TW407330B - Method for evaluating semiconductor device - Google Patents

Description

407330 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 1 ) 1 I ϋ. 明 枝 術 領 域 1 I 本 發 明 係 與 用 Μ 對 形 成 於 半 導 體 矽 基 板 内 之 擴 散 層 領 1 1 域 之 形 狀 進 行 評 鑑 之 技 術 有 關 者 〇 1 請 1 i>L 杵 抟 術 jL 1 閲 讀 Μ 往 半 導 體 裝 置 (d e v i c e ) 之 —‘ 構 成 要 件 之 擴 散 層 » 背 1 I 之 1 對 電 晶 體 之 特 性 可 產 生 巨 大 影 響 因 此 確 認 其 二 次 元 性 注 1 意 I 事 1 或 三 次 元 性 構 造 甚 為 重 要 0 可 評 鑑 擴 散 層 領 域 之 形 狀 之 技 Ψ 1 I 術 之 例 已 開 發 有 將 劈 開 之 試 料 利 用 吉 爾 托 (2 i r t 0 1 ?) 液 •V、 寫 本 頁 1 -* 業 圖 1 (河東田隆編著 半導體評鑑技術 Ρ P · 136、 137; 產 、 1 書 1 9 89 ) 施 予 前 處 理 1 藉 Μ 對 已 經 顯 露 化 之 擴 散 層 利 1 1 用 掃 描 型 電 子 顯 微 鏡 法 (SEM ：S c a η η in Z E 1 e c t Γ ο η 1 Mi c r 0 S C 0 p y ) 進 行 評 鑑 之 方 法 〇 該 方 法 係 利 用 吉 爾 托 液 訂 I 對 矽 之 蝕 刻 率 (etc hi n g Γ at e )有 賴 於 矽 中 之 不 純 物 濃 度 > 1 1 I 不 純 物 澹 度 愈 高 愈 容 易 被 蝕 刻 之 性 質 者 採 用 該 方 法 時 1 1 I » 不 純 物 濃 度 能 將 10 19 at tn S / C m3 層 级 以 上 之 擴 散 層 領 域 顯 1 1 線 露 化 〇 1 ϋ. 明 擬 解 決 問 m 1 I 然 而 S 的 在 最 尖 端 科 技 之 裝 置 中 為 媛 和 電 場 乃 採 1 1 | '用 在 半 導 體 基 板 内 形 成 低 濃 度 之 擴 散 層 領 域 之 情 形 愈 來 愈 I 多 上 述 之 利 用 吉 爾 托 液 進 行 jlJU 刖 處 理 之 方 法 已 經 無 法 令 1 1 I 上 述 之 低 濃 度 擴 散 層 領 域 顯 露 化 因 此 有 無 法 以 良 好 之 1 1 精 度 進 行 擴 散— 層 領 域 之 形 狀 之 評 鑑 之 問 題 0 1 1 另 外 於 利 用 吉 爾 托 液 進 行 前 處 理 時 一 般 作 為 層 間 1 I 絕 緣 膜 而 使 用 之 矽 氧 化 m 亦 大 受 腐 蝕 因 此 要 Η 良 好 再 琨 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 3 8 8 3 5 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 2 ) 1 | 性 進 行 裝 置 全 體 之 構 造 評 鑑 已 有 困 難 〇 1 1 本 發 明 係 為 解 決 上 述 問 題 所 作 VX 提 供 一 種 能 Μ 再 現 1 1 性 良 好 之 狀 態 進 行 將 形 成 在 半 導 體 基 板 内 之 擴 散 層 領 域 之 1 I 形 狀 加 Μ 評 鑑 之 技 術 為 0 的 者 〇 請 先 1 1 | 為 解 決 問 所 採 取 手 段 讀 背 1 本 發 明 之 半 導 體 置 之 評 鑑 方 法 係 Μ 具 備 有 ： ( 意 事 1 a ) 將 具 有 H型第1領 域 與 P型第2領 域 之 半 m 體 裝 置 Μ 至 少 f 1 I 令 第 1 領 域 暴 露 之 狀 態 浸 潰 在 氟 酸 與 酒 精 之 混 合 液 中 之 步 寫 本 頁 V· 1 卜 驟 : Η 及 (b )與對於第2領 域 成 為 高 電 位 或 同 電 位 之 混 合 1 1 m 相 比 使 第 1領域成為高電位之步驟為其特徵者 1 1 最 理 想 者 則 於 (a )工程中 亦令第2領 域 暴 露 為 佳 0 1 | 另 外 最 理 想 者 則 第 1領域乃半導體機板 第2領 域 乃 訂 I 擴 散 層 領 域 且 進 一 步 具 備 有 (C ) 在 擴 散 層 領 域 與 混 合 液 1 I 兩 者 間 令 半 導 體 薄 膜 化 之 步 驟 更 佳 〇 1 1 ί 1 另 外 更 理 想 者 則 在 步 驟 (b )中 亦令第2領 域 相 對 於 混 合 液 成 為 低 電 位 為 佳 〇 線 1 另 外 本 發 明 之 半 導 體 装 置 之 更 另 外 評 鑑 方 法 係 以 1 1 » 具 備 有 ； (a )將 •令N型 第 1領域與p型 第 2 領 域 兩 者 均 暴 1 | 露 之 半 導 體 裝 置 浸 潰 在 金 屬 離 子 溶 液 中 之 步 驟 Μ 及 ( I ί b)與 對 於 第 1 領 域 成 低 電 位 或 同 電 位 之 金 鼷 離 子 溶 液 相 比 1 1 I 使 第 2領域成為低電位之步驟為其特徵者 1 1 最 理 想 者 則 於 步 驟 (b )中 令第1領 域 相 對 於 金 屬 離 子 1 1 溶 液 成 為 高 電 位 為 佳 0 1 1 明 7 宵 辆 形 裤 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 3 8 83 5 407330 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 3 ) 1 I K. 