CN117026215B - 基于气相沉积的多层薄膜包覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镀膜技术领域,尤其涉及一种基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,包括,步骤S1,获取中间产品,获得包覆产品;步骤S2,对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行判定;步骤S3,对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定;步骤S4,对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行三次判定;步骤S5,判定是否将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;步骤S6,判定是否将前体气体的流速调高至对应值;步骤S7,完成对包覆产品的制备。有效提高了多层薄膜包覆的质量。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜技术领域,尤其涉及一种基于气相沉积的多层薄膜包覆方法。
背景技术
PECVD(等离子体增强化学气相沉积)是一种常用的薄膜沉积技术,可用于实现多层镀膜,在PECVD中,选择不同的前体气体可以实现不同材质的沉积。常用的前体气体包括硅源气体(如二甲基硅烷)、碳源气体(如甲烷)、氮源气体(如氨气)等。通过调节气体组分和沉积条件,可以实现多种材质的沉积,如硅氧化物、氮化硅、碳化硅等。在PECVD过程中,可以通过调节沉积参数来控制每层薄膜的材质。在多层镀膜中,界面的控制十分重要。良好的界面可以提高不同层之间的附着力和界面强度。在PECVD中,可以通过预先进行界面清洗和表面处理,如等离子体清洗、退火等,来改善界面的质量和性能。在多层镀膜中,每层的厚度都需要进行精确控制。利用PECVD技术,实现不同材质薄膜的性能调控以调节薄膜的光学、电学、机械等性质,满足不同应用需求。
中国专利公开号:CN111809167A,公开了一种PECVD设备及其所用的PECVD镀膜方法。该PECVD设备包括:外腔;设置在外腔内的内腔上盖;滚轮模块,其设置在外腔内并位于内腔上盖下方,其包括多个滚轮组、驱动多个滚轮组升降以在托盘接送位和托盘封闭位之间移动的第一驱动模块、驱动多个滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块;以及控制模块,其配置成控制第二驱动模块驱动多个滚轮组在托盘接送位接收水平送入外腔的托盘并将其水平传送到位,并在到位后控制第一驱动模块向上驱动多个滚轮组使其进入托盘封闭位而顶推其所支撑的托盘在边缘处与内腔上盖相压靠,从而形成由内腔上盖和托盘构成的、用于进行PECVD成膜工艺的内腔;由此可见,所述现有技术存在以下问题:未考虑到对完成各层沉积的薄膜的具体情况进行检测,未考虑到对不同材质的薄膜间的清洗过程进行把控,影响了多层薄膜包覆的质量。
发明内容
为此,本发明提供一种基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,用以克服现有技术中未考虑到对完成各层沉积的薄膜的具体情况进行检测,未考虑到对不同材质的薄膜间的清洗过程进行把控,影响了多层薄膜包覆的质量的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,包括:
步骤S1,在PECVD设备完成使用第一材质对基底重复进行薄膜包覆以获取中间产品时,对沉积室进行清洗,并对中间产品的界面进行清洗;在完成清洗时向沉积室通入前体气体以使用第二材质对中间产品进行对应层数的薄膜的包覆以获得包覆产品;
步骤S2,在完成使用第二材质对中间产品的单层薄膜包覆时,通过透射电镜获取完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,中控模块根据获取的厚度对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行判定,以及,在判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;
步骤S3,所述中控模块在初步判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,通过透射电镜分别获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,并根据获取的各厚度的方差对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定;
步骤S4,所述中控模块二次判定中初步判定PECVD设备的运行参数符合预设标准时,根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行三次判定,以判定是否将沉积室内的气压调节至对应值;
步骤S5,PECVD设备使用调节后的参数完成对中间产品的二次包覆以获得包覆产品,所述中控模块根据获得的包覆产品的厚度判定是否将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;
步骤S6,所述中控模块完成对PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间的调节时,根据调节后的沉积时间判定是否将前体气体的流速调高至对应值;
