一種物理氣相沉積方法技術

本申請提供一種物理氣相沉積方法，包括：將基片傳送至物理氣相沉積機臺的下貨倉；設定在所述基片表面需要沉積的薄膜的預定厚度；將所述基片傳送至所述物理氣相沉積機臺的反應腔體；在所述反應腔體內的所述基片表面沉積所述預定厚度的薄膜；判斷所述基片表面的薄膜的總厚度是否達到規定厚度，如果沒有達到所述規定厚度，則將所述基片從所述反應腔體傳送至所述下貨倉，再次設定預定厚度，將所述基片從所述下貨倉傳送至所述反應腔體，并沉積再次設定的預定厚度的薄膜，如果達到所述規定厚度，則將所述基片傳送出所述機臺。根據本申請，避免在沉積較厚的薄膜時的熱累積效應，并且，避免機臺傳送基片的邏輯被打亂。

【技術實現步驟摘要】
一種物理氣相沉積方法
本申請涉及半導體制造
，尤其涉及一種物理氣相沉積方法。
技術介紹
晶圓級物理氣相沉積(PVD)厚金屬工藝廣泛應用于IC、MEMS以及先進封裝結構中。由于PVD金屬沉積工藝是采用Plasma(電漿-等離子電子云)轟擊機臺腔體負極靶材而使金屬原子或者離子掉落沉積于基片(例如硅片)上。為了保證沉積的金屬晶相符合電子器件要求，通常情況下會在硅片下由機臺提供加熱，使金屬原子或者離子在已經有的溫度的硅片上逐步沉積。隨著金屬沉積越來越厚，例如當厚度超過1000nm～4000nm時，由于熱量累計過高就會導致硅片上金屬過熱，甚至出現金屬和機臺部件粘連，導致粘片碎片；亦或者發生金屬晶相改變，導致金屬層出現粗糙以及金屬擠出的形貌；更嚴重者，由于厚金屬層一般用于IC、MEMS以及先進封裝等相對靠后的制程中，如果金屬過熱，也會對前層制程造成影響。傳統方式中為了避免熱累積效應，通常將厚金屬層的總厚度分成薄厚度，多次沉積。例如，4000nm厚度通常會分為800nm沉積5次，每一次沉積以后，硅片并不移出反應腔體，在5次沉積完成后，將硅片傳送出反映腔體，并在硅片傳出反應腔體的間歇，向反應腔體內部通入常溫氣體以進行冷卻，從而達到降溫的目的。應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的
技術介紹
部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。
技術實現思路
本申請的專利技術人發現，在傳統的通過多次沉積薄金屬層以得到厚金屬層的工藝中，為了達到對反應腔體(chamber)降溫的目的，機臺操作人員需要人為延長將硅片傳送到反應腔體內的時間，而機臺在傳送硅片時邏輯比較緊湊，因此，人為延長硅片的傳送時間會導致機臺傳送硅片的正常邏輯被打亂，容易在生產中發生錯誤，并耽誤生產時間；并且，由于在多次沉積以后才將硅片傳送出反應腔體，因此，在多次沉積的過程中，反應腔體內的熱量并不能及時耗散，熱累積效應依然非常明顯。本申請提供一種物理氣相沉積方法，該方法包括：將基片傳送至物理氣相沉積機臺的下貨倉；設定在所述基片表面需要沉積的薄膜的預定厚度；將所述基片傳送至所述物理氣相沉積機臺的反應腔體；在所述反應腔體內的所述基片表面沉積所述預定厚度的薄膜；判斷所述基片表面的薄膜的總厚度是否達到規定厚度，如果沒有達到所述規定厚度，則將所述基片從所述反應腔體傳送至所述下貨倉，再次設定預定厚度，將所述基片從所述下貨倉傳送至所述反應腔體，并沉積再次設定的預定厚度的薄膜，如果達到所述規定厚度，則將所述基片傳送出所述機臺。根據本實施例的另一方面，其中，由所述機臺內的傳送機構將所述基片從所述下貨倉傳送至所述反應腔體，并從所述反應腔體傳送至所述下貨倉。根據本實施例的另一方面，其中，由遠程計算機操作系統對所述機臺進行控制，以實現所述物理氣相沉積方法。根據本實施例的另一方面，其中，再次設定的預定厚度與前次設定的預定厚度相同或不同。根據本實施例的另一方面，其中，在設定預定厚度的步驟中，同時在所述機臺中建立與設定的厚度對應的控制菜單，在再次設定預定厚度的步驟中，刪除所述機臺中原有的控制菜單，并建立新的與再次設定的預定厚度對應的控制菜單。本申請的有益效果在于：避免在沉積較厚的薄膜時的熱累積效應，并且，避免機臺傳送基片的邏輯被打亂。參照后文的說明和附圖，詳細公開了本申請的特定實施方式，指明了本申請的原理可以被采用的方式。應該理解，本申請的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內，本申請的實施方式包括許多改變、修改和等同。針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。附圖說明所包括的附圖用來提供對本申請實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部分，用于例示本申請的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：圖1是本實施例物理氣相沉積方法的一個流程示意圖。