CN116288269A - 一种薄膜沉积设备和一种薄膜沉积方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄膜沉积设备和一种薄膜沉积方法。该薄膜沉积设备包括:喷淋板,设置于反应腔内,并包括多个喷淋孔,其中,反应气体通过该多个喷淋孔抵达该反应腔内的晶圆表面,以在该晶圆表面形成薄膜;以及挡气环,可拆卸地设置于该喷淋板的部分喷淋孔处,用于遮挡该部分喷淋孔,以调节该喷淋板下方的气体流量分布。上述薄膜沉积设备能够兼容不同工艺的参数规范以及稳定性要求,从而基于同一喷淋板来快速切换不同的薄膜沉积工艺。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,具体涉及了一种薄膜沉积设备、一种薄膜沉积方法,和一种计算机可读存储介质。
背景技术
等离子体增强原子层沉积设备(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition,PEALD)是半导体制造领域中应用广泛的一种沉积设备,利用低温使气态的化学物质在晶圆表面反应并沉积生成高质量的超薄固态薄膜。
沉积PEALD氮化硅薄膜工艺需要通入多种反应和催化气体,分别适用于不同薄膜工艺。由于PEALD设备沉积的薄膜通常对气体流量/种类敏感,因此沉积不同工艺通常需要切换使用不同设计的喷淋板,成本高且费时费力。
为了解决现有技术中存在的上述问题,本领域亟需一种薄膜沉积技术,用于兼容不同工艺的参数规范以及稳定性要求,从而基于同一喷淋板来快速切换不同的薄膜沉积工艺。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
为了克服现有技术存在的上述缺陷,本发明提供了一种薄膜沉积设备、一种薄膜沉积方法,以及一种计算机可读存储介质,能够兼容不同工艺的参数规范以及稳定性要求,从而基于同一喷淋板来快速切换不同的薄膜沉积工艺。
具体来说,根据本发明的第一方面提供的上述薄膜沉积设备,包括:喷淋板,设置于反应腔内,并包括多个喷淋孔,其中,反应气体通过所述多个喷淋孔抵达所述反应腔内的晶圆表面,以在所述晶圆表面形成薄膜;以及挡气环,可拆卸地设置于所述喷淋板的部分喷淋孔处,用于遮挡所述部分喷淋孔,以调节所述喷淋板下方的气体流量分布。
可选地,在一些实施例中,所述多个喷淋孔的位置、孔径和/或分布密度适应第一气体流量的第一沉积工艺,用于在所述第一沉积工艺中,在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,所述挡气环的宽度适应第二气体流量的第二沉积工艺,用于在所述第二沉积工艺中遮挡所述部分喷淋孔,以在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布。
可选地,在一些实施例中,所述挡气环可拆卸地设置于所述喷淋板外围的部分喷淋孔处,用于遮挡所述喷淋板外围的部分喷淋孔,减少流向所述晶圆外圈区域的气体流量,以在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布。
可选地,在一些实施例中,所述第一沉积工艺涉及所述反应气体及载气,所述反应气体及所述载气的气体流量之和为所述第一气体流量,所述第二沉积工艺涉及所述反应气体、所述载气及催化气体,所述反应气体、所述载气及所述催化气体的气体流量之和为所述第二气体流量,所述第二气体流量大于所述第一气体流量。
此外,根据本发明的第二方面提供的上述薄膜沉积方法,包括以下步骤:在第一气体流量的第一沉积工艺下,经由适配所述第一气体流量的喷淋板的多个喷淋孔向反应腔内的晶圆表面喷淋反应气体,在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,以在所述晶圆表面形成第一薄膜;以及响应于切换第二气体流量的第二沉积工艺,在所述喷淋板的部分喷淋孔处安装适配所述第二气体流量的挡气环,以遮挡所述部分喷淋孔,并在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,以在所述晶圆表面形成第二薄膜。
