專利名稱：膜厚控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及膜處理工藝，尤其與一種膜厚控制方法及一種膜厚控制裝置有關。
背景技術：
所有使用容器或槽體進行膜層的蝕刻、膜層的薄化及成膜相關的工藝，可以統稱為膜處理工藝，而相應的，進行上述的膜層的蝕刻、膜層的薄化及成膜相關的設備可以稱為膜處理設備。典型的膜處理工藝例如為化學水浴沉積，典型的成膜設備例如為水槽?；瘜W水浴沉積是一種液態薄膜沉積方法，化學水浴沉積方法其膜厚范圍約5nm 150nm，即 50A 1500 A,成膜材料包含 IB-VIA (如 Cu2S)、IIB-VIA (如 ZnS, CdS)及IIIA-VIA(如In2S3)。在成膜過程中，反應溫度約為30°C 90°C，反應溫度可視工藝需求調 難
iF. O化學水浴沉積法是將待成膜的基材或基板置入反應容器(例如水槽)內，加入適當的反應物，然后通過調控溫度及循環達到成膜的目的，除反應物的濃度外，反應容器內的反應溫度為影響成膜品質的重要因子，根據阿瑞尼斯方程式(Arrhenius equation, K =Ae(_Ea/KT))，當化學反應為吸熱反應時，反應速率與給予反應系統的溫度成正比，所以通過控制反應槽內溶液的熱均勻性可進而控制成膜均勻性。故通過控制溫度可對成膜品質進行控制。而對于溫度調控，由于現有技術反應容器的限制，現有技術中主要是可以對反應容器內整體的溫度進行調控?，F有技術的成膜用的水槽，水槽內具有支管路，支管路與外部的循環管路相連接，而加熱器則通常設置在外部循環管路中。這種水槽的局限在于，由于加熱器是設置在外部循環管路上，因此水槽中的液體，都會在進行循環時流經加熱器，因此水槽內會經常存在溫度不均衡的現象。而水槽槽體內部液體溫度的分布不均而產生溫度梯度，會導致成膜速度不一樣而使得成膜的膜厚不均勻，或者與目標膜厚有較大差距。其他的膜處理工藝及膜處理設備也同樣存在上述因成膜設備內溫度分布不均勻影響成膜速度而使膜處理工藝的膜厚不均勻或達不到目標膜厚的問題。

發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種膜厚控制方法，以解決現有技術中存在的因成膜設備內溫度分布不均勻產生溫度梯度影響成膜速度導致膜厚不均勻或達不到目標膜厚的技術問題。本發明的另一個目的在于提供一種膜厚控制裝置。為實現上述目的，本發明的技術方案如下一種膜厚控制方法，用于膜處理工藝中的膜厚控制，所述膜厚控制方法包括步驟步驟SI :在進行所述膜處理工藝的膜處理容器的不同區域設置能夠影響所述膜處理容器內不同區域的所述膜處理工藝反應溫度的多個加熱器；步驟S2 :在進行所述膜處理工藝時，通過所述多個加熱器，將各所述不同區域的反應溫度提升至各自的溫度預設值；步驟S3:獲得所述膜處理工藝后的所述不同區域的膜厚數據，根據所述膜厚數據與目標膜厚的差距調整所述不同區域的溫度預設值。一種膜厚控制裝置，用于膜處理工藝中的膜厚控制，所述膜厚控制裝置包括由進行所述膜處理工藝的膜處理容器及在所述膜處理容器的不同區域設置的能夠影響所述膜處理容器內不同區域的所述膜處理工藝反應溫度的多個加熱器所組成的膜處理裝置；控制所述加熱裝置在進行所述膜處理工藝時將各所述不同區域的所述反應溫度提升至各自的所述溫度預設值的溫度控制裝置；用于接收所述膜處理裝置進行所述膜處理工藝后的所獲得的不同區域的膜厚數據，并根據所述膜厚數據與目標數據的差距調整所述不同區域的溫度預設值的調整裝置。本發明的有益效果在于，本發明的膜厚控制方法，通過在膜處理容器的各區域設置多個加熱器，來分別影響和控制各自區域的反應溫度，而實現膜處理容器內的溫度均衡性，調整因溫度梯度所產生的溫差；并通過成膜厚度的反饋來調整各加熱器的溫度預設值，以使各區域成膜均勻或者成膜厚度能夠趨近于目標膜厚，有效的改善成膜均勻性，提高成 月吳品質。


