JPH05218316A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereofInfo
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- JPH05218316A JPH05218316A JP4194192A JP4194192A JPH05218316A JP H05218316 A JPH05218316 A JP H05218316A JP 4194192 A JP4194192 A JP 4194192A JP 4194192 A JP4194192 A JP 4194192A JP H05218316 A JPH05218316 A JP H05218316A
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、バイポーラトランジス
タと電界効果トランジスタを主たる構成要素とする半導
体装置に関わり、特にバイポーラトランジスタと電界効
果トランジスタが光透過性絶縁物基板上に形成された半
導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a bipolar transistor and a field effect transistor as main constituent elements, and more particularly to a semiconductor device having a bipolar transistor and a field effect transistor formed on a light transmissive insulator substrate. ..
【0002】[0002]
【従来の技術】絶縁物上の単結晶Si半導体層の形成
は、シリコン オン インシュレーター(SOI)技術
として広く知られ、通常のSi集積回路を作製するバル
クSi基板では到達しえない数々の優位点をSOI技術
を利用したデバイスが有することから多くの研究が成さ
れてきた。すなわち、SOI技術を利用することで、
1.誘電体分離が容易で高集積化が可能、2.対放射線
耐性に優れている、3.浮遊容量が低減され高速化が可
能、4.ウエル工程が省略できる、5.ラッチアップを
防止できる、6.薄膜化による完全空乏型電界効果トラ
ンジスタが可能、等の優位点が得られる。2. Description of the Related Art The formation of a single crystal Si semiconductor layer on an insulator is widely known as a silicon-on-insulator (SOI) technique and has many advantages that cannot be reached by a bulk Si substrate for producing a normal Si integrated circuit. Much research has been done because the devices using the SOI technology have. In other words, by using SOI technology,
1. 1. Easy dielectric isolation and high integration 2. Excellent radiation resistance 3. 3. Stray capacitance is reduced and high speed is possible. 4. The well process can be omitted. Latch-up can be prevented, 6. Advantages such as a fully depleted field effect transistor can be obtained by thinning the film.
【0003】上記したようなデバイス特性上の多くの利
点を実現するために、ここ数十年に渡り、SOI構造の
形成方法について研究されてきている。この内容は、例
えば以下の文献にまとめられている。Special
Issue:“Single−crystal sil
icon on non−single−crysta
l insulators”;edited by
G.W.Cullen,Journal of Cry
stal Growth,volume 63,no
3,pp429〜590(1983)。In order to realize the many advantages in device characteristics as described above, a method for forming an SOI structure has been researched for several decades. The contents are summarized in the following documents, for example. Special
Issue: "Single-crystal sil
icon on non-single-crysta
l insulators ”; edited by
G. W. Cullen, Journal of Cry
stal Growth, volume 63, no
3, pp 429-590 (1983).
【0004】また、古くは、単結晶サファイア基板上
に、SiをCVD(化学気相法)で、ヘテロエピタキシ
ャルさせて形成するSOS(シリコン オン サファイ
ア)が知られており、最も成熟したSOI技術として一
応の成功を収めはしたが、Si層と下地サファイア基板
界面の格子不整合により大量の結晶欠陥、サファイア基
板からのアルミニュームのSi層への混入、そして何よ
りも基板の高価格と大面積化への遅れにより、その応用
の広がりが妨げられている。比較的近年には、サファイ
ア基板を使用せずにSOI構造を実現しようという試み
が行なわれている。この試みは、次の二つに大別され
る。Further, SOS (silicon on sapphire), which is formed by heteroepitaxially forming Si on a single crystal sapphire substrate by CVD (chemical vapor deposition), has been known for a long time, and is the most mature SOI technology. Although it was successful for the time being, a large amount of crystal defects due to the lattice mismatch between the Si layer and the underlying sapphire substrate interface, the mixing of aluminum from the sapphire substrate into the Si layer, and above all, the high cost and large area of the substrate The delay of the application has hindered its widespread application. In recent years, attempts have been made to realize an SOI structure without using a sapphire substrate. This attempt is roughly divided into the following two.
【0005】1.Si単結晶基板を表面酸化後に、窓を
開けてSi基板を部分的に表出させ、その部分をシード
として横方向へエピタキシャル成長させ、SiO2 上へ
Si単結晶層を形成する。(この場合には、SiO2 上
にSi層の堆積をともなう。) 2.Si単結晶基板そのものを活性層として使用し、そ
の下部にSiO2 を形成する。(この方法は、Si層の
堆積をともなわない。)これらの方法によって形成され
た絶縁物上のシリコン層に種々の半導体素子及びそれら
からなる集積回路が作成されてきている。1. After the surface of the Si single crystal substrate is oxidized, a window is opened to partially expose the Si substrate, and the portion is used as a seed for lateral epitaxial growth to form a Si single crystal layer on SiO 2 . (In this case, a Si layer is deposited on SiO 2. ) The Si single crystal substrate itself is used as an active layer, and SiO 2 is formed thereunder. (This method does not involve the deposition of a Si layer.) Various semiconductor devices and integrated circuits made of them have been formed on a silicon layer on an insulator formed by these methods.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記1を実現する手段
として、CVDにより、直接、単結晶層Siを横方向エ
ピタキシャル成長させる方法、非晶質Siを堆積して、
熱処理により固相横方向エピタキシャル成長させる方
法、非晶質あるいは、多結晶Si層に電子線、レーザー
光等のエネルギービームを収束して照射し、溶融再結晶
により単結晶層をSiO2 上に成長させる方法、そし
て、棒状ヒーターにより帯状に溶融領域を走査する方法
(Zone melting recrystalli
zation)が知られている。これらの方法にはそれ
ぞれ一長一短があるが、その制御性、生産性、均一性、
品質に多大の問題を残しており、いまだに、工業的に実
用化したものはない。たとえば、CVD法は平坦薄膜化
するには、犠牲酸化が必要となり、固相成長法ではその
結晶性が悪い。また、ビームアニール法では、収束ビー
ム走査による処理時間と、ビームの重なり具合、焦点調
整などの制御性に問題がある。このうち、Zone M
elting Recrystallization法
がもっとも成熟しており、比較的大規模な集積回路も試
作されてはいるが、依然として、亜粒界等の結晶欠陥
は、多数残留しており、少数キャリヤーデバイスを作成
するにいたってない。また、いずれの方法もSi基板を
必要とするためガラスのような透明な非晶質絶縁物基板
上に良質なSi単結晶層は得られない。As means for realizing the above 1, as a method for directly laterally epitaxially growing a single crystal layer Si by CVD, amorphous Si is deposited,
Solid-phase lateral epitaxial growth by heat treatment, amorphous or polycrystalline Si layer is focused and irradiated with an energy beam such as an electron beam or laser light, and a single crystal layer is grown on SiO 2 by melt recrystallization. And a method of scanning the melting region in a strip shape by a rod-shaped heater (Zone melting recrystallization).
zation) is known. Each of these methods has advantages and disadvantages, but their controllability, productivity, uniformity,
There are still many problems in quality, and none have been industrially put to practical use. For example, the CVD method requires sacrificial oxidation to achieve a flat thin film, and the solid phase growth method has poor crystallinity. Further, the beam annealing method has problems in processing time by convergent beam scanning, controllability such as beam overlapping and focus adjustment. Of these, Zone M
Although the eluting recrystallization method is the most mature, and relatively large-scale integrated circuits have been prototyped, a large number of crystal defects such as sub-grain boundaries still remain, leading to the production of minority carrier devices. Not at all. Moreover, since neither method requires a Si substrate, a good quality Si single crystal layer cannot be obtained on a transparent amorphous insulator substrate such as glass.
【0007】上記2の方法であるSi基板をエピタキシ
ャル成長の種子として用いない方法に於ては、次の4種
類の方法が挙げられる。In the method of the above-mentioned 2 which does not use the Si substrate as seeds for the epitaxial growth, there are the following four kinds of methods.
【0008】1.V型の溝が表面に異方性エッチングさ
れたSi単結晶基板に酸化膜を形成し、該酸化膜上に多
結晶Si層をSi基板と同じ程厚く堆積した後、Si基
板の裏面から研磨によって、厚い多結晶Si層上にV溝
に囲まれて誘電分離されたSi単結晶領域を形成する。
この手法に於ては、結晶性は、良好であるが、多結晶S
iを数百ミクロンも厚く堆積する工程、単結晶Si基板
を裏面より研磨して分離したSi活性層のみを残す工程
に、制御性と生産性の点から問題がある。1. An oxide film is formed on a Si single crystal substrate in which V-shaped grooves are anisotropically etched on the surface, a polycrystalline Si layer is deposited on the oxide film as thick as the Si substrate, and then polished from the back surface of the Si substrate. Thereby forming a Si single crystal region surrounded by the V groove and dielectrically separated on the thick polycrystalline Si layer.
In this method, the crystallinity is good, but the polycrystalline S
There is a problem in terms of controllability and productivity in the step of depositing i in a thickness of several hundreds of microns thick and the step of polishing the single crystal Si substrate from the back surface and leaving only the separated Si active layer.
