metal film is formed on this N-type epitaxial layer, and this metal film is connected to a power source. Use as a substrate. Further, at this time, the potential of the silicon substrate with respect to the reference electrode is set to -0.8V to -0.9V based on the data reported in the above literature. That is, the potential is such that etching of N-type silicon stops and etching of P-type silicon proceeds.

このような条件下においてシリコン基板の電解エツチン
グを行なうと、まずP型基板の電解エツチングが進行す
る。そしてこのP型基板がエツチング除去されるとN型
エピタキシャル層が露出し、このN型エピタキシャル層
表面の陽極酸化に伴なう酸化電流が流れるが、その後電
流値は急激に減少してほぼOになる。これは、N型エピ
タキシャル層上に酸化被膜が形成され、この酸化被膜が
マスクとなってエツチングが停止するためである。
When the silicon substrate is electrolytically etched under such conditions, the P-type substrate is electrolytically etched first. When this P-type substrate is removed by etching, the N-type epitaxial layer is exposed, and an oxidation current flows due to anodization of the surface of this N-type epitaxial layer, but after that, the current value rapidly decreases to almost O. Become. This is because an oxide film is formed on the N-type epitaxial layer, and this oxide film serves as a mask to stop etching.

こうして電解エツチングが所定のP型基板の電解エツチ
ングを終了してN型エピタキシャル層に達すると、そこ
でエツチングは停止する。
In this way, when the electrolytic etching finishes electrolytically etching a given P-type substrate and reaches the N-type epitaxial layer, the etching stops there.

このようにして従来の電解エツチング方法により、半導
体基板のP壁領域の選択的なエツチングが行なわれる。
In this way, conventional electrolytic etching methods selectively etch the P-wall regions of the semiconductor substrate.

C0発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の電解エツチング方法においては
、所定のP壁領域の電解エツチングが終了した後、通電
を停止すると、露出したN型領域表面に形成された酸化
被膜が非常に薄くて30Å以下の膜厚しかなく、しかも
ポーラスであるため電解液によってすばやく除去され、
通電を停止してから半導体基板を電解液中より取り出す
までの時間に、再びN型領域のエツチングが進行すると
いう問題があった。
C0 Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional electrolytic etching method described above, when the current supply is stopped after electrolytic etching of a predetermined P wall region is completed, the oxide film formed on the surface of the exposed N type region is removed. It is extremely thin, with a thickness of less than 30 Å, and is porous, so it is quickly removed by electrolyte.
There is a problem in that the etching of the N-type region proceeds again during the time from when the current supply is stopped until the semiconductor substrate is taken out from the electrolytic solution.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、第1導電型の領域の電解エツチングを終了した
後、第2導電型の領域のエツチングが進行しないように
する半導体基板の電解エツチング方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of these conventional problems, and provides a semiconductor substrate that prevents etching of a second conductivity type region from proceeding after electrolytic etching of a first conductivity type region is completed. An object of the present invention is to provide an electrolytic etching method.

D0問題点を解決するための手段 本発明は、それぞれ反対導電型の2つの領域を有する半
導体基板を電解液中に対向電極と共に浸漬し、対向電極
と半導体基板との間に所定の電圧を印加していずれか一
方の導電領域をエツチングする方法に適用される。
Means for Solving the D0 Problem The present invention involves immersing a semiconductor substrate having two regions of opposite conductivity types together with a counter electrode in an electrolytic solution, and applying a predetermined voltage between the counter electrode and the semiconductor substrate. This method is applied to a method of etching either one of the conductive regions.

そして上述の問題点は、第1の電圧を印加していずれか
一方の領域をエツチングし、その一方の領域のエツチン
グにより他方の領域が露出した後、第2の電圧を印加し
て露出した領域の表面を陽極酸化することにより解決さ
れる。
The above-mentioned problem is that when a first voltage is applied to etch one of the regions, the etching of one region exposes the other region, and then a second voltage is applied to the exposed region. The problem is solved by anodizing the surface of the

86作用 一方の導電型領域の表面が露出するまで第1の電圧を印
加して他方の導電型領域をエツチングする。一方の導電
型領域が露出したら、第2の電圧を印加して露出した一
方の導電型領域の表面を陽極酸化する。酸化膜の生成に
より、エツチング終了後に半導体基板を電解液中から取
り出し水洗いするまでの間に、露出した一方の領域のエ
ツチングの進行が阻止される。
86 action The first voltage is applied until the surface of one conductivity type region is exposed to etch the other conductivity type region. Once one conductivity type region is exposed, a second voltage is applied to anodize the exposed surface of the one conductivity type region. The formation of the oxide film prevents the progress of etching on one of the exposed regions until the semiconductor substrate is taken out of the electrolytic solution and washed with water after etching.

