CN106328550A - 一种工艺方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种工艺方法和装置，其中，所述方法，包括下列步骤：步骤1，根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型；步骤2，对于需要进行补偿的步骤，获取所述步骤对应的补偿类型，依据所述补偿类型确定所述补偿类型对应的补偿公式；步骤3，根据所述补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算所述步骤中对应的参数补偿值，通过所述参数补偿值对所述步骤中的参数值进行补偿，更新所述工艺步骤的参数信息；步骤4，根据更新后的参数信息，执行所述工艺步骤。通过本发明实施例提供的工艺方案，由与工艺补偿是由半导体设备根据配方中的配置需求实时进行的，因此，能够极大的降低操作难度。

Description

一种工艺方法和装置
技术领域
本发明涉及半导体工艺控制技术领域，特别是涉及一种工艺方法和装置。
背景技术
随着半导体制造产业的快速发展，越来越多的半导体设备被生产并使用，例如：磁控PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)设备、PLD(pulsed laser deposition，激光溅射沉积)设备，这些半导体设备在对基片进行镀膜时都需要应用相应材质的靶材。如图1所示为典型的磁控PVD设备结构图，其中，1为设备腔体，2为溅射沉积时使用的靶材，溅射电源将功率输出至靶材，5为磁控管，3为基片座用于盛放基片，4为基片，基片座可以由电机带动也可以使用气缸带动上下运动，以调整基片与靶材之间的距离。
众所周知，靶材并非是一次性的而是重复使用的。但是靶材有一定的寿命，随着靶材的消耗在相同功率下靶材的沉积速率也会变慢，相应的单位时间内沉积在基片表面上的薄膜的厚度将减薄。具体地靶材的沉积速率(Speed)与靶材已使用寿命(Target-Life Time)之间的关系示意图如图2所示。由于靶材的沉积速率会随着靶材的使用寿命而变慢，因此，在执行工艺的过程中需要通过调整溅射时间或溅射功率来克服因靶材消耗引起的沉积速率不稳定的问题。
现有的一种调整方案为：由工艺人员通过实验摸索靶材当前时间段内的沉积速率，然后，相应的对工艺配方中的各工艺步骤中的时间参数、或功率参数进行调整，完成工艺配方的配置。现有的工艺配方中，配置有各工艺步骤对应的时间参数以及功率参数，在工艺配方的执行过程中，仅是获取当前工艺步骤的参数信息，然后，依据获取的参数信息执行当前工艺步骤。
由于靶材随着工艺的进行一直在消耗，为了得到稳定且可重复的工艺结果，所以时间参数或者功率参数的调整是需要随着靶材使用时间的增长实时进行调整，这就需要工艺人员在每执行完一次工艺步骤后调整下一工艺步骤对应的时间参数或功率参数。这对于现有的这种完全依靠工艺人员手动修改工艺配方中的各工艺步骤的时间参数或功率参数的方案而言存在着很大的操作困难。并且，由于现有技术中需要人工进行实验以及参数的调整，因此，工艺的稳定性以及可重复性差。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的工艺方法和装置。
为了解决上述问题，本发明公开了一种工艺方法，其中，所述方法包括下列步骤：步骤1，根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型；步骤2，对于需要进行补偿的步骤，获取所述步骤对应的补偿类型，依据所述补偿类型确定所述补偿类型对应的补偿公式；步骤3，根据所述补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算所述步骤中对应的参数补偿值，通过所述参数补偿值对所述步骤中的参数值进行补偿，更新所述工艺步骤的参数信息；步骤4，根据更新后的参数信息，执行所述工艺步骤。
优选地，所述步骤2，包括下列步骤：步骤21，判断所述工艺步骤是否需要进行补偿，若是，执行步骤22；否则，按照工艺配方中的参数信息执行所述工艺步骤；步骤22，判断所述工艺步骤的补偿类型，若是时间补偿类型，则调用时间补偿公式；若是功率补偿类型，则调用功率补偿公式。
优选地，所述步骤3，包括：确定所述工艺步骤对应的时间参数值，根据确定的所述时间参数值采用以下公式计算补偿后的时间参数值：T＝T(1+△T)；其中，所述T为确定的所述当前工艺步骤对应的时间参数值，△T为单位时间内的时间补偿值；△T＝ax3+bx2+cx+d，其中，x为靶材消耗的消耗值，a、b、c和d均为设定系数。
优选地，所述步骤3，包括：确定所述当前工艺步骤对应的功率参数值，根据确定的所述功率参数值采用以下公式计算补偿后的功率参数值：P＝P(1+△P)；其中，所述P为确定的所述当前工艺步骤对应的功率参数值，△P为单位功率的功率补偿值；△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，其中，x为靶材消耗的消耗值，A、B、C和D均为设定系数。
