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KR100563735B1 - Method for forming charge storage electrode of semiconductor device - Google Patents

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KR100563735B1
KR100563735B1 KR1019990010752A KR19990010752A KR100563735B1 KR 100563735 B1 KR100563735 B1 KR 100563735B1 KR 1019990010752 A KR1019990010752 A KR 1019990010752A KR 19990010752 A KR19990010752 A KR 19990010752A KR 100563735 B1 KR100563735 B1 KR 100563735B1
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forming
charge storage
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법에 관한 것으로, 실리콘 기판의 접합부와 연결될 부분은 도프 비정질 실리콘으로 형성하고, 실린더 벽으로 이용될 부분은 언도프 비정질 실리콘으로 형성하여 반구형 다결정 실리콘 형성시 실리콘(Si) 원자의 이동이 최적화되도록 하므로써 균일한 그레인을 갖는 반구형 다결정 실리콘의 형성이 가능해져 전하저장전극의 유효 표면적을 극대화시킬 수 있으며, 이를 이용한 충분한 정전용량을 갖는 고집적 반도체 메모리 소자를 제조할 수 있는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, wherein a portion to be connected to a junction of a silicon substrate is formed of dope amorphous silicon, and a portion to be used as a cylinder wall is formed of undoped amorphous silicon to form silicon when forming a hemispherical polycrystalline silicon. By optimizing the movement of (Si) atoms, it is possible to form hemispherical polycrystalline silicon having uniform grains, thereby maximizing the effective surface area of the charge storage electrode and manufacturing a highly integrated semiconductor memory device having sufficient capacitance using the same. The present invention relates to a method for forming a charge storage electrode of a semiconductor device.

전하저장전극, 반구형 다결정 실리콘Charge storage electrode, hemispherical polycrystalline silicon

Description

반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법{Method of forming a storage node in a semiconductor device} Method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device {Method of forming a storage node in a semiconductor device}             

도 1a 내지 1d는 본 발명의 제 1 실시예를 설명하기 위한 소자의 단면도. 1A to 1D are sectional views of elements for explaining the first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 그래프도.Figure 2 is a graph for explaining the present invention.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 제 2 실시예를 설명하기 위한 소자의 단면도.3A to 3C are sectional views of elements for explaining the second embodiment of the present invention.

도 4a 내지 4f는 본 발명의 제 3 실시예를 설명하기 위한 소자의 단면도.4A to 4F are sectional views of elements for explaining the third embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>

1, 11 및 21: 실리콘 2, 12 및 22: 접합부1, 11 and 21: silicon 2, 12 and 22: junction

3 및 13: 절연막 4 및 25: 실리콘층 3 and 13: insulating films 4 and 25: silicon layer

5 및 26: 산화막 6: 제 2 실리콘 스페이서5 and 26: oxide film 6: second silicon spacer

7, 16 및 27: 반구형 다결정 실리콘7, 16 and 27: hemispherical polycrystalline silicon

14 및 15: 제 1 및 제 2 실리콘층14 and 15: first and second silicon layers

23: 제 1 절연막 24: 제 2 절연막 23: first insulating film 24: second insulating film

본 발명은 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법에 관한 것으로, 특히, 표면이 반구형 다결정 실리콘(Hemi-Spherical Grain-growth Silicon)으로 이루어진 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a charge storage electrode of a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device whose surface is made of hemi-spherical grain-grown silicon.

일반적으로 디램(DRAM) 등과 같은 반도체 메모리 소자의 집적도가 증가됨에In general, the degree of integration of semiconductor memory devices, such as DRAM,

따라 메모리 셀(Memory Cell)이 차지하는 면적은 급격하게 축소되는 실정이다. 그 러나 소자의 동작을 위해서는 단위 메모리 셀당 일정량 이상의 정전용량(Capacitance)이 반드시 확보되어야 하기 때문에 메모리 셀의 동작에 필요한 정전 용량은 그대로 유지시키면서 캐패시터가 차지하는 면적을 최소화시키기 위한 고도 의 공정기술 개발과 소자의 신뢰성 확보가 큰 문제점으로 대두된다.Accordingly, the area occupied by memory cells is rapidly reduced. However, a certain amount of capacitance per unit memory cell must be secured for the operation of the device, so that the development of advanced process technologies and devices to minimize the area occupied by the capacitor while maintaining the capacitance required for the operation of the memory cell remain unchanged. It is a big problem to secure reliability.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 캐패시터의 전하저장전극을 3차원의 입체 구조로 형성하여 유효 표면적을 증가시키거나 유전특성이 향상된 유전체 (Dielectric)를 개발하기 위한 노력이 진행중이다. 이러한 노력의 결과로 Ta2O5, BST 등과 같은 고유전 특성을 갖는 재료가 개발되었는데, 이는 아직 소자의 제조에In order to solve this problem, efforts are being made to increase the effective surface area or to develop dielectrics having improved dielectric properties by forming a charge storage electrode of a capacitor in a three-dimensional structure. As a result of these efforts, materials with high dielectric properties such as Ta 2 O 5 and BST have been developed.

적용하기 어려운 실정이다. 그래서 전하저장전극의 유효 표면적을 극대화시키는 방향으로 많은 연구가 이루어져 왔다.It is difficult to apply. Therefore, much research has been made toward maximizing the effective surface area of the charge storage electrode.

이에 따라 최근에는 비정질(Amorphous) 상태의 실리콘 박막(Silicon Film)에 실리콘(Si) 시드(Seep)를 형성하고 고진공 상태에서 열처리하여 선택적으로 반구형 다결정 실리콘(HSG)이 형성되도록 하는 방법이 개발되어 소자 제조 공정에 적용되고 있다.Recently, a method of forming a silicon (Si) seed on an amorphous silicon film and heat-treating it in a high vacuum state to selectively form hemispherical polycrystalline silicon (HSG) has been developed. It is applied to a manufacturing process.

