JPS6376440A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPS6376440A JPS6376440A JP22108686A JP22108686A JPS6376440A JP S6376440 A JPS6376440 A JP S6376440A JP 22108686 A JP22108686 A JP 22108686A JP 22108686 A JP22108686 A JP 22108686A JP S6376440 A JPS6376440 A JP S6376440A
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- silicon substrate
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Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はシリコン基板のエツチング方法に関し、特にＰ
Ｎ接合基板のＰ型層のみを除去しシリコンダイアフラム
を形成するための電気化学エツチング方法に関する。
Ｎ接合基板のＰ型層のみを除去しシリコンダイアフラム
を形成するための電気化学エツチング方法に関する。
従来、この種のエツチング方法はＰ型層表面に酸化膜や
窒化膜を形成し、エツチングに対する保護膜としていた
。例として、半導体圧力センサのダイアフラム形成の場
合について説明する。第５図にシリコン基板の断面図を
示す。ＰＮ接合基板のＮ型層２０表面に感圧抵抗となる
Ｐ型拡散層１０を形成し、両面に酸化膜１１あるいは窒
化膜を形成する。次にダイアフラム・パターンをＰ型シ
リコン基板１０表面にフォトリングラフイー技術により
形成し、２Ｍシリコン基板１を電気化学エッチングによ
り除去しダイアフラムを形成する。エツチングはＰＮ接
合界面で自動的に停止し、Ｎ型層２のみが残る。従って
Ｎ型層２の厚さをエピタキシャル成長技術や熱拡散等で
正確に制御すればダイアフラムの厚さを高精度に制御で
きる。
窒化膜を形成し、エツチングに対する保護膜としていた
。例として、半導体圧力センサのダイアフラム形成の場
合について説明する。第５図にシリコン基板の断面図を
示す。ＰＮ接合基板のＮ型層２０表面に感圧抵抗となる
Ｐ型拡散層１０を形成し、両面に酸化膜１１あるいは窒
化膜を形成する。次にダイアフラム・パターンをＰ型シ
リコン基板１０表面にフォトリングラフイー技術により
形成し、２Ｍシリコン基板１を電気化学エッチングによ
り除去しダイアフラムを形成する。エツチングはＰＮ接
合界面で自動的に停止し、Ｎ型層２のみが残る。従って
Ｎ型層２の厚さをエピタキシャル成長技術や熱拡散等で
正確に制御すればダイアフラムの厚さを高精度に制御で
きる。
上述した従来のエツチング方法はマスク材料として酸化
膜や窒化膜を使うので、これらの薄膜を成長する時に高
温雰囲気が必要で、ＰＮ接合基板の不純物が再分布し、
Ｎ型層の厚さが変化するという欠点があった。例えば熱
酸化膜を成長するには９００”−１０００Ｇの温度が必
要で、低圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法による窒化膜でも８００°〜
９００Ｃの温度が必要である。
膜や窒化膜を使うので、これらの薄膜を成長する時に高
温雰囲気が必要で、ＰＮ接合基板の不純物が再分布し、
Ｎ型層の厚さが変化するという欠点があった。例えば熱
酸化膜を成長するには９００”−１０００Ｇの温度が必
要で、低圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法による窒化膜でも８００°〜
９００Ｃの温度が必要である。
ＣＶＤ法による酸化膜成長は４００１〜５００ｔ：’の
低温で可能であるが、ピンホールが多くエツチング用の
マスクには不適歯であった。
低温で可能であるが、ピンホールが多くエツチング用の
マスクには不適歯であった。
更に基板抵抗による電圧降下の為に電極接続部の遠端で
は充分な電流が供給されないのでエツチングが停止せず
にＮ型層もエツチングされるという欠点があった。
は充分な電流が供給されないのでエツチングが停止せず
にＮ型層もエツチングされるという欠点があった。
上述した従来のエツチング方法に対し、本発明はエツチ
ングのマスク材料として金属薄膜を低温度で成長させる
のでＰＮ接合の界面が移動しないことと同時に基板抵抗
を低下させ電極接続部の遠端にも充分な電流を供給でき
るという独創的内容を有する。
ングのマスク材料として金属薄膜を低温度で成長させる
のでＰＮ接合の界面が移動しないことと同時に基板抵抗
を低下させ電極接続部の遠端にも充分な電流を供給でき
るという独創的内容を有する。
本発明のエツチング方法は、シリコンのＰＮ接合基板の
Ｐ型基板の表面に金属薄膜パターンを形成してエツチン
グのマスク材料としている。
Ｐ型基板の表面に金属薄膜パターンを形成してエツチン
グのマスク材料としている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例で、半導体圧力センサの
