JPH09191092A - Method of forming polycrystalline silicon film and method of manufacturing capacitor of semiconductor device using the same - Google Patents
Method of forming polycrystalline silicon film and method of manufacturing capacitor of semiconductor device using the sameInfo
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- JPH09191092A JPH09191092A JP8354567A JP35456796A JPH09191092A JP H09191092 A JPH09191092 A JP H09191092A JP 8354567 A JP8354567 A JP 8354567A JP 35456796 A JP35456796 A JP 35456796A JP H09191092 A JPH09191092 A JP H09191092A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン膜の製造方法及びこれを用いたキャ
パシタストレージ電極の製造方法を提供する。
【解決手段】 シリコン膜はSiH4 ガスとSi2 H6
ガスを順次的に注入して形成したり、SiH4 ガスとS
i2 H6 ガスとの混合比を調節して同時に注入すること
により形成する。本発明のシリコン膜の形成方法によれ
ば、コンタクトホールや半導体基板上の段差の大きな部
位に形成されたシリコン膜にボイドの発生が防止できて
シリコン膜の信頼性を増大させ、局部的結晶化が発生し
なく成膜速度が向上されるので部分的にHSG多結晶シ
リコンが形成されないバルドディフェクト(bald defec
t )現象も防止される。特にキャパシタ製造工程に適用
時、無欠陥の表面積が最大化されたストレージ電極が形
成できてキャパシタのキャパシタンスの向上を達成しう
る。
(57) Abstract: A method for manufacturing a silicon film and a method for manufacturing a capacitor storage electrode using the same are provided. A silicon film is formed of SiH 4 gas and Si 2 H 6
Gas is sequentially injected to form SiH 4 gas and S
It is formed by adjusting the mixing ratio with the i 2 H 6 gas and simultaneously injecting. According to the method for forming a silicon film of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of voids in the silicon film formed in a contact hole or a portion having a large step on the semiconductor substrate, thereby increasing the reliability of the silicon film and locally crystallization. HSG polycrystalline silicon is not partially formed because the film formation rate is improved without occurrence of bald defect (bald defec
t) The phenomenon is also prevented. Particularly, when applied to a capacitor manufacturing process, a storage electrode having a defect-free surface area maximized can be formed, and the capacitance of the capacitor can be improved.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特にシラン(SiH4 )ガスとジシラン(S
i2 H6 )ガスとを用いてシリコン膜を形成することに
よりボイドの発生が防止でき、シリコン膜の全面に均等
な半球形グレーン(Hemispherical Grain:HSG )の多
結晶シリコンを形成しうるシリコン膜の製造方法及びこ
れを用いたキャパシタストレージ電極の製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to silane (SiH 4 ) gas and disilane (S).
A silicon film capable of preventing the generation of voids by forming a silicon film using i 2 H 6 ) gas and forming uniform hemispherical grain (HSG) polycrystalline silicon on the entire surface of the silicon film. And a method for manufacturing a capacitor storage electrode using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】DRAM(Dynamic Random Access Memory)
は1つのキャパシタと1つのトランジスターで構成され
たメモリセルよりなる。特に情報を貯蔵させる手段とし
て使用されるキャパシタはDRAM装置において非常に
重要である。ところで、情報の区分を可能にするために
は一定した大きさ以上の電荷量が要求される。従って、
特定量以上の電荷量をキャパシタに誘導すべきである。
キャパシタの電荷量QはキャパシタのキャパシタンスC
と動作電圧Vとの掛算で決められる。しかし、この頃は
動作電圧が徐々に低くなる趨勢である。従って、特定量
以上の電荷量を得るためにはキャパシタンスを大きくす
るしかない。2. Description of the Related Art DRAM (Dynamic Random Access Memory)
Comprises a memory cell composed of one capacitor and one transistor. In particular, capacitors used as a means for storing information are very important in DRAM devices. By the way, in order to enable the division of information, a charge amount of a certain magnitude or more is required. Therefore,
A certain amount of charge or more should be induced in the capacitor.
The charge amount Q of the capacitor is the capacitance C of the capacitor.
And the operating voltage V are multiplied. However, at this time, the operating voltage is gradually decreasing. Therefore, the capacitance must be increased in order to obtain a specific charge or more.
【0003】キャパシタンスは、第1、キャパシタの有
効面積を増加させたり、第2、高誘電率の誘電体を使用
したり、第3、誘電体の厚さを減少させることにより増
加させうる。特にDRAM装置の集積度が増加するほど
キャパシタが占める面積が徐々に減少する。従って高集
積DRAM装置に適したキャパシタを形成するためには
ストレージ電極の表面積を増加させることが必須的であ
る。ストレージ電極の表面積を増加させるため使用する
方法には電極の構造を3次元的に形成する構造的な方法
とHSG多結晶シリコンをストレージ電極の表面に形成
する物性変形方法等がある。Capacitance can be increased by first increasing the effective area of the capacitor, by using a second, high dielectric constant dielectric, and third by decreasing the thickness of the dielectric. Particularly, as the integration degree of the DRAM device increases, the area occupied by the capacitor gradually decreases. Therefore, it is essential to increase the surface area of the storage electrode in order to form a capacitor suitable for a highly integrated DRAM device. Methods used to increase the surface area of the storage electrode include a structural method of three-dimensionally forming the structure of the electrode and a physical property deformation method of forming HSG polycrystalline silicon on the surface of the storage electrode.
【0004】HSG多結晶シリコンを形成する方法では
非晶質シリコンが多結晶シリコンに相変換する過程から
発生する特異な物理的現象を用いる。基板に非晶質シリ
コンを蒸着した後熱を加えると、前記非晶質シリコンは
微細な半球形のグレーン等を形成して凸凹の表面を有す
る中間多結晶シリコンに相変換される。変態過程を通し
て形成された凸凹の表面は平らな表面より2、3倍の表
面積の増加となる。The method of forming HSG polycrystalline silicon uses a unique physical phenomenon that occurs during the process of phase conversion of amorphous silicon into polycrystalline silicon. When amorphous silicon is vapor-deposited on the substrate and then heated, the amorphous silicon forms fine hemispherical grains or the like, and undergoes phase conversion into intermediate polycrystalline silicon having an uneven surface. The uneven surface formed through the transformation process increases the surface area by a factor of 2 to 3 compared to the flat surface.
