JPH06204403A - 表面積が極大化されたキャパシタ製造方法 - Google Patents
表面積が極大化されたキャパシタ製造方法Info
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- JPH06204403A JPH06204403A JP5266440A JP26644093A JPH06204403A JP H06204403 A JPH06204403 A JP H06204403A JP 5266440 A JP5266440 A JP 5266440A JP 26644093 A JP26644093 A JP 26644093A JP H06204403 A JPH06204403 A JP H06204403A
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- H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
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- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
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- Y10S438/964—Roughened surface
Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャパシタの電荷貯蔵電極の単位面積当たり
の表面積を増大させてより大きな集積度を得ることがで
きるキャパシタの製造方法を提供する。 【構成】 絶縁層1上にシリコン層2および酸化膜3を
順次に形成した後、二元系A−B合金4aを蒸着する第
1工程と;前記二元系A−B合金4を所定の温度で熱処
理して溶解度以上過剰に溶けているB物質4cが酸化膜
3上に析出してA物質4bと分離されるようにする第2
工程と;この分離されたA物質4bをエッチングしてB
物質4cのみ酸化膜3上に残し、当該B物質4cをマス
クとして露出された部分の前記酸化膜3をエッチングし
て残留酸化膜3’を形成しかつ前記シリコン層2が部分
的に露出されるようにする第3工程と;前記B物質4c
と前記残留酸化膜3’とをマスクとして露出されたシリ
コン層を一定厚さエッチングして前記シリコン層の表面
に凹凸を形成する第4工程とを含む。
の表面積を増大させてより大きな集積度を得ることがで
きるキャパシタの製造方法を提供する。 【構成】 絶縁層1上にシリコン層2および酸化膜3を
順次に形成した後、二元系A−B合金4aを蒸着する第
1工程と;前記二元系A−B合金4を所定の温度で熱処
理して溶解度以上過剰に溶けているB物質4cが酸化膜
3上に析出してA物質4bと分離されるようにする第2
工程と;この分離されたA物質4bをエッチングしてB
物質4cのみ酸化膜3上に残し、当該B物質4cをマス
クとして露出された部分の前記酸化膜3をエッチングし
て残留酸化膜3’を形成しかつ前記シリコン層2が部分
的に露出されるようにする第3工程と;前記B物質4c
と前記残留酸化膜3’とをマスクとして露出されたシリ
コン層を一定厚さエッチングして前記シリコン層の表面
に凹凸を形成する第4工程とを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高集積半導体メモリ素子
などの大規模集積回路に適用できるキャパシタ製造方法
に関する。
などの大規模集積回路に適用できるキャパシタ製造方法
に関する。
【0002】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる大韓民国特許出願第1992−19675号
の明細書の記載に基づくものであって、当該大韓民国特
許出願の番号を参照することによって当該大韓民国特許
出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成する
ものとする。
の基礎たる大韓民国特許出願第1992−19675号
の明細書の記載に基づくものであって、当該大韓民国特
許出願の番号を参照することによって当該大韓民国特許
出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成する
ものとする。
【0003】
【従来の技術】一般的に半導体メモリ素子などの半導体
素子の集積度が増加するに従って集積回路の単位セルが
構成される面積が減少する。しかし、集積回路がキャパ
シタを含む場合において、一定のキャパシタ容量を維持
するためには、たとえ単位セルの面積が小さくなっても
電荷貯蔵電極の表面積を一定の大きさ以上に保たなけれ
ばならない。
素子の集積度が増加するに従って集積回路の単位セルが
構成される面積が減少する。しかし、集積回路がキャパ