步骤S7,所述中控模块在判定PECVD设备的运行参数符合预设标准时,控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备,或,中控模块在判定对对应参数进行调节后,使用调节后的参数完成对包覆产品的制备。
进一步地,所述中控模块根据通过透射电镜获取的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准,并在判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值,
或,根据通过透射电镜获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品表面的各厚度的方差对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定。
进一步地,通过透射电镜分别获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,所述中控模块计算各厚度的方差,并将该方差记为厚度方差,中控模块根据求得的厚度方差二次确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准,并在初步判定PECVD设备的运行参数符合预设标准时,根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量判定是否将沉积室内的气压调节至对应值,
或,在判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时根据厚度方差将前体气体的流速调节至对应值,
或,根据厚度方差将针对所述界面的清洗时间调节至对应值。
进一步地,所述中控模块根据获取的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量三次确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准,并在判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,将沉积室内的气压调高至对应值。
进一步地,所述中控模块基于第一预设厚度与完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度的差值设有若干针对单层薄膜的沉积时间的调节方式,且各调节方式针对单层薄膜的沉积时间的调节幅度均不相同。
进一步地,所述中控模块基于厚度方差与第二预设方差的差值设有若干针对前体气体的流速的调节方式,且各调节方式针对前体气体的流速的调节幅度均不相同。
进一步地,所述中控模块基于厚度方差与第三预设方差的差值设有若干针对所述界面的清洗时间的调节方式,且各调节方式针对所述界面的清洗时间的调节幅度均不相同。
进一步地,所述中控模块基于预设质量与所述质量的差值设有若干针对PECVD设备的沉积室内的气压的调节方式,且各调节方式对沉积室内的气压的调节幅度均不相同。
进一步地,在PECVD设备使用调节后的参数完成对中间产品的二次包覆以获得包覆产品时,所述中控模块将获得的包覆产品的厚度与预设产品厚度进行比对,若包覆产品的厚度小于预设产品厚度,中控模块判定使用第一预设沉积调节系数将针对单层薄膜的沉积时间调高至对应值;若包覆产品的厚度大于等于预设产品厚度,中控模块控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备。
进一步地,所述中控模块在完成针对单层薄膜的沉积时间的调节时,将调节后的沉积时长与预设最大沉积时长进行比对,若调节后的沉积时长小于等于预设最大沉积时长,中控模块控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;若调节后的沉积时长大于预设最大沉积时长,中控模块控制PECVD设备使用预设最大沉积时长作为完成包覆产品的制备的运行参数,并使用第一预设流速调节系数将PECVD设备针对前体气体的流速调高至对应值。
与现有技术相比,应用PECVD设备,选择不同的前体气体实现不同材质的沉积,在完成使用第一材质对基底进行多层薄膜包覆时,对使用第一材质完成多层薄膜包覆的中间产品的界面进行清洗,有效提高了薄膜的附着性和均匀性;在完成使用第二材质对中间产品的单层薄膜的包覆时,对薄膜的厚度进行检测,并在检测厚度过低时,对PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值以增加单层薄膜的厚度,在有效保证沉积的各层薄膜的厚度符合预设标准的同时,进一步有效提高了多层薄膜包覆的质量。
进一步地,在判定单层薄膜的厚度较薄时,通过透射电镜获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,以计算各厚度的方差,以对薄膜的均匀性进行进一步检测,在判定薄膜的均匀性极差时,即为厚度方差大时,判定因未能对界面清洗彻底导致薄膜表面不均匀,故将针对界面的清洗时间进行调节,有效提高了界面的清洁度;在判定薄膜的均匀性较差时,将前体气体的流速调高以有效增加前体气体的输送速度,从而减少气体在反应室内的停留时间,使气体更均匀地分布;在保证薄膜的均匀度的同时,进一步有效提高了多层薄膜包覆的质量。
进一步地,在判定薄膜的均匀性趋向于合格时,获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量,以对薄膜的致密性进行检测,在判定质量过小时,判定薄膜的致密性不符合预设标准,故对沉积室内的气压进行调节,在有效保证各层薄膜的致密性的同时,进一步有效提高了多层薄膜包覆的质量。