【0005】以下、HSG多結晶シリコンの形成方法を
用いたストレージ電極の製造方法を説明する。まず、図
1に示されているように、半導体基板10上にフィール
ド酸化膜12を形成した後、アクティブ領域上にゲート
絶縁膜14とゲート電極16を順次的に形成してから不
純物をドーピングして不純物領域17を形成する。次い
で、前記結果物の全面に第1絶縁膜18を形成した後、
不純物領域17を露出させる第1コンタクトホール19
を第1絶縁膜18内に形成してから第1コンタクトホー
ル19を導電膜として埋没し、第1絶縁膜18上に所定
の厚さとなるように導電膜を形成する。次いで、導電膜
をパタニングしてビットライン20を形成する。引続
き、ビットライン20が形成された結果物の全面に第2
絶縁膜22を形成した後、不純物領域17と後続工程で
形成されるストレージ電極を連結するための第2コンタ
クトホール23を形成する。Hereinafter, a method of manufacturing a storage electrode using the method of forming HSG polycrystalline silicon will be described. First, as shown in FIG. 1, after forming a field oxide film 12 on a semiconductor substrate 10, a gate insulating film 14 and a gate electrode 16 are sequentially formed on an active region, and then impurities are doped. To form the impurity region 17. Then, after forming the first insulating film 18 on the entire surface of the resultant structure,
First contact hole 19 exposing impurity region 17
Is formed in the first insulating film 18, the first contact hole 19 is buried as a conductive film, and the conductive film is formed on the first insulating film 18 so as to have a predetermined thickness. Then, the conductive film is patterned to form the bit line 20. Then, a second layer is formed on the entire surface of the resultant structure where the bit line 20 is formed.
After forming the insulating film 22, a second contact hole 23 for connecting the impurity region 17 and a storage electrode formed in a subsequent process is formed.
【0006】次いで、図2のように第2コンタクトホー
ル23を埋没して前記第2絶縁膜22上に所定の厚さと
なるようにシリコン膜24を形成する。前記シリコン膜
24はシラン系ガスをソースガスとして形成する。次い
で、前記シリコン膜24をパタニングして図3に示され
たようにストレージ電極パターン24Aに形成した後、
結果物を熱処理して図4に示されたようにストレージ電
極パターン24Aの表面にHSG多結晶シリコン26を
形成する。Next, as shown in FIG. 2, the second contact hole 23 is buried and a silicon film 24 is formed on the second insulating film 22 to have a predetermined thickness. The silicon film 24 is formed using a silane-based gas as a source gas. Then, the silicon film 24 is patterned to form a storage electrode pattern 24A as shown in FIG.
The resulting product is heat-treated to form HSG polycrystalline silicon 26 on the surface of the storage electrode pattern 24A as shown in FIG.
【0007】ところで、前記シラン系ガスとしてSiH
4 ガスを使用してシリコン膜24を形成する場合、成膜
速度が低く、インサイチュー(in−Situ)ドーピング時
ドーピング用ガスと蒸着される位置に対して競争する。
従って、ドーピング用ガスの注入量に応じて成膜速度が
大きく変わるので厚さの調節が容易でない。また、工程
温度の高い短所がある。そして、HSG多結晶シリコン
の形成のための熱処理過程中ストレージ電極パターン2
4Aの所定領域に局部的に結晶化が行われるので非晶質
シリコンが局部的に結晶化されたシリコンの核に移動し
てHSG多結晶シリコン26の結晶グレーン等をストレ
ージ電極パターン24Aの全面に均一に形成する結晶成
長段階が遮断される。従って、図4及び図5のA領域の
ようにストレージ電極パターンの表面にHSG多結晶シ
リコン26が形成されていないバルドディフェクト(ba
ld defect )が発生する。By the way, SiH is used as the silane-based gas.
When the silicon film 24 is formed by using four gases, the film formation rate is low, and the in-situ doping gas competes with the doping gas for the deposition position.
Therefore, the film forming rate changes greatly depending on the injection amount of the doping gas, and it is not easy to control the thickness. In addition, there is a disadvantage that the process temperature is high. Then, during the heat treatment process for forming the HSG polycrystalline silicon, the storage electrode pattern 2 is formed.
Since crystallization is locally performed in a predetermined region of 4A, the amorphous silicon moves to the nucleus of the locally crystallized silicon, so that the crystal grains of the HSG polycrystalline silicon 26 and the like are deposited on the entire surface of the storage electrode pattern 24A. The uniform crystal growth stage is blocked. Therefore, unlike the region A of FIGS. 4 and 5, the HSG polycrystalline silicon 26 is not formed on the surface of the storage electrode pattern, and the balde defect (ba
ld defect) occurs.
【0008】反面にSi2 H6 ガスを使用してCOB
(capacitor on bitline)構造のストレージ電極用コン
タクトホールのように段差の大きな部位にシリコン膜2
4を形成する場合には段差が60%以下の不良シリコン
膜が形成される。従って、図6のB領域のようにボイド
が発生してシリコン膜の信頼性を低下させる問題点があ
る。On the other hand, a CO 2 gas using Si 2 H 6 gas is used.
A silicon film 2 is formed on a portion having a large step like a contact hole for a storage electrode having a (capacitor on bit line) structure
4 is formed, a defective silicon film having a step difference of 60% or less is formed. Therefore, there is a problem that a void is generated like the region B in FIG. 6 and the reliability of the silicon film is lowered.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前記の
ような問題点を解決するためSiH4 ガスとSi2 H6
ガスとを用いてシリコン膜を形成することによりボイド
の発生が防止でき、シリコン膜の全面にHSG多結晶シ
リコンを形成しうるシリコン膜の形成方法を提供するこ
とにある。The object of the present invention is to solve the above problems by using SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas.
It is an object of the present invention to provide a method for forming a silicon film which can prevent the generation of voids by forming a silicon film using a gas and can form HSG polycrystalline silicon on the entire surface of the silicon film.
【0010】本発明の他の目的はキャパシタストレージ
電極の表面に均等にHSG多結晶シリコンを形成しうる
キャパシタの製造方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a capacitor in which HSG polycrystalline silicon can be uniformly formed on the surface of a capacitor storage electrode.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明によるシリコン膜の製造方法は、半導体基板上に
シリコン膜を形成する工程において、(a)SiH4 ガ
スをソースガスとして第1シリコン膜を形成する段階
と、(b)前記第1シリコン膜上にSi2 H6 ガスをソ
ースガスとして第2シリコン膜を形成する段階とを具備
することを特徴とするシリコン膜の形成方法を提供す
る。In order to achieve the above object, the method of manufacturing a silicon film according to the present invention is such that, in the step of forming a silicon film on a semiconductor substrate, (a) SiH 4 gas is used as a source gas for the first silicon. A method of forming a silicon film, comprising: forming a film; and (b) forming a second silicon film on the first silicon film using Si 2 H 6 gas as a source gas. To do.
【0012】本発明において、前記(a)段階は490
〜560℃で、前記(b)段階は480〜560℃で行
うことが望ましい。そして、前記SiH4 ガス及びSi
2 H6 ガスはドーピング用ガスとインサイチュードーピ
ングされ第1シリコン膜及び第2シリコン膜を形成し、
前記ドーピング用ガスはPH3 、希釈されたPH3 、A
sH3 、希釈されたAsH3 、希釈されたBの中何れか
1つを使用することが望ましい。In the present invention, the step (a) is 490.
˜560 ° C., and step (b) is preferably 480˜560 ° C. Then, the SiH 4 gas and Si
2 H 6 gas is in-situ doped with a doping gas to form a first silicon film and a second silicon film,
The doping gas is PH 3 , diluted PH 3 , A
sH 3, AsH 3 diluted, it is desirable to use any one among the diluted B.