이러한 반구형 다결정 실리콘은 그레인(Grain)이 크기, 밀도 등과 같은 형상적인 특성에 의해 표면적이 결정되며, 형상적인 특성은 반구형 다결정 실리콘이 형 성될 비정질 실리콘 박막내에 함유된 도펀트(Dopant)의 농도에 따라 민감하게 변화된다.Such hemispherical polycrystalline silicon has a surface area determined by its geometric characteristics such as grain size and density, and its geometric characteristics are sensitive to the concentration of the dopant contained in the amorphous silicon thin film on which the hemispherical polycrystalline silicon is to be formed. Is changed.

그래서 종래에는 실린더(Cylinder)형의 전하저장전극을 제조하는 경우 실리콘 기판의 접합부와 연결될 부분의 비정질 실리콘과 실린더 벽으로 이용될 부분의 비정질 실리콘을 인-시투(In-situ)로 형성하며, 이때 도펀트인 인(P)의 농도는 1E20 atoms/cc 이하가 되도록 조절한다. 그런데 이 경우 도펀트로 사용된 인(P) 원Thus, when manufacturing a cylinder-type charge storage electrode, amorphous silicon of a portion to be connected to a junction of a silicon substrate and amorphous silicon of a portion to be used as a cylinder wall are formed in-situ. The concentration of phosphorus (P) which is a dopant is adjusted to be 1E20 atoms / cc or less. In this case, however, phosphorus (P) used as a dopant

자가 실리콘(Si)의 표면확산 과정에서 확산장벽으로 작용하기 때문에 실리콘(Si)dn원자의 이동이 최적의 상태로 유도되지 않고, 이에 의해 반구형 다결정 실리콘의 그레인 크기가 불균일해지고 전하저장전극 유효 표면적의 극대화가 어려워진다. 또한, 종래의 방법을 적용하는 경우 공정 마진(Margin)이 감소되며, 고가의 PH3 가스를 사용함에 따른 생상 단가의 증가가 초래된다.Since it acts as a diffusion barrier in the process of surface diffusion of self-silicon (Si), the movement of silicon (Si) dn atoms is not induced to an optimal state, resulting in uneven grain size of the hemispherical polycrystalline silicon and the effective surface area of the charge storage electrode. Maximization becomes difficult In addition, the process margin is reduced when the conventional method is applied, and an increase in the production cost by using expensive PH 3 gas is caused.

따라서 본 발명은 실리콘 기판의 접합부와 연결된 부분은 도프 비정질 실리 콘으로 형성하고, 실린더 벽으로 이용될 부분은 언도프 비정질 실리콘으로 형성하여 반구형 다결정 실리콘 형성시 실리콘(Si) 원자의 이동이 최적화되도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, in the present invention, the portion connected to the junction of the silicon substrate is formed of dope amorphous silicon, and the portion to be used as the cylinder wall is formed of undoped amorphous silicon so that the movement of silicon atoms in the formation of hemispherical polycrystalline silicon is optimized. It is an object of the present invention to provide a method for forming a charge storage electrode of a semiconductor device that can solve the above disadvantages.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법은 접합부가 형성된 실리콘 기판사에 절연막을 형성한 후 상기 접합부가 노출되도록 상기 절연막을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 실리콘층을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 실리콘층상에 산화막을 형성한 후 전하저장전극용 마스크를 사용하여 상기 산화막 및 실리콘 층을 순차적으로 패터닝하는 단계와, 상기 단계로부터 패터인된 상기 실리콘층 및 산화막의 측벽에 실리콘 스페이서를 형성한 후 상기 산화막을 제거하는 단계와, 상기 단계로부터 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 상기 실리콘층 및 실리콘 스페이서의 표면에 실리콘 시드를 형성하고 열처리하여 상기 실리콘층 및 실리콘 스페이서의 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 다른 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법은 접합부가 형성된 실리콘 기판상에 절연막을 형성한 후 상기 접합부가 노출되도록 상기 절연막을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부 면에 제 1 실리콘층을 셩성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 제 1 실리콘층상에 제 2 실리콘층을 형성한 후 전하저장전극용 마스크를 사용하여 상기 제 2 실리콘층 및 제 1 실리콘층을 순차적으로 패터닝하는 단계와, 상기 단계로부터 표면에 성장 된 자연 산화막을 제거한 후 상기 제 1 및 제 2 실리콘층의 노출된 표면에 실리콘 시드를 형성하고 열처리하여 상기 제 1 및 제 2 실리콘층의 노출된 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 또 다른 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법은 접합부가 형성된 실리콘 기판상에 제 1 절연막을 형성한 후 상기 접합부가 노출되도록 상기 제 1 절 연막을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 제 2 절연막을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 전하저장전극용 마스크를 사용하여 전하저장전극이 형성될 부분의 상기 제 2 절연막을 제거하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 실리콘층을 형성한 후 상기 실리콘층상에 산화막을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 실리콘층이 노출되는 시점까지 상기 산화막을 에치백한 후 노출된 부분의 상기 실리콘층을 식각하는 단계와, 상기 단계로부터 잔류된 상기 제 2 절연막 및 산화막을 순차적으로 제거하는 단계와, 상기 단계로부터 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 상기 실리콘층의 표면에 실리콘 시드를 형성하고 열처리하여 상기 실리콘층의 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, by forming an insulating film on a silicon substrate yarn having a junction and then forming a contact hole by patterning the insulating layer to expose the junction. Forming a silicon layer on the entire upper surface to be buried, forming an oxide film on the silicon layer from the step, and subsequently patterning the oxide film and the silicon layer using a mask for a charge storage electrode; Forming a silicon spacer on the sidewalls of the silicon layer and the oxide film patterned therefrom, and then removing the oxide film; and removing a natural oxide film grown on the surface from the step, and then depositing a silicon seed on the surface of the silicon layer and the silicon spacer. Forming and heat treating the surface of the silicon layer and the silicon spacer Characterized in that it comprises the step of forming a hemispherical polycrystalline silicon, the method of forming a charge storage electrode of another semiconductor device according to the present invention after forming an insulating film on a silicon substrate formed with a junction portion patterning the insulating layer so that the junction portion is exposed Forming a contact hole and forming a first silicon layer on the entire upper surface so that the contact hole is filled; and forming a second silicon layer on the first silicon layer from the step, and then using a mask for a charge storage electrode. Sequentially patterning the second silicon layer and the first silicon layer, removing the natural oxide film grown on the surface from the step, and then forming a silicon seed on the exposed surfaces of the first and second silicon layers and performing heat treatment. To form hemispherical polycrystalline silicon on the exposed surfaces of the first and second silicon layers. It is characterized by comprising the steps: In addition, according to another embodiment of the present invention, a method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device includes forming a contact hole by forming a first insulating film on a silicon substrate on which a junction is formed, and then patterning the first insulating layer to expose the junction. Forming a second insulating film on the entire upper surface such that the contact hole is filled; removing the second insulating film in the portion where the charge storage electrode is to be formed using the mask for the charge storage electrode from the step; Forming a silicon layer on the entire upper surface such that the contact hole is buried, and then forming an oxide film on the silicon layer, and etching the oxide film from the step to the time point at which the silicon layer is exposed, and then Etching the silicon layer, and sequentially removing the second insulating film and the oxide film remaining from the step Characterized in that after removing the natural oxide film grown on the surface from the phase comprising the steps of: to form a silicon oxide on the surface of the silicon layer, and heat-treating the semi-spherical polycrystalline silicon formed on the surface of the silicon layer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1a 내지 1d는 본 발명의 제 1 실시예를 설명하기 위한 소자의 단면도로서, 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.1A to 1D are cross-sectional views of devices for describing the first embodiment of the present invention, which will be described below with reference to FIG. 2.