进一步地,PECVD设备使用调节后的运行参数完成使用第二材质对中间产品的多层薄膜的包覆,并根据获取的包覆产品的厚度判定是否对沉积时间进行修正,以综合对调节后的PECVD设备的运行参数进行判定调节,进一步有效提高了多层薄膜包覆的质量。
进一步地,将调节后的沉积时间与预设最大沉积时间进行比对,在判定调节后的沉积时间大于预设最大沉积时间时,判定其厚度不符合预设标准的原因为因单层薄膜不均匀导致检测点厚度过低,故对前体气体的流速进行调节,以保证单层薄膜的均匀度,进一步有效提高了多层薄膜包覆的质量。
附图说明
图1为本发明实施例基于气相沉积的多层薄膜包覆方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例中控模块根据获取的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备判定方式流程图;
图3为本发明实施例中控模块根据求得的厚度方差确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备二次判定方式流程图;
图4为本发明实施例中控模块根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备三次判定方式流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2、图3以及图4所示,其分别为本发明实施例基于气相沉积的多层薄膜包覆方法的步骤流程图、中控模块根据获取的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备判定方式流程图、中控模块根据求得的厚度方差确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备二次判定方式流程图、中控模块根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备三次判定方式流程图;本发明实施例一种基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,包括:
步骤S1,在PECVD设备完成使用第一材质对基底重复进行薄膜包覆以获取中间产品时,对沉积室进行清洗,并对中间产品的界面进行清洗;在完成清洗时向沉积室通入前体气体以使用第二材质对中间产品进行对应层数的薄膜的包覆以获得包覆产品;
步骤S2,在完成使用第二材质对中间产品的单层薄膜包覆时,通过透射电镜获取完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,中控模块根据获取的厚度对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行判定,以及,在判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;
步骤S3,所述中控模块在初步判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,通过透射电镜分别获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,并根据获取的各厚度的方差对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定;
步骤S4,所述中控模块二次判定中初步判定PECVD设备的运行参数符合预设标准时,根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行三次判定,以判定是否将沉积室内的气压调节至对应值;
步骤S5,PECVD设备使用调节后的参数完成对中间产品的二次包覆以获得包覆产品,所述中控模块根据获得的包覆产品的厚度判定是否将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;
步骤S6,所述中控模块完成对PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间的调节时,根据调节后的沉积时间判定是否将前体气体的流速调高至对应值;
步骤S7,所述中控模块在判定PECVD设备的运行参数符合预设标准时,控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备,或,中控模块在判定对对应参数进行调节后,使用调节后的参数完成对包覆产品的制备。
具体而言,针对沉积室的清洗过程包括,将沉积室加热至对应温度,并通入氧气,以使沉积室内的残留有机物和杂质被氧化分解,将沉积室充入清洗气体,并通过产生等离子体放电以清洗沉积室内表面,在清洗完成后,进行退火处理;
对中间产品的界面的清洗过程包括,将清洗溶液加热至对应温度,将中间产品放入清洗溶液中,通过超声波对其清洗对应的清洗时间;使用干燥设备对完成清洗的中间产品进行干燥。
具体而言,针对薄膜的包覆过程包括,
首先,准备基底并确保其具备表面平整且清洁;根据第一材质选择相应的前体气体供应,同时,设置适当的反应条件,包括前体气体的流速、压力、温度和输送前体气体的泵的功率。将PECVD设备的沉积室抽空至对应的真空度。在沉积室中提供前体气体,并在基底上沉积第一层薄膜。通过控制反应条件,使气体分子解离并在基底上沉积形成薄膜。在完成第一层薄膜沉积后,进行适当的冷却,使薄膜固化。重复进行对应数量的薄膜沉积以形成中间产品;
对沉积室进行清洗;并对中间产品的界面进行清洗以保证界面表面干净、无残留物有效提高了薄膜的附着性和均匀性;完成清洗后使用第二材质对应的前体气体以完成进一步包覆;
