多晶硅薄膜表面粗糙度的调整方法技术

本发明专利技术公开了一种多晶硅薄膜表面粗糙度的调整方法，包括以下步骤：通过SEMVISON设备观测炉内多晶硅薄膜表面的鼓包数量；调整沉积温度，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；调整磷烷和硅烷的气体流量比例，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；调整炉压，提升炉内压力，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；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。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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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P0CL3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。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术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。 本专利技术提出一种，其特征在于:包括以下步骤： (1)通过SEMVI SON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SEMVI SON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SEMVI SON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SEMVI SON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。作为本专利技术方法的进一步改进，步骤（1)中通过SEMVIS0N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。 作为本专利技术方法的进一步改进，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°C，然后通过SEMVIS0N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°C，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°C， 再进行观测，如此反复调整温度，直到鼓包数量不在变化。 作为本专利技术方法的进一步改进，步骤(2)中所述的沉积温度的范围为590°C~620 0C。 作为本专利技术方法的进一步改进，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。作为本专利技术方法的进一步改进，步骤（4)中所述的炉压调整范围为：170mt~ 350mt〇借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点:本专利技术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SEMVI SON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。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。【附图说明】 图1为通过本专利技术方法调整沉积温度后的电镜图； 图2为通过本专利技术方法调整磷烷和硅烷的气体流量比例后的电镜图； 图3为通过本专利技术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，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 实施例:一种，包括以下步骤： (1)通过SEMVI SON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SEMVI SON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。 步骤（1)中通过SEMVIS0N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。 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°C，然后通过 SEMVIS0N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°C，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°C，再进行观测，如此反复调整温 度，直到鼓包数量不在变化。 步骤(2)中所述的沉积温度的范围为590°C~620°C。 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。 步骤(4)中所述的炉压调整范围为：170mt~350mt。 试验例：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SEMVI SON设备观察表面晶粒情况，研究了硅烷流量，磷烷流量，沉积温度， 工艺炉压，对多晶硅薄膜晶粒大小的影响本专利技术解决MEMS行业厚膜原位掺P多晶硅，生长过 程中所产生的鼓包异常，使用磷烷与淀积多晶硅同步掺杂。原理介绍:掺磷多晶硅的淀积，由硅烷，磷烷的热分解来完成，过程如下： 两种气体的吸附属于竞争吸附类型。 首先调整沉积温度，从600度调整到595度，再从595度调整到590度，通过SEMVIS0N 设备拍摄这两个温度下多晶硅薄膜表面的电镜图，如图（1)所示，随着沉积温度的降低，鼓 包数量有明显减少趋势。然后调整磷烷和硅烷的气体流量比例，将磷烷和硅烷的气体流量比例依次调整为 1:40、1:60、1:92、1:200。通过SEMVI SON设备拍摄这四个气体流量比例下多晶硅薄膜表面的 电镜图，如图（2)所示，随着磷烷比例的减少，鼓包数量呈下降趋势。 最后调整炉压，将炉压依次调整为170mt、200mt、230mt、300mt。通过SEMVISONSg 拍摄这四个炉压下多晶硅薄膜表面的电镜图，如图（3)所示，随着炉压的增加，鼓包数量呈 下降趋势。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，并不用于限制本专利技术，应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和 变型，这些改进和变型也应视为本专利技术的保护范围。【主权项】1. 一种，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SEMVIS0N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； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许涛，李琳松，
申请(专利权)人：苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32