[發明專利]改善柵極導電層保護層膜厚穩定性的方法及設備

在審

• 申請號: 201810906812.0
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN110828289A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/66;C23C16/34;C23C16/52
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

1.一種改善柵極導電層保護層膜厚穩定性的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、提供一種改善柵極導電層保護層膜厚穩定性的設備，所述設備包括氮化硅沉積爐管機臺、自動去膜驅動裝置、批次控制裝置及膜厚設定裝置，所述氮化硅沉積爐管機臺用于制作柵極導電層沉積保護層的制程；所述自動去膜驅動裝置連接所述氮化硅沉積爐管機臺，用于驅動所述氮化硅沉積爐管機臺，以執行所述氮化硅沉積爐管機臺內部件上積累的薄膜的自動去除；所述批次控制裝置中設有預設值處理單元和補償值處理單元，所述預設值處理單元用于設定所處理批次的預設參數值(default)；所述補償值處理單元用于設定所處理批次的記數補償值；所述記數補償值匹配于同一個自動去膜周期中在未使用所述批次控制裝置時所對應批次和前一批次的膜厚偏差值(Offset(1st～2nd))，所述記數補償值對應所述處理批次的批次次序補償修正所述預設參數值(default)；所述膜厚設定裝置用來收集每個所述氮化硅沉積爐管機臺在一個自動去膜周期內各個制程沉積的薄膜的厚度并設定膜厚目標值；S1步驟包括：向所述氮化硅沉積爐管機臺載入裝有晶圓的晶舟；開啟所述批次控制裝置；設置所述批次控制裝置內所述預設值處理單元中膜厚目標值；

S2、經由所述批次控制裝置驅動所述氮化硅沉積爐管機臺，以進行氮化硅沉積工藝，包括進行第一批次處理，第一批次處理結束后所述膜厚設定裝置檢測到的膜厚值為C1；進行第二批次處理，第二批次處理結束后所述膜厚設定裝置檢測到的膜厚值為C2；直到進行第n批次處理，第n批次處理結束后所述膜厚設定裝置檢測到的膜厚值為Cn；

S3、當所述第n批次處理后檢測到的膜厚值到達所述膜厚目標值，自動激活所述自動去膜驅動裝置內的觸發組件，令所述氮化硅沉積爐管機臺開始自動去膜；當自動去膜結束后，自動觸發所述自動去膜驅動裝置內停止組件，以關閉所述氮化硅沉積爐管機臺的自動去膜操作，同時使批次計數值自動歸零，并使所述自動去膜驅動裝置將自動去膜信息反饋給所述批次控制裝置，以進行步驟S2的第一批處理；

S4、所述批次控制裝置內的所述補償值處理單元將通過步驟S3收集到的數據進行處理，將前后批次處理后膜厚的差值D1、D2、D3……Dn換算成連續運行補償值f(x)并調用步驟S2所對應批次在次序補償修正后的所述預設參數值為當批次處理的預設參數值，其中x＝1，1，2，3，4……n-1，n為正整數，當所述氮化硅沉積爐管機臺處理到第二批次或第二批次后不同批次時自動加減相應的所述連續運行補償值f(x)與當批次處理的預設參數值，以進行步驟S2的第二批次或者第二批次后處理。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3的膜厚檢測點依照所述氮化硅沉積爐管機臺的高度劃分有頂部檢測點、上半段檢測點、中部檢測點、及底部檢測點。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3達到自動去膜的兩個觸發時機之間的步驟S2中，在同一個自動去膜周期內所有批次制程沉積的薄膜厚度皆介于1770埃～1830埃，以供形成為集成電路晶體管的所述柵極導電層保護層。

4.一種改善柵極導電層保護層膜厚穩定性的設備，其特征在于，所述設備包括氮化硅沉積爐管機臺、自動去膜驅動裝置、批次控制裝置及膜厚設定裝置，

所述氮化硅沉積爐管機臺用于制作柵極導電層沉積保護層的制程；所述自動去膜驅動裝置連接所述氮化硅沉積爐管機臺，用于驅動所述氮化硅沉積爐管機臺，以執行所述氮化硅沉積爐管機臺內部件上積累的薄膜的自動去除；

所述批次控制裝置中設有預設值處理單元和補償值處理單元，所述預設值處理單元用于設定所處理批次的預設參數值(default)；所述補償值處理單元用于設定所處理批次的記數補償值；所述記數補償值匹配于同一個自動去膜周期中在未使用所述批次控制裝置時所對應批次和前一批次的膜厚偏差值(Offset(1st～2nd))，所述記數補償值對應所述處理批次的批次次序補償修正所述預設參數值(default)；

所述膜厚設定裝置用來收集每個所述氮化硅沉積爐管機臺在一個自動去膜周期內各個制程沉積的薄膜的厚度并設定膜厚目標值。

5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述氮化硅沉積爐管機臺內設置至少一個以上檢測點。