[發(fā)明專(zhuān)利]應(yīng)用于CVD成膜工藝的膜厚流量建模方法及膜厚調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410174251.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103924223A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王艾;徐冬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/52
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/52
• 代理公司: 上海天辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陳慧弘

1.一種應(yīng)用于CVD成膜工藝的膜厚與氣體流量的建模方法，所述CVD成膜工藝為通過(guò)導(dǎo)入工藝氣體在多個(gè)半導(dǎo)體硅片的表面形成薄膜，其特征在于，所述建模方法包括以下步驟：?

S1：在基礎(chǔ)工藝條件下獲取所述多個(gè)半導(dǎo)體硅片中測(cè)試硅片的基準(zhǔn)膜厚；?

S2：進(jìn)行多組可信的膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)以獲得不同實(shí)驗(yàn)條件下所述測(cè)試硅片的膜厚，其中每組所述膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件為僅改變所述基礎(chǔ)工藝條件的工藝氣體的氣體流量；以及?

S3：根據(jù)多組可信的所述膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)所得到的多個(gè)所述測(cè)試硅片的膜厚相對(duì)于所述基準(zhǔn)膜厚的多個(gè)膜厚變化值，以及多個(gè)所述測(cè)試硅片的膜厚所對(duì)應(yīng)的氣體流量相對(duì)于所述基礎(chǔ)工藝條件的氣體流量的多個(gè)流量變化值計(jì)算得到膜厚流量變化關(guān)系模型。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建模方法，其特征在于，步驟S3進(jìn)一步包括：?

S31：設(shè)定所述膜厚變化值與所述氣體流量變化值為線性關(guān)系，表達(dá)為：?

ΔTK＝ΔFL·C，其中ΔTK為膜厚變化值，ΔFL為工藝氣體的流量變化值，C為膜厚變化值與氣體流量變化值的關(guān)系矩陣；?

S32：利用最小二乘法設(shè)定以所述關(guān)系矩陣為變量的目標(biāo)函數(shù)；以及?

S33：根據(jù)所述多個(gè)可信的實(shí)驗(yàn)所獲得的膜厚變化值以及其對(duì)應(yīng)的所述流量變化值對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)求解得到所述關(guān)系矩陣，以計(jì)算出所述膜厚流量變化關(guān)系模型。?

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述測(cè)試硅片的數(shù)量為m，所述工藝氣體通過(guò)n路進(jìn)氣導(dǎo)入所述多個(gè)半導(dǎo)體硅片的表面，其中m和n均為正整數(shù)且m≤n：?

第i組可信的實(shí)驗(yàn)的流量變化值ΔFL_i表達(dá)為：?

ΔFL_i＝[Δflow_i，1...Δflow_i，n]；?

第i組可信的實(shí)驗(yàn)所獲得的所述測(cè)試硅片的膜厚變化值ΔTK_i表達(dá)為：ΔTK_i＝[Δthk_i，1...Δthk_i，m]。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建模方法，其特征在于，所述關(guān)系矩陣以列向量表達(dá)為C＝[c₁...c_m]；所述目標(biāo)函數(shù)表達(dá)為：?

其中，s為可信的膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，Δthk_i，j為第i組可信的實(shí)驗(yàn)所獲得的第j個(gè)測(cè)試硅片的膜厚變化值。?

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建模方法，其特征在于，對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)求解得到的所述關(guān)系矩陣表達(dá)為：?

其中???

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的建模方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)膜厚與所述CVD成膜工藝的目標(biāo)膜厚的膜厚差為所述目標(biāo)膜厚的5％至10％。?

7.一種應(yīng)用于CVD成膜工藝的膜厚調(diào)節(jié)方法，所述CVD成膜工藝為通過(guò)導(dǎo)入工藝氣體在多個(gè)半導(dǎo)體硅片的表面形成薄膜，其特征在于，所述膜厚調(diào)節(jié)方法包括以下步驟：?

S11：在基礎(chǔ)工藝條件下獲取所述多個(gè)半導(dǎo)體硅片中測(cè)試硅片的基準(zhǔn)膜厚；?

S12：進(jìn)行多組可信的膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)以獲得不同實(shí)驗(yàn)條件下所述測(cè)試硅片的膜厚，其中每組所述膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件為僅改變所述基礎(chǔ)工藝條件的工藝氣體的氣體流量；?

S13：根據(jù)多組可信的所述膜厚調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)所得到的多個(gè)所述測(cè)試硅片的膜厚相對(duì)于所述基準(zhǔn)膜厚的多個(gè)膜厚變化值，以及多個(gè)所述測(cè)試硅片的膜厚所對(duì)應(yīng)的氣體流量相對(duì)于所述基礎(chǔ)工藝條件的氣體流量的多個(gè)流量變化值計(jì)算得到膜厚流量變化關(guān)系模型；以及?

S14：根據(jù)目標(biāo)膜厚相對(duì)于所述基準(zhǔn)膜厚的目標(biāo)膜厚變化值以及所述膜厚流量變化關(guān)系模型，計(jì)算得到實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)膜厚所需的工藝氣體的氣體流量相對(duì)于所述基礎(chǔ)工藝條件的氣體流量的流量變化值并據(jù)此對(duì)所述基礎(chǔ)工藝條件的工藝氣體流量加以調(diào)節(jié)。?