一種vdmos的 pn結用染色溶液及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體領域內的PN結染色溶液及其使用方法，特別涉及一種VDMOS的PN結用染色溶液及其使用方法。
【背景技術】
[0002]半導體芯片制造中，PN結(以下簡稱結)是半導體芯片工作的基礎。是半導體芯片通過PN結來進行導電。
[0003]在半導體芯片制造中，通過芯片基材的P區和N區摻雜形成結，摻雜的方法是通過熱擴散法和離子注入法。目前，通過顯結并分析芯片基材中摻雜雜質的區域，并在結的形貌上達到對擴散，離子注入工藝的監控、對芯片產品性能的分析等目的。摻雜濃度分為輕摻雜和重摻雜兩種。
[0004]結形貌的顯現目前主要有SRP (擴展電阻測試)，SMS (二次離子質譜儀)測試以及化學溶液染色，由于化學結染色的低成本和易操作性，其廣泛用于半導體芯片生產和相關檢測，測試領域。然而，在傳統技術中，通常用三氧化鉻與氫氟酸混合和水溶液對半導體芯片結進行染色，此方法只能對一部分類型的產品有效，而對VDMOS的結染色效果并不是很理想，不夠顯著。VDMOS為垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管，兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優點。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是解決現有技術中染色溶液對VDMOS的結染色效果不理想，結深不夠清楚，界限不清晰，染色時間長的問題。
[0006]實現本發明目的的技術方案是:一種VDMOS的PN結用染色溶液，所述染色溶液的含有硝酸和BOE兩種組分，質量比為:硝酸=BOE=1:12?18 ;所述BOE為NH4F:HF按1:6的質量比混合而成的溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。
[0007]本發明是針對VDMOS這種產品結所摻雜的強度和化學品對各層材質反應速率，來選用染色溶液組分，然后選擇濃度和染色時間，在做相應的配方的實驗，最終確定VDMOS的PN結用染色溶液，當硝酸:Β0Ε質量比為1:16，PN結的染色效果最佳。
[0008]上述的VDMOS的PN結用染色溶液，優選所述硝酸的質量濃度為98%。
[0009]前述的VDMOS的PN結用染色溶液的使用方法，為將VDMOS芯片浸泡在所述染色溶液中3?8秒。
[0010]本發明提及的染色部分并非染出顏色，而是把需要觀察的區域或其他區域區別開，即將摻雜區域與其他區域區別開。本發明中，在同一時間內，針對摻雜區域結腐蝕程度與非輕摻雜區域結處的腐蝕程度不同，這樣，腐蝕程度大的區域相對腐蝕程度小的區域的界限就會顯現出來。
[0011]與傳統的技術相比，本發明溶液中，硝酸作為強的氧化劑，可使半導體芯片中摻雜結處的硅氧化成二氧化硅的速率與非摻雜結處的硅氧化成二氧化硅的速率不同，而氟化銨與二氧化硅進行反應。這樣，摻雜處就會形成界限，從而對半導體芯片制作過程中VDMOS的摻雜結深染色效果提高。
[0012]本發明具有積極的效果:本發明配方針對VDMOS的PN結設計出優質的染色溶液配方，染色時既快速又經濟，染色是PN結結深清楚、界限清晰，且所有摻雜結構的結深可以在一張圖片中獲得。
【附圖說明】
[0013]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0014]圖1為本發明實施例1的染色溶液染色效果圖；圖2為圖1的局部放大圖；圖3為圖2的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0015](實施例1)
[0016]見圖1、2、3
[0017]配置本發明VDMOS的PN結用染色溶液，
[0018](I)配 BOE 溶液:
[0019]10gNH4F,600gHF混合配置成1600g BOE溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。
[0020](2)配置染色溶液
[0021 ]10g質量濃度為98%的硝酸與(I)中BOE溶液混合。
[0022]使用時將VDMOS芯片浸泡在前述染色溶液中4秒。
[0023](實施例2)
[0024]配置本發明VDMOS的PN結用染色溶液，
[0025](2)配 BOE 溶液:
[0026]10gNH4F,600gHF混合配置成1600g BOE溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。
[0027](2)配置染色溶液
[0028]133.3g質量濃度為98%的硝酸與(I)中BOE溶液混合。
[0029]使用時將VDMOS芯片浸泡在前述染色溶液中5秒。
[0030](實施例3)
[0031]見圖1、2、3
[0032]配置本發明VDMOS的PN結用染色溶液，
[0033](3)配 BOE 溶液:
[0034]10gNH4F,600gHF混合配置成1600g BOE溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。
[0035](2)配置染色溶液
[0036]106.7g質量濃度為98%的硝酸與(I)中BOE溶液混合。
[0037]使用時將VDMOS芯片浸泡在前述染色溶液中3秒。
[0038](實施例4)
[0039]見圖1、2、3
[0040]配置本發明VDMOS的PN結用染色溶液，
[0041](4)配 BOE 溶液:
[0042]10gNH4F,600gHF混合配置成1600g BOE溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。
[0043](2)配置染色溶液
[0044]88.9g質量濃度為98%的硝酸與(I)中BOE溶液混合。
[0045]使用時將VDMOS芯片浸泡在前述染色溶液中8秒。
[0046]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種VDMOS的PN結用染色溶液，其特征在于:所述染色溶液的含有硝酸和BOE兩種組分，質量比為:硝酸=BOE=1: 12?18 ;所述BOE為NH4F:HF按1:6的質量比混合而成的溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。
2.根據權利要求1所述的VDMOS的PN結用染色溶液，其特征在于:硝酸:B0E=1:16。
3.根據權利要求1或2所述的VDMOS的PN結用染色溶液，其特征在于:所述硝酸的質量濃度為98%。
4.一種采用如權利要求1?3任一所述的VDMOS的PN結用染色溶液的使用方法，其特征在于:將VDMOS芯片浸泡在所述染色溶液中3?8秒。
【專利摘要】本發明涉及一種VDMOS的PN結用染色溶液，所述染色溶液的含有硝酸和BOE兩種組分，質量比為：硝酸：BOE=1：12～18；所述BOE為NH4F：HF按1：6的質量比混合而成的溶液，NH4F的質量濃度是40%，HF的質量濃度為49%。本發明配方針對VDMOS的PN結設計出優質的染色溶液配方，染色時既快速又經濟，染色是PN結結深清楚、界限清晰，且所有摻雜結構的結深可以在一張圖片中獲得。
【IPC分類】H01L21-02, C09K13-08
【公開號】CN104745195
【申請號】CN201310750599
【發明人】宋耀德
【申請人】蘇州同冠微電子有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日