可选地,在一些实施例中,在安装所述挡气环之前,所述薄膜沉积方法还包括以下步骤:在所述第二气体流量的第二沉积工艺下,经由所述喷淋板的多个喷淋孔向反应腔内的晶圆表面喷淋反应气体,以在所述晶圆表面形成第一薄膜样本;检测所述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域;以及根据所述膜厚异常区域的位置和/或形状,确定所述挡气环的安装位置和/或形状。
可选地,在一些实施例中,所述检测所述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域的步骤包括:在所述喷淋板的对应安装位置安装对应形状的挡气环,以遮挡对应的部分喷淋孔,经由未被遮挡的另一部分喷淋孔向所述晶圆表面喷淋所述反应气体,以在所述晶圆表面形成第二薄膜样本;检测所述第二薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定是否存在膜厚异常区域;以及响应于所述第二薄膜样本仍存在膜厚异常区域,根据所述膜厚异常区域的位置和/或形状,调整所述挡气环的安装位置和/或形状,并依此重复,直到所述第二薄膜样本不存在膜厚异常区域。
可选地,在一些实施例中,所述检测所述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域的步骤还包括:响应于所述第一薄膜样本的外圈区域的第一薄膜厚度小于其中心区域的第二薄膜厚度,确定厚度差异大于预设的厚度阈值的外圈区域为所述膜厚异常区域。
此外,根据本发明的第三方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时,实施本发明的第二方面提供的上述的薄膜沉积方法。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了根据本发明的一些实施例所提供的一种薄膜沉积设备的结构示意图;
图2A示出了根据本发明的一些实施例所提供的进行第一沉积工艺时的喷淋板的示意图;
图2B示出了根据本发明的一些实施例所提供的进行第二沉积工艺时的喷淋板的示意图;
图3示出了根据本发明的一些实施例所提供的一种薄膜沉积方法的流程示意图;
图4示出了根据本发明的一些实施例所提供的挡气环调整的流程示意图;
图5示出了根据本发明的另一些实施例所提供的挡气环调整的流程示意图;
图6示出了根据本发明的一些实施例所提供的不同沉积工艺下的薄膜厚度标准化的示意图;以及
图7A~7D示出了根据本发明的一些实施例所提供的第一沉积工艺和第二沉积工艺不同性能参数的稳定性效果示意图。
附图标记:
100 薄膜沉积设备;
110 上盖板;
120 分气室;
130 挡气环;
140 喷淋板;
141 喷淋孔;
S310~S320 步骤;
S321~S323 步骤;
S510~S550 步骤。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用,其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作,因此不应理解为对本发明的限制。
能理解的是,虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分,这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定,且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此,以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
如上所述,沉积PEALD氮化硅薄膜工艺需要通入多种反应和催化气体,分别适用于不同薄膜工艺。由于PEALD设备沉积的薄膜通常对气体流量/种类敏感,因此沉积不同工艺通常需要切换使用不同设计的喷淋板,成本高且费时费力。
