清洗多孔體和製造多孔體,非多孔膜或鍵合襯底的方法

2023-10-22 10:48:27

專利名稱：清洗多孔體和製造多孔體,非多孔膜或鍵合襯底的方法
技術領域：
本發明涉及清洗多孔體的方法和製造多孔體，非多孔膜或鍵合襯底的工藝方法。更具體地說，本發明屬於製造工藝的技術領域，其中能夠提供陽極氧化後清洗多孔體的方法，形成具有均勻厚度的非多孔膜。
下面用多孔矽作為多孔體的例子進行說明。
A.Uhlir和D.R.Turner在氟化氫(以後通常簡稱為「HF」)水溶液(即氫氟酸)中施加正電壓，進行電解拋光單晶矽的研究過程中發現多孔矽。
然後利用多孔矽能夠充分反應的特性，在製造矽集成電路工藝中把它應用到要求形成厚絕緣材料的層間絕緣步驟中，並且開發FIPOS(多孔氧化矽完全隔離)技術，其中利用多孔氧化矽膜完全隔離器件元件(K.Imai，Solid-stateElectron 24，159，1981)。
最近，例如由日本專利NO.2608351和美國專利U.S.NO.5371037公開的是通過氧化膜把生長在多孔矽襯底上的矽外延層可選地鍵合到非晶襯底或單晶矽襯底表面上，以便獲得SOI(在絕緣體上生長矽)襯底的技術。
此外，日本專利申請公開NO.6-338631公開了作為諸如稱為光致發光材料或場致發光材料的光發射材料的技術。
通常利用陽極氧化形成多孔體。
作為形成多孔體的例子，

圖18表示通過把矽襯底陽極氧化製造多孔矽的裝置。
圖18表示的設備或裝置是日本專利申請公開NO.60-94737公開的一種設備或裝置。該陽極氧化裝置包括由耐HF材料TEFLON(美國Du Pont的商標)製造的陽極氧化槽61和62，以便在它們之間固定作為處理靶子的矽襯底W。陽極氧化槽61和62分別提供有負電極63和正電極64。陽極氧化槽61和62具有和矽襯底W接觸的在側壁上的凹槽。在這些凹槽中，分別填充由氟橡膠製造的諸如O-形環65和66的密封件。於是固定矽襯底W的陽極氧化槽61和65由O-形環65和66密封。分別用HF水溶液67和68來填充用這種方法密封的陽極氧化槽61和62。
除此之外還提出了某些陽極氧化裝置。
目前，關於陽極氧化後清洗多孔半導體襯底的方法已經實現，例如在日本專利申請公開NO.10-64870已經披露，但是除了這種方法以外很少披露其它例子。
為了清洗結構上具有高表面活性的多孔體，不能利用液體化學藥品，例如，硫酸和過氧化氫的水溶液(下文稱為「SPM」)，氨水和過氧化氫的水溶液(下文稱為「SC-1」)和鹽酸和過氧化氫的水溶液(下文稱為「SC-2」)，通常利用該液體化學藥品除掉有機物質，顆粒澱積物或金屬澱積物。因此，提出一種清洗方法，其中在這些位置利用具有超聲能量的純水除掉粘到多孔層表面的外來物質，這由日本專利申請公開NO.10-64870披露。圖19是上述的清洗步驟的流程圖。在步驟STP1陽極氧化後露出多孔體，在步驟STP2利用具有超聲能量的純水進行清洗，接著在步驟STP3進行乾燥處理。
上述公布也公開了一種方法，其中利用臭氧水或過氧化氫水親水地處理多孔層表面，然後利用具有超聲能量的純水進行清洗。
然而，在清洗多孔半導體過程中，當然表面的清洗是絕對必要的，但是重要的是如何除掉進入細孔中的陽極氧化電解溶液。這是因為清洗表面會在細孔中殘留電解溶液(通常HF水溶液按照重量比具有10％到50％的濃度)，引起多孔體結構的變化。
此外，HF從細孔內部逐漸蒸發成HF氣體，可能腐蝕周圍的器件。並且腐蝕產生的顆粒可能汙染襯底。
還有，因為在細孔中用純水代替HF要花時間，所以用純水進行清洗必須化長時間。在上述的情況中，多孔體可能在純水中壓碎，則引起產生大量微粒的困難。
製造SOI技術中所用的鍵合襯底，最好利用上述的多孔體。
圖20表示製造鍵合襯底工藝的略圖。
首先，在步驟S1，製備諸如單晶矽片的非多孔襯底1，通過陽極氧化使其表面多孔，形成由單晶矽構成的多孔層。
接著，在步驟S2，利用純水進行清洗洗掉粘附到多孔層的外來物質或用作陽極氧化的電解液。
接著在步驟S3，在多孔層2上例如通過CVD(化學汽相澱積)外延生長由單晶矽構成的非多孔層。
然後，在步驟S4，熱氧化非多孔層的表面形成絕緣層4。
在隨後的步驟S5，把絕緣層4的表面鍵合到單獨製備的支撐基底5上，形成非多孔層4位於其內部的多層結構。
在步驟S6，通過研磨和接著進行的離子腐蝕，除掉沒有形成多孔的襯底1的非多孔部分。
然後，在步驟S7，利用包含HF和H2O2的水溶液除掉沒有覆蓋的多孔層2。
通過在包含氫的還原氣氛中熱處理，可以可選地使非多孔半導體層表面平滑，於是獲得具有形成在支撐底座絕緣膜上的薄半導體層的鍵合襯底。圖21表示利用這種方法獲得的鍵合襯底的頂表面。標號12表示槽口。
但是，觀察這樣形成的非多孔半導體層的表面，幾乎看不到圓斑點11(薄霧)，這與經常看到它們的周圍區域不同。仔細觀察圓斑點11的結果，發現這是由於下述事實引起的，位於形成在支撐底座絕緣膜上的非多孔層局部厚度小(或薄)。也就是說，證明非多孔層在局部上引起微觀不均勻膜厚虎。
本發明的目的是提供多孔體的清洗方法，利用該方法即使短時間也能夠很好地除掉多孔體的陽極氧化溶液，沒有引起多孔體的多孔結構的任何變化，並且提供製造多孔體的方法。
本發明的另一個目的是提供多孔體的清洗方法，該方法幾乎可能不侵蝕周圍器件，並且提供製造多孔體的方法。
本發明的清洗方法是清洗由陽極氧化形成多孔體的清洗方法，其特徵是包括完成陽極氧化後清洗多孔體的步驟，所用清洗溶液包括至少醇和乙酸之一。
本發明多孔體的製造方法的特徵是包括下列步驟，陽極氧化非多孔體，然後用包括至少醇和乙酸之一的清洗溶液清洗多孔體。
本發明的又一個目的是提供製造消除不均勻膜厚的非多孔膜和鍵合襯底的方法。
本發明上述方法的特徵是，製造非多孔膜或鍵合襯底的方法包括下述步驟利用陽極氧化形成多孔層，把基底鍵合到形成在多孔層的非多孔層上，然後除掉多孔層，該方法還包括完成陽極氧化後利用包括至少醇和乙酸之一的清洗溶液清洗多孔層的步驟。
首先，本發明人認為前述的薄霧發生是因為在從非多孔層表面除掉多孔層時沒有選擇最佳氧化時間和腐蝕條件引起的。但是，發現任何這些條件的調節不是那樣非常有效控制不均勻膜的厚度。然後本發明人進一步研究揭示出引起不均勻膜厚度取決於氧化後的處理情況。
因此，本發明在陽極氧化後進行在溼式清洗中採用上述的清洗方法可使鍵合襯底幾乎不引起不均勻的膜厚度。
圖1是按照本發明的清洗多孔體各步驟的流程圖。
圖2是剛剛陽極氧化後所確定的多孔體的橫截面圖。
