常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法。
【背景技术】
[0002]过去数十年来，晶体管的尺寸不断地变小。从几个微米(micrometer)的等级缩小到目前的几个纳米，晶体管尺寸不断缩小，让集成电路的效能大大提升。第一，越小的晶体管象征其通道长度减少，让通道的等效电阻也减少，可以让更多电流通过。第二，晶体管的面积越小，制造芯片的成本就可以降低，在同样的封装里可以装下更高密度的芯片。一片集成电路制程使用的晶圆尺寸是固定的，所以如果芯片面积越小，同样大小的晶圆就可以产出更多的芯片，于是成本就变得更低了。第三，晶体管的尺寸变小意味著栅极面积减少，如此可以降低等效的栅极电容。越小的栅极通常会有更薄的栅极氧化层。
[0003]生长栅极氧化层的炉管是常压炉管，其栅极氧化层厚度随着外界大气压力的增加而变厚。一年中大气压力变化将近40torr,对栅极氧化层的厚度影响在0.3纳米。当栅极氧化层只有几个纳米时，栅极氧化层的变化率在2%左右，严重的影响晶体管的质量。
[0004]此外，除了栅极氧化层之外，在常压炉管中生长的薄膜厚度都会随着外界大气压力的变化而变化，因此，掌握大气压力的变化趋势，选择合适的方法来控制常压炉管中所生长的薄膜厚度显得尤为重要。
【发明内容】
[0005]为了克服以上问题，本发明旨在提供一种常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，以控制薄膜厚度。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，包括:
[0007]检测得到全年大气压力变化趋势；
[0008]将所述全年大气压力变化趋势分成若干不同的压力范围区间；
[0009]设定每个所述压力范围区间内薄膜的生长时间，以使薄膜达到目标厚度；
[0010]按照所设定的时间在常压炉管中生长薄膜。
[0011]优选地，将所述全年大气压力变化趋势按照从小到大的顺序分成三个压力范围区间。
[0012]优选地，所述三个压力范围区间分别为740?756torr，750?767torr，以及760 ?780torr。
[0013]优选地，每个所述压力范围区间内，将薄膜的厚度与大气压力的关系拟合成线性关系O
[0014]优选地，在所述设定每个所述压力范围区间内薄膜生长的时间之前，还包括:检测得到常压炉管生长的薄膜厚度与全年的大气压力的变化关系；然后，根据常压炉管生长的薄膜厚度与全年的大气压力的变化关系来确定:在每个所述压力范围内，欲达到薄膜的目标厚度所需的时间。
[0015]优选地，所述薄膜为栅极氧化层。
[0016]优选地，按照所设定的时间在常压炉管中生长薄膜后，所得到的薄膜的厚度在全年大气压力变化下的差异小于0.lnm。
[0017]优选地，以一定的时间间隔来多次检测得到全年大气压力变化趋势。
[0018]本发明的常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，根据全年大气压力变化趋势来分成不同的压力范围区间，然后根据不同的压力范围区间来设定为了达到目标厚度所需的生长时间，从而使得在全年不同的压力下所得到的薄膜厚度差异减小，以实现常压炉管生长的薄膜厚度的可控性。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一个较佳实施例的常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法的流程示意图
[0020]图2为本发明的一个较佳实施例的全年大气压力变化趋势图
[0021]图3为本发明的一个较佳实施例的栅极氧化层的厚度与大气压力的关系图
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0023]以下结合附图1-3和具体实施例对本发明的常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
[0024]请参阅图1，本实施例的常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法包括以下步骤:
[0025]步骤01:检测得到全年大气压力变化趋势；
[0026]具体的，由于在岁末季交时大气压力的规律不稳定，因此这里所说的全年并不完全指的是完整的一年，也可以是近似一年，但是都需大于一年的时间，比如一年零两个月，这样便于得到更加可靠的全年大气压力变化趋势，可以采用测压仪器以一定的时间间隔来多次检测全年的大气压力变化趋势，从而得到全年大气压力变化趋势曲线图，如图2所示。
[0027]步骤02:将全年大气压力变化趋势分成若干不同的压力范围区间；