도 1a는 접합부(2)가 형성된 실리콘 기판(1)상에 절연막(3)을 형성한 후 상기 접합부(2)가 노출되도록 상기 절연막(3)을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 실리콘층(4)을 형성한 상태의 단면도로서, 상기 절연막(3)은 BPSG(Borophospho Silicate Glass), BSG, PSG 등과 같은 도프 또는 열 산화낙(SiO2), 또는 고온 산화막(HTO) 등과 같은 언도프 산화막으로 형성한다. 또한, 상기 실리콘층(4)은 도프(Doped) 비정질 실리콘으로 형성하며, 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530℃의 온도에서 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 또는 Si2H 6를 이용하며, 도펀트 가스로는 N2, He 등과 같은 불활성 가스에 희석된 PH3 또는 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3 가스를 이용하여 증착한다.1A illustrates that after forming the insulating film 3 on the silicon substrate 1 on which the junction part 2 is formed, the insulating film 3 is patterned to expose the junction part 2 to form a contact hole, and the contact hole is buried. The insulating layer 3 is a cross-sectional view of the silicon layer 4 formed on the entire upper surface thereof, and the insulating film 3 may be a dope or thermal oxidized oxide (SiO 2 ), or a high temperature oxide film (BPSG, BSG, PSG, etc.). And an undoped oxide film such as HTO). In addition, the silicon layer 4 is formed of doped amorphous silicon, the dope amorphous silicon is SiH 4 or Si 2 H 6 as the silicon source gas at a temperature of 300 to 530 ℃, N as the dopant gas 2 , He is deposited using a PH 3 diluted in an inert gas such as He, or a PH 3 gas diluted in a silicon source gas.

도 1b는 상기 실리콘층(4)상에 산화막(5)을 형성한 후 전하저장전극용 마스크를 사용한 사진 및 식각 공정으로 상기 산화막(5) 및 실리콘층(4)을 순차적으로 패터닝한 상태의 단면도로서, 상기 산화막(5)의 두께는 형성될 전하저장전극의 높이에 따라 조절한다.FIG. 1B is a cross-sectional view of a state in which the oxide film 5 and the silicon layer 4 are sequentially patterned by a photolithography and an etching process using the mask for charge storage electrodes after the oxide film 5 is formed on the silicon layer 4. As a result, the thickness of the oxide film 5 is adjusted according to the height of the charge storage electrode to be formed.

도 1c는 패터닝된 상기 실리콘층(4) 및 산화막(5)의 측벽에 실리콘 스페이서(6)를 형성한 후 상기 산화막(5)을 제거하여 실린더 형태의 전하저장전극을 형성한 상태의 단면도로서, 상기 실리콘 스페이서(6)는 인(P)의 농도가 1E15 내지 1E19 atoms/cc인 도프(Lightly doped) 비정질 실리콘 또는 언도프(Undoped) 비정질 실리콘으로 형성한다. 여기서 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530℃의 온도에서 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 또는 Si2H6를 이용하며, 도펀트 가스로는 N2, He 등과 같은 불활성 가스에 희석된 PH3 또는 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3 가스를 이용하여 증착한다. 그리고 상기 언도프 비정질 실리콘은 300 내지 530℃의 온도에서 실리콘 소오스 가스로 SiH4 또는 Si2H6를 이용하여 증착한다. FIG. 1C is a cross-sectional view illustrating a cylindrical charge storage electrode formed by forming a silicon spacer 6 on sidewalls of the patterned silicon layer 4 and the oxide film 5 and then removing the oxide film 5. The silicon spacer 6 is formed of lightly doped amorphous silicon or undoped amorphous silicon having a concentration of phosphorus (P) of 1E15 to 1E19 atoms / cc. Here, the dope amorphous silicon is SiH 4 or Si 2 H 6 as a silicon source gas at a temperature of 300 to 530 ℃, as a dopant gas diluted in PH 3 or silicon source gas diluted in an inert gas such as N 2 , He, etc. Deposited using PH 3 gas. The undoped amorphous silicon is deposited using SiH 4 or Si 2 H 6 as a silicon source gas at a temperature of 300 to 530 ° C.

