一种湿法刻蚀控片及制作方法与流程

本发明属于半导体，涉及一种湿法刻蚀控片及制作方法。

背景技术：

1、在集成电路制造过程中，尤其在功率器件的制造工艺中经常用到缓冲氧化物刻蚀液(buffered oxide etchant，boe)刻蚀吃掉比较厚的氧化硅，比如在屏蔽栅器件的制造中，沟槽内的屏蔽栅极与控制栅极之间的隔离氧化层用高密度等离子体(hdp)化学气相沉积法填充后，采用boe刻蚀吃掉约1um厚度的隔离氧化层，剩余的隔离氧化层用于隔离屏蔽栅极和控制栅极。

2、通常，湿法刻蚀槽中的同一槽boe要先后刻蚀多个产品，随着刻蚀过程的推移，boe的浓度会改变，需要采用控片监控boe的浓度，监控湿法刻蚀工艺的稳定性。但是，在实际的生产制造中，内置的统计过程数据记录(记录器件的刻蚀深度与刻蚀速率随时间变化)已经显示明显的下降，但是外置的控片反映却不明显，原因在于，控片(材质为氧化硅，在boe中氟化铵溶液与氢氟酸溶液的体积比为10∶1时，刻蚀速率约为)受到化学元素配比和控片制备等因素影响会有一些差异，很容易掩盖boe浓度的变化，使得控片的监控灵敏度低，造成湿法刻蚀的工艺稳定性差。

3、因此，如何提供一种湿法刻蚀控片及制作方法，提高控片的监控灵敏度，实现湿法刻蚀工艺稳定可控，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种湿法刻蚀控片及制作方法，用于解决现有技术中湿法刻蚀控片的监控灵敏度低、湿法刻蚀工艺的可控性不稳定的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种湿法刻蚀控片的制作方法，包括以下步骤：

3、提供基底，于所述基底上形成氧化硅层；

4、采用n型离子注入所述氧化硅层，并进行退火，对所述氧化硅层进行改性，以提高所述氧化硅层的刻蚀速率；

5、测量所述氧化硅层的厚度，采用缓冲氧化物刻蚀液刻蚀所述氧化硅层，测量所述氧化硅层刻蚀后的厚度，获取所述氧化硅层的湿法刻蚀速率。

6、可选地，所述基底包括硅晶圆，所述基底的电阻率范围为1～100ohm·cm。

7、可选地，所述氧化硅层的厚度范围为

8、可选地，所述氧化硅层中注入的离子包括磷、砷、锑中的至少一种，离子注入的能量为40～80kev，离子注入的剂量为2e15～1e16 ions/cm2。

9、可选地，所述氧化硅层中注入的离子采用砷离子，离子注入的能量为40kev，离子注入的剂量为1e16 ions/cm2。

10、本发明还提供一种湿法刻蚀控片，所述湿法刻蚀控片由上述任意一项所述的制作方法制作得到，包括：

11、基底；

12、氧化硅层，位于所述基底上方，所述氧化硅层中注入有n型离子，以提高所述氧化硅层的刻蚀速率。

13、可选地，所述基底包括硅晶圆，所述基底的电阻率范围为1～100ohm·cm。

14、可选地，所述氧化硅层的厚度范围为

15、可选地，所述氧化硅层中注入的离子包括磷、砷、锑中的至少一种，离子注入的能量为40～80kev，离子注入的剂量为2e15～1e16 ions/cm2。

16、可选地，所述氧化硅层中注入的离子采用砷离子，离子注入的能量为40kev，离子注入的剂量为1e16 ions/cm2。

17、如上所述，本发明的湿法刻蚀控片及制作方法中，通过于氧化硅层中注入n型离子，提高湿法刻蚀速率，能够提高湿法刻蚀工艺的监控灵敏度，掩盖因控片的化学元素配比和制备等因素引起的刻蚀速率的变化误差，实现湿法刻蚀工艺稳定可控。

技术特征：

1.一种湿法刻蚀控片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的湿法刻蚀控片的制作方法，其特征在于：所述基底包括硅晶圆，所述基底的电阻率范围为1～100ohm·cm。

3.根据权利要求1所述的湿法刻蚀控片的制作方法，其特征在于：所述氧化硅层的厚度范围为

4.根据权利要求1所述的湿法刻蚀控片的制作方法，其特征在于：所述氧化硅层中注入的离子包括磷、砷、锑中的至少一种，离子注入的能量为40～80kev，离子注入的剂量不低于2e15 ions/cm2。

5.根据权利要求4所述的湿法刻蚀控片的制作方法，其特征在于：所述氧化硅层中注入的离子采用砷离子，离子注入的能量为40kev，离子注入的剂量为1e16 ions/cm2。

6.一种湿法刻蚀控片，所述湿法刻蚀控片由权利要求1-5中任意一项所述的制作方法制作得到，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的湿法刻蚀控片，其特征在于：所述基底包括硅晶圆，所述基底的电阻率范围为1～100ohm·cm。

8.根据权利要求6所述的湿法刻蚀控片，其特征在于：所述氧化硅层的厚度范围为

9.根据权利要求6所述的湿法刻蚀控片，其特征在于：所述氧化硅层中注入的离子包括磷、砷、锑中的至少一种，离子注入的能量为40～80kev，离子注入的剂量为2e15～1e16ions/cm2。

10.根据权利要求9所述的湿法刻蚀控片，其特征在于：所述氧化硅层中注入的离子采用砷离子，离子注入的能量为40kev，离子注入的剂量为1e16 ions/cm2。

技术总结
本发明提供一种湿法刻蚀控片及制作方法，该制作方法包括：提供基底，于基底上形成氧化硅层；采用N型离子注入氧化硅层，并进行退火，对氧化硅层进行改性，以提高氧化硅层的刻蚀速率；测量氧化硅层的厚度，采用缓冲氧化物刻蚀液刻蚀氧化硅层，测量氧化硅层刻蚀后的厚度，获取氧化硅层的湿法刻蚀速率。本发明的湿法刻蚀控片及制作方法中，通过于氧化硅层中注入N型离子，提高湿法刻蚀速率，能够提高湿法刻蚀工艺的监控灵敏度，掩盖因控片的化学元素配比和制备等因素引起的刻蚀速率的变化误差，实现湿法刻蚀工艺稳定可控。

技术研发人员：朱红波,欧志文,邱海洋,高向阳
受保护的技术使用者：粤芯半导体技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15