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种薄膜沉积设备、一种薄膜沉积方法,以及一种计算机可读存储介质,能够在无需重新设计喷淋板的基础上,快速切换沉积不同薄膜的工艺,并且可以兼容不同工艺的参数规范以及稳定性要求。
在一些非限制性的实施例中,本发明的第一方面提供的上述薄膜沉积设备可以实施由本发明的第二方面提供的上述薄膜沉积方法。具体来说,在一些非限制性的实施例中,本发明的第三方面还提供上述计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,用以实施本发明的第二方面提供的上述薄膜沉积方法。
以下将结合一些薄膜沉积方法的实施例来描述上述薄膜沉积设备的工作原理。本领域的技术人员可以理解,这些薄膜沉积方法的实施例只是本发明提供的一些非限制性的实施方式,旨在清楚地展示本发明的主要构思,并提供一些便于公众实施的具体方案,而非用于限制该薄膜沉积设备的全部工作方式或全部功能。同样地,该薄膜沉积设备也只是本发明提供的一种非限制性的实施方式,不对这些薄膜沉积方法中各步骤的实施主体构成限制。
请参考图1,图1示出了根据本发明的一些实施例所提供的一种薄膜沉积设备的结构示意图。
如图1所示,在一些非限制的实施例中,薄膜沉积设备100主要包括反应腔(附图中未绘示出),覆盖于其上方的上盖板110,以及设置于反应腔内的喷淋板140和挡气环130。反应腔内的底部设有晶圆加热盘(附图中未绘示出),用以承托晶圆进行薄膜沉积。
具体来说,可以结合图1和图2A,在上盖板110中开设分气室120,以将外部的反应气体通入薄膜沉积设备100中。喷淋板140可以包括多个喷淋孔141。反应气体通过多个喷淋孔141抵达反应腔内的晶圆表面,以在晶圆表面形成薄膜。薄膜沉积设备100中的挡气环130,可拆卸地设置于喷淋板140的部分喷淋孔141处,用于遮挡部分喷淋孔,以调节喷淋板140下方的气体流量分布。
进一步地,喷淋板140中的多个喷淋孔141的位置、孔径和/或分布密度,以及设置于喷淋板140上用于遮挡喷淋孔141的挡气环130的宽度可以根据喷淋板140喷淋的反应气体的气体流量来设定。
具体来说,请参看图2A,图2A示出了根据本发明的一些实施例所提供的进行第一沉积工艺时的喷淋板的示意图。
当进行第一沉积工艺沉积时,通入第一气体流量的气态反应剂,其中,第一气体流量主要包括反应气体和载气的流量之和。上述多个喷淋孔141的位置、孔径和/或分布密度可以适应第一气体流量来设置、分布,从而在第一沉积工艺中,第一气体流量的气态反应剂可以在喷淋板140下方形成均匀的气体流量分布。
根据第一气体流量设置的喷淋板140上的喷淋孔141,即使在未加装挡气环130时,流向下方反应腔内晶圆表面各个区域的气体流量也能保持均匀,从而在完成第一沉积工艺后,晶圆表面的膜厚分布均匀,工艺性能参数也均可以满足需求。
进一步地,当需要进行对于工艺参数要求更高的第二沉积工艺时,即通入第二气体流量的气态反应剂,其中,第二气体流量可以包括反应气体、载气,以及催化气体的流量之和,通过引入催化气体以加快反应速率。第二气体流量大于上述第一气体流量,不仅容易导致气体流速加快,而且由于在第二沉积工艺中引入了催化气体而导致的反应速率明显加快,进而更容易导致晶圆表面各区域形成的膜厚分布不均匀。
在本发明提供的一些实施例中,在进行第二沉积工艺时,不需要重新换上另一个尺寸的喷淋板,而是可以在原有的喷淋板140上加装挡气环130,从而调节第二沉积工艺过程中喷淋板140下方的气体流量分布。挡气环130的拆装过程可以包括:在加装挡气环130前,可以先拆下上盖板110和喷淋板140,将挡气环130放置于喷淋板140上凹槽内,以完成安装。取下顺序相同,先拆下上盖板110和喷淋板140后,再将挡气环130取出,之后重新安装喷淋板140和上盖板110。
具体来说,请参看图2B,图2B示出了根据本发明的一些实施例所提供的进行第二沉积工艺时的喷淋板的示意图。
当进行第二沉积工艺沉积时,挡气环130的宽度可以适应第二气体流量来设置,从而在第二沉积工艺中,遮挡部分喷淋孔141,使得第二气体流量的气态反应剂在喷淋板140下方形成均匀的气体流量分布。
