[发明专利]一种利用配比酸液在低温下反应增强P型结染色效果的方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料分析领域，特别是涉及一种利用配比酸液在低温下反应增强P型结染色效果的方法。

背景技术

半导体材料中，静态随机存取器(Static random access memory，SRAM)是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。SRAM是由多个PN结连接起来制作，具有较高的性能，功耗较小。PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的。在半导体材料分析中，经常需要观察SRAM等结构中的P结或N结的深度。

在TEM或SEM中观察半导体材料，需要通过对样品进行酸液处理，来制备TEM或SEM样品从而观测P结或N结的深度。但是目前使用的较多的多晶硅酸液一般成分为HF、HNO₃以及H₂O比例为1:50:20的混合液。由于PMOS(P型MOS管)中含有硼，而NMOS(N型MOS管)含有磷，所以相较于PMOS，NMOS更容易与这类酸液反应，从而无法观测到P结的结构。

因此，研发一种易于与PMOS反应，可以增强P结染色的酸液是非常有意义的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用新配比酸液在低温下反应增强P型结染色效果的新方法，该方法使用一种新配比的酸液，在较低的温度下进行反应，可以促使P型结反应速率加快，从而观测到P型结的结构。该方法反应迅速，效率高，观测效果好。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用新配比酸液在低温下反应增强P型结染色效果的新方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)新型多晶硅酸液的配置：将HF、HNO₃以及CH₃COOH依次注入烧杯中，搅拌混合均匀，即得新型多晶硅酸液；

(2)制备SRAM PMOS的横截面，然后将上一步配置的新型多晶硅酸液降温，将样品放入新型多晶硅酸液中进行反应；

(3)反应结束后，将样品置于FIB中制备成TEM样品，或制备成SEM样品。

优选的，所述步骤1中HF、HNO₃、CH₃COOH的摩尔比为1:3:15。

优选的，所述步骤2中SRAM PMOS的横截面的制备方法为在聚焦离子束(FIB)中切取或手动切取。

优选的，所述步骤2中，新型多晶硅酸液的降温方式为通过将酸液置于液氮与水的混合物中或置于冰块中制冷。

优选的，所述步骤2中，新型多晶硅酸液降温所达到的温度为-2-2℃。

优选的，所述步骤2中，样品在新型多晶硅酸液中反应的时间为15-20s。

优选的，所述新方法适用于SEM或TEM样品的制备。

本发明具有以下有益效果，新配比的酸液可以大大的促进P型结的反应速率，在较低的温度下进行反应，而且反应速率高，使得制备的样品可以充分的反映出P型结的结构。从而解决了半导体材料分析中，SRAM中P型结结构不易观测的难题。

附图说明

图1为本发明所述的新型酸液反应后的SRAM PMOS的观测结果。

图2为本发明所述的新型酸液反应后的SRAM NMOS的观测结果。

图3为常规酸液反应后的SRAM PMOS的观测结果。

图4为常规酸液反应后的SRAM NMOS的观测结果。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

在FIB中先切一个SRAM PMOS的横截面，然后将HF:HNO₃:CH₃COOH以体积比1:3:15的比例混合配制新型多晶硅酸液，在耐高温的大烧杯中放入液氮和纯净水，将配好的多晶硅酸液放入大烧杯中冷却，这时温度会迅速下降。取出后将温度计放入酸液量测，当温度达到0度的时候，将样品放入酸液反应，反应15-20秒。反应后进入FIB制备成TEM样品进行观测。

将该方法制得的SRAM PMOS观测的照片与常规方法观测的照片进行对比，如附图所示，可以看出该方法下P型结结构清晰，易于观测。