圖I為本發明的膜厚控制方法的流程圖。圖2為本發明膜厚控制方法中第一至三實施例的加熱器布置主視示意圖。圖3為本發明膜厚控制方法的第一實施例的加熱器布置側視示意圖。圖4為本發明膜厚控制方法的第二實施例的加熱器布置側視示意圖。圖5為本發明膜厚控制方法的第三實施例的加熱器布置側視示意圖。圖6為本發明膜厚控制裝置的方框圖。圖7為本發明膜厚控制裝置中的溫度控制裝置的溫控器方框圖。圖8為本發明膜厚控制裝置中的調整裝置方框圖。
具體實施例方式體現本發明特征與優點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的范圍，且其中的說明及所附附圖在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。如圖I所示，本發明的膜厚控制方法，主要包含三個大步驟步驟S I是在膜處理容器的不同區域設置能夠影響膜處理容器內不同區域的膜處理工藝反應溫度的多個加熱器，可簡稱為加熱器布設步驟。步驟S2是在進行膜處理工藝時，通過所述多個加熱器將各所述不同區域的反應溫度提升至各自的溫度預設值，可簡稱為溫度控制步驟。步驟S3，是獲得所述膜處理工藝后的所述不同區域的膜厚數據，根據所述膜厚數據與目標膜厚的差距調整所述不同區域的溫度預設值，可簡稱為預設溫度調整步驟。本說明書中，膜處理工藝是指所有使用槽體或容器進行的膜層蝕刻、膜層的薄化及成膜相關的工藝，而相應的，膜處理設備是指進行上述的膜層的蝕刻、膜層的薄化及成膜工藝相關的容器或槽體。下面以利用化學水浴沉積法所進行的成膜工藝為例，來介紹本發明實施例的膜厚控制方法及膜厚控制裝置。本發明實施例的膜厚控制方法，可以用本發明實施例的膜厚控制裝置實現，但并不局限于用本發明實施例的膜厚控制裝置實現。下面分別介紹本發明實施例的膜厚控制方法的三個大步驟。一、加熱器布設如圖2所示，對于加熱器6的布設，首先要把作為膜處理容器的水槽5內的空間劃分為多個不同的區域，例如對圖2所示的長方體的水槽5而言，可以把水槽5內通過分行、分列、分層來劃分不同的區域，以圖2的水槽5為例，圖2中上下的方向上分為5行，左右的方向上分為3列，相應的，在圖2的側視3-圖5中，在其左右方向(相當于圖2中的紙面方向)上分為兩層，因此合計為5行3列2層，則是將水槽5的內部空間劃分為30個不同的區域?！ぴ谶M行完上述劃分后，需要布置影響各自區域的反應溫度的加熱器6。在每一不同區域，可以布設一個或一組加熱器6，以用于影響該區域的化學水浴沉積反應溫度。在進行加熱器6布設時，可有三種不同的實施方式，分別為圖3所示的布設在水槽5的水槽本體內、圖4所示的布設在水槽5內或圖5所示的布設在水槽5外。如圖2和圖3所示的本發明膜厚控制方法的第一實施例的加熱器布置方式，其加熱器6是設置在水槽5的水槽本體內，可在制作水槽時直接將加熱器6布設在水槽本體內。這樣布置的好處是既能夠保證一定的熱效率，也不影響在水槽內的基板或基材的取放操作,也不占用水槽5的內部空間和外部空間。在本實施例中,在水槽5的底部的水槽本體內，也可以布設一些加熱器6，底部的加熱器6既可以與水槽側壁內的加熱器6 —起影響水槽5底部區域的反應溫度，也可以單獨影響水槽5底部區域的反應溫度。如單獨影響水槽5的反應溫度，對于如上述的5行3列2層的區域劃分，則在水槽5側壁的水槽本體內，只布設4行加熱器6即可。如圖2和圖4所示的本發明膜厚控制方法的第二實施例的加熱器布置方式，其加熱器6是設置在水槽5內，這樣布置的最大好處是既能夠有很好的熱效率，也便于在既有的水槽5中加裝加熱器6，同時也不增加水槽5所占用的外部空間。