シタを含む場合において、一定のキャパシタ容量を維持
するためには、たとえ単位セルの面積が小さくなっても
電荷貯蔵電極の表面積を一定の大きさ以上に保たなけれ
ばならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、キャ
パシタを含む集積回路、特に半導体メモリ素子において
は、キャパシタ容量を一定の大きさ以上に維持するため
に電荷貯蔵電極の表面積を増加させなければならないの
で、一定以上の大きな集積度を得るのが困難であるとい
う問題がある。。
パシタを含む集積回路、特に半導体メモリ素子において
は、キャパシタ容量を一定の大きさ以上に維持するため
に電荷貯蔵電極の表面積を増加させなければならないの
で、一定以上の大きな集積度を得るのが困難であるとい
う問題がある。。
【0005】従って、本発明の目的は、キャパシタの電
荷貯蔵電極の単位面積当たりの表面積を増大させてより
大きな集積度を得ることができるキャパシタの製造方法
を提供することにある。
荷貯蔵電極の単位面積当たりの表面積を増大させてより
大きな集積度を得ることができるキャパシタの製造方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第1の表面積が極大化されたキャパシタ製造方法
は、表面積が極大化されたキャパシタ製造方法であっ
て、絶縁層上に導電層および酸化膜を順次形成した後、
二元系A−B合金を蒸着する第1工程と;前記二元系A
−B合金を所定の温度で熱処理して溶解度以上過剰に溶
けているB物質が酸化膜上に析出してA物質と分離され
るようにする第2工程と;この分離されたA物質をエッ
チングしてエッチング率が当該A物質より小さいB物質
のみ酸化膜上に残し、当該B物質をマスクとして露出さ
れた部分の前記酸化膜をエッチングして残留酸化膜を形
成しかつ前記導電層が部分的に露出されるようにする第
3工程と;前記B物質と前記残留酸化膜とをマスクとし
て露出された前記導電層を一定厚さエッチングして前記
導電層の表面に凹凸を形成する第4工程とを含むことを
特徴とする。
明の第1の表面積が極大化されたキャパシタ製造方法
は、表面積が極大化されたキャパシタ製造方法であっ
て、絶縁層上に導電層および酸化膜を順次形成した後、
二元系A−B合金を蒸着する第1工程と;前記二元系A
−B合金を所定の温度で熱処理して溶解度以上過剰に溶
けているB物質が酸化膜上に析出してA物質と分離され
るようにする第2工程と;この分離されたA物質をエッ
チングしてエッチング率が当該A物質より小さいB物質
のみ酸化膜上に残し、当該B物質をマスクとして露出さ
れた部分の前記酸化膜をエッチングして残留酸化膜を形
成しかつ前記導電層が部分的に露出されるようにする第
3工程と;前記B物質と前記残留酸化膜とをマスクとし
て露出された前記導電層を一定厚さエッチングして前記
導電層の表面に凹凸を形成する第4工程とを含むことを
特徴とする。
【0007】また、本発明の第2の表面積が極大化され
たキャパシタ製造方法は、表面積が極大化されたキャパ
シタ製造方法であって、絶縁層上に第1導電層および酸
化膜を順次形成した後、二元系A−B合金を蒸着する第
1工程と;前記二元系A−B合金を所定の温度で熱処理
して溶解度以上過剰に溶けているB物質が酸化膜上に析
出されてA物質と分離されるようにする第2工程と;こ
の分離されたA物質をエッチングしてエッチング率が当
該A物質より小さいB物質のみ酸化膜上に残し、当該B
物質をマスクとして、露出された部分の前記酸化膜をエ
ッチングして残留酸化膜を形成しかつ前記第1導電層が
部分的に露出されるようにする第3工程と;前記B物質
と前記残留酸化膜とをマスクにして露出された前記第1
導電層を前記絶縁層上部表面まで完全にエッチングして
当該第1導電層を前記絶縁層上に分離されるよう形成す
る第4工程と;この分離された第1導電層を覆うよう第
2導電層を一定厚さに形成する第5工程とを含むことを
特徴とする。
たキャパシタ製造方法は、表面積が極大化されたキャパ
シタ製造方法であって、絶縁層上に第1導電層および酸
化膜を順次形成した後、二元系A−B合金を蒸着する第
1工程と;前記二元系A−B合金を所定の温度で熱処理
して溶解度以上過剰に溶けているB物質が酸化膜上に析
出されてA物質と分離されるようにする第2工程と;こ
の分離されたA物質をエッチングしてエッチング率が当
該A物質より小さいB物質のみ酸化膜上に残し、当該B
物質をマスクとして、露出された部分の前記酸化膜をエ
ッチングして残留酸化膜を形成しかつ前記第1導電層が
部分的に露出されるようにする第3工程と;前記B物質
と前記残留酸化膜とをマスクにして露出された前記第1
導電層を前記絶縁層上部表面まで完全にエッチングして
当該第1導電層を前記絶縁層上に分離されるよう形成す
る第4工程と;この分離された第1導電層を覆うよう第
2導電層を一定厚さに形成する第5工程とを含むことを
特徴とする。
【0008】ここで、前記二元系A−B合金は、例え
