[发明专利]应用于CVD成膜工艺的膜厚流量建模方法及膜厚调节方法

权利要求书

1.一种应用于CVD成膜工艺的膜厚与气体流量的建模方法，所述CVD成膜工艺为通过导入工艺气体在多个半导体硅片的表面形成薄膜，其特征在于，所述建模方法包括以下步骤： 

S1：在基础工艺条件下获取所述多个半导体硅片中测试硅片的基准膜厚； 

S2：进行多组可信的膜厚调节实验以获得不同实验条件下所述测试硅片的膜厚，其中每组所述膜厚调节实验的实验条件为仅改变所述基础工艺条件的工艺气体的气体流量；以及 

S3：根据多组可信的所述膜厚调节实验所得到的多个所述测试硅片的膜厚相对于所述基准膜厚的多个膜厚变化值，以及多个所述测试硅片的膜厚所对应的气体流量相对于所述基础工艺条件的气体流量的多个流量变化值计算得到膜厚流量变化关系模型。 

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，步骤S3进一步包括： 

S31：设定所述膜厚变化值与所述气体流量变化值为线性关系，表达为： 

ΔTK＝ΔFL·C，其中ΔTK为膜厚变化值，ΔFL为工艺气体的流量变化值，C为膜厚变化值与气体流量变化值的关系矩阵； 

S32：利用最小二乘法设定以所述关系矩阵为变量的目标函数；以及 

S33：根据所述多个可信的实验所获得的膜厚变化值以及其对应的所述流量变化值对所述目标函数求解得到所述关系矩阵，以计算出所述膜厚流量变化关系模型。 

3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述测试硅片的数量为m，所述工艺气体通过n路进气导入所述多个半导体硅片的表面，其中m和n均为正整数且m≤n： 

第i组可信的实验的流量变化值ΔFL_i表达为： 

ΔFL_i＝[Δflow_i，1...Δflow_i，n]； 

第i组可信的实验所获得的所述测试硅片的膜厚变化值ΔTK_i表达为：ΔTK_i＝[Δthk_i，1...Δthk_i，m]。 

4.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于，所述关系矩阵以列向量表达为C＝[c₁...c_m]；所述目标函数表达为： 

其中，s为可信的膜厚调节实验的数量，Δthk_i，j为第i组可信的实验所获得的第j个测试硅片的膜厚变化值。 

5.根据权利要求4所述的建模方法，其特征在于，对所述目标函数求解得到的所述关系矩阵表达为： 

其中   

6.根据权利要求1至5任一项所述的建模方法，其特征在于，所述基准膜厚与所述CVD成膜工艺的目标膜厚的膜厚差为所述目标膜厚的5％至10％。 

7.一种应用于CVD成膜工艺的膜厚调节方法，所述CVD成膜工艺为通过导入工艺气体在多个半导体硅片的表面形成薄膜，其特征在于，所述膜厚调节方法包括以下步骤： 

S11：在基础工艺条件下获取所述多个半导体硅片中测试硅片的基准膜厚； 

S12：进行多组可信的膜厚调节实验以获得不同实验条件下所述测试硅片的膜厚，其中每组所述膜厚调节实验的实验条件为仅改变所述基础工艺条件的工艺气体的气体流量； 

S13：根据多组可信的所述膜厚调节实验所得到的多个所述测试硅片的膜厚相对于所述基准膜厚的多个膜厚变化值，以及多个所述测试硅片的膜厚所对应的气体流量相对于所述基础工艺条件的气体流量的多个流量变化值计算得到膜厚流量变化关系模型；以及 

S14：根据目标膜厚相对于所述基准膜厚的目标膜厚变化值以及所述膜厚流量变化关系模型，计算得到实现所述目标膜厚所需的工艺气体的气体流量相对于所述基础工艺条件的气体流量的流量变化值并据此对所述基础工艺条件的工艺气体流量加以调节。