[发明专利]一种用于调试磁控溅射法制备的薄膜均匀性的方法

说明书

本发明提供调试磁控溅射法制备的薄膜均匀性的方法，包括：S1、准备基底；S2、在基底表面溅射镀薄膜；S3、测试薄膜电阻均匀性；S4、根据电阻分布图改变靶基距；S5、更换新基底，重复S2，测试薄膜电阻均匀性；S6、根据S3和S5得的电阻均匀性、目标电阻均匀性及S4靶基距的调节值计算出下一次靶基距调节值并调节；S7、重复S5，若测试电阻均匀性达到目标范围，则终止调节靶基距；若测试电阻均匀性无法达到目标范围，继续重复S6和S5，直至确认制备的薄膜电阻均匀达到目标范围，确定适合的靶基距。该方法简单易行，可在大规模生产薄膜材料前进行调试，在大规模生产时可大幅提高产品均匀性、良率和生产效率，降低难度和成本。

技术领域

本发明属于半导体生产制造技术领域，具体涉及一种用于调试磁控溅射法制备的薄膜均匀性的方法。

背景技术

金属薄膜如Ti、Ta、Al、Ag、Au、Cu等及金属化合物如TiN、TaN、VO_x、Al₂O₃等由于性能优异而被广泛应用于不同的领域。在集成电路及MEMS制造领域，分别被用作黏附层、导线、阻挡层、热敏电阻层及吸收层材料。根据不同的产品结构，薄膜的厚度要求在几纳米到几微米之间。

磁控溅射法制备的薄膜比较均匀，结合力高，适合连续生产，因此常被用来生产以上金属薄膜及金属化合物薄膜。

在日常生产过程中，通常是通过改变工艺时间来制备不同厚度的薄膜，通过四探针法来监控薄膜的均匀性。均匀性反应了一片晶圆内薄膜的厚度分布情况，一般要求在3%（1sigma）以下。

利用磁控溅射方法制备不同厚度的薄膜时，均匀性也不相同，并且厚度相差越大，均匀性也相差越大，甚至达不到生产要求。

因此，需要提出一种薄膜均匀性的调试方法，可以保证在大规模生产过程中不同厚度的薄膜均具有较高的均匀性，从而提高产品品质的稳定性。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种用于调试磁控溅射法制备的薄膜均匀性的方法。

针对上述技术问题，提出如下解决方案：

一种用于调试磁控溅射法制备的薄膜均匀性的方法，包括：

S1、准备基底；

S2、采用磁控溅射法在基底表面溅射镀所需厚度的薄膜；

S3、测试所制备的薄膜电阻均匀性，制备电阻分布图；

S4、根据电阻分布图改变靶基距，若电阻分布为中间低、四周高时，则降低靶基距,电阻分布为中间高、四周低时，则增大靶基距；

S5、更换新的基底，重复步骤S2，并测试制备的所需厚度的薄膜的电阻均匀性；

S6、根据步骤S3和S5得到的电阻均匀性、目标电阻均匀性及步骤S4靶基距的调节值计算出下一次靶基距的调节值并调节靶基距；

S7、重复步骤S5，若所测试的电阻均匀性达到目标电阻均匀性范围，则对应的靶基距即可用于后续磁控溅射法生产薄膜；若所测试的电阻均匀性仍无法达到目标电阻均匀性范围要求，则继续重复步骤S6和S5，直至确认所制备的所需厚度薄膜的电阻均匀达到目标电阻均匀性范围，从而确定采用磁控溅射法生产薄膜的靶基距。

作为优选，步骤S4中，第一次靶基距的调节值为1-5mm。

步骤S6中，设靶基距的调节的次数为第n次，其中n≥2，则

第n次靶基距的调节值=[（Rs_n-1-Rs）/(Rs_n-2-Rs_n-1)]*第n-1次靶基距的调节值

其中，Rs为目标电阻均匀性，Rs_n-1、Rs_n-2分别为第n-1次、第n-2次测量的电阻均匀性，其中第n-1次测量的电阻均匀性对应步骤S5的电阻均匀性，第n-2次测量的电阻均匀性对应步骤S3中的电阻均匀性，Rs₀为第一次调节靶基距前制备的薄膜电阻均匀性。