ダイアフラムを形成する場合のシリコン基板の断面図で
ある。Ｐ型シリコン基板ｌの表面にＮ９層２をエピタキ
シャル成長法や熱拡散によシ形成する。次に金属薄膜３
を真空蒸着法やスパッタ法によｐ形成する。史に金属薄
膜３にフォトリングラフィ技術によりダイア７ラムパタ
ーンを形成する。第２図にダイアフラムパターンを形成
したシリコン基板の平面図管示す。このシリコン基板を
第３図に示すエツチング装置でエツチングする。石英容
器４にエツチング′＃Ｌ５を満し、シリコン基板と白金
ｌ＃Ｌ極６を浸漬する。シリコン基板のＮ型層２に直流
１！源７の陽極を接続し、白金電極６に陽極を接続する
。エツチング液はヒト２ジンや水酸化カリウム（ＫＯ）
ｉ） やエチレン譬ジアミン・ピロカテコールの様な
異方性エツチング液を用いる。３〜５ｖの直流電圧を印
加しながらシリコン基板を電気化学エツチングするとＰ
型シリコン基板ｌのダイア７ラムパターンを形成した部
分が異方性エツチングされＮ型層２に達すると自動的に
エツチングが停止して、ダイア７２ムが形成される。金
属薄膜としては真空蒸着法やスパッタ法によるアルミ膜
が適している。アルミ膜はヒドラジンやＫＯ）ｌやエチ
レン・ジアミン・ピロカテコールに対して耐食性がめシ
エッチング時のマスクとして使える。
ダイアフラムを形成する場合のシリコン基板の断面図で
ある。Ｐ型シリコン基板ｌの表面にＮ９層２をエピタキ
シャル成長法や熱拡散によシ形成する。次に金属薄膜３
を真空蒸着法やスパッタ法によｐ形成する。史に金属薄
膜３にフォトリングラフィ技術によりダイア７ラムパタ
ーンを形成する。第２図にダイアフラムパターンを形成
したシリコン基板の平面図管示す。このシリコン基板を
第３図に示すエツチング装置でエツチングする。石英容
器４にエツチング′＃Ｌ５を満し、シリコン基板と白金
ｌ＃Ｌ極６を浸漬する。シリコン基板のＮ型層２に直流
１！源７の陽極を接続し、白金電極６に陽極を接続する
。エツチング液はヒト２ジンや水酸化カリウム（ＫＯ）
ｉ） やエチレン譬ジアミン・ピロカテコールの様な
異方性エツチング液を用いる。３〜５ｖの直流電圧を印
加しながらシリコン基板を電気化学エツチングするとＰ
型シリコン基板ｌのダイア７ラムパターンを形成した部
分が異方性エツチングされＮ型層２に達すると自動的に
エツチングが停止して、ダイア７２ムが形成される。金
属薄膜としては真空蒸着法やスパッタ法によるアルミ膜
が適している。アルミ膜はヒドラジンやＫＯ）ｌやエチ
レン・ジアミン・ピロカテコールに対して耐食性がめシ
エッチング時のマスクとして使える。
半導体圧力センサはＮ型薄膜部にボロンを拡散しＰ型拡
散層を形成することにより製造される。
散層を形成することにより製造される。
〔実施例２〕
第４図は本発明の第２の実施例によるシリコン基板の断
面図である。シリコン基板及びＮｆｆ１層の構成は第１
の実施例と同一であるが、ここでは金属薄膜が２層構造
となっている。第１層金属薄膜８はシリコンとｅ滑性の
よいチタン（’ｌ’ ｉ ）を用い、５００〜１００Ｏ
Ａの厚さが良い。第２層金属薄膜９は１０００〜３００
０Ａの金（Ａｕ）が適当である。
面図である。シリコン基板及びＮｆｆ１層の構成は第１
の実施例と同一であるが、ここでは金属薄膜が２層構造
となっている。第１層金属薄膜８はシリコンとｅ滑性の
よいチタン（’ｌ’ ｉ ）を用い、５００〜１００Ｏ
Ａの厚さが良い。第２層金属薄膜９は１０００〜３００
０Ａの金（Ａｕ）が適当である。
この実施例では第１層金属薄膜としてチタンを用いてい
るのでシリコン基板との密着性がよく、エツチング中に
剥離したシすることがない。また２層構造とすることに
よルピンホールをなくせるという利点がある。
るのでシリコン基板との密着性がよく、エツチング中に
剥離したシすることがない。また２層構造とすることに
よルピンホールをなくせるという利点がある。
以上説明したように本発明はエツチング時のマスクとし
て金属薄膜を用いてお）、この薄膜は真空蒸着法やスパ
ッタ法によ、９２００Ｇ程度の低温で形成できる。従っ
て、金属薄膜を成長している間に基板中の不純物が再分
布することはなく、Ｎ型層の厚さは不変である。電気化
学エツチング法ではＰ型シリコン基板のみがエツチング
されＮ型層が残るが、Ｎ型層の厚さが不変であれば設計
値どう）の正確な厚さに制御できる効果がある。
て金属薄膜を用いてお）、この薄膜は真空蒸着法やスパ
ッタ法によ、９２００Ｇ程度の低温で形成できる。従っ
て、金属薄膜を成長している間に基板中の不純物が再分
布することはなく、Ｎ型層の厚さは不変である。電気化
学エツチング法ではＰ型シリコン基板のみがエツチング
されＮ型層が残るが、Ｎ型層の厚さが不変であれば設計
値どう）の正確な厚さに制御できる効果がある。
更に本発明の第２の効果はＰ型シリコン基板の表面に金
属薄膜を形成することによシ基板抵抗を低減し電極接続
部の遠端での電圧降下を低減でき、電流をウェハー面内
で均一に供給でき、エツチングを完全に停止できる効果
がある。
属薄膜を形成することによシ基板抵抗を低減し電極接続
部の遠端での電圧降下を低減でき、電流をウェハー面内