形 1 1 | 首 先 t 說 明 令 擴 散 層 領 域 顯 露 化 之 原 理 〇 如 果 在 氟 1 1 酸 與 酒 精 之 混 合 液 (以下， 僅記為 '混合腐蝕液（ e t c h an t 1 7 j ) 中 > 令 矽 陽 極 化 j 則 引 起 多 孔 化 (P 0 Γ 0 U s )砂 之 形 成 請 先1 閲 I 讀 背 反 應 9 或 矽 之 電 場 研 磨 反 應 〇 • si 多孔 + 2F- 性矽 + 4HF 之形成 + λ h 4 反 H2 nfag m Si Fe + H 2 + (2 -λ ) e 之1 1 事1 項1 (λ < 2 h ： 正孔、 e : 電 子 ) )，、1 寫 ^ 本 頁1 '--- 1 矽 之 電 場 研 磨 反 ttfif m • Si + 40H ~ + 入 h S i ( 0H )4 + ( 4 - λ )e 1 (λ < 4 h : 正孔、 e ： 電 子 ) 1 | 參 Si ( 0 Η ) 4 S i 0 2 + 2H 2 0 訂 I • Si 0 2 + 6HF — H2 Si Fe + 2 Η 2 0 1 1 I 在 此 將 發 生 多 孔 矽 之 形 成 反 懕 或 矽 之 電 場 研 磨 反 1 1 應 中 任 一 項 則 視 於 進 行 矽 之 陽 極 化 之 際 所 加 上 之 電 壓 1 1 而 定 存 在 有 臨 界 電 壓 〇 亦 即 當 加 上 高 於 臨 界 電 壓 之 電 線 1 壓 時 即 發 生 矽 之 電 場 研 磨 反 應 而 加 上 低 於 臨 界 電 壓 之 1 1 電 壓 時 則 發 生 多 孔 化 矽 之 形 成 反 應 〇 另 外 該 臨 界 電 壓 1 | 則 視 矽 之 不 純 物 濃 度 而 定 不 純 物 濃 k 愈 低 則 臨 界 電 壓 ! I 即 愈 高 〇 1 1 I 例 如 將 在 P型矽基板内形成有N型擴 散 層 領 域 之 試 枓 1 1 9 浸 潰 在 混 合 腐 蝕 液 中 外 加 高 於 臨 界 電 壓 之 直 流電 壓 f 1 1 而 令 N型擴散層領域相對於P型 基 板 及 混 合 腐 蝕 液 成 為 相 1 1 對 高 電 位 狀 態 如 此 一 來 N 型 擴 散 層 領 域 即 發 揮 陽 掻 之 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'〆297公釐） 5 3 8 8 3 5 407330 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 4 ) 1 I 功 能 且 有 正 孔 之 供 給 因 此 亦 即 進 行 電 場 研 磨 反 應 » 1 1 妖 而 ) P 型 矽 基 板 則 不 致 於 發 生 陽 搔 之 功 能 亦 不 致 於 發 1 1 生 電 場 研 磨 反 應 0 於 是 利 用 電 場 研 磨 反 應 有 無 發 生 而 1 | 可 隨 意 令 N型擴散層領域顯露出來 請 先 閱 讀 背 1¾ 意 事 項 1 1 | 第 1圖係提示本發明實拖形態1之 半 導 體 裝 置 之 評 鑑 方 I 法 之 斷 面 圖 -0 首 先 於 在 Ρ型矽基板4内 形 成 N 型 擴 散 層 1 I 領域6後 在P型 矽 基 板 4¾ Ν型 擴 散 層 領 域 6 上 將 例 如 矽 1 氧 化 膜 堆 積 上 去 K 形 成 層 間 m 緣 膜 8 並 選 擇 性 形 成 開 寫 本 | □ 0 其 後 將 鋁 電 極 5 7 Μ 連 接 在 P 型 矽 基 板 4 與N型 頁 1 1 擴 散 層 領 域 6 之 狀 態 各 白 形 成 之 0 其 後 令 P 型 矽 基 板 1 1 4與N型 擴 散 層 領 域 6之斷面露出來 以完成試料製作 1 I 其 次 將 連 接 於 P 型 矽 基 板 4之鋁電極5與 設 置 在 混 合 訂 I m 蝕 液 ( 可 使 用 例 如 酒 精 與 m 酸 之 混 合 液 )2中 之 白 金 電 極 1 1 1 1兩者 共同連接在直流電源3a之陰極側 將連接於N型 擴 1 1 散 層 領域6之鋁電極7 再 連 接 在 直 流 電 源 3 a 之 陽 極 側 0 其 1 1 次 將 該 試 枓 中 露 出 了 Ρ型矽基板4與 N型擴散層領域6之 1 斷 面 之 部 分 而 浸 漬 在 混 合 腐 蝕 液 2中 利用直流電源3 a 1 1 t 外 加 超 過 臨 界 電 壓 Μ 上 之 電 壓 0 1 