F、実施例 以下、本発明にかかる半導体基板の電解エツチング方法
を図示する実施例に基づいて詳述する。
F. Examples Hereinafter, the method for electrolytically etching a semiconductor substrate according to the present invention will be described in detail based on examples illustrating the method.

第1図に、本発明の一実施例による電解エツチング方法
に用いる第1の電解エツチング装置を示す。
FIG. 1 shows a first electrolytic etching apparatus used in an electrolytic etching method according to an embodiment of the present invention.

第1図において、エツチング槽1内にエツチング液とし
て飽水ヒドラジン2が満たされている。
In FIG. 1, an etching tank 1 is filled with saturated hydrazine 2 as an etching solution.

この飽水ヒドラジン2中に半導体基板として例えばシリ
コン基板3と対向電極4とが、互いに相対向して浸漬さ
れている。これらのシリコン基板3と対向電極4とは、
それぞれ外部の電源5に接続され、電圧が印加される。
A semiconductor substrate such as a silicon substrate 3 and a counter electrode 4 are immersed in the saturated hydrazine 2 so as to face each other. These silicon substrate 3 and counter electrode 4 are
Each is connected to an external power source 5 and voltage is applied thereto.

また、シリコン基板3の電位を検出するために、エツチ
ング槽1内の飽水ヒドラジン2中に基準電極として銀塩
化銀(Ag/AgC1)電極6が設けられ、電源5に接
続されている。なお、この電源5には、必要に応じて印
加電圧を変化する可変機構が設けられている。
Further, in order to detect the potential of the silicon substrate 3, a silver-silver chloride (Ag/AgC1) electrode 6 is provided as a reference electrode in the saturated hydrazine 2 in the etching bath 1, and is connected to a power source 5. Note that this power source 5 is provided with a variable mechanism that changes the applied voltage as necessary.

次に第2図に、本発明の一実施例による電解エ    
−ッチング方法に用いる第2の電解エツチング装置を示
す、この第2の電解エツチング装置は、第1図に示され
た第1の電解エツチング装置の各構成に加えて、シリコ
ン基板3と対向電極4との間に流れる電流をモニターす
るために、シリコン基板3と電源5との間に電流検出器
7が設けられている。また、電源5の出力電圧値を制御
するためのコントローラ8が電源5に接続されている。
Next, FIG. 2 shows an electrolytic emitter according to an embodiment of the present invention.
- This second electrolytic etching apparatus is a second electrolytic etching apparatus used in the etching method, in addition to each structure of the first electrolytic etching apparatus shown in FIG. A current detector 7 is provided between the silicon substrate 3 and the power supply 5 in order to monitor the current flowing between the silicon substrate 3 and the power supply 5. Further, a controller 8 for controlling the output voltage value of the power source 5 is connected to the power source 5.

なお、この電源5には、シリコン基板3と銀塩化銀電極
6との間の電位差を所定の値に維持するためのポテンシ
ョスタットが用いられている。このように電流検出器7
およびコントローラ8を設けることによって、第2の電
解エツチング装置は半導体基板を電解エツチングする一
連の動作が連続して行なわれるようになっている。
Note that this power source 5 includes a potentiostat for maintaining the potential difference between the silicon substrate 3 and the silver-silver chloride electrode 6 at a predetermined value. In this way, the current detector 7
By providing the controller 8, the second electrolytic etching apparatus can continuously perform a series of operations for electrolytically etching the semiconductor substrate.