도 1d는 산화물 식각 용액을 이용하여 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 10-4 Torr 이하의 압력이 유지되는 진공 또는 고진공 상태의 싱글 타입(Single type) 또는 배치 타입(Batch type) 챔버에서 SiH4 또는 Si2H6 가스를 소오스 가스로 사용하여 상기 실리콘층(4) 및 실리콘 스페이서(6)의 표면에 실리콘(Si) 시드를 형성한 다음 열처리하여 상기 실리콘층(4) 및 실리콘 스페이서(6)의 표면에 반구형 다결정 실리콘(7)이 형성되도록 한 상태의 단면도로서, 상기 열처리시 상기 실리콘층(4) 및 실리콘 스페이서(6)의 실리콘(Si) 원자가 표면으로 이동하여 상기 시드를 중심으로 반구형 다결정 실리콘을 이루게 된다.FIG. 1D illustrates SiH 4 in a single type or batch type chamber in a vacuum or high vacuum state in which a pressure of 10 −4 Torr or less is maintained after removing a native oxide film grown on a surface using an oxide etching solution. Alternatively, a silicon (Si) seed is formed on the surfaces of the silicon layer 4 and the silicon spacer 6 using Si 2 H 6 gas as a source gas, and then heat-treated to form the silicon layer 4 and the silicon spacer 6. A cross-sectional view showing a hemispherical polycrystalline silicon (7) formed on the surface of the silicon, wherein the silicon (Si) atoms of the silicon layer (4) and the silicon spacer (6) moves to the surface during the heat treatment, the hemispherical polycrystal around the seed Silicon is formed.

상기와 같이 표면이 반구형 다결정 실리콘으로 이루어진 실린더 형의 전하저장전극을 형성한 후 전자저장전극내의 도펀트의 농도가 감소되거나 도펀트가 존재하지 않게 되면 공핍(Depletion)에 의한 정전용량의 저하가 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 공정후 600 내지 800℃의 온도 및 PH3 가스 분위기에서 열 도핑(Thermal doping)을 실시하거나, 또는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne)과 같은 불활성 가스를 이용하여 플라즈마 도핑(Plasma doping)을 실시할 수 있다.As described above, after the cylindrical charge storage electrode made of hemispherical polycrystalline silicon is formed, the concentration of dopant in the electron storage electrode is decreased or the dopant is not present, thereby causing a decrease in capacitance due to depletion. Therefore, in order to prevent this, thermal doping is performed at a temperature of 600 to 800 ° C. and a PH 3 gas atmosphere, or an inert gas such as argon (Ar), helium (He), and neon (Ne) may be used. Plasma doping may be performed.

참고적으로, 도 2의 곡선(A)는 본 발명에 따라 제조된 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성된 전자저장전극의 정전용량을, 그리고 곡선(B)는 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되지 않은 전하저장전극의 정전용량을 각각 공급전압의 변화에 따라 측정하여 도시한 것으로, 그래프를 통해 알 수 있듯이 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성된 전하저장전극의 정전용량이 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되지 않은 전하저장전극의 정전용량보다 약 2.48배 이상 증가되었음을 알 수 있다. 이와 같이 실리더의 벽 부분을 언도프 비정질 실리콘으로 형성하더라도 PH3 도핑에 의한 공핍을 완화시킬 수 있으며, 이에 따라 충분한 정전용량을 확보할 수 있다. For reference, curve (A) of FIG. 2 shows the capacitance of the electron storage electrode in which the hemispherical polycrystalline silicon is formed on the surface prepared according to the present invention, and curve (B) shows charge storage in which the hemispherical polycrystalline silicon is not formed on the surface. As shown in the graph, the capacitance of the charge storage electrode in which the hemispherical polycrystalline silicon is formed on the surface is not shown. It can be seen that the capacitance increased by about 2.48 times. As described above, even if the wall portion of the cylinder is formed of undoped amorphous silicon, depletion due to PH 3 doping can be alleviated, and thus sufficient capacitance can be secured.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 제 2 실시예를 설명하기 위한 소자의 단면도로서,3A to 3C are cross-sectional views of devices for describing the second embodiment of the present invention.

도 3a는 접합부(12)가 형성된 실리콘 기판(11)상에 절연막(13)을 형성한 후 상기 접합부(12)가 노출되도록 상기 절연막(13)을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 제 1 실리콘층(14)을 형성한 다음 상기 제 1 실리콘층(14)상에 제 2 실리콘층(15)을 형성한 상태의 단면도로서, 상기 절연막(13)은 BPSG, BSG, PSG 등과 같은 도프 또는 열 산화막(SiO2), 또는 고온 산화막(HTO) 등과 같은 언도프 산화막으로 형성한다. 또한, 상기 제 1 실리콘층(14)은 인-시투 인(P) 도프 비정질 실리콘으로 형성하며, 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530℃의 온도에서 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 또는 Si2H6를 이용하며, 도펀트 가스로는 N2, He 등과 같은 불활성 가스에 희석된 PH3 또는 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3 가스를 이용하여 증착한다. 그리고 상기 제 2 실리콘 층(15)은 언도프 비정질 실리콘으로 형성하며, 상기 언도프 비정질 실리콘은 증착 시 상기 PH3 가스의 공급을 중단한 상태에서 증착되도록 한다.3A illustrates that after forming the insulating film 13 on the silicon substrate 11 having the junction part 12 formed thereon, the insulating layer 13 is patterned to expose the junction part 12 to form a contact hole, and the contact hole is buried. A cross-sectional view of a state in which the first silicon layer 14 is formed on the entire upper surface thereof, and then the second silicon layer 15 is formed on the first silicon layer 14, wherein the insulating layer 13 is made of BPSG and BSG. , A dope or thermal oxide film (SiO 2 ) such as PSG, or an undoped oxide film such as high temperature oxide (HTO). In addition, the first silicon layer 14 is formed of in-situ phosphorus (P) dope amorphous silicon, and the dope amorphous silicon is SiH 4 or Si 2 H 6 as a silicon source gas at a temperature of 300 to 530 ° C. The dopant gas is deposited using PH 3 diluted in an inert gas such as N 2 or He or PH 3 diluted in silicon source gas. The second silicon layer 15 is formed of undoped amorphous silicon, and the undoped amorphous silicon is deposited while the supply of the PH 3 gas is stopped during deposition.