I 如 此 一 f來 N型擴散層領域6 即 產 生 陽 極 之 功 能 發 生 1 1 I 電 場 研 磨 反 off 懕 相 對 於 此 形 成 在 P型矽基板4内 之 PN接合 1 1 I 則 由 直 流 電 源 3a之 作 用 發 生 反 向 偏 ΠΠΙ m 琨 象 因 此 P 型 矽 1 1 基 板 4 則 不 致 於 產 生 陽 極 之 功 能 亦 不 致 於 進 行 電 場 研 磨 1 1 反 應 〇 1 於 是 視 有 無 發 生 電 場 研 磨 反 應 之 不 同 決 能 否 實 I 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4C格（210X297公釐〉 6 3 8 8 3 5 407330 Αν B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 五、發明説明（ 5 ) 1 I 現 N型擴散層領域6之 顯 % 化 而 將 執 行 過 本 項 處 理 後 之 試 1 1 料 之 斷 面 利 用 SEM奪觀察之， 即可藉Μ進行Ν型 擴 散 層 領 1 1 域 6之二次元性評鑑工作 1 另 外 於 對 H型擴散層領域6外 加 超 過 臨 界 電 壓 以 上 之 請 閱 1 | 值 之 高 電 壓 時 低 濃 度 之 擴 散 層 領 域 即 顯 m 出 來 因 此 » 讀 背 1 在 Μ 往 之 技 術 無 法 辦 到 之 低 濮 度 N 型 擴 散 層 領 域 之 形 狀 之 事 ¥ 1 1 評 鑑 工 作 即 可 實 現 0 1 1 I 再 者 在 此 情 形 下 酒 精 即 可 產 生 緩 衝 劑 之 作 用 因 寫 本 頁 I I 此 層 間 絕 緣 膜 8 與 氟 酸 兩 者 之 化 學 反 應 即 受 到 抑 制 進 1 1 一 步 作 為 絕 緣 物 之 由 δ夕 氧 化 S轉 構 成 之 層 間 緣 膜 8 亦 1 1 無 從 對 電 解 反 應 有 所 貢 獻 因 此 層 間 |>*C 緣 膜 8 受 到 蝕 刻 1 | 之 量 亦 較 之 Μ 往 之 方 法 者 為 少 對 於 進 行 擴 散 層 領 域 之 訂 I 形 狀 之 評 鑑 工 作 頗 為 方 便 〇 1 1 I 以 上 就 在 丨> 型矽基板4内 形 成 有 N型擴敗層領域6之試 1 1 1 枓 作 了 上 述 說 明 然 如 第 2 ΒΙ 所 示 對 於 在 N 型 矽 基 板 1 1 1 0内 形 成 有 P 型 擴 散 層 領 域 11之試料 言 亦 連 接 上 直 流 電 後 1 源 3b 設 成 可 令 Η 型 矽 基 板 1 0能 相 對 於 混 合 腐 蝕 劑 2及P型 1 1 擴 散 層 領 域 11而 成 為 高 電 位 狀 態 之 構 成 並 露 出 斷 面 之 試 1 | 料 令 該 試 料 產 生 電 場 研 磨 反 ai*r m 即 可 藉 Μ 對 P 型 擴 散 層 I 領 域 11 進 行 二 次 元 性 形 狀 評 鑑 〇 1 1 I 啻施形態2 1 在 實 形 態 1 中 係 提 示 對 將 斷 面 露 出 來 之 試 料 進 1 1 行 二 次 元 性 形 狀 評 鑑 之 方 法 者 而 i 為 進 一 步 實 現 更 良 1 ! 適 之 評 鑑 亦 可 進 行 三 次 元 性 形 狀 評 鑑 工 作 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7 3 8 8 3 5 407330 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 6 ) 1 1 第 3圖偁提示本發明簧胞形態2之 半 等 體 裝 置 之 評 鑑 方 1 1 法 之 斷 面 圖 0 首 先 .> 於 在 N型矽基板10内 形成P型 擴 散 層 I 1 領 域 1 1後 再 在 Η型矽基板〗0及P型 擴 散 層 領 域 1 1上 堆 積 1 例 如 矽 氧 化 膜 形 成 層 間 絕緣膜 8 並 選 擇 性 造 成 開 P 0 請 閲 讀 背 面 1 1 I 其 後 將 鋁 電 極 5 7 t 在 各自連 接 在 N型矽基板1 0及P型 擴 1 1 散 層 域 11 之 狀 態 下 各 白 形成之 C 意 1 1 I 其 次 * 對 處 在 Ρ 型 擴 散層11正 下 方 領 域 之 N 型 矽 基 板 事 項 1 1 10 進 行 研 磨 藉 以 形 成 N型矽基板1 0 Z薄膜化領域9 完 >，、 寫 本 1 I 成 試 料 製 作 X 作 0 至 於 在本實 跑 形 態 2中 則並無令P型 1 1 1 擴 散 層 領 域 ]1 η 出 來 之 需 要。 