【0009】2.サイモックス(SIMOX:Sepe
ration by ion implanted o
xygen)と称されるSi単結晶基板中に酸素のイオ
ン注入によりSiO2 層を形成する方法であり、Siプ
ロセスと整合性が良いため現在もっとも成熟した手法で
ある。しかしながら、SiO2 層形成をするためには、
酸素イオンを10E18 ions/cm2 以上も注入
する必要があるが、その注入時間は長大であり、生産性
は高いとはいえず、また、ウエハーコストは高い。更
に、結晶欠陥は多く残存し、工業的に見て、少数キャリ
ヤーデバイスを作製できる充分な品質に至っていない。2. SIMOX: Sepe
relation by ion implemented o
xygen) is a method of forming a SiO 2 layer by ion implantation of oxygen in a Si single crystal substrate, and is the most mature method at present because it has good compatibility with the Si process. However, in order to form the SiO 2 layer,
It is necessary to implant oxygen ions at a dose of 10E18 ions / cm 2 or more, but the implantation time is long, the productivity cannot be said to be high, and the wafer cost is high. Furthermore, many crystal defects remain, and from an industrial point of view, the quality is not sufficient to produce a minority carrier device.
【0010】3.Si単結晶基板を、熱酸化した別のS
i単結晶基板或は石英基板に、熱処理又は接着剤を用い
て張り合せ、SOI構造を形成する方法。この方法は、
デバイスのための活性層を均一に薄膜化する必要があ
る。すなわち、数百ミクロンもの厚さのSi単結晶基板
をミクロンオーダーかそれ以下に研磨する必要がある。
したがって、本方法においては、その生産性、制御性、
均一性に多くの問題点が存在する。また、2枚の基板を
必要とするためにそのコストも高くなる。3. Another S obtained by thermally oxidizing a Si single crystal substrate
i A method for forming an SOI structure by bonding a single crystal substrate or a quartz substrate with heat treatment or using an adhesive. This method
It is necessary to uniformly thin the active layer for the device. That is, it is necessary to polish a Si single crystal substrate having a thickness of several hundreds of microns to the micron order or less.
Therefore, in this method, its productivity, controllability,
There are many problems with uniformity. Further, the cost is high because two substrates are required.
【0011】4.多孔質Siの酸化による誘電体分離に
よりSOI構造を形成する方法。この方法は、P型Si
単結晶基板表面にN型Si層をプロトンイオン注入、
(イマイ他,J.Crystal Growth,vo
l 63,547(1983)),もしくは、エピタキ
シャル成長とパターニングによって島状に形成し、表面
よりSi島を囲むようにHF溶液中の陽極化成法により
P型Si基板のみを多孔質化したのち、増速酸化により
N型Si島を誘電体分離する方法である。本方法では、
分離されているSi領域は、デバイス工程の前に決定さ
れており、デバイス設計の自由度を制限する場合がある
という問題点がある。4. A method of forming an SOI structure by dielectric isolation by oxidation of porous Si. This method uses P-type Si
Proton ion implantation of N-type Si layer on the surface of single crystal substrate,
(Imai et al., J. Crystal Growth, vo
63, 547 (1983)) or by island formation by epitaxial growth and patterning, and only the P-type Si substrate is made porous by anodization in a HF solution so as to surround the Si islands from the surface, and then increased. This is a method of dielectrically separating N-type Si islands by rapid oxidation. In this method,
The separated Si region is determined before the device process, and there is a problem in that the degree of freedom in device design may be limited.
【0012】また、ガラスに代表される光透過性基板上
には一般には、その結晶構造の無秩序性から、堆積した
薄膜Si層は、基板の無秩序性を反映して、非晶質か、
良くて、多結晶層にしかならず、高性能なデバイスは作
成できない。それは、基板の結晶構造が非晶質であるこ
とによっており、単にSi層を堆積しても、良質な単結
晶層は得られない。Further, on a light-transmissive substrate typified by glass, the deposited thin film Si layer is generally amorphous due to the disorder of the crystal structure, reflecting the disorder of the substrate.
At best, it is only a polycrystalline layer, and high-performance devices cannot be produced. This is because the crystal structure of the substrate is amorphous, and a good quality single crystal layer cannot be obtained by simply depositing a Si layer.
【0013】ところで、光透過性基板は、光受光素子で
あるコンタクトセンサーや、投影型液晶画像表示装置を
構成する上において重要である。そして、センサーや表
示装置の画素(絵素)をより一層、高密度化、高解像度
化、高精細化するには、高性能な駆動素子が必要とな
る。又、画素を切り替えるスィッチング素子とその駆動
回路及び周辺回路の端子数は膨大なものとなり、両者を
別々に作成して後の相互の接続はもはや機械的な接続で
は不可能な密度となる。その結果、上記半導体素子及
び、周辺駆動回路は同一の基板内に同一のプロセスを経
ることにより、作成されることが望ましく、その相互間
の接続は、通常の集積回路内で行われているように導電
性薄膜のパターニングによって成されるべきものであ
り、そのことにより、初めて高密度実装が可能となるの
である。さらに作成されるべき製品の高性能化という必
然的な工業的要請から光透過性基板上に設けられる素子
としても優れた結晶性を有する単結晶層を用いて作製さ
れることが必要となる。By the way, the light transmissive substrate is important in constructing a contact sensor which is a light receiving element and a projection type liquid crystal image display device. Then, in order to further increase the density, the resolution, and the definition of the pixels (picture elements) of the sensor or the display device, a high-performance driving element is required. In addition, the number of terminals of the switching element for switching the pixel and its drive circuit and peripheral circuit becomes enormous, and the two are separately produced and the subsequent mutual connection has a density that is impossible by mechanical connection. As a result, it is desirable that the semiconductor element and the peripheral drive circuit are formed in the same substrate by the same process, and the mutual connection is performed in a normal integrated circuit. In addition, it should be formed by patterning a conductive thin film, which enables high-density mounting for the first time. Further, from the inevitable industrial demand for higher performance of products to be produced, it is necessary to produce a device provided on a light transmissive substrate by using a single crystal layer having excellent crystallinity.
【0014】したがって、非晶質Siや、多結晶Siで
はその欠陥の多い結晶構造ゆえに現在要求される、或い
は今後要求されるに十分な性能を持った駆動素子を作製
することが難しい。Therefore, it is difficult to manufacture a driving element having sufficient performance that is required now or in the future due to the crystal structure having many defects in amorphous Si and polycrystalline Si.
【0015】しかし、Si単結晶基板を用いる上記のい
ずれの方法を用いても光透過性基板上に良質な単結晶膜
を得るという目的には不適当である。However, any of the above methods using a Si single crystal substrate is unsuitable for the purpose of obtaining a good quality single crystal film on a light transmissive substrate.
【0016】更に、Si単結晶の熱酸化速度は、毎時約
1ミクロン程度(1200℃、ウエット酸化、大気圧
下)であり、厚さが数百ミクロンもあるSiウエハー全
体を表面層を残して酸化するには数百時間も必要とな
る。しかも、SiがSiO2 に酸化される場合には、
2.2倍の体積膨張を伴うことが知られており、Si基
板をそのまま酸化すると表面残留Si層に弾性限界を越
えた応力が加わり、Si層にクラックが入ったり、反り
が生じたりするなどの問題点があった。Further, the thermal oxidation rate of the Si single crystal is about 1 micron per hour (1200 ° C., wet oxidation, under atmospheric pressure), and the entire surface of the Si wafer having a thickness of several hundreds micron is left. It takes hundreds of hours to oxidize. Moreover, when Si is oxidized to SiO 2 ,
It is known that the volume expansion of 2.2 times is accompanied, and when the Si substrate is oxidized as it is, stress exceeding the elastic limit is applied to the surface residual Si layer, and the Si layer is cracked or warped. There was a problem.
【0017】(発明の目的)本発明は、上記したような
問題点を解消するため、上記したような要求に答え得る
光透過性絶縁物基板上にある良質な単結晶半導体層にバ
イポーラトランジスタと電界効果トランジスタを主たる
構成要素とする半導体装置を提供することを目的とす
る。(Object of the Invention) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a high quality single crystal semiconductor layer on a light-transmissive insulator substrate which can meet the above-mentioned requirements, with bipolar transistors. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a field effect transistor as a main constituent element.
【0018】更に本発明は、従来のSOIデバイスの利
点を実現した半導体装置を提供することも目的とする。A further object of the present invention is to provide a semiconductor device which realizes the advantages of conventional SOI devices.
【0019】また、本発明は、SOI構造の大規模集積
回路を作製する際にも、高価なSOSや、SIMOXの
代替足り得、かつ、より高品質なる光透過性基板上の半
導体装置を提供することを目的とする。Further, the present invention provides a semiconductor device on a light-transmissive substrate which can be a substitute for expensive SOS and SIMOX even when manufacturing a large-scale integrated circuit having an SOI structure, and which has higher quality. The purpose is to do.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するための手段として、多孔質半導体基板上に非
多孔質半導体単結晶層を有する基板の該多孔質半導体層
を酸化して、少なくとも可視光領域において光透過性絶
縁物とした基板と、該光透過性絶縁物基板上の前記非多
孔質半導体単結晶層を活性領域としたバイポーラトラン
ジスタ及び絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有する
半導体装置を提供するものである。As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention oxidizes the porous semiconductor layer of a substrate having a non-porous semiconductor single crystal layer on the porous semiconductor substrate. A semiconductor having a light-transmissive insulator at least in a visible light region, a bipolar transistor having the non-porous semiconductor single crystal layer on the light-transmissive insulator substrate as an active region, and an insulated gate field effect transistor A device is provided.
