[发明专利]多晶硅薄膜的制备方法及系统

权利要求书

1.一种多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括：将至少一片晶圆放入到相应的沉积设备的反应腔室中，并在所述晶圆上开始沉积多晶硅薄膜，监控反应气体流量过冲值和/或反应气体从0升到目标流量的反应气体流量爬升速度，当所述反应气体流量过冲值和/或所述反应气体流量爬升速度符合要求时，继续沉积所述多晶硅薄膜，直至获得所需的多晶硅薄膜；当所述反应气体流量过冲值和/或反应气体的流量爬升速度不符合要求时，停止相应的工艺制程。

2.如权利要求1所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，当监控到所述反应气体流量过冲值和/或反应气体流量爬升速度不符合要求时，立即停止所述多晶硅薄膜的沉积制程，并进一步对所述晶圆进行报废或重工的处理。

3.如权利要求1所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，在所述晶圆上沉积多晶硅薄膜的整个阶段中，还监控包括工艺压力、工艺温度、气体流量和工艺时间在内的至少一种工艺参数。

4.如权利要求1所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述多晶硅薄膜为非掺杂的多晶硅薄膜或者掺杂的多晶硅薄膜。

5.如权利要求1所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，还包括：收集利用所述沉积设备沉积多晶硅薄膜的相关历史数据，并根据所述相关历史数据，获得反应气体流量过冲值和/或反应气体流量爬升速度与多晶硅薄膜的性能参数之间的关系；以及，根据所述关系以及所需的多晶硅薄膜的目标性能参数，判断当前监控到的所述反应气体流量过冲值和/或所述反应气体流量爬升速度是否符合要求。

6.如权利要求5所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述多晶硅薄膜的性能参数包括电学参数、力学参数、热学参数和耦合参数中的至少一种；所述电学参数包括电阻和/或电导率；力学参数包括应力和/或杨氏模量；热学参数包括热导率；耦合参数包括电阻温度系数、热膨胀系数和压阻系数中的至少一种。

7.如权利要求5或6所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，根据所述相关历史数据，获得反应气体流量过冲值和/或反应气体流量爬升速度与多晶硅薄膜的电阻和/或应力之间的关系。

8.如权利要求5所述的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，还包括：在所述晶圆上开始沉积多晶硅薄膜之前，先根据所述关系和所需的多晶硅薄膜的目标性能参数，调整所述反应气体所对应的送气装置的相关参数，以调整在所述晶圆上开始沉积多晶硅薄膜时的反应气体流量过冲值和/或反应气体流量爬升速度。

9.一种用于实现权利要求1～8中任一项所述的多晶硅薄膜的制备方法的系统，其特征在于，包括：

具有反应腔室和送气装置的沉积设备，所述送气装置用于向所述反应腔室中通入反应气体，所述反应腔室用于承载至少一片晶圆，并使得所述反应气体能在相应的晶圆上沉积多晶硅薄膜；

监控装置，用于在所述晶圆上开始沉积多晶硅薄膜时，监控反应气体流量过冲值和/或反应气体从0升到目标流量的反应气体流量爬升速度，以当所述反应气体流量过冲值和/或所述反应气体流量爬升速度符合要求时，所述沉积设备能继续在所述晶圆上沉积所述多晶硅薄膜，直至获得所需的多晶硅薄膜，当所述反应气体流量过冲值和/或反应气体的流量爬升速度不符合要求时，所述沉积设备能停止所述多晶硅薄膜的沉积。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括历史数据收集与分析装置，用于收集利用所述沉积设备沉积多晶硅薄膜的相关历史数据，并根据所述相关历史数据，获得反应气体流量过冲值和/或反应气体流量爬升速度与多晶硅薄膜的性能参数之间的关系；所述监控装置根据所述关系以及所需的多晶硅薄膜的目标性能参数，判断当前监控到的所述反应气体流量过冲值和/或所述反应气体流量爬升速度是否符合要求。