圖3是剛剛陽極氧化後利用純水清洗如圖2所示的多孔體的多孔體橫截面圖。
圖4是表示按照本發明利用醇清洗作用的簡圖。
圖5是表示用於本發明的利用純水清洗作用的簡圖。
圖6是表示用於本發明的陽極氧化和清洗裝置的簡圖。
圖7是表示用於本發明另一種類型的具有分離的陽極氧化裝置和清洗裝置的簡圖。
圖8是表示用於本發明另一種類型的清洗和乾燥裝置的簡圖。
圖9是表示用於本發明又一種類型的清洗和乾燥裝置的簡圖。
圖10是按照本發明製造鍵合襯底工藝的流程圖。
圖11是用於本發明的陽極氧化裝置部件的簡圖。
圖12是表示用於本發明陽極氧化裝置的簡圖。
圖13是表示用於本發明具有分離陽極氧化裝置和清洗裝置的簡圖。
圖14是表示用於本發明另一種類型具有分離陽極氧化裝置和清洗裝置的簡圖。
圖15A，圖15B，圖15C，圖15D是表示用於常規方法清洗的簡圖。
圖16A，圖16B，圖16C是表示按照本發明清洗作用的簡圖。
圖17是表示利用本發明工藝獲得鍵合襯底的頂面平面圖。
圖18是表示常規陽極氧化裝置的簡圖。
圖19是按照常規方法清洗多孔體各步驟的流程圖。
圖20是製造鍵合襯底常規工藝的流程圖。
圖21是利用常規工藝獲得的鍵合襯底的頂面平面圖。
圖1是按照本發明的清洗方法的流程圖。
首先，在步驟S1，利用陽極氧化處理非多孔體形成多孔體。(「多孔體」在此包含整體上多孔的材料和具有後面所述多孔層的材料。)接著，在步驟S2，通過把多孔體浸入100％醇或醇水溶液，或者通過將100％醇或醇水溶液點滴到多孔體，或把多孔體暴露到100％醇或醇水溶液的蒸汽中來清洗多孔體。
接著，在步驟S3選擇純水清洗多孔體。在這步驟也把多孔體浸入純水中，或者可以把純水點滴到多孔體上，或把多孔體暴露到水蒸氣(水汽)中。這裡最好利用超聲振蕩器提供具有超聲能量的純水來清洗多孔體。
在步驟S4，乾燥多孔體以便完成一系列清洗步驟。
通常，在陽極氧化諸如矽的半導體形成多孔體的情況，把電場施加到相對高濃度HF水溶液中的矽襯底上來進行陽極氧化。這樣腐蝕和負極相對的矽表面(該矽表面基本上作為陽極)，以便沿著電場方向形成細孔，結果使它具有多孔結構。
這樣形成的孔隙具有幾十到幾百毫微米的尺寸，並且具有1011/cm2以上的密度。孔隙尺寸和濃度變化取決於陽極氧化的條件，即HF濃度，陽極氧化電壓或陽極氧化電流值，襯底的導電類型或電阻率。通過調節這些條件可以控制孔隙率，因此，能夠相對容易地製造非常適合光發射材料的結構或非常適合關於外延生長底座結構的多孔體。
但是，即使按照設計精確地獲得多孔體，它們可以引起多孔層的結構變化或可以被包括在2次汙染物中，除非陽極氧化後充分地清洗它們。圖2到圖5是表示多孔體孔隙內部處於何種狀態。
如圖2所示，由保持在所述的孔隙中的HF水溶液80和逐漸以氣體形式蒸發，引起所述的結構變化和二次汙染。因此，清洗方法要求不允許任何HF水溶液80保留在孔隙中。標號81表示多孔體的孔壁。
如果在完成陽極氧化後僅僅用純水清洗襯底，雖然可以除掉多孔體表面上的HF成分，但是難於除掉保留在孔隙中的HF。如圖3所示，這是因為多孔層表面和HF水溶液82接觸的結果使多孔層表面變成疏水表面，即使以後用水漂洗它也難於使水滲入孔隙中。更具體地說，把多孔體進行陽極氧化，浸入在純水中，測量純水電阻率隨時間的變化，發生電阻率不能返回到原始值的現象。這正是因為在孔隙中逐漸蒸發的HF以低速率溶解在純水中。
為了清洗孔隙內部，在完成陽極氧化後在實驗上需在3分鐘內至少用純水代替槽中的陽極氧化溶液，和充分地用純水進行漂洗。但是，所述程序縮小清洗工藝的自由度和使清洗裝置的設計受到限制。
本發明人重複各種實驗，結果，他們發現，利用加入100％醇或醇水溶液的純水清洗，能夠容易地用清洗溶液代替孔隙中的陽極氧化溶液，於是完成本發明。
如圖4所示，一旦把多孔體浸入包括醇的清洗溶液，清洗溶液83進入細孔和保持在細孔中的陽極氧化溶液混合。然後，即使把多孔體實際暴露在大氣中，它的表面也暫時保持溼的狀態。更具體地說，用清洗溶液或陽極氧化溶液形成的層84覆蓋多孔體的表面。如圖5所示，把多孔體重新浸入純水85中，使純水85容易浸入孔隙中，於是，能夠利用純水85代替保持在其中的陽極氧化溶液80。
在那以後，即使純水85保留在多孔體的孔隙中，該水也會自然蒸發。在此過程中，蒸發的僅僅是水，因此很少侵蝕周圍器件或改變特性或損害多孔體本身的結構。
用於本發明的多孔體可以包括諸如Si，Ge，GaAs，GaAlAs，SiC，SiGe和C的半導體。特別是，孔隙率低於70％的多孔矽最好作為外延生長的基底材料，孔隙率為70％或更高的矽作為光發射材料。
在HF水溶液或HF和醇的水溶液中進行用於本發明的陽極氧化。
作為本發明清洗步驟中利用的醇可用的是甲醇，乙醇和丙醇。清洗溶液可以是包含至少按照重量比為4％，最好為10％醇的任何清洗溶液。
在利用包含醇的清洗溶液清洗後，最好可利用純水清洗(或衝洗)多孔體。這裡，如前所述，可能利用具有600KHz到2MHz超聲能量的純水清洗它。這更能提高用水替換HF的效率。
在本發明的情況，在完成陽極氧化後，最好可用儘可能短的時間把多孔體從陽極氧化溶液移到清洗溶液，但是這不是指限於3分鐘，可以延長到大約10分鐘。
下面將參照圖6敘述用於本發明的清洗裝置(陽極氧化和清洗裝置)。
如圖6所示構成的清洗裝置也作為陽極氧化裝置。這樣構成的裝置主要包括，作為襯底固定器和能夠保存陽極氧化溶液和清洗溶液的槽61，提供許多孔的平板負電極63，相對槽61上下可動的正電極64。槽61由諸如聚四氟乙烯樹脂的碳氟化合物型耐氟材料構成，在槽61底部具有開口69。然後沿著該開口69的邊緣內部，設置諸如襯底吸附環的密封件65到槽61的底部。襯底吸引(吸附)環65在它吸引部分是平的，在它的平面中形成和通路22溝通的真空槽(沒有表示)，用於抽真空/加壓它的空間以便抽真空吸引或加壓釋放處理靶W。把諸如矽片的處理靶W在它下部周圍吸引保持到襯底吸附環65。在這種情況下，把作為陽極氧化溶液67的電解液從輸送管口27倒入槽61，直到浸入電解液中的負電極63。負電極63由鉑板構成，鉑板具有基本上和處理靶相同直徑和在其中製造類似衝孔方法製造的許多孔，所以能夠除掉在陽極氧化期間產生的諸如氫氣等反應副產品氣體。正電極64通過槽61的開口69直接和處理靶W的背面接觸。該正電極64決不和電解液接觸，因此由鋁形成。正電極64和上升和下降部件24一起位於在一個臺25上，並且裝有通路23，用於抽真空/增壓它的空間以便抽真空吸引或增壓釋放處理靶W。