次に第3図に、第1ないし第2のいずれかの電解エツチ
ング装置において電解エツチングされるシリコン基板3
の電位と電流との関係および電位とエツチング速度との
関係をグラフで示す。第3図において、シリコン基板3
がN型シリコン基板の場合、銀塩化銀電極6に対するN
型シリコン基板の電位がおおよそ−1,0v以下の範囲
では、電位の増加と共に電流も増加する。N型シリコン
基板の電位がおおよそ−1,Ovになると、電流は極大
値を示す、そしてN型シリコン基板の電位がおおよそ−
1,Ovを越えると電流は急激に低下し、−0,8V近
傍においてほぼ0となる。すなわちN型シリコンの不働
態化電位は、おおよそ−1,OVである。
Next, FIG. 3 shows a silicon substrate 3 that is electrolytically etched in either the first or second electrolytic etching apparatus.
The relationship between potential and current and the relationship between potential and etching rate are shown in graphs. In FIG. 3, a silicon substrate 3
is an N-type silicon substrate, N with respect to the silver-silver chloride electrode 6
In a range where the potential of the silicon substrate is approximately −1.0 V or less, the current increases as the potential increases. When the potential of the N-type silicon substrate becomes approximately -1, Ov, the current shows a maximum value, and the potential of the N-type silicon substrate becomes approximately -1.0V.
When the voltage exceeds 1,000 volts, the current decreases rapidly and becomes almost 0 near -0,8 volts. That is, the passivation potential of N-type silicon is approximately -1.OV.

このようなN型シリコン基板の電位と電流との関係に対
応して、エツチング速度も変化する。
The etching rate also changes depending on the relationship between the potential and current of the N-type silicon substrate.

すなわちN型シリコン基板の電位がおおよそ−0,9V
以下の範囲では、電位の増加と共にエツチング速度も増
加し、N型シリコン基板のエツチングが進行する。そし
てN型シリコン基板の電位がおおよそ−0,Ov以上に
なるとエツチング速度は急激に低下し、電流値が0にな
る−0.8V近傍においてN型シリコン基板のエツチン
グは停止する。これは、N型シリコンの不働態化電位で
あるおおよそ−1,Ov以上になると、N型シリコン基
板表面に酸化被膜が成長し始めて電解エツチングの進行
を妨げ、この酸化被膜の成長は電位が高くなるほど速く
なり、遂にエツチングを停止させるに至るからである。
In other words, the potential of the N-type silicon substrate is approximately -0.9V.
In the following range, the etching rate increases as the potential increases, and etching of the N-type silicon substrate progresses. When the potential of the N-type silicon substrate becomes approximately -0.0V or higher, the etching rate rapidly decreases, and the etching of the N-type silicon substrate stops when the current value reaches 0, around -0.8V. This is because when the passivation potential of N-type silicon reaches approximately -1.0V or higher, an oxide film begins to grow on the surface of the N-type silicon substrate, impeding the progress of electrolytic etching. This is because the etching speed becomes so fast that the etching finally comes to a halt.

同様にして、シリコン基板3がP型シリコン基板の場合
、銀塩化銀電極6に対するP型シリコンの電位がおおよ
そ−0,75V以下の範囲では。
Similarly, when the silicon substrate 3 is a P-type silicon substrate, the potential of the P-type silicon with respect to the silver-silver chloride electrode 6 is approximately -0.75V or less.

電位の増加と共に電流も増加する。P型シリコン基板の
電位がおおよそ一〇、75Vになると、電流は極大値を
示す、そしてP型シリコン基板の電位がおおよそ−0,
75Vを越えると電流は急激に低下し、−〇、5V近傍
においてほぼOとなる。
As the potential increases, the current also increases. When the potential of the P-type silicon substrate reaches approximately 10.75V, the current reaches its maximum value, and the potential of the P-type silicon substrate reaches approximately -0.75V.
When the voltage exceeds 75V, the current decreases rapidly and reaches approximately 0 around -0, 5V.

すなわちP型シリコンの不働態化電位は、おおよそ−〇
、75Vである。
That is, the passivation potential of P-type silicon is approximately -0.75V.