如图2B所示,经过工艺验证后,在增大至第二气体流量的第二沉积工艺中,气体流速增加,并且晶圆边缘的气体增多,对于氮化硅等的薄膜来说,会降低薄膜沉积速率,从而导致晶圆外圈区域形成的膜厚小于晶圆中心区域形成的膜厚。在本实施例中,通过将挡气环130可拆卸地设置于喷淋板140外围的部分喷淋孔141处,用于遮挡喷淋板140外围的部分喷淋孔141,可以减少流向晶圆外圈区域的气体流量,均匀喷淋板140下方的气体流量分布,降低晶圆外圈区域等离子体轰击强度,从而加快晶圆外圈区域的薄膜沉积速率,改善晶圆表面整体的薄膜均匀性。
为了更清楚介绍上述薄膜沉积设备100,以下将结合薄膜沉积设备100来介绍本发明另一方面提供的薄膜沉积方法。请参看图3,图3示出了根据本发明的一些实施例所提供的一种薄膜沉积方法的流程示意图。
在一些非限制性的实施例中,薄膜沉积方法主要包括以下步骤:
S310:在第一气体流量的第一沉积工艺下,经由适配第一气体流量的喷淋板的多个喷淋孔向反应腔内的晶圆表面喷淋反应气体,在喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,以在晶圆表面形成第一薄膜。
当进行第一沉积工艺沉积时,通入第一气体流量的气态反应剂,其中,第一气体流量主要包括反应气体和载气的流量之和。上述多个喷淋孔141的位置、孔径和/或分布密度可以适应第一气体流量来设置、分布,从而在第一沉积工艺中,第一气体流量的气态反应剂可以在喷淋板140下方形成均匀的气体流量分布。
根据第一气体流量设置的喷淋板140上的喷淋孔141,即使在未加装挡气环130时,流向下方反应腔内晶圆表面各个区域的气体流量也能保持均匀,从而在完成第一沉积工艺后,晶圆表面的膜厚分布均匀,工艺性能参数也均可以满足需求。
S320:响应于切换第二气体流量的第二沉积工艺,在喷淋板的部分喷淋孔处安装适配第二气体流量的挡气环,以遮挡部分喷淋孔,并在喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,以在晶圆表面形成第二薄膜。
具体请参看图4和图5共同理解,图4和图5分别示出了根据本发明的一些实施例所提供的挡气环调整的流程示意图。
在一些优选的实施例中,当薄膜沉积设备100切换至第二沉积工艺过程中,在安装上述挡气环130之前,可以预先设置挡气环130的安装位置和/或形状,来确保晶圆表面各个区域形成的薄膜厚度均匀。
具体来说,请参看图4,在一些实施例中,挡气环130调整过程包括以下步骤:
S321:在第二气体流量的第二沉积工艺下,经由喷淋板的多个喷淋孔向反应腔内的晶圆表面喷淋反应气体,以在晶圆表面形成第一薄膜样本。
具体来说,如图5所示,执行步骤S510,在反应腔内仅安装喷淋板140的硬件基础上,通入包括反应气体、载气以及催化气体的流量之和的第二气体流量,进行第二沉积工艺。第二气体流量的气态反应剂经由喷淋板140的全部喷淋孔141喷淋至其下方的晶圆表面,使得晶圆表面形成初始薄膜,即第一薄膜样本。
S322:检测第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域。
具体来说,还包括步骤S510中,基于上述第一薄膜样本,获取晶圆表面多个区域的薄膜厚度量测数据并加以分析。
执行步骤S520,在一些实施例中,可以检测上述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定是否存在膜厚异常区域。具体来说,可以对晶圆表面不同检测区域的薄膜厚度,预先设置一个统一薄膜厚度阈值,例如预设的厚度阈值可以以中心区域的第二薄膜厚度为标准,在其上下限制一个合理的范围。响应于检测出的第一薄膜样本的外圈区域(设晶圆外圈宽度为Re,单位mm)的第一薄膜厚度明显小于其中心区域的第二薄膜厚度,则可以确定外圈区域的第一薄膜厚度和中心区域的第二薄膜厚度之间的厚度差异大于预设的厚度阈值的外圈区域为膜厚偏薄区域,也就是膜厚异常区域。
S323:根据膜厚异常区域的位置和/或形状,确定挡气环的安装位置和/或形状。