【0021】また、前記非多孔質半導体単結晶層が非多
孔質シリコン単結晶層であり、前記多孔質半導体層が多
孔質シリコン層である半導体装置を有し、また、前記半
導体装置が、バイポーラトランジスタと絶縁ゲート型電
界効果トランジスタである半導体装置をその手段として
有する。Further, the semiconductor device has a semiconductor device in which the non-porous semiconductor single crystal layer is a non-porous silicon single crystal layer, and the porous semiconductor layer is a porous silicon layer, and the semiconductor device is a bipolar device. A semiconductor device which is a transistor and an insulated gate field effect transistor is included as its means.
【0022】即ち、本発明による半導体装置は、バイポ
ーラトランジスタと絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
を有する半導体装置において、前記バイポーラトランジ
スタ及び絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、光透過
性絶縁物基板上に形成された非多孔質シリコン単結晶層
を活性層として形成されており、かつ、その光透過性絶
縁物基板は、非多孔質シリコン単結晶層を形成した多孔
質シリコン層からなる基板の多孔質シリコン層を酸化し
て光透過性酸化シリコン層としたものであることを特徴
とする。That is, the semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device having a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor, wherein the bipolar transistor and the insulated gate field effect transistor are formed on a light transmissive insulator substrate. A non-porous silicon single crystal layer is formed as an active layer, and the light-transmissive insulator substrate is a porous silicon layer of a substrate composed of a porous silicon layer on which a non-porous silicon single crystal layer is formed. It is characterized by being oxidized to form a light-transmissive silicon oxide layer.
【0023】また、本発明の前記課題を解決するための
手段としての半導体装置の製造方法は、シリコン基板を
多孔質化する工程と、該多孔質化されたシリコン基板上
に単結晶シリコン層を形成する工程と、該多孔質化され
たシリコン基板を酸化して透明絶縁物基板とする工程
と、前記単結晶シリコン層を活性層として、バイポーラ
トランジスタ、及び絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
等の半導体装置を形成する工程とを有することを特徴と
するものである。Further, a method of manufacturing a semiconductor device as means for solving the above-mentioned problems of the present invention comprises a step of making a silicon substrate porous, and a single crystal silicon layer on the silicon substrate made porous. Forming step, a step of oxidizing the porous silicon substrate to form a transparent insulator substrate, and a semiconductor device such as a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor using the single crystal silicon layer as an active layer. And a step of forming.
【0024】また、本発明は、一方の面側をN型にした
シリコン基板の他方の面側を多孔質化する工程、該多孔
質化したシリコン基板を酸化する工程とにより形成され
た光透過性絶縁物基板上の半導体単結晶層にバイポーラ
トランジスタ、及び、絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ等の半導体装置を作製することを特徴とする。Further, according to the present invention, the light transmission formed by the step of making the other surface side of the silicon substrate having one surface side N-type and the step of oxidizing the porous silicon substrate. A semiconductor device such as a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor is manufactured in a semiconductor single crystal layer on a conductive insulator substrate.
【0025】[0025]
【作用】本発明によれば、多孔質層上に、大面積に渡り
均一平坦な、極めて優れた結晶性を有するSi単結晶層
を有する多孔質基板を用いて、表面に前記Si単結晶層
を素子形成時の活性層として残して、その片面から該活
性層までをSiO2 に変質させて光透過性基板とするこ
とにより、光透過性絶縁物基板上に欠陥の著しく少ない
Si単結晶層を持つ基板を容易に得ることができる。According to the present invention, a porous substrate having a Si single crystal layer which is uniformly flat over a large area and has extremely excellent crystallinity on a porous layer is used, and the Si single crystal layer is formed on the surface of the porous substrate. Is left as an active layer at the time of device formation, and a single-layer Si single-crystal layer with extremely few defects is formed on the light-transmissive insulator substrate by transforming one side to the active layer into SiO 2 to form a light-transmissive substrate. It is possible to easily obtain a substrate having
【0026】本発明によれば、光透過性絶縁物基板上の
結晶性の優れた単結晶層を活性層として素子が作製され
るため、基板、コレクタ間の容量の低減されたバイポー
ラトランジスタ、及びソース、ドレインの浮遊容量の低
減された絶縁ゲート型電界効果トランジスタを作製で
き、高速動作が可能で、ラッチアップ現象がなく、α線
によるソフトエラー等のない耐放射線特性の優れた回路
を提供することができる。 [実施態様例]以下、本発明の実施態様例を図面を参照
しながら詳述する。According to the present invention, since a device is manufactured by using a single crystal layer having excellent crystallinity on a light transmissive insulator substrate as an active layer, a bipolar transistor in which the capacitance between the substrate and the collector is reduced, and An insulated gate field effect transistor with reduced source and drain stray capacitance can be fabricated, high-speed operation is possible, latch-up phenomenon does not occur, and a circuit with excellent radiation resistance characteristics without soft errors due to α rays is provided. be able to. [Examples of Embodiments] Examples of embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0027】図1は、本発明による半導体装置の一実施
例の模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
【0028】同図において、基板1は、後述するように
多孔質Siを酸化することにより形成されたSiO2 よ
りなる光透過性基板である。該基板上には、NPN型バ
イポーラトランジスタ2、Nチャネル電界効果トランジ
スタ3、Pチャネル電界効果トランジスタ4が形成され
ており、この3つを適宜組み合わせることにより所望の
半導体装置が作製される。図1におけるバイポーラトラ
ンジスタ2はプレーナ型であるが、本発明のバイポーラ
トランジスタは、横型など、プレーナ型でない形状を有
してもよい。In the figure, the substrate 1 is a light transmissive substrate made of SiO 2 formed by oxidizing porous Si as described later. An NPN type bipolar transistor 2, an N channel field effect transistor 3 and a P channel field effect transistor 4 are formed on the substrate, and a desired semiconductor device is manufactured by appropriately combining these three. Although the bipolar transistor 2 in FIG. 1 is a planar type, the bipolar transistor of the present invention may have a non-planar shape such as a lateral type.
【0029】以下、各トランジスタ2,3,4の作製工
程を単結晶半導体層を光透過性基板上に作製する工程よ
り図2,図3,図4を用いて説明する。The steps of manufacturing the transistors 2, 3 and 4 will be described below with reference to FIGS. 2, 3 and 4 from the step of manufacturing the single crystal semiconductor layer on the light transmissive substrate.
【0030】図2は本発明の半導体基板の作製方法を説
明するための工程図で、夫々各工程に於ける模式的切断
面図として示されている。FIG. 2 is a process drawing for explaining the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, and is shown as a schematic sectional view in each process.
【0031】先ず、図2(a)に示される様にP型Si
単結晶基板41の表面にプロトンをイオン注入してN型
単結晶層42を形成する。或は、気相法によるエピタキ
シャル成長により真性或いは、低濃度N型層42を形成
する。First, as shown in FIG. 2A, P-type Si is used.
Protons are ion-implanted into the surface of the single crystal substrate 41 to form an N-type single crystal layer 42. Alternatively, the intrinsic or low-concentration N-type layer 42 is formed by epitaxial growth by a vapor phase method.
【0032】次に、図2(b)に示される様にP型Si
単結晶基板41を裏面よりHF溶液を用いた陽極化成法
によって、多孔質Si基板43に変質させる。Next, as shown in FIG. 2B, P-type Si
The single crystal substrate 41 is transformed into a porous Si substrate 43 from the back surface by an anodization method using an HF solution.
【0033】この多孔質Si層43は、単結晶Siの密
度2.33g/cm3 に比べて、その密度をHF溶液濃
度を50〜20%に変化させることで密度1.1〜0.
6g/cm3 の範囲に変化させることができる。Compared with the density of single crystal Si of 2.33 g / cm 3 , the porous Si layer 43 has a density of 1.1 to 0.% by changing the density of the HF solution to 50 to 20%.
It can be changed in the range of 6 g / cm 3 .
【0034】この多孔質Si層は、透過電子顕微鏡によ
る観察によれば、平均約数十オングストローム程度の径
の孔が形成される。その密度は単結晶Siに比べると、
半分以下になるにもかかわらず、単結晶性は維持されて
おり、多孔質層の上部へ単結晶Si層をエピタキシャル
成長させることも可能である。According to observation with a transmission electron microscope, pores having an average diameter of about several tens of angstroms are formed in this porous Si layer. Its density is higher than that of single crystal Si,
Despite being less than half, the single crystallinity is maintained, and it is also possible to epitaxially grow the single crystal Si layer on top of the porous layer.
【0035】ただし、1000℃以上のエピタキシャル
成長では内部の孔の再配列が起こり、後述する様な増速
酸化特性を失う。However, in the epitaxial growth at 1000 ° C. or more, rearrangement of internal holes occurs, and the accelerated oxidation characteristic as described later is lost.