在本實施例中，在水槽5的底部也可以布設加熱器6，但為了避免與水槽5側壁上的加熱器6相互影響，底部的加熱器6通常設置在水槽本體內，同樣，與第一實施例相同，底部的加熱器6既可以與水槽側壁內的加熱器6 —起影響水槽5底部區域的反應溫度，也可以單獨影響水槽5底部區域的反應溫度。如圖2和圖5所示，本發明膜厚控制方法第三實施例的加熱器布置方式，其加熱器6均是設置在水槽5外，這樣布置的好處，一是便于在既有的水槽5中加裝加熱器6，二是在進行加熱器，也不影響水槽5的內部空間的使用。除反應溫度之外，加熱器6不影響在水槽5內進行的化學水浴沉積反應。在本實施例中，在水槽5的底部仍然可以布設加熱器6，底部的加熱器6可以設置在的水槽5底板的下表面，底部加熱器6的作用與第一、第二實施例相同，不再贅述。當水槽內空間的區域劃分不只是一層或兩層時，例如為3層或者多層時，可以在水槽內增設框架，將用于影響中間層各區域的反應溫度的加熱器布設在所述框架上。二、溫度控制
在通過化學水浴沉積進行成膜工藝時，通過所述多個加熱器將各所述不同區域的反應溫度提升至各自的溫度預設值。在上述的加熱器布設好以后，需要為每個區域設置一個溫度預設值，即控制加熱器需將該區域的反應溫度加熱至該溫度預設值。而每個區域的溫度預設值的組合起來就構成一個溫度模型，而如何確定這個溫度模型，即確定每一個區域的更準確的溫度預設值，需要根據每次成膜情況，來逐步修正這個模型。具體如何修正這個模型，將在第三個步驟中講述，本步驟中主要描述有了這些溫度預定值以后，如何通過加熱器來使各區域的反應溫度提升到溫度預設值。為了實現上述目的，本發明實施例的膜厚控制方法，每一加熱器6可以連接一個溫控器，這個溫控器內存儲其所對應的加熱器6的溫度預設值，開始進行化學水浴沉積反應時，各所述溫控制控制其所連接的加熱器開啟以開始進行加熱，開啟加熱器后，溫控器需要獲知水槽內的各所述不同區域的實時溫度值，以判斷該區域的反應溫度是否已經達到溫度預設值，如該區域的反應溫度已經達到該溫度預設值，即可有溫控器空氣加熱器以終止 加熱器的加熱動作。而對于如何獲取各所述不同區域的實時溫度值，則可以在水槽內按照區域劃分，布設相應數量的溫度傳感器，通過溫度傳感器實時獲取各所述不同區域的實時溫度值，各自傳送給該區域加熱器所連接的溫控器，以便溫控器能夠準確控制影響該區域反應溫度的加熱器的工作狀態。三、預設溫度調整本步驟中，需要獲得利用化學水浴沉積所進行的膜處理工藝后的所述不同區域的膜厚數據，并根據所述膜厚數據與目標膜厚的差距調整所述不同區域的溫度預設值。為了簡化說明，本步驟中以上述區域劃分中的一層為例進行說明。表I所示為現有技術的成膜工藝的其中一層的膜厚數據，由于現有技術不能單獨控制不同區域的反應溫度，因此膜厚分布不均勻，最大膜厚是660(單位人，下同)，最小膜厚為500 A，相差比較大。表I
權利要求
1.一種膜厚控制方法，用于膜處理工藝中的膜厚控制，其特征在于，所述膜厚控制方法包括步驟 步驟SI :在進行所述膜處理工藝的膜處理容器的不同區域設置能夠影響所述膜處理容器內不同區域的所述膜處理工藝反應溫度的多個加熱器； 步驟S2:在進行所述膜處理工藝時，通過所述多個加熱器，將各所述不同區域的反應溫度提升至各自的溫度預設值； 步驟S3 :獲得所述膜處理工藝后的所述不同區域的膜厚數據，根據所述膜厚數據與目標膜厚的差距調整所述不同區域的溫度預設值。
2.如權利要求I所述的膜厚控制方法，其特征在于，所述膜處理工藝為利用化學水浴沉積法的成膜工藝，在步驟S3中，所述膜厚數據包括各所述不同區域的成膜厚度，計算所述成膜厚度的不均勻指數，當所述不均勻指數大于一設定不均勻指數時，對所述溫度預設值進行調整。
3.如權利要求2所述的膜厚控制方法，其特征在于，在步驟S3中，成膜厚度低于目標膜厚的區域調高所述溫度預設值，成膜厚度高于所述目標膜厚的區域調低所述溫度預設值。
