[发明专利]一种PECVD薄膜沉积的自动化制程控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及PECVD薄膜沉积领域，特别是涉及一种PECVD薄膜沉 积的自动化制程控制方法。

背景技术

在半导体领域中，传统的介电质层结构如图1所示：硅基底10；金 属线12；第一层介电质14为阻挡层，可以是氧化物或氮化物；第二层介 电质16，一般为未掺杂氧化硅(USG)或掺杂氟、硼、磷的氧化硅(FSG， BPSG，PSG)；第三层介电质18，一般为PECVD沉积的氧化物，原料可 以为SIH4和TEOS，经化学机械研磨工艺(CMP)，以达到介电质层的平 坦化；第四层介电质20，补沉积的介电质氧化物，厚度由CMP研磨后的 厚度与介电质层目标厚度差值决定，一般在500A～3000A，由PECVD设 备沉积，可以减小CMP造成的厚度之间的差异，并保证介电质层的最终 厚度与目标厚度尽量接近。

其中，第三层介电质18和第四层介电质20一般为PECVD沉积。

传统的PECVD薄膜沉积方式为产品沉积前加测欲沉积程式，确认测 机程式各参数后，进行沉积。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提出一种PECVD薄膜沉积的 自动化制程控制方法，该方法可准确沉积指定厚度，提高制程能力。

为了达到本发明的上述目的，本发明提出一种PECVD薄膜沉积的自 动化制程控制方法，其特征在于，包括：测机流程，生产流程；

上述测机流程包括：

步骤1：确定沉积厚度与沉积秒数的关系式；

步骤2：用PECVD机台根据指定厚度在测机控片上进行沉积；

步骤3：沉积完成后，对测机控片进行厚度测量得到测机厚度；

步骤4：将测机沉积秒数、测机厚度上传至自动化制程控制系统；

上述生产流程包括：

步骤1：确定产品沉积厚度；

步骤2：自动化制程控制系统利用上述测机流程步骤1所述关系式， 根据测机厚度、测机秒数及产品沉积厚度，计算出沉积秒数；

步骤3：将上述沉积秒数反馈给沉积机台，完成沉积过程。

作为上述方案的优选，上述测机流程步骤2中的指定厚度为所需沉积 薄膜的最大厚度、最小厚度及最大厚度与最小厚度区间内的厚度。

作为上述技术方案的优选，每个区间内分别确定沉积厚度与沉积秒数 的关系式。

作为上述技术方案的优选，自动化制程控制系统利用产品沉积厚度所 在区间的关系式，根据区间两端沉积厚度的测机厚度、测机秒数及产品沉 积厚度，计算出沉积秒数。

本发明提出一种利用自动化制程控制(Advanced process control，APC) 的方法，根据测机厚度及相应的测机秒数，结合所要沉积的厚度，计算出 沉积时间，反馈给沉积机台，成沉积过程。其优势在于可以准确的沉积指 定厚度，提高制程能力，以及达到节省测机所需成本的目的。

附图说明

图1为传统的介电质层结构示意图；

图2为本发明的一种PECVD薄膜沉积的自动化制程控制方法的测机 流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面结合本发 明一优选实施例，作详细说明如下：

如图2所示，本发明的一种PECVD薄膜沉积的自动化制程控制方法 的较佳实施例，需沉积图1中的第三层介电质18，如厚度为7KA的氧化 物，包括以下步骤；

步骤1：确定产品沉积厚度的范围：500A～10KA，确定测机程式为 500A、3000A、5000A、10KA，将厚度区间分为300A～500A、500A～3000A、 3000A～5000A、5000A～10KA三个区间；

步骤2：确定各区间沉积厚度与沉积秒数的关系式：

区间300A～500A：Y＝129×X+48