【0036】この多孔質層は、下記の理由により、真性
或いは、低濃度N型Si層には形成されにくく、P型S
i基板のみに形成されやすい。This porous layer is difficult to be formed in the intrinsic or low-concentration N-type Si layer because of the following reason, and thus the P-type S-type
It is likely to be formed only on the i substrate.
【0037】多孔質Siは、Uhlir等によって19
56年に半導体の電解研磨の研究過程に於て発見された
(A.Uhlir,Bell Syst.Tech.
J.,vol 35,p.333(1956))。Porous Si has been described by Uhir et al.
It was discovered in the process of research on electropolishing of semiconductors in 1957 (A. Uhril, Bell System. Tech.
J. , Vol 35, p. 333 (1956)).
【0038】また、ウナガミ等は、陽極化成におけるS
iの溶解反応を研究し、HF溶液中のSiの陽極反応に
は正孔が必要であり、その反応は、次のようであると報
告している(T.ウナガミ:J.Electroc−h
em.Soc.,vol.127,p.476(198
0))。Unagi and S.
The dissolution reaction of i was studied, and holes were required for the anodic reaction of Si in HF solution, and the reaction was reported to be as follows (T. Unami: J. Electroc-h.
em. Soc. , Vol. 127, p. 476 (198
0)).
【0039】 Si+2HF+(2−n)e+ →SiF2 +2H+ +ne− SiF2 +2HF→SiF4 +H2 SiF4 +2HF→H2 SiF6 又は、 Si+4HF +(4−λ)e+ →SiF4+4H+ + λe- SiF4+2HF →H2SiF6 ここでe+ 及び、e- はそれぞれ、正孔と電子を表して
いる。また、n及びλは夫々シリコン1原子が溶解する
ために必要な正孔の数であり、n>2又は、λ>4なる
条件が満たされた場合に多孔質シリコンが形成されると
している。Si + 2HF + (2-n) e + → SiF 2 + 2H + + ne− SiF 2 + 2HF → SiF 4 + H 2 SiF 4 + 2HF → H 2 SiF 6 or Si + 4HF + (4-λ) e + → SiF 4 + 4H + + λe - SiF 4 + 2HF → H 2 SiF 6 Here, e + and e − represent holes and electrons, respectively. Further, n and λ are the numbers of holes required for dissolving one silicon atom, respectively, and porous silicon is formed when the condition of n> 2 or λ> 4 is satisfied.
【0040】以上のことから、正孔の存在するP型シリ
コンは、多孔質化されやすい。この多孔質化に於ける、
選択性は長野ら及び、イマイによって実証されている
(長野、中島、安野、大中、梶原;電子通信学会技術研
究報告、vol 78,SSD79−9549(197
9)、K.イマイ;Solid−State Elec
tronics vol 24,159(198
1))。このように正孔の存在するP型シリコンは多孔
質化されやすく、選択的にP型シリコンを多孔質するこ
とができる。From the above, P-type silicon having holes is likely to be made porous. In this porosity,
Selectivity has been demonstrated by Nagano et al. And Imai (Nagano, Nakajima, Anno, Onaka, Kajiwara; IEICE Technical Report, vol 78, SSD 79-9549 (197).
9), K. Imai; Solid-State Elec
tronics vol 24, 159 (198
1)). As described above, the P-type silicon in which holes are present is easily made porous, and the P-type silicon can be selectively made porous.
【0041】ただし、高濃度N型シリコンも多孔質化す
るという報告(R.P.Holmstorm,I.J.
Y.Chi Appl.Phys.Lett.vol.
42,386(1983))もあり、P、Nにこだわら
ず、多孔質化を実現できる基板を選ぶことが重要であ
る。However, it is reported that high-concentration N-type silicon also becomes porous (RP Holmstorm, IJ.
Y. Chi Appl. Phys. Lett. vol.
42, 386 (1983)), it is important to select a substrate that can realize porosity regardless of P and N.
【0042】また、多孔質層はその内部に大量の空隙が
形成されている為に、密度が半分以下に減少する。その
結果、体積に比べて表面積が飛躍的に増大するため、そ
の酸化速度は、通常の単結晶層の酸化速度に比べて、百
倍以上も増速される(H.高井、T.伊藤,J.App
l.Phys.vol 60,no 1,p.222
(1986))。即ち、前述したように、Si単結晶基
板の1200℃に於ける酸化速度は毎時約1ミクロン程
度であるから、多孔質Siの酸化速度は、毎時約100
ミクロン以上にも達し、数百ミクロンの厚みを持つウエ
ハー全体を酸化することも実用の領域で可能となる。更
に、大気圧以上の高圧下の酸化に於ける酸化速度増速現
象を利用すれば、酸化時間をより短縮できる(N.ツボ
ウチ,H.ミヨシ,A.ニシモト and H.アベ,
Japan J.Appl.Phys.vol 16,
no 5,855(1977))。Further, since the porous layer has a large amount of voids formed therein, its density is reduced to less than half. As a result, the surface area is drastically increased compared to the volume, and the oxidation rate thereof is increased 100 times or more as compared with the oxidation rate of a normal single crystal layer (H. Takai, T. Ito, J. . App
l. Phys. vol 60, no 1, p. 222
(1986)). That is, as described above, since the oxidation rate of the Si single crystal substrate at 1200 ° C. is about 1 micron / hour, the oxidation rate of porous Si is about 100 / hour.
It is possible to oxidize the entire wafer having a thickness of several microns or more and a thickness of several hundreds of microns in a practical range. Furthermore, the oxidation time can be further shortened by utilizing the oxidation rate acceleration phenomenon in the oxidation under a high pressure above atmospheric pressure (N. Tsubouchi, H. Miyoshi, A. Nishimoto and H. Abe,
Japan J. Appl. Phys. vol 16,
no 5,855 (1977)).
【0043】次に、真性或いは、低濃度N型Si層表面
42に、酸化防止膜として、Si3N4 層44を堆積し
て、上述のようにP型多孔質Si基板43を全部酸化し
てSiO2 とし、光透過性絶縁物基板1を作成する。真
性或いは、低濃度N型Si層表面42と酸化防止膜とし
てのSi3 N4 層44の間に歪みによる欠陥導入を避け
るためにバッファー層として薄いSiO2 層を挿入して
も良い。Next, a Si 3 N 4 layer 44 is deposited as an anti-oxidation film on the surface 42 of the intrinsic or low-concentration N-type Si layer, and the P-type porous Si substrate 43 is entirely oxidized as described above. As a result, SiO 2 is used to form the light transmissive insulator substrate 1. A thin SiO 2 layer may be inserted as a buffer layer between the intrinsic or low-concentration N-type Si layer surface 42 and the Si 3 N 4 layer 44 as an antioxidant film in order to avoid introducing defects due to strain.
【0044】一般にSi単結晶を酸化すると、その体積
は約2.2倍に増大するが、多孔質Siの場合には、そ
の密度を制御することにより、その体積膨張を抑制する
ことが可能となり、基板の反りと、表面残留単結晶層に
導入されるクラックを回避できる。単結晶Siの多孔質
Siに対する酸化後の体積比Rはつぎのように表すこと
ができる。Generally, when Si single crystal is oxidized, its volume increases about 2.2 times, but in the case of porous Si, its volume expansion can be suppressed by controlling its density. It is possible to avoid warpage of the substrate and cracks introduced into the surface residual single crystal layer. The volume ratio R of single-crystal Si to porous Si after oxidation can be expressed as follows.
【0045】R=2.2×(A/2.33) ここでAは、多孔質Siの密度である。もしR=1、す
なわち酸化後の体積膨張がない場合には、A=1.06
(g/cm2 )となり、多孔質層の密度を1.06にす
れば、体積膨張を抑制することができる。R = 2.2 × (A / 2.33) where A is the density of porous Si. If R = 1, that is, if there is no volume expansion after oxidation, A = 1.06
(G / cm 2 ), and by setting the density of the porous layer to 1.06, volume expansion can be suppressed.
【0046】図2(c)には本発明で得られる半導体基
板が示される。すなわち、図2(b)に於ける酸化防止
膜としてのSi3 N4 層44を除去することによって、
SiO2 光透過性絶縁物基板1上に結晶性がシリコンウ
エハーと同等な単結晶Si層42が平坦に、しかも均一
に薄層化されて、ウエハー全域に大面積に形成される。FIG. 2C shows a semiconductor substrate obtained by the present invention. That is, by removing the Si 3 N 4 layer 44 as an antioxidant film in FIG. 2B,
A single crystal Si layer 42 having a crystallinity equivalent to that of a silicon wafer is flattened and uniformly thinned on the SiO 2 light-transmitting insulating substrate 1 to have a large area over the entire wafer.
【0047】こうして得られた半導体基板は、光透過性
基板上の絶縁分離された電子素子作製という点から見て
も好適に使用することができる。The semiconductor substrate thus obtained can be preferably used from the viewpoint of producing an electronic element on a light transmissive substrate which is insulated and separated.
【0048】以上は、多孔質化を行う前に真性或いは、
低濃度N型層を形成し、その後、陽極化成により選択的
にP型基板のみを多孔質化する方法である。The above is the intrinsic or
In this method, a low concentration N-type layer is formed, and then only the P-type substrate is selectively made porous by anodization.
