本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法。

背景技術(shù)：

金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal-Oxid-Semiconductor，簡(jiǎn)稱MOS)晶體管是集成電路最常用到的基本半導(dǎo)體器件，因?yàn)镸OS晶體管功耗低、易于集成、而且具有很好的工藝可控性。MOS晶體管組成的半導(dǎo)體包括多種類型，比如由單一類型的MOS晶體管所組成的半導(dǎo)體，以及由多種類型的MOS晶體管所組成的半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的襯底中均通過(guò)摻雜離子注入的方式形成摻雜區(qū)。

半導(dǎo)體失效通常是由該半導(dǎo)體的摻雜區(qū)失效導(dǎo)致的，因此，現(xiàn)有技術(shù)中通常通過(guò)一定的技術(shù)顯現(xiàn)出摻雜區(qū)形貌，并通過(guò)摻雜區(qū)形貌來(lái)對(duì)該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效進(jìn)行分析。

摻雜區(qū)形貌的顯現(xiàn)目前主要有擴(kuò)展電阻技術(shù)(spreading resistance profile,簡(jiǎn)稱SRP)，二次離子質(zhì)譜儀(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry，簡(jiǎn)稱SIMS)測(cè)試以及化學(xué)溶液染色，由于化學(xué)溶液染色的低成本和易操作性，其廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)和相關(guān)的檢測(cè)，測(cè)試領(lǐng)域?；瘜W(xué)溶液染色的原理是利用染色溶液對(duì)不同摻雜濃度區(qū)的基材腐蝕速率不一樣，顯現(xiàn)出摻雜區(qū)形貌。

化學(xué)溶液染色過(guò)程需要先把失效的MOS晶體管切成薄片、然后用氫氟酸(化學(xué)表達(dá)式HF)混合物浸泡、最后用透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope，簡(jiǎn)稱TEM)觀察。該方法中樣品的制備過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜、而且薄片的厚度也有一定嚴(yán)格的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法，用以通過(guò)簡(jiǎn)單的方法顯現(xiàn)出半導(dǎo)體的摻雜區(qū)形貌，從而根據(jù)該摻雜區(qū)形貌對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行失效分析。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法，包括以下步驟：

將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)；

將暴露摻雜區(qū)的待觀察半導(dǎo)體放入染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)，以便對(duì)待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)進(jìn)行染色；其中，染色液包括49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸，49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸的體積配比為1:20:7；

確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面；

根據(jù)每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，確定待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)是否有效。

優(yōu)選地，將暴露摻雜區(qū)的待觀察半導(dǎo)體放入染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)之后，確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面之前，還包括：

確定出染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)；

其中，進(jìn)行染色之后的待觀察半導(dǎo)體的不同摻雜濃度的摻雜區(qū)被染色液腐蝕的深度不同，不同摻雜濃度的摻雜區(qū)之間呈現(xiàn)臺(tái)階狀，每一個(gè)臺(tái)階面對(duì)應(yīng)一個(gè)摻雜區(qū)。

優(yōu)選地，確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，具體包括：

針對(duì)每個(gè)摻雜區(qū)，根據(jù)摻雜區(qū)被染色液腐蝕的結(jié)形貌，確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面；

其中，每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面的腐蝕深度大于摻雜區(qū)的未進(jìn)行有效摻雜的表面的腐蝕深度。

優(yōu)選地，根據(jù)每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，確定待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜 區(qū)是否有效，具體是指：

針對(duì)每個(gè)摻雜區(qū)，若摻雜區(qū)的有效摻雜表面的面積不符合預(yù)設(shè)要求或者有效摻雜表面的形狀不符合預(yù)設(shè)要求，則確定摻雜區(qū)失效。

優(yōu)選地，確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，具體包括：

通過(guò)光學(xué)顯微鏡，或者掃描式電子顯微鏡對(duì)染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的表面進(jìn)行觀察，確定出染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面。

優(yōu)選地，待觀察半導(dǎo)體包括多種不同類型的MOS管；

摻雜區(qū)包括阱區(qū)、輕摻雜區(qū)和重?fù)诫s區(qū)，其中，阱區(qū)的摻雜濃度小于輕摻雜區(qū)的摻雜濃度，輕摻雜區(qū)的摻雜濃度小于重?fù)诫s區(qū)的摻雜濃度。