1 1 其 次 t 將 迪 接 在 P型擴散曆領域1 1之鋁電極7與設置 在 1 | 混 合 腐 蝕 劑 2 中 之 白 金 電 極〗兩 者 共 同 迪 接 在 直 流 電 源 訂 I 3b之陰 極 側 將 連 接 於 N型矽基板10之鋁電極5 再 連 接 於 1 1 I 直 流 電 源 3 b之賜 極 側 C 其 後*將 該 試 料 中 將 包 含 薄 m 化 1 1 I 領 域9及P 型擴散層領域1 1之N型 矽 基 板 10浸 潰 在 混 合 腐 蝕 1 1 線 1 液 2 中 利 用 直 流 電 源 3 b ，外加 上 超 過 臨 界 電 壓 K 上 之 值 之 電 壓 0 1 1 第 4 圃 提 示 經 過 該 項 反應後 之 試 枓 之 狀 態 之 斷 m _ 者 1 I 〇 亦 與 實 細 形 態 1同樣 ，N型矽基 板 10¾ 產 生 陽 極 - 功: 能 者 1 I t 因 此 仍 發 生 電 場 研 磨 反應》 狀 而 當 電 場 研 磨 進 一 步 1 1 再 繼 壤 進 行 下 去 則 ρ 型 擴散層 領 域 1 ]即 壬 現 三 次 元 性 露 1 1 出 狀 態 0 另 一 h 面 -J N型矽基板10與P型 擴 散 層 領 域1 1兩 者 1 1 之 接 台 面 亦 即 PN接 合 則 因 直淦電 源 3 b之 作 用 » 成 為 反 向 偏 fn«J J 壓 狀 態 故 Ρ 型 擴 散 層 領 域1 1即 不 致 於 發 揮 陽 極 之 功 能 > 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 8 3 8 8 3 5 407330 at Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五 '發明説明（ 7 ) 1 | 從 而 亦 不 致 於 遒 受 到 電 場 研 磨 0 1 1 此 時 > 處 在 t 形 成 有 P 型 擴 散 層 領 域 ]1其 領 域 正 下 方 1 Ν 型 矽 基 板 10 5 甶 於 預 先 經 過 薄 膜 化 加 工 故 即 使 庵 在 1 I P型擴散層領域1 1周邊之N型 矽 基 板 10 受 到 電 場 研 磨 » 請 先 閲 讀 背 1¾ 1 事 項 1 1 I 使 得 P 型 擴 散 層 領 域 1 1外 露 出 來 處 在 鋁 電 槌 5 ι£ 下 方 之 1 1 I N 型 基 板 10 亦 完 全 不 致 於 遭 受 到 電 場 研 磨 仍 能 繼 續 1 I 外 加 電 壓 直 至 P 型 擴 散 曆 領 域 完 全 m 出 為 止 0 於 是 自 1 過 本 處 理 後 之 試 枓 裡 m 側 利 用 SEH '、 原 子 間 力 顯 微 鏡 y-yti 寫 本 1 | 法 (AF Μ : At 〇 m Ϊ C F or c. e Η ί C r 〇 S C 0 P y ) 等 觀 察 之 即 可 藉 頁 1 1 Μ 行 P型擴散層領域] 1之三次元性評鑑 1 1 m 3 1 苜 先 說 明 令 擴 敗 If 領 域 顯 m 化 之 另 一 個 原 埋 0 如 果 1 訂 I > 令 矽 在 金 廢 離 子 (例如網離子）溶 液 屮 產 生 陰 極 之 功 能 1 1 I » 則 可 對 其 供 ittir IB 電 子 而 在 δ夕 之 表 面 析 出 金 賜 (例如銅） 0 1 1 • C u 2， + 2 e— C u 1 I (· e ： 電 子 ) 後 1 例 如 對 在 P型矽基板闪肜成有N型擴散 層 領 域 之 試 枓 1 I > 外 加 電 壓 ， Μ 令 P 型 矽 基 板 之 電 位 成 為 低 於 金 屬 離 子 1 1 溶 液 及 Η 型 擴 散 層 領 域 之 電 :位 之 狀 態 並 將 其 浸 湞 在 金 賜 1 ί I 離 子 溶 液 中 則 I) 型 矽 基 板 即 成 為 陰 掻 發 撺 功 能 > 因 此 ί 1 1 I 亦 在 表 面 析 出 金 m 妖 > <·. 而 N 型 擴 散 ϋ 領 域 則 不 致 發 揮 1 1 陰 極 之 功 能 因 此 亦 不 致 於 在 表 面 析 出 金 屬 0 於 是 利 1 1 用 有 無 析 出 金 m 之 反 應 即 可 進 行 令 Ν 型 擴 散 層 領 域 顯 露 1 工 作 r 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 9 3 8 8 3 5 407330 Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ δ ) 1 I 第 5圖招 氏提示本發明實施开 $態3之 半 導 體 裝 置 之 評 鑑 方 1 1 法 其 斷 面 圖 0 首 先 t 於 在 P型矽基# 1 4 Μ 形 成 N 型 擴 散 層 領 1 1 域 6之後* 再在P型 矽 基 板 4及N型 擴 散 層 領 域 6 上 堆 積 例 1 I 如 fi夕 氧 化 膜 . 形 成 層 間 m 緣 膜 8 » 並 有 m 擇 性 令 其 造 成 請 kj 閱 1 1 1 開 P 0 /X <·. 後 t 在 令 鋁 電 極 5、 7 各 i 連 接 在 p型ϋ々基板4及 讀 背 1 1 1 Ν - 型 擴 散 層 領 域 6 2狀態下， 形成之 並且亦令P型 基 板 意 1 1 I 4 反 Ν型擴敗層領域6各 自 m 出 斷 III ) K Tt； 成 製 造 試 枓 之 工 事 1 1 I 作’ C 寫 本 頁 1 t I 其 次 t 將 連 接 於 P 型 矽 基 板 4之鋁電搔5 再 連 接 在 直 1 1 流 電 源 3 c Z 陰 極 側 將 連 接 於 Ν 型 擴 散 層 領 域 6 鋁 電 極 1 1 7反設置在金屬離子溶液（例 如 6Μ 酸 綱 水 溶 液 ' 硝 酸 銅 水 溶 I 1 m )1 2中；I白金電極1兩 者 共 同 連 接 在 i 流 電 源 3c 之 陽 極 側 訂 1 0 其 次 * 將 該 試 料 中 P型& ?