非晶硅薄膜成膜方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107464743A(43)申请公布日2017.12.12(21)申请号201710579002.4(22)申请日2017.07.17(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号(72)发明人刘善善朱黎敏朱兴旺(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人戴广志(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称非晶硅薄膜成膜方法(57)摘要本发明公开了一种非晶硅薄膜成膜方法，包含：第1步，对覆盖有二氧化硅层的硅基板进行预热处理；第2步，对预热过的硅基板进行第一次等离子体处理；第3步，进行第一次非晶硅成膜；第4步，进行第二次等离子体处理；第5步，进行第二次非晶硅成膜。本发明所述的非晶硅薄膜成膜方法，能够有效的防止成膜时鼓包的存在，可以在使用微量掺杂元素的情况下获得较平坦化的非晶硅薄膜，同时该方法的可操作性较强，由于掺杂元素较少，又助于后续非晶硅薄膜的刻蚀残留改善。CN107464743ACN107464743A权利要求书1/1页1.一种非晶硅薄膜成膜方法，其特征在于：包含如下的步骤：第1步，对覆盖有二氧化硅层的硅基板进行预热处理；第2步，对预热过的硅基板进行第一次等离子体处理；第3步，进行第一次非晶硅成膜；第4步，进行第二次等离子体处理；第5步，进行第二次非晶硅成膜。2.如权利要求1所述的非晶硅薄膜成膜方法，其特征在于：所述第2步中，采用氩气等离子体进行处理，防止硅氢键合影响非晶硅成膜。3.如权利要求2所述的非晶硅薄膜成膜方法，其特征在于：所述氩气等离子体处理采用干法刻蚀中的等离子轰击方法，工艺温度为100～500℃，工艺压力为1～10torr,工艺时间为10～30s。4.如权利要求1所述的非晶硅薄膜成膜方法，其特征在于：所述两次非晶硅成膜，最后总成膜厚度在1微米以上。5.如权利要求1所述的非晶硅薄膜成膜方法，其特征在于：所述第4步中，采用氩气等离子体对非晶硅膜进行表面处理。6.如权利要求5所述的非晶硅薄膜成膜方法，其特征在于：所述氩气等离子体处理采用干法刻蚀中的等离子轰击方法，工艺温度为100～500℃，工艺压力为1～10torr,工艺时间为10～30s。2CN107464743A说明书1/2页非晶硅薄膜成膜方法技术领域[0001]本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是指一种MEMS工艺过程中使用到的非晶硅薄膜成膜方法。背景技术[0002]微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。[0003]微机电系统是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。MEMS是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。MEMS侧重于超精密机械加工，涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支。MEMS是一个独立的智能系统，可大批量生产，其系统尺寸在几毫米乃至更小，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS光学传感器、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器、MEMS气体传感器等等以及它们的集成产品。[0004]在MEMS工艺过程中，非晶硅是一种常用材料。非晶硅是硅的同素异形体形式，能够以薄膜形式沉积在各种基板上，为各种电子应用提供某些独特的功能。非晶硅被用在大规模生产的微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)、太阳能电池、微晶硅和微非晶硅、甚至对于各种基板上的滚压工艺技术都是有用的。常规的非晶硅成膜方法，是在玻璃基板上直接成膜，但这种方法容易形成鼓包。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种非晶硅薄膜成膜方法，形成高平坦度的无鼓包的非晶硅薄膜。[0006]为解决上述问题，本发明所述的非晶硅薄膜成膜方法，包含如下的步骤：[0007]第1步，对覆盖有二氧化硅层的硅基板进行预热处理；[0008]第2步，对预热过的硅基板进行第一次等离子体处理；[0009]第3步，进行第一次非晶硅成膜；[0010]第4步，进行第二次等离子体处理；[0011]第5步，进行第二次非晶硅成膜。[0012]所述第2