[发明专利]使用搀杂物和具有受控晶体结构的多层硅薄膜来调整多晶硅薄膜和周围层的应力

权利要求书

1.一种形成多层硅薄膜的方法，包括：

将衬底定位在沉积室中；

通过使包含硅源气体的第一处理气体流进所述沉积室在所述衬底上形成非晶硅薄膜；

通过在第一温度下使第一处理气体混合物流进所述沉积室在所述非晶硅薄膜上形成多晶硅薄膜，所述第一处理气体混合物包含硅源气体和第一稀释气体混合物，所述第一稀释气体混合物包含H₂和惰性气体。

2.权利要求1的方法，其中所述第一稀释气体混合物包含在1-5％之间的H₂和其余的惰性气体。

3.权利要求1的方法，其中所述第一稀释气体混合物包含在8-20％之间的H₂和其余的惰性气体。

4.权利要求1的方法，其中所述多晶硅薄膜具有<220>方向占支配地位的晶体取向。

5.权利要求1的方法，其中所述多晶硅薄膜具有<111>方向占支配地位的晶体取向。

6.权利要求1的方法，进一步包括：

在所述第一多晶硅薄膜上形成第二多晶硅薄膜，其中通过在第二温度下使第二处理气体混合物流进所述沉积室形成所述第二多晶硅薄膜，所述第二处理气体混合物包括硅源气体和第二稀释气体混合物，所述第二稀释气体混合物包括H₂和惰性气体，所述第二温度高于所述第一温度。

7.权利要求1的方法，进一步包括：

在所述第一多晶硅薄膜上形成第二多晶硅薄膜，其中通过在第二温度下使第二处理气体混合物流进所述沉积室形成所述第二多晶硅薄膜，所述第二处理气体混合物包括硅源气体和第二稀释气体混合物，所述第二稀释气体混合物包括H₂和惰性气体，所述第一温度高于所述第二温度。

8.权利要求1的方法，其中所述形成非晶硅薄膜进一步包括使锗源气体流进所述沉积室。

9.权利要求1的方法，其中所述在非晶硅薄膜上形成多晶硅薄膜包括使锗源气体流进所述沉积室。

10.权利要求7的方法，进一步包括形成第三硅膜，所述第三硅膜选自由柱状多晶硅、无序晶粒多晶硅、非晶硅、多晶硅锗和非晶硅锗组成的组。

11.一种栅电极，包括：

下部非晶硅薄膜；和

具有无序晶粒或柱状晶粒的上部多晶硅薄膜。

12.权利要求11的电极，其中所述上部多晶硅薄膜具有<111>方向占支配地位的晶体取向。

13.权利要求11的电极，其中所述上部多晶硅薄膜具有使其中晶粒的垂直尺寸远大于水平尺寸的晶粒尺寸。

14.权利要求11的电极，其中所述上部多晶硅薄膜具有垂直尺寸和水平尺寸的比例至少为2：1的晶粒边界。

15.权利要求11的电极，其中所述上部多晶硅薄膜具有垂直尺寸和水平尺寸的比例至少为4：1的晶粒边界。

16.权利要求11的电极，其中所述上部多晶硅薄膜具有<220>方向或方位占支配地位的晶体取向。

17.权利要求11的电极，进一步包括沉积在所述第一多晶硅薄膜上的第二多晶硅薄膜。

18.权利要求17的电极，其中所述第二晶硅薄膜具有<220>方向或方位占支配地位的晶体取向。

19.权利要求17的电极，其中所述第二晶硅薄膜具有<111>方向或方位占支配地位的晶体取向。

20.一种MOS晶体管，包括：

形成在单晶硅衬底上的栅电介质；

形成在所述栅电介质上的栅电极，所述栅电极包括：

非晶硅薄膜；和

上部多晶硅薄膜；以及

一对沿着所述栅电极的相对侧形成在所述单晶硅衬底中的源/漏区，其中所述上部多晶硅薄膜选自由柱状多晶硅、“MCG”多晶硅、多晶硅锗、非晶硅、非晶硅锗及其组合组成的组。