【0013】前記目的を達成するため本発明はまた、半
導体基板上にシリコン膜を形成する方法において、Si
H4 ガスとSi2 H6 ガスとの混合ガスを注入してシリ
コン膜を形成することを特徴とするシリコン膜の形成方
法を提供する。To achieve the above object, the present invention also provides a method of forming a silicon film on a semiconductor substrate, the method comprising:
Provided is a method for forming a silicon film, which comprises forming a silicon film by injecting a mixed gas of H 4 gas and Si 2 H 6 gas.
【0014】本発明において、前記混合ガスの注入は4
80〜560℃で行い、前記SiH4 ガスとSi2 H6
ガスとの混合比は2:1〜100:1であることが望ま
しい。そして、前記混合ガスはドーピングガスとインサ
イチュードーピングされシリコン膜を形成することが望
ましく、前記ドーピング用ガスはPH3 、希釈されたP
H3 、AsH3 、希釈されたAsH3 、希釈されたBの
中何れか1つを使用することが望ましい。In the present invention, the injection of the mixed gas is 4
It is performed at 80 to 560 ° C., and the SiH 4 gas and Si 2 H 6 are added.
The mixing ratio with the gas is preferably 2: 1 to 100: 1. The mixed gas is preferably in-situ doped with a doping gas to form a silicon film, and the doping gas is PH 3 and diluted P.
It is desirable to use any one of H 3 , AsH 3 , diluted AsH 3 , and diluted B.
【0015】また、前記他の目的を達成するため本発明
によるキャパシタの製造方法は、(a)半導体基板上に
形成された層間絶縁膜内にトランジスターの不純物領域
を露出させるコンタクトホールを形成する段階と、
(b)SiH4 ガスをソースガスとして前記コンタクト
ホールを充填する第1シリコン膜を形成する段階と、
(c)Si2 H6 ガスをソースガスとして前記第1シリ
コン膜上に第2シリコン膜を形成する段階と、(d)前
記第2シリコン膜及び第1シリコン膜を写真蝕刻工程を
通してストレージ電極パターンに形成する段階と、
(e)前記ストレージ電極パターンの表面に半球形のグ
レーンを有する多結晶シリコンを形成する段階とを具備
することを特徴とする半導体装置のキャパシタの製造方
法を提供する。In order to achieve the above-mentioned other object, the method of manufacturing a capacitor according to the present invention comprises the step of: (a) forming a contact hole exposing an impurity region of a transistor in an interlayer insulating film formed on a semiconductor substrate. When,
(B) forming a first silicon film that fills the contact hole using SiH 4 gas as a source gas;
(C) forming a second silicon film on the first silicon film using Si 2 H 6 gas as a source gas; and (d) forming a storage electrode pattern through a photo-etching process of the second silicon film and the first silicon film. Forming stage into
(E) forming polycrystalline silicon having hemispherical grains on the surface of the storage electrode pattern.
【0016】本発明において、前記第1シリコン膜は5
00〜3000Åの厚さで、前記第2シリコン膜は10
00〜10000Åの厚さで形成することが望ましい。
そして、前記(e)段階は前記ストレージ電極パターン
を高真空でアニーリングする方法、前記ストレージ電極
パターン上に非晶質シリコンから多結晶シリコンに相変
換する温度でSiH4 またはSi2 H6 ガスの中何れか
1つを化学気相蒸着して前記ストレージ電極パターン上
にHSG多結晶シリコン核を形成し、前記HSG多結晶
シリコン核が形成された結果物をアニーリングする方法
の中何れか1つにより行れることが望ましい。望ましく
は、(a)段階の前に前記層間絶縁膜の下部にビットラ
インを形成する段階をさらに具備する。In the present invention, the first silicon film is 5
The second silicon film has a thickness of 00 to 3000Å and a thickness of 10
It is desirable to form it with a thickness of 00 to 10000Å.
In step (e), the storage electrode pattern is annealed in a high vacuum, and the storage electrode pattern is subjected to a phase conversion from amorphous silicon to polycrystalline silicon in SiH 4 or Si 2 H 6 gas. Chemical vapor deposition of one of the two forms HSG polycrystalline silicon nuclei on the storage electrode pattern, and anneals the resultant product in which the HSG polycrystalline silicon nuclei are formed. Is desirable. Preferably, the method further comprises the step of forming a bit line under the interlayer insulating layer before the step (a).
【0017】前記本発明の他の目的を達成するため本発
明はまた、(a)半導体基板上に形成された層間絶縁膜
内にトランジスターの不純物領域を露出させるコンタク
トホールを形成する段階と、(b)SiH4 ガスとSi
2 H6 ガスとの混合ガスをソースガスとして前記コンタ
クトホール内部及び層間絶縁膜上にシリコン膜を形成す
る段階と、(c)前記シリコン膜を写真蝕刻工程を通し
てストレージ電極パターンに形成する段階と、(d)前
記ストレージ電極パターンの表面に半球形のグレーンを
有する多結晶シリコンを形成する段階とを具備すること
を特徴とする半導体装置のキャパシタの製造方法を提供
する。To achieve the other object of the present invention, the present invention also includes (a) forming a contact hole exposing an impurity region of a transistor in an interlayer insulating film formed on a semiconductor substrate, b) SiH 4 gas and Si
Forming a silicon film inside the contact hole and on the interlayer insulating film using a mixed gas of 2 H 6 gas as a source gas; and (c) forming the silicon film into a storage electrode pattern through a photo-etching process, (D) a step of forming polycrystalline silicon having hemispherical grains on the surface of the storage electrode pattern, the method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device.
【0018】本発明において、前記シリコン膜は300
0〜15000Åの厚さで形成することが望ましい。そ
して、前記(d)段階はストレージ電極パターンを高真
空でアニーリングする方法、前記ストレージ電極パター
ン上に非晶質シリコンから多結晶シリコンに相変換する
温度でSiH4 またはSi2 H6 ガスの中何れか1つを
化学気相蒸着して前記ストレージ電極パターン上にHS
G多結晶シリコン核を形成し、前記HSG多結晶シリコ
ン核が形成された結果物をアニーリングする方法の中何
れか1つにより行れることが望ましい。望ましくは、
(a)段階の前に前記層間絶縁膜の下部にビットライン
を形成する段階をさらに具備する。In the present invention, the silicon film is 300
It is desirable to form it with a thickness of 0 to 15000Å. Then, in the step (d), a method of annealing the storage electrode pattern in a high vacuum is used, and either SiH 4 or Si 2 H 6 gas is used at a temperature at which the amorphous silicon is converted to polycrystalline silicon on the storage electrode pattern. Chemical vapor deposition of one of them is performed on the storage electrode pattern by HS.
It is preferable to use any one of the methods of forming G polycrystal silicon nuclei and annealing the resultant product in which the HSG polycrystal silicon nuclei are formed. Preferably,
Before the step (a), a step of forming a bit line under the interlayer insulating layer may be further included.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】図7乃至図9にSiH4 ガスとS
i2 H6 ガスを順次的に注入してストレージ電極の表面
にHSG多結晶シリコンを形成する方法が示されてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION SiH 4 gas and S are shown in FIGS.