優(yōu)選地，待觀察半導(dǎo)體包括單一類型的MOS管；

摻雜區(qū)包括淺摻雜區(qū)、阱區(qū)和重?fù)诫s區(qū)，其中，淺摻雜區(qū)的摻雜濃度小于阱區(qū)的摻雜濃度，阱區(qū)的摻雜濃度小于重?fù)诫s區(qū)的摻雜濃度。

優(yōu)選地，將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)，具體包括：

將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以通過(guò)預(yù)處理溶液去除覆蓋于待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)之上的介質(zhì)層，以使覆蓋于介質(zhì)層以上的金屬層和鈍化層脫落，暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)。

優(yōu)選地，預(yù)處理溶液為49％的氫氟酸。

優(yōu)選地，第一時(shí)長(zhǎng)為10-20分鐘；

第二時(shí)長(zhǎng)為15-20秒，或第二時(shí)長(zhǎng)為20-25秒。

本發(fā)明實(shí)施例中，將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)；將暴露摻雜區(qū)的待觀察半導(dǎo)體放入染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)，以便對(duì)待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)進(jìn)行染色；其中，染色液包括49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸，49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸的體積配比為1:20:7； 確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面；根據(jù)每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，確定待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)是否有效。如此，則可通過(guò)浸泡工藝即可實(shí)現(xiàn)對(duì)摻雜區(qū)的染色處理，進(jìn)而針對(duì)染色處理之后的半導(dǎo)體進(jìn)行失效分析，操作方便簡(jiǎn)單。進(jìn)一步，由于本發(fā)明實(shí)施例中染色液的體積配比為1:20:7的49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸，因此，染色之后的半導(dǎo)體中可顯現(xiàn)出每個(gè)摻雜區(qū)完整的形貌，進(jìn)而可判斷出每個(gè)摻雜區(qū)是否有效。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法流程示意圖；

圖4a為圖1所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b為圖4a所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)染色之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4c為圖4b中從A向所看到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4d為圖4c中存在未進(jìn)行有效摻雜的表面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5a為圖2所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5b為圖5a所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)染色之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5c為圖5b中從B向所看到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5d為圖5c中存在未進(jìn)行有效摻雜的表面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種包括多種類型MOS管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)從底部至上依次為襯底101、介質(zhì)層106、柵極105、金屬層107、鈍化層108。其中，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的襯底中包括多個(gè)不同類型的MOS晶體管。襯底101中包括摻雜區(qū)，摻雜區(qū)包括第一阱區(qū)104、第一重?fù)诫s區(qū)103、第一輕摻雜區(qū)102，還包括第二阱區(qū)204、第二重?fù)诫s區(qū)203、第二輕摻雜區(qū)202。不同的MOS管之間通過(guò)MOS管間隔區(qū)109進(jìn)行間隔，MOS管間隔區(qū)109可為二氧化硅。圖1中，優(yōu)選地，第一阱區(qū)104可為P型阱區(qū)，此時(shí)第一重?fù)诫s區(qū)為N+重?fù)诫s區(qū)，第一輕摻雜區(qū)為N型輕摻雜區(qū)，第二阱區(qū)204可為N型阱區(qū)，此時(shí)第二重?fù)诫s區(qū)為P+重?fù)诫s區(qū)，第二輕摻雜區(qū)為P型輕摻雜區(qū)。柵極105的結(jié)構(gòu)具體包括：柵氧化層、覆蓋柵氧化層上表面的柵極。

圖2示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種包括單一類型MOS管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，半導(dǎo)體從下至上依次鋪設(shè)襯底401、柵極405、介質(zhì)層406、金屬層407。襯底401中包括摻雜區(qū)，摻雜區(qū)包括淺摻雜區(qū)404、阱區(qū)403、重?fù)诫s區(qū)402。本發(fā)明實(shí)施例可適用于任意結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，圖1和圖2僅是示例性示出了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示意圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的適用范圍并造成限制。