為了進行陽極氧化，利用上升和下降部件24把正電極升高到最高位置，把處理靶W放在其上。把通路23抽真空利用吸力吸引處理靶到正電極64。下降正電極64使處理靶W和槽61的底部接觸。然後把通路22抽真空利用吸力在它周圍吸引處理靶到密封件65。在準備好陽極氧化後，通過輸送管口27把HF水溶液倒入槽61中。在它達到預定數量後，把直流電壓加到負電極63和正電極64上。此時，可以連續陽極氧化，同時連續地輸送HF水溶液並且允許它溢出。在圖6中，標號26表示溢出槽。
完成陽極氧化後，降低正電極64，把負電極63取出槽61。打開排水孔，由該孔放出陽極氧化溶液67，一次清空槽61。以後，通過輸送管口輸入包含醇的清洗溶液。此時，可以進行清洗，同時允許清洗溶液溢出。可以和HF溶液輸送管口無關地提供清洗溶液。
接著，再打開排水管21放出包含醇的清洗溶液，然後通過輸入管口27把純水輸入槽61。最好可選地把超聲振蕩器附加到輸入管口27或槽61，以便純水清洗溶液能夠具備超聲能量。
在用純水清洗後，打開排水管21放出純水。停止通過通路22進行真空吸引，下降正電極64，在這裡停止通過通路23進行真空吸引，取出處理靶W。
圖6表示正電極64處在下降位置的簡圖，這樣，則容易了解該裝置的結構。在陽極氧化期間，它在該位置和處理靶W接觸。
圖7表示作為本發明另一個實施例的多孔體清洗系統。
如圖7所示系統具有基本上和圖6所示相同的陽極氧化裝置40，醇清洗裝置41，和純水清洗裝置42。
在陽極氧化裝置40中進行陽極氧化後，在完全排除槽61中陽極氧化溶液後，利用傳輸機械手(沒有表示)將陽極氧化後的處理靶W移到醇清洗裝置41。在醇清洗槽33中，旋轉吸盤固定器34通過抽真空吸引使處理靶W位於它的背面，以便固定它。在那種情況下，通過處理靶上面的噴嘴35輸入包含醇的清洗溶液。在這個裝置中，包含醇的清洗溶液朝向處理靶噴射，同時以預定轉數旋轉它。於是，實現了用醇進行的清洗。
接著，利用水平傳輸機械手把用醇完成清洗的處理靶移到純水清洗裝置42中。這樣設置處理靶W，以便利用外力在它的周圍邊緣緊密地和襯底夾盤37固定。然後，通過上部噴嘴38和下部噴嘴39輸入純水。在這個裝置中，純水從上部噴嘴38和下部噴嘴39噴出，同時以預定的轉數旋轉處理靶W。停止噴射純水，處理靶W可以在繼續旋轉時被進一步旋轉乾燥。
圖8表示本發明的純水清洗溶液裝置。該裝置是如圖7所示純水清洗裝置42的改型，是具有裝配密封蓋51的槽36的裝置，這樣在用純水清洗後，通過排氣管道52能夠對由槽36和蓋51限定的密封空間抽真空以便旋轉乾燥，同時使密封空間內部保持真空。在孔隙中保存水的地方，它可能有害地影響後續工藝步驟。例如，當在多孔矽上外延生長時，微量水可能從多孔體孔隙內部蒸發，擴進外延生長室，在外延生長膜中引起缺陷。為了防止上述情況，最後進行真空除氣是相當有效的。
圖9表示用於本發明的醇清洗裝置。其中裝有噴嘴54的清洗槽53，通過噴嘴輸入包含醇的清洗溶液的蒸氣。從槽53的上面把處理靶W插入槽的內部，通過噴嘴54輸入包含醇的清洗溶液的蒸氣，填充到具有蒸氣的槽內以便進行清洗。然後，可以從槽緩慢地取出處理靶W放到外部乾燥氣氛中，使保存在處理靶W中的醇蒸發，於是能夠乾燥處理靶W。如果直接把純水噴射到具有很高孔隙率例如70％以上的多孔體中，或把超聲水加到那裡進行物理清洗，則多孔體趨於破碎。因此可以利用所述的裝置，甚至能夠清洗具有高孔隙率的多孔體，而沒有擊碎多孔體。最好利用孔隙率為70％以上的多孔矽作為光發射材料。和陽極氧化後只用純水處理靶的常規情況相比，在陽極氧化後利用醇蒸汽進行清洗靶，並且陽極氧化後還進行乾燥處理，則可能不引起多孔結構變化。因此，能夠長時間穩定地保持光發射強度。
在上述情況中，所述的是利用包含醇溶液作為清洗溶液。但是，在本發明中，也可能利用乙酸代替醇。
下面將敘述按照本發明製造非多孔膜的工藝和製造鍵合襯底的工藝。
圖10是表示按照本發明製造鍵合襯底的工藝流程圖。
首先，在步驟S11中，非多孔體通過陽極氧化處理，至少在其表面形成多孔層。
在步驟S12中，通過下述方法清洗多孔層2將其浸入100％醇或含水醇溶液中；將100％醇或含水醇溶液在多孔層2上進行點滴；或將多孔層2暴露在100％醇或含水醇溶液的蒸汽內進行清洗。在步驟S12中，可利用乙酸代替醇。清洗方法的舉例如上所述。
在下一步S13中，利用純淨水清洗多孔層2。在該步驟中，同樣採用上述的清洗方法，把多孔層2浸泡在純水中，向多孔層2點滴純水或把多孔層2暴露在水蒸汽(蒸汽)進行清洗。在此，最好通過使用超聲波振蕩器用具備超聲波能量的純淨水來清洗多孔層2。隨後通過烘乾多孔層2，最終完成了一系列清洗步驟。利用純淨水清洗和烘乾的實例如上所述。
接下來，在低溫中氧化多孔層2，並在孔壁內表面生成一層薄薄的氧化層。
隨後在步驟S14中，將在多孔層2上生成非多孔層3。步驟S14可以在步驟S11之前進行操作，即在非多孔體1上生成非多孔層3，隨後整個單晶矽從背面形成多孔層。或者，可進行陽極氧化在非多孔體1的背面形成多孔層，而在其表面留下非多孔層3。
在步驟S15中，將在非多孔層3的表面生成絕緣層4，並且如步驟S16所示，通過位於它們之間的絕緣層4將非多孔層3與單獨製備的支撐底座5相連。
在步驟S17中，為了從這樣形成的多層結構體中去除多孔層2，需更進行相應的預處理。在如圖10所示保留非多孔體1的情況，通過研磨，磨光，拋光，腐蝕方法可從多層結構體中去除非多孔體1。隨後如S18所示，通過使用溼法腐蝕，即利用包含HF，H2O2和水的腐蝕劑來去除沒有覆蓋的多孔層2。
此外，通過對多層結構體施加外力或在多層結構體內部產生應力，從而分離出非多孔體1(S17)，並導致在多孔層2或是在其上下層接口處發生斷裂。通過上文提到的腐蝕方法(S18)，可以選擇性去除非多孔層3上剩餘的一些多孔層2。
可將經上述處理得到的鍵合襯底在含氫還原氣氛中進一步進行熱處理從而使表面更加光滑。
由於表面留有HF或含水HF溶液，所以多孔層在多孔結構內部幾乎不會產生任何變化。因而該鍵合襯底不會導致薄膜的厚度微觀上的不均勻，即通過此方法形成的鍵合襯底將會具備很高的質量。
本發明所使用的多孔層2，如前所述，可包括如下半導體層，諸如Si，Ge，GaAs，GaAlAs，SiC，SiGe和C。尤其對於多孔性低於70％的多孔矽而言，其可作為用於外延性生長的基底材料。更可取的是，與非多孔層部分鄰接或相鄰的多孔層可以具備不高於30％的多孔性。多孔層的厚度範圍可以由約1微米到30微米。
本發明採用的陽極氧化方法將在含水HF溶液或含水的HF與醇混合溶液中進行處理。