A method of sequentially injecting i 2 H 6 gas to form HSG polycrystalline silicon on the surface of the storage electrode is shown.
【0020】図7を参照すれば、半導体基板100上に
フィールド酸化膜102を形成した後、アクティブ領域
上にゲート絶縁膜104とゲート電極106を順次的に
形成する。次いで、不純物をドーピングして不純物領域
107を形成する。引続き、前記結果物の全面に第1絶
縁膜108を形成した後、不純物領域を露出させる第1
コンタクトホール109を第1絶縁膜108内に形成す
る。前記第1コンタクトホールを埋没して第1絶縁膜上
に所定の厚さとなるように導電膜をデポジットした後、
パタニングしてビットライン110を形成する。引続
き、ビットライン110が形成された結果物の全面に第
2絶縁膜112を形成した後、不純物領域107と後続
工程で形成されるストレージ電極を連結しうる第2コン
タクトホール113を形成する。Referring to FIG. 7, after forming a field oxide film 102 on a semiconductor substrate 100, a gate insulating film 104 and a gate electrode 106 are sequentially formed on an active region. Next, impurities are doped to form the impurity regions 107. Subsequently, a first insulating layer 108 is formed on the entire surface of the resultant structure, and then the first impurity layer is exposed.
The contact hole 109 is formed in the first insulating film 108. After depositing a conductive film having a predetermined thickness on the first insulating film by burying the first contact hole,
The bit lines 110 are formed by patterning. Subsequently, a second insulating film 112 is formed on the entire surface of the resultant structure having the bit line 110, and then a second contact hole 113 for connecting the impurity region 107 and a storage electrode formed in a subsequent process is formed.
【0021】次いで、図8のようにSiH4 をソースガ
スとして前記第2コンタクトホール113を埋没する第
1シリコン膜114を形成する。引続き、前記第1シリ
コン膜114上にSi2 H6 をソースガスとして第2シ
リコン膜116を形成する。前記第1シリコン膜114
及び第2シリコン膜116はインサイチューで化学気相
蒸着法を用いて形成し、第1シリコン膜114は490
〜560℃で形成し、前記第2シリコン膜116は48
0〜560℃で形成することが望ましい。そして、前記
第1シリコン膜114の厚さは500〜3000Åで、
前記第2シリコン膜116の厚さは1000〜1000
0Åで形成することが望ましい。また、前記SiH4 ガ
ス及びSi2 H6 ガスは各々ドーピング用ガスと共にイ
ンサイチュードーピングされ不純物がドーピングされた
第1シリコン膜114と第2シリコン膜116とを形成
する。この際、使用されるインサイチュードーピング用
ガスはPH3 、希釈されたPH3 、AsH3 、希釈され
たAsH3 、希釈されたBの中何れか1つであることが
望ましい。Next, as shown in FIG. 8, a first silicon film 114 which fills the second contact hole 113 is formed using SiH 4 as a source gas. Subsequently, a second silicon film 116 is formed on the first silicon film 114 by using Si 2 H 6 as a source gas. The first silicon film 114
The second silicon film 116 and the first silicon film 114 are formed in situ using a chemical vapor deposition method.
The second silicon film 116 is formed at a temperature of about 560 ° C.
It is desirable to form at 0 to 560 ° C. The first silicon film 114 has a thickness of 500 to 3000Å,
The second silicon layer 116 has a thickness of 1000 to 1000.
It is desirable to form with 0Å. In addition, the SiH 4 gas and the Si 2 H 6 gas each form a first silicon film 114 and a second silicon film 116 that are in-situ-doped and doped with a doping gas. At this time, the in-situ doping gas used is preferably any one of PH 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted AsH 3 , and diluted B.
【0022】次いで、前記第1シリコン膜114と第2
シリコン膜116とを写真蝕刻工程でパタニングしてス
トレージ電極パターン114A、116Aの表面にHS
G多結晶シリコン118を形成する。前記HSG多結晶
シリコン118の形成は、第1、自然酸化膜のない前記
ストレージ電極パターン114A、116Aを高真空で
熱処理する方法、第2、前記ストレージ電極パターン1
14A、116A上に非晶質シリコンから多結晶シリコ
ンに相変換する温度でSiH4 またはSi2 H6 ガスの
中何れか1つを化学気相蒸着して前記ストレージ電極パ
ターン114A、116A上にHSG多結晶シリコン核
を形成する段階と前記HSG多結晶シリコン核が形成さ
れた結果物を熱処理する段階とによりHSG多結晶シリ
コンを形成する方法の中何れか1つにより形成しうる。Then, the first silicon film 114 and the second silicon film 114
By patterning the silicon film 116 with a photo-etching process, HS is formed on the surfaces of the storage electrode patterns 114A and 116A.
The G polycrystalline silicon 118 is formed. The HSG polycrystalline silicon 118 is formed by a first method of heat-treating the storage electrode patterns 114A and 116A having no natural oxide film in a high vacuum, and a second storage electrode pattern 1.
Chemical vapor deposition of SiH 4 or Si 2 H 6 gas is performed on the storage electrode patterns 114A and 116A at a temperature at which amorphous silicon is converted to polycrystalline silicon on the storage electrode patterns 114A and 116A. The HSG polycrystalline silicon may be formed by any one of a method of forming HSG polycrystalline silicon by forming a polycrystalline silicon nucleus and performing a heat treatment on the resultant product on which the HSG polycrystalline silicon nucleus is formed.
【0023】前述した本発明によれば、シリコン膜の形
成時にボイドが発生しないSiH4ガスとしてコンタク
トホール113を充填した後、成膜速度の高く、ドーピ
ング不純物により成膜速度が変化しなく、局部的結晶化
が発生しないSi2 H6 ガスでストレージ電極パターン
の大部分を形成する。よって、コンタクトホールの内部
にボイドが発生しないのでシリコン膜の信頼性が増大さ
れ、局部的結晶化が発生しないので部分的にHSG多結
晶シリコンが形成されないバルドディフェクト(bald d
efect )現象も防止される。According to the present invention described above, after the contact hole 113 is filled with SiH 4 gas in which no void is generated during the formation of the silicon film, the film formation rate is high, and the film formation rate does not change due to the doping impurities. Most of the storage electrode pattern is formed by Si 2 H 6 gas that does not cause the selective crystallization. Therefore, since voids are not generated inside the contact hole, the reliability of the silicon film is increased, and local crystallization does not occur, so that HSG polycrystalline silicon is not partially formed.
efect) phenomenon is also prevented.
