[发明专利]薄膜形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及薄膜形成方法。

背景技术

薄膜形成工艺是半导体器件制作过程中的重要工艺之一。现有薄膜形成工艺通常利用氧化设备、快速氧化设备、外延设备、化学气相沉积设备在晶片上形成具有一定厚度的薄膜。

具体地，以化学气相沉积设备为例，晶片置于所述化学气相沉积设备的腔室(chamber)中，通过加热使晶片的温度达到一定值(400～1200摄氏度)，然后，通入多种源气体，所述多种源气体之间发生化学反应，在晶片表面形成薄膜。

现有的化学气相沉积设备具有多个加热模块，多个加热模块分别对晶片各个区域加热。为了形成较为均匀的薄膜，现有技术利用温度区域控制表(temperature zone controltable)来控制晶片各个区域的温度，使晶片表面具有一定的温度分布，在所述温度分布下，晶片表面的各个区域的沉积速率较为接近，从而可以在晶片表面形成厚度均匀的薄膜。

参考图1，为晶片表面的多个区域分布示意图。为了便于说明，图中以7个区域为例进行说明，分别是：第一区域Z1、第二区域Z2、第三区域Z3、第四区域Z4、第五区域Z5、第六区域Z6、第七区域Z7。

现有的温度区域控制表设置晶片各个区域的温度的方法有两种：第一种是直接设置晶片的各个区域的温度值，第二种是设置基准温度值和各个区域与基准值的偏差值，各个区域的温度值等于基准温度值与偏差值之和。

在申请号为200710046308.X的中国专利申请中可以发现更过关于现有的薄膜形成方法的信息。

在实际中发现，利用温度区域控制表在晶片表面形成特定的温度分布，例如晶片中心温度高，晶片边缘温度低(或晶片中心温度低，晶片边缘温度高)。所述温度分布使得晶片表面形成的薄膜的形貌通常为凸形(中心厚度偏大)或凹形(边缘厚度偏大)，且中心和边缘的偏差超过晶片中心厚度的20％，薄膜的均匀度无法满足工艺的要求，并且无法通过调整所述温度区域控制表的设置改善上述薄膜形貌。

因此，需要一种薄膜形成方法，能够改善晶片表面形成的薄膜的形貌，提高薄膜的均匀度，满足工艺要求。

发明内容

本发明解决的问题是提供了一种薄膜形成方法，改善了晶片表面形成的薄膜的形貌，提高了薄膜的均匀度，满足了工艺要求。

为解决上述问题，本发明提供一种薄膜形成方法，包括：

提供晶片和薄膜形成设备，所述薄膜形成设备用于在所述晶片上形成具有目标厚度的薄膜；

将所述薄膜分为至少4个子薄膜，且所述子薄膜的数目为偶数；

利用所述薄膜形成设备在所述晶片上形成第一子薄膜；

利用所述薄膜形成设备在所述第一子薄膜上形成第二子薄膜，所述第二子薄膜的形貌与第一子薄膜的形貌相匹配；

利用所述薄膜形成设备在所述第二子薄膜上形成第三子薄膜；

利用所述薄膜形成设备在所述第三子薄膜上形成第四子薄膜，所述第三子薄膜和第四子薄膜的形貌相匹配；

依次类推，直至形成目标厚度的薄膜。

可选地，所述第一子薄膜与第二子薄膜的平均厚度相同。

可选地，所述第三子薄膜与第四子薄膜的平均厚度相同。

可选地，所述薄膜形成设备为化学气相沉积设备、外延生长设备、氧化设备或者快速热氧化设备；且所述薄膜形成设备具有多个加热模块，所述加热模块与晶片表面各个区域对应。

可选地，所述第一子薄膜的形貌为凹形，所述第二子薄膜的形貌为凸形，所述第一子薄膜的中心厚度和边缘厚度之差的绝对值与第二子薄膜的中心厚度和边缘厚度之差的绝对值相等，所述绝对值小于等于中心厚度的30％。

可选地，第一子薄膜的形成方法包括：

调节所述薄膜形成设备多个加热模块的输出功率以控制晶片表面温度分布，使所述温度分布为自晶片中心至晶片边缘的温度逐渐减小；

利用所述温度分布在晶片上形成第一子薄膜。

可选地，所述第二子薄膜的形成方法包括：

调节所述薄膜形成设备的多个加热模块的输出功率以控制晶片表面的温度分布，使所述温度分布为自晶片中心至晶片边缘的温度逐渐增大；

利用所述温度分布在所述第一子薄膜上形成第二子薄膜。

可选地，所述第一子薄膜的形貌为凸形，所述第二子薄膜的形貌为凹形，所述第一子薄膜的中心厚度和边缘厚度之差的绝对值与第二子薄膜的中心厚度和边缘厚度之差的绝对值相等，所述绝对值小于等于中心厚度的30％。