また同様に、P型シリコン基板の電位と電流との関係に
対応して、エツチング速度も変化する。すなわちP型シ
リコン基板の電位がおおよそ−1,0V以下の範囲では
、電位の増加と共に工ッチング速度も増加し、P型シリ
コン基板のエツチングが進行する。そしてP型シリコン
基板の電位がおおよそ−1,0v以上になるとエツチン
グ速度は急激に低下し、電流値がOになる一〇、5V近
傍においてP型シリコン基板のエツチングは停止する。
Similarly, the etching rate also changes depending on the relationship between the potential of the P-type silicon substrate and the current. That is, when the potential of the P-type silicon substrate is approximately -1.0 V or less, the etching speed increases as the potential increases, and the etching of the P-type silicon substrate progresses. When the potential of the P-type silicon substrate becomes approximately -1.0 V or more, the etching speed decreases rapidly, and the etching of the P-type silicon substrate stops when the current value reaches 0, around 10.5 V.

これは、P型シリコンの不働態化電位であるおおよそ−
0,75V以上になると、P型シリコン基板表面に酸化
被膜が成長し始めて電解エツチングの進行を妨げ、この
酸化被膜の成長は電位が高くなるほど速くなり、遂にエ
ツチングを停止させるに至るからである。
This is approximately - which is the passivation potential of P-type silicon.
This is because when the voltage exceeds 0.75 V, an oxide film begins to grow on the surface of the P-type silicon substrate, impeding the progress of electrolytic etching, and the growth of this oxide film becomes faster as the potential becomes higher, until etching is finally stopped.

次に第4図を用いて、シリコン基板3が電解エツチング
される様子を説明する。この電解エツチングされるシリ
コン基板3は、第4図(a)に示されるように、P型基
板9上にN型エピタキシャル層10が形成され、このN
型エピタキシャル層10上に金属膜11が形成されてい
る。またP型基板9の裏面上には、所定の形状にパター
ニングされたシリコン酸化膜12が形成されている。
Next, the manner in which the silicon substrate 3 is electrolytically etched will be explained using FIG. The silicon substrate 3 to be electrolytically etched has an N-type epitaxial layer 10 formed on a P-type substrate 9, as shown in FIG. 4(a).
A metal film 11 is formed on the mold epitaxial layer 10. Further, on the back surface of the P-type substrate 9, a silicon oxide film 12 is formed which is patterned into a predetermined shape.

第1ないし第2のいずれかの電解エツチング装置を用い
、第4図(a)に示されるシリコン基板3の金属膜11
を電源5に接続して、電解エツチングを行なう。このと
きの銀塩化銀電極6に対するシリコン基板3の電位は、
第3図に示されたデータに基づいて、−0,75V〜−
1,Ovの範囲の所定の値、例えば−0,9vに設定す
る。すなわちN型シリコンのエツチングは停止し、P型
シリコンのエツチングは進行するという条件の電位であ
る。この条件下において、電流値をモニターしながら設
定した電位を維持してシリコン基板3の電解エツチング
を行なうと、第4図(b)に示されるように、パターニ
ングされたシリコン酸化膜12をマスクとしてP型基板
9が選択的にエツチングされ、このエツチングはN型エ
ピタキシャル層10に達すると停止する。
Using either the first or second electrolytic etching apparatus, the metal film 11 of the silicon substrate 3 shown in FIG. 4(a) is etched.
is connected to the power source 5 to perform electrolytic etching. At this time, the potential of the silicon substrate 3 with respect to the silver-silver chloride electrode 6 is:
Based on the data shown in Figure 3, -0,75V~-
It is set to a predetermined value in the range of 1, Ov, for example -0,9v. That is, the potential is such that etching of N-type silicon stops and etching of P-type silicon proceeds. Under these conditions, when the silicon substrate 3 is electrolytically etched by maintaining the set potential while monitoring the current value, as shown in FIG. 4(b), the patterned silicon oxide film 12 is used as a mask. The P-type substrate 9 is selectively etched, and the etching stops when the N-type epitaxial layer 10 is reached.