【0024】図10を参照すれば、図7のような方法に
より第2コンタクトホール113まで形成する。次い
で、SiH4 :Si2 H6 ガスの混合比率が2:1〜1
00:1となるようにSiH4 ガスは100〜1000
sccmの流速で、Si2 H6 ガスは1〜100sccmの流速
で注入してコンタクトホール113を埋没し、コンタク
トホール113が形成されている絶縁層112上に所定
の厚さでシリコン膜120を形成する。前記シリコン膜
120は480〜560℃で3000〜15000Åの
厚さで形成することが望ましい。この際、前記SiH4
とSi2 H6 との混合ガスはドーピング用ガスとインサ
イチュードーピングされ不純物がドーピングされたシリ
コン膜を形成する。この際使用されるドーピング用ガス
はPH3 、希釈されたPH3 、AsH3 、希釈されたA
sH3 、希釈されたBの中何れか1つであることが望ま
しい。Referring to FIG. 10, the second contact hole 113 is formed by the method shown in FIG. Then, the mixing ratio of SiH 4 : Si 2 H 6 gas is 2: 1 to 1
SiH 4 gas is 100 to 1000 so that it becomes 00: 1.
At a flow rate of sccm, Si 2 H 6 gas is injected at a flow rate of 1 to 100 sccm to bury the contact hole 113 and form a silicon film 120 with a predetermined thickness on the insulating layer 112 in which the contact hole 113 is formed. To do. The silicon film 120 is preferably formed to a thickness of 3000 to 15000Å at 480 to 560 ° C. At this time, the SiH 4
And a mixed gas of Si 2 H 6 and the doping gas form an in-situ doped impurity-doped silicon film. The doping gas used at this time is PH 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted A.
It is desirable that it is one of sH 3 and diluted B.
【0025】次いで、図11に示されているように前記
シリコン膜120をパタニングしてストレージ電極パタ
ーン120Aに形成した後、ストレージ電極パターン1
20Aの表面にHSG多結晶シリコン122を形成す
る。前記HSG多結晶シリコン122の形成は、第1、
自然酸化膜のない前記ストレージ電極パターン120A
を高真空で熱処理する方法、第2、前記ストレージ電極
パターン120A上に非晶質シリコンから多結晶シリコ
ンに相変換する温度でSiH4 またはSi2 H6がスの
中何れか1つを化学気相蒸着して前記ストレージ電極パ
ターン120A上にHSG多結晶シリコン核を形成する
段階と前記HSG多結晶シリコン核が形成された結果物
を熱処理する段階とによりHSG多結晶シリコンを形成
する方法の中何れか1つにより形成しうる。Next, as shown in FIG. 11, the silicon film 120 is patterned to form a storage electrode pattern 120A, and then the storage electrode pattern 1 is formed.
HSG polycrystalline silicon 122 is formed on the surface of 20A. The HSG polycrystalline silicon 122 is formed by
The storage electrode pattern 120A having no natural oxide film
Second, heat treatment is performed on the storage electrode pattern 120A in a high vacuum, and SiH 4 or Si 2 H 6 is chemically vaporized on the storage electrode pattern 120A at a temperature at which the amorphous silicon is converted into polycrystalline silicon. Either of the method of forming HSG polycrystalline silicon nuclei on the storage electrode pattern 120A by phase vapor deposition and the step of heat-treating the resultant product in which the HSG polycrystalline silicon nuclei are formed. It can be formed by one.
【0026】前述した本発明によれば、SiH4 とSi
2 H6 の流量を調節することによりデポジットされたシ
リコン膜の段差を向上させ、シリコン膜の表面に均等な
HSG多結晶シリコンを形成しうる。その理由は次のよ
うである。一般的にSiH4をソースガスとして使用し
てシリコン膜をデポジットする場合、デポジットされた
シリコン膜の段差は90%以上であるが、Si2 H6 を
ソースガスとして使用してシリコン膜をデポジットする
場合、デポジットされたシリコン膜の段差は約60%ほ
どに過ぎない。従って、コンタクトホール内部にシリコ
ン膜を形成する時、即ち段差を向上させようとする場合
にはSiH4 の流量を増加させ、主にHSG多結晶シリ
コンが形成されるべきシリコン膜を形成する場合にはS
i2 H6の流量を増加させて形成する。従って、コンタ
クトホールを埋没するシリコン膜内にはボイドが形成さ
れなく、ストレージ電極の表面には均等なHSG多結晶
シリコンを形成しうる。よって、本発明のストレージ電
極の形成に適用する場合、無欠陥の表面積が最大化され
たストレージ電極が形成できてキャパシタのキャパシタ
ンスを増加させうる。According to the invention described above, SiH 4 and Si
By adjusting the flow rate of 2 H 6 , the step of the deposited silicon film can be improved and uniform HSG polycrystalline silicon can be formed on the surface of the silicon film. The reason is as follows. Generally, when depositing a silicon film using SiH 4 as a source gas, the step difference of the deposited silicon film is 90% or more, but depositing the silicon film using Si 2 H 6 as a source gas. In this case, the step difference of the deposited silicon film is only about 60%. Therefore, when a silicon film is formed inside the contact hole, that is, when the step is to be improved, the flow rate of SiH 4 is increased to mainly form the silicon film where HSG polycrystalline silicon is to be formed. Is S
It is formed by increasing the flow rate of i 2 H 6 . Therefore, no void is formed in the silicon film that fills the contact hole, and uniform HSG polycrystalline silicon can be formed on the surface of the storage electrode. Therefore, when applied to the formation of the storage electrode of the present invention, a storage electrode having a maximum defect-free surface area can be formed and the capacitance of the capacitor can be increased.
【0027】[0027]
【実施例】以下、実施例を通して本発明の特徴をより具
体的に説明する。しかし、本発明は必ずしもこれに限定
されなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野
の通常の知識を有する者により実施可能であることは明
白である。EXAMPLES The features of the present invention will be described in more detail through examples. However, the present invention is not necessarily limited to this, and it is obvious that many variations can be implemented by a person having ordinary skill in the art within the technical idea of the present invention.
【0028】[第1実施例]従来の工程によりストレー
ジ電極と不純物領域とを連結させるためのコンタクトホ
ールを形成した後、510℃、0.8Torr圧力下のチャ
ンバにSiH4 ガスを注入してコンタクトホールを埋没
し、コンタクトホールが形成されている絶縁層上に20
00Åの厚さの第1シリコン膜を形成した。この際、P
H3 、希釈されたPH3 、AsH3 、希釈されたAsH
3 、希釈されたBの中何れか1つをドーピングガスとし
て前記SiH4 ガスとインサイチュードーピングして不
純物がドーピングされた第1シリコン膜を形成した。次
いで、510℃、0.5Torr圧力でチャンバ内の工程条
件を調節した後、Si2 H6 ガスを注入して第1シリコ
ン膜上に6000Åの厚さの第2シリコン膜を形成し
た。Si2 H6 ガスの注入時にもSiH4 ガスと同様に
前記ドーピングガスを同時に注入して不純物がドーピン
グされた第2シリコン膜を形成した。次いで、前記第1
シリコン膜と第2シリコン膜とをパタニングしてストレ
ージ電極パターンに形成した。その後、750℃、10
-7Torr圧力下のチャンバ内に前記ストレージ電極パター
ンが形成された半導体基板を設置し、Si2 H6 ガスを
18sccmで流してHSG多結晶シリコン核を形成した
後、CVD HSG多結晶シリコン核が形成された結果
物を熱処理するためチャンバ内の工程条件を750℃、
10-7Torrに調節した。熱処理の結果としてストレージ
電極パターン上にHSG多結晶シリコンを形成した。[First Embodiment] After forming a contact hole for connecting a storage electrode and an impurity region by a conventional process, SiH 4 gas is injected into a chamber at 510 ° C. and a pressure of 0.8 Torr to make a contact. 20 on the insulating layer where the hole is buried and the contact hole is formed.