甲醇、乙醇、丙醇均適用於本發明涉及的清洗步驟中使用的溶液。清洗溶液可以是包含按照重量比至少4％醇的任何溶液。
在經過含有醇的清洗溶液清洗過後，多孔體還應經純淨水進行清洗。如前所述，該純淨水所具備的超聲波能量範圍從600KHz到2MHz。如果用水替代HF，能夠提高清洗效率。
本發明在完成陽極氧化處理過後，最好在儘可能短的時間內將多孔體從電解液中取出並放到清洗溶液，然而所需時間並不限於3分鐘，可以延長至10分鐘。
本發明使用的非多孔層所採用的元素最好可為半導體如，Si，Ge，或化合物半導體GaAs，GaAlAs，SiC和SiGe，金屬或超導體。具體來講，單晶矽層，多晶矽層和非晶矽層是優選的。在非多孔層內，可以形成器件或半導體結諸如MOSFET，p-n結，p-i-n結和MIS結。
如果選擇使用絕緣層，則最好可利用的是絕緣體或電介質層，諸如氧化矽，氮化矽，或氮氧化矽。可以作為單層或用多種相同材料或由不同的材料形成多層形成這些層。
本發明使用的支撐底座可包含半導體如矽，金屬如鋁或不鏽鋼，陶瓷如氧化鋁，和絕緣材料如石英玻璃和塑料薄膜。在該支撐底座表面層使用的材料與構成支撐底座自身材料並不相同。在生成鍵合SOI襯底時，絕緣層最好在非多孔層的表面形成，此後鍵合到矽晶片或石英晶片。此外，此支撐底座可以是僅用於隔離的夾具。
為了選擇性去除多孔層，應選用特定的腐蝕劑，其腐蝕速率對非多孔體腐蝕速率的比例至少應為10000倍，優選至少為100000倍的腐蝕劑。對於多孔矽和非多孔矽，優選溶液應包含HF和氧化劑。諸如含有氫氟酸、硝酸、乙酸的混合溶液；含有氫氟酸、過氧化氫水溶液、水的混合溶液；含有氫氟酸、醇和水的混合溶液；含有氫氟酸、過氧化氫水溶液和醇的混合溶液等。
(陽極氧化和清洗處理裝置)在本發明中，圖6到圖9所示裝置為陽極氧化和清洗處理裝置。除此之外，也可利用圖11到圖14所示的陽極氧化和清洗處理裝置。
圖11表示了本發明陽極氧化處理裝置所使用的支架和襯底傳輸機械手。圖12表示了陽極氧化裝置，圖13和圖14表示了本發明所使用的陽極氧化和清洗系統。
如圖12所示，可同時將三個襯底作為處理靶進行陽極氧化處理。如圖11所示，在陽極氧化裝置內的襯底支撐部件(下文簡稱「支撐件」)102為一個正方形金屬板，在其中心有一個很大的圓形開口103。沿著開口103，嵌入了一個環形的襯底吸引(吸附)墊片(下文簡稱「墊片」)104。在墊片的表面開了一道凹槽，凹槽內部可利用從墊片後部引入的真空管道105將空氣抽成真空。圖11中所示的106a和106b均代表襯底傳輸機械手，它們成對地進行工作。首先，機械手106a通過真空吸引在其後側固定住處理靶W，並將其逐步接近支撐件102以便與它的表面相平行。下一步，機械手106b將其成L形的彎曲部分穿越支撐件102的開口103，等待處理靶W向其靠近，同機械手106a一樣，106b具有真空吸引的功能。當處理靶W的後部接觸到機械手106b的引導端時，106b通過吸引力(吸引)將處理靶W固定住，隨後機械手106a釋放其引力並沿上方滑開。隨後，機械手106b向右移動，從而使處理靶W的後部接觸到墊片104。此時墊片104的凹槽內部已通過真空管道105將空氣抽成真空，墊片104同樣採用吸引方式將處理靶W固定。則機械手106b穿過開口103，並沿上方滑開。此時，處理靶W已被支撐件102固定住。同樣，如果支撐件102要移開處理靶W，則按照上文描述的操作過程以相反順序執行即可。
如圖12所示，陽極氧化裝置的陽極氧化電解槽210分別在其兩端裝配負電極206a和正電極206b。在電解槽內的正負電極之間連續放置了3個支撐件102。圖12表示的狀態表明每個支撐件102均固定了一個處理靶W。在電極206a與電極206b之間以及各支撐件102之間的空間均被電解液209所填充，並由各自的處理靶所隔開。在此狀態下，通過在電極206a與206b之間施加直流電壓，進行相應的陽極氧化處理。陽極氧化處理完畢後，廢液排洩口208將打開，電解溶液209將通過該口排放出來。這些支撐件的功能如同圖6所示的裝置內電解槽底部61所完成的功能。
如圖13所示，在裝有上述的陽極氧化裝置的陽極氧化系統中，如圖所示從左到右的順序分別安裝了裝料器301，陽極氧化槽302，清洗槽303，旋轉乾燥器304和卸料器305。該系統還按此方向放置了一個襯底(墊片)逐層傳輸機械手306和一個載體傳輸機械手307。如圖13所示，襯底(晶片)逐片傳輸機械手306由306a和306b兩個部分組成。清洗槽303用於循環至少含有醇或乙酸的水溶液，並且可引入純水。該系統還配置了系統308，其中陽極氧化槽中的電解液將被循環過濾。
放置在裝料器301上的作為處理靶W的襯底通過晶片傳輸機械手306固定在支撐件102上，並在陽極氧化槽302內進行處理。
在陽極氧化槽302內經過陽極氧化處理後的襯底將通過機械手306從支撐件102上移開，並被送到清洗槽303。在清洗槽303內，採用至少含有醇和乙酸之一的水溶液進行衝洗襯底，隨後仍在該槽內用純淨水進行清洗。
經過清洗後的襯底通過機械手307連通載體一起傳輸到自動乾燥器309，在那裡進行乾燥處理。
隨後，從載體中逐片取出襯底，並在旋轉乾燥器304中進行旋轉式乾燥處理。
經過乾燥處理後的襯底將被送往卸料器305。
至此，從S11到S13的處理步驟進行完畢。
圖14表示圖13所示系統經過修改後的陽極氧化系統，其中，增加另一個清洗槽到圖13所示系統中單獨裝配的清洗槽中。第一個清洗槽310是可循環含有醇和/或乙酸的水溶液的槽，並且具有過濾系統。第二個清洗槽303僅提供純淨水，並在最後用水進行清洗。
在本發明採用的圖13和14所示的系統中，與圖6至9，11和12中所示的結構相似的裝置可作為陽極氧化槽或清洗槽使用。圖14中其它標號的含義與圖13中的含義相同。
實施例1重新參考圖1和其它圖，現以矽為例，下文將詳述本發明實施例的非多孔薄膜和鍵合襯底的製造工藝。
製備單晶矽晶片作為非多孔體1(圖10)，利用圖6或圖12所示的陽極氧化裝置，在每個晶片的表面生成多個深度為約1微米至約30微米的小孔，因而形成了多孔的單晶矽層，作為多孔層2。此處形成的多孔層其孔隙率可從5％到70％，一般範圍在10％到50％之間。此外，最好在陽極氧化過程中改變陽極氧化電流密度，HF濃度等，以便使多孔層形成至少為兩層的具有不同孔隙率的多層結構。
隨後，使用如圖7至9，13或14中所示的系統，將多孔表面的矽片在按照重量至少為4％濃度的含有醇和/或乙酸清洗水溶液中進行清洗。接著，用純淨水替換清洗水溶液繼續清洗矽片，最後對其進行乾燥處理。
