[发明专利]用于显现半导体芯片PN结的溶液及显现方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制作领域，尤其涉及一种用于显现半导体芯片PN结的溶液及显现方法。

背景技术

半导体芯片中，PN结是半导体芯片工作的基础。即半导体芯片通过PN结来进行导电。

在半导体芯片制造过程中，通过芯片基材掺杂杂质形成PN结，掺杂方法有热扩散法与离子注入法。目前，通过显现并分析芯片基材中掺杂杂质的区域，即通过PN结形貌的观察达到对扩散、离子注入工艺的监控，对芯片产品性能的分析等目的。掺杂后形成的PN结分为N型结与P型结两种，N型结的掺杂杂质为V A族元素，一般为磷和砷，P型结的掺杂杂质为III A族元素，一般为硼元素。

PN结形貌的显现目前主要有扩展电阻测试(SRP)，二次离子质谱仪(SIMS)测试以及化学溶液显现，由于化学溶液PN结显现的低成本和易操作性，其广泛应用于半导体芯片生产和相关的检测，测试领域。然而，传统技术中，通常用醋酸与氢氟酸混合的水溶液或者铬酸与氢氟酸混合的水溶液对半导体芯片PN结进行显现。此方法对PN结中的P型结显现效果较好，而对PN结中的N型结显现效果并不显著。

发明内容

本发明实施例提供一种用于显现半导体芯片PN结的溶液及显现方法，用于提高PN结中的N型结的显现效果。

一种用于显现半导体芯片PN结的溶液，该溶液由氢氟酸、氟化铵、硝酸和水组成。

一种使用所述溶液显现半导体芯片PN结的方法，该方法包括：

将所述溶液加热到设定温度；

将半导体芯片在加热后的所述溶液中浸泡设定时间，以使半导体芯片的N型结显现出来。

采用本发明提供的溶液显现半导体芯片PN结时，显现出的N型结的界限明显，有效提高了PN结中的N型结的显现效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法流程示意图；

图2为现有技术中的PN结显现效果示意图；

图3为本发明实施例中的PN结显现效果示意图。

具体实施方式

为了提高对PN结中的N型结的显现效果，本发明实施例提供一种用于显现半导体芯片PN结的溶液以及使用该溶液显现半导体芯片PN结的方法。

本发明实施例提供的用于显现半导体芯片PN结的溶液，由氢氟酸、氟化铵、硝酸和水组成。

较佳的，所述溶液中氢氟酸的质量分数比可以为1.7％-1.9％，氟化铵的质量分数比可以为6.9％-7.7％，硝酸的质量分数比可以为47.0％-53.0％，水的质量分数比可以为38.4％-44.4％。

优选的，氢氟酸的质量分数比为1.8％，氟化铵的质量分数比为7.3％，硝酸的质量分数比为50.0％，水的质量分数比为40.9％。

当然，所述溶液中各成分的质量分数比并不局限于上述列出的数据，任何其他质量分数比均可，只要各成分的质量分数比相加为100％即可。

参见图1，本发明实施例提供的使用上述溶液显现半导体芯片PN结的方法，包括以下步骤：

步骤10：将所述溶液加热到设定温度；

步骤11：将半导体芯片在加热后的所述溶液中浸泡设定时间，以使半导体芯片的N型结显现出来。将半导体芯片在所述溶液中浸泡设定时间后，可以在显微镜下观察显现出的N型结。

较佳的，所述设定温度在50-60摄氏度中取值。优选的，所述设定温度为55度。

当然，所述设定温度并不局限于上述列出的数据，任何其他大于常温的温度值均可。

较佳的，所述设定时间在10-20秒中取值。优选的，所述设定时间为15秒。

当然，所述设定时间并不局限于上述列出的数据，任何其他能够使半导体芯片的N型结显现出来的时间长度值均可。

所述用于显现半导体芯片PN结的溶液的制备方法可以为：将一定浓度的氢氟酸、氟化铵和硝酸溶液相混合，以使混合后的溶液中各物质的质量分数比达到预定的数值。

下面对本发明进行具体说明：

本发明的目的在于提供一种用于显现半导体芯片PN结的溶液与方法，该方法对PN结中的N型结显现有较好的效果。

一种用于显现半导体芯片PN结的溶液由氢氟酸、氟化铵、硝酸和水组成，其中：氢氟酸为1.8％(质量分数比)，氟化铵为7.3％(质量分数比)，硝酸为50.0％(质量分数比)，水为40.9％(质量分数比)。使用该溶液显现半导体芯片PN结的方法为：将半导体芯片在溶液中浸泡一定时间，例如15秒，溶液温度为55摄氏度，然后在显微镜下即可观察到PN结中的N型结。

下面对本发明的技术效果进行说明：