도 3b는 전하저장전극용 마스크를 사용한 사진 및 식각 공정으로 상기 제 2 실리콘층(15) 및 제 1 실리콘층(14)을 순차적으로 패터닝한 상태의 단면도이다.3B is a cross-sectional view of the second silicon layer 15 and the first silicon layer 14 sequentially patterned by a photolithography and an etching process using a mask for a charge storage electrode.

도 3c는 산화물 식각 용액을 이용하여 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 10-4 Torr 이하의 압력이 유지되는 진공 또는 고진공 상태의 싱글 타입 또는 배치 타입 챔버에서 SiH4 또는 Si2H6 가스를 소오스 가스로 사용하여 상기 제 1 및 제 2 실리콘층(14 및 15)의 노출된 표면에 실리콘(Si) 시드를 형성한 다음 열처리하여 상기 제 1 및 제 2 실리콘층(14 및 15)의 노출된 표면에 반구형 다결절 실리콘(16)이 형성되도록 한 상태의 단면도로서, 상기 열처리시 상기 제 1 및 제 2 실리콘층(14 및 15)의 실리콘(Si) 원자가 표면으로 이동하여 상기 시드를 중심으로 반구형 다결정 실리콘을 이루게 된다.FIG. 3C shows a source of SiH 4 or Si 2 H 6 gas in a single or batch type chamber in a vacuum or high vacuum state in which a pressure of 10 −4 Torr or less is maintained after removal of the native oxide film grown on the surface using an oxide etching solution. Using as a gas to form a silicon (Si) seed on the exposed surfaces of the first and second silicon layers 14 and 15 and then heat treatment to expose the exposed surfaces of the first and second silicon layers 14 and 15. A cross-sectional view showing a hemispherical polycrystalline silicon 16 formed on the substrate, wherein silicon (Si) atoms of the first and second silicon layers 14 and 15 move to the surface during the heat treatment, and the hemispherical polycrystal is formed around the seed. Silicon is formed.

상기와 같이 표면이 반구형 다결정 실리콘으로 이루어진 전하저장전극을 형성한 후 전하저장전극내의 도펀트의 농도가 감소되거나 도펀트가 존재하지 않게 되면 공핍에 의한 정전용량의 저하가 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 공정후 600 내지 800 ℃의 온도 및 PH3 가스 분위기에서 열 도핑을 실시하거나, 또 는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne)과 같은 불활성 가스를 이용하여 플라즈마 도핑을 실시할 수 있다.As described above, if the dopant concentration in the charge storage electrode is reduced or the dopant is not present after the charge storage electrode is formed of hemispherical polycrystalline silicon, the capacitance may be reduced due to depletion. After the process, thermal doping may be performed at a temperature of 600 to 800 ° C. and a PH 3 gas atmosphere, or plasma doping may be performed using an inert gas such as argon (Ar), helium (He), or neon (Ne). .

도 4a 내지 4f는 본 발명의 제 3 실시예를 설명하기 위한 소자의 단면도로 서,4A to 4F are cross-sectional views of devices for explaining a third embodiment of the present invention.

도 4a는 접합부(22)가 형성된 실리콘 기판(21)상에 제 1 절연막(23)을 형성한 후 상기 접합부(22)가 노출되도록 상기 제 1 절연막(23)을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 제 2 절연막(24)을 형성한 상태 의 단면도로서, 상기 제 1 절연막(23)은 BPSG, BSG, PSG 등과 같은 도프 또는 열 산화막(SiO2),또는 고온 산화막(HTO) 등과 같은 언도프 산화막으로 형성하고, 상기, 제 2 절연막(24)은 붕소(B) 또는 인(P)이 도핑된 도프 산화막 등과 같이 패터닝히 용이한 물질로 형성하며, 그 두께는 형성될 전하저장전극이 높이와 같게 되도록 한다.4A illustrates that after forming the first insulating film 23 on the silicon substrate 21 on which the junction part 22 is formed, patterning the first insulating layer 23 to expose the junction part 22 to form a contact hole. A cross-sectional view of a state in which the second insulating film 24 is formed on the entire upper surface of the contact hole is filled, wherein the first insulating film 23 is a dope or thermal oxide film (SiO 2 ) such as BPSG, BSG, PSG, or a high temperature oxide film. The second insulating film 24 is formed of a material that is easily patterned, such as a dope oxide film doped with boron (B) or phosphorus (P), and the thickness thereof. The charge storage electrode to be made is the same height.

도 4b는 전하저장전극용 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 전하저장전극이 형성될 부분의 상기 제 2 절연막을 제거한 상태의 단면도이다.4B is a cross-sectional view of a state in which the second insulating layer is removed from a portion where the charge storage electrode is to be formed by a photolithography and an etching process using a mask for the charge storage electrode.