A first silicon film having a thickness of 00Å was formed. At this time, P
H 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted AsH
3. In situ doping was performed with the SiH 4 gas using any one of the diluted B as a doping gas to form a first silicon film doped with impurities. Then, after adjusting process conditions in the chamber at 510 ° C. and 0.5 Torr pressure, Si 2 H 6 gas was injected to form a second silicon film having a thickness of 6000 Å on the first silicon film. When the Si 2 H 6 gas was injected, the doping gas was injected at the same time as the SiH 4 gas to form the second silicon film doped with impurities. Then, the first
The silicon film and the second silicon film were patterned to form a storage electrode pattern. After that, 750 ℃, 10
After placing the semiconductor substrate on which the storage electrode pattern is formed in a chamber under -7 Torr pressure and flowing Si 2 H 6 gas at 18 sccm to form HSG polycrystalline silicon nuclei, CVD HSG polycrystalline silicon nuclei are formed. The process condition in the chamber is 750 ° C. to heat the formed product.
Adjusted to 10 -7 Torr. HSG polycrystalline silicon was formed on the storage electrode pattern as a result of the heat treatment.
【0029】図12と図13に示した走査電子顕微鏡写
真のように、コンタクトホール内部にボイドが発生しな
く、ストレージ電極の表面に均等にHSG多結晶シリコ
ンが形成された。As shown in the scanning electron micrographs shown in FIGS. 12 and 13, no voids were formed inside the contact holes, and HSG polycrystalline silicon was uniformly formed on the surface of the storage electrode.
【0030】[第2実施例]第1実施例のようにストレ
ージ電極とトランジスターの不純物領域とを連結させる
ためのコンタクトホールを形成した後、510℃、0.
5Torr圧力下のチャンバにSiH4 :Si2 H6 ガスが
40:7となるようにSiH4 ガスは流速400sccm
で、Si2 H6 ガスは流速70sccmで混合ガスを注入し
てコンタクトホールを埋没し、コンタクトホールが形成
されている絶縁層上に8000Åの厚さでシリコン膜を
形成した。以降の工程は前記第1実施例と同一に進行し
てストレージ電極パターン上にHSG多結晶シリコンを
形成した。[Second Embodiment] As in the first embodiment, after forming a contact hole for connecting the storage electrode and the impurity region of the transistor, 510 ° C., 0.
SiH the chamber under 5Torr pressure 4: Si 2 H 6 gas is 40: 7 so as to SiH 4 gas flow rate 400sccm
Then, a mixed gas of Si 2 H 6 gas was injected at a flow rate of 70 sccm to bury the contact hole, and a silicon film having a thickness of 8000 Å was formed on the insulating layer in which the contact hole was formed. Subsequent steps proceeded in the same manner as in the first embodiment to form HSG polycrystalline silicon on the storage electrode pattern.
【0031】図14と図15に示した走査電子顕微鏡写
真のように、第1実施例と同様にコンタクトホール内部
にボイドが発生しなく、ストレージ電極の表面に均等に
HSG多結晶シリコンが形成された。As shown in the scanning electron micrographs shown in FIGS. 14 and 15, voids do not occur inside the contact holes as in the first embodiment, and HSG polycrystalline silicon is uniformly formed on the surface of the storage electrode. It was
【0032】[0032]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によるシリ
コン膜の形成方法及びこれを用いたキャパシタのストレ
ージ電極の形成方法によれば、シリコン膜の形成時にボ
イドが発生しないSiH4 ガスと成膜速度の高く、ドー
ピング不純物により成膜速度が変化しなく、シリコン薄
膜の形成時に局部的結晶化が発生しないSi2 H6 ガス
とを順次的に、または混合注入してシリコン膜を形成す
る。よって、コンタクトホールや半導体基板上の段差の
大きな部位に形成されたシリコン膜にボイドの発生が防
止できてシリコン膜の信頼性を増大させ、局部的結晶化
が発生しなく成膜速度が向上されるので部分的にHSG
多結晶シリコンが形成されないバルドディフェクト(ba
ld defect )現象も防止される。このような効果は特に
キャパシタ製造工程に適用時、無欠陥の表面積が最大化
されたストレージ電極が形成できてキャパシタのキャパ
シタンスを増加させうる。As described above, according to the method of forming a silicon film and the method of forming a storage electrode of a capacitor using the same according to the present invention, SiH 4 gas and film formation that does not generate voids during the formation of a silicon film. A silicon film is formed by sequentially or mixed injection with Si 2 H 6 gas, which has a high speed and does not change the film formation speed due to doping impurities, and does not cause local crystallization during the formation of a silicon thin film. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of voids in the silicon film formed in the contact hole or the stepped portion on the semiconductor substrate, increase the reliability of the silicon film, and prevent the local crystallization from occurring to improve the film formation rate. Partly HSG
Bald defects (ba
ld defect) phenomenon is also prevented. Such an effect may increase the capacitance of the capacitor by forming a storage electrode having a maximum defect-free surface area, especially when applied to a capacitor manufacturing process.
【図1】 従来のストレージ電極の製造方法を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional method of manufacturing a storage electrode.
【図2】 従来のストレージ電極の製造方法を示す断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional storage electrode manufacturing method.
【図3】 従来のストレージ電極の製造方法を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional storage electrode manufacturing method.
【図4】 従来のストレージ電極の製造方法を示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional storage electrode manufacturing method.
【図5】 SiH4 ガスをソースガスとして形成したス
トレージ電極の上面の走査電子顕微鏡写真である。FIG. 5 is a scanning electron micrograph of the upper surface of a storage electrode formed by using SiH 4 gas as a source gas.
【図6】 Si2 H6 ガスをソースガスとして形成した
ストレージ電極の断面の走査電子顕微鏡写真である。FIG. 6 is a scanning electron micrograph of a cross section of a storage electrode formed by using Si 2 H 6 gas as a source gas.
【図7】 本発明によりSiH4 ガスとSi2 H6 ガス
とを順次的に注入してストレージ電極を形成する方法を
示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method of forming a storage electrode by sequentially injecting SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas according to the present invention.
【図8】 本発明によりSiH4 ガスとSi2 H6 ガス
とを順次的に注入してストレージ電極を形成する方法を
示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a method of forming a storage electrode by sequentially injecting SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas according to the present invention.
【図9】 本発明によりSiH4 ガスとSi2 H6 ガス
とを順次的に注入してストレージ電極を形成する方法を
示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of forming a storage electrode by sequentially injecting SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas according to the present invention.