經過清洗後的矽片通過從200℃至600℃的溫度下熱處理用以氧化多孔層的小孔內壁，從而在小孔內壁表面形成一層氧化膜。構成該小孔壁的主要成分為矽。
通過化學汽相澱積(CVD)，濺射，分子束外延或液相外延方法，在多孔層2上面形成由單晶矽構成的非多孔層3。
在非多孔層3的表面選擇地形成了作為絕緣膜4的氧化矽膜。
絕緣膜4的表面與單晶矽晶片或由石英玻璃構成的支撐底座5的表面相互接觸並鍵合。如果沒有形成絕緣膜4，非多孔層3將與支撐底座5鍵合。為了增強兩層之間的鍵合強度，可利用惰性氣體或氧化氣體對通過鍵合形成的多層結構進行熱處理，或進行陽極鍵合。
在鍵合表面的反面，即矽晶片1的背面進行研磨，拋光或RIE(離子腐蝕反應)處理，從多層結構去除沒有形成多孔的剩餘矽晶片1。
利用前述的腐蝕劑，通過進一步腐蝕處理，使多孔層2暴露在外面。因而我們獲得了位於支撐底座5上的具有非多孔層膜的鍵合襯底。
在諸如HF水溶液中進行陽極氧化處理，使矽襯底形成多孔層，即在其中形成孔隙。眾所周知，關於這種處理，在矽晶體內出現空穴是必不可少的。其相應的反應處理機制如下首先，矽襯底中的空穴在HF水溶液中經過電解處理後被引到負電極的表面。結果，Si-H鍵的密度增強，並以此方式補償了表面上未鍵合的臂。此時HF水溶液中的氟離子侵佔Si-H鍵，因其親核性，從而形成Si-F鍵。作為此反應的結果，一個電子朝正電極方向釋放，同時生成H2分子。由於Si-F鍵的極化特性，表面附近的Si-Si鍵變弱。此變弱的Si-Si鍵受到HF或H2O的攻擊，使得在晶體表面的矽原子轉變成SiF4，即從晶體表面獲得自由。結果，在晶體的表面生成了多個小洞(凹面)，並在此部分產生了吸引這些小洞的分布電場，以至於該表面發生異質擴展，並使得矽原子的腐蝕處理可以沿磁場持續進行。順便說明，陽極氧化處理使用的溶液並不僅限於HF水溶液，可以是其它電解水溶液。
陽極氧化過程中腐蝕矽的步驟按照下述反應原理與氫氟酸的化學反應將會生成矽化合物H2SiF6，從而將矽進行腐蝕。上述反應原理表明通過增加HF的濃度，會生成大量的H2SiF6。H2SiF6的特性是它很難和酸性溶液(包括氫氟酸)或鹼性溶液進行化學反應，即它很難溶於酸性溶液(包括氫氟酸)或鹼性溶液中。
進行陽極氧化反應也在襯底表面形成幾十到幾百埃孔隙，並且這些孔隙沿著電場方向延伸。也就是電解溶液(氫氟酸水溶液)進入孔隙中，並且在孔隙末端引起反應。於是即使在電場消失時，也限制保存氫氟酸溶液的孔隙任意形成。在該階段引起的問題是在該孔中限定的氫氟酸溶液在電場消失後繼續反應，從而繼續形成H2SiF6。於是形成的H2SiF6粘附到空隙的內壁，在最後進行選擇腐蝕時引起不均勻。
在選擇腐蝕多孔層的過程中，在很多情況下留下沒有腐蝕的非多孔層和被除掉的多孔層都是同樣的單晶矽。因此雖然化學腐蝕速率基本上相等，但是腐蝕劑進入多孔層的孔隙腐蝕孔隙壁表面，不僅從表面腐蝕而且也從內部進行腐蝕。這樣，腐蝕多孔體是處於物理上擊穿整個層的模式。
因此為了均勻地腐蝕多孔層，必須阻止H2SiF6在孔隙中任意形成。為此，重要的是儘可能利用沒有腐蝕作用的液體代替容易保留在孔隙中的HF。還有，為了均勻地除掉多孔層，最好在多孔層的孔隙內壁形成氧化膜，也希望在那裡防止形成H2SiF6。
圖15A-15D簡略表示在利用純水清洗時和陽極氧化後完成乾燥處理後時，多孔層孔隙內部處於什麼狀態。
圖15A表示完成陽極氧化後剛剛把多孔層放到大氣中的多孔層的橫截面圖。由於陽極氧化襯底601則形成孔隙602，並且把電解溶液80保留在孔隙中。如前所述，電解溶液在很多情況下是HF和醇的混合物。
圖15B表示把多孔層放到大氣中幾分鐘後，孔隙內部處於什麼狀態。在電解溶液80中水成分或醇成分部分蒸發，HF水溶液保留在孔隙的深部，在該狀態HF水溶液被濃縮了。
圖15C表示如何利用純水82清洗多孔層。
通常，利用毛細管作用使液體進入孔隙，和濃HF水溶液混合。接著，氫氟酸向孔隙外面擴散，在孔隙中逐漸由純水代替它。這樣進行了清洗。
在這階段，在利用毛細管作用使液體進入孔隙的情況下，利用下述的方程式表示進入的深度H，H＝2γ·cosθ/aρg其中，γ是表面張力；θ是液體和襯底的接觸角；a是多孔體的孔隙尺寸；ρ是液體的密度；g是重力加速度。在這階段，多孔層表面對於氫氟酸保持親水性，所以具有很大的接觸角θ。因此水的進入深度H接近於零。也就是，清洗的純水82很少進入孔隙602。因此，在孔隙602表面附近必須形成空氣層604。一旦這種情況發生，即使在用水清洗後利用旋轉乾燥機等進行乾燥除掉用過的水，也不能利用水代替孔隙602中氫氟酸，因為濃度越來越高。最後，保存在孔隙602中的溶液完全弄乾，則如圖15D所示，把副產品乾燥物質606粘附到全部孔隙壁表面。該乾燥物質606是上述的H2SiF6。在圖15D中，展示乾燥物質606豎直地粘到所有孔隙的狀態。實際上，它只粘接到粗大孔隙的部分，或對於每個孔隙可能產生具有不同厚度的乾燥物質，因此變成不均勻。
另一方面，圖16A-圖16C簡略表示陽極氧化後利用包含醇和/或乙酸的水溶液進行清洗時，多孔層的孔隙內部處於什麼狀態。
圖16A表示剛剛陽極氧化後把它取出放到大氣中的多孔層的橫截面圖。標號701表示襯底；702表示孔隙；80表示電解液。
圖16B表示如何利用包含醇和/或乙酸的水溶液進行清洗多孔層。由於作用類似表面活化劑的醇和/或乙酸，則所述的接觸角θ是這樣小，以至於溶液能夠容易進入孔隙中。因此，含醇和/或乙酸的水溶液83和電解液80很快相互混合。然後，可以利用水充分地進行清洗，以便顯著地降低電解液80的濃度，利用水代替幾乎全部電解液。然後利用旋轉乾燥機等對它乾燥處理，於是，如圖16C所示，能夠獲得多孔層，此處任何副產品可歸因於存在孔隙中的HF。
(實施例2)下面以矽為例詳細敘述本發明另一個最佳實施例的製造非多孔膜和鍵合襯底的方法。
製備單晶矽片作為非多孔體1，利用如圖6或圖12所示陽極氧化裝置使各晶片表面形成大約1μm到30μm深度的多孔層，這樣，形成多孔單晶矽層作為多孔層2。優選多孔層的孔隙率為5％到70％，最好為大約10％到50％。還有，在陽極氧化過程中，改變陽極氧化電流密度和HF濃度等，使多孔層具有至少二層以上的多層結構，它具有內部襯底比表面更高的孔隙率。
接著，利用圖7到圖9，13或14所示的系統，利用包含醇和/或乙酸的濃度按照重量至少為4％的水溶液的清洗溶液，清洗具有多孔表面的矽片。以後利用純水代替清洗溶液來清洗矽片，接著進行乾燥處理。
