一种半导体薄膜外延生长的优化方法技术

技术编号:45148300 阅读:13 留言:0更新日期:2025-05-06 18:03
本发明专利技术属于半导制备技术领域,具体为一种半导体薄膜外延生长的优化方法。本发明专利技术方法包括:使用有限元法对薄膜化学气相沉积过程进行仿真,得到外延层分布结果;将仿真结果与实验结果进行对比,验证仿真结果的准确性;使用支持向量机建立工艺参数与目标函数之间的关系;使用多目标优化算法对外延生长过程进行优化;其中,工艺参数为生长温度,腔室压强和反应气体总流量;目标函数为外延层生长速率和外延层的变异系数;变异系数等于外延层厚度的标准差与厚度的平均值的比值;多目标优化算法包括多目标粒子群算法和非支配排序遗传算法。本发明专利技术可减少实验次数、提高生长效率、降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制备,具体涉及一种半导体薄膜外延生长的优化方法


技术介绍

1、在半导体生产流程中,外延薄膜生长是半导体器件与芯片制造的重要工序之一,外延薄膜生长的均匀性是衡量薄膜质量的一个重要指标,厚度更均匀的外延薄膜可以生产出性能更好的半导体器件。

2、外延层的生长速率影响着外延片的生长效率,其变异系数是衡量外延层质量的一个重要指标,因此需要对这两个参数进行优化。传统的外延生长工艺优化大多采用试错法,这种方法严重依赖工作人员的经验,而且其时间成本和经济成本较高,同时会产生一些无法使用的废片,造成严重的浪费。随着数值模拟技术的发展,越来越多的研究人员将仿真技术应用到工艺优化中,以此来减少实验次数。然而,单纯的数值模拟虽然能够一定程度上的减少实验次数,同时也能对工艺参数进行一定的优化,但也比较依赖与研究人员的经验,同时得不到最优的工艺参数。将数值模拟与优化算法进行结合,不仅能够减少实验次数,同时还能够得到最优的工艺参数。

3、然而,目前的研究中,对于薄膜外延生长的仿真与优化研究较少,大多仍采取实验为主的优化方法。所以,亟待设计一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,具体步骤为:

2.根据权利要求1所述的半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,所述反应腔室结构为三维结构,反应腔室基于工业热壁卧式外延炉构建。

3.根据权利要求1所述的半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,所述仿真结果准确性的验证包括外延层生长速率的的验证与变异系数的验证。

4.根据权利要求3所述的半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,所述多目标优化是将使用支持向量回归得到的目标函数与工艺参数之间的函数模型导入多目标优化算法中寻优,即根据函数模型寻找目标函数的最优解,同时输出最优解所对应的工艺...

【技术特征摘要】

1.一种半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,具体步骤为:

2.根据权利要求1所述的半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,所述反应腔室结构为三维结构,反应腔室基于工业热壁卧式外延炉构建。

3.根据权利要求1所述的半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,所述仿真结果准确性的验证包括外延层生长速率的的验证与变异系数的验证。

4.根据权利要求3所述的半导体薄膜外延生长的优化方法,其特征在于,所述多目标优化是将使用支...

【专利技术属性】
技术研发人员:樊嘉杰田静左元慧
申请(专利权)人:复旦大学宁波研究院
类型:发明
国别省市:

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