[0028]具体的，将全年大气压力变化趋势按照从小到大的顺序分成三个压力范围区间，如图2中虚线框住的区域，在同一水平线上的为同一压力范围区间；图2中，三个压力范围区间分别为740?756torr，750?767torr，以及760?780torr。这里，不同的压力范围区间在选取的时候有一定的重叠，也是考虑到岁末季交时的波动，从而得到更可信的数据。
[0029]步骤03:设定每个压力范围区间内薄膜的生长时间，以使薄膜达到目标厚度；
[0030]具体的，每个压力范围区间内，将薄膜的厚度与大气压力的关系拟合成线性关系，如图3所示，横线表示边界，斜线表示拟合的线性关系曲线；这里，在设定每个所述压力范围区间内薄膜生长的时间之前，还包括:检测得到常压炉管生长的薄膜厚度与全年的大气压力的变化关系；然后，根据常压炉管生长的薄膜厚度与全年的大气压力的变化关系来确定:在每个压力范围内，欲达到薄膜的目标厚度所需的时间。也就是说，通过观察薄膜的厚度与大气压力的关系拟合成的线性关系图，根据实际的大气压力，对应得到线性关系图上的薄膜的厚度，此薄膜的厚度和目标厚度可能是有一定差异的，此时，根据目标厚度与此薄膜的厚度的差异来计算在该实际的大气压力下，要达到目标厚度所需的生长时间。本实施例中，采用常压炉管所生长的薄膜为栅极氧化层。
[0031]步骤04:按照所设定的时间在常压炉管中生长薄膜。
[0032]具体的，按照所设定的时间在常压炉管中生长栅极氧化层后，所得到的栅极氧化层的厚度在全年大气压力变化下的差异小于0.lnm，从而实现了在常压炉管中生长薄膜的可控性。
[0033]综上所述，本发明的常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，根据全年大气压力变化趋势来分成不同的压力范围区间，然后根据不同的压力范围区间来设定为了达到目标厚度所需的生长时间，从而使得在全年不同的压力下所得到的薄膜厚度差异减小，以实现常压炉管生长的薄膜厚度的可控性。
[0034]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
【主权项】
1.一种常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，其特征在于，包括: 检测得到全年大气压力变化趋势； 将所述全年大气压力变化趋势分成若干不同的压力范围区间； 设定每个所述压力范围区间内薄膜的生长时间，以使薄膜达到目标厚度； 按照所设定的时间在常压炉管中生长薄膜。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，将所述全年大气压力变化趋势按照从小到大的顺序分成三个压力范围区间。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述三个压力范围区间分别为740?756torr, 750 ?767torr，以及 760 ?780torro4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，每个所述压力范围区间内，将薄膜的厚度与大气压力的关系拟合成线性关系。5.根据权利要求1-4任意一项所述的控制方法，其特征在于，在所述设定每个所述压力范围区间内薄膜生长的时间之前，还包括:检测得到常压炉管生长的薄膜厚度与全年的大气压力的变化关系；然后，根据常压炉管生长的薄膜厚度与全年的大气压力的变化关系来确定:在每个所述压力范围内，欲达到薄膜的目标厚度所需的时间。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述薄膜为栅极氧化层。7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，按照所设定的时间在常压炉管中生长薄膜后，所得到的薄膜的厚度在全年大气压力变化下的差异小于0.lnm。8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，以一定的时间间隔来多次检测得到全年大气压力变化趋势。
【专利摘要】本发明提供了一种常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，包括：检测得到全年大气压力变化趋势；将全年大气压力变化趋势分成若干不同的压力范围区间；设定每个压力范围区间内薄膜的生长时间，以使薄膜达到目标厚度；按照所设定的时间在常压炉管中生长薄膜。本发明的常压炉管生长的薄膜厚度的控制方法，可以减小在全年不同的压力下所得到的薄膜厚度差异，实现常压炉管生长的薄膜厚度的可控性。
【IPC分类】H01L21/283, C23C16/52
【公开号】CN105200399
【申请号】CN201510546241
【发明人】祁鹏, 王智, 苏俊铭
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月31日