도 4c는 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 실리콘층(25)을 형성한 후 상기 실리콘층(25)상에 산화막(26)을 형성하고 상기 실리콘층(25)이 노출되는 시점까지 상기 산화막(26)을 에치백(Etch back)한 상태의 단면도로서, 이때 상기 콘택홀 상부의 전하저장전극이 형성될 부분에만 상기 산화막이 잔류된다. 여기서 상기 실리콘층(25)은 인(P)의 농도가 1E15 내지 1E19 atoms/cc인 도프(Lightly doped)비정질 실리콘 또는 언도프 비정질 실리콘으로 형성하는데, 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 또는 Si2H6를 이용하며, 도펀트 가스로는 N2, He 등과 같은 불활성 가스에 희석된 PH3 또는 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3 가스를 이용하여 증착하고, 상기 언도프 비정질 실리콘은 300 내지 530℃의 온도에서 실리콘 소오스 가스로 SiH4 또는 Si2H6를 이용하여 증착한다. 그리고 상기 산화막(26)은 화학기상증착(CVD) 산화막으로 형성한다.In FIG. 4C, after the silicon layer 25 is formed on the entire upper surface of the contact hole, the oxide layer 26 is formed on the silicon layer 25 and the oxide layer is exposed until the silicon layer 25 is exposed. A cross-sectional view of the back portion 26 etched back, wherein the oxide film remains only at a portion where the charge storage electrode is formed on the contact hole. The silicon layer 25 is formed of lightly doped amorphous silicon or undoped amorphous silicon having a concentration of phosphorus (P) of 1E15 to 1E19 atoms / cc, wherein the dope amorphous silicon is formed at a temperature of 300 to 530 ° C. silicon source gas, and using SiH 4 or Si 2 H 6, the dopant gas is N 2, the undoped deposited, using a PH 3 gas diluted to a PH 3 or the silicon-source gas diluted with the same inert gas as a He Amorphous silicon is deposited using SiH 4 or Si 2 H 6 as a silicon source gas at a temperature of 300 to 530 ° C. The oxide film 26 is formed of a chemical vapor deposition (CVD) oxide film.

도 4d는 노출된 부분의 상기 실리콘층(25)을 식각한 상태의 단면도이고, 도 4e는 잔류된 상기 제 2 절연막(24) 및 산화막(26)을 순차적으로 제거한 상태의 단면도이다.FIG. 4D is a cross-sectional view of the exposed portion of the silicon layer 25, and FIG. 4E is a cross-sectional view of a state in which the remaining second insulating film 24 and the oxide film 26 are sequentially removed.

도 4f는 산화물 식각 용액을 이용하여 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 10-4 Torr 이하의 압력이 유지되는 진공 또는 고진공 상태의 싱글 타입 또는 배치 타입 챔버에서 SiH4 또는 Si2H6 가스를 소오스 가스로 사용하여 상기 실리콘층(25)의 표면에 실리콘(Si) 시드를 형성하고 열처리하여 상기 실리콘층(25)의 표면에 반구형 다결정 실리콘(27)이 형성되도록 한 상태의 단면도로서, 상기 열처리시 상기 실리콘층(25)의 실리콘(25)의 실리콘(Si) 원자가 표면으로 이동하여 상기 시드를 중심으로 반구형 다결정 실리콘을 이루게 된다.FIG. 4F shows a source of SiH 4 or Si 2 H 6 gas in a single or batch type chamber in a vacuum or high vacuum state in which a pressure of 10 −4 Torr or less is maintained after removal of the native oxide film grown on the surface using an oxide etching solution. A cross-sectional view of a state in which silicon (Si) seeds are formed on a surface of the silicon layer 25 and heat treated to form a hemispherical polycrystalline silicon 27 on the surface of the silicon layer 25 by using a gas. The silicon (Si) atoms of the silicon 25 of the silicon layer 25 move to the surface to form hemispherical polycrystalline silicon around the seed.

상기와 같이 표면이 반구형 다결정 실리콘으로 이루어진 전하저장전극을 형 성한 후 전하저장전극내의 도펀트의 농도가 감소되거나 도펀트가 존재하기 않게 되면 공핍에 의한 정전용량의 저하가 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 공정후 600 내지 800 ℃의 온도 및 PH3 가스 분위기에서 열 도핑을 실시하거나, 또는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne)과 같은 불활성 가스를 이용하여 플라즈마 도핑을 실시할 수 있다.As described above, after the charge storage electrode is formed of hemispherical polycrystalline silicon, the dopant concentration in the charge storage electrode is decreased or the dopant is not present. After the process, thermal doping may be performed at a temperature of 600 to 800 ° C. and a PH 3 gas atmosphere, or plasma doping may be performed using an inert gas such as argon (Ar), helium (He), or neon (Ne).

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 실리콘 기판의 접합부와 연결된 부분은 도프 비정질 실리콘으로 형성하고, 실린더 벽으로 이용될 부분은 언도프 비정질 실리콘으로 형성하여 반구형 다결정 실리콘 형성시 실리콘(Si) 원자의 이동이 최적화 되도록 하므로써 균일한 그레인을 갖는 반구형 다결정 실리콘의 형성이 가능해진다. 따라서 전하저장전극이 유효 표면적을 극대화시킬 수 있으며, 이를 이용하여 충분한 정전용량을 갖는 고집적 반도체 메모리 소자를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명을 이용하는 경우 고가의 도핑 가스 사용을 배제시키므로써 생산 단가를 절감시킬 수 있으며, 공정 마진을 증가시켜 수율 증대를 이룰 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the portion connected to the junction of the silicon substrate is formed of dope amorphous silicon, and the portion to be used as the cylinder wall is formed of undoped amorphous silicon, so that the movement of silicon (Si) atoms in forming hemispherical polycrystalline silicon is prevented. The optimization allows the formation of hemispherical polycrystalline silicon with uniform grains. Therefore, the charge storage electrode can maximize the effective surface area, and can be used to manufacture a highly integrated semiconductor memory device having sufficient capacitance. In addition, the use of the present invention can reduce the production cost by eliminating the use of expensive doping gas, it is possible to obtain an effect that can increase the yield by increasing the process margin.