在中间产品上沉积第二材质的薄膜;并重复沉积对应数量的薄膜层以获得包覆产品。
具体而言,所述中控模块在完成使用第二材质对中间产品的单层薄膜包覆时,通过透射电镜获取完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,中控模块根据获取的厚度确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备判定方式,其中:
第一设备判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据第一预设厚度与完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度的差值将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;所述第一设备判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度小于等于第一预设厚度;
第二设备判定方式为所述中控模块初步判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,中控模块根据预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定;所述第二设备判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度小于等于第二预设厚度且大于所述第一预设厚度,第一预设厚度小于第二预设厚度;
第三设备判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;所述第三设备判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度大于所述第二预设厚度。
其中,第一预设厚度为60nm,第二预设厚度为70nm。
具体而言,所述中控模块在所述第二设备判定方式下通过透射电镜分别获取预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,以计算各厚度的方差,中控模块将该方差记为厚度方差,并根据求得的厚度方差确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备二次判定方式,其中:
第一设备二次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;所述第一设备二次判定方式满足各预设点位的厚度的方差小于等于第一预设方差;
第二设备二次判定方式为所述中控模块初步判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行三次判定;所述第二设备二次判定方式满足各预设点位的厚度的方差小于等于第二预设方差且大于所述第一预设方差;
第三设备二次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据厚度方差与第二预设方差的差值将前体气体的流速调高至对应值;所述第三设备二次判定方式满足厚度方差小于等于第三预设方差且大于所述第二预设方差,第一预设方差小于第二预设方差小于第三预设方差;
第四设备二次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据厚度方差与所述第三预设方差的差值将针对所述界面的清洗时间调高至对应值;所述第四设备二次判定方式满足厚度方差大于所述第三预设方差。
其中,第一预设方差为2nm2,第二预设方差为6nm2,第三预设方差为9nm2。
具体而言,所述中控模块在所述第二设备二次判定方式下根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备三次判定,其中:
第一设备三次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据预设质量与所述质量的差值将沉积室内的气压调高至对应值;所述第一设备三次判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的质量小于预设质量;
针对沉积室内的气压可通过对真空泵进行调节以控制抽气速度的大小实现,且抽气速度的大小和气压成正比;
第二设备三次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;所述第二设备三次判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的质量大于等于所述预设质量。
其中,预设质量为0.01g。
具体而言,所述中控模块在所述第一设备判定方式下计算所述第一预设厚度与完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度的差值,并将该差值记为厚度差值,中控模块根据求得的厚度差值确定PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间的沉积调节方式,其中:
第一沉积调节方式为所述中控模块使用第一预设沉积调节系数将针对单层薄膜的沉积时间调高至对应值;所述第一沉积调节方式满足所述厚度差值小于等于第一预设厚度差值;
第二沉积调节方式为所述中控模块使用第二预设沉积调节系数将针对单层薄膜的沉积时间调高至对应值;所述第二沉积调节方式满足所述厚度差值小于等于第二预设厚度差值且大于所述第一预设厚度差值,第一预设厚度差值小于第二预设厚度差值;
第三沉积调节方式为所述中控模块使用第三预设沉积调节系数将针对单层薄膜的沉积时间调高至对应值;所述第三沉积调节方式满足所述厚度差值大于所述第二预设厚度差值。