基板4及 N型擴敗層領域6之 斷 1 1 I 面 露 出 之 部 浸 潰 在 金 屬 離 子 溶 掖 1 2中 並 利 用 直 流 電 1 1 I 源 3 c 外 加 電 壓 0 1 1 如 此 一 來 f>型矽基板4即 發 揮 陰 極 之 功 能 因 此 在 線 { 其 表 面 析 出 金 屬 j 相 對 於 此 在 P型矽基板4及 N 型 擴 敗 層 1 1 m 域 6 兩 者 之 接 合 面 PN接 合 卻 因 直 流 電 源 3 c 之 作 用 呈 1 | d 反 向 偏 懕 狀 態 5 因 此 N型擴散層領域6 即 不 致 於 發 揮 1 I 陰 極 之 作 用 亦 不 致 於 在 表 面 析 出 金 屬 0 從 而 如 果 針 對 1 1 I 經 過 本 項 處 理 後 斷 面‘ 利 用 SEM 或 反 射 型 電 子 m 微 m ( 1 1 R E Μ 二 R e Ϊ 1 e C t ion -E 1 e c t Γ on Μ i c r 〇 S C 0 P y J .等 進 行 観 m t 1 1 則 由 於 W 與 金 屬 兩 者 之 對 比 (C ο η t Γ a s t) 之 差 別 現 象 存 在 t 而 可 進 行 N型擴散曆領域6之 -一 次 元 性 肜 狀 評 鑑 0 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 1 〇 3 8 8 3 ί> 407330 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ 9 ) 1 I 另 外 t 矽 與 金 屬 兩 者 之對比 差 別 * 係 由 於 原 子 序 數 之 1 1 差 別 而 來 者 J 例 如 Μ 金 屬 為飼之 情 形 言 s 原 子 序 數 較 大 之 1 1 铜 可 清 晰 觀 察 到 C 另 外 ，利用 奥 格 m 子 分 光 譜 U g e r 1 el e c t： Γ on S P e C t. r OS C 0 p y )、X線 微 分 析 (m i c r 〇 an a I y s i i s ) 請 先 Μ 1 I 等 之 分 析 儀 针 對 砂 與 飼 ，進行 測 繪 { UI a p p i π g ) ♦ 亦 可 達 背 1 到 造 行 擴 散 層 Z 評 鑑 之 § 的、 之 注 意 1 1 I 上 就 在 P 型 &9 基板4 1人J 肜 成 有 N 型 摘 散 層 領 域 事 ίΐ 1 1 I 0Z試料有所說明 然而. 如第6圖 所 示 對 於 在 N 型 矽 基 寫 本 頁 '—^ 1 | 板 1 0 W 形 成 有 P 型 擴 散 層 領域1 1之 試 枓 * 亦 ϋ 接 上 直 流 電 1 1 源 2e ， 設 成 可 P型擴散層領域1 1之電位成為低於Η型 矽 基 1 1 板 10及 金 屬 離 子 溶 液 1 2之 電位之 構 成 並 對 露 出 斷 面 之 試 1 | 料 促 使 其 發 生 金 m 析 出 反應， 即 可 進 行 P 擴 散 層 領 域 訂 1 1 1之 一 次 元 性 形 狀 評 鑑 0 1 1 1 旃 m 1 | 在 實 施 形 態 1屮 係令P型矽 基 板 4與混合腐蝕液2兩 者 1 1 線 1 成 為 同 電 位 狀 態 因 此 P型矽基板4即 可 因 m 酸 之 作 用 t 遭 受 4b 微 蝕 作 用 而 ，為實 現 Κ 更 良 好 再 U 性 1 進 行 1 1 擴 散 層 領 域 之 形 狀 評 鑑 e 的，則 仍 Μ 完 全 止 ? 型 矽 基 板 1 4遭受蝕刻反應為佳 1 I 第 7圖係提示本發明實_形態4之 半 導 體 裝 置 評 鑑 η 法 1 1 | 之 斷 面 _ 0 如 第 7圖所示 ，在設置於混合躲蝕液2中 之 白 金 1 1 电 極 1與P型 —基 板 4 _ #間，插人良流電源3 d 設 成 可 -令 1 1 白 金 电 極 1 Z電位 •亦即混合腐蝕液2 之 電 位 成 為 高 於 Ρ 型 1 1 矽 基 板 4之電（ 1 :令p型 6夕 基板發 揮 陰 極 之 功 能 即 可 藉 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 1 38835 407330 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（1G) 完全防止P型矽基板4因氟酸之作用，遒受到腐蝕。 於是，即使例如在P型矽基板4與Η型擴散層領域6兩者 之接合面之ΡΝ接合中，產生洩漏電流2情形下，仍可防止 直直流電流3 a令Ρ型矽基板4發揮陽極之功能，使得在Ρ型 矽基板4進行電場研磨反應之琨象出捤，而暁Μ精度更良 好&狀態，進行H型擴散層領域6之二次元性評鑑工作。 Κ上，就在Ρ型矽基板4内*肜成有Ν型擴散曆令域6之 .