【図10】 本発明によりSiH4 ガスとSi2 H6 ガ
スとの混合ガスを注入してストレージ電極を形成する方
法を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method of forming a storage electrode by injecting a mixed gas of SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas according to the present invention.
【図11】 本発明によりSiH4 ガスとSi2 H6 ガ
スとの混合ガスを注入してストレージ電極を形成する方
法を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method of forming a storage electrode by injecting a mixed gas of SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas according to the present invention.
【図12】 第1実施例により形成したストレージ電極
の断面の走査電子顕微鏡写真である。FIG. 12 is a scanning electron micrograph of a cross section of a storage electrode formed according to the first example.
【図13】 第1実施例により形成したストレージ電極
の上面の走査電子顕微鏡写真である。FIG. 13 is a scanning electron micrograph of the upper surface of the storage electrode formed according to the first example.
【図14】 第2実施例により形成したストレージ電極
の断面の走査電子顕微鏡写真である。FIG. 14 is a scanning electron micrograph of a cross section of a storage electrode formed according to a second example.
【図15】 第2実施例により形成したストレージ電極
の上面の走査電子顕微鏡写真である。FIG. 15 is a scanning electron micrograph of the upper surface of the storage electrode formed according to the second embodiment.
100…半導体基板、 102…フィールド酸化膜、 104…ゲート絶縁膜、 106…ゲート電極、 107…不純物領域、 108…第1絶縁膜、 109…第1コンタクトホール、 110…ビットライン、 112…第2絶縁膜、 113…第2コンタクトホール、 114…第1シリコン膜、 116…第2シリコン膜、 114A,116A…ストレージ電極パターン、 120…シリコン膜。 100 ... Semiconductor substrate, 102 ... Field oxide film, 104 ... Gate insulating film, 106 ... Gate electrode, 107 ... Impurity region, 108 ... First insulating film, 109 ... First contact hole, 110 ... Bit line, 112 ... Second Insulating film, 113 ... Second contact hole, 114 ... First silicon film, 116 ... Second silicon film, 114A, 116A ... Storage electrode pattern, 120 ... Silicon film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 秉 哲 大韓民国京畿道龍仁市器興邑農書里山24番 地 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi An, No. 24, Satoyama, Seosan, Yongin-eup, Yongin-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea
Claims (32)
程において、 (a)SiH4 ガスをソースガスとして第1シリコン膜
を形成する段階と、 (b)前記第1シリコン膜上にSi2 H6 ガスをソース
ガスとして第2シリコン膜を形成する段階とを具備する
ことを特徴とするシリコン膜の形成方法。1. A step of forming a silicon film on a semiconductor substrate, comprising the steps of: (a) forming a first silicon film using SiH 4 gas as a source gas; and (b) forming Si 2 H on the first silicon film. Forming a second silicon film using 6 gas as a source gas.
うことを特徴とする請求項1に記載のシリコン膜の形成
方法。2. The method for forming a silicon film according to claim 1, wherein the step (a) is performed at 490 to 560 ° C.
うことを特徴とする請求項1に記載のシリコン膜の形成
方法。3. The method according to claim 1, wherein the step (b) is performed at 480 to 560 ° C.
各々ドーピング用ガスとインサイチュードーピングさ
れ、不純物がドーピングされた第1シリコン膜及び第2
シリコン膜を形成することを特徴とする請求項1に記載
のシリコン膜の形成方法。4. The SiH 4 gas and the Si 2 H 6 gas are respectively doped with a doping gas in situ, and the first silicon film and the second silicon film are doped with impurities.
The method for forming a silicon film according to claim 1, wherein a silicon film is formed.
れたPH3 、AsH3 、希釈されたAsH3 、希釈され
たBの中何れか1つであることを特徴とする請求項4に
記載のシリコン膜の形成方法。5. The doping gas according to claim 4, wherein the doping gas is one of PH 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted AsH 3 , and diluted B. Method for forming a silicon film.
縁膜内にトランジスターの不純物領域を露出させるコン
タクトホールを形成する段階と、 (b)SiH4 ガスをソースガスとして前記コンタクト
ホールを充填する第1シリコン膜を形成する段階と、 (c)Si2 H6 ガスをソースガスとして前記第1シリ
コン膜上に第2シリコン膜を形成する段階と、 (d)前記第2シリコン膜及び第1シリコン膜をストレ
ージ電極パターンでパタニングする段階と、 (e)前記ストレージ電極パターンの表面に半球形のグ
レーンを有する多結晶シリコンを形成する段階とを具備
することを特徴とする半導体装置のキャパシタの製造方
法。6. A step of: (a) forming a contact hole in an interlayer insulating film formed on a semiconductor substrate to expose an impurity region of a transistor; and (b) filling the contact hole with SiH 4 gas as a source gas. Forming a first silicon film, (c) forming a second silicon film on the first silicon film by using Si 2 H 6 gas as a source gas, and (d) forming the second silicon film and the second silicon film. 1. A capacitor of a semiconductor device comprising: a step of patterning a silicon film with a storage electrode pattern; and (e) a step of forming polycrystalline silicon having hemispherical grains on the surface of the storage electrode pattern. Production method.
うことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置のキャ
パシタの製造方法。7. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6, wherein the step (b) is performed at 490 to 560 ° C.
うことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置のキャ
パシタの製造方法。8. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6, wherein the step (c) is performed at 480 to 560 ° C.
Åの厚さで、前記第2シリコン膜は1000〜1000
0Åの厚さで形成することを特徴とする請求項6に記載
の半導体装置のキャパシタの製造方法。9. The first silicon film is 500-3000.
The second silicon film has a thickness of 1000 to 1000.
The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6, wherein the capacitor is formed with a thickness of 0Å.
は各々ドーピング用ガスとインサイチュードーピングさ
れ、不純物がドーピングされた第1シリコン膜及び第2
シリコン膜を形成することを特徴とする請求項6に記載
の半導体装置のキャパシタの製造方法。10. The SiH 4 gas and the Si 2 H 6 gas are in-situ doped with a doping gas, respectively, and a first silicon film and a second silicon film are doped with impurities.
7. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6, wherein a silicon film is formed.
されたPH3 、AsH3 、希釈されたAsH3 、希釈さ
れたBの中何れか1つであることを特徴とする請求項1
0に記載の半導体装置のキャパシタの製造方法。11. The doping gas is any one of PH 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted AsH 3 , and diluted B. 1.
0. A method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to 0.
パターンを高真空でアニーリングする方法により行うこ
とを特徴とする請求項6に記載の半導体装置のキャパシ
タの製造方法。12. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6, wherein the step (e) is performed by a method of annealing the storage electrode pattern in a high vacuum.
パターン上に非晶質シリコンから多結晶シリコンに相変
換する温度でSiH4 またはSi2 H6 ガスの中何れか
1つを化学気相蒸着する方法により行うことを特徴とす
る請求項6に記載の半導体装置のキャパシタの製造方
法。13. In the step (e), one of SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas is chemically vapor deposited on the storage electrode pattern at a temperature at which amorphous silicon is transformed into polycrystalline silicon. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6, wherein the method is performed by the method described above.