で均一に供給でき、エツチングを完全に停止できる効果
がある。
第１図は本発明の第１の実施例のシリコン基板断面図、
第２図はその平面図、第３図はエツチング装置の構成図
、第４図は本発明の第２の実施例のシリコン基板断面図
、第５図は従来のエツチング方法に於けるシリコン基板
の断面図である。 １・・・・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・・・・Ｎｕ
／Ｗｉｔ、 ３・・・・・・金属薄膜、４・・・・・・
石英容器、５・・・・・・エツチング液、６・・・・・
・白金を極、７・・・・・・直流電源、８・旧・・第１
層金属薄膜、９・・・・・・第２層金属薄膜、１０・旧
・・Ｐ型私散層、１１・・・・・・酸化膜。 第 １ 図 丼 ２ 図 茅 ３ 凹 ＄ ＋ Ｉ！１ 茶 ５ 舅
第２図はその平面図、第３図はエツチング装置の構成図
、第４図は本発明の第２の実施例のシリコン基板断面図
、第５図は従来のエツチング方法に於けるシリコン基板
の断面図である。 １・・・・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・・・・Ｎｕ
／Ｗｉｔ、 ３・・・・・・金属薄膜、４・・・・・・
石英容器、５・・・・・・エツチング液、６・・・・・
・白金を極、７・・・・・・直流電源、８・旧・・第１
層金属薄膜、９・・・・・・第２層金属薄膜、１０・旧
・・Ｐ型私散層、１１・・・・・・酸化膜。 第 １ 図 丼 ２ 図 茅 ３ 凹 ＄ ＋ Ｉ！１ 茶 ５ 舅
Claims (1)
- シリコンのＰＮ接合基板に逆バイアス電圧を印加し一
方の導電型層のみをエッチングする電気化学エッチング
法に於いてＰ型基板の表面に金属薄膜パターンを形成し
てＰ型層のみをエッチングにより除去することを特徴と
するエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22108686A JPS6376440A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22108686A JPS6376440A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | エツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376440A true JPS6376440A (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=16761267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22108686A Pending JPS6376440A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6376440A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5451299A (en) * | 1992-12-23 | 1995-09-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for reducing hydrogen absorption during chemical milling |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211945A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Nec Corp | 薄膜形成の方法 |
| JPS6130038A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Nec Corp | エツチングの方法 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP22108686A patent/JPS6376440A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211945A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Nec Corp | 薄膜形成の方法 |
| JPS6130038A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Nec Corp | エツチングの方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5451299A (en) * | 1992-12-23 | 1995-09-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for reducing hydrogen absorption during chemical milling |
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