次に第5図に、このようなP型基板9の選択的なエツチ
ングにおける電流値の時間的な変化をグラフで示す。第
5図において、P型基板9のエツチングが開始されてか
らほぼ一定の値を保っていた電流が、ある所で急に増加
した後、また急激に減少してほぼOになる。このある所
での急な電流の増加は、P型基板9がエツチング除去さ
れてN型エピタキシャル層10が露出し、この露出した
N型エピタキシャル層10表面の陽極酸化に伴なう酸化
電流が流れたためである。そしてその後の急激な電流の
減少は、酸化電流によってN型エピタキシャル層10表
面に酸化被膜が形成されたためである。この酸化被膜が
マスクとなって、N型エピタキシャル層10表面にまで
達したエツチングはそこで停止する。
Next, FIG. 5 is a graph showing temporal changes in current value during selective etching of the P-type substrate 9. As shown in FIG. In FIG. 5, the current, which had been kept at a substantially constant value since the etching of the P-type substrate 9 was started, suddenly increased at a certain point, and then rapidly decreased again to almost zero. This sudden increase in current at a certain point is caused by the fact that the P-type substrate 9 is etched away and the N-type epitaxial layer 10 is exposed, and the oxidation current accompanying the anodic oxidation of the surface of the exposed N-type epitaxial layer 10 flows. This is because of this. The subsequent rapid decrease in current is due to the formation of an oxide film on the surface of the N-type epitaxial layer 10 due to the oxidation current. This oxide film serves as a mask, and the etching that reaches the surface of the N-type epitaxial layer 10 is stopped there.

しかしながらこの状態で通電を停止すると、前述したよ
うに、露出したN型エピタキシャル層10表面に形成さ
れた酸化被膜が非常に薄くて30Å以下の厚さしかなく
しかもポーラスであるため、電解液によってすばやく除
去され、再びN型エピタキシャル層10のエツチングが
始まる。
However, if the current is turned off in this state, as mentioned above, the oxide film formed on the surface of the exposed N-type epitaxial layer 10 is very thin, less than 30 Å thick, and porous, so it is quickly absorbed by the electrolyte. After removal, etching of the N-type epitaxial layer 10 begins again.

そのため、ここで通電を停止しないで、シリコン基板3
の電位を不働態化電位以上の電位に維持し、陽極酸化に
よる酸化被膜の形成を積極的に行なう。
Therefore, without stopping the power supply here, the silicon substrate 3
The potential is maintained at a potential higher than the passivation potential, and an oxide film is actively formed by anodic oxidation.

次に第6図に、このような陽極酸化により形成される酸
化被膜の膜厚とシリコン基板の電位との関係をグラフで
示す。第6図において、シリコン基板の電位が増加する
と共に、一定時間に形成される酸化被膜の膜厚は厚くな
っていく。いま、例えば+4.Ovの電&を与えて1o
分間の陽極酸化を行なうと、約50人の酸化被膜がN型
エピタキシャル層10上に形成される。他方、この陽極
酸化された酸化被膜の飽水ヒドラジン2によるエツチン
グ速度は、液温90℃において2〜10人/minであ
るため、通電を停止した後、飽水ヒドラジン2中に浸漬
放置しても、N型エピタキシャル層10上の酸化被膜が
全て除去されるまでには約5分間の余裕がある。このた
めエツチングを停止した後、水洗いなどの後処理に移る
までに装置的な制約による時間遅れ等があっても、N型
エピタキシャル層10がエツチングされることはない。
Next, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the thickness of the oxide film formed by such anodic oxidation and the potential of the silicon substrate. In FIG. 6, as the potential of the silicon substrate increases, the thickness of the oxide film formed over a certain period of time becomes thicker. Now, for example, +4. Give Ov electric & 1o
After a minute of anodization, an oxide layer of approximately 50 mL is formed on the N-type epitaxial layer 10. On the other hand, the etching rate of this anodized oxide film with saturated hydrazine 2 is 2 to 10 people/min at a liquid temperature of 90°C, so after stopping the electricity supply, the film was left immersed in saturated hydrazine 2. However, there is a margin of approximately 5 minutes until the oxide film on the N-type epitaxial layer 10 is completely removed. Therefore, even if there is a time delay due to equipment constraints after etching is stopped and before post-processing such as washing with water is started, the N-type epitaxial layer 10 will not be etched.

なお、第2図に示された第2の電解エツチング装置を用
いて電解エツチングを行なう場合、第5図に示される電
流値の時間的変化を電流検出器7によって検出し、P型
基板9のエツチングが終了して電流値がほぼOになると
、今度はコントローラ8が電源5を制御し、銀塩化銀電
極6に対するシリコン基板3の電位を例えば+4.Ov
に設定するようにする。このようにして、電解エツチン
グの一連の動作を連続して行なうことができる。
Note that when performing electrolytic etching using the second electrolytic etching apparatus shown in FIG. 2, the time change in the current value shown in FIG. When the etching is completed and the current value becomes approximately O, the controller 8 controls the power supply 5 to set the potential of the silicon substrate 3 relative to the silver-silver chloride electrode 6 to, for example, +4. Ov
Set it to . In this way, a series of electrolytic etching operations can be performed continuously.

