一种提升电容容值精度的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种提升电容容值精度的方法及系统，其中方法包括如下步骤：驱动晶圆传送模组传送晶圆到晶圆预热腔组；驱动晶圆预热腔组对晶圆进行加热；驱动晶圆传送模组传送加热后的晶圆到红外成像模组；驱动红外成像模组拍摄晶圆表面的红外照片；驱动通信模组传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；通过红外成像并计算出薄膜厚度，并自动用于介电层沉积，从而可以实现沉积参数的自动化调整，提高了电容容值精确度，节省了人工调整时间。

A Method and System for Improving Capacitance Capacitance Accuracy

【技术实现步骤摘要】
一种提升电容容值精度的方法及系统
本专利技术涉及半导体生产机台参数控制领域，尤其涉及一种提升电容容值精度的方法及系统。
技术介绍
现有的化学气相沉积法制备薄膜的主要工艺参数有：⑴温度。温度对化学气相沉积膜的生长速度有很大的影响。⑵反应物输入与配比。气体组成比例会影响镀膜质量与成长率。⑶压力。压力会影响化学气相沉积反应效率、成膜质量及膜层厚度的均匀性。化学气相沉积机台的组件内部设有对以上主要工艺参数的监控模块，可根据沉积薄膜的性能需求调整相关的参数，从而满足生产需要。现有的GaAs基薄膜电容结构为：金属-介电层-金属，(介电层SixNy介电常数ε：6.9)，其介电层的性能与以上主要工艺参数紧密相关，但由于不同光罩下同样的沉积参数沉积出来的介电层厚度存在偏差，从而导致电容容值的失准，在量产时存在一定的风险。而现有技术调整目标容值时，局限于机台参数的调整，容值调整较为盲目，效率较低。
技术实现思路
为此，需要提供一种提升电容容值精度的方法及系统，解决现有机台调整效率低下的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种提升电容容值精度的方法，包括如下步骤：驱动晶圆传送模组传送晶圆到晶圆预热腔组；驱动晶圆预热腔组对晶圆进行加热；驱动晶圆传送模组传送加热后的晶圆到红外成像模组；驱动红外成像模组拍摄晶圆表面的红外照片；驱动通信模组传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；数据分析处理中心通过红外照片计算金属占比率，再通过电容公式计算出需要沉积的薄膜厚度；驱动通信模组传输薄膜厚度到沉积机台的控制端，控制端根据薄膜厚度设定沉积参数并控制沉积机台根据沉积参数对晶圆进行介电层沉积。进一步地，所述数据分析处理中心通过红外照片计算金属占比率包括步骤：数据分析处理中心通过格子法计算高温对应颜色的占比率，得到金属的占比率。进一步地，所述电容公式为：d＝εA/((K/R+b))；其中：K:拟合项；R:金属占比率；b:常数；ε:介电常数；A:电容有效面积；d:介电层厚度。进一步地，所述沉积机台为化学气相沉积机台。进一步地，所述晶圆为砷化镓晶圆。本专利技术提供一种提升电容容值精度的系统，包括如下模组：晶圆传送模组、晶圆预热腔组、红外成像模组、通信模组、数据分析处理中心和沉积机台；其中：晶圆传送模组用于传送晶圆到晶圆预热腔组；晶圆预热腔组用于对晶圆进行加热；晶圆传送模组还用于传送加热后的晶圆到红外成像模组；红外成像模组用于拍摄晶圆表面的红外照片；通信模组用于传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；数据分析处理中心用于通过红外照片计算金属占比率，再通过电容公式计算出需要沉积的薄膜厚度；通信模组还用于传输薄膜厚度到沉积机台的控制端，控制端用于根据薄膜厚度设定沉积参数并控制沉积机台根据沉积参数对晶圆进行介电层沉积。进一步地，数据分析处理中心用于通过格子法计算高温对应颜色的占比率，得到金属的占比率。进一步地，所述电容公式为：d＝εA/((K/R+b))；其中：K:拟合项；R:金属占比率；b:常数；ε:介电常数；A:电容有效面积；d:介电层厚度。进一步地，所述沉积机台为化学气相沉积机台。进一步地，所述晶圆为砷化镓晶圆。区别于现有技术，上述技术方案通过红外成像并计算出薄膜厚度，并自动用于介电层沉积，从而可以实现沉积参数的自动化调整，提高了电容容值精确度，节省了人工调整时间。附图说明图1为具体实施方式所述的方法流程图；图2为具体实施方式所述的系统结构图。附图标记说明：201、晶圆传送模组；202、晶圆预热腔组；203、红外成像模组；204、通信模组；205、数据分析处理中心；206、沉积机台。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1到图2，本实施例提供一种提升电容容值精度的方法，可以应用在图2的系统上。其中方法执行的主体可以是系统上独立的总控制器，总控制器起到信息的转发和时机的控制。或者每个步骤也可以由各个模组进行。本方法包括如下步骤：步骤S101驱动晶圆传送模组传送晶圆到晶圆预热腔组；步骤S102驱动晶圆预热腔组对晶圆进行加热；加热可以是对晶圆的底面进行加热，而后热会通过晶圆底面传导到晶圆顶面。步骤S103驱动晶圆传送模组传送加热后的晶圆到红外成像模组；步骤S104驱动红外成像模组拍摄晶圆表面的红外照片；步骤S105驱动通信模组传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；步骤S106数据分析处理中心通过红外照片计算金属占比率，再通过电容公式计算出需要沉积的薄膜厚度；步骤S107驱动通信模组传输薄膜厚度到沉积机台的控制端，控制端根据薄膜厚度设定沉积参数并控制沉积机台根据沉积参数对晶圆进行介电层沉积。这样通过红外成像可以计算出金属比占率，而后可以计算出薄膜厚度，沉积机台可以利用该薄膜厚度来自动设定机台沉积参数，并自动用于介电层(电介质层)沉积，从而可以实现沉积参数的自动化调整，提高了电容容值精确度，节省了人工调整时间。由于半导体的导热性能没有金属好，经过适当的加热后晶圆表面会呈现明显的温度分布(即红外照片颜色分布)，有高温区域和低温区域，高温区域面积除去晶圆总面积即是金属占比率。高温和低温分割可以是取个高温区域中心值与低温区域中心值之间的中间值作为分割值，面积的计算可以通过像素点多少来计算。在某些实施例中，还可以通过格子法计算金属占比率，具体地址，数据分析处理中心通过格子法计算高温对应颜色的占比率，得到金属的占比率。格子法首先将红外照片的晶圆划分成多个等大的正方形格子，通过判断格子的颜色，数出高温格子数量处于晶圆总数量即可以得到金属占比率。通过格子法可以减少金属的占比率计算的时间。金属占比率与电容的介电层厚度有直接关系，具体为：由于容值的拟合公式C＝K/R+b，而C＝εA/d,那么K/R+b＝εA/d,则d＝εA/((K/R+b))。其中，K:拟合项；R:金属占比率；b:常数；ε:介电常数(介电层材料的介电常数)；A:电容有效面积；d:介电层厚度。通过获取金属占比率，就可以计算出介电层厚度。其中K和b可以通过对不同占比率的晶圆进行相同工艺的沉积后，测量得到多组的电容容值，在根据多组的电容容值算得K和b的值，即K和b的值可以通过试验得到。这样通过公式，即可以得到介电层厚度，而后可以直接用于沉积机台的使用。沉积机台的控制端只要获取到介电层厚度后，就可以自动计算得到沉积机台的工艺参数，从而实现对晶圆的自动沉积。本专利技术提供一种提升电容容值精度的系统，如图2所示，包括如下模组：晶圆传送模组201、晶圆预热腔组202、红外成像模组203、通信模组204、数据分析处理中心205和沉积机台206；其中：晶圆传送模组用于传送晶圆到晶圆预热腔组；晶圆预热腔组用于对晶圆进行加热；晶圆传送模组还用于传送加热后的晶圆到红外成像模组；红外成像模组用于拍摄晶圆表面的红外照片；通信模组用于传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；数据分析处理中心用于通过红外照片计算金属占比率，再通过电容公式计算出需要沉积的薄膜厚度；通信模组还用于传输薄膜厚度到沉积机台的控制端，控制端用于根据薄膜厚度设定沉积参数并控制沉积机台根据沉积参数对晶圆进行介电层沉积。在对晶圆进行沉积时，要通过晶圆传送模组将上述晶圆传送到机台内进行介电层沉积。通过红外成像可以计算出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升电容容值精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：驱动晶圆传送模组传送晶圆到晶圆预热腔组；驱动晶圆预热腔组对晶圆进行加热；驱动晶圆传送模组传送加热后的晶圆到红外成像模组；驱动红外成像模组拍摄晶圆表面的红外照片；驱动通信模组传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；数据分析处理中心通过红外照片计算金属占比率，再通过电容公式计算出需要沉积的薄膜厚度；驱动通信模组传输薄膜厚度到沉积机台的控制端，控制端根据薄膜厚度设定沉积参数并控制沉积机台根据沉积参数对晶圆进行介电层沉积。