其中,第一预设厚度差值为5nm,第二预设厚度差值为10nm,第一预设沉积调节系数为1.1,第二预设沉积调节系数为1.16,第三预设沉积调节系数为1.25。
具体而言,所述中控模块在所述第三设备二次判定方式下计算厚度方差与第二预设方差的差值,并将该差值记为方差差值,中控模块根据求得的方差差值确定PECVD设备针对前体气体的流速的调节方式,其中:
第一流速调节方式为所述中控模块使用第一预设流速调节系数将PECVD设备针对前体气体的流速调高至对应值;所述第一流速调节方式满足所述方差差值小于等于第一预设方差差值;
第二流速调节方式为所述中控模块使用第二预设流速调节系数将PECVD设备针对前体气体的流速调高至对应值;所述第二流速调节方式满足所述方差差值小于等于第二预设方差差值且大于所述第一预设方差差值,第一预设方差差值小于第二预设方差差值;
第三流速调节方式为所述中控模块使用第三预设流速调节系数将PECVD设备针对前体气体的流速调高至对应值;所述第三流速调节方式满足所述方差差值大于所述第二预设方差差值。
其中,第一预设方差差值为1nm2,第二预设方差差值为2nm2,第一预设流速调节系数为1.1,第二预设流速调节系数为1.2,第三预设流速调节系数为1.3。
具体而言,所述中控模块在所述第四设备二次判定方式下计算厚度方差与第三预设方差的差值,并将该差值记为薄膜差值,中控模块根据求得的薄膜差值确定针对所述界面的清洗时间的清洗调节方式,其中:
第一清洗调节方式为所述中控模块使用第一预设清洗调节系数将针对所述界面的清洗时间调高至对应值;所述第一清洗调节方式满足所述薄膜差值小于等于第一预设薄膜差值;
第二清洗调节方式为所述中控模块使用第二预设清洗调节系数将针对所述界面的清洗时间调高至对应值;所述第二清洗调节方式满足所述薄膜差值小于等于第二预设薄膜差值且大于所述第一预设薄膜差值,第一预设薄膜差值小于第二预设薄膜差值;
第三清洗调节方式为所述中控模块使用第三预设清洗调节系数将针对所述界面的清洗时间调高至对应值;所述第三清洗调节方式满足所述薄膜差值大于所述第二预设薄膜差值。
其中,第一预设薄膜差值为2nm2,第二预设薄膜差值为3nm2,第一预设清洗调节系数为1.11,第一预设清洗调节系数为1.22,第一预设清洗调节系数为1.33。
具体而言,所述中控模块在所述第一设备三次判定方式下计算预设质量与所述质量的差值,并将该差值记为质量差值,中控模块根据求得的质量差值确定针对PECVD设备的沉积室内的气压的调节方式,其中:
第一气压调节方式为所述中控模块使用第一预设气压调节系数将PECVD设备的沉积室内的气压调高至对应值;所述第一气压调节方式满足所述质量差值小于等于第一预设质量差值;
第二气压调节方式为所述中控模块使用第二预设气压调节系数将PECVD设备的沉积室内的气压调高至对应值;所述第二气压调节方式满足所述质量差值小于等于第二预设质量差值且大于所述第一预设质量差值,第一预设质量差值小于第二预设质量差值;
第三气压调节方式为所述中控模块使用第三预设气压调节系数将PECVD设备的沉积室内的气压调高至对应值;所述第三气压调节方式满足所述质量差值大于所述第二预设质量差值。
其中,第一预设质量差值为0.001g,第二预设质量差值为0.0015g,第一预设气压调节系数为1.11,第二预设气压调节系数为1.15,第三预设气压调节系数为1.22。
具体而言,在PECVD设备使用调节后的参数完成对中间产品的二次包覆以获得包覆产品时,所述中控模块将获得的包覆产品的厚度与预设产品厚度进行比对,若包覆产品的厚度小于预设产品厚度,中控模块判定使用第一预设沉积调节系数将针对单层薄膜的沉积时间调高至对应值;若包覆产品的厚度大于等于预设产品厚度,中控模块控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备。
因使用调节后的参数完成的包覆产品的厚度仍小于预设产品厚度,故判定单层包覆的薄膜的厚度仍不符合预设标准,故使用第一预设沉积调节系数对单层薄膜的沉积时间进行二次调节。
其中,预设产品厚度为170nm。
具体而言,所述中控模块在完成针对单层薄膜的沉积时间的调节时,将调节后的沉积时长与预设最大沉积时长进行比对,若调节后的沉积时长小于等于预设最大沉积时长,中控模块控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;若调节后的沉积时长大于预设最大沉积时长,中控模块控制PECVD设备使用预设最大沉积时长作为完成包覆产品的制备的运行参数,并使用第一预设流速调节系数将PECVD设备针对前体气体的流速调高至对应值。
将调节后的沉积时间与预设最大沉积时间进行比对,在判定调节后的沉积时间大于预设最大沉积时间时,判定其厚度不符合预设标准的原因为因单层薄膜不均匀导致检测点厚度过低,故对前体气体的流速进行调节,以保证单层薄膜的均匀度。
其中,预设最大沉积时长为1.5min。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,包括:
步骤S1,在PECVD设备完成使用第一材质对基底重复进行薄膜包覆以获取中间产品时,对沉积室进行清洗,并对中间产品的界面进行清洗;在完成清洗时向沉积室通入前体气体以使用第二材质对中间产品进行对应层数的薄膜的包覆以获得包覆产品;
步骤S2,在完成使用第二材质对中间产品的单层薄膜包覆时,通过透射电镜获取完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,中控模块根据获取的厚度对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行判定,以及,在判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;