パターン上にHSG多結晶シリコン核を形成する段階と
前記HSG多結晶シリコン核が形成された結果物をアニ
ーリングする段階とにより行うことを特徴とする請求項
6に記載の半導体装置のキャパシタの製造方法。14. The step (e) may be performed by forming HSG polycrystalline silicon nuclei on the storage electrode pattern and annealing a resultant product in which the HSG polycrystalline silicon nuclei are formed. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 6.
トレージ電極パターン上にSiH4 またはSi2 H6 ガ
スを化学気相蒸着法で流す方法により形成することを特
徴とする請求項14に記載の半導体装置のキャパシタの
製造方法。15. The semiconductor according to claim 14, wherein the HSG polycrystalline silicon nuclei are formed on the storage electrode pattern by a method of flowing SiH 4 or Si 2 H 6 gas by a chemical vapor deposition method. Method for manufacturing device capacitor.
の下部にビットラインを形成する段階をさらに具備する
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置のキャパ
シタの製造方法。16. The method as claimed in claim 6, further comprising the step of forming a bit line under the interlayer insulating film before the step (a).
方法において、SiH4 ガスとSi2 H6 ガスとの混合
ガスを注入してシリコン膜を形成することを特徴とする
シリコン膜の形成方法。17. A method of forming a silicon film on a semiconductor substrate, which comprises injecting a mixed gas of SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas to form the silicon film.
℃で行うことを特徴とする請求項17に記載のシリコン
膜の形成方法。18. The injection of the mixed gas is 480 to 560.
The method of forming a silicon film according to claim 17, wherein the method is performed at a temperature of ℃.
の混合比は2:1〜100:1であることを特徴とする
請求項17に記載のシリコン膜の形成方法。19. The method for forming a silicon film according to claim 17, wherein a mixing ratio of the SiH 4 gas and the Si 2 H 6 gas is 2: 1 to 100: 1.
サイチュードーピングされ不純物がドーピングされたシ
リコン膜を形成することを特徴とする請求項17に記載
のシリコン膜の形成方法。20. The method of claim 17, wherein the mixed gas forms a silicon film doped in-situ with the doping gas and doped with impurities.
されたPH3 、AsH3 、希釈されたAsH3 、希釈さ
れたBの中何れか1つであることを特徴とする請求項2
0に記載のシリコン膜の形成方法。21. The doping gas is any one of PH 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted AsH 3 , and diluted B. 2.
0. The method for forming a silicon film according to 0.
絶縁膜内にトランジスターの不純物領域を露出させるコ
ンタクトホールを形成する段階と、 (b)SiH4 ガスとSi2 H6 ガスとの混合ガスをソ
ースガスとして前記コンタクトホール内部及び層間絶縁
膜上にシリコン膜を形成する段階と、 (c)前記シリコン膜をストレージ電極パターンでパタ
ニングする段階と、 (d)前記ストレージ電極パターンの表面に半球形のグ
レーンを有する多結晶シリコンを形成する段階とを具備
することを特徴とする半導体装置のキャパシタの製造方
法。22. (a) forming a contact hole exposing an impurity region of a transistor in an interlayer insulating film formed on a semiconductor substrate; and (b) mixing SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas. Forming a silicon film inside the contact hole and on the interlayer insulating film using gas as a source gas; (c) patterning the silicon film with a storage electrode pattern; and (d) a hemisphere on the surface of the storage electrode pattern. Forming a polycrystalline silicon having the shape of a grain, the method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device.
℃で行うことを特徴とする請求項22に記載の半導体装
置のキャパシタの製造方法。23. The injection of the mixed gas is 480 to 560.
23. The method of manufacturing a capacitor for a semiconductor device according to claim 22, wherein the method is performed at a temperature of C.
の混合比は2:1〜100:1であることを特徴とする
請求項22に記載の半導体装置のキャパシタの製造方
法。24. The method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 22, wherein the mixing ratio of the SiH 4 gas and the Si 2 H 6 gas is 2: 1 to 100: 1.
5000Åで形成することを特徴とする請求項22に記
載の半導体装置のキャパシタの製造方法。25. The silicon film has a thickness of 3000 to 1
The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 22, wherein the capacitor is formed with a thickness of 5000Å.
ンサイチュードーピングされ不純物がドーピングされた
シリコン膜を形成することを特徴とする請求項22に記
載の半導体装置のキャパシタの製造方法。26. The method of claim 22, wherein the mixed gas forms a silicon film doped in-situ with the doping gas and doped with impurities.
されたPH3 、AsH3 、希釈されたAsH3 、希釈さ
れたBの中何れか1つであることを特徴とする請求項2
2に記載の半導体装置のキャパシタの製造方法。27. The doping gas is any one of PH 3 , diluted PH 3 , AsH 3 , diluted AsH 3 and diluted B. 2.
2. The method for manufacturing a capacitor for a semiconductor device according to 2.
ーンを高真空でアニーリングする方法により行うことを
特徴とする請求項22に記載の半導体装置のキャパシタ
の製造方法。28. The method of claim 22, wherein the step (d) is performed by a method of annealing the storage electrode pattern in a high vacuum.
パターン上に非晶質シリコンから多結晶シリコンに相変
換する温度でSiH4 またはSi2 H6 ガスの中何れか
1つを化学気相蒸着する方法により行うことを特徴とす
る請求項22に記載の半導体装置のキャパシタの製造方
法。29. In the step (d), one of SiH 4 gas and Si 2 H 6 gas is chemically vapor deposited on the storage electrode pattern at a temperature at which amorphous silicon is transformed into polycrystalline silicon. 23. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 22, wherein the method is performed by the method described above.
パターン上にHSG多結晶シリコン核を形成する段階と
前記HSG多結晶シリコン核が形成された結果物をアニ
ーリングする段階とにより行うことを特徴とする請求項
22に記載の半導体装置のキャパシタの製造方法。30. The step (d) is performed by forming HSG polycrystalline silicon nuclei on the storage electrode pattern and annealing the resultant product in which the HSG polycrystalline silicon nuclei are formed. 23. The method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to claim 22.
トレージ電極パターン上にSiH4 またはSi2 H6 ガ
スを化学気相蒸着法で流す方法により形成することを特
徴とする請求項30に記載の半導体装置のキャパシタの
製造方法。31. The semiconductor according to claim 30, wherein the HSG polycrystalline silicon nuclei are formed on the storage electrode pattern by flowing SiH 4 or Si 2 H 6 gas by a chemical vapor deposition method. Method for manufacturing device capacitor.
の下部にビットラインを形成する段階をさらに具備する
ことを特徴とする請求項22に記載の半導体装置のキャ
パシタの製造方法。32. The method of claim 22, further comprising the step of forming a bit line under the interlayer insulating film before the step (a).
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6368913B1 (en) | 1998-12-24 | 2002-04-09 | Nec Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device |
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