[发明专利]物理气相薄膜沉积工艺中控制薄膜沉积速率的模型补偿方法

权利要求书

1.一种物理气相薄膜沉积工艺中控制薄膜沉积速率的模型补偿方法，其特征是按以下步骤进行：

步骤一：按以下测机方法获得薄膜沉积速率R；

选定工艺程式，设置所述工艺程式中包括镀膜时间t和靶材距离d在内的可调工艺参数为基准值，其中镀膜时间t的基准值取值为t₀，补偿对象工艺参数X取值为X_i，记录X_i和与靶材消耗相关的历史记录参数T的数值T_i；把测量基片导入镀膜机，执行所述工艺程式，在测量基片上沉积薄膜材料；使用离线薄膜厚度测试装置测量薄膜厚度D_i，计算与X_i和T_i相对应薄膜沉积速率R_i的数值为D_i/t₀；

步骤二：按照步骤一所述的测机方法，每测机一次得到一个包含测机条件和测机结果的测机数据点，其中测机条件记录为(X_i，T_i)，测机结果记录为R_i，测机数据点以三维行向量形式记录为(X_i，T_i，R_i)；改变测机条件，在不同的靶材消耗情况下测机，记录对应的历史记录参数T_j，并改变补偿对象工艺参数X的取值为X_j，得到一组测机条件，重复执行步骤一所述的测机方法n次，相应得到n个测机数据点，其中数值n不少于25；

步骤三：由所述步骤二得到的测机结果是一个由n个行向量组成的向量组，记录为：(X_i，T_i，R_i)|_{i＝1，2，...n}，以所述向量组按式(1)建立数学模型；

R＝aX+p₃T³+p₂T²+p₁T+R₀                                            (1)

式(1)中a，p₃，p₂，p₁和R₀为待定的模型常数，其数值的计算方法为两步最小二乘法回归拟合：第一步是线性回归获得自变量X的模型常数a；第二步是3阶多项式回归，获得模型常数p₃，p₂，p₁和R₀；

步骤四：根据步骤三得到的数学模型，按式(2)计算补偿系数k₃、k₂和k₁，

k3=-p3a,]]>k2=-p2a,]]>k1=-p1a;---(2)]]>

目标沉积速率为R的工艺程式中的补偿对象工艺参数X的设定值X₀按式(3)取值：

X0=R-R0a---(3)]]>

步骤五：根据步骤四得到的补偿系数k₃、k₂、k₁对补偿对象工艺参数设置补偿，补偿后的工艺参数X如式(4)由补偿值和设定值X₀两部分组成。

X＝k₃T³+k₂T²+k₁T+X₀                                                (4)。

2.根据权利要求1所述的物理气相薄膜沉积工艺中控制薄膜沉积速率的模型补偿方法，其特征是：所述补偿对象工艺参数X是指控制薄膜沉积速率的电功率，单位是瓦特；T为靶材消耗量参数，T=∫0tYdt--(6)]]>

式(6)中被积变量参数Y为与靶材消耗相关的工艺参数，单位为瓦特，积分变量t的单位是秒。