许 帅,徐 超，王新胜，刘国柱

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡 214035）

1 引言

随着集成电路的发展，多晶硅薄膜在CMOS器件、双极集成电路、微波器件和各种特殊功能的半导体器件中的应用也日益广泛，对于多晶硅薄膜的研究越来越引起人们的关注[1]。

在CMOS电路中，用重掺杂多晶硅替代金属铝，作为MOS晶体管的栅极材料，可实现源、漏、栅自动对准，提高了器件的性能与集成度。此外，多晶硅薄膜还可以作为单层或多层互连的引线，可做MOS电路中的高阻负载电阻、器件绝缘隔离、欧姆接触引线等等。多晶硅薄膜的质量强烈影响着器件性能，其中多晶硅薄膜晶粒大小是一个重要的控制特性。晶粒间界的存在可以减少载流子浓度，降低迁移率，增强杂质扩散系数。所以，晶粒大小对多晶硅的电学性能影响很大。同时多晶硅薄膜的表面缺陷对器件的影响也非常大[1,2]。

在实际工艺过程中，由于工艺条件发生变化，或工艺操作过程中硅片表面被损伤或污染，都会使淀积的多晶硅颗粒变粗，出现发雾现象，严重时会造成硅片上的管芯图形不清，造成整个器件的报废。所以，研究多晶硅薄膜发雾的形成与控制措施对CMOS器件的性能非常重要。

2 多晶薄膜发雾的形成因素与解决措施

LPCVD淀积多晶硅薄膜是一个表面反应速率控制过程，可分为成核和生长两个阶段[1]。在淀积过程中，温度、压力等工艺条件的突变、硅片表面的缺陷和损伤等都会导致薄膜表面快速成核，从而在这些地方淀积的多晶硅薄膜晶粒粗大，形成凸点，这些凸点在肉眼观察下就呈现“雾状”。……