每個這樣清洗的矽片可選地在大約200℃到大約600℃進行熱處理，以便氧化多孔層的孔隙內壁，在內壁表面上形成氧化膜。
利用CVD，濺射，分子束外延或液相外延在多孔層2上形成由單晶矽構成的非多孔層3。
在非多孔層3表面上形成氧化矽膜作為絕緣膜4。
絕緣膜4的表面和單晶矽片表面或由石英玻璃構成的支撐底座5相互接觸並鍵合。為了增強它們的鍵合強度可以把得到的多層結構在惰性氣體氣氛或氧化氣體氣氛中進行熱處理，或陽極鍵合。
然後把諸如楔子或刀片的分離部件插入多層結構的側面，以便將多層結構分離成兩部分。這樣在它的內部或表面使低機械強度的多孔層裂開，把多層結構分成兩部分。可把諸如液體和氣體的流體噴到多層結構的側面以便機械地分離多層結構。此外，可以利用光照射多層結構在其中產生熱，或可以從外部加熱能夠在多層結構中產生內部應力，因此可以利用該力分離多層結構。
分離結果使非多孔層轉移到支撐底座上。因為在非多孔層上存在多孔層2的剩餘層，所以利用所述的腐蝕劑選擇地腐蝕掉這層。按照本發明，任何不想要的副產品不保留在非多孔層上，因此非多孔層在腐蝕後能夠免除任何不均勻的膜厚度。
然後，可以把位於支撐底座上的非多孔層在包含氫的還原氣氛中進行熱處理，使表面光滑，向外擴散和除掉包含在非多孔層中的硼等雜質。
這樣，能夠獲得作為SOI襯底的具有非多孔層的鍵合襯底。
(實施例3)下面以矽為例詳細敘述本發明又一個最佳實施例的製造非多孔膜和鍵合襯底的方法。
製備單晶矽片作為非多孔處理靶。利用圖6或圖12所示的陽極氧化裝置陽極氧化這些晶片形成如圖10中步驟S11所示的多孔矽層2。
首先，作為陽極氧化的條件，利用由氫氟酸和乙醇的混合液，在低電流密度下可以形成厚度為1μm到29μm厚孔隙率為5％到30％低孔隙率的第1多孔層。接著，在改變成高電流密度之後，在第1多孔層下形成其厚度為1nm到3μm且其多孔率為30％到70％的第2多孔層。
接著，如圖10中步驟S12所示，利用圖7到9和13或14所示的系統進行清洗。於是利用包含醇和/或乙酸的清洗溶液清洗具有孔隙率不同的雙層結構的多孔層2孔隙內部。在表面側形成低孔隙率層的情況，本發明清洗特別有效。
以後，如圖10中步驟S13所示，利用純水清洗多孔矽層2，接著進行乾燥處理。
把多孔矽層2在氧化氣氛中200℃到600℃的溫度下進行熱處理，在孔隙內壁上形成氧化膜。
利用稀釋的氫氟酸除掉其孔隙內壁已經氧化了的多孔矽層2表面上形成的氧化膜。在這階段，孔隙內壁上氧化膜的較大部分還保留著。
把其表面已經形成多孔矽層2的各晶片放入外延生長裝置中，在溫度上升到900℃到1000℃的氫氣氣氛中預烘多孔層2。
輸入諸如SiH4矽氣體塞住多孔矽層2的表面孔隙。一旦停止輸入矽氣體，就在溫度升高到1000℃到1200℃的氫氣氛下進行熱處理。然後輸入諸如SiH2Cl2的矽氣體，在溫度下降到900℃到1000℃時進行外延生長，在其孔隙內壁已經氧化的多孔矽層2上形成非多孔層3。
在非多孔層3上形成絕緣層。
把形成的絕緣層鍵合到支撐底座5上，以便形成多層結構，接著在溫度1000℃到1200℃下進行熱處理。
把由樹脂或金屬構成的楔形物插入多層結構的側面，使多層結構的多孔層在它側面裂開。
把包含液體或氣體的流體噴到多層結構的側面，使多孔層進一步向內裂開。
這樣，使多層結構在高孔隙率的第2多孔層和低孔隙率的第1多孔層之間分離。
利用腐蝕等方法除掉轉移到支撐底座5上的在它的孔隙內壁上具有氧化膜和保留在非多孔層3上的低孔隙率的第1多孔層。因為陽極氧化後進行清洗能夠很好的除掉孔隙中的HF，所以能夠均勻地除掉殘留的多孔層。
利用氫氣退火等使非多孔層3表面光滑。
這樣獲得的非多孔層3能夠具有光滑的表面，並且避免任何不均勻的膜厚度。
舉例(例1)在圖6所示的裝置中設置作為處理靶的矽片，按照體積比為1∶1∶1混合HF濃度按照重量比為49％的氫氟酸，水和乙醇，製備陽極氧化電解溶液，然後輸入槽中。把能夠提供7mA/cm2穩定電流的直流電壓施加到晶片上，時間為10分。結果，孔隙率大約為20％的多孔矽，均勻地形成在晶片的一表面上，厚度為12μm。
接著，通過排水管排除電解液，把按照體積比為1∶1混合異丙醇和水製備的清洗溶液從上部輸入到槽中。把該清洗溶液在用它填充的槽中保持1分鐘。進行清洗，然後把清洗液排除槽外。
接著，從上部輸入純水。允許純水溢出，用水清洗(漂洗)大約20分鐘。然後，排除水，利用旋轉乾燥機進行乾燥處理。以後，把該晶片保留在大氣中，時間為一周，但是在多孔矽晶片中，完全沒有發現變化。
(比較例1)省略如上所述的在例1中利用包含醇的清洗溶液的清洗步驟，剛一陽極氧化後就旋轉乾燥用水清洗的晶片。把這樣獲得的晶片放在大氣中10小時。結果，結構上變化了的晶片多孔矽表面變成雲狀。
(例2)利用圖7所示的裝置40，在和例1相同的條件下進行陽極氧化。接著，陽極氧化後完全排除電解溶液，利用水平傳輸機械手將陽極氧化後的晶片移動到清洗裝置41。以500r.p.m.旋轉晶片，同時從噴嘴輸送乙醇(100％)到晶片，以便清洗晶片表面20秒。
接著，利用水平傳輸機械手移動晶片到純水清洗裝置42，在那裡以400r.p.m.旋轉晶片，同時從上部噴嘴和下部噴嘴噴出純水來清洗晶片15分鐘。清洗後，停止噴出純水，用相同的裝置以800r.p.m.旋轉晶片以便乾燥處理。
以這種方法清洗的晶片多孔層表面，即使以和例1相同的方法把它保留一周也不發生變化，保持很穩定的狀態。
(例3)在該例中，除了在利用純水清洗過程中在上部噴嘴頂端設置超聲振蕩器以外，利用圖7所示的裝置，進行陽極氧化，利用醇進行清洗，利用純水進行清洗，和乾燥處理都和例2所述方法相同，這樣把具備超聲振動的純水傳輸到晶片上，以便更大地改善清洗的效果。
例2中利用純水進行清洗15分鐘，而該清洗10分鐘能夠獲得和例2相同的效果，這是因為利用了具有超聲作用的純水。
(例4)例4是利用圖8所示的裝置進行純水清洗和乾燥的例子。
在和例2相同的條件下，進行陽極氧化和用醇清洗。以後利用圖8所示的裝置用純水清洗襯底。接著，保持襯底和相同的槽牢固地接觸，然後旋轉乾燥和同時通過抽真空進行乾燥。結果在孔隙中保持很少的水量，獲得比較穩定的多孔矽。
(例5)利用按照體積比氫氟酸為10％的水溶液作為電解溶液，加電壓7分鐘，在陽極氧化時提供電流密度為10mA/cm2的穩定電流，形成電阻率為0.007Ω.cm的多孔n-型矽片。結果，孔隙率大約為70％的多孔矽層形成在晶片的一面，厚度為12μm。立刻把該晶片放入圖9所示的清洗裝置中，利用丙醇蒸氣進行醇清洗，乾燥這樣清洗的晶片，同時向上提拉晶片。
