一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法与流程

本发明涉及半导体制造，尤其一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法。

背景技术：

1、真空镀膜是指在真空腔室内对镀料进行加热蒸发或用加速离子轰击以使镀料表面的原子、原子团逸出，并且逸出原子、原子团会在基体表面沉积形成与镀料成分相同的薄膜。特别地，在真空镀膜工艺中，控制薄膜沉积这一步骤至关重要，如果在沉积过程中不能对薄膜沉积速率和厚度进行精准控制，会导致形成的薄膜过薄或过厚，制得的成品均不符合生产要求无法使用。

2、而传统调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，由于现有技术中无法直接获知真空腔室内薄膜的沉积情况，因此无法有效地满足均匀镀膜和实时调控薄膜沉积速率的真空镀膜生产需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，通过设置至少一个监控区域并独立控制各监控区域内喷头的输出功率值，能够实现真空腔室内基体整体均匀镀膜和实时调控薄膜沉积速率，满足真空镀膜生产需求，极大地提高成品质量和生产效率。

2、为了实现上述的目的，本发明所提供的一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，包括设于真空腔室内的至少一个基体和至少一个喷头，该方法包括如下步骤：

3、步骤s1：在真空腔室内划分确立至少一个监控区域，并获取处于任意一个所述监控区域内部分基体的表面反射率和该监控区域的温度值，其中，每个所述监控区域由相应的一个喷头喷淋控制；

4、步骤s2：对获取到的所述表面反射率和温度值进行标定修正；

5、步骤s3：基于修正后的表面反射率和温度值计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度；

6、步骤s4：获取该监控区域的实际沉积速率、实际沉积厚度并与所述额定沉积速率、额定沉积厚度进行比较判断，从而基于比较结果相应动态调整所述喷头的输出功率值，其中，当该监控区域的实际沉积速率与额定沉积速率/实际沉积厚度与额定沉积厚度之间的差值越大时，则所述喷头的输出功率值的调整幅度越大。

7、进一步，在真空腔室内划分确立至少一个监控区域，包括：将所述真空腔室等分成若干体积一致的区域，其中，每一等分区域作为一个监控区域。

8、进一步，在步骤s2中，对获取到的所述表面反射率和温度值进行标定修正，包括：步骤s2.1：获取修正模型；步骤s2.2：通过所述修正模型对表面反射率进行标定以及对温度值进行校准。

9、进一步，在步骤s3中，基于修正后的表面反射率和温度值计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度，包括：步骤s3.1：获取第一计算模型和第二计算模型，其中，所述第一计算模型为s= a ×温度 + b，s为额定沉积速率，a、b为所述表面反射率和温度值经回归计算得出的模型系数；所述第二计算模型为p= s ×t ，p为额定沉积厚度，t为沉积时间；步骤s3.2：通过所述第一计算模型和第二计算模型计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度。

10、进一步，在步骤s4中，若该监控区域的实际沉积速率与额定沉积速率/实际沉积厚度与额定沉积厚度之间的差值为正值时，则降低所述喷头的输出功率值；若该监控区域的实际沉积速率与额定沉积速率/实际沉积厚度与额定沉积厚度之间的差值为负值时，则升高所述喷头的输出功率值。

11、一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度设备，包括至少一个用于获取处于任意一个所述监控区域内部分基体的表面反射率和该监控区域的温度值的传感模块、用于对获取到的所述表面反射率和温度值进行标定修正并基于修正后的表面反射率和温度值计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度的数据处理模块、以及用于获取该监控区域的实际沉积速率、实际沉积厚度并与所述额定沉积速率、额定沉积厚度进行比较判断，并基于比较结果相应动态调整所述喷头的输出功率值的调控模块。

12、本发明采用上述的方案，其有益效果在于，通过设置至少一个监控区域并独立控制各监控区域内喷头的输出功率值，能够实现真空腔室内基体整体均匀镀膜和实时调控薄膜沉积速率、厚度，进而大幅提升薄膜沉积速率、厚度的控制精度，极大地提升成品质量和生产效率。

技术特征：

1.一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，包括设于真空腔室内的至少一个基体和至少一个喷头，其特征在于：该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，其特征在于：在真空腔室（1）内划分确立至少一个监控区域，包括：将所述真空腔室（1）等分成若干体积一致的区域，其中，每一等分区域作为一个监控区域。

3.根据权利要求1所述的一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，其特征在于：在步骤s2中，对获取到的所述表面反射率和温度值进行标定修正，包括：

4.根据权利要求1所述的一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，其特征在于：在步骤s3中，基于修正后的表面反射率和温度值计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度，包括：

5.根据权利要求1所述的一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，其特征在于：在步骤s4中，若该监控区域的实际沉积速率与额定沉积速率/实际沉积厚度与额定沉积厚度之间的差值为正值时，则降低所述喷头（6）的输出功率值；若该监控区域的实际沉积速率与额定沉积速率/实际沉积厚度与额定沉积厚度之间的差值为负值时，则升高所述喷头（6）的输出功率值。

6.一种如权利要求1所述的一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度设备，其特征在于：包括至少一个用于获取处于任意一个所述监控区域内部分基体（5）的表面反射率和该监控区域的温度值的传感模块（2）、用于对获取到的所述表面反射率和温度值进行标定修正并基于修正后的表面反射率和温度值计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度的数据处理模块（3）、以及用于获取该监控区域的实际沉积速率、实际沉积厚度并与所述额定沉积速率、额定沉积厚度进行比较判断，并基于比较结果相应动态调整喷头（6）的输出功率值的调控模块（4）。

技术总结
本发明公开了一种实时调控真空腔室内各区域沉积速率和厚度的方法，在真空腔室内划分确立至少一个监控区域，并获取处于任意一个监控区域内部分基体的表面反射率和该监控区域的温度值；对获取到的表面反射率和温度值进行标定修正；基于修正后的表面反射率和温度值计算得出该监控区域的额定沉积速率和额定沉积厚度；获取该监控区域的实际沉积速率、实际沉积厚度并与额定沉积速率、额定沉积厚度进行比较判断，从而基于比较结果相应动态调整喷头的输出功率值，其中，当该监控区域的实际沉积速率与额定沉积速率/实际沉积厚度与额定沉积厚度之间的差值越大时，则喷头的输出功率值的调整幅度越大；由此，实现真空腔室内均匀镀膜和实时调控薄膜沉积速率。

技术研发人员：万嘉俊
受保护的技术使用者：广东鸿浩半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16