具體實施方式參照附圖，通過下面的說明書，本申請的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本申請的特定實施方式，其表明了其中可以采用本申請的原則的部分實施方式，應了解的是，本申請不限于所描述的實施方式，相反，本申請包括落入所附權利要求的范圍內的全部修改、變型以及等同物。在本申請中，基片的可以是半導體制造領域中常用的晶圓，例如硅晶圓、絕緣體上的硅(Silicon-On-Insulator，SOI)晶圓、鍺硅晶圓、鍺晶圓或氮化鎵(GalliumNitride，GaN)晶圓等；并且，該晶圓可以是沒有進行過半導體工藝處理的晶圓，也可以是已經進行過處理的晶圓，例如進行過離子注入、蝕刻和/或擴散等工藝處理過的晶圓，本申請對此并不限制。實施例1本申請實施例1提供一種物理氣相沉積的方法，用于在物理氣相沉積機臺中對基片表面沉積薄膜。圖1是本申請實施例中物理氣相沉積方法的一個流程示意圖，如圖1所示，該方法包括：S101、將基片傳送至物理氣相沉積機臺的下貨倉；S102、設定在所述基片表面需要沉積的薄膜的預定厚度；S103、將所述基片傳送至所述物理氣相沉積機臺的反應腔體；S104、在所述反應腔體內的所述基片表面沉積所述預定厚度的薄膜；S105、判斷所述基片表面的薄膜的總厚度是否達到規定厚度，如果沒有達到所述規定厚度，則將所述基片從所述反應腔體傳送至所述下貨倉(S101)，再次設定預定厚度(S102)，將所述基片從所述下貨倉傳送至所述反應腔體(S103)，并沉積再次設定的預定厚度的薄膜(S104)，如果達到所述規定厚度，則計入步驟S106，將所述基片傳送出所述機臺。在本實施例中，通過多次在基片上沉積較薄的具有預定厚度的薄膜，在基片表面獲得較厚的薄膜，并且在每一次沉積完成較薄的預定厚度的薄膜后，都將基片傳送出反映腔體，因此，反應腔體內的熱累積是由較薄的薄膜沉積所產生，該熱累積的量較少，所以反應腔體能夠被快速降溫，從而避免在沉積較厚的薄膜時的熱累積效應；并且，在將基片從反應腔體傳送到下貨倉后，再進行預定厚度的再次設定步驟，由此，一方面，能有足夠的時間使反應腔體降溫，另一方面，不用人為地延長傳送基片的時間，所以機臺傳送基片的邏輯不會被打亂，機臺能夠以正常的邏輯來傳送基片。所以，在本實施例中，通過對多次沉積的方式的改變，能夠降低每次沉積過程在反應腔體內所產生的熱累積，并且能夠在不對基片傳送速度進行人為減速的情況下，使反應腔體有更多的空閑時間進行降溫，進一步避免反應腔體內的熱累積升高。在本實施例中，可以由遠程計算機操作系統對機臺進行控制，以實現所述物理氣相沉積方法，能夠提高控制的準確性。在本實施例中，步驟S101、S103中，可以由機臺內的傳送機構將基片從下貨倉傳送至反應腔體，并從反應腔體傳送至下貨倉。關于機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種物理氣相沉積方法，其特征在于，該方法包括：將基片傳送至物理氣相沉積機臺的下貨倉；設定在所述基片表面需要沉積的薄膜的預定厚度；將所述基片傳送至所述物理氣相沉積機臺的反應腔體；在所述反應腔體內的所述基片表面沉積所述預定厚度的薄膜；判斷所述基片表面的薄膜的總厚度是否達到規定厚度，如果沒有達到所述規定厚度，則將所述基片從所述反應腔體傳送至所述下貨倉，再次設定預定厚度，將所述基片從所述下貨倉傳送至所述反應腔體，并沉積再次設定的預定厚度的薄膜，如果達到所述規定厚度，則將所述基片傳送出所述機臺。

【技術特征摘要】
1.一種物理氣相沉積方法，其特征在于，該方法包括：將基片傳送至物理氣相沉積機臺的下貨倉；設定在所述基片表面需要沉積的薄膜的預定厚度；將所述基片傳送至所述物理氣相沉積機臺的反應腔體；在所述反應腔體內的所述基片表面沉積所述預定厚度的薄膜；判斷所述基片表面的薄膜的總厚度是否達到規定厚度，如果沒有達到所述規定厚度，則將所述基片從所述反應腔體傳送至所述下貨倉，再次設定預定厚度，將所述基片從所述下貨倉傳送至所述反應腔體，并沉積再次設定的預定厚度的薄膜，如果達到所述規定厚度，則將所述基片傳送出所述機臺。2.如權利要求1所述的物理氣相沉積方法，其特征在于，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉龍，王旭洪，徐元俊，
申請(專利權)人：上海新微技術研發中心有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31