CN103000545A - 磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其先在新的测试片上生长一层氧化层；再使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面一半的氧化层直至露出裸硅；继而将一半具有氧化层的测试片投入正常使用，且使用后采用氢氟酸溶液剥除所有氧化层，测量原裸硅所在的半边测试片的电阻值；接着再进行另一次预扩散工艺；工艺完成后再次使用氢氟酸溶液剥除测试片的所有氧化层，测量后一次参与反应的半边测试片的电阻值，完成整个测试片复用。实施本发明的技术方案并将其投入生产工艺后，其突出效果体现在：一者操作简便且成本低廉；再者使用本发明多次复用方法可以提高测试片的重复利用率，降低成本两倍以上。

Description

磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域的一种成本优化方案，尤其涉及一种用于磷/硼预扩散工艺的测试片的多次复用方法。
背景技术
正常的测试片的使用方法如下：在磷/硼预扩散工艺中放置测试片；随着工艺的完成，在生产片和测试片表面上生长有一层富磷/硼的氧化层，以及在两片体内扩散到一定结深的N/P型层；通常采用氢氟酸剥掉测试片表面的富磷/硼的氧化层，测量正反面电阻值；降档为假片或陪片使用。
该工艺流程简单，但对于CPK>1.33，甚至CPK>1.67以上的工艺，工艺的准确性和精确性都及其稳定，片内的均匀性稳定一致，不需要检测多点值。测试片只用过一次就降档，不利于控制成本。
发明内容
鉴于上述现有测试片利用率低下、消耗甚巨的缺陷，本发明的目的是提出一种磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，以提高测试片的利用效率。
本发明的上述目的，其技术解决方案为：
磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其特征为包括步骤：
Ⅰ、1200℃的湿氧气氛下；在新的测试片上生长一层氧化层；
Ⅱ、使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面一半的氧化层直至露出裸硅，被去除的所述测试片表面一半包括上表面和下表面；
Ⅲ、将一半具有氧化层的测试片投入正常使用，且使用后采用氢氟酸溶液剥除所有氧化层，测量原裸硅所在的半边测试片的电阻值；
Ⅳ、继续使用步骤Ⅲ测试电阻值后的测试片，进行另一次预扩散工艺；工艺完成后再次使用氢氟酸溶液剥除测试片的所有氧化层，测量后一次参与反应的半边测试片的电阻值，完成整个测试片复用。
进一步地，步骤Ⅰ中所述生长的氧化层厚度为10000埃。
进一步地，步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所用的氢氟酸溶液为质量浓度48%的纯氢氟酸。
本发明的上述目的，其另一种技术解决方案为：
磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其特征为包括步骤：
Ⅰ、1200℃的湿氧气氛下；在新的测试片上生长一层氧化层；
Ⅱ、使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面N分之一的氧化层直至露出裸硅，被去除的所述测试片表面N分之一包括上表面和下表面；
Ⅲ、将具有部分裸硅的测试片投入正常使用，且使用后采用氢氟酸溶液剥除所有氧化层，测量原裸硅所在的部分测试片的电阻值；
Ⅳ、再次使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面另一N分之一的氧化层至露出另一部分裸硅，重复步骤Ⅱ至Ⅲ所述复用步骤N-1次，直至完成整个测试片复用。
实施本发明的技术方案并将其投入生产工艺后，其突出效果体现在：
一者操作简便且成本低廉；再者使用本发明多次复用方法可以提高测试片的重复利用率，降低成本两倍以上。
附图说明
图1是本发明回收测试片的复用工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对整个磷/硼预扩散后的测试片多次重复利用的流程做进一步的解释。
实施例一、对半复用法：
Ⅰ、取用一新的测试片，该测试片仅含有纯净裸露的硅基底1，如图1中a部分所示；再在1200℃的湿氧气氛下，在该测试片上生长一层致密的氧化层，该氧化层2为厚度10000埃的干式氧化膜，如图1中b部分所示。