优选地，所述方法，还包括：实时监控靶材的使用状态，获取所述靶材的消耗值。
优选地，所述获取所述靶材的消耗值的步骤，包括：获取溅射电源对当前工艺所用靶材的历史累计做功，将所述历史累计做功作为所述靶材消耗的消耗值。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种工艺装置，包括：设置模块，用于根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型；获取模块，用于对于需要进行补偿的步骤，获取所述步骤对应的补偿类型，依据所述补偿类型确定所述补偿类型对应的补偿公式；参数信息更新模块，用于根据所述补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算所述步骤中对应的参数补偿值，通过所述参数补偿值对所述步骤中的参数值进行补偿，更新所述工艺步骤的参数信息；工艺步骤执行模块，用于根据更新后的参数信息，执行所述工艺步骤。
优选地，所述获取模块包括：第一判断子模块，用于判断所述工艺步骤是否需要进行补偿，若是，执行第二判断子模块；否则，按照工艺配方中的参数信息执行所述工艺步骤；第二判断子模块，用于判断所述工艺步骤的补偿类型，若是时间补偿类型，则调用时间补偿公式；若是功率补偿类型，则调用功率补偿公式。
优选地，所述参数信息更新模块具体用于：确定所述工艺步骤对应的时间参数值，根据确定的所述时间参数值采用以下公式计算补偿后的时间参数值：T＝T(1+△T)；其中，所述T为确定的所述当前工艺步骤对应的时间参数值，△T为单位时间内的时间补偿值；△T＝ax3+bx2+cx+d，其中，x为靶材消耗的消耗值，a、b、c和d均为设定系数。
优选地，所述参数信息更新模块还用于：确定所述当前工艺步骤对应的功率参数值，根据确定的所述功率参数值采用以下公式计算补偿后的功率参数值：P＝P(1+△P)；其中，所述P为确定的所述当前工艺步骤对应的功率参数值，△P为单位功率的功率补偿值；△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，其中，x为靶材消耗的消耗值，A、B、C和D均为设定系数。
优选地，所述工艺装置还包括：消耗值获取模块，用于实时监控靶材的使用状态，获取所述靶材的消耗值。
优选地，所述消耗值获取模块获取所述靶材的消耗值时：获取溅射电源对当前工艺所用靶材的历史累计做功，将所述历史累计做功作为所述靶材消耗的消耗值。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的工艺方案，由半导体设备获取已配置完成的工艺配方中、当前工艺步骤对应的参数信息，根据获取的参数信息来判断是否需要对当前工艺步骤进行工艺补偿，如果确定需要进行工艺补偿，则确定补偿的参数的类型，调用相应的补偿公式，并将当前工艺所用靶材消耗的消耗值代入相应的补偿公式来计算相应参数对应的参数补偿值，然后采用计算得到的参数补偿值对需要补偿的参数进行补偿，得到补偿后的参数值，并通过补偿后的参数值执行当前工艺步骤。通过本发明提供的工艺补偿方案：第一、工艺人员无需实时修改工艺配方中各工艺步骤对应的参数信息、而只是配置一次工艺配方即可，可见，相较于现有的方案，能够减少人工操作、节省人力资源。第二、工艺补偿是由半导体设备根据配方中的配置需求实时进行的，极大的降低了操作难度。第三、本领域技术人员应该明了，由机械设备执行的操作相较于依靠人工执行的操作的无论是稳定性、还是可重复性都要高，而本发明提供的工艺补偿完全是由半导体设备执行的，因此，相较于现有的工艺补偿方案本发明提供的工艺补偿方案工艺的稳定性以及可重复性强。
附图说明
图1是现有的一种典型的磁控PVD设备的结构图；
图2是靶材的沉积速率与靶材已使用寿命之间的关系示意图；
图3是根据本发明实施例一的一种工艺方法的步骤流程图；
图4是根据本发明实施例二的一种工艺方法的步骤流程图；
图5是根据本发明实施例三的一种工艺方法的步骤流程图；
图6是根据本发明实施例四的一种工艺装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图3，示出了本发明实施例一的一种工艺方法的步骤流程图。
本实施例的工艺方法包括以下步骤：
步骤S1：根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型。
在本实施例中，首先对工艺配方进行预先设置，具体地，工艺配方中配置有对基片进行工艺的多个工艺步骤，以及工艺步骤对应的参数信息。工艺步骤对应的参数信息可以确定本工艺步骤在执行过程中是否需要靶材。若工艺步骤在执行过程中需要靶材，则需要对该工艺步骤预先设置补偿信息以及补偿类型，并且，无论是补偿信息还是补偿类型都将作为工艺步骤的参数信息。