ば、A物質がアルミニルムで、B物質がSiであるAl
−Si合金である。
ば、A物質がアルミニルムで、B物質がSiであるAl
−Si合金である。
【0009】また、前記第1工程で前記二元系A−B合
金を蒸着する際に、当該蒸着基板の温度を上昇させるこ
とにより、前記熱処理時間を短縮することができる。
金を蒸着する際に、当該蒸着基板の温度を上昇させるこ
とにより、前記熱処理時間を短縮することができる。
【0010】また、前記Al−Si合金から分離された
Alは、例えば、燐酸溶液または塩素基を利用したエッ
チングにより除去することができる。
Alは、例えば、燐酸溶液または塩素基を利用したエッ
チングにより除去することができる。
【0011】また、前記Al−Si合金は、例えば、1
00ないし550℃の温度で熱処理するのが好ましい。
00ないし550℃の温度で熱処理するのが好ましい。
【0012】さらに、前記Al−Si合金のSi含量
は、1%ないし30%の範囲であることが好ましい。
は、1%ないし30%の範囲であることが好ましい。
【0013】
【作用】本発明では、導電層上に酸化膜および二元系A
−B合金層を形成し、当該二元系A−B合金を熱処理し
て過剰に溶けているB物質を酸化膜上に析出した後、エ
ッチングによりA物質を除去し、この析出したB物質を
マスクとして酸化膜および導電層をエッチングすること
により、当該導電層の表面を凹凸形状とする。これによ
り、電荷貯蔵電極の表面積が増大される。
−B合金層を形成し、当該二元系A−B合金を熱処理し
て過剰に溶けているB物質を酸化膜上に析出した後、エ
ッチングによりA物質を除去し、この析出したB物質を
マスクとして酸化膜および導電層をエッチングすること
により、当該導電層の表面を凹凸形状とする。これによ
り、電荷貯蔵電極の表面積が増大される。
【0014】
【実施例】以下、添付した図1および図2を参照して本
発明を詳細に説明する。なお、図において1は絶縁層、
2および5はシリコン層、3,3′は酸化膜、4aは二
元系A−B合金、4bはA物質、4cはB物質をそれぞ
れ示す。
発明を詳細に説明する。なお、図において1は絶縁層、
2および5はシリコン層、3,3′は酸化膜、4aは二
元系A−B合金、4bはA物質、4cはB物質をそれぞ
れ示す。
【0015】まず、図1を通して本発明の一実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0016】図1(a)は絶縁層1上面に導電層として
シリコン層2,エッチングバリア層として酸化膜3を順
次に形成した後、例えば、アルミニウム(Al)−シリ
コン(Si)合金からなる二元系A−B合金層4aを蒸
着した状態を示す断面図である。ここで、上記二元系A
−B合金4aにおいては、A物質に対するB物質の溶解
度が極めて小さく、B物質の含量が、熱処理温度におい
てB物質のA物質に対する溶解度より大きくなければな
らない。例えば、A物質としてAlを用い、B物質とし
てはSiを用いる場合(アルミニウムに対するシリコン
溶解度は400℃で約0.5%程度)、Alの含量に対
し、Siは1%〜30%程の含量を添加することができ
る。
シリコン層2,エッチングバリア層として酸化膜3を順
次に形成した後、例えば、アルミニウム(Al)−シリ
コン(Si)合金からなる二元系A−B合金層4aを蒸
着した状態を示す断面図である。ここで、上記二元系A
−B合金4aにおいては、A物質に対するB物質の溶解
度が極めて小さく、B物質の含量が、熱処理温度におい
てB物質のA物質に対する溶解度より大きくなければな
らない。例えば、A物質としてAlを用い、B物質とし
てはSiを用いる場合(アルミニウムに対するシリコン
溶解度は400℃で約0.5%程度)、Alの含量に対
し、Siは1%〜30%程の含量を添加することができ
る。
【0017】図1(b)は、上記二元系A−B合金4a
を所定の温度で熱処理することにより、熱処理温度での
溶解度以上に過剰に溶けているB物質4cが、酸化膜3
上面に析出され、A物質(溶解されているB物質を含
む)4bと分離されている状態を示す断面図である。こ
のときの熱処理工程は、二元系A−B合金4aを蒸着す
る際、当該蒸着基板の温度を上昇させながら蒸着を進行
して工程時間を短縮することもできる。なお、熱処理の
温度は、A−B合金層4aがAl−Si合金である場合
は、100〜550℃である。
を所定の温度で熱処理することにより、熱処理温度での
溶解度以上に過剰に溶けているB物質4cが、酸化膜3
上面に析出され、A物質(溶解されているB物質を含
む)4bと分離されている状態を示す断面図である。こ
のときの熱処理工程は、二元系A−B合金4aを蒸着す
る際、当該蒸着基板の温度を上昇させながら蒸着を進行
して工程時間を短縮することもできる。なお、熱処理の
温度は、A−B合金層4aがAl−Si合金である場合
は、100〜550℃である。
【0018】図1(c)は、上記酸化膜3上で分離され
