一种薄膜沉积方法和半导体工艺设备技术

本发明专利技术公开了一种薄膜沉积方法及半导体工艺设备。该薄膜沉积方法包括以下步骤：获取待加工晶圆表面沟槽的高宽比，其中，所述待加工晶圆放置于晶圆托盘上，所述晶圆托盘上方设有喷淋板以喷淋工艺气体到所述待加工晶圆表面；根据所述沟槽的高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间的间隙高度；以及在所述间隙高度下，以其对应的沉积速率在所述待加工晶圆表面进行薄膜沉积。通过执行这些步骤，该薄膜沉积方法能够对晶圆表面多种高宽比的沟槽，进行相应的不同间隙高度的薄膜沉积，从而提升生成薄膜的均一性，并且还能够对多种高宽比的沟槽进行不同沉积速率的沉积填充，从而避免沉积填充不充分而导致沟槽中产生气泡或孔洞。填充不充分而导致沟槽中产生气泡或孔洞。填充不充分而导致沟槽中产生气泡或孔洞。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜沉积方法和半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体加工工艺的
，具体涉及了一种薄膜沉积方法、一种半导体工艺设备以及一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在半导体生产过程中的重要步骤之一就是薄膜沉积，通常是通过化学气体反应的方式在一个待加工的晶圆表面上沉积一层薄膜。然而，在反应过程中，晶圆表面上存在多种沟槽，并且，这些沟槽的高宽比(Aspect Ratio，AR)多种多样，需要先将其填充之后，才能够在晶圆表面形成薄膜。
[0003]在现有技术中，半导体工艺设备，例如薄膜沉积设备，在其工艺沉积过程中，对于其内部的晶圆托盘与喷淋板之间的间隙高度的确定及其移动调整过程都较为困难，而且这点在目前的工艺过程中也被验证过多次。因而，目前半导体工艺设备内部的晶圆托盘通常设置于固定位置，对于涉及到多种沟槽高宽比的工艺过程，晶圆托盘通常不会进行任何调整。也就是说，晶圆托盘和其上方的喷淋化学气体的喷淋板在整个工艺过程中只存在一个间隙高度。只在一特定间隙高度进行沉积，生成的薄膜均一性较差。另外，薄膜厚度不一致的话，在不同厚度的区域会存在不一样的应力，从而会影响薄膜性能，并会导致后续工艺处理的繁琐程度增加。
[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本领域亟需一种薄膜沉积技术，能够对晶圆表面多种高宽比的沟槽，进行相应的不同间隙高度的薄膜沉积，从而提升生成薄膜的均一性，并且还能够对多种高宽比的沟槽进行不同沉积速率的沉积填充，从而避免沉积填充不充分而导致沟槽中产生气泡或孔洞。
专利技术内容
[0005]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
[0006]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种薄膜沉积方法、一种半导体工艺设备，以及一种计算机可读存储介质，能够对晶圆表面多种高宽比的沟槽，进行相应的不同间隙高度的薄膜沉积，从而提升生成薄膜的均一性，并且还能够对多种高宽比的沟槽进行不同沉积速率的沉积填充，从而避免沉积填充不充分而导致沟槽中产生气泡或孔洞。
[0007]具体来说，根据本专利技术的第一方面提供的上述薄膜沉积方法，包括以下步骤：获取待加工晶圆表面沟槽的高宽比，其中，所述待加工晶圆放置于晶圆托盘上，所述晶圆托盘上方设有喷淋板以喷淋工艺气体到所述待加工晶圆表面；根据所述沟槽的高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间的间隙高度；以及在所述间隙高度下，以其对应的沉积速率在
所述待加工晶圆表面进行薄膜沉积。
[0008]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间的间隙高度的步骤包括：获取所述待加工晶圆表面沟槽初始状态的第一高宽比；根据所述第一高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间初始的第一间隙高度；以及响应于所述晶圆表面沟槽的第一高宽比随薄膜沉积下降到第二高宽比，重新确定对应所述第二高宽比的第二间隙高度，其中，所述第二间隙高度小于所述第一间隙高度。
[0009]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述在所述间隙高度下，以其相应的沉积速率在所述待加工晶圆表面进行薄膜沉积的步骤包括：根据所述初始的第一间隙高度，将所述晶圆托盘调节到对应的第一纵向位置，并以对应所述第一间隙高度的第一沉积速率，对所述待加工晶圆表面的沟槽进行薄膜沉积；以及响应于重新确定的所述第二间隙高度，实时地将所述晶圆托盘调节到对应的第二纵向位置，并以对应所述第二间隙高度的第二沉积速率，继续对所述待加工晶圆表面的沟槽进行薄膜沉积。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述第二高度间隙对应的所述第二沉积速率大于所述第一高度间隙对应的所述第一沉积速率。