需要说明的是，当工艺步骤需要进行工艺补偿时，所预先设置的补偿类型仅可以为时间补偿或者功率补偿二者之一。也就是说，在对某一工艺步骤进行工艺补偿时，不可以对时间以及功率均进行补偿。
例如：在需要预设补偿信息以及补偿类型的工艺步骤下设置一补偿信息项，当该项对应的信息为是时，则指示需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿，当该补偿信息项对应的信息为否时，则指示不需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿。当然，也可以设置成其他类型的信息，例如：用1指示需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿，用0指示不需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿。
而对于需要预先设置工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型的步骤，在预设补偿类型时，则需要根据其对应的参数信息确定本工艺步骤的具体补偿类型，具体地，需要确定本工艺步骤适于对时间进行补偿，还是对功率进行补偿。对于对做功时间不能过长的工艺步骤而言，在对其补偿类型进行确定时，则需要进行功率补偿；对于对无法承受大功率的工艺步骤而言，在对其补偿类型进行确定时，则需要进行时间补偿。本实施例中，预先对半导体设备中的工艺配方进行设置，这样，半导体设备在执行整个任务的过程中，则可调用修改后的工艺配方执行工艺。
步骤S2：对于需要进行补偿的工艺步骤，获取工艺步骤对应的补偿类型，依据补偿类型确定补偿类型对应的补偿公式。
对工艺步骤进行补偿即是对工艺步骤对应的参数信息中的某参数值进行补偿。判断是否需要对当前工艺步骤对应的参数信息中的参数进行补偿时，当获取的当前步骤对应的参数信息中包含用于指示需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿补偿信息时，则确定需要对当前工艺步骤对应的参数信息中的参数进行补偿；反之，则确定不需要对当前工艺步骤对应的参数信息中的参数进行补偿。
当判断结果为需要进行参数补偿时，依据参数信息中的补偿类型确定需要补偿的参数类型。
通过参数信息中包含的需要补偿类型来确定需要对哪种类型的参数进行补偿。
例如：在工艺配方中为每一工艺步骤设置一补偿类型项，该项对应有需要补偿的参数类型信息。通过参数项对应的信息则确定需要进行补偿的参数类型。假设，该补偿类型项对应的信息为时间，则可确定需要对时间参数进行补偿，该补偿类型项对应的信息为功率，则可确定需要对功率进行补偿。
在确定了工艺步骤的补偿类型后，需要确定补偿类型对应的补偿公式。在半导体设备中预设有多个补偿公式，同时还设置有补偿类型与补偿公式的对应关系，在确定补偿类型后，通过该对应关系即可确定对所需的补偿公式，通过补偿公式计算参数补偿值。
需要说明的是，补偿公式可以由本领域技术人员根据实际需求进行设置，本实施例对此不作具体限制。
步骤S3：根据确定的补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算工艺步骤中对应的参数补偿值，通过参数补偿值对工艺步骤中的参数值进行补偿，更新工艺步骤的参数信息。
例如：确定需要对时间参数值进行补偿，并且当前执行步骤对应的时间参数值为10s，所得到的参数补偿值为1s，那么，得到的补偿后的时间参数值为11s。
在本步骤中，在确定完参数补偿值后，可以根据预设的计算公式计算得到补偿后的参数值，本实施例中对于具体的计算公式不作具体限制。
在本步骤中，确定了参数补偿值之后，则会将本工艺步骤中相应地的参数值进行更新，则生成更新后的参数信息。
步骤S4：根据更新后的参数信息，执行当前工艺步骤。
例如：在工艺配方中配置的当前工艺步骤对应的参数信息为：时间：10s；功率：100w；第一参数项(指示是否需要对工艺参数进行补偿的补偿信息项)：是；第二参数项(指示补偿类型的参数项)：时间。那么，在获取到当前工艺步骤对应的参数信息后，则确定需要对时间参数值进行补偿，计算补偿值最后得到补偿后的时间参数值为11s。此时，则需要按照溅射时间11s、溅射功率100w执行当前工艺步骤。即，将溅射电源的功率设置为100w，并且持续溅射11s钟，待操作完成后当前工艺步骤执行完毕。
需要说明的是，通过本实施例中描述的上述步骤仅是执行完当前工艺步骤，若工艺配方中的其他工艺步骤未执行完毕，则需返回执行步骤S2，直至工艺配方中配置的全部工艺步骤均执行完毕。
通过本实施例提供的工艺方法，第一、工艺人员无需实时修改工艺配方中各工艺步骤对应的参数信息、而只是配置一次工艺配方即可，可见，相较于现有的方案能够减少人工操作、节省人力资源。第二、工艺补偿是由半导体设备根据配方中的配置需求实时进行的，极大的降低了操作难度。第三、本领域技术人员应该明了，由机械设备执行的操作相较于依靠人工执行的操作的无论是稳定性、还是可重复性都要高，而本发明提供的工艺补偿完全是由半导体设备执行的，因此，相较于现有的工艺补偿方案工艺的稳定性以及可重复性均强。