步骤S3,所述中控模块在初步判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准时,通过透射电镜分别获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,并根据获取的各厚度的方差对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定;
所述中控模块在完成使用第二材质对中间产品的单层薄膜包覆时,通过透射电镜获取完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,中控模块根据获取的厚度确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备判定方式,其中:
第一设备判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据第一预设厚度与完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度的差值将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;所述第一设备判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度小于等于第一预设厚度;
第二设备判定方式为所述中控模块初步判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,中控模块根据预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行二次判定;所述第二设备判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度小于等于第二预设厚度且大于所述第一预设厚度,第一预设厚度小于第二预设厚度;
第三设备判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;所述第三设备判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度大于所述第二预设厚度;
步骤S4,所述中控模块二次判定中初步判定PECVD设备的运行参数符合预设标准时,根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行三次判定,以判定是否将沉积室内的气压调节至对应值;其中,所述质量为预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的重量;
所述中控模块在所述第二设备判定方式下通过透射电镜分别获取预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度,以计算各厚度的方差,中控模块将该方差记为厚度方差,并根据求得的厚度方差确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备二次判定方式,其中:
第一设备二次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;所述第一设备二次判定方式满足各预设点位的厚度的方差小于等于第一预设方差;
第二设备二次判定方式为所述中控模块初步判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量对PECVD设备的运行参数是否符合预设标准进行三次判定;所述第二设备二次判定方式满足各预设点位的厚度的方差小于等于第二预设方差且大于所述第一预设方差;
第三设备二次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据厚度方差与第二预设方差的差值将前体气体的流速调高至对应值;所述第三设备二次判定方式满足厚度方差小于等于第三预设方差且大于所述第二预设方差,第一预设方差小于第二预设方差小于第三预设方差;
第四设备二次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据厚度方差与所述第三预设方差的差值将针对所述界面的清洗时间调高至对应值;所述第四设备二次判定方式满足厚度方差大于所述第三预设方差;
步骤S5,PECVD设备使用调节后的参数完成对中间产品的二次包覆以获得包覆产品,所述中控模块根据获得的包覆产品的厚度判定是否将PECVD设备针对单层薄膜的沉积时间调节至对应值;
所述中控模块在所述第二设备二次判定方式下根据获取的预设数量的完成单层薄膜包覆的中间产品的质量确定PECVD设备的运行参数是否符合预设标准的设备三次判定,其中:
第一设备三次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数不符合预设标准,并根据预设质量与所述质量的差值将沉积室内的气压调高至对应值;所述第一设备三次判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的质量小于预设质量;
第二设备三次判定方式为所述中控模块判定PECVD设备的运行参数符合预设标准,并控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;所述第二设备三次判定方式满足完成单层薄膜包覆的中间产品的质量大于等于所述预设质量。