【0049】また、基板の全てを多孔質化した後に単結
晶層をエピタキシャル成長させる方法も有効である。基
板の全てを多孔質化した後に単結晶層をエピタキシャル
成長させる方法について簡単に説明する。A method of epitaxially growing a single crystal layer after making the whole substrate porous is also effective. A method of epitaxially growing a single crystal layer after making all of the substrate porous will be briefly described.
【0050】前述したように、多孔質Si層には、透過
電子顕微鏡による観察によれば、平均約数十オングスト
ローム程度の径の孔が形成されており、その密度は単結
晶Siに比べると、半分以下になるにもかかわらず、単
結晶性は維持されており、多孔質層の上部へ単結晶Si
層をエピタキシャル成長させることも可能である。ただ
し、1000℃以上では、エピタキシャル成長時に内部
の孔の再配列が起こり、増速酸化の特性を失う。このた
め、Si層のエピタキシャル成長には、減圧CVD法、
分子線エピタキシャル成長、プラズマCVD、光CV
D、バイアス・スパッター法等の低温成長が好適とされ
る。As described above, in the porous Si layer, pores having an average diameter of about several tens of angstroms are formed in the porous Si layer by observation with a transmission electron microscope, and the density thereof is higher than that of single crystal Si. Despite being less than half, single crystallinity is maintained, and single crystal Si is added to the upper part of the porous layer.
It is also possible to grow the layers epitaxially. However, at 1000 ° C. or higher, internal pore rearrangement occurs during epitaxial growth, and the property of accelerated oxidation is lost. Therefore, for the epitaxial growth of the Si layer, the low pressure CVD method,
Molecular beam epitaxial growth, plasma CVD, optical CV
Low temperature growth such as D and bias sputtering is preferred.
【0051】先ず、Si単結晶基板を用意して、その全
部を多孔質化する。次に低温成長により、エピタキシャ
ル成長を多孔質化した基板表面に行い、薄膜単結晶層を
形成する。そして酸化防止膜の窒化シリコン層を該エピ
タキシャル層表面に堆積したのち酸化して、多孔質基板
を全て酸化シリコンに変質させる。最終的には、表面の
酸化防止膜を除去して光透過性絶縁物基板上の単結晶層
が得られる。First, a Si single crystal substrate is prepared and all of it is made porous. Next, epitaxial growth is performed on the surface of the porous substrate by low temperature growth to form a thin film single crystal layer. Then, a silicon nitride layer of an antioxidant film is deposited on the surface of the epitaxial layer and then oxidized to transform the entire porous substrate into silicon oxide. Finally, the anti-oxidation film on the surface is removed to obtain a single crystal layer on the light transmissive insulator substrate.
【0052】次に、上記した光透過性基板表面の単結晶
薄層を部分酸化法或いは、エッチングにより島状に分離
する。Next, the single crystal thin layer on the surface of the light transmitting substrate is separated into islands by the partial oxidation method or etching.
【0053】続いて該単結晶薄層上に、バイポーラトラ
ンジスタを形成する方法を図3を用いて説明する。NP
Nトランジスタ(図1の2)を形成しようとする単結晶
シリコン島(図1の5)にN型不純物イオンを打ち込ん
でコレクタ領域とする。また、PNPトランジスタを形
成しようとする場合は、単結晶シリコン島にP型不純物
イオンを打ち込んでコレクタ領域とする。Next, a method of forming a bipolar transistor on the single crystal thin layer will be described with reference to FIG. NP
N-type impurity ions are implanted into a single crystal silicon island (5 in FIG. 1) to form an N transistor (2 in FIG. 1) to form a collector region. Further, when a PNP transistor is to be formed, P-type impurity ions are implanted into the single crystal silicon island to form a collector region.
【0054】次に、図3(a)に示すように、ドライ酸
化あるいは、パイロジェニックによるウェット酸化等に
より表面に酸化膜8を形成する。続いて、フォトリソグ
ラフィー等を用いて、酸化膜8を部分的に除去し、コレ
クタ領域15の一部にイオン注入法、及び、熱拡散法等
を用いて、コレクタ領域と異なる不純物を拡散し、ベー
ス領域16を形成する。次に、フォトレジストにより形
成したマスクパターンを用いてエミッタ領域9、コレク
タコンタクト領域10にイオン注入を行い、コレクタ領
域15と同タイプになるような不純物を高濃度にドープ
する。Next, as shown in FIG. 3A, an oxide film 8 is formed on the surface by dry oxidation, wet oxidation by pyrogenicity, or the like. Then, the oxide film 8 is partially removed by using photolithography or the like, and an impurity different from that in the collector region is diffused in a part of the collector region 15 by using an ion implantation method, a thermal diffusion method, or the like. The base region 16 is formed. Next, ion implantation is performed on the emitter region 9 and the collector contact region 10 using a mask pattern formed of a photoresist, and an impurity having the same type as that of the collector region 15 is highly doped.
【0055】次に、図3(b)に示すように、層間絶縁
層11をCVD法、バイアススパッタ法等を用いて堆積
させる。更にコンタクトホールをフォトリソグラフィー
とエッチングにより形成した後、ベース領域16、エミ
ッタ領域9、及び、コレクタコンタクト領域10のそれ
ぞれの電極12,13,14をAl,Al−Si,W,
Mo,Wシリサイド、Ti,Tiシリサイド等の金属や
シリサイドにより形成することにより、本発明のバイポ
ーラトランジスタが得られる。Next, as shown in FIG. 3B, the interlayer insulating layer 11 is deposited by using the CVD method, the bias sputtering method or the like. Further, after forming contact holes by photolithography and etching, the electrodes 12, 13, 14 of the base region 16, the emitter region 9, and the collector contact region 10 are made of Al, Al-Si, W,
The bipolar transistor of the present invention can be obtained by forming it from a metal such as Mo, W silicide, Ti, Ti silicide, or a silicide.
【0056】次に電界効果トランジスタを形成する方法
を図4を用いて説明する。Nチャンネルトランジスタ
(図1の3)を形成しようとする単結晶シリコン島(図
1の6)にP型不純物イオン、Pチャンネルトランジス
タ(図1の4)を形成しようとする単結晶シリコン島
(図1の7)にN型不純物イオンをそれぞれ独立に打ち
込む。Next, a method for forming a field effect transistor will be described with reference to FIG. P-type impurity ions are formed on the single crystal silicon island (6 in FIG. 1) to form the N-channel transistor (3 in FIG. 1) and the single crystal silicon island (4 in FIG. 1) to form the P-channel transistor (4 in FIG. 1). N-type impurity ions are independently implanted into 7) of 1).
【0057】次に、図4(a)に示すようにそれぞれの
単結晶シリコン層上(図4の17,18)にゲート絶縁
膜(図4の19,20)を形成し、さらに多結晶シリコ
ンのゲート電極(図4の21,22)をパターニングし
て形成する。Next, as shown in FIG. 4A, a gate insulating film (19, 20 in FIG. 4) is formed on each single crystal silicon layer (17, 18 in FIG. 4), and further polycrystalline silicon is formed. The gate electrodes (21 and 22 in FIG. 4) are patterned and formed.
【0058】多結晶シリコンゲート電極(21,22)
をマスクにして、自己整合的に不純物をイオン注入する
ことによりソース、ドレイン領域を形成する。Nチャン
ネルトランジスタに対しては、N型不純物イオンを注入
してソース(図4の23)、ドレイン領域(図4の2
4)とし、Pチャンネルトランジスタに対しては、P型
不純物イオンを注入してソース(図4の25)、ドレイ
ン領域(図4の26)とする。Polycrystalline silicon gate electrodes (21, 22)
Using as a mask, the source and drain regions are formed by ion-implanting impurities in a self-aligned manner. For N-channel transistors, N-type impurity ions are implanted to form a source (23 in FIG. 4) and a drain region (2 in FIG. 4).
4), P-type impurity ions are implanted into the P-channel transistor to form a source (25 in FIG. 4) and a drain region (26 in FIG. 4).
【0059】次に、図4(b)のように全体をパシベー
ション膜(31)で覆った後、ソース、ドレイン電極
(図4の27,28,29,30)を金属薄膜の堆積と
パターニングによって形成して、素子が完成する。Next, after covering the whole with a passivation film (31) as shown in FIG. 4B, the source and drain electrodes (27, 28, 29, 30 in FIG. 4) are deposited and patterned by a metal thin film. Formed to complete the device.
【0060】上記したバイポーラトランジスタ、電界効
果トランジスタを例えば図5に示すような回路構成で相
互に薄膜金属配線等により接続することにより、集積回
路が製造される。An integrated circuit is manufactured by connecting the above-mentioned bipolar transistor and field effect transistor to each other in a circuit configuration as shown in FIG. 5, for example, by thin film metal wiring.
【0061】[0061]
【実施例】以下、具体的に行った実施例によって本発明
を説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to specific examples.
【0062】(実施例1)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)Si基板上にCVD法により、N型S
iエピタキシャル層を1ミクロン成長させた。堆積条件
は、以下のとおりである。Example 1 An N-type S was formed on a P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm by a CVD method.
The i epitaxial layer was grown to 1 micron. The deposition conditions are as follows.