实施例二
参照图2，示出了本发明实施例二的一种工艺方法的步骤流程图。
本实施例的工艺方法具体包括以下步骤：
步骤S202：半导体设备获取已设置完成的工艺配方中、当前工艺步骤对应的参数信息。
本实施例中，本领域技术人员需要预先根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型。具体地，工艺配方中配置有对基片进行工艺的多个工艺步骤，以及工艺步骤对应的参数信息。
其中，本领域技术人员通过工艺步骤对应的参数信息可以确定本工艺步骤在执行过程中是否需要靶材。若工艺步骤在执行过程中需要靶材，则需要对该工艺步骤预设补偿信息以及补偿类型，并且，无论是补偿信息还是补偿类型都将作为工艺步骤的参数信息。需要说明的是，当工艺步骤需要进行工艺补偿时，所预先设置的补偿类型仅可以为时间补偿或者功率补偿二者之一。也就是说，在对某一工艺步骤进行工艺补偿时，不可以对时间以及功率均进行补偿。
例如：在需要预设补偿信息以及补偿类型的工艺步骤下设置一补偿信息项，当该项对应的信息为是时，则指示需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿，当该参数项对应的信息为否时，则指示不需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿。当然，也可以设置成其他类型的信息，例如：用1指示需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿，用0指示不需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿。
而对于需要预先设置工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型的步骤，在预设补偿类型时，则需要根据其对应的参数信息确定本工艺步骤的具体补偿类型，具体地，需要确定本工艺步骤适于对时间进行补偿，还是对功率进行补偿。对于对做功时间不能过长的工艺步骤而言，在对其补偿类型进行确定时，则需要进行功率补偿；对于对无法承受大功率的工艺步骤而言，在对其补偿类型进行确定时，则需要进行时间补偿。本实施例中，预先对半导体设备中的原工艺配方进行预先设置，这样，半导体设备在执行整个任务的过程中，则可调用修改后的工艺配方执行工艺。
其中，本步骤中半导体设备所获取的是在原工艺配方的基础上设置后的工艺配方中的当前步骤对应的参数信息，所获取的参数信息中包含用于指示是否需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿的补偿信息，以及用于指示需要补偿的参数类型的补偿类型信息。
在工艺配方中各工艺步骤对应的参数信息项除现有的工艺配方中设置的时间项、功率项外，还设置有第一添加项、第二添加项。其中，第一添加项用于指示是否需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿的补偿信息项，第二添加项用于指示需要补偿的参数类型的补偿类型项。通过第一添加项、第二添加项对应的参数信息即可确定是否需要对当前工艺步骤对应的参数进行补偿，以及具体需要补偿的补偿类型。
当然，也可以仅设置一个添加项，在该添加项下直接设置需要补偿的参数的类型，如该添加项下未设置补偿的参数类型，则说明无需对当前工艺步骤中的参数进行工艺补偿。
还可以在现有的工艺配方中设置的时间项、功率项外，设置第二时间项、以及第二功率项，通过第二时间项、以及第二功率项对应的参数信息来确定是否需要进行参数补偿，以及具体需要对哪个类型的参数进行补偿。例如：第二时间项对应的参数信息指示需要对时间参数进行补偿，第二功率项对应的参数信息指示不需要对时间参数进行补偿，因此，可确定需要对当前工艺步骤中的参数进行补偿，并且，还可以进一步确定需要对时间参数值进行补偿。
步骤S204：半导体设备判断是否需要对当前工艺步骤进行补偿。
其中，对当前工艺步骤进行补偿所指的是对当前工艺步骤对应的参数信息中的参数进行补偿。
如上所示，在获取到的当前工艺对应的参数信息中如果包含用于指示对参数进行补偿的补偿信息，则确定需要对参数进行补偿。
当判断结果为否时，则说明当前工艺步骤为不需要靶材的工艺步骤，例如：抽真空步骤、退火步骤等。则直接依据步骤S202中获取的当前工艺步骤对应的参数信息执行当前工艺步骤即可，即直接执行步骤S216。
步骤S206：当判断结果为需要对当前工艺步骤进行补偿时，半导体设备依据参数信息判断补偿类型；当需要补偿的参数类型指示对时间参数值进行补偿时，执行步骤S208，当需要补偿的参数类型指示对功率参数值进行补偿时，直接执行步骤S212。