2.根据权利要求1所述的基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,所述中控模块基于第一预设厚度与完成单层薄膜包覆的中间产品的厚度的差值设有若干针对单层薄膜的沉积时间的调节方式,且各调节方式针对单层薄膜的沉积时间的调节幅度均不相同。
3.根据权利要求2所述的基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,所述中控模块基于厚度方差与第二预设方差的差值设有若干针对前体气体的流速的调节方式,且各调节方式针对前体气体的流速的调节幅度均不相同。
4.根据权利要求3所述的基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,所述中控模块基于厚度方差与第三预设方差的差值设有若干针对所述界面的清洗时间的调节方式,且各调节方式针对所述界面的清洗时间的调节幅度均不相同。
5.根据权利要求4所述的基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,所述中控模块基于预设质量与所述质量的差值设有若干针对PECVD设备的沉积室内的气压的调节方式,且各调节方式对沉积室内的气压的调节幅度均不相同。
6.根据权利要求5所述的基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,在PECVD设备使用调节后的参数完成对中间产品的二次包覆以获得包覆产品时,所述中控模块将获得的包覆产品的厚度与预设产品厚度进行比对,若包覆产品的厚度小于预设产品厚度,中控模块判定使用第一预设沉积调节系数将针对单层薄膜的沉积时间调高至对应值;若包覆产品的厚度大于等于预设产品厚度,中控模块控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备。
7.根据权利要求6所述的基于气相沉积的多层薄膜包覆方法,其特征在于,所述中控模块在完成针对单层薄膜的沉积时间的调节时,将调节后的沉积时长与预设最大沉积时长进行比对,若调节后的沉积时长小于等于预设最大沉积时长,中控模块控制PECVD设备持续使用当前的运行参数完成对包覆产品的制备;若调节后的沉积时长大于预设最大沉积时长,中控模块控制PECVD设备使用预设最大沉积时长作为完成包覆产品的制备的运行参数,并使用第一预设流速调节系数将PECVD设备针对前体气体的流速调高至对应值。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113981415A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 晶澳太阳能有限公司 | 管式pecvd系统的流量计异常工作的确定方法及装置 |
CN114107935A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 重庆忽米网络科技有限公司 | 一种基于ai算法的pvd镀膜厚度自动调节方法 |
CN114150287A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-08 | 深圳新声半导体有限公司 | 薄膜沉积方法及设备 |
CN115821234A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-21 | 杭州富芯半导体有限公司 | 改善薄膜表面平坦度的方法 |
CN116748043A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-15 | 杭州毕方航空技术有限公司 | 一种航空涂装用防腐导电涂料的制备系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6913938B2 (en) * | 2001-06-19 | 2005-07-05 | Applied Materials, Inc. | Feedback control of plasma-enhanced chemical vapor deposition processes |
-
2023
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113981415A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 晶澳太阳能有限公司 | 管式pecvd系统的流量计异常工作的确定方法及装置 |
CN114107935A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 重庆忽米网络科技有限公司 | 一种基于ai算法的pvd镀膜厚度自动调节方法 |
CN114150287A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-08 | 深圳新声半导体有限公司 | 薄膜沉积方法及设备 |
CN115821234A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-21 | 杭州富芯半导体有限公司 | 改善薄膜表面平坦度的方法 |
CN116748043A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-15 | 杭州毕方航空技术有限公司 | 一种航空涂装用防腐导电涂料的制备系统 |
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