[發明專利]常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法

有效

• 申請號: 201510546241.0
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105200399B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 祁鵬;王智;蘇俊銘
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: C23C16/52
• 分類號: C23C16/52;H01L21/283
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陳慧弘

本發明提供了一種常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法，包括：檢測得到全年大氣壓力變化趨勢；將全年大氣壓力變化趨勢分成若干不同的壓力范圍區間；設定每個壓力范圍區間內薄膜的生長時間，以使薄膜達到目標厚度；按照所設定的時間在常壓爐管中生長薄膜。本發明的常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法，可以減小在全年不同的壓力下所得到的薄膜厚度差異，實現常壓爐管生長的薄膜厚度的可控性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法。

背景技術

過去數十年來，晶體管的尺寸不斷地變小。從幾個微米(micrometer)的等級縮小到目前的幾個納米，晶體管尺寸不斷縮小，讓集成電路的效能大大提升。第一，越小的晶體管象征其通道長度減少，讓通道的等效電阻也減少，可以讓更多電流通過。第二，晶體管的面積越小，制造芯片的成本就可以降低，在同樣的封裝里可以裝下更高密度的芯片。一片集成電路制程使用的晶圓尺寸是固定的，所以如果芯片面積越小，同樣大小的晶圓就可以產出更多的芯片，于是成本就變得更低了。第三，晶體管的尺寸變小意味著柵極面積減少，如此可以降低等效的柵極電容。越小的柵極通常會有更薄的柵極氧化層。

生長柵極氧化層的爐管是常壓爐管，其柵極氧化層厚度隨著外界大氣壓力的增加而變厚。一年中大氣壓力變化將近40torr,對柵極氧化層的厚度影響在0.3納米。當柵極氧化層只有幾個納米時，柵極氧化層的變化率在2％左右，嚴重的影響晶體管的質量。

此外，除了柵極氧化層之外，在常壓爐管中生長的薄膜厚度都會隨著外界大氣壓力的變化而變化，因此，掌握大氣壓力的變化趨勢，選擇合適的方法來控制常壓爐管中所生長的薄膜厚度顯得尤為重要。

發明內容

為了克服以上問題，本發明旨在提供一種常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法，以控制薄膜厚度。

為了實現上述目的，本發明提供了一種常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法，包括：

檢測得到全年大氣壓力變化趨勢；

將所述全年大氣壓力變化趨勢分成若干不同的壓力范圍區間；

設定每個所述壓力范圍區間內薄膜的生長時間，以使薄膜達到目標厚度；

按照所設定的時間在常壓爐管中生長薄膜。

優選地，將所述全年大氣壓力變化趨勢按照從小到大的順序分成三個壓力范圍區間。

優選地，所述三個壓力范圍區間分別為740～756torr，750～767torr，以及760～780torr。

優選地，每個所述壓力范圍區間內，將薄膜的厚度與大氣壓力的關系擬合成線性關系。

優選地，在所述設定每個所述壓力范圍區間內薄膜生長的時間之前，還包括：檢測得到常壓爐管生長的薄膜厚度與全年的大氣壓力的變化關系；然后，根據常壓爐管生長的薄膜厚度與全年的大氣壓力的變化關系來確定：在每個所述壓力范圍內，欲達到薄膜的目標厚度所需的時間。

優選地，所述薄膜為柵極氧化層。

優選地，按照所設定的時間在常壓爐管中生長薄膜后，所得到的薄膜的厚度在全年大氣壓力變化下的差異小于0.1nm。

優選地，以一定的時間間隔來多次檢測得到全年大氣壓力變化趨勢。

本發明的常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法，根據全年大氣壓力變化趨勢來分成不同的壓力范圍區間，然后根據不同的壓力范圍區間來設定為了達到目標厚度所需的生長時間，從而使得在全年不同的壓力下所得到的薄膜厚度差異減小，以實現常壓爐管生長的薄膜厚度的可控性。

附圖說明

圖1為本發明的一個較佳實施例的常壓爐管生長的薄膜厚度的控制方法的流程示意圖