【0063】 反応ガス流量:SiH2 Cl2 1000 SCCM H2 230 l/min. PH3 (50ppm) 72 SCCM 温度: 1080 ℃ 圧力: 80 Torr 時間: 2 min. この基板を50%のHF溶液中において陽極化成を行っ
た。この時の電流密度は、100mA/cm2 であっ
た。又、この時の多孔質化速度は、8.4μm/mi
n.であり200ミクロンの厚みを持ったP型(10
0)Si基板全体は、24分で多孔質化された。前述し
たようにこの陽極化成では、P型(100)Si基板の
みが多孔質化され、N型Siエピタキシャル層には変化
がなかった。Reaction gas flow rate: SiH 2 Cl 2 1000 SCCM H 2 230 l / min. PH 3 (50 ppm) 72 SCCM Temperature: 1080 ° C. Pressure: 80 Torr Time: 2 min. This substrate was anodized in a 50% HF solution. The current density at this time was 100 mA / cm 2 . The rate of porosity at this time is 8.4 μm / mi.
n. And a P-type (10
0) The entire Si substrate became porous in 24 minutes. As described above, in this anodization, only the P-type (100) Si substrate was made porous, and the N-type Si epitaxial layer remained unchanged.
【0064】次に、このエピタキシャル層の表面に減圧
CVD法によってSi3 N4 を0.1μm堆積して、酸
化防止膜を形成した。裏面に同時に形成されたSi3 N
4 は反応性イオンエッチングにより除去した。Next, 0.1 μm of Si 3 N 4 was deposited on the surface of this epitaxial layer by the low pressure CVD method to form an antioxidant film. Si 3 N simultaneously formed on the back surface
4 was removed by reactive ion etching.
【0065】その後に、多孔質化されたP型(100)
Si基板のみを酸化した。前述したように通常のSi単
結晶の熱酸化速度は約毎時1ミクロン程度(1200
℃、ウエット酸化、大気圧下)であるが、多孔質層の酸
化速度はその百倍ほど酸化速度が高い。すなわち、20
0ミクロンの厚みをもった多孔質化されたP型(10
0)Si基板は、2時間で酸化された。After that, the P type (100) made porous
Only the Si substrate was oxidized. As described above, the thermal oxidation rate of a normal Si single crystal is about 1 micron / hour (1200
(° C, wet oxidation, under atmospheric pressure), but the oxidation rate of the porous layer is about 100 times higher. That is, 20
Porous P-type with a thickness of 0 micron (10
0) The Si substrate was oxidized in 2 hours.
【0066】Si3 N4 層を除去した後には、透明なS
iO2 基板の上部に1μmの厚みを持った単結晶Si層
が形成できた。After removing the Si 3 N 4 layer, a transparent S
A single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the iO 2 substrate.
【0067】透過電子顕微鏡による断面観察の結果、S
i層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な結
晶性が維持されていることが確認された。As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope, S
No new crystal defect was introduced into the i layer, and it was confirmed that good crystallinity was maintained.
【0068】上記単結晶シリコン薄膜にNPNバイポー
ラトランジスタ、Nチャネル、Pチャネルの電界効果ト
ランジスタを作製し、相互に接続することにより、集積
回路を作製した。なお、各トランジスタの製造方法につ
いては公知の集積回路製造技術がもちられるので省略す
るものとし、実質的な単結晶半導体層の形成方法につい
てのみ説明を行った。また、以下の実施例についても同
様である。NPN bipolar transistors, N-channel and P-channel field effect transistors were formed on the above-mentioned single crystal silicon thin film and connected to each other to prepare an integrated circuit. Since a known integrated circuit manufacturing technique is used for the method of manufacturing each transistor, description thereof will be omitted, and only the method of forming a substantial single crystal semiconductor layer will be described. The same applies to the following examples.
【0069】(実施例2)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)Si基板上にCVD法により、N型S
iエピタキシャル層を0.5ミクロン成長させた。堆積
条件は、以下の通りである。(Embodiment 2) An N-type S is formed on a P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm by a CVD method.
The i epitaxial layer was grown to 0.5 micron. The deposition conditions are as follows.
【0070】 反応ガス流量:SiH2 Cl2 1000 SCCM H2 230 1/min. PH3 (50ppm) 72 SCCM 温度: 1080 ℃ 圧力: 80 Torr 時間: 1 min. この基板を50%のHF溶液中において陽極化成を行っ
た。この時の電流密度は、100mA/cm2 であっ
た。この時の多孔質化速度は、8.4μm/min.で
あり200ミクロンの厚みを持ったP型(100)Si
基板全体は、24分で多孔質化された。前述したように
この陽極化成では、P型(100)Si基板のみが多孔
質化されN型Siエピタキシャル層には変化がなかっ
た。Reaction gas flow rate: SiH 2 Cl 2 1000 SCCM H 2 230 1 / min. PH 3 (50 ppm) 72 SCCM Temperature: 1080 ° C. Pressure: 80 Torr Time: 1 min. This substrate was anodized in a 50% HF solution. The current density at this time was 100 mA / cm 2 . The porosification rate at this time was 8.4 μm / min. And P-type (100) Si with a thickness of 200 microns
The entire substrate became porous in 24 minutes. As described above, in this anodization, only the P-type (100) Si substrate was made porous, and the N-type Si epitaxial layer remained unchanged.
【0071】次に、このエピタキシャル層の表面に減圧
CVD法によってSi3 N4 を0.1μm堆積して、酸
化防止膜を形成した。裏面に同時に形成されたSi3 N
4 は反応性イオンエッチングにより除去した。Next, 0.1 μm of Si 3 N 4 was deposited on the surface of this epitaxial layer by the low pressure CVD method to form an antioxidant film. Si 3 N simultaneously formed on the back surface
4 was removed by reactive ion etching.
【0072】その後に、多孔質化したP型(100)S
i基板のみを酸化した。通常のSi単結晶の熱酸化速度
は、約毎時1ミクロン程度であるが、(1200℃、ウ
エット酸化、大気圧下)多孔質層の酸化速度はその百倍
ほど酸化速度が高い。更に、酸化時間を短縮するため高
圧下の酸化を行った。6.57kg/cm2 の加圧下で
1200℃、ウエット酸化を行ったところ5倍の酸化速
度が得られ、200ミクロンの厚みをもった多孔質化さ
れたP型(100)Si基板は、24分で酸化が完了し
た。After that, the P-type (100) S made porous
Only the i substrate was oxidized. The thermal oxidation rate of a normal Si single crystal is about 1 micron / hour, but (1200 ° C., wet oxidation, under atmospheric pressure), the oxidation rate of the porous layer is 100 times higher than that. Furthermore, in order to shorten the oxidation time, oxidation was performed under high pressure. When wet oxidation was performed at 1200 ° C. under a pressure of 6.57 kg / cm 2 , a 5 times higher oxidation rate was obtained, and a P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was 24 Oxidation was complete in minutes.
【0073】Si3 N4 層を除去した後には、透明なS
iO2 基板の上部に1μmの厚みを持った単結晶Si層
が形成できた。透過電子顕微鏡による断面観察の結果、
Si層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な
結晶性が維持されていることが確認された。After removing the Si 3 N 4 layer, a transparent S
A single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the iO 2 substrate. As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope,
It was confirmed that new crystal defects were not introduced into the Si layer and good crystallinity was maintained.
【0074】(実施例3)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板を50%のHF溶液中
において陽極化成を行った。この時の電流密度は、10
0mA/cm2 であった。この時の多孔質化速度は、
8.4μm/min.であり200ミクロンの厚みを持
ったP型(100)Si基板全体は、24分で多孔質化
された。Example 3 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 200 μm was anodized in a 50% HF solution. The current density at this time is 10
It was 0 mA / cm 2 . The porosification rate at this time is
8.4 μm / min. The entire P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was made porous in 24 minutes.
【0075】該P型(100)多孔質Si基板上に減圧
CVD法により、Siエピタキシャル層を2ミクロン低
温成長させた。堆積条件は、以下のとおりである。On the P-type (100) porous Si substrate, a Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 2 μm by the low pressure CVD method. The deposition conditions are as follows.
【0076】 反応ガス:SiH4 :500 sccm 温度: 850 ℃ 圧力: 30 Torr 成長速度: 0.1 μm/min. このエピタキシャル層の表面を500nm酸化した後に
減圧CVD法によってSi3 N4 を0.1μm堆積し
て、酸化防止膜を形成した。同時に裏面に形成されたS
i3 N4 膜は反応性イオンエッチングにより除去した。Reaction gas: SiH 4 : 500 sccm Temperature: 850 ° C. Pressure: 30 Torr Growth rate: 0.1 μm / min. After the surface of this epitaxial layer was oxidized to a thickness of 500 nm, 0.1 μm of Si 3 N 4 was deposited by a low pressure CVD method to form an antioxidant film. S formed on the back surface at the same time
The i 3 N 4 film was removed by reactive ion etching.
【0077】のちに多孔質化したP型(100)Si基
板のみを酸化した。200ミクロンの厚みをもった多孔
質化されたP型(100)Si基板は、1200℃のウ
エット酸化を大気圧下で行なうことにより、2時間で酸
化された。After that, only the P-type (100) Si substrate which was made porous was oxidized. The porous P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was oxidized in 2 hours by performing wet oxidation at 1200 ° C. under atmospheric pressure.
