[发明专利]监测膜厚均匀性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造技术，特别是涉及一种膜淀积技术中对所形成的膜的膜厚均匀性进行监测的方法。

背景技术

所谓膜(或薄膜)，是指一种在硅片上生长的固体物质，这种固体物质在某一维的尺寸(厚度)通常远小于另外两维(长度、宽度)的尺寸。半导体制造中的膜淀积(或薄膜淀积)是指任何在硅片上形成一层膜的工艺，这层膜可以是导体、半导体或绝缘体。

目前的膜淀积技术分为化学工艺和物理工艺两大类。化学工艺主要包括化学气相淀积(CVD)、电镀等；物理工艺主要包括物理气相淀积(PVD)或溅射、蒸发、旋涂方法等。

对于各种膜淀积技术形成的膜，其膜厚均匀性(thickness uniformity)均是重要的监测指标。目前监测膜厚均匀性有两种方法：

方法1：标准差法。在一个硅片的薄膜上取N个测量点测量膜厚，分别记为X₁、X₂、……X_N，设定平均膜厚X_avg＝(X₁+X₂+……+X_N)/N，则该硅片上的薄膜的膜厚均匀性以U％表示，

U%=[(X1-Xavg)2+(X2-Xavg)2+......+(XN-Xavg)2]/(N-1)Xavg]]>

方法2：差值法。在一个硅片的薄膜上取N个测量点测量膜厚，分别记为X₁、X₂、……X_N，设定平均膜厚X_avg＝(X₁+X₂+……X_N)/N，最大膜厚X_max＝max(X₁、X₂、……X_N)，最小膜厚X_min＝min(X₁、X₂、……X_N)，则该硅片上的薄膜的膜厚均匀性以U％表示，U％＝(X_max-X_min)/(2X_avg)。

上述两种膜厚均匀性的监测方法均不能表征：一个硅片上的薄膜，是硅片中心处较厚，还是硅片边缘处较厚；薄膜在硅片中心与硅片边缘处的厚度的差值。这便可能导致这种情况：根据标准差法或差值法计算的U％合格，但是薄膜在中心位置和边缘位置的厚度差过大，从而在后续工艺中出现非常容易产生产品不合格的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种膜淀积技术中对所形成的膜的膜厚均匀性进行监测的方法，该方法可以表征出硅片中心处和硅片边缘处的薄膜的厚薄差异及膜厚差值。

为解决上述技术问题，本发明监测膜厚均匀性的方法包括如下步骤：

第1步，在一个硅片的薄膜上，取硅片中心位置的一个或多个测量点测量膜厚，还取硅片边缘位置的一个或多个测量点测量膜厚；