补偿类型的具体设置可以由本领域技术人员根据实际需求进行设置，例如：将用于指示对时间参数值进行补偿的补偿类型的标记设置为Time，将用于指示对功率参数值进行补偿的补偿类型的标记设置为Power，通过补偿类型对应的具体参数信息，即可确定需要对哪种类型的参数进行补偿。当然，还可以依据其他的设置方式对补偿类型标记进行设置，例如：将二者分别设置为T、P，或将二者分别设置为1、0。本实施例中对于补偿类型的具体设置标记不作具体限定。
在判断出需要对当前步骤对应的参数进行参数补偿时，存在两种情况，一种是对时间参数值进行参数补偿，另一种则是对功率参数值进行功率补偿，而针对这两种情况，需要分别以不同的步骤实现，具体实现过程如下所示。
步骤S208：当需要补偿类型指示对时间参数值进行补偿时，半导体设备获取当前工艺所用靶材消耗的消耗值，以及时间补偿公式，以消耗值作为时间补偿公式的参数，确定单位时间内的时间补偿值。
即，补偿类型对应的参数信息为用于指示时间参数值进行补偿的标记，此时，则需要对当前工艺步骤对应的时间参数值进行补偿，因而，需要确定单位时间内的时间补偿值即△T。
一种优选的确定单位时间内的时间补偿值的方式如下：
S1：获取当前工艺所用靶材消耗的消耗值；
S2：获取预设的时间补偿公式；
一种优选的时间补偿公式为：△T＝ax3+bx2+cx+d，其中，△T为单位时间内的时间补偿值，x为靶材消耗的消耗值，a、b、c和d均为设定系数。
需要说明的是，a、b、c和d这些设定系数需要本领域技术人员通过实验确定，设定系数的值会因为靶材和工艺腔室的不同而不同。在具体实现过程中，本领域技术人员需要根据靶材和工艺腔室通过实验确定a、b、c和d这些设定系数，本实施例中对于该值不作具体限定。
S3：以获取的消耗值作为时间补偿公式的参数，计算单位时间内的时间补偿值，即△T。
一种优选的获取当前工艺所用靶材消耗的消耗值的方式为：溅射电源对当前工艺所用靶材的历史累计做功，将历史累计做功作为靶材消耗的消耗值。
需要说明的是，上述仅是一种优选的获取靶材消耗的消耗值的方式，在具体实现过程中，也可以设置成将靶材的历史累计使用时间作为靶材消耗的消耗值；还可以设置成将靶材的历史平均溅射功率与历史累计时间的乘积作为靶材消耗的消耗值。当然，还有其他的使用的设置方式，本实施例对此不再一一列举。
步骤S210：半导体设备确定当前工艺步骤对应的时间参数值，根据确定的时间参数值计算补偿后的时间参数值，然后，执行步骤S216。
一种优选的计算补偿后的时间参数值的方式为：采用公式T＝T(1+△T)计算补偿后的时间参数值。
其中，T为确定的当前工艺步骤对应的时间参数值，△T为单位时间内的时间补偿值。
例如：在步骤S208中计算得到的△T为1s，当前工艺步骤对应的时间参数值为10s，则通过上述公式计算得到的补偿后的时间参数值为11s。
当然，补偿后的时间参数值的计算公式并不局限于此，本领域技术人员还可以根据实际需求设置时间补偿公式、以及补偿后的时间参数值的计算公式。
步骤S212：当需要补偿类型指示对功率参数值进行补偿时，半导体设备获取当前工艺所用靶材消耗的消耗值以及功率补偿公式，以消耗值作为功率补偿公式的参数，确定单位功率内的功率补偿值。
即，补偿类型对应的参数信息为用于指示功率参数值进行补偿的标记，此时，则需要对当前工艺步骤对应的功率参数值进行补偿，因而，需要确定单位功率内的功率补偿值即△P。
一种优选的确定单位功率的功率补偿值的方式如下：
S1：获取当前工艺所用靶材消耗的消耗值；
S2：获取预设的功率补偿公式；
一种优选的功率补偿公式为：△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，其中，△P为单位功率的功率补偿值，x为靶材消耗的消耗值，A、B、C和D均为设定系数。
与a、b、c和d这些设定系数类似，A、B、C和D这些设定系数也是需要本领域技术人员通过实验确定，并且设定系数的值也会因为靶材和工艺腔室的不同而不同。
S3：以消耗值作为功率补偿公式的参数，确定单位功率内的功率补偿值。
步骤S214：半导体设备确定当前工艺步骤对应的功率参数值，根据确定的功率参数值计算补偿后的功率参数值，然后，执行步骤S216。
一种优选的计算补偿后的功率参数值的方式为：采用公式P＝P(1+△P)计算补偿后的功率参数值。
其中，P为确定的当前工艺步骤对应的功率参数值，△P为单位功率的功率补偿值。
例如：在步骤S212中计算得到的△P为0.1w，当前工艺步骤对应的功率参数值为100w，则通过上述公式计算得到的补偿后的功率参数值为110w。
在本步骤中，确定了参数补偿值之后，则会将本工艺步骤中相应地的参数值进行更新，则生成更新后的参数信息。
步骤S216：半导体设备采用更新后的参数值执行当前工艺步骤。
例如：半导体设备获取到的当前工艺步骤的参数信息为：时间：10s，功率：100w，若对时间参数值进行了补偿，补偿后的时间参数值为11s，那么，在执行当前步骤时，则按照参数信息：时间为11s，功率为100w来执行当前工艺步骤。
