薄膜厚度的控制方法以及半導(dǎo)體加工設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供的薄膜厚度的控制方法以及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其包括以下步驟：S1，將完成薄膜沉積工藝的被加工工件在其后續(xù)的傳輸路徑上暫停，并檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度；S2，計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并根據(jù)該差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。本發(fā)明專利技術(shù)提供的薄膜厚度的控制方法，其可以在線檢測(cè)薄膜厚度，從而不僅可以在薄膜厚度未達(dá)到工藝要求時(shí)及時(shí)地調(diào)整工藝配方，以使各個(gè)被加工工件的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求，而且還可以降低人力和使用成本、提高設(shè)備的使用效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及微電子加工
，具體地，涉及一種薄膜厚度的控制方法以及半導(dǎo)體加工設(shè)備。
技術(shù)介紹
物理氣相沉積(Physical Vapor Deposit1n, PVD)作為一種薄膜沉積技術(shù),主要用于各種功能薄膜的沉積，并被廣泛應(yīng)用于集成電路、太陽能電池、LED、平板顯示等的半導(dǎo)體領(lǐng)域。在生產(chǎn)應(yīng)用的過程中，一般通過調(diào)節(jié)沉積時(shí)間來控制沉積薄膜的厚度，但是，由于薄膜的沉積速率會(huì)在工藝過程中隨著靶材的消耗而發(fā)生變化，這使得在使用同一工藝配方的條件下，對(duì)不同晶片沉積的薄膜厚度不同，從而造成工藝的重復(fù)性較低。為此，現(xiàn)有的一種物理氣相沉積工藝是采用下述薄膜厚度的控制方法來使各個(gè)晶片的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求，即:定期檢測(cè)薄膜厚度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果適當(dāng)?shù)卣{(diào)整工藝配方，以使在進(jìn)行后續(xù)的沉積工藝時(shí)，獲得的薄膜厚度能夠滿足工藝要求。具體地，預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定檢測(cè)薄膜厚度的周期(通常為每間隔24小時(shí)或者48小時(shí)進(jìn)行一次檢測(cè))；在檢測(cè)時(shí)，首先在一片測(cè)試片上沉積薄膜，并在完成沉積之后檢測(cè)該薄膜的厚度；然后，計(jì)算檢測(cè)獲得的薄膜厚度與目標(biāo)厚度(即，滿足工藝要求的理想薄膜厚度)的差值，并根據(jù)該差值調(diào)整工藝配方(例如，調(diào)整下一次沉積的工藝時(shí)間)；最后，重復(fù)進(jìn)行一次上述沉積薄膜和檢測(cè)薄膜厚度的過程，以確認(rèn)調(diào)整后的工藝配方能否獲得理想的薄膜厚度。然而，上述薄膜厚度的控制方法在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題:其一，由于上述控制方法每經(jīng)過一個(gè)周期才能進(jìn)行一次薄膜厚度的檢測(cè)，具有滯后性，導(dǎo)致無法檢測(cè)周期內(nèi)的薄膜厚度，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而無法保證周期內(nèi)的所有晶片的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求。其二，由于上述控制方法需要人工定期進(jìn)行薄膜厚度的檢測(cè)和調(diào)整，這不僅增加了人力和使用成本，而且還降低了設(shè)備的使用效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種薄膜厚度的控制方法以及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其可以在線檢測(cè)薄膜厚度，從而不僅可以在薄膜厚度未達(dá)到工藝要求時(shí)及時(shí)地調(diào)整工藝配方，以使各個(gè)被加工工件的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求，而且還可以降低人力和使用成本、提高設(shè)備的使用效率。為實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的目的而提供一種薄膜厚度的控制方法，包括以下步驟:SI，將完成薄膜沉積工藝的被加工工件在其后續(xù)的傳輸路徑上暫停，并檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度；S2，計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并根據(jù)該差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。優(yōu)選的，所述步驟S2還包括以下步驟:S21，計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并判斷該差值是否超出預(yù)設(shè)的厚度范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)行步驟S22 ；S22，根據(jù)該差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。優(yōu)選的，所述進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方包括工藝時(shí)間和/或?yàn)R射功率。優(yōu)選的，在所述步驟S2中，在保持所述濺射功率不變的前提下，調(diào)節(jié)所述工藝時(shí)間。優(yōu)選的，在所述步驟S2中，在保持所述工藝時(shí)間不變的前提下，調(diào)節(jié)所述濺射功率。作為另一個(gè)技術(shù)方案，本專利技術(shù)還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括用于對(duì)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝模塊，其特征在于，還包括檢測(cè)單元、計(jì)算單元和控制單元，其中所述檢測(cè)單元設(shè)置在被加工工件的傳輸路徑上，且位于所述工藝模塊的下游，用于在完成薄膜沉積工藝之后的被加工工件到達(dá)所述檢測(cè)單元所在位置處，并暫停時(shí)，檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度，且將該薄膜厚度發(fā)送至所述計(jì)算單元；所述計(jì)算單元用于計(jì)算來自所述檢測(cè)單元的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并將該差值發(fā)送至所述控制單元；所述控制單元用于根據(jù)所述差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。