[發明專利]陽極化設備,陽極化系統,及基體處理設備和方法

無效

• 申請號: 00104669.1
• 申請日: 2000-03-24
• 公開（公告）號: CN1269601A
• 公開（公告）日: 2000-10-11
• 發明（設計）人: 松村聰;山方憲二
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;C30B25/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

本發明涉及一種陽極化設備，陽極化系統，基體處理設備和方法，以及基體制造方法。

多孔硅由A.Uhlir和D.R.Turner在研究氫氟酸中被施加正電位偏壓的單晶硅的電解拋光時發現。

稍后，為了利用多孔硅極好的反應性，檢查了硅集成電路制造中，多孔硅對元素隔離工藝方法的作用，并開發了利用多孔氧化硅薄膜的全隔離技術(FIFOS：借助多孔氧化硅的全隔離)(K.Imai，Solid?StateElectron?24，159，1981)。

最近，研究出一種直接結合應用技術，這種技術中，在多孔硅基體上生長一層硅晶體外延層，基體通過氧化膜和非晶態基體或單晶硅基體結合。(日本專利公開No.5-21338)。

作為另一應用例子，作為獨自發光的熒光或電熒光材料，多孔硅已受到極大的注意(日本專利公開No.6-338631)。

下面將描述一種用于制造具有多孔硅層的基體的常規陽極化設備。

圖20表示了一種常規陽極化設備的構造(日本專利公開No.6094737)。在該陽極化設備中，由抗HF材料的Teflon(美國杜邦公司的商品名稱)制成的陽極化罐1902a和1902b被布置成從兩側把硅基體1901夾在當中。陽極化罐1902a和1902b分別具有用于在夾持硅基體1901的部分進行密封的O形環1904a和1904b。陽極化罐1902a和1902b分別具有鉑電極1903a和1903b。在硅基體1901被兩個陽極化罐1902a和1902b夾在當中之后，分別使陽極化罐1902a和1902b充滿HF溶液1905a和1905b。這種狀態下，通過把鉑電極1903a設為負電極，把鉑電極1903b設為正電極，在這兩個電極之間施加一個電壓。硅基體1901被陽極化，在該硅基體1901的負電極側表面上形成多孔硅層。

在這種垂直夾持硅基體，并對其進行陽極化的常規方案中，陽極化反應產生的氣體(例如氫氣)可能長時間停留在硅基體的表面上，或者沿著硅基體的表面上升。這種情況下，將在在硅基體上形成的多孔硅層的表面上留下氣體的痕跡。這將使多孔硅不均勻，導致質量較差，產量和生產率降低。因此，需要采用一種防止陽極化反應產生的氣體對陽極化產生不利影響的新方案。

對于具有多孔硅層的基體，為了獲得高的質量和生產率，降低陽極化過程中硅基體的污染，以及在包括陽極化和相關工藝步驟(例如沖洗和干燥)的一系列工藝步驟中降低硅基體的污染是重要的。

為了增大具有多孔硅層的基體的生產率，增大包括陽極化和相關工藝步驟的一系列工藝步驟的速度也是重要的。

另外，考慮到近來硅基體直徑方面的增大趨勢，提出一種能夠容易地適應直徑增大的方案也是重要的。

鑒于上述情況，作出了本發明，本發明的目的是提供一種新的陽極化方案。

更具體地說，本發明的目的是，例如防止陽極化反應產生的氣體的任何影響。

本發明的另一個目的是，例如防止要處理的基體的任何污染。

本發明的又一個目的是，例如增大包括陽極化和相關工藝步驟的一系列工藝步驟的速度。

本發明的又一個目的是，例如便于適應直徑的增大。

根據本發明的第一方面，提供了一種陽極化基體的陽極化設備，其特征在于包括用于大體水平夾持要處理的基體的夾持部分，布置在基體上方，面對該基體的負電極，布置在基體下方的正電極，及用電解液充填基體和負電極之間空間的陽極化罐，其中負電極具有防止氣體停留在下側的功能。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，負電極最好具有用于防止氣體停留在下側的排氣孔。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，當與處于陽極化狀況下的基體的下表面直接接觸時，正電極最好向要處理的基體施加電流。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，至少與要處理的基體接觸的正電極部分最好由半導體材料制成。

最好，根據本發明第一方面的陽極化設備還包括，例如支承正電極的電極支承部分，并且電極支承部分具有加裝/卸下正電極的機構。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，正電極最好具有用于卡緊要處理的基體的卡盤機構。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，卡盤機構最好包含真空卡盤機構。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，夾持部分最好夾住要處理基體的下表面的周緣部分。

在根據本發明第一方面的陽極化設備中，例如，夾持部分最好具有通過卡緊要處理基體下表面的周緣部分，夾住要處理基體的卡盤部分。