[发明专利]晶圆工艺条件的控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种晶圆工艺条件的控制系统及控制方法，根据在化学气相沉积工艺的时间和温度等条件一定的情况下，晶圆表面沉积薄膜的厚度与其对应的光罩透光率呈线性负相关，先统计分析同一批次晶圆对应的光罩透光率范围，再针对每个晶圆，根据晶圆对应的光罩透光率在整个光罩透光率范围中所处的位置确定调整所述晶圆的工艺时间和工艺温度：若所述光罩透光率越大，则所述晶圆的化学沉积时间越长，或者所述晶圆的化学沉积温度越高。如此，能最大限度度地对化学气相沉积工艺中同一批次晶圆的表面沉积薄膜的厚度进行补偿调节，使得化学气相沉积工艺中同一批次的多个晶圆的表面沉积薄膜的厚度一致。

技术领域

本发明涉及超大规模集成电路制造技术领域，尤其是涉及一种晶圆工艺条件的控制系统及控制方法。

背景技术

化学气相沉积工艺(CVD)，特别是低压化学气相沉积工艺(LPCVD)广泛应用于超大规模集成电路制造技术中晶圆的Si3N4及SiO2薄膜的制备，低压化学气相沉积工艺具有沉积温度低、薄膜成分和厚度易控、薄膜厚度与沉积时间呈正比、均匀性与重复性好、台阶覆盖能力好及操作方便等优点。

低压化学气相沉积工艺是指在设定时间内将固定量的特殊反应气体从反应腔的底部通入反应炉内，在反应炉内晶舟上的全部晶圆的表面同时沉积薄膜，所使用的反应炉属于批处理工艺，一次最多可将一百片或一百五十片晶圆放在反应炉中垂直的晶舟上，同时反应沉积薄膜。而属于同一批次的不同产品晶圆的表面图形不同，使得晶圆的实际表面积不同，沉积薄膜的厚度也随之变化，对每个晶圆而言，特殊反应气体的总量一定，表面积越大，其表面的沉积薄膜就越薄，这会造成化学气相沉积工艺中同一批次的多个晶圆的表面沉积薄膜的厚度不一致。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆在反应炉内的工艺条件的调节控制系统及方法，以解决化学气相沉积工艺中的同一批次的多个表面积不同的晶圆的表面沉积薄膜厚度不一致的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种晶圆工艺条件的控制系统，用于化学气相沉积工艺中晶圆工艺条件的选择控制，包括：

采集模块，从数据库中采集所述晶圆对应的光罩透光率；

处理模块，根据所述光罩透光率，并结合所述晶圆在反应炉中所处的位置，分析判断所述晶圆的工艺参数；

输出模块，对外输出所述晶圆的工艺参数。

可选的，所述工艺参数包括时间和温度。

可选的，在所述化学气相沉积工艺中，所述晶圆表面沉积薄膜的厚度与所述晶圆对应的光罩透光率呈线性负相关。

可选的，所述处理模块从所述数据库中采集得到所有所述晶圆对应的光罩透光率，统计得到光罩透光率范围，对所述光罩透光率范围进行区间划分，并对不同区间的光罩透光率相对应的晶圆分别设置其工艺参数。

可选的，所述处理模块从所述数据库中采集得到所述晶圆对应的光罩透光率，判断所述晶圆对应的光罩透光率的所属区间，并选择所述所属区间对应的工艺参数作为所述晶圆的工艺参数。

可选的，若所述光罩透光率越大，则所述晶圆的化学沉积时间越长，或者所述晶圆的化学沉积温度越高。

可选的，若所述晶圆越靠近所述反应炉的顶端，则所述晶圆的化学沉积时间越长，或者所述晶圆的化学沉积温度越高。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种晶圆的工艺条件控制方法，用于化学气相沉积工艺中同一批晶圆在反应炉内的工艺参数的选择控制，所述晶圆的工艺条件控制方法包括步骤：

采集同一批所述晶圆对应的光罩透光率信息，统计得到光罩透光率范围；

对所述光罩透光率范围进行区间划分，并对不同区间的光罩透光率相对应的晶圆分别设置其工艺参数；以及