同样地，若半导体设备获取到的当前工艺步骤的参数信息为：时间：10s，功率：100w，而该工艺步骤中设置的需要对功率参数值进行补偿，并且通过步骤S212至S214计算后的补偿后的功率参数值为110w，那么，在执行当前步骤时，则按照参数信息：时间为10s，功率为110w来执行当前工艺步骤。
需要说明的是，半导体设备实时监控靶材的使用状态，获取靶材的消耗值，在采用补偿后的参数值执行当前工艺步骤之后，还会将当前工艺步骤执行过程中，溅射电源对靶材所做的功累计至历史累计做功上以更新靶材消耗的消耗值。
通过本实施例提供的工艺方法，由半导体设备获取已配置完成的工艺配方中、当前工艺步骤对应的参数信息，由半导体设备根据获取的参数信息来判断是否需要对当前工艺步骤进行工艺补偿，如果确定需要进行工艺补偿，则确定补偿的参数的类型，调用相应的补偿公式以当前工艺所用靶材消耗的消耗值作为参数来计算参数补偿值，然后采用计算得到的参数补偿值对需要补偿的参数进行补偿，得到补偿后的参数，并通过补偿后的参数执行当前工艺步骤。通过实施例提供的工艺补偿方法，第一、工艺人员无需实时修改工艺配方中各工艺步骤对应的参数信息、而只是配置一次工艺配方即可，可见，相较于现有的方案，能够减少人工操作、节省人力资源。第二、工艺补偿是由半导体设备根据配方中的配置需求实时进行的，极大的降低了操作难度。第三、本领域技术人员应该明了，由机械设备执行的操作相较于依靠人工执行的操作的无论是稳定性、还是可重复性都要高，而本发明提供的工艺补偿完全是由半导体设备执行的，因此，相较于现有的工艺补偿方案工艺的稳定性以及可重复性均强。
实施例三
参照图5，示出了本发明实施例三的一种工艺方法的步骤流程图。
本实施例中以磁控PVD设备进行工艺补偿为例，对工艺补偿方法进行说明。
本实施例中，在磁控PVD设备中设置计数器，该计数器用于记录靶材的已消耗的生命，本实施例中以溅射电源对靶材的历史累计做功来表示靶材的已消耗的生命。
同时本实施例中还提供一种优选的工艺配方的设置格式如表1所示：
表1
Name Step1 Step2 ……
Time(s) 10 5 ……
Power(w) 100 500 ……
Compensation Y N ……
ComType Time Power ……
…… …… …… ……
通过设置的上述Recipe即工艺配方，工艺人员在编辑Recipe时，每一个Step即工艺步骤中增加是否进行时间或者功率补偿，和补偿类型(时间or功率)的选项，当工艺配方配置完成后，磁控PVD设备即可执行工艺流程。
下面以磁控PVD设备执行工艺配方中的一个工艺步骤为例，对磁控PVD设备对工艺补偿方式进行说明，具体包括以下步骤：
步骤S302：获取工艺配方中当前工艺步骤对应的信息，即参数信息。
本实施例中以执行表1中的Step1为例，对本实施例的工艺补偿方法进行说明。则当前工艺步骤为Step1，获取到的参数信息为：Time：10s、Power：100w、Compensation：Y、Comp Type：Time。
其中，Time对应的参数信息表示当前工艺步骤的溅射时间，Power对应的参数信息表示当前工艺步骤的溅射功率，Compensation对应的参数信息指示是否需要进行参数补偿，Comp Type对应的参数信息指示需要进行参数补偿的补偿类型。
步骤S304：确定是否需要进行参数补偿。
每次执行Recipe的Step时，均会检查是否要进行参数补偿。而判断的具体方式为：判断获取到的参数信息中是否包含用于指示对当前工艺步骤对应的参数进行补偿的补偿信息。
例如：获取到的参数信息中包含Compensation：Y，则确定需要进行参数补偿，若Compensation：N，则确定不需要进行参数补偿。
若确定需要进行参数补偿，则执行步骤S306，若确定不需要进行参数补偿，则执行步骤S316。
步骤S306：在确定需要进行参数补偿后，确定需要进行时间参数值补偿、还是进行功率参数值补偿；当确定进行功率参数值补偿时，执行步骤S308，当确定进行时间参数值补偿时，执行步骤S312。
每次执行Recipe的Step时，均会检查是否要进行参数补偿，若是，则进一步检查补偿类型，是时间还是功率补偿。
由于本实施例中是以表1中的Step1为例进行的说明，因此，判断结果为需要对时间参数进行补偿，故，需要执行步骤S312。需要说明的是，当需要进行功率参数值补偿时，则执行步骤S308。
步骤S308：当确定进行功率参数值补偿时，计算功率补偿值△P。
步骤S310：修改Step1的功率参数值，然后，执行步骤S316。
本实施例中根据补偿类型确定补偿公式，并通过确定的补偿公式进行相应的计算，得出功率参数值的补偿值并对相应的功率参数直接进行补偿修改。比如说，Recipe的当前工艺步骤设置了功率补偿的方式，而Recipe中当前步骤的功率参数的设置值为P。在执行当前工艺步骤时，会去计算功率补偿值，得出结果为△P单位功率的功率补偿值，那么当前工艺步骤执行的实际功率参数值为P＝P×(1+△P)。