試料作了說明，然而，如第8 _所示，Μ在Ν型矽基板〗0内 -形成有Ρ型擴散層領域1 1之試料而言，對於連接上直流 電源3 e > 3 b，設成可令Ρ型擴散層领域]1及Η型矽基板1 0， 能相對於混合腐蝕劑2 ，各自成為低電位、高電位之構成 ，並露出斷面之試枓 > 促使其產生箪場研磨反應，即可藉 以進行精度更良奸，之Ρ型擴散層領域U之一次元性形狀 評鑑。 蜇施形態5 在實胞形態2屮，係設成令Ρ型_散層領域U與混合腐 蝕液2兩者成為同電位之構成者，因此，Ρ型擴散層領域 1 1乃可因氟酸作用，稍微遭受到Μ蝕，然而，為Μ再琨性 良好狀態，進行擴散層領域Ζ形狀評鑑工作^，仍Μ作到可 完全防止ρ型擴散層領域U受到澧到腐蝕為佳。 第9圖係提示本發明實胞形態ί> 2：半導體裝置其評鑑 //法之斷面_。如第9画所示，在設置於混合腐蝕液2屮之 白金電極1與P型擴散ϋ領域1 _1兩者間，插人直流電源3 e， 設成可令金電極之電位，亦即混合賴蝕液之電位成為 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 12 3 8 8 3 f) U 訂 I線 I ! (請先閱讀背面之注意事項v^-寫本頁) 407330 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 11 ) 1 1 高 於 P型擴散層領域] 1之電位2構成 以令P型 擴 散 層 領 域 1 1 1 7. 發 揮 陰 極 之 功 能 即 可 U K 完 全 防 止 P型擴散層領ΜΊ 1 1 1 因 氣 酸 -J 作 用 遭 受 到 腐 蝕 之 現 象 出 現 C 1 I 於 是 即 使 例 如 在 Η型矽基板1 0與P型 擴 敗 層 領 域 ]1 兩 請 先 閲 讀 背 1 1 I 者 間 接 合 m PN接 合 上 產 生 洩 Μ /"T 条 电 時 仍 可 完 全 防 止 1 1 電 3 1) 使 得 1) 型 擴 散 層 領 域 發 揮 m m Ζ 功 能 > 雄 而 Ψ 意 I 使 得 P 型 擴 散 層 領 域 1 1.遭受 到 電 場 研 磨 之 槻 象 而 能 K 精 事 1 1 度 鑑 更 良 好 狀 態 打 p 型 擴 散 層 領 域 11 ~^τ 二 次 元 性 形 狀 評 寫 本 頁 '·«^ 1 »_ I 1 窖皰形機ft 1 1 在 實 施 肜 態 ·；> 屮 係 設 成 令 ΝΜ擴散If領域6與 金 屬 離 1 | 子 洛 液 ]2兩 者 成 為 同 茧 位 —*7 構 成 者 ， 因 此 得 Μ 在 N 型 檐 訂 I 散 層 領 域 6 表 HO 析 出 些 微 金 m m V. 而 為 將 Κ 再 珣 性 艮 1 1 I 好 狀 態 進 行 擴 散 層 領 域 其 肜 狀 評 鑑 工 作 仍 y. 完 全 防 止 1 1 1 > 在 N型擴散層領域6之 表 m 析 出 金 屬 之 Η 象 出 現 為 佳 〇 1 1 第 1 0圖 係 提 示 本 發 明 實 施 形 態 6 Z 半 m 體 裝 1 之 評 鑑 線 1 η 法 之 斷 面 閻 〇 如 第 1 〇 ti 所 示 在 設 置 於 金 臑 離 子 溶 液 1 2 1 1 中 之 白 金 電 極 1與N型 擴 散 層 領 域 者 間 > 插 人 直 流 電 源 1 I 3 t 設 成 可 令 N 型:擴 散 阛 領 域 6 之 電 位 成 為 卨 於 白 金 電 極 1 I 1 : I電位亦即金藤離子溶液] 2 2電位之構成 *進而令N型 擴 1 1 I 散 層 领 域 (3發揮陽極之功眭 即可藉Μ完全防止 在n型 擴 1 1 散 層 領 域 6表面析出金» 2現象ίϋ財 1 1 從 而 即 使 例 如 在 Ρ型基板4與 n型擴散瞜領域 者 之 1 1 接 fii 之 丨)Ν接 合 其 接 台 面 5 產 生 洩 涵 m U -7 情 m 下 - 仍 可 1 1 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 38B35 407330 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 12 ) 1 I 完 全 防 止 直 m Μ 源 3 C使 得 N型擴散層領域6發 陰 極 功 能 1 1 1 亦 使 得 在 N型擴散層領域6表 W 析 出 金 Μ 之 m 象 出 現 而 1 1 眭 Μ 精 度 更 良 好 狀 態 進 行 Η型擴散層領域6之 一 次 元 性 形 1 I 狀 評 鑑 工 作 C 請 tL 閱 讀 背 1 I 以 上 * 就 ♦ 在 Ρ型矽基板4闪 f 形 成 有 N 型 擴 散 層 領 域 1 1 6之試料 有所說明 然而 如第]]1S)所示 > Μ在Η型 矽 基 1 1 1 | 板 10 W 形 成 有 P 型 擴 敗 曆 领 域 11 Z 試 枓 rfn 言 對 If： 迆 接 事 1 1 I 上 直 m 电 源 3e - 3 g 設 成 Π] 今 P型_散_與域1 ]及N型 矽 基 寫 本 頁 1 t 1 板 10相 對 於 金 m m f 溶 1 2 各 白 成 為 低 /Wt* 电 位 高 電 位 之 1 1 構 成 · 並 m 出 if ft! - 試 料 令 其 產 生 金 析 出 反 應 時 即 1 1 可 藉 Μ 進 行 精 ft .