優(yōu)選的，所述薄膜沉積工藝所沉積的薄膜材料為透明薄膜；所述檢測(cè)單元包括光學(xué)傳感器。優(yōu)選的，所述薄膜沉積工藝所沉積的薄膜材料為非透明的金屬薄膜；所述檢測(cè)單元包括超聲波傳感器。優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體加工設(shè)備包括物理氣相沉積設(shè)備或者化學(xué)氣相沉積設(shè)備。本專利技術(shù)具有以下有益效果:本專利技術(shù)提供的薄膜厚度的控制方法，其通過將完成薄膜沉積工藝的被加工工件在其后續(xù)的傳輸路徑上暫停，并檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度，可以實(shí)現(xiàn)薄膜厚度的在線檢測(cè)，從而可以通過計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，及時(shí)地調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度，進(jìn)而不僅可以使各個(gè)晶片的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求，而且還可以降低人力和使用成本、提高設(shè)備的使用效率。本專利技術(shù)提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過在被加工工件的傳輸路徑上且位于工藝模塊的下游設(shè)置檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元用于檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度，并發(fā)送至計(jì)算單元，通過利用該計(jì)算單元計(jì)算來自檢測(cè)單元的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并利用控制單元根據(jù)該差值及時(shí)地調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，可以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度，從而不僅可以使各個(gè)晶片的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求，而且還可以降低人力和使用成本、提高設(shè)備的使用效率。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)提供的薄膜厚度的控制方法的流程框圖；圖2為本專利技術(shù)提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備的原理框圖；圖3為本專利技術(shù)提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備的裝卸模塊的剖視圖；以及圖4為本專利技術(shù)提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備的流程框圖。【具體實(shí)施方式】為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本專利技術(shù)的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對(duì)本專利技術(shù)提供的薄膜厚度的控制方法以及半導(dǎo)體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1為本專利技術(shù)提供的薄膜厚度的控制方法的流程框圖。請(qǐng)參閱圖1，本專利技術(shù)提供一種薄膜厚度的控制方法，其包括以下步驟:SI，將完成薄膜沉積工藝的被加工工件在其后續(xù)的傳輸路徑上暫停，并檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度；S2，計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并根據(jù)該差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。通過將完成薄膜沉積工藝的被加工工件在其后續(xù)的傳輸路徑上暫停，并檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度，可以實(shí)現(xiàn)薄膜厚度的在線檢測(cè)，從而可以通過計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，及時(shí)地調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度，進(jìn)而不僅可以使各個(gè)晶片的薄膜厚度均能夠滿足工藝要求，而且還可以降低人力和使用成本、提高設(shè)備的使用效率。在步驟SI中，后續(xù)的傳輸路徑是指完成薄膜沉積工藝的被加工工件在后續(xù)的傳輸過程中經(jīng)過的途徑，可以使被加工工件在該途徑的任意位置處暫停，以進(jìn)行薄膜厚度的檢測(cè)。在步驟S2中，所謂預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度，是指預(yù)設(shè)的在能夠滿足工藝要求的薄膜厚度。優(yōu)選的，步驟S2還可以包括以下步驟:S21，計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并判斷該差值是否超出預(yù)設(shè)的厚度范圍內(nèi)，若是，則進(jìn)行步驟S22 ;若否，則無需調(diào)整工藝配方，并以當(dāng)前的工藝配方對(duì)下個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝。S22，根據(jù)該差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。借助上述步驟S21和S2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種薄膜厚度的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，將完成薄膜沉積工藝的被加工工件在其后續(xù)的傳輸路徑上暫停，并檢測(cè)該被加工工件的薄膜厚度；S2，計(jì)算檢測(cè)到的薄膜厚度與預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度的差值，并根據(jù)該差值調(diào)整對(duì)下一個(gè)被加工工件進(jìn)行薄膜沉積工藝的工藝配方，以使下一個(gè)被加工工件的薄膜厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邊國棟，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11