[發明專利]物理氣相薄膜沉積工藝中控制薄膜沉積速率的模型補償方法

有效

• 申請號: 201110412686.1
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102492931A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王向華;呂國強;熊賢風
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C23C14/54
• 分類號: C23C14/54
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種物理氣相薄膜沉積工藝中控制薄膜沉積速率的模型補償方法，其特征是按以下步驟進行：

步驟一：按以下測機方法獲得薄膜沉積速率R；

選定工藝程式，設置所述工藝程式中包括鍍膜時間t和靶材距離d在內的可調工藝參數為基準值，其中鍍膜時間t的基準值取值為t₀，補償對象工藝參數X取值為X_i，記錄X_i和與靶材消耗相關的歷史記錄參數T的數值T_i；把測量基片導入鍍膜機，執行所述工藝程式，在測量基片上沉積薄膜材料；使用離線薄膜厚度測試裝置測量薄膜厚度D_i，計算與X_i和T_i相對應薄膜沉積速率R_i的數值為D_i/t₀；

步驟二：按照步驟一所述的測機方法，每測機一次得到一個包含測機條件和測機結果的測機數據點，其中測機條件記錄為(X_i，T_i)，測機結果記錄為R_i，測機數據點以三維行向量形式記錄為(X_i，T_i，R_i)；改變測機條件，在不同的靶材消耗情況下測機，記錄對應的歷史記錄參數T_j，并改變補償對象工藝參數X的取值為X_j，得到一組測機條件，重復執行步驟一所述的測機方法n次，相應得到n個測機數據點，其中數值n不少于25；

步驟三：由所述步驟二得到的測機結果是一個由n個行向量組成的向量組，記錄為：(X_i，T_i，R_i)|_{i＝1，2，...n}，以所述向量組按式(1)建立數學模型；

R＝aX+p₃T³+p₂T²+p₁T+R₀????????????????????????????????????????????(1)

式(1)中a，p₃，p₂，p₁和R₀為待定的模型常數，其數值的計算方法為兩步最小二乘法回歸擬合：第一步是線性回歸獲得自變量X的模型常數a；第二步是3階多項式回歸，獲得模型常數p₃，p₂，p₁和R₀；

步驟四：根據步驟三得到的數學模型，按式(2)計算補償系數k₃、k₂和k₁，

k3=-p3a,]]>k2=-p2a,]]>k1=-p1a;---(2)]]>

目標沉積速率為R的工藝程式中的補償對象工藝參數X的設定值X₀按式(3)取值：

X0=R-R0a---(3)]]>

步驟五：根據步驟四得到的補償系數k₃、k₂、k₁對補償對象工藝參數設置補償，補償后的工藝參數X如式(4)由補償值和設定值X₀兩部分組成。

X＝k₃T³+k₂T²+k₁T+X₀????????????????????????????????????????????????(4)。

2.根據權利要求1所述的物理氣相薄膜沉積工藝中控制薄膜沉積速率的模型補償方法，其特征是：所述補償對象工藝參數X是指控制薄膜沉積速率的電功率，單位是瓦特；T為靶材消耗量參數，T=∫0tYdt--(6)]]>

式(6)中被積變量參數Y為與靶材消耗相關的工藝參數，單位為瓦特，積分變量t的單位是秒。