由於利用這種清洗和乾燥方法，即使高孔隙率的多孔矽是可清洗的，也不會對它的結構引起任何變化。
如上所述，在清洗多孔體的過程中，陽極氧化後把多孔體暴露到清洗溶液或包含醇清洗蒸氣的氣氛中。可以防止由於不能充分除掉保留在孔隙中的陽極氧化溶液引起多孔體本身變壞，還防止由於蒸發清洗溶液組分對周圍器件的侵蝕，還防止由此引起的汙染。
(例6)製備6英寸p-型(0.01-0.02Ω.cm)矽片(厚度625μm)作為處理靶。利用圖6所示的裝置，把HF濃度按照重量比為49％的氫氟酸和乙醇按照體積比為2∶1進行混合製備的HF水溶液作為電解溶液，輸入陽極氧化槽中。設置陽極氧化電流為1mA/cm2，連續陽極氧化11分鐘，在矽片表面形成多孔矽層。把這樣陽極氧化的矽片浸入包含按照重量比為10％異丙醇的水溶液中，保存3分鐘。以後，把矽片浸入純水中10分鐘，對它進行清洗，接著進行乾燥處理。
在氧化爐中在氧氣中溫度為400℃熱處理矽片1小時，以便氧化多孔層孔隙壁表面。接著，利用氫氟酸水溶液除掉形成在多孔層的氧化膜。然後，把晶片放進CVD系統在氫氣中進行烘焙，接著進行外延生長，在它的孔隙壁已經氧化了的多孔層上，形成由非多孔單晶矽構成的0.3μm厚的外延層。通過燃燒氫在1100℃氧化外延層表面，形成0.2μm厚的氧化矽膜。接著，鍵合到分開製備的6-英寸矽片上，然後在氮和氧氣氛中在1100℃熱處理2小時，獲得多層結構。利用稱為背面研磨機的研磨機，研磨其表面為多孔的矽片背面，研磨深度大約為615μm，剝離多孔層。把剝離多孔矽層的多層結構浸入下述製備的溶液中，該溶液把氫氟酸和過氧化氫水溶液按照體積比1∶100進行混合，以便通過選擇腐蝕除掉多孔矽層。
作為觀察這樣獲得的鍵合襯底的結果，如圖17所示，沒有看見任何斑點狀不均勻膜厚度。然後把鍵合襯底進行氫氣退火，獲得具有0.2μm厚有源層和0.2μm厚掩埋氧化膜的SOI襯底，它是由非多孔單晶矽形成的，具有光滑的表面。
(例7)製備和例6相同的矽片，並且在和例6相同的條件下進行陽極氧化。
陽極氧化後，把晶片浸入到填充由純水和按照重量比為15％異丙醇構成的清洗溶液的槽中3分鐘。以後，從槽中排除清洗溶液，然後用純水填充相同的槽清洗晶片10分鐘。
然後，進行和例6相同的處理，以便選擇地腐蝕多孔矽層。
所述的工藝生產具有0.2μm厚有源層和0.2μm厚掩埋氧化膜的SOI襯底。
(比較例2)製備和例6相同的矽片，並且在和例6相同的條件下進行陽極氧化。把這樣陽極氧化的晶片浸入到純水中，保持10分鐘，以便有效地清洗，然後乾燥處理。
然後，進行和例6相同的處理，以便選擇地腐蝕多孔矽層。
作為觀察這樣獲得的鍵合襯底的結果，如圖21所示，看見斑點狀不均勻膜厚度11是直徑為2mm到大約7mm，是比周圍區域厚度小大約2nm到大約7nm的膜厚。這樣發生的不均勻膜厚，即使在以後氫氣退火晶片時也不容易消失。
如上所述，在清洗多孔體的過程中，陽極氧化後把多孔體暴露在清洗溶液或包含醇的清洗蒸氣的氣氛中。這可能防止由於補充分地除掉保存在孔隙中的清洗溶液引起的不均勻膜厚發生。
權利要求
1.清洗陽極氧化形成的多孔體的方法，包括，利用包含醇和乙酸的至少一種的清洗溶液，在完成陽極氧化後清洗多孔體的步驟。
2.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中在該清洗步驟後再用純水清洗多孔體。
3.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中清洗溶液是包含醇的水溶液。
4.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中清洗溶液包含醇。
5.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中清洗步驟包括利用包含醇的清洗溶液進行清洗的步驟和利用由醇的水溶液構成的清洗溶液進行清洗的步驟。
6.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中清洗步驟包括將多孔體暴露到清洗溶液蒸汽中的步驟。
7.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中清洗步驟包括把多孔體浸入到清洗溶液中的步驟。
8.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中在該清洗步驟後利用具有超聲能量的純水清洗多孔體。
9.按照權利要求8所述的清洗多孔體的方法，其中多孔體具有孔隙率小於70％的區域。
10.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中在該清洗步驟後，利用純水清洗多孔體，以後旋轉乾燥這樣清洗的多孔體和通過通風進一步乾燥多孔體。
11.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中清洗步驟包括將多孔體暴露到清洗溶液的蒸汽中，將這樣清洗的多孔體從蒸汽內部相對地移到蒸汽外部進行乾燥處理。
12.按照權利要求11所述的清洗多孔體的方法，其中多孔體具有孔隙率為70％以上的區域。
13.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中多孔體形成在非多孔體基座部件的表面上。
14.按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法，其中多孔體包括半導體。
15.製造非多孔膜的方法，包括在按照權利要求1所述的清洗多孔體的方法已經清洗的多孔體上形成非多孔層的步驟。
16.按照權利要求15所述的製造非多孔膜的方法，還包括除掉多孔體的步驟。
17.製造非多孔膜的方法，包括下列步驟，通過陽極氧化形成多孔層，在多孔層上形成非多孔層，將非多孔層鍵合到支撐底座上，除掉多孔層，其中該工藝還包括，在陽極氧化後利用包含醇和乙酸的至少一種的清洗溶液清洗多孔體的步驟。
18.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中在該清洗步驟以後，還利用純水清洗多孔層。
19.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中清洗溶液是包含醇的水溶液。