本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法，由于本發(fā)明實(shí)施例中染色液的體積配比為1:20:7的49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸，因此，染色之后的摻雜區(qū)可顯現(xiàn)出每個(gè)區(qū)域完整的摻雜區(qū)形貌，進(jìn)而可判斷出每個(gè)摻雜區(qū)是否有效，進(jìn)而可判斷出每個(gè)區(qū)域是否為失效區(qū)域。進(jìn)一步，還可判斷出每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面的形狀或面積是否符合要求，進(jìn)而可判斷出每個(gè)區(qū)域是否為 失效區(qū)域。

圖3示例性示出了本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法的流程示意圖。

基于上述內(nèi)容，本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的失效分析方法，如圖3所示，包括以下步驟：

步驟301，將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)；

步驟302，將暴露摻雜區(qū)的待觀察半導(dǎo)體放入染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)，以便對(duì)待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)進(jìn)行染色；其中，染色液包括49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸，49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸的體積配比為1:20:7；

步驟303，確定染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面；

步驟304，根據(jù)每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，確定待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)是否有效。

上述步驟301中，先確定待觀察半導(dǎo)體。本發(fā)明實(shí)施例中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的襯底中可包括單一類型的MOS管，比如，雙擴(kuò)散晶體管(Double-diffused Metal Oxide Semiconductor，簡(jiǎn)稱DMOS)等。本發(fā)明實(shí)施例的襯底中包括多種不同類型的MOS晶體管，比如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，簡(jiǎn)稱CMOS)等。

上述步驟301中，優(yōu)選地，將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)，具體包括：

將待觀察半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以通過(guò)預(yù)處理溶液去除覆蓋于待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)之上的介質(zhì)層，以使覆蓋于介質(zhì)層以上的金屬層和鈍化層脫落，暴露待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)。優(yōu)選地，預(yù)處理溶液為49％的氫氟酸。優(yōu)選地，第一時(shí)長(zhǎng)為10-20分鐘。本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選地，將第一時(shí)長(zhǎng)設(shè)定為10分鐘。

如圖1所示，由于半導(dǎo)體的阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)之上覆蓋介質(zhì)層，在介質(zhì)層中夾雜著柵極，介質(zhì)層之上依次覆蓋金屬層和鈍化層。此時(shí)，將該半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，則半導(dǎo)體中的介質(zhì)層與49％的氫氟酸進(jìn)行反應(yīng)，之后介質(zhì)層被49％的氫氟酸從半導(dǎo)體上去除，半導(dǎo)體中的柵極、金屬層和鈍化層因?yàn)槭チ烁街慕Y(jié)構(gòu)，因此金屬層和鈍化層與半導(dǎo)體的襯底分離，去除介質(zhì)層的半導(dǎo)體的襯底中的阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)暴露，如圖4a所示。圖4a示例性示出了圖1所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。

上述步驟302中，將阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)暴露的待觀察半導(dǎo)體放入體積配比為1:20:7的49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸的染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)，以便對(duì)待觀察半導(dǎo)體暴露的阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)進(jìn)行染色；優(yōu)選地，第二時(shí)長(zhǎng)為15-20秒，或第二時(shí)長(zhǎng)為20-25秒，本發(fā)明實(shí)施例中以第二時(shí)長(zhǎng)為20秒為例進(jìn)行介紹。

優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中阱區(qū)的摻雜濃度小于輕摻雜區(qū)的摻雜濃度，輕摻雜區(qū)的摻雜濃度小于重?fù)诫s區(qū)的摻雜濃度。如圖4b所示，圖4b示例性示出了圖4a所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)染色之后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4b所示，暴露的半導(dǎo)體的阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)分別和染色液進(jìn)行反應(yīng)，染色液對(duì)進(jìn)行摻雜的區(qū)域進(jìn)行腐蝕反應(yīng)，某個(gè)區(qū)域的摻雜濃度越高，染色液對(duì)該區(qū)域進(jìn)行一定時(shí)長(zhǎng)的腐蝕后，染色液對(duì)該區(qū)域的腐蝕深度就越深，如圖4b所示，染色之后，阱區(qū)被腐蝕的深度最淺，輕摻雜區(qū)被腐蝕的深度次之，重?fù)诫s區(qū)的被腐蝕的深度最深，不同摻雜濃度的所述摻雜區(qū)之間呈現(xiàn)臺(tái)階狀，每一個(gè)臺(tái)階面對(duì)應(yīng)一個(gè)摻雜區(qū)，如圖4b所示的第一臺(tái)階面200所示。也就是說(shuō)，所述將暴露所述摻雜區(qū)的所述待觀察半導(dǎo)體放入染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)之后，所述確定染色之后的所述待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)所述摻雜區(qū)的有效摻雜表面之前，還包括：