このように、シリコン基板3の電解エツチングにおいて
、P要領域のエツチングが終了した後、連続してシリコ
ン基板3を不働態化電位以上の電位に維持し、陽極酸化
による酸化被膜をN型領域上に形成することによって、
エツチング処理後の後処理の際に無通電状態に放置して
もN型領域のエツチングが進行しないようにすることが
できる。
In this way, in the electrolytic etching of the silicon substrate 3, after the etching of the P-required region is completed, the silicon substrate 3 is continuously maintained at a potential higher than the passivation potential, and an oxide film is formed by anodic oxidation on the N-type region. By forming
Etching in the N-type region can be prevented from proceeding even if the device is left in a non-energized state during post-processing after etching.

従って、加工精度を損なうことなく、シリコン基板3の
選択的な電解エツチング処理を行うことができる。
Therefore, selective electrolytic etching of the silicon substrate 3 can be performed without impairing processing accuracy.

なお、N型領域のエツチングを行なう際にP要領域の表
面に陽極酸化膜を形成する場合にも本発明を適用できる
The present invention can also be applied to the case where an anodic oxide film is formed on the surface of the P-required region when etching the N-type region.

G1発明の効果 以上の通り本発明によれば、半導体基板の電解エツチン
グにおいて、所定の選択的なエツチングが終了した後、
連続して半導体基板を不働態化電位以上の電位に維持し
、陽極酸化による絶縁被膜を半導体基板上に形成し、半
導体基板のエツチングが所定以上に進行しないようにす
ることによって、良好な加工精度を得ることができる。
G1 Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in electrolytic etching of a semiconductor substrate, after a predetermined selective etching is completed,
Good processing accuracy is achieved by continuously maintaining the semiconductor substrate at a potential higher than the passivation potential and forming an insulating film on the semiconductor substrate by anodic oxidation to prevent etching of the semiconductor substrate from proceeding beyond a predetermined level. can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、それぞれ本発明の一実施例によ
る電解エツチング方法に用いる電解エツチング装置を示
す概略構成図、第3図〜第6図は、それぞれ本発明の一
実施例による電解エツチング方法を説明するための図で
ある。 1:エツチング槽  2:飽水ヒドラジン3:シリコン
基板  4:対向電極 5:電極      6:銀塩化銀電極7:電流検出器
   8:コントローラ9:P型基板 10:N型エピタキシャル層 11:金属膜    12:シリコン酸化膜特許出願人
   日産自動車株式会社
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing an electrolytic etching apparatus used in an electrolytic etching method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 6 respectively show an electrolytic etching apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the method. 1: Etching tank 2: Saturated hydrazine 3: Silicon substrate 4: Counter electrode 5: Electrode 6: Silver-silver chloride electrode 7: Current detector 8: Controller 9: P-type substrate 10: N-type epitaxial layer 11: Metal film 12 :Silicon oxide film patent applicant Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)それぞれ反対導電型の2つの領域を有する半導体基
板を電解液中に対向電極と共に浸漬し、対向電極と半導
体基板との間に所定の電圧を印加していずれか一方の導
電領域をエッチングするにあたり、 第1の電圧を印加していずれか一方の領域をエッチング
し、 その一方の領域のエッチングにより他方の領域が露出し
た後、第2の電圧を印加して露出した領域の表面を陽極
酸化することを特徴とする半導体基板の電解エッチング
方法。
[Scope of Claims] 1) A semiconductor substrate having two regions of opposite conductivity type is immersed together with a counter electrode in an electrolytic solution, and a predetermined voltage is applied between the counter electrode and the semiconductor substrate to form one of the two regions. When etching the conductive regions of , a first voltage is applied to etch one of the regions, and after the etching of one region exposes the other region, a second voltage is applied to expose the other region. A method for electrolytically etching a semiconductor substrate, comprising anodizing the surface of the region.
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