[发明专利]膜厚控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及膜处理工艺，尤其与一种膜厚控制方法及一种膜厚控制装置有关。

背景技术

所有使用容器或槽体进行膜层的蚀刻、膜层的薄化及成膜相关的工艺，可以统称为膜处理工艺，而相应的，进行上述的膜层的蚀刻、膜层的薄化及成膜相关的设备可以称为膜处理设备。典型的膜处理工艺例如为化学水浴沉积，典型的成膜设备例如为水槽。

化学水浴沉积是一种液态薄膜沉积方法，化学水浴沉积方法其膜厚范围约5nm～150nm，即成膜材料包含IB-VIA(如Cu₂S)、IIB-VIA(如ZnS，CdS)及IIIA-VIA(如In₂S₃)。在成膜过程中，反应温度约为30℃～90℃，反应温度可视工艺需求调整。

化学水浴沉积法是将待成膜的基材或基板置入反应容器(例如水槽)内，加入适当的反应物，然后通过调控温度及循环达到成膜的目的，除反应物的浓度外，反应容器内的反应温度为影响成膜品质的重要因子，根据阿瑞尼斯方程式(Arrhenius equation，K＝Ae^(-Ea/RT))，当化学反应为吸热反应时，反应速率与给予反应系统的温度成正比，所以通过控制反应槽内溶液的热均匀性可进而控制成膜均匀性。故通过控制温度可对成膜品质进行控制。而对于温度调控，由于现有技术反应容器的限制，现有技术中主要是可以对反应容器内整体的温度进行调控。

现有技术的成膜用的水槽，水槽内具有支管路，支管路与外部的循环管路相连接，而加热器则通常设置在外部循环管路中。这种水槽的局限在于，由于加热器是设置在外部循环管路上，因此水槽中的液体，都会在进行循环时流经加热器，因此水槽内会经常存在温度不均衡的现象。而水槽槽体内部液体温度的分布不均而产生温度梯度，会导致成膜速度不一样而使得成膜的膜厚不均匀，或者与目标膜厚有较大差距。

其他的膜处理工艺及膜处理设备也同样存在上述因成膜设备内温度分布不均匀影响成膜速度而使膜处理工艺的膜厚不均匀或达不到目标膜厚的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种膜厚控制方法，以解决现有技术中存在的因成膜设备内温度分布不均匀产生温度梯度影响成膜速度导致膜厚不均匀或达不到目标膜厚的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种膜厚控制装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种膜厚控制方法，用于膜处理工艺中的膜厚控制，所述膜厚控制方法包括步骤：步骤S1：在进行所述膜处理工艺的膜处理容器的不同区域设置能够影响所述膜处理容器内不同区域的所述膜处理工艺反应温度的多个加热器；步骤S2：在进行所述膜处理工艺时，通过所述多个加热器，将各所述不同区域的反应温度提升至各自的温度预设值；步骤S3：获得所述膜处理工艺后的所述不同区域的膜厚数据，根据所述膜厚数据与目标膜厚的差距调整所述不同区域的温度预设值。

一种膜厚控制装置，用于膜处理工艺中的膜厚控制，所述膜厚控制装置包括：由进行所述膜处理工艺的膜处理容器及在所述膜处理容器的不同区域设置的能够影响所述膜处理容器内不同区域的所述膜处理工艺反应温度的多个加热器所组成的膜处理装置；控制所述加热装置在进行所述膜处理工艺时将各所述不同区域的所述反应温度提升至各自的所述温度预设值的温度控制装置；用于接收所述膜处理装置进行所述膜处理工艺后的所获得的不同区域的膜厚数据，并根据所述膜厚数据与目标数据的差距调整所述不同区域的温度预设值的调整装置。

本发明的有益效果在于，本发明的膜厚控制方法，通过在膜处理容器的各区域设置多个加热器，来分别影响和控制各自区域的反应温度，而实现膜处理容器内的温度均衡性，调整因温度梯度所产生的温差；并通过成膜厚度的反馈来调整各加热器的温度预设值，以使各区域成膜均匀或者成膜厚度能够趋近于目标膜厚，有效的改善成膜均匀性，提高成膜品质。

附图说明

图1为本发明的膜厚控制方法的流程图。

图2为本发明膜厚控制方法中第一至三实施例的加热器布置主视示意图。

图3为本发明膜厚控制方法的第一实施例的加热器布置侧视示意图。

图4为本发明膜厚控制方法的第二实施例的加热器布置侧视示意图。

图5为本发明膜厚控制方法的第三实施例的加热器布置侧视示意图。

图6为本发明膜厚控制装置的方框图。

图7为本发明膜厚控制装置中的温度控制装置的温控器方框图。

图8为本发明膜厚控制装置中的调整装置方框图。