20.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中清洗溶液包含醇。
21.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中清洗步驟包括利用包含醇的清洗溶液清洗的步驟，和利用由含醇水溶液構成的清洗溶液進行清洗的步驟。
22.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中清洗步驟包括將多孔層暴露到清洗溶液的蒸汽中的步驟。
23.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中清洗步驟包括把多孔層浸入到清洗溶液中的步驟。
24.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中在該清洗步驟後利用具有超聲能量的純水清洗多孔層。
25.按照權利要求24所述的製造非多孔膜的方法，其中多孔層具有孔隙率小於70％的區域。
26.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中在該清洗步驟後，利用純水清洗多孔層，此後旋轉乾燥這樣清洗的多孔層。
27.按照權利要求17所述的製造多孔膜的方法，還包括氧化多孔層在多孔層的孔壁表面上形成氧化膜的步驟。
28.按照權利要求17所述的製造非多孔膜的方法，其中多孔層包括半導體。
29.製造多孔體的方法，包括下列步驟陽極氧化非多孔體形成多孔體；陽極氧化後，利用包含醇和乙酸的至少一種的清洗溶液清洗多孔體。
30.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中在該清洗步驟後還利用純水清洗多孔體。
31.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中清洗溶液是包含醇的水溶液。
32.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中清洗溶液包含醇。
33.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中清洗步驟包括利用包含醇的清洗溶液清洗的步驟，和利用由醇的水溶液構成的清洗溶液進行清洗的步驟。
34.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中清洗步驟包括將多孔體暴露到清洗溶液的蒸汽中的步驟。
35.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中清洗步驟包括把多孔體浸入到清洗溶液中的步驟。
36.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中在該清洗步驟後利用具有超聲能量的純水清洗多孔體。
37.按照權利要求36所述的製造多孔體的方法，其中多孔體具有孔隙率小於70％的區域。
38.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中在該清洗步驟後，利用純水清洗多孔體，此後旋轉乾燥這樣清洗的多孔體和通過通風進一步乾燥多孔體。
39.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中清洗步驟包括將多孔體暴露到清洗溶液的蒸汽中，將這樣清洗的多孔體從蒸汽內部相對地移到蒸汽外部進行乾燥處理，
40.按照權利要求39所述的製造多孔體的方法，其中多孔體具有孔隙率為70％以上的區域。
41.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中多孔體形成在非多孔體底座部件的表面上。
42.按照權利要求29所述的製造多孔體的方法，其中多孔體包括半導體。
43.製造鍵合襯底的方法，包括下列步驟通過陽極氧化形成多孔層，將形成在多孔層上的非多孔層鍵合到支撐底座上，除掉多孔層，其中該方法還包括在陽極氧化後，利用包含醇和乙酸的至少一種的清洗溶液清洗多孔層的步驟。
44.按照權利要求43的製造鍵合襯底的方法，其中在該清洗步驟後還利用純水清洗多孔層。
45.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中清洗溶液是包含醇的水溶液。
46.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中清洗溶液包含醇。
47.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中清洗步驟包括利用包含醇的清洗溶液清洗的步驟，和利用由醇的水溶液構成的清洗溶液進行清洗的步驟。
48.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中清洗步驟包括將多孔層暴露到清洗溶液的蒸汽中的步驟。
49.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中清洗步驟包括把多孔層浸入到清洗溶液中的步驟。
50.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中在該清洗步驟後利用具有超聲能量的純水清洗多孔層。
51.按照權利要求50所述的製造鍵合襯底的方法，其中多孔層具有孔隙率小於70％的區域。
52.按照權利要求50所述的製造鍵合襯底的方法，其中在該清洗步驟後，利用純水清洗多孔層，此後旋轉乾燥這樣清洗的多孔層。
53.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中還包括氧化多孔層以便在多孔層的孔隙壁表面上形成氧化膜的步驟。
54.按照權利要求43所述的製造鍵合襯底的方法，其中多孔層包括半導體。
全文摘要
為了在短時間清洗多孔體而不使它的結構發生任何變化,提供一種清洗通過陽極氧化形成的多孔體的清洗方法,利用包含至少一種醇和乙酸的清洗溶液,在陽極氧化後清洗多孔體。
文檔編號C11D7/26GK1271175SQ0010866
公開日2000年10月25日 申請日期2000年3月24日 優先權日1999年3月26日
發明者山方憲二, 松村聡 申請人:佳能株式會社