具体来说,由于进行沉积工艺的晶圆放置于喷淋板140下方的反应腔内,可以在喷淋板140的对应安装位置安装对应形状的挡气环130,以遮挡对应的部分喷淋孔。即根据上述确定的膜厚异常区域的位置和/或形状,进行挡气环130的位置和/或形状等的确定,以减小气流较大区域所对应的喷淋孔141下方的气流量。气体反应剂经由喷淋板140中未被遮挡的另一部分喷淋孔141向其下方的晶圆表面喷淋,以在晶圆表面形成第二薄膜样本。执行步骤S530,在一些实施例中,在喷淋板140的加装凹槽内安装喷淋板140,喷淋板140的初始圆环宽度R可以设为晶圆外圈宽度的一半,即R=50%*Re。
执行步骤S540,在加装上挡气环130后,进行第二沉积工艺,分析获得的第二薄膜样本的晶圆表面的外圈区域和中心区域的厚度差。
在确定了上述挡气环130的位置和/或形状之后,再次检测第二薄膜样本的各区域的厚度,响应于上述第二薄膜样本仍存在膜厚异常区域(步骤S541),根据该膜厚异常区域的位置和/或形状,继续调整挡气环130的安装位置和/或形状,并依此重复,直到第二薄膜样本不存在膜厚异常区域(步骤S550)。例如,在一些实施例中,在初始宽度范围R=50%*Re的挡气环130的硬件配置下,获得的第二薄膜样本在挡气环130圈内区域仍然存在膜厚小于中心区域的膜厚的情况,则可以适当加宽挡气环130的宽度,例如将挡气环的宽度增加为R=60%*Re,以遮挡喷淋板140上更为内侧的一圈喷淋孔141。
接下来请参看图6,图6示出了根据本发明的一些实施例所提供的不同沉积工艺下的薄膜厚度标准化的示意图。图6中的横坐标表示膜厚测量点的位置,即其距离晶圆中心的位距离,图6中的纵坐标表示测量出的薄膜厚度的标准化值。
如图6中的A曲线(由黑色圆点构成的曲线)所示,在进行第一气体流量,即气体流量较小的第一沉积工艺时,薄膜沉积设备100仅安装喷淋板140的硬件配置。在第一沉积工艺时,仅安装喷淋板140即可保证获得晶圆表面各个区域的薄膜厚度均匀。
请看图6中的B曲线(由白色三角形构成的曲线),在进行第二气体流量,即气体流量较大的第二沉积工艺时,薄膜沉积设备100在仅安装喷淋板140的情况下,会导致晶圆表面的薄膜厚度明显不均匀,晶圆表面形成的膜厚呈现出由中心区域向外圈区域逐渐减小的情况。图6中,位于中心区域B1的薄膜厚度大于位于中部区域B2的薄膜厚度,位于中部区域B2的薄膜厚度大于位于外圈区域B3的薄膜厚度。
为了改善上述晶圆表面薄膜厚度明显不均的情况,如图6中的C曲线(由白色圆形构成的曲线)所示,在进行第二气体流量的第二沉积工艺时,薄膜沉积设备100安装上挡气环130后,晶圆表面的各个区域,从中心到外圈都能保持相对均匀的薄膜厚度,中心区域到外圈区域的薄膜厚度差异也可以控制在一个较小的厚度阈值范围内(例如,2%),相比于上述B曲线的各段区域的相差较大膜厚,膜厚的均匀性具有明显的改善提高。
再请进一步参看图7A~7D,图7A~7D示出了根据本发明的一些实施例所提供的第一沉积工艺和第二沉积工艺不同性能参数的稳定性效果示意图。图7中的两条曲线(分别由黑色圆点和白色圆点构成的两条曲线)分别代表在进行第一沉积工艺、第二沉积工艺时,连续6片晶圆沉积的性能参数。
如图7所示,本发明中通过将挡气环130可拆卸地设置于喷淋板140的部分喷淋孔141处,用于遮挡部分喷淋孔141,从而调节喷淋板140下方的气体流量分布,得以便捷地切换沉积不同薄膜工艺。在图7所示的实施例中,在不同沉积工艺过程中,由连续沉积的6片晶圆表面形成的薄膜参数可以看出,在安装挡气环130前后的不同硬件基础上,通过使用本发明上述第一方面保护的薄膜沉积设备100,无论是第一沉积工艺还是第二沉积工艺过程中,晶圆表面沉积的工艺参数,包括例如膜厚、应力、薄膜的折射率参数,以及湿式蚀刻速率等,都具有良好的连续沉积稳定性。
综上所述,本发明提供了一种薄膜沉积设备、一种薄膜沉积方法,以及一种计算机可读存储介质,成本低,并且拆装便捷,能够兼容不同工艺的参数规范以及稳定性要求,从而基于同一喷淋板来快速切换不同的薄膜沉积工艺。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作,但是应理解并领会,这些方法不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