本实施例中，工作人员通过实验、根据沉积速率与靶材已使用寿命的关系，并通过分析拟合等手段总结得出两个计算公式△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，△T＝ax3+bx2+cx+d。△P为单位功率的功率补偿，△T为单位时间内的时间补偿，x为靶材已使用寿命，A、B、C、D、a、b、c、d为相关系数，这些系数值的确定需要通过实验才能确定，它们的取值范围为[-1，1]。且A、B、C、D、a、b、c、d会因为靶材和腔室的不同而不同，因此系数为可修改的。
在步骤S308中就采用△P＝Ax3+Bx2+Cx+D进行计算，得到功率补偿值△P。
步骤S312：当确定进行时间参数值补偿时，计算时间补偿值△P。
步骤S310：修改Step1的时间参数值，然后，执行步骤S316。
比如说，Recipe的当前步骤设置了时间补偿的方式，而Recipe中当前步骤的时间参数的设置值为T。在执行当前步骤时，会去计算时间补偿值，得出结果为△T单位时间内的时间补偿值，那么当前步骤执行的实际时间参数值为T＝T×(1+△T)。
相应地，在步骤S312中就采用△T＝ax3+bx2+cx+d进行计算，得到时间补偿值△T。
假设获取到的靶材的使用寿命为10kwh，a＝0，b＝0，c＝1，d＝1。
则计算得到的△T＝1×10+1＝11s，而当前的时间参数值为10，因此，通过公式T＝T×(1+△T)计算后，得到的补偿后的时间参数值为120s。
步骤S316：采用补偿后的参数值执行当前工艺步骤即Step1。
本实施例中，开始执行Step1，设置溅射电源功率为100w(Recipe中的其他参数若存在，也分别进行设置)，让上述状态持续120s，Step1执行结束。
需要说明的是，上述仅是以执行表1中的Step1为例对本实施例的工艺补偿方法进行的说明，本领域技术人员应该明了，由于Recipe中设置有Step，因此，在执行完Step1后，还需要重复上述流程执行Recipe中设置的其他未执行的Step。
通过本实施例提供的工艺方法，保持Recipe不变的前提下，在执行工艺的过程中自动对Recipe时间和功率参数进行实时的调整，从而达到工艺结果的稳定和可重复的目的。对因靶材的消耗带来的工艺的结果的不稳定和不可重复的问题，进行了补救，还解决了现有的工艺参数补偿人为手动操作难以实现的问题。
实施例四
参照图6，示出了本发明实施例四的一种工艺装置的结构框图。
本实施例的工艺装置设置于半导体设备中，具体包括：设置模块602，用于根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型；获取模块604，用于对于需要进行补偿的步骤，获取所述步骤对应的补偿类型，依据所述补偿类型确定所述补偿类型对应的补偿公式；参数信息更新模块606，用于根据所述补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算所述步骤中对应的参数补偿值，通过所述参数补偿值对所述步骤中的参数值进行补偿，更新所述工艺步骤的参数信息；工艺步骤执行模块608，用于根据更新后的参数信息，执行所述工艺步骤。
优选地，所述获取模块604包括：第一判断子模块6042，用于判断所述工艺步骤是否需要进行补偿，若是，执行第二判断子模块；否则，按照工艺配方中的参数信息执行所述工艺步骤；第二判断子模块6044，用于判断所述工艺步骤的补偿类型，若是时间补偿类型，则调用时间补偿公式；若是功率补偿类型，则调用功率补偿公式。
优选地，所述参数信息更新模块606具体用于：确定所述工艺步骤对应的时间参数值，根据确定的所述时间参数值采用以下公式计算补偿后的时间参数值：T＝T(1+△T)；其中，所述T为确定的所述当前工艺步骤对应的时间参数值，△T为单位时间内的时间补偿值；△T＝ax3+bx2+cx+d，其中，x为靶材消耗的消耗值，a、b、c和d均为设定系数。
优选地，所述参数信息更新模块606还用于：确定所述当前工艺步骤对应的功率参数值，根据确定的所述功率参数值采用以下公式计算补偿后的功率参数值：P＝P(1+△P)；其中，所述P为确定的所述当前工艺步骤对应的功率参数值，△P为单位功率的功率补偿值；△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，其中，x为靶材消耗的消耗值，A、B、C和D均为设定系数。
优选地，本实施例的工艺装置，还包括消耗值获取模块610，用于实时监控靶材的使用状态，获取所述靶材的消耗值。
优选地，所述消耗值获取模块610获取所述靶材的消耗值时：获取溅射电源对当前工艺所用靶材的历史累计做功，将所述历史累计做功作为所述靶材消耗的消耗值。
本实施例的工艺装置用于实现前述实施例一、实施例二以及实施例三中相应的工艺方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种工艺方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种工艺方法，其特征在于，所述方法，包括下列步骤：
