CN103000544A - 一种磷硼预扩散工艺用测试片的循环利用方法 - 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循环利用方法，先将回收测试片通过100～120℃的硫酸和双氧水混合溶液中浸泡及室温下纯水冲洗，去除回收测试片表面油脂，纤维及分子型沾污；再利用二氧化硅刻蚀液或氢氟酸刻蚀去除其表面的富磷/硼氧化层膜；最后利用酸性混合液对回收的测试片进行刻蚀减薄至规格标准。实施本发明的技术方案并将其投入生产工艺后，其突出效果为：一者采用化学方法减薄，操作简便且成本低廉；再者对于磷/硼预扩散的测试片，不需要考虑OISF的影响，故不需要退火工艺，简化了工艺流程；并且使用本发明循环利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
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循环利用方法。
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循环利用方法，以提高测试片的循环利用效率。
本发明实现上述目的的技术解决方案为：
一种磷硼预扩散工艺用测试片的循环利用方法，其特征为包括步骤：
Ⅰ、回收磷硼预扩散工艺使用过的测试片；将回收测试片在100～120℃的硫酸和双氧水混合溶液中浸泡10分钟，并在室温下纯水冲洗12分钟，去除回收测试片表面油脂，纤维及分子型沾污；
Ⅱ、使用二氧化硅刻蚀液或质量含量48%的氢氟酸刻蚀经步骤Ⅰ处理所得的回收测试片，刻蚀时间按回收测试片上实际的富磷硼氧化层膜厚满足过刻蚀计算得到，并再在室温下纯水冲洗12分钟，去除回收测试片表面生长的富磷硼氧化层膜；
Ⅲ、将硝酸、氢氟酸、醋酸混合，对经步骤Ⅱ处理所得的回收测试片进行单面或双面刻蚀减薄，刻蚀深度以回收测试片的衬底电阻率与正常测试片的衬底电阻率相一致；
Ⅳ、测量回收测试片厚度，并将步骤Ⅲ得到的回收测试片减薄20μm制得可循环利用的测试片，所述减薄20μm为回收测试片每个单面分别减薄10μm之和。
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：
一者采用化学方法减薄，操作简便且成本低廉；再者对于磷/硼预扩散的测试片，不需要考虑OISF的影响，故不需要退火工艺，简化了工艺流程；并且使用本发明循环利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循环利用的工艺流程图。
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回收循环再利用的流程做进一步的解释。
回收并准备已磷硼预扩散工艺使用过的测试片，如图1的顶部所示；对回收的使用过的磷/硼预扩后的测试片进行激光标识（未图示），以示和正常测试片的区别。由图中所示可见：该回收测试片具有中间的硅基底层1，硅基底层1外侧一定结深的N/P型层2以及最外层两面的富磷/硼的氧化层。
配置硫酸（H2SO4）与双氧水（H2O2）的混合溶液（不特别限制其相对比例），将其加热至温度100～120℃之间（优选110℃），放入上步处理完毕的回收测试片浸泡10分钟，再在室温下用纯水冲洗12分钟，以达到去除回收测试片表面油脂，纤维以及分子型沾污的目的。
使用质量含量为48%的纯氢氟酸刻蚀以上处理所得的回收测试片，刻蚀时间应该以回收测试片上实际的富磷硼氧化层膜厚为准，一般需要5分钟以上，以保证过度刻蚀的效果。再次室温纯水冲洗12分钟，以去除表面生长的富磷硼氧化层膜，如图1的中部所示。
将硝酸、氢氟酸、醋酸按2:1:1的比例混合成硅刻蚀液，对经前步骤处理所得的回收测试片进行单面刻蚀减薄10μm或双面刻蚀减薄20μm，刻蚀深度以回收测试片的衬底电阻率与正常测试片的衬底电阻率相一致。例如：单面减薄20μm适用于电阻值在1欧姆以上，温度为1200度以下的磷/硼预扩散工艺。测量回收测试片厚度，并将步骤Ⅲ得到的回收测试片减薄20μm制得可循环利用的测试片，所述减薄20μm为回收测试片每个单面分别减薄10μm之和。如图1的底部所示。继而可以统一安排到生产线继续循环利用。
以上循环利用过程中：除使用质量含量为48%的纯氢氟酸外，还可以使用二氧化硅刻蚀液替换；并且对于化学减薄工艺而言，其中硅刻蚀液的比例不局限于2:1:1，可以使用任何比例替代。
本发明循环利用方法经投入试用，其技术效果显著，具体而言一者采用化学方法减薄，操作简便且成本低廉；再者对于磷/硼预扩散的测试片，不需要考虑OISF的影响，故不需要退火工艺，简化了工艺流程；并且使用本发明循环利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 (1)
1.一种磷硼预扩散工艺用测试片的循环利用方法，其特征为包括步骤：
Ⅰ、回收磷硼预扩散工艺使用过的测试片；将回收测试片在100～120℃的硫酸和双氧水混合溶液中浸泡10分钟，并在室温下纯水冲洗12分钟，去除回收测试片表面油脂，纤维及分子型沾污；
Ⅱ、使用二氧化硅刻蚀液或质量含量48%的氢氟酸刻蚀经步骤Ⅰ处理所得的回收测试片，刻蚀时间按回收测试片上实际的富磷硼氧化层膜厚满足过刻蚀计算得到，并再在室温下纯水冲洗12分钟，去除回收测试片表面生长的富磷硼氧化层膜；
Ⅲ、将硝酸、氢氟酸、醋酸混合，对经步骤Ⅱ处理所得的回收测试片进行单面或双面刻蚀减薄，刻蚀深度以回收测试片的衬底电阻率与正常测试片的衬底电阻率相一致；
Ⅳ、测量回收测试片厚度，并将步骤Ⅲ得到的回收测试片减薄20μm制得可循环利用的测试片，所述减薄20μm为回收测试片每个单面分别减薄10μm之和。
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