[发明专利]多晶硅薄膜表面粗糙度的调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅薄膜的生产领域，尤其涉及一种多晶硅薄膜表面粗糙度 的调整方法。

背景技术

在MEMS领域，对原位掺杂多晶硅应力(stress)的要求比较苛刻，现有的 多晶硅工艺后POCL3掺杂，导致多晶表面鼓包异常。现有技术对原位掺杂生长 P掺杂多晶硅过程中，所产生的鼓包现象，未做过研究。导致生产的多晶硅薄膜 表面鼓包数量较多，表面很粗糙。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种多晶硅 薄膜表面粗糙度的调整方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多晶硅薄膜表面粗糙度的 调整方法，该方法不仅能满足多晶硅应力要求，还能使多晶硅薄膜表面鼓包情 况调整至最低，改善表面粗糙度。

本发明提出一种多晶硅薄膜表面粗糙度的调整方法，其特征在于：包括以 下步骤：

(1)通过SEMVISON设备(扫描电子显微镜)观测炉内多晶硅薄膜表面 的鼓包数量；

(2)调整沉积温度，通过SEMVISON设备观测多晶硅薄膜表面的鼓包数 量的变化情况，直到多晶硅薄膜表面的鼓包数量趋于最少且保持不变时，再停 止沉积温度的调整；

(3)调整磷烷和硅烷的气体流量比例，通过SEMVISON设备观测多晶硅 薄膜表面的鼓包数量的变化情况，直到多晶硅薄膜表面的鼓包数量趋于最少且 保持不变时，再停止磷烷和硅烷的气体流量比例的调整；

(4)调整炉压，提升炉内压力，通过SEMVISON设备观测多晶硅薄膜表 面的鼓包数量的变化情况，直到多晶硅薄膜表面的鼓包数量趋于最少且保持不 变时，再停止炉压的调整；

(5)记录停止调整后的沉积温度、磷烷和硅烷的气体流量比例和炉压的具 体数据，作为最优化的参数进行多晶硅薄膜的生产。

作为本发明方法的进一步改进，步骤(1)中通过SEMVISON设备对多晶 硅薄膜表面进行观测，并将观测结果记录下来作为参照。

作为本发明方法的进一步改进，步骤(2)中所述调整沉积温度的方式为： 每次提升或降低炉内温度5℃，然后通过SEMVISON设备观测并记录多晶硅薄 膜表面的鼓包数量，若鼓包数量有下降的趋势，则继续提升或降低炉内温度5℃， 再观测，如此反复调整温度，直到鼓包数量不在变化，若鼓包数量有上升的趋 势，则反向调整温度，即降低或提升炉内温度5℃，再进行观测，如此反复调 整温度，直到鼓包数量不在变化。

作为本发明方法的进一步改进，步骤(2)中所述的沉积温度的范围为 590℃～620℃。

作为本发明方法的进一步改进，步骤(3)中所述磷烷和硅烷的气体流量比 例的范围为1:40～1:200。

作为本发明方法的进一步改进，步骤(4)中所述的炉压调整范围为：170 mt～350mt。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明是采用低压化学气相 (LPCVD)工艺，在二氧化硅表面原位掺杂生长P掺杂的多晶硅薄膜，利用 SEMVISON设备观察表面晶粒情况，通过调整沉积温度、磷烷和硅烷气体流量 比例以及工艺炉压，最大限度的降低多晶硅薄膜表面生长过程中所产生的鼓包， 并且满足多晶硅应力要求，同时控制多晶硅薄膜表面的粗糙度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附 图详细说明如后。

附图说明

图1为通过本发明方法调整沉积温度后的电镜图；

图2为通过本发明方法调整磷烷和硅烷的气体流量比例后的电镜图；

图3为通过本发明方法调整炉压后的电镜图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以 下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例：一种多晶硅薄膜表面粗糙度的调整方法，包括以下步骤：

(1)通过SEMVISON设备(扫描电子显微镜)观测炉内多晶硅薄膜表面 的鼓包数量；

(2)调整沉积温度，通过SEMVISON设备观测多晶硅薄膜表面的鼓包数 量的变化情况，直到多晶硅薄膜表面的鼓包数量趋于最少且保持不变时，再停 止沉积温度的调整；