【0078】Si3 N4 層を除去した後には、透明なS
iO2 基板の上部に1μmの厚みを持った単結晶Si層
が形成できた。透過電子顕微鏡による断面観察の結果、
Si層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な
結晶性が維持されていることが確認された。After removing the Si 3 N 4 layer, a transparent S
A single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the iO 2 substrate. As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope,
It was confirmed that new crystal defects were not introduced into the Si layer and good crystallinity was maintained.
【0079】(実施例4)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板を50%のHF溶液中
において陽極化成を行った。この時の電流密度は、10
0mA/cm2 であった。この時の多孔質化速度は、
8.4μm/min.であり200ミクロンの厚みを持
ったP型(100)Si基板全体は、24分で多孔質化
された。Example 4 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 200 μm was anodized in a 50% HF solution. The current density at this time is 10
It was 0 mA / cm 2 . The porosification rate at this time is
8.4 μm / min. The entire P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was made porous in 24 minutes.
【0080】該P型(100)多孔質Si基板上にプラ
ズマCVD法により、Siエピタキシャル層を0.5ミ
クロン低温成長させた。堆積条件は、以下のとおりであ
る。On the P-type (100) porous Si substrate, a Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.5 μm by the plasma CVD method. The deposition conditions are as follows.
【0081】 ガス: SiH4 高周波電力: 100 W 温度: 800 ℃ 圧力: 1×10-2 Torr 成長速度: 2.5 nm/sec このエピタキシャル層の表面を50nm酸化した後に減
圧CVD法によってSi3 N4 を0.1μm堆積して、
酸化防止膜を形成した。同時に裏面に形成されたSi3
N4 膜は反応性イオンエッチングにより除去した。Gas: SiH 4 High frequency power: 100 W Temperature: 800 ° C. Pressure: 1 × 10 −2 Torr Growth rate: 2.5 nm / sec After the surface of this epitaxial layer was oxidized by 50 nm, Si 3 N was formed by a low pressure CVD method. 4 is deposited to 0.1 μm,
An antioxidant film was formed. At the same time, Si 3 formed on the back surface
The N 4 film was removed by reactive ion etching.
【0082】のちにP型(100)Si基板のみを酸化
(1200℃、ウエット酸化、大気圧)した。200ミ
クロンの厚みをもった多孔質化されたP型(100)S
i基板は、2時間で酸化された。Si3 N4 層を除去し
た後には、透明なSiO2 基板の上部に1μmの厚みを
持った単結晶Si層が形成できた。透過電子顕微鏡によ
る断面観察の結果、Si層には新たな結晶欠陥は導入さ
れておらず、良好な結晶性が維持されていることが確認
された。After that, only the P-type (100) Si substrate was oxidized (1200 ° C., wet oxidation, atmospheric pressure). Porous P-type (100) S with a thickness of 200 microns
The i-substrate was oxidized in 2 hours. After removing the Si 3 N 4 layer, a single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the transparent SiO 2 substrate. As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that new crystal defects were not introduced into the Si layer and good crystallinity was maintained.
【0083】(実施例5)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板を50%のHF溶液中
において陽極化成を行った。この時の電流密度は、10
0mA/cm2 であった。この時の多孔質化速度は、
8.4μm/min.であり200ミクロンの厚みを持
ったP型(100)Si基板全体は、24分で多孔質化
された。Example 5 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 200 μm was anodized in a 50% HF solution. The current density at this time is 10
It was 0 mA / cm 2 . The porosification rate at this time is
8.4 μm / min. The entire P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was made porous in 24 minutes.
【0084】該P型(100)多孔質Si基板上にMB
E法により、Siエピタキシャル層を0.5ミクロン低
温成長させた。堆積条件は、以下のとおりである。MB on the P-type (100) porous Si substrate
The Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.5 micron by the E method. The deposition conditions are as follows.
【0085】 温度: 700 ℃ 圧力: 1×10-9 Torr 成長速度: 0.1 nm/sec このエピタキシャル層の表面に減圧CVD法によってS
i3 N4 を0.1μm堆積して、酸化防止膜を形成し
た。同時に裏面に形成されたSi3 N4 膜は反応性イオ
ンエッチングにより除去した。Temperature: 700 ° C. Pressure: 1 × 10 −9 Torr Growth rate: 0.1 nm / sec S was formed on the surface of this epitaxial layer by the low pressure CVD method.
i 3 N 4 was deposited to a thickness of 0.1 μm to form an antioxidant film. At the same time, the Si 3 N 4 film formed on the back surface was removed by reactive ion etching.
【0086】のちにP型(100)Si基板のみを酸化
した。尚、酸化時間を短縮するため高圧下の酸化を行っ
た(6.57kg/cm2 の加圧下で1200℃,ウエ
ット酸化)。200ミクロンの厚みをもった多孔質化さ
れたP型(100)Si基板は、24分で酸化が完了し
た。After that, only the P-type (100) Si substrate was oxidized. In order to shorten the oxidation time, oxidation was performed under high pressure (wet oxidation at 1200 ° C. under a pressure of 6.57 kg / cm 2 ). The porous P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was completely oxidized in 24 minutes.
【0087】Si3 N4 層を除去した後には、透明なS
iO2 基板の上部に1μmの厚みを持った単結晶Si層
が形成できた。透過電子顕微鏡による断面観察の結果、
Si層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な
結晶性が維持されていることが確認された。After removing the Si 3 N 4 layer, a transparent S
A single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the iO 2 substrate. As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope,
It was confirmed that new crystal defects were not introduced into the Si layer and good crystallinity was maintained.
【0088】(実施例6)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板を50%のHF溶液中
において陽極化成を行った。この時の電流密度は、10
0mA/cm2 であった。この時の多孔質化速度は、
8.4μm/min.であり200ミクロンの厚みを持
ったP型(100)Si基板全体は、24分で多孔質化
された。Example 6 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 200 μm was anodized in a 50% HF solution. The current density at this time is 10
It was 0 mA / cm 2 . The porosification rate at this time is
8.4 μm / min. The entire P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was made porous in 24 minutes.
【0089】該P型(100)多孔質Si基板上にプラ
ズマCVD法により、Siエピタキシャル層を0.5ミ
クロン低温成長させた。堆積条件は、以下の通りであ
る。On the P-type (100) porous Si substrate, a Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.5 μm by the plasma CVD method. The deposition conditions are as follows.
【0090】 ガス: SiH4 高周波電力: 100 W 温度: 800 ℃ 圧力: 1×10-2 Torr 成長速度: 2.5 nm/sec このエピタキシャル層の表面を50nm酸化した後に減
圧CVD法によってSi3 N4 を0.1μm堆積して、
酸化防止膜を形成した。同時に裏面に形成されたSi3
N4 は、反応性イオンエッチングにより除去した。Gas: SiH 4 High frequency power: 100 W Temperature: 800 ° C. Pressure: 1 × 10 -2 Torr Growth rate: 2.5 nm / sec After the surface of this epitaxial layer was oxidized by 50 nm, Si 3 N was formed by a low pressure CVD method. 4 is deposited to 0.1 μm,
An antioxidant film was formed. At the same time, Si 3 formed on the back surface
N 4 was removed by reactive ion etching.
【0091】のちにP型(100)Si基板のみを酸化
した。尚、酸化時間を短縮するため高圧下の酸化を行っ
た(6.57kg/cm2 の加圧下で1200℃,ウエ
ット酸化)。200ミクロンの厚みをもった多孔質化さ
れたP型(100)Si基板は、24分で酸化が完了し
た。After that, only the P-type (100) Si substrate was oxidized. In order to shorten the oxidation time, oxidation was performed under high pressure (wet oxidation at 1200 ° C. under a pressure of 6.57 kg / cm 2 ). The porous P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm was completely oxidized in 24 minutes.
【0092】Si3 N4 層を除去した後には、透明なS
iO2 基板の上部に1μmの厚みを持った単結晶Si層
が形成できた。透過電子顕微鏡による断面観察の結果、
Si層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な
結晶性が維持されていることが確認された。After removing the Si 3 N 4 layer, a transparent S
A single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the iO 2 substrate. As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope,
It was confirmed that new crystal defects were not introduced into the Si layer and good crystallinity was maintained.
【0093】(実施例7)200ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)Si基板表面にプロトンのイオン注入
によって、N型Si層を1ミクロン形成した。H+ 注入
量は、5×1015(ions/cm2 )であった。この
基板を50%のHF溶液中において陽極化成を行った。
この時の電流密度は、100mA/cm2 であった。こ
の時の多孔質化速度は、8.4μm/min.であり、
200ミクロンの厚みを持ったP型(100)Si基板
全体は、24分で多孔質化された。前述したようにこの
陽極化成では、P型(100)Si基板のみが多孔質化
されN型Si層には変化がなかった。Example 7 An N-type Si layer having a thickness of 1 μm was formed on the surface of a P-type (100) Si substrate having a thickness of 200 μm by ion implantation of protons. The H + injection amount was 5 × 10 15 (ions / cm 2 ). This substrate was anodized in a 50% HF solution.
The current density at this time was 100 mA / cm 2 . The porosification rate at this time was 8.4 μm / min. And
The entire P-type (100) Si substrate with a thickness of 200 microns was made porous in 24 minutes. As described above, in this anodization, only the P-type (100) Si substrate was made porous and the N-type Si layer remained unchanged.