Ⅱ、使用质量浓度48%的氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面一半的氧化层2直至露出裸硅（即硅基底1），被去除的测试片表面一半包括硅基底的上表面和下表面，如图1中c部分所示。本步骤可以采用半缸腐蚀液浸泡，明确记录腐蚀的部位。
Ⅲ、将一半具有氧化层的测试片投入正常使用，使用完毕后在裸硅表面便形成了富磷/硼氧化层3，如图1中d部分所示；且将使用后的测试片采用同样的氢氟酸溶液剥除所有氧化层（包括步骤Ⅰ生长的氧化层1和本步骤测试生长的富磷/硼氧化层2），测量原裸硅所在的半边测试片的电阻值，如图1中e部分所示；测试过程中，参与反应的半边同时还形成具一定结深的N/P型层4。
Ⅳ、继续使用步骤Ⅲ测试电阻值后的测试片，进行另一次预扩散工艺；在测试片全表面形成另一层富磷/硼氧化层5，同时向内形成另一层N/P型层6，如图1中f部分所示。工艺完成后再次使用相同的氢氟酸溶液剥除测试片的所有氧化层，如图1中g部分所示。测量后一次参与反应的半边测试片的电阻值，完成整个测试片复用。
实施例二、N分复用发：
Ⅰ、1200℃的湿氧气氛下；在新的测试片上生长一层氧化层；
Ⅱ、使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面N分之一的氧化层直至露出裸硅，被去除的所述测试片表面N分之一包括上表面和下表面；
Ⅲ、将具有部分裸硅的测试片投入正常使用，且使用后采用氢氟酸溶液剥除所有氧化层，测量原裸硅所在的部分测试片的电阻值；
Ⅳ、再次使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面另一N分之一的氧化层至露出另一部分裸硅，重复步骤Ⅱ至Ⅲ所述复用步骤N-1次，直至完成整个测试片复用。
本发明多次复用方法经投入试用，其技术效果显著，具体而言一者操作简便且成本低廉；再者使用本发明多次复用方法可以提高测试片的重复利用率，降低成本两倍以上。
上述具体实施方式只是针对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明的实质精神范围内的非实质性替换或修改的发明创造均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其特征为包括步骤：
Ⅰ、1200℃的湿氧气氛下；在新的测试片上生长一层氧化层；
Ⅱ、使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面一半的氧化层直至露出裸硅，被去除的所述测试片表面一半包括上表面和下表面；
Ⅲ、将一半具有氧化层的测试片投入正常使用，且使用后采用氢氟酸溶液剥除所有氧化层，测量原裸硅所在的半边测试片的电阻值；
Ⅳ、继续使用步骤Ⅲ测试电阻值后的测试片，进行另一次预扩散工艺；工艺完成后再次使用氢氟酸溶液剥除测试片的所有氧化层，测量后一次参与反应的半边测试片的电阻值，完成整个测试片复用。
2.根据权利要求1所述的磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其特征在于：步骤Ⅰ中所述生长的氧化层厚度为10000埃。
3.根据权利要求1所述的磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其特征在于：步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所用的氢氟酸溶液为质量浓度48%的纯氢氟酸。
4.磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法，其特征为包括步骤：
Ⅰ、1200℃的湿氧气氛下；在新的测试片上生长一层氧化层；
Ⅱ、使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面N分之一的氧化层直至露出裸硅，被去除的所述测试片表面N分之一包括上表面和下表面；
Ⅲ、将具有部分裸硅的测试片投入正常使用，且使用后采用氢氟酸溶液剥除所有氧化层，测量原裸硅所在的部分测试片的电阻值；
Ⅳ、再次使用氢氟酸溶液刻蚀去除测试片表面另一N分之一的氧化层至露出另一部分裸硅，重复步骤Ⅱ至Ⅲ所述复用步骤N-1次，直至完成整个测试片复用。
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