[0011]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述获取待加工晶圆表面沟槽的高宽比的步骤包括：采集并解析待加工晶圆表面沟槽的图像，以确定所述沟槽的宽度值和高度值；以及根据所述宽度值和高度值，计算所述沟槽的所述第一高宽比。
[0012]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述获取待加工晶圆表面沟槽的高宽比的步骤还包括：根据对应所述第一间隙高度的第一沉积速率，确定所述沟槽的高宽比变化率；以及根据所述高宽比变化率及对所述待加工晶圆的沉积时间，确定所述晶圆表面沟槽的第二高宽比。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述晶圆托盘到所述喷淋板之间的间隙高度的调整范围在10～100mm。
[0014]此外，根据本专利技术的第二方面还提供的上述半导体工艺设备，包括：反应腔，其内部设有晶圆托盘，所述晶圆托盘上方设有喷淋板以喷淋工艺气体到所述待加工晶圆表面；存储器；以及处理器；所述处理器连接所述存储器，并被配置用于实施本专利技术的第一方面提供的上述薄膜沉积方法。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述晶圆托盘连接驱动电机，通过所述驱动电机以使所述晶圆托盘进行升降调整运动。
[0016]此外，根据本专利技术的第三方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，实施本专利技术的第一方面提供的上述薄膜沉积方法。
附图说明
[0017]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0018]图1示出了根据本专利技术的一些实施例所提供的一种半导体工艺设备的结构框图；
[0019]图2示出了根据本专利技术的一些实施例所提供的一种薄膜沉积方法的流程图；
[0020]图3A示出了根据本专利技术的一些实施例所提供的沟槽的第一高宽比的示意图；以及
[0021]图3B示出了根据本专利技术的一些实施例所提供的沟槽的第二高宽比的示意图。
[0022]附图标记：
[0023]100半导体工艺设备；
[0024][0025]S210～S230步骤。
具体实施方式
[0026]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。虽然本专利技术的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此专利技术的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作专利技术介绍的目的是为了覆盖基于本专利技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本专利技术的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本专利技术也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本专利技术的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜沉积方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待加工晶圆表面沟槽的高宽比，其中，所述待加工晶圆放置于晶圆托盘上，所述晶圆托盘上方设有喷淋板以喷淋工艺气体到所述待加工晶圆表面；根据所述沟槽的高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间的间隙高度；以及在所述间隙高度下，以其对应的沉积速率在所述待加工晶圆表面进行薄膜沉积。2.如权利要求1所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述根据所述高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间的间隙高度的步骤包括：获取所述待加工晶圆表面沟槽初始状态的第一高宽比；根据所述第一高宽比，确定所述晶圆托盘到所述喷淋板之间初始的第一间隙高度；以及响应于所述晶圆表面沟槽的第一高宽比随薄膜沉积下降到第二高宽比，重新确定对应所述第二高宽比的第二间隙高度，其中，所述第二间隙高度小于所述第一间隙高度。3.如权利要求2所述的薄膜沉积方法，其特征在于，所述在所述间隙高度下，以其相应的沉积速率在所述待加工晶圆表面进行薄膜沉积的步骤包括：根据所述初始的第一间隙高度，将所述晶圆托盘调节到对应的第一纵向位置，并以对应所述第一间隙高度的第一沉积速率，对所述待加工晶圆表面的沟槽进行薄膜沉积；以及响应于重新确定的所述第二间隙高度，实时地将所述晶圆托盘调节到对应的第二纵向位置，并以对应所述第二间隙高度的第二沉积速率，继续对所述待加工晶圆表面的沟槽进行薄膜沉积。4.如权利要求3所述的薄膜沉积方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士勇，吕秋雨，李俊红，孙薇，赵茹，邓浩，孟令玉，
申请(专利权)人：拓荆科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：