たA物質4bおよびB物質4cからA物質4bを除去す
るためにエッチングすることより、エッチング率が大き
いA物質4bを除去エッチング率が小さいB物質4cの
みを酸化膜3上に残した状態を示す断面図である。Al
−Si合金の場合は、燐酸(H3 PO4 )溶液によって
エッチングすることにより、Alのみをエッチングし
て、析出したSiのみ残するようにすることができ、さ
らに、塩素(Cl)基を含む乾式エッチング工程によっ
てもAl全てをエッチングして、一定部分のSiのみ残
るようにすることができる。
たA物質4bおよびB物質4cからA物質4bを除去す
るためにエッチングすることより、エッチング率が大き
いA物質4bを除去エッチング率が小さいB物質4cの
みを酸化膜3上に残した状態を示す断面図である。Al
−Si合金の場合は、燐酸(H3 PO4 )溶液によって
エッチングすることにより、Alのみをエッチングし
て、析出したSiのみ残するようにすることができ、さ
らに、塩素(Cl)基を含む乾式エッチング工程によっ
てもAl全てをエッチングして、一定部分のSiのみ残
るようにすることができる。
【0019】図1(d)は上記析出したB物質4cをマ
スクとして、露出された部分の酸化膜3をエッチングす
ることにより、残留酸化膜3′を形成した状態を示す断
面図である。上記B物質4cのトポロジ(topolo
gy)は二元系A−B合金におけるB物質の含量が大き
くなるほど高くなるため、次工程のシリコン層2のエッ
チングの深さを調節することができる。
スクとして、露出された部分の酸化膜3をエッチングす
ることにより、残留酸化膜3′を形成した状態を示す断
面図である。上記B物質4cのトポロジ(topolo
gy)は二元系A−B合金におけるB物質の含量が大き
くなるほど高くなるため、次工程のシリコン層2のエッ
チングの深さを調節することができる。
【0020】図1(e)は上記B物質4cと残留酸化膜
3′とをエッチングバリア層として露出されたシリコン
層2を一定の厚さにエッチングした状態を示す断面図で
ある。これにより、シリコン層2の表面が凹凸となり、
その表面積が極大化されている。
3′とをエッチングバリア層として露出されたシリコン
層2を一定の厚さにエッチングした状態を示す断面図で
ある。これにより、シリコン層2の表面が凹凸となり、
その表面積が極大化されている。
【0021】図1(f)は残留酸化膜3′を除去した状
態を示す断面図であって、シリコン層2の表面積が極大
化された状態のキャパシタを示している。
態を示す断面図であって、シリコン層2の表面積が極大
化された状態のキャパシタを示している。
【0022】図2は、本発明の他の実施例を示す断面図
である。本実施例の製造工程では、上述した実施例と同
様に上記図1(a)から図1(d)の工程を順次的に実
施する。しかし、本実施例では、図1(e)工程におい
て上記シリコン層2をエッチングするとき、シリコン層
2を部分的に一定厚さ残すことなく、部分的に完全に除
去する。そして、その後、残留酸化膜3′を除去し、分
離されたシリコン層2を接続するために、これを覆うよ
うに一定厚さの第2のシリコン層5を形成する(図
2)。
である。本実施例の製造工程では、上述した実施例と同
様に上記図1(a)から図1(d)の工程を順次的に実
施する。しかし、本実施例では、図1(e)工程におい
て上記シリコン層2をエッチングするとき、シリコン層
2を部分的に一定厚さ残すことなく、部分的に完全に除
去する。そして、その後、残留酸化膜3′を除去し、分
離されたシリコン層2を接続するために、これを覆うよ
うに一定厚さの第2のシリコン層5を形成する(図
2)。
【0023】上述した通り、本発明方法を実施すること
により、容易にキャパシタの電荷貯蔵電極である、例え
ばシリコン層は、同一面積の単位セル内で従来より広い
表面積を有するため、単位面積当たりのキャパシタ容量
を極大化でき、集積回路の集積度を向上させることがで
きる。
により、容易にキャパシタの電荷貯蔵電極である、例え
ばシリコン層は、同一面積の単位セル内で従来より広い
表面積を有するため、単位面積当たりのキャパシタ容量
を極大化でき、集積回路の集積度を向上させることがで
きる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、キャパシタの電荷貯蔵電極の単位面積当たりの表面
積を極大化でき、これにより集積回路の集積度を向上さ
せることができる。
ば、キャパシタの電荷貯蔵電極の単位面積当たりの表面
積を極大化でき、これにより集積回路の集積度を向上さ
せることができる。
【図1】本発明の一実施例に係るキャパシタ製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図2】本発明の別の実施例に係るキャパシタ製造工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