確定出染色之后的所述待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)所述摻雜區(qū)；

其中，進(jìn)行染色之后的所述待觀察半導(dǎo)體的不同摻雜濃度的所述摻雜區(qū)被 所述染色液腐蝕的深度不同，不同摻雜濃度的所述摻雜區(qū)之間呈現(xiàn)臺(tái)階狀，每一個(gè)臺(tái)階面對(duì)應(yīng)一個(gè)摻雜區(qū)。

圖4c示例性示出了圖4b中從A向所看到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4c所示，俯視觀察圖4b中的A向視圖，針對(duì)每個(gè)所述摻雜區(qū)，根據(jù)所述摻雜區(qū)被所述染色液腐蝕的結(jié)形貌，確定染色之后的所述待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)所述摻雜區(qū)的有效摻雜表面；其中，每個(gè)所述摻雜區(qū)的有效摻雜表面的腐蝕深度大于所述摻雜區(qū)的未進(jìn)行有效摻雜的表面的腐蝕深度。

也就是說(shuō)，針對(duì)每個(gè)摻雜區(qū)，由于摻雜濃度大的區(qū)域，染色液對(duì)其的腐蝕速率較大，因此當(dāng)該摻雜區(qū)被染色液腐蝕一定時(shí)長(zhǎng)之后，摻雜區(qū)的表面中有效摻雜表面會(huì)被腐蝕的更深，未進(jìn)行有效摻雜的表面被腐蝕的較淺。如此，則可通過(guò)觀察每個(gè)摻雜區(qū)的深淺輕易判斷摻雜區(qū)之間的界限分割。如圖5c所示，第一重?fù)诫s區(qū)103與第一輕摻雜區(qū)102之間界限分割較為明顯。

進(jìn)一步，根據(jù)每個(gè)所述摻雜區(qū)的所述有效摻雜表面，確定所述待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)所述摻雜區(qū)是否有效，具體是指：

針對(duì)每個(gè)所述摻雜區(qū)，若所述摻雜區(qū)的所述有效摻雜表面的面積不符合預(yù)設(shè)要求或者所述有效摻雜表面的形狀不符合預(yù)設(shè)要求，則確定所述摻雜區(qū)失效。

優(yōu)選地，通過(guò)光學(xué)顯微鏡，或者掃描式電子顯微鏡對(duì)染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的表面進(jìn)行觀察，確定出染色之后的待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)摻雜區(qū)的有效摻雜表面，提升了對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行失效分析的簡(jiǎn)便性。

本發(fā)明實(shí)施例可清晰呈現(xiàn)每個(gè)摻雜區(qū)的摻雜區(qū)形貌，圖4d示例性示出了圖4c中存在未進(jìn)行有效摻雜的表面的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4d所示，第一重?fù)诫s區(qū)103和第二重?fù)诫s區(qū)203中存在未進(jìn)行有效摻雜的表面502，此時(shí)，可根據(jù)此不規(guī)則形狀確定該存在未進(jìn)行有效摻雜的表面502的第一重?fù)诫s區(qū)103和第二重?fù)诫s區(qū)203失效。在實(shí)際操作中，此類情況經(jīng)常發(fā)生，比如，預(yù)先要求第一重?fù)诫s區(qū)103中需要摻雜的部分為矩形。但是，通常進(jìn)行摻雜后，有效摻雜 表面可能是一個(gè)不規(guī)則形狀，比如，有效摻雜表面缺一個(gè)或兩個(gè)矩形的角之類的，如圖4d所示。本發(fā)明實(shí)施例中可完整的再現(xiàn)單個(gè)區(qū)域的摻雜區(qū)形貌，從而看出每個(gè)區(qū)域進(jìn)行摻雜的部分是否符合要求，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中的僅能大致看出單個(gè)區(qū)域是否進(jìn)行了摻雜，但是看不出該單個(gè)區(qū)域進(jìn)行摻雜的部分是否符合要求的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例中的有效摻雜具體是指該區(qū)域的摻雜濃度等摻雜參數(shù)符合要求。