¾ 艮 奸 之 Ρ 型- 擴 敗 層 領 域 1. I 其 二 次 元 性 1 1 形 狀 評 鑑 工 作 c 訂 I 如 上 所 述 本 發 明 令 m 散 阛 领 域 顯 m 化 係 Μ 採 取 1 1 | 利 用 電 化 學 反 應 之 手 段 因 此 即 使 擴 散 _ m 域 之 不 純 物 1 1 I m 度 為 低 m 度 仍 精 度 良 Η 之 狀 態 進 行 其 肜 狀 評 鑑 工 1 1 作 C 線 ! iL 明 果 1 «*!·>· m 用 本 發 明 中 專 利 m 園 第 1 m Z 半 m 體 裝 置 之 評 1 1 I 鑑 方 法 時 ffl 於 設 成 令 第 1 領 域 發 揮 陽 極 之 功 能 » 且 至 少 1 I 將 苇 1 域 顯 m 出 來 故 因 氟 m 之 作 用 而 出 Η 電 m 研 m 1 1 I η 象 0 —* 在 半 導 體 裝 置 :6 面 由 第 1谗域與第2領 域 構 1 1 成 之 P N接 合 則 呈 η 反 Μ 偏 m 狀 態 因 此 2 % 即 不 致 1 1 於 發 揮 陽 榇 之 功 能 亦 致 出 U 墁 m 反 應 C 因 此 觀 1 1 電 場 研 m 反 應 有 無 發 生 即 可 籍 Μ 就 第 1领域與第2领 域 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 4 3 8 8 3 5 407330

A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明 ( 13 ) 兩 者 m 界 處 > 進 行 形 狀 評 鑑 工 作 c 一 而 且 利 用 今 其 電 位 差 上 昇 即 ή 進 行 低 濟 燴 擴 散 Μ 領 域 其 Afit m. Ϊ% 研 磨 而 nj 進 行 在 Μ 往 不 可 能 實 m *"*7 低 濃 度 之 擴 散 層 領 域 其 肜 狀 評 鑑 0 另 外 m 用 本 發 明 屮 申 專 利 範 圍 第 2 項 之 半 m 體 裝 置 2 評 鑑 方 法 時 ，'- 係 設 成 在 雙 .6 均 顯 m 出 來 - 第 1 領 域 及 第 2領域屮 僅有第1 領 域 發 揮 陽 極 Ζ 功 能 亦 進 行 η 場 研 磨 反 應 -y· 構 成 0 從 而 利 用 觀 箪 Μ 研 m 有 無 發 生 即 藉 以 就 第 1领域與第2 領 域 兩 者 境 '4 處 進 行 ' 次 元 性 之 形 狀 評 鑑 工 作 -¾ 外 應 用 本 發 明 屮 申 請 專 利 範 圍 第 ·? 項 之 半 導 體 裝 a 評 鑑 5 法 時 田 !j<； 僅 有 可 發 m 極 功 能 之 半 導 體 基 板 1 受 到 電 場 研 0 此 時 - 處 在 糖 散 層 領 域 it 下 η 之 半 體 基 板 ， 則 預 先 胞 予 薄 m 化 處 埋 因 此 繼 進 行 电 場 研 m 直 擴 散 曆 領 域 完 全 露 出 來 為 止 〇 因 此 就 擴 散 層 領 域 完 全 露 出 後 構 造 觀 察 -y 即 能 藉 K m 行 擴 散 層 領 域 之 二 次 元 性 之 肜 狀 評 Cfsl· 鑑 X 作 0 另 外 > 6k·. 膨 用 本 發 明 甲 請 專 利 m 圍 第 4 Z 半 導 um W 裝 置 評 鑑 万 法 時 由 於 第 2 領 域 3： 電 位 lit, 於 混 合 液 之 位 t 故 ίΐμ 使 在 P N 接 合 之 接 台 面 生 洩 漏 甯 m 之 愴 形 Τ 第 2 領 域 亦 不 玫 5今 發 揮 陽 極 之 功 ·) μ 亦 能 完 全 防 止 第 ^»L^I vP 域 5§' 受 到 窜 m 6H m 反 m 出 Μ = 而 可 Μ 精 度 更 良 好 —7 狀 m * ϋ 行 半 導 體 裝 置 狀 評 鑑 工 作 用 本 發 明 Φ Φ 0% 專 利 IB 圍 第 b 境 2 半 m 體 裝 宣 J7 評 請 A* 閱 讀 背 之 .注 Λ 事 項 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） «父7 A 訂 線 407^30 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ]4 ) 鑑 J5 法 時 在 半 導 體 裝 置 万 ffl 由 第 1領域與第 領 域 構 成 1' N 接 合 係 呈 Μ 反 Ν 偏 壓 狀 態 因 此 在 m Η 均 顯 % 出 來 之 第 ].及第2領 域 中 li 有 第 2 茚 域 發 揮 陽 m 功 能 在 表 面 析 出 金 屬 C 因 此 利 用 觀 祭 金 _ 析 出 反 m 有 無 出 射 即 可 m K 就 第 1領域與第2 η 域 m 者 之 堍 界 處 進 行 形 吠 評 鑑 工 作 C 外 m 用 本 發 明 串 請 專 利 m m 第 6 礙 半 導 體 裝 S -*7 評 鑑 方 法 時 : 甶 於 第 1 領 域 之 电 位 成 為 咼 於 金 m 離 子 洛 液 之 η 位 故 即 使 在 Ρ N 接 合 其 t# 合 άϊί 睡 生 洩 漏 笛 流 Z 情 形 下 第 1 領 域 亦 不 致 於 發 m 陰 極 Ζ 功 能 C 於 是 可 7V 全 止 在 Ar.