[发明专利]磷硼预扩散工艺用测试片的复用方法

说明书

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；