4.如權利要求3所述的膜厚控制方法，其特征在于，所述不均勻指數等于各所述區域的最大膜厚與最小膜厚之差與所述最大膜厚與所述最小膜厚之和相比所得的百分數。
5.如權利要求4所述的膜厚控制方法，其特征在于，所述設定不均勻指數為小于7%。
6.如權利要求2所述的膜厚控制方法，其特征在于，每一所述加熱器連接一溫控器，所述溫控器內存儲其所對應的加熱器的所述溫度預設值，所述溫控器根據所述溫度預設值控制所述加熱器工作。
7.如權利要求I或2所述的膜厚控制方法，其特征在于，所述加熱器設置于所述膜處理容器內、所述膜處理容器外或者所述膜處理容器的容器本體內。
8.如權利要求7所述的膜厚控制方法，其特征在于，所述膜處理容器的底部也設置有所述加熱器。
9.如權利要求8所述的膜厚控制方法，其特征在于，底部的所述加熱器設置于所述膜處理容器外或所述膜處理容器底部的容器本體內。
10.如權利要求I或2所述的膜厚控制方法，其特征在于，在步驟S3中，每進行一次所述膜處理工藝，若判斷所述膜厚數據的不均勻指數大于設定不均勻指數，即調整一次所述溫度預設值。
11.一種膜厚控制裝置，用于膜處理工藝中的膜厚控制，其特征在于，所述膜厚控制裝置包括 由進行所述膜處理工藝的膜處理容器及在所述膜處理容器的不同區域設置的能夠影響所述膜處理容器內不同區域的所述膜處理工藝反應溫度的多個加熱器所組成的膜處理裝置； 控制所述加熱裝置在進行所述膜處理工藝時將各所述不同區域的所述反應溫度提升至各自的所述溫度預設值的溫度控制裝置； 用于接收所述膜處理裝置進行所述膜處理工藝后的所獲得的不同區域的膜厚數據，并根據所述膜厚數據與目標數據的差距調整所述不同區域的溫度預設值的調整裝置。
12.如權利要求11所述的膜厚控制裝置，其特征在于，所述膜厚控制裝置用于利用化學水浴沉積法的成膜工藝的膜厚控制，所述調整裝置包括運算器、比較器和調整單元，所述運算器計算所述成膜厚度的不均勻指數，發送給比較器以將所述不均勻指數與設定不均勻指數進行比較，所述不均勻指數大于所述設定不均勻指數時，由所述比較單元對所述溫度預設值進行調整。
13.如權利要求12所述的膜厚控制裝置，其特征在于，所述調整單元將成膜厚度低于目標膜厚的區域調高所述溫度預設值，成膜厚度高于所述目標膜厚的區域調低所述溫度預設值。
14.如權利要求12所述的膜厚控制裝置，其特征在于，每一所述加熱器連接一溫控器，每一所述溫控器具有存儲器與控制器，所述存儲器存儲其所對應的加熱器的溫度預設值，所述控制器根據所述溫度預設值控制所述加熱器工作。
15.如權利要求11或12所述的膜厚控制裝置，其特征在于，所述加熱器設置于所述膜 處理容器內、所述膜處理容器外或者所述膜處理容器的容器本體內。
16.如權利要求15所述的膜厚控制裝置，其特征在于，所述膜處理容器的底部也設置有所述加熱器。
17.如權利要求16所述的膜厚控制裝置，其特征在于，底部的加熱器設置于所述膜處理容器外或所述膜處理容器底部的容器本體內。
全文摘要
本發明公開了一種膜厚控制方法及膜厚控制裝置，所述膜厚控制方法用于膜處理工藝中的膜厚控制，所述膜厚控制方法包括步驟在進行所述膜處理工藝的膜處理容器的不同區域設置能夠影響所述膜處理容器內不同區域的所述膜處理工藝反應溫度的多個加熱器；在進行所述膜處理工藝時，通過所述多個加熱器，將各所述不同區域的反應溫度提升至各自的溫度預設值；獲得所述膜處理工藝后的所述不同區域的膜厚數據，根據所述膜厚數據與目標膜厚的差距調整所述不同區域的溫度預設值。本發明能夠獲得較佳的膜厚均勻性。
文檔編號C23C18/00GK102965644SQ20111027026
公開日2013年3月13日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者林信宏 申請人:力錸光電科技(揚州)有限公司