1 絶縁層 2,5 シリコン層 3,3′ 酸化膜 4a 二元系A−B合金 4b A物質 4c B物質
Claims (12)
- 【請求項1】 表面積が極大化されたキャパシタ製造方
法であって、 絶縁層上に導電層および酸化膜を順次形成した後、二元
系A−B合金を蒸着する第1工程と;前記二元系A−B
合金を所定の温度で熱処理して溶解度以上過剰に溶けて
いるB物質が酸化膜上に析出してA物質と分離されるよ
うにする第2工程と; この分離されたA物質をエッチングしてエッチング率が
当該A物質より小さいB物質のみ酸化膜上に残し、当該
B物質をマスクとして露出された部分の前記酸化膜をエ
ッチングして残留酸化膜を形成しかつ前記導電層が部分
的に露出されるようにする第3工程と;前記B物質と前
記残留酸化膜とをマスクとして露出された前記導電層を
一定厚さエッチングして前記導電層の表面に凹凸を形成
する第4工程とを含むことを特徴とする表面積が極大化
されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において、前記二元系A−B合
金は、A物質がAlで、B物質がSiであるAl−Si
合金であることを特徴とする表面積が極大化されたキャ
パシタ製造方法。 - 【請求項3】 請求項1において、前記第1工程で前記
二元系A−B合金を蒸着する際に、当該蒸着基板の温度
を上昇させることにより、前記熱処理時間を短縮するこ
とを特徴とする表面積が極大化されたキャパシタ製造方
法。 - 【請求項4】 請求項2において、前記Al−Si合金
から分離されたAlを、燐酸溶液または塩素基を利用し
たエッチングにより除去することを特徴とする表面積が
極大化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項5】 請求項2において、前記Al−Si合金
を100ないし550℃の温度で熱処理することを特徴
とする表面積が極大化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項6】 請求項2において、前記Al−Si合金
のSi含量は、1%ないし30%の範囲であることを特
徴とする表面積が極大化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項7】 表面積が極大化されたキャパシタ製造方
法であって、 絶縁層上に第1導電層および酸化膜を順次形成した後、
二元系A−B合金を蒸着する第1工程と;前記二元系A
−B合金を所定の温度で熱処理して溶解度以上過剰に溶
けているB物質が酸化膜上に析出されてA物質と分離さ
れるようにする第2工程と;この分離されたA物質をエ
ッチングしてエッチング率が当該A物質より小さいB物
質のみ酸化膜上に残し、当該B物質をマスクとして、露
出された部分の前記酸化膜をエッチングして残留酸化膜
を形成しかつ前記第1導電層が部分的に露出されるよう
にする第3工程と;前記B物質と前記残留酸化膜とをマ
スクにして露出された前記第1導電層を前記絶縁層上部
表面まで完全にエッチングして当該第1導電層を前記絶
縁層上に分離されるよう形成する第4工程と;この分離
された第1導電層を覆うよう第2導電層を一定厚さに形
成する第5工程とを含むことを特徴とする表面積が極大
化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項8】 請求項7において、前記二元系A−B合
金は、A物質がAlであり、B物質がSiであるAl−
Si合金であることを特徴とする表面積が極大化された
キャパシタ製造方法。 - 【請求項9】 請求項7において、前記第1工程で前記
二元系A−B合金を蒸着する際に、当該蒸着基板の温度
を上昇させて前記熱処理時間を短縮することを特徴とす
る表面積が極大化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項10】 請求項8において、前記Al−Si合
金から分離されたAlを、燐酸溶液または塩素基を利用
したエッチングにより除去することを特徴とする表面積
が極大化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項11】 請求項8において、前記Al−Si合
金を、100ないし550℃の温度で熱処理することを
特徴とする表面積が極大化されたキャパシタ製造方法。 - 【請求項12】 請求項8において、前記Al−Si合
金のSi含量が1%ないし30%の範囲であることを特
徴とする表面積が極大化されたキャパシタ製造方法。
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- 1993-10-25 JP JP5266440A patent/JPH06204403A/ja active Pending
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