Claims (26)

접합부가 형성된 실리콘 기판상에 절연막을 형성한 후 상기 접합부가 노출되도록 상기 절연막을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 실리콘층을 형성하는 단계와,Forming an insulating layer on the silicon substrate on which the junction is formed, and then patterning the insulating layer to expose the junction, forming a contact hole, and forming a silicon layer on the entire upper surface to fill the contact hole; 상기 실리콘층상에 산화막을 형성한 후 전하저장전극용 마스크를 사용하여 상기 산화막 및 실리콘층을 순차적으로 패터닝하는 단계와,Forming an oxide layer on the silicon layer and sequentially patterning the oxide layer and the silicon layer using a mask for a charge storage electrode; 상기 패터닝된 실리콘층 및 산화막의 측벽에 실리콘 스페이서를 형성한 후 상기 산화막을 제거하는 단계와,Removing the oxide film after forming a silicon spacer on sidewalls of the patterned silicon layer and the oxide film; 전체구조상부에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 상기 실리콘층 및 실리콘 스페이서의 표면에 실리콘 시드를 형성하고 열처리하여 상기 실리콘층 및 실리콘 스페이서의 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되도록 하는 단계와,Removing the natural oxide film grown on the entire structure, and forming a silicon seed on the surface of the silicon layer and the silicon spacer and heat-treating to form hemispherical polycrystalline silicon on the surface of the silicon layer and the silicon spacer; 상기 반구형 다결정 실리콘을 포함한 전체구조상부에 열 도핑 공정 및 플라즈마 도핑 공정중 어느 하나의 공정을 실시하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And performing any one of a thermal doping process and a plasma doping process on the entire structure including the hemispherical polycrystalline silicon. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 절연막은 BPSG, BSG, PSG, 열 산화막 및 고온 산화막중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The insulating film is a method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, characterized in that consisting of any one of BPSG, BSG, PSG, thermal oxide film and high temperature oxide film. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 실리콘층은 도프 비정질 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And the silicon layer is formed of dope amorphous silicon. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 증착되며, 증착시 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스가 이용되고, 도펀트 가스 로는 불활성 가스에 희석된 PH3 및 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3중 어느 하나의 가스가 이용되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The dope amorphous silicon is deposited at a temperature of 300 to 530 ° C., and any one of SiH 4 and Si 2 H 6 is used as the silicon source gas, and PH 3 and silicon source diluted in an inert gas are used as the dopant gas. Method for forming a charge storage electrode of a semiconductor device, characterized in that any one of the PH 3 diluted in the gas is used. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 실리콘 스페이서는 도프 비정질 실리콘 및 언도프 비정질 실리콘중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And the silicon spacer is formed of any one of dope amorphous silicon and undoped amorphous silicon. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 증착되며, 증착시 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스가 이용되고, 도펀트 가스로는 불활성 가스에 희석된 PH3 및 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3중 어느 하나의 가스가 이용되며, 도핑 농도는 1E15 내지 1E19 atoms/cc인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The dope amorphous silicon is deposited at a temperature of 300 to 530 ° C., any one of SiH 4 and Si 2 H 6 is used as the silicon source gas, and PH 3 and silicon source diluted in an inert gas are used as the dopant gas. A method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, wherein any one of PH 3 diluted in the gas is used, and the doping concentration is 1E15 to 1E19 atoms / cc. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 언도프 비정질 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 증착되며, 증착시 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스가 이용되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The undoped amorphous silicon is deposited at a temperature of 300 to 530 ℃, the silicon source gas during deposition, any one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas is formed in the charge storage electrode forming method of the semiconductor device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실리콘 시드 형성시 이용되는 소오스 가스는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The source gas used to form the silicon seed is any one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas, the method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 도핑 공정은 600 내지 800 ℃의 온도 및 PH3 가스 분위기에서 실시하며, 상기 플라즈마 도핑 공정은 불활성 가스를 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The thermal doping process is carried out in a temperature of 600 to 800 ℃ and a PH 3 gas atmosphere, the plasma doping process is performed using an inert gas, the charge storage electrode forming method of a semiconductor device. 접합부가 형성된 실리콘 기판상에 절연막을 형성한 후 상기 접합부가 노출되도록 상기 절연막을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 도프트 실리콘층을 형성하는 단계와,Forming an insulating layer on the silicon substrate on which the junction is formed, and then patterning the insulating layer to expose the junction, forming a contact hole, and forming a doped silicon layer on the entire upper surface to fill the contact hole; 상기 도프트 실리콘층상에 언도프트 실리콘층을 형성한 후 전하저장전극용 마스크를 사용하여 상기 언도프트 실리콘층 및 도프트 실리콘층을 순차적으로 패터닝하는 단계와,Forming an undoped silicon layer on the doped silicon layer and sequentially patterning the undoped silicon layer and the doped silicon layer using a mask for a charge storage electrode; 전체구조상부에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 상기 도프트 및 언도프트 실리콘층의 노출된 표면에 실리콘 시드를 형성하고 열처리하여 상기 도프트 및 언도프트 실리콘층의 노출된 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되도록 하는 단계와,After removing the natural oxide film grown on the entire structure to form a silicon seed on the exposed surface of the doped and undoped silicon layer and heat treatment to form a hemispherical polycrystalline silicon on the exposed surface of the doped and undoped silicon layer To do that, 상기 반구형 다결정 실리콘을 포함한 전체구조상부에 열 도핑 공정 및 플라즈마 도핑 공정중 어느 하나의 공정을 실시하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And performing any one of a thermal doping process and a plasma doping process on the entire structure including the hemispherical polycrystalline silicon. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 절연막은 BPSG, BSG, PSG, 열 산화막 및 고온 산화막중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The insulating film is a method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, characterized in that consisting of any one of BPSG, BSG, PSG, thermal oxide film and high temperature oxide film. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 도프트 실리콘층과 언도프트 실리콘층은 인-시투 공정으로 형성되는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And the doped silicon layer and the undoped silicon layer are formed in an in-situ process. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 도프트 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 증착되며, 증착시 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스가 이용되고, 도펀트 가스로는 불활성 가스에 희석된 PH3 및 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3중 어느 하나의 가스가 이용되어 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The doped silicon is deposited at a temperature of 300 to 530 ° C., and any one of SiH 4 and Si 2 H 6 is used as the silicon source gas, and PH 3 and silicon source diluted in an inert gas are used as the dopant gas. Method for forming a charge storage electrode of a semiconductor device, characterized in that formed by using any one of the PH 3 diluted in the gas. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 실리콘 시드 형성시 이용되는 소오스 가스는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The source gas used to form the silicon seed is any one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas, the method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device. 삭제delete 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 열 도핑 공정은 600 내지 800℃의 온도 및 PH3 가스 분위기에서 실시하며, 상기 플라즈마 도핑 공정은 불활성 가스를 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The thermal doping process is carried out in a temperature of 600 to 800 ℃ and a PH 3 gas atmosphere, the plasma doping process using a inert gas, characterized in that the charge storage electrode forming method of a semiconductor device. 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법에 있어서,In the method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, 접합부가 형성된 실리콘 기판상에 제 1 절연막을 형성한 후 상기 접합부가 노출되도록 상기 제1 절연막을 패터닝하여 콘택홀을 형성하고 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 제 2 절연막을 형성하는 단계와,Forming a first insulating film on the silicon substrate on which the junction is formed, and then patterning the first insulating film to expose the junction, and forming a contact hole and forming a second insulating film on the entire upper surface of the contact hole to be filled; 상기 단계로부터 전하저장전극용 마스크를 사용하여 전하저장전극이 형성될 부분의 상기 제 2 절연막을 제거하는 단계와,Removing the second insulating film of the portion where the charge storage electrode is to be formed using the mask for the charge storage electrode from the step; 상기 단계로부터 상기 콘택홀이 매립되도록 전체 상부면에 실리콘층을 형성한 후 상기 실리콘층상에 산화막을 형성하는 단계와,Forming an oxide layer on the silicon layer after forming a silicon layer on the entire upper surface such that the contact hole is filled from the step; 상기 단계로부터 상기 실리콘층이 노출되는 시점까지 상기 산화막을 에치백한 후 노출된 부분의 상기 실리콘층을 식각하는 단계와,Etching back the oxide layer from the step to a time point at which the silicon layer is exposed, and then etching the exposed silicon layer; 상기 단계로부터 잔류된 상기 제 2 절연막 및 산화막을 순차적으로 제거하는 단계와,Sequentially removing the second insulating film and the oxide film remaining from the step; 상기 단계로부터 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 상기 실리콘층의 표면에 실리콘 시드를 형성하고 열처리하여 상기 실리콘층의 표면에 반구형 다결정 실리콘이 형성되도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.Removing the natural oxide film grown on the surface from the step after forming a silicon seed on the surface of the silicon layer and heat treatment to form a hemispherical polycrystalline silicon on the surface of the silicon layer, characterized in that the charge storage of the semiconductor device Electrode formation method. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 1 절연막은 BPSG, BSG, PSG, 열 산화막 및 고온 산화막중 어느 하나로 이루어지며, 상기 제 2 절연막은 도프 산화막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And the first insulating film is made of any one of BPSG, BSG, PSG, thermal oxide film and high temperature oxide film, and the second insulating film is formed of a dope oxide film. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 실리콘층은 도프 비정질 실리콘 및 언도프 비정질 실리콘중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And the silicon layer is formed of any one of dope amorphous silicon and undoped amorphous silicon. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 도프 비정질 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 증착하며, 증착시 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스가 이용되고, 도펀트 가스로는 불활성 가스에 희석된 PH3 및 실리콘 소오스 가스에 희석된 PH3중 어느 하나의 가스가 사용되며, 도핑농도는 1E15 내지 1E19 atoms/cc인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The dope amorphous silicon is deposited at a temperature of 300 to 530 ° C., and any one of SiH 4 and Si 2 H 6 is used as the silicon source gas, and PH 3 and silicon source diluted in an inert gas are used as the dopant gas. A method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device, wherein any one of PH 3 diluted in the gas is used, and the doping concentration is 1E15 to 1E19 atoms / cc. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 언도프 비정질 실리콘은 300 내지 530 ℃의 온도에서 증착되며, 증착시 실리콘 소오스 가스로는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스가 이용되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The undoped amorphous silicon is deposited at a temperature of 300 to 530 ℃, the silicon source gas during deposition, any one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas is formed in the charge storage electrode forming method of the semiconductor device. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 산화막은 화학기상증착 산화막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The oxide film is a charge storage electrode forming method of a semiconductor device, characterized in that consisting of a chemical vapor deposition oxide film. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 실리콘 시드 형성시 이용되는 소오스 가스는 SiH4 및 Si2H6중 어느 하나의 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The source gas used to form the silicon seed is any one of SiH 4 and Si 2 H 6 gas, the method of forming a charge storage electrode of a semiconductor device. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 반구형 다결정 실리콘을 형성하는 단계로부터 열 도핑 공정 및 플라즈 마 도핑 공정중 어느 하나의 공정을 실시하는 단계를 더 포함하여 이루어디는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.And performing one of a thermal doping process and a plasma doping process from the forming of the hemispherical polycrystalline silicon. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 열 도핑 공정은 600 내지 800 ℃의 온도 및 PH3 가스 분위기에서 실시하며, 상기 플라즈마 도핑 공정은 불활성 가스를 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법.The thermal doping process is carried out in a temperature of 600 to 800 ℃ and a PH 3 gas atmosphere, the plasma doping process is performed using an inert gas, the charge storage electrode forming method of a semiconductor device.
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