步骤1，根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型；
步骤2，对于需要进行补偿的步骤，获取所述步骤对应的补偿类型，依据所述补偿类型确定所述补偿类型对应的补偿公式；
步骤3，根据所述补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算所述步骤中对应的参数补偿值，通过所述参数补偿值对所述步骤中的参数值进行补偿，更新所述工艺步骤的参数信息；
步骤4，根据更新后的参数信息，执行所述工艺步骤。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述步骤2，包括下列步骤：
步骤21，判断所述工艺步骤是否需要进行补偿，若是，执行步骤22；否则，按照工艺配方中的参数信息执行所述工艺步骤；
步骤22，判断所述工艺步骤的补偿类型，若是时间补偿类型，则调用时间补偿公式；若是功率补偿类型，则调用功率补偿公式。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述步骤3，包括：
确定所述工艺步骤对应的时间参数值，根据确定的所述时间参数值采用以下公式计算补偿后的时间参数值：T＝T(1+△T)；
其中，所述T为确定的所述当前工艺步骤对应的时间参数值，△T为单位时间内的时间补偿值；
△T＝ax3+bx2+cx+d，其中，x为靶材消耗的消耗值，a、b、c和d均为设定系数。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述步骤3，包括：
确定所述当前工艺步骤对应的功率参数值，根据确定的所述功率参数值采用以下公式计算补偿后的功率参数值：P＝P(1+△P)；
其中，所述P为确定的所述当前工艺步骤对应的功率参数值，△P为单位功率的功率补偿值；
△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，其中，x为靶材消耗的消耗值，A、B、C和D均为设定系数。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述方法，包括：
实时监控靶材的使用状态，获取所述靶材的消耗值。
6.根据权利要求5所述的工艺方法，其特征在于，所述获取所述靶材的消耗值的步骤，包括：
获取溅射电源对当前工艺所用靶材的历史累计做功，将所述历史累计做功作为所述靶材消耗的消耗值。
7.一种工艺装置，其特征在于，包括：设置模块，用于根据工艺配方中各工艺步骤的参数信息，预先设置各工艺步骤对应的补偿信息以及补偿类型；
获取模块，用于对于需要进行补偿的步骤，获取所述步骤对应的补偿类型，依据所述补偿类型确定所述补偿类型对应的补偿公式；
参数信息更新模块，用于根据所述补偿公式，结合当前靶材的消耗值，计算所述步骤中对应的参数补偿值，通过所述参数补偿值对所述步骤中的参数值进行补偿，更新所述工艺步骤的参数信息；
工艺步骤执行模块，用于根据更新后的参数信息，执行所述工艺步骤。
8.根据权利要求7所述的工艺装置，其特征在于，所述获取模块包括：
第一判断子模块，用于判断所述工艺步骤是否需要进行补偿，若是，执行第二判断子模块；否则，按照工艺配方中的参数信息执行所述工艺步骤；
第二判断子模块，用于判断所述工艺步骤的补偿类型，若是时间补偿类型，则调用时间补偿公式；若是功率补偿类型，则调用功率补偿公式。
9.根据权利要求7所述的工艺装置，其特征在于，所述参数信息更新模块具体用于：
确定所述工艺步骤对应的时间参数值，根据确定的所述时间参数值采用以下公式计算补偿后的时间参数值：T＝T(1+△T)；
其中，所述T为确定的所述当前工艺步骤对应的时间参数值，△T为单位时间内的时间补偿值；
△T＝ax3+bx2+cx+d，其中，x为靶材消耗的消耗值，a、b、c和d均为设定系数。
10.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于，所述参数信息更新模块还用于：
确定所述当前工艺步骤对应的功率参数值，根据确定的所述功率参数值采用以下公式计算补偿后的功率参数值：P＝P(1+△P)；
其中，所述P为确定的所述当前工艺步骤对应的功率参数值，△P为单位功率的功率补偿值；
△P＝Ax3+Bx2+Cx+D，其中，x为靶材消耗的消耗值，A、B、C和D均为设定系数。
11.根据权利要求7所述的工艺装置，其特征在于，所述工艺装置还包括：
消耗值获取模块，用于实时监控靶材的使用状态，获取所述靶材的消耗值。
12.根据权利要求11所述的工艺装置，其特征在于，所述消耗值获取模块获取所述靶材的消耗值时：
获取溅射电源对当前工艺所用靶材的历史累计做功，将所述历史累计做功作为所述靶材消耗的消耗值。
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