下面針對(duì)附圖2所示的包括單一類型的MOS管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。所述待觀察半導(dǎo)體包括單一類型的MOS管；所述摻雜區(qū)包括淺摻雜區(qū)、阱區(qū)和重?fù)诫s區(qū)，其中，所述淺摻雜區(qū)的摻雜濃度小于所述阱區(qū)的摻雜濃度，所述阱區(qū)的摻雜濃度小于所述重?fù)诫s區(qū)的摻雜濃度。

將圖2所示的半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)，以暴露所述待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)，得到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如圖5a所示，圖5a示例性示出了圖2所示的半導(dǎo)體放入預(yù)處理溶液中浸泡第一時(shí)長(zhǎng)之后得到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

將圖5a所示的半導(dǎo)體放入染色液中浸泡第二時(shí)長(zhǎng)，以便對(duì)所述待觀察半導(dǎo)體的摻雜區(qū)進(jìn)行染色，得到染色之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖如圖5b所示，圖5b示例性示出了圖5a所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行染色之后的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，所述染色液包括49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸，所述49％氫氟酸、70％硝酸和冰乙酸的體積配比為1:20:7。進(jìn)行染色之后的所述待觀察半導(dǎo)體的不同摻雜濃度的所述摻雜區(qū)被所述染色液腐蝕的深度不同，不同摻雜濃度的所述摻雜區(qū)之間呈現(xiàn)臺(tái)階狀，每一個(gè)臺(tái)階面對(duì)應(yīng)一個(gè)摻雜區(qū)，如圖5b所示的第二臺(tái)階面400。

圖5c示例性示出了圖5b中從B向所看到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5c所示，俯視觀察圖5中的B向視圖，針對(duì)每個(gè)所述摻雜區(qū)，根據(jù)所述摻雜區(qū)被所述染色液腐蝕的結(jié)形貌，確定染色之后的所述待觀察半導(dǎo)體的每個(gè)所述摻雜區(qū)的有效摻雜表面；其中，每個(gè)所述摻雜區(qū)的有效摻雜表面的腐蝕深度大于所述摻雜區(qū)的未進(jìn)行有效摻雜的表面的腐蝕深度。

圖5d示例性示出了圖5c中存在未進(jìn)行有效摻雜的表面的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5d所示，重?fù)诫s區(qū)402中存在未進(jìn)行有效摻雜的表面502，此時(shí)，可根據(jù)此不規(guī)則形狀確定該存在未進(jìn)行有效摻雜的表面501判定重?fù)诫s區(qū)402失效。

從上述內(nèi)容可以看出：本發(fā)明實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施例中先對(duì)待觀察半導(dǎo)體進(jìn)行剝層，以使該半導(dǎo)體襯底中的阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)暴露，然后通過(guò)染色的方法，對(duì)阱區(qū)、重?fù)诫s區(qū)和輕摻雜區(qū)進(jìn)行染色，進(jìn)而進(jìn)行失效性分析，操作簡(jiǎn)單、效果較好、成本低廉。

另一方面，如圖4c所示，本發(fā)明實(shí)施例中可通過(guò)俯視的方式看到整個(gè)半導(dǎo)體的襯底上的摻雜區(qū)形貌，擴(kuò)大了觀察視野，且提高了失效性分析的重要性。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例中可完整的再現(xiàn)單個(gè)區(qū)域的摻雜區(qū)形貌，從而看出每個(gè)區(qū)域進(jìn)行摻雜的部分是否符合要求，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中的僅能大致看出單個(gè)區(qū)域是否進(jìn)行了摻雜，但是看不出該單個(gè)區(qū)域進(jìn)行摻雜的部分是否符合要求的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例中的有效摻雜具體是指該區(qū)域的摻雜濃度等摻雜參數(shù)符合要求。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。