【技术特征摘要】
1.一种提升电容容值精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：驱动晶圆传送模组传送晶圆到晶圆预热腔组；驱动晶圆预热腔组对晶圆进行加热；驱动晶圆传送模组传送加热后的晶圆到红外成像模组；驱动红外成像模组拍摄晶圆表面的红外照片；驱动通信模组传输晶圆红外照片到数据分析处理中心；数据分析处理中心通过红外照片计算金属占比率，再通过电容公式计算出需要沉积的薄膜厚度；驱动通信模组传输薄膜厚度到沉积机台的控制端，控制端根据薄膜厚度设定沉积参数并控制沉积机台根据沉积参数对晶圆进行介电层沉积。2.根据权利要求1所述的一种提升电容容值精度的方法，其特征在于，所述数据分析处理中心通过红外照片计算金属占比率包括步骤：数据分析处理中心通过格子法计算高温对应颜色的占比率，得到金属的占比率。3.根据权利要求1所述的一种提升电容容值精度的方法，其特征在于，所述电容公式为：d＝εA/((K/R+b))；其中：K:拟合项；R:金属占比率；b:常数；ε:介电常数；A:电容有效面积；d:介电层厚度。4.根据权利要求1所述的一种提升电容容值精度的方法，其特征在于：所述沉积机台为化学气相沉积机台。5.根据权利要求1所述的一种提升电容容值精度的方法，其特征在于：所述晶圆为砷化镓晶圆。6.一种提升电容容值精度...

【专利技术属性】
技术研发人员：林锦伟，林伟铭，钟艾东，甘凯杰，翁佩雪，郭文海，邓丹丹，赵玉会，
申请(专利权)人：福建省福联集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35