【0094】このN型Si層の表面を50nm酸化した
後に表面に減圧CVD法によってSi3 N4 を0.1μ
m堆積して、酸化防止膜を形成した。同時に裏面に形成
されたSi3 N4 膜は反応性イオンエッチングにより除
去した。After oxidizing the surface of this N-type Si layer by 50 nm, 0.1 μ of Si 3 N 4 was applied to the surface by a low pressure CVD method.
Then, an antioxidant film was formed. At the same time, the Si 3 N 4 film formed on the back surface was removed by reactive ion etching.
【0095】のちにP型(100)Si基板のみを酸化
(1200℃、ウエット酸化、大気圧下)した。200
ミクロンの厚みをもった多孔質化されたP型(100)
Si基板は、2時間で酸化された。After that, only the P-type (100) Si substrate was oxidized (1200 ° C., wet oxidation, under atmospheric pressure). 200
Porous P-type (100) with micron thickness
The Si substrate was oxidized in 2 hours.
【0096】Si3 N4 層を除去した後には、透明なS
iO2 基板の上部に1μmの厚みを持った単結晶Si層
が形成できた。透過電子顕微鏡による断面観察の結果、
Si層には新たな結晶欠陥は導入されておらず、良好な
結晶性が維持されていることが確認された。After removing the Si 3 N 4 layer, a transparent S
A single crystal Si layer having a thickness of 1 μm could be formed on the iO 2 substrate. As a result of cross-sectional observation with a transmission electron microscope,
It was confirmed that new crystal defects were not introduced into the Si layer and good crystallinity was maintained.
【0097】[0097]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による半導
体装置は、多孔質基板を酸化することにより得られた透
明基板上に形成された良質なる単結晶層に素子が作製さ
れることによって、高性能のバイポーラトランジスタと
電界効果トランジスタ等の半導体装置により構成される
集積回路を作製できる。As described above in detail, in the semiconductor device according to the present invention, the element is formed on the high quality single crystal layer formed on the transparent substrate obtained by oxidizing the porous substrate. An integrated circuit composed of semiconductor devices such as high performance bipolar transistors and field effect transistors can be manufactured.
【0098】そのため光透過性基体に、基板、コレクタ
間の容量が低減され、α線等によるソフトエラー等のな
いバイポーラトランジスタと、浮遊容量が少なく、ラッ
チアップ現象等のない電界効果トランジスタを作製で
き、これらを適宜組み合わせることにより、高速動作が
可能な集積回路を低価格で提供することが可能となる。
また、本発明によれば、元々良質な単結晶Si基板を出
発材料として、単結晶層を表面にのみに残して下部のS
i基板を透明なSiO2 に変質させるものであり、従来
困難であった光透過性基板上に結晶性の優れた単結晶層
を形成することが容易になった。また、ガラス基板など
を用いないので、新たな不純物汚染の心配がない。Therefore, the capacitance between the substrate and the collector is reduced on the light-transmissive substrate, and the bipolar transistor without soft error due to α-rays and the like, and the field effect transistor with less stray capacitance and latch-up phenomenon can be manufactured. By appropriately combining these, it becomes possible to provide an integrated circuit capable of high-speed operation at a low price.
Further, according to the present invention, originally, a good quality single crystal Si substrate is used as a starting material, and the single crystal layer is left only on the surface, and the S
Since the i substrate is transformed into transparent SiO 2 , it has become easy to form a single crystal layer having excellent crystallinity on a light transmissive substrate which has been difficult in the past. Further, since no glass substrate or the like is used, there is no concern about new contamination of impurities.
【0099】また実施例にも詳細に記述したように、多
数処理を短時間に行うことが可能となり、その生産性と
経済性に多大の進歩がある。Further, as described in detail in the embodiments, it becomes possible to perform a large number of processes in a short time, which is a great improvement in productivity and economic efficiency.
【図1】本発明の一実施例による半導体装置の模式的断
面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す半導体装置の基板作製工程を説明す
るための模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a substrate manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
【図3】図1に示す半導体装置のバイポーラトランジス
タ形成の工程を説明するための模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a step of forming a bipolar transistor of the semiconductor device shown in FIG.
【図4】図1に示す半導体装置の電界効果トランジスタ
形成の工程を説明するための模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a step of forming a field effect transistor of the semiconductor device shown in FIG.
【図5】本発明の一例の半導体装置の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a semiconductor device according to an example of the present invention.
1 光透過性絶縁物酸化シリコン基板 2 NPN型バイポーラトランジスタ 3 Nチャンネル電界効果トランジスタ 4 Pチャンネル電界効果トランジスタ 5 島状単結晶層 6 島状単結晶層 7 島状単結晶層 8 酸化膜 9 エミッタ領域 10 コレクタコンタクト領域 11 層間絶縁層 12 ベース電極 13 エミッタ電極 14 コレクタ電極 15 コレクタ領域 16 ベース領域 17 島状単結晶層 18 島状単結晶層 19 ゲート酸化膜 20 ゲート酸化膜 21 ゲート電極 22 ゲート電極 23 ソース領域 24 ドレイン領域 25 ソース領域 26 ドレイン領域 27 ソース電極 28 ドレイン電極 29 ソース電極 30 ドレイン電極 31 パシベーション膜 41 Si単結晶基板 42 Si単結晶基板 43 多孔質Si基板 44 Si3 N4 酸化防止膜1 Light Transmissive Insulator Silicon Oxide Substrate 2 NPN Bipolar Transistor 3 N-Channel Field Effect Transistor 4 P-Channel Field Effect Transistor 5 Island Single Crystal Layer 6 Island Single Crystal Layer 7 Island Single Crystal Layer 8 Oxide Film 9 Emitter Region 10 collector contact region 11 interlayer insulating layer 12 base electrode 13 emitter electrode 14 collector electrode 15 collector region 16 base region 17 island-shaped single crystal layer 18 island-shaped single crystal layer 19 gate oxide film 20 gate oxide film 21 gate electrode 22 gate electrode 23 Source region 24 Drain region 25 Source region 26 Drain region 27 Source electrode 28 Drain electrode 29 Source electrode 30 Drain electrode 31 Passivation film 41 Si single crystal substrate 42 Si single crystal substrate 43 Porous Si substrate 44 Si 3 N Four Antioxidant film
Claims (5)
晶層を有する基板の該多孔質半導体層を酸化して、少な
くとも可視光領域において光透過性絶縁物とした基板
と、 該光透過性絶縁物基板上の前記非多孔質半導体単結晶層
を活性領域としたバイポーラトランジスタ及び絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタを有することを特徴とする半
導体装置。1. A substrate having a non-porous semiconductor single crystal layer on a porous semiconductor layer, wherein the porous semiconductor layer is oxidized to form a light transmissive insulator at least in a visible light region, and the light transmissive substrate. A semiconductor device comprising a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor, each of which has the non-porous semiconductor single crystal layer on a conductive insulator substrate as an active region.
シリコン単結晶層であり、前記多孔質半導体層が多孔質
シリコン層である請求項1に記載の半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the non-porous semiconductor single crystal layer is a non-porous silicon single crystal layer, and the porous semiconductor layer is a porous silicon layer.
ン単結晶層を有する基板を形成する工程と、 前記多孔質シリコン基板を酸化して、少なくとも可視光
領域において透光性の、光透過性絶縁物基板とする工程
と、 前記非多孔質シリコン単結晶層を活性層として素子を形
成する工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。3. A step of forming a substrate having a non-porous silicon single crystal layer on a porous silicon substrate; oxidizing the porous silicon substrate to transmit light in at least a visible light region; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming an insulator substrate; and a step of forming an element using the non-porous silicon single crystal layer as an active layer.
キシャル成長により、前記多孔質シリコン基板上に形成
されることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の
製造方法。4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the non-porous silicon single crystal layer is formed on the porous silicon substrate by epitaxial growth.
リコン単結晶層を有する基板を形成する工程が、P型シ
リコン基板上にN型シリコン単結晶層を形成した基板
を、陽極化成により、前記P型シリコン基板を多孔質化
する工程であることを特徴とする請求項3に記載の半導
体装置の製造方法。5. The step of forming a substrate having a non-porous silicon single crystal layer on the porous silicon substrate comprises anodizing a substrate having an N-type silicon single crystal layer formed on a P-type silicon substrate, The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the step is a step of making the P-type silicon substrate porous.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194192A JPH05218316A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194192A JPH05218316A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218316A true JPH05218316A (en) | 1993-08-27 |
Family
ID=12622245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4194192A Pending JPH05218316A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05218316A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6693329B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-02-17 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor devices having a field effect transistor and a bi-polar transistor |
| US6734500B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-05-11 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor devices including a bi-polar transistor and a field effect transistor |
| US6762465B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-07-13 | Seiko Epson Corporation | BiCMOS inverter |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4194192A patent/JPH05218316A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6734500B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-05-11 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor devices including a bi-polar transistor and a field effect transistor |
| US6693329B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-02-17 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor devices having a field effect transistor and a bi-polar transistor |
| US6762465B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-07-13 | Seiko Epson Corporation | BiCMOS inverter |
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