Claims (9)
1.一种薄膜沉积设备,其特征在于,包括:
喷淋板,设置于反应腔内,并包括多个喷淋孔,其中,反应气体通过所述多个喷淋孔抵达所述反应腔内的晶圆表面,以在所述晶圆表面形成薄膜;以及
挡气环,可拆卸地设置于所述喷淋板的部分喷淋孔处,用于遮挡所述部分喷淋孔,以调节所述喷淋板下方的气体流量分布。
2.如权利要求1所述的薄膜沉积设备,其特征在于,所述多个喷淋孔的位置、孔径和/或分布密度适应第一气体流量的第一沉积工艺,用于在所述第一沉积工艺中,在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,
所述挡气环的宽度适应第二气体流量的第二沉积工艺,用于在所述第二沉积工艺中遮挡所述部分喷淋孔,以在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布。
3.如权利要求2所述的薄膜沉积设备,其特征在于,所述挡气环可拆卸地设置于所述喷淋板外围的部分喷淋孔处,用于遮挡所述喷淋板外围的部分喷淋孔,减少流向所述晶圆外圈区域的气体流量,以在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布。
4.如权利要求2所述的薄膜沉积设备,其特征在于,所述第一沉积工艺涉及所述反应气体及载气,所述反应气体及所述载气的气体流量之和为所述第一气体流量,
所述第二沉积工艺涉及所述反应气体、所述载气及催化气体,所述反应气体、所述载气及所述催化气体的气体流量之和为所述第二气体流量,所述第二气体流量大于所述第一气体流量。
5.一种薄膜沉积方法,其特征在于,包括以下步骤:
在第一气体流量的第一沉积工艺下,经由适配所述第一气体流量的喷淋板的多个喷淋孔向反应腔内的晶圆表面喷淋反应气体,在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,以在所述晶圆表面形成第一薄膜;以及
响应于切换第二气体流量的第二沉积工艺,在所述喷淋板的部分喷淋孔处安装适配所述第二气体流量的挡气环,以遮挡所述部分喷淋孔,并在所述喷淋板下方形成均匀的气体流量分布,以在所述晶圆表面形成第二薄膜。
6.如权利要求5所述的薄膜沉积方法,其特征在于,在安装所述挡气环之前,所述薄膜沉积方法还包括以下步骤:
在所述第二气体流量的第二沉积工艺下,经由所述喷淋板的多个喷淋孔向反应腔内的晶圆表面喷淋反应气体,以在所述晶圆表面形成第一薄膜样本;
检测所述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域;以及
根据所述膜厚异常区域的位置和/或形状,确定所述挡气环的安装位置和/或形状。
7.如权利要求6所述的薄膜沉积方法,其特征在于,所述检测所述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域的步骤包括:
在所述喷淋板的对应安装位置安装对应形状的挡气环,以遮挡对应的部分喷淋孔,经由未被遮挡的另一部分喷淋孔向所述晶圆表面喷淋所述反应气体,以在所述晶圆表面形成第二薄膜样本;
检测所述第二薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定是否存在膜厚异常区域;以及
响应于所述第二薄膜样本仍存在膜厚异常区域,根据所述膜厚异常区域的位置和/或形状,调整所述挡气环的安装位置和/或形状,并依此重复,直到所述第二薄膜样本不存在膜厚异常区域。
8.如权利要求6所述的薄膜沉积方法,其特征在于,所述检测所述第一薄膜样本的薄膜厚度分布,以确定膜厚异常区域的步骤还包括:
响应于所述第一薄膜样本的外圈区域的第一薄膜厚度小于其中心区域的第二薄膜厚度,确定厚度差异大于预设的厚度阈值的外圈区域为所述膜厚异常区域。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时,实施如权利要求5~8中任一项所述的薄膜沉积方法。
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