*~ 弔 1 領 域 表 面 析 出 金 顧 Itn 眭 Κ ίή 度 .¾ 良 奸 之 状 m > 迮 行 半 導 體 裝 置 之 ft- 狀 評 鑑 工 作 C m m 單 明 第 1 圖 係 提 示 本 發 明 實 胞 形 態 1. 之 半 導 體 裝 置 Z 評 鑑 方 法 之 斷 面 ϋ 0 第 2 圖 係 提 示 本 發 明 實 U 形 態 1 之 半 m 體 裝 置 之 評 鑑 法 之 斷 面 m C 第 m 係 提 示 本 發 明 實 斑 m 態 2 之 半 m 體 裝 置 之 評 鑑 h 法 之 斷 m 画 C 第 4 111 係 提 示 本 發 明 實 形 態 V 之 半 導 體 裝 S 之 W 鑑 法 -y -* 一 面 _ ‘ 第 5 _ 係 提 示 本 發 明 實 8¾ 態 ·_» 之 半 m 體 裝 置 之 評 鑑 方 法 Z idu· 斷 m 幽 c· 第 6 圖 係 提 示 木 發 明 實 陁 m m Ζ 半 導 體 裝 置 之 鑑 請 閱 讀 背 之 注 意 事 項 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公嫠） 3 8 8 3 5

IT 線 ^07330 A7 B7 五、發明説明（u’） 方法之斷面圖c 第7 @係提示本發明簧触肜態4 Z半導體裝置；Z評鑑 圖 ffij :斷 之 万 0 實 明 發 本 示 提 係 圃 8 第 體 .等 半 之

鑑 評 之W 0 !囬 斷 之 法 -/7 形 實 明 發 本 示 提 :係 圖 -._ 9 第

鑑 評 Z 置 裝 體 半 Z 肜 胞 實 明 發 本 示 C 提 園係 面 _ 斷10 之 第 法 :6' 鑑， 評 之Μ 裝 體 半 Ζ

態 肜 實 明 發 本 示 C 提 圖係 .0 福 斷 1 Z第 法 /J 鑑 If 之Μ 裝 體 半 Ζ (請先閲讀背面之&意事項-^,寫本頁) _ 面 斷 之 法 .6- 明 說 Μ 號 符 極 電 金 ΖΠ

液 蝕 β 合 混 VJ 源 電 流 直 板 基 型 極 電 鋁 、-=β- 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 域 領 層 散 0 型 膜 緣 絕 間 層 板 基 0. 型 域 領 層 散 擴 型 11 1 域 領 化 薄

% 溶 子 m 屬 金 2 TJ 7 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐）

Claims (1)

1. 407330 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 有 備 Μ 即 浸 態 狀 , 與之 法域露 ， 方領暴 及 鑑⑸域以' 0 jfc 領； - 型 卩 έΝ 1M 置 有第步 裝具 令 之 體 將 少 中 導)至 液 半(aM> 合 楨 ..混 一 置 Z 第 型 裝 體 導 半Ζ Μ 領 精 酒 與 酸 Μ 在 .被 合 之 位 I电 同 或 位 電 高 成 域 領 2 第 於 對 與 者 kv, 0 特 其 為0 步 之 位 電 I咼 為 成 域 領 1-第 使 比 相 第 圍 IB 利 專0 申 如 2 中 1/ 9 /1' 驟 步 述 前 在 第 圍 範 利 專 .0 Φ 如 ’ 第 Μ 。 述 係者前 * -Μ, 法特法 /7-其 方 鑑 為鑑 評 露評 之 _ 之 體域體 _ 領導 半e2半 - 第 - 之、 之 0;-項 (請先聞讀背面之注意事項-S填寫本頁) 板 機 體 導 半 乃 域 領 有0 M. 步 1 進 且 ， 者 域，兩 領液 層 合 散 混 擴 與 為域 域領 領 層 2散 第擴 gc) 者 0 步 之 化 膜 體 導 半今 間 鑑 If 之 體 # 半Z 項 1 任 屮 項 3 :全 —_ 第 _ .ie 利 専 0 申 如 屮 者 徵 特 其 為 位 U 電 驟低 步為 述成 前 1被 在 合 ， 混 Μ 述 係 4刖 ’ 於 法對 相 Μ r 第 述 前令 亦 法與 方 域 鑑領 評 之 置 裝 令 體將 導 ) 半 ΓΗ 第 型 之 露 暴 均 者 : 兩 有 域 備領 -Ν1 具 即 第 型 經濟部中央標準局員工消贵合作社印製 前 步 Ζ 之 及位位 Μ 電 電 --II - .，冏 低 步位成 N¾域 屮低领 、液 成 2 溶域第 子 領 該 ,. >r IB f 肖 lf 藤第 ， 金述比 在 前 相 潰於：被 浸 對溶 置 與子 裝 > 0 體(b屬 導 金 半 述 Μ係 法 鑑Ζ 體 導 半 之 項 5 第 〇ii 者IL 徵-利 特専 其請 為申 m 如 第今 中 0子 0 0金述 前於 對 相 域 〇 領 # —徵 特 其 為